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J. Mushrooms 2018 September, 16(3):131-139 http://dx.doi.org/10.14480/JM.2018.16.3.131 Print ISSN 1738-0294, Online ISSN 2288-8853
© The Korean Society of Mushroom Science
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Tel : +82-63-238-6530, Fax : +82-63-238-6505 Received June 18, 2018
Revised July 26, 2018 Accepted September 3, 2018
큰느타리버섯 수확후 관리기술 최근 연구 동향
최지원1,* · 윤여진1 · 이지현1 · 김창국2 · 홍윤표1 · 신일섭1
1농촌진흥청 국립원예특작과학원 저장유통과
2농촌진흥청 국립농업과학원 유전체과
Recent research trends of post-harvest technology for king oyster mushroom (Pleurotus eryngii)
Ji-Weon Choi1,*, YoeJin Yoon1, Ji-Hyun Lee1, Chang-Kug Kim2, Yoon-Pyo Hong1, and Il Sheob Shin1
1Postharvest Technology Division, Institute of Horticultural and Herbal Science, RDA, Wanju, 55365, Korea
2Genomics Division, National Institute of Agricultural Sciences, RDA, Jeonju 54874, Korea
ABSTRACT: The king oyster mushroom (Pleurotus eryngii) is widely consumed because of its flavor, texture, and its functional properties such as antioxidant activity and prebiotic effects. However, long-term product storage and transportation (e.g., export) are difficult because of its limited durability. The shelf-life of king oyster mushroom is affected by environmental factors such as temperature, humidity, gas composition, and ventilation, which may affect sensory characteristics including respiration rate, texture, moisture, flavor, color, and pH. The major problems regarding storage of mushrooms are browning, flavor changes, and softening. To address these problems, novel preservation techniques were developed, and more durable variants were bred.
Different drying methods, gamma irradiation, chitosan coating, modified atmosphere (MA) packaging, and controlled atmosphere (CA) storage were evaluated in order to extend the shelf-life of king oyster mushrooms. Freeze drying showed better results for the preservation of mushrooms than other drying methods. Irradiation with 1 kGy was more effective for extending mushroom shelf-life than higher doses. The preservative performance of chitosan-based films was improved by combining the compound with other hydrocolloids, such as oil, protocatechuic acid, and wax. The CA storage conditions recommended for king oyster mushrooms are 5kPa O2 and 10 to 15kPa CO2 at temperatures below 10oC. Active MA packaging with microperforated PP film was also effective for maintaining quality during storage.
KEYWORDS: King oyster mushroom, Postharvest physiology, Shelf-life, Storage
서 론
버섯은 영양 및 의약적 가치와 다양한 생리 활성 성분으 로 인해 오래 전부터 전 세계의 많은 사회에서 기호도가
높은 영양 식품이다. 약용 또는 기능적 특성을 나타내는 식용 버섯에는 Lentinula, Hericium, Grifola, Flammulina, Pleurotus 및 Tremella 등이 포함되며, 이들 중 느타리버 섯 속(Pleurotus)은 다양한 기후의 경목 산림에서 발견되 어 전 세계적으로 존재한다(Kues and Liu, 2000). 느타리 버섯 속은 식이섬유 함량이 높고 필수 아미노산, 미네랄 및 비타민을 함유하고, 조직감과 풍미가 좋아 많은 주목 을 받고 있다(Bano and Rajarathnam, 1986). 느타리버섯 속의 선호로 인해 버섯의 소비 및 생산량 또한 증가하는 추세이며, 큰느타리버섯(Pleurotus eryngii)과 느타리버섯 (Pleurotus ostreatus)이 느타리버섯 속의 대표적인 종이다 (Melo de Carvalho et al., 2010). 큰느타리버섯(Pleurotus eryngii)은 유럽 지중해 연안부터 중앙아시아까지 퍼진 식 용 가능한 약용 균류로 느타리버섯 속에 속한다(Zervakis et al., 2001). 유럽에서 큰느타리버섯은 Almond oyster mushroom, Umbel oyster mushroom, Scallop mushroom
및 King oyster mushroom등 다양한 이름으로 알려진 대 중적인 식용버섯이며, 우리나라에서는 새송이버섯 이라고 도 불리운다. 큰느타리버섯은 에르고스테롤 및 글루칸과 같은 기능성 물질의 함량이 높아 항산화 활성 및 프리바 이오틱 효과 등을 일으킬 수 있어 기능성 식품으로서 가 치가 있다(Synytsya et al., 2009). 또한 느타리버섯보다 향이 강하며 단단해 기호도가 높은 버섯이다. 소비의 증 가로 인해 유럽 지역에서는 1950년대에 큰느타리버섯의 인공재배에 성공하였고 국내에서는 1997년 이후 농가에 보급되어 소비 및 생산량이 꾸준히 증가하고 있다 (Rajarathnam and Bano, 1987; Im et al., 2013). 본 논문 에서는 큰느타리버섯의 수확 후 관리기술을 향상시키기 위하여 큰느타리버섯의 품종, 수확후 생리, 품질, 수확 후 저장기술, 장해에 관한 최근 연구 현황을 검토하고자 한다.
품 종
큰느타리버섯(Pleurotus eryngii)은 느타리버섯(Pleurotus ostreatus) 그리고 노랑느타리버섯(Pleurotus citrinopileatus) 등과 같이 느타리버섯 속에 속하는 중요 재배작물이다 (Melo de Carvalho et al., 2010). 거의 모든 느타리버섯 속 분류군은 형태학적으로 유사하며, 큰느타리버섯은 산형 화과 식물인 Eryngium campestre에 부생 혹은 기생하면서 자라는 것으로 보고되었다(Venturella et al., 2000). 형태의 유사성으로 인해 느타리버섯 속은 Amplified fragment length polymorphism(AFLP)와 Restriction fragment length polymorphism(RFLP) 등의 Polymerase chain reaction (PCR) 기반 핵산지문 방법을 사용해 구분하며, 혈통에 따 라 균주 간의 유전 물질과 allozyme에 차이가 나타난다 (Zervakis et al., 2001). 자체적으로 배양시설을 갖춘 대규 모의 병재배시설이 많아짐에 따라 버섯 가격이 대폭 하락 하고 균상재배가 크게 줄어들었으며 배양소간 경쟁으로 인해 외국에서 도입한 품종이 중점적으로 보급되면서 로 열티 문제에 노출되었다(Cheong et al., 2013). 우리나라 및 일본, 중국 등 다양한 국가에서 큰느타리버섯 단핵균 사의 교배를 통하여 기존 균주에 비해 상품성이 높은 품 종을 개발하는 추세이다(Im et al., 2013, Obatake et al., 2003). 우리나라는 ‘큰느타리1호’, ‘큰느타리2호’, ‘새송이 1호’, ‘곤지’, ‘애린이’, ‘단비’, ‘송아’ 등의 품종을 교배 및 육성하였으며 이들은 생산 및 유통을 위해 모체를 기 반으로 개량되고 있다(Ha et al., 2013). 개량 품종들은 형 태, 습도, 색도, 경도와 같은 형태적 특성과 단백질과 섬 유질의 비율과 pH 등을 저장 기간에 따라 분석하여 기존 품종에 대비해 저장 수명과 기호성을 높이도록 하여 한국 고유 품종육성을 추진하였으며 ‘애린이3’ 및 ‘곤지8호’는
‘큰느타리2호’보다 수확일이 빠르고 수확량도 높으며 갓 직경과 대두께의 비율이 우수해 재배 및 판매에 적합한
품종으로 확인하였다(Ha et al., 2013, Im et al., 2013).
개발된 버섯 종균은 종균배양소에서 증식되어 재배농가에 판매 및 공급하여 외국품종의 재배면적과 로열티 지불액 을 낮추도록 하였다(Cheong et al., 2013).
품질 평가 기준
큰느타리버섯은 대 색깔은 순백색이며 갓 색깔은 밤색 으로 반듯하고 우산형의 형태를 갖는 버섯의 모양, 대의 길이, 갓의 크기, 자실체의 색체, 표면색택, 고유의 향 및 경도 등은 소비자 구매에 영향을 주는 품질 요소이다. 버 섯은 장거리 수송이나 유통 중 신선도 유지가 중요하다.
버섯의 모양은 갓 끝이 얇고 갓 개열이 낮아야 유통 중 갓 손상이 적다(Im et al., 2013). 자실체의 색체는 저장기간, 온도, 세균 감염 등의 외부환경에 영향을 받아 효소적, 비 효소적 갈변이 일어나며 품질 저하를 일으킨다(Villaescusa and Gil, 2003). 따라서 버섯은 곰팡이 및 세균 감염과 연 관되므로 갈변 발생이 적어야 좋은 품질을 유지할 수 있 다. 큰느타리버섯은 조직이 치밀하고 저작감이 좋아야 소 비자 선호도가 높으며 장거리 수송이 가능하다(Ha et al., 2013). 따라서 버섯은 탄력성, 응집성, 씹음성 및 깨짐성 등의 조직감과 관련된 경도가 높을수록 높은 점수의 품질 을 얻는다. 버섯의 조직감은 세균 또는 외부 요인에 의해 chitin과 같은 세포벽 구성물질이 분해되어 조직감이 낮아 질 수 있다(Jiang et al., 2010). 버섯의 품질 규격화를 위 해 큰느타리버섯 재배농가 및 가락동시장에서 획득한 버 섯의 표준규격 설정 실험 결과, 버섯의 품질은 평균개체 중이 90 g 이상, 대굵기가 50 mm 이상, 대길이/대굵기 비 율이 1.6~1.7, 갓직경/대굵기 비율이 1.1~1.2이 되어야 A 등급(특품)으로 가장 이상적이며, 45 g 이상의 평균개체 중, 40 mm 이상의 대굵기, 대길이/대굵기 비율이 1.8~1.9, 갓직경/대굵기 비율이 1.2~1.4일 경우 B등급(상품)에 해 당했다(Lee et al., 2014a).
생 리
영양 및 기능성 성분
수분(86.6%)을 제외한 큰느타리버섯의 영양 성분은 신 선한 자실체의 측정 시 탄수화물(9.6%), 식이섬유(4.64%), chitin(0.50%) 및 다당류(0.41%)로 이루어져 있었으며, 주 요 아미노산은 아스파르트 산, 글루타민 산 및 아르기닌 이며, 비타민(C, A, B2, B1, D 및 니아신)과 미네랄(특히 K, Mg, Na 및 Ca)이 소량 존재한다(Manzi et al., 2004).
큰느타리버섯은 영양학적 효과 이외에도 기능성 식품으로 써 효과를 가지며, 크게 면역 반응 효과, 비만 예방, 골 연 화 및 골다공증 예방에 효과가 있다(Alam et al., 2011).
큰느타리버섯의 다당류는 다양한 질병에 대한 면역 반응의 증진을 일으키는 생물학적 반응 조절제 역할이 가능하다고
알려져 있으며(Kang et al., 2004), 버섯의 다당류 외에도 pleureryn, polyhomoribonucleotide, laccase, ribonuclease 등이 항미생물, 항바이러스와 같은 면역 조절에 기여할 수 있다고 보고되었다(Wang and Ng, 2006). 뼈 형성 및 손실에 관한 큰느타리버섯의 효과는 난소 절제술로 골다 공증을 유발한 쥐에서 버섯 추출물을 투여한 실험으로 확 인하였다. 실험에서 버섯 추출물은 골 흡수 및 파골세포 활성을 억제해 골다공증으로 인한 뼈 손실 진행을 약화시 킬 수 있다고 보고했으며, 이는 버섯의 lovastatin과 같은 뼈 형성 및 손실 감소 억제 물질로 인해 나타난 결과로 사료된다(Kim et al., 2006). Lovastatin은 골다공증 예방 외에도 혈액 내 콜레스테롤 수치를 낮출 수 있다(Wasser and Weis, 1999). 그 외 다른 실험에서는 큰느타리버섯 추 출물이 90.46%에 이르는 radical 소거능으로 같은 농도 (6.4 mg mL-1)의 비타민 C에 비해 높은 비율로 나타났으 며 항산화 물질로 이용 가능성을 시사했다(Chen et al., 2012).
호흡량
큰느타리버섯은 호흡률이 높아 일반적으로 모든 버섯처 럼 매우 쉽게 손상되어 품질이 저하된다(Amodio et al., 2003). 큰느타리버섯이 속한 느타리버섯 속은 저장온도가 높을수록 호흡작용과 증산작용을 증가시켜 노화 및 부패 속도가 증가한다(Ares et al., 2007). Villaescusa and Gil(2003)에 따르면 느타리버섯 속인 Pleurotus ostreatus K-15의 초기 호흡량은 0, 4 그리고 7oC에서 각각 0.50, 0.99 및 1.23 μmol CO2 kg-1 h-1 로 발생하였으며 이후 2일 간 모든 온도에서 약 50% 감소를 보인 후 7일 동안 유지 되었고 7oC에서는 7일과 10일 사이에 호흡률이 다시 감 소하였으나 저장말기에는 모든 온도에서 유사한 호흡량 발생을 보였으며 에틸렌 발생은 모든 온도에서 저장기간 동안 검출되지 않았고 초기 호흡량 증가는 절단과정에 의 한 수확 스트레스와 관련된다고 보고하였다. 또한 15, 25, 32 또는 34oC의 potato dextrose broth (PDB)에서 배양한 큰느타리버섯 균사체의 호흡량 측정 시 25oC에 비해 34oC에서 균사체의 호흡량이 높아 산소 소비량이 증가하 여 혐기적 환경을 조성하였으며 그에 따른 혐기적 호흡에 관여하는 효소인 alcohol dehydrogenase (ADH), pyruvate decarboxylase (PDC)와 lactate dehydrogenase (LDH)의 활성이 증가하여 협기호흡 대사작용 결과 산물인 에탄올, 아세트알데하이드와 젖산이 축적되며 이러한 물질들이 대 사 작용에 영향을 주어 균사체 생장 억제를 유도한다고 하였다(Zhang et al., 2016).
저장 중 품질변화
저장기간과 저장온도의 증가는 큰느타리버섯의 호흡량 의 증가로 이어져 수분 손실 및 미생물에 의한 부패 등을 일으킨다. 버섯의 저장 시 품질에 영향을 주는 외부요인
은 상대습도, 온도, 통풍 상태가 있다. 버섯은 얇고 다공 성의 표피구조를 갖기 때문에 수분이 손실되기 쉬우며 초 기 중량의 3~6%의 감소를 일으키면 상품성을 잃게 되며 습도가 95% 이상인 조건에서는 장기간 보관 시 미생물에 의한 오염으로 균사체 표면의 갈변이나 변색의 원인이 된 다(Mahajan et al., 2008). 0, 4, 7oC에서 저장한 느타리버 섯 속 버섯의 품질 평가 결과, 온도는 중량, 조직감 및 색 도에 영향을 주었다. 중량 감소율은 온도에 따라 증가하 였으며 조직 또한 온도가 높을수록 조직감이 감소되었다.
버섯의 색도는 4oC 및 7oC에서 11일 저장 시 갈변 및 황 변이 나타나 b값(황색도)이 증가했으나 0oC에 보관 시에 는 초기와 색도가 유사했다. 또한 버섯의 저장 기간의 증 가도 색도의 차이를 높여 11일 저장 후 색도는 초기나 7 일 후 측정 시에 대비해 b값이 증가해 색도에 영향을 주 었음을 보고하였다. 하지만 pH와 가용성고형물함량(SSC) 는 0, 4 또는 7oC에서 저장한 버섯 간에 유의한 차이가 관찰되지 않아 온도에 대한 영향은 적게 받았으나 저장기 간에 따라 감소하였다(Villaescusa and Gil, 2003). 4oC에 저장한 큰느타리버섯의 갓색은 28일 후 황색도가 가장 높 아지며 변화를 보였으나 저장기간 중 중량이나 색 변화가 심하지 않아 느타리버섯이나 양송이버섯보다 저장력이 우 수한 버섯이라고 해석하였다(Lee et al., 2012).
수확 후 처리
예냉 처리
버섯은 호흡율이 매우 높은 작물로 선도유지에 가장 큰 영향을 주는 요인이 온도이므로 수확후 빠른 시간 내에 품온을 적정 적온까지 낮추는 예냉처리를 해야 한다. 큰 느타리버섯을 수확한 후 진공예냉을 다소 변형한 감압예 냉 방법으로 품온이 –1oC에서 0oC가 될 때까지 40분간 행한 후 1 kg씩 polyethylene (PE) 포장 후 –1oC에서 30 일간 상품성을 유지하였으며 현미경 관찰결과 조직이 촘 촘하고 연화와 갈변이 진행이 더딘 것을 확인할 수 있었 다(Beik et al., 2009). 또한, 1oC 품온에 이르는 시간이 차압통풍식이 80분, 강제통풍식은 110분이 소요되어 차압 통풍식이 품온저하 소요시간이 빨라 효과적이라고 하였으 며 강제통풍식으로 4oC 24시간, 차압통풍식으로 1oC 24 시간 예냉처리에 의해 저온 유통 중 신선도 유지기간을 40일 이상 확보할 수 있었다(Lee et al., 2010).
이산화탄소 처리
버섯 수확 후 높은 농도의 CO2 환경은 호흡대사를 억제 하거나 이로 인해 수반된 주요 성분변화의 억제를 일으켜 신선도가 유지된다고 보고되었으며, 이러한 CO2 처리는 24 시간 이하의 일시적인 처리에도 큰느타리버섯의 신선 도에 영향을 주는 것으로 확인했다(Smith and Skog, 1992). 큰느타리버섯을 세 시간 동안 CO2 처리한 실험에
따르면, 버섯의 호흡량은 2일간 무처리군과 30%, 50% 처 리군에서 거의 차이가 없었다. 그러나 5oC에서 3주에 이 르렀을 때 무처리군의 경도는 급격히 감소하여 CO2 처리 구에 비해 약 30-38% 낮은 경도를 확인하였으며, 버섯의 갓 색도에서도 CO2 처리구의 황색도가 무처리구에 비해
낮은 값을 나타냈다. 그러나 12시간 동안 40-60% CO2 처 리한 버섯은 갈변 증상이 증가하였고, 80% 1시간 처리구 에서도 무처리구와 비교해 갈변이 심화되어 고농도의 CO2 처리는 버섯 품질을 하락시켰다. 고농도의 CO2 처리 를 통한 상품성 하락은 관능평가에서도 나타났다. Lee et Fig. 1. Development of postharvest handling manual of king oyster mushroom in Korea.
al.(2014b)에 의하면 큰느타리버섯의 품질이 급격히 저하 되는 저온저장 3주차에서 CO2 처리구는 에탄올과 아세트 알데히드 축적에 위한 발효취가 나타나 상품성 하락에 영 향을 주었으며, 물러짐 정도와 경도지수에서 50% 처리구 에 비교해 30% 처리구가 높은 점수를 획득하였다(Fig.
1). 이는 혐기적 호흡으로 인한 혐기적 발효산물 증가와 pH 하락이 영향을 주는 것으로 판단되었다(Matteis and Fellman, 2000).
감마선 조사
감마선 조사는 국제식량농업기구(FAO) / 국제원자력기 구(IAEA) / 세계보건기구(WHO) 합동 전문가위원회의 성 명서에 따르면 모든 식품에 총 10 kGy의 평균 선량까지 조사하면 독성학적 위험이 없다고 보고되었다(FAO/
IAEA/WHO, 1999). 식품에서 Co-60과 Cs-137을 이용한 저용량의 감마선 조사는 곤충, 기생충 소독 및 식품의 미 생물 안전성과 저장성을 증가시키기 위해 널리 사용하는 방법으로 단백질, 아미노산, 탄수화물 및 비타민 C 함량 에 영향을 미치지 않으면서 식품의 저장 수명을 연장시킬 수 있다(Chung and Liu, 2009). 버섯은 물리적 자극, 노 화 또는 세균과 곰팡이의 작용으로 구리 함유 효소가 반 응하여 멜라닌 색소를 형성하여 버섯 외관에 갈변이 나타 나며, Pseudomonas와 같은 세균은 효소에 의해 버섯의 세포벽을 분해하여 세포 내 기질을 파괴해 연화를 유도한 다(Ratti, 2001). 감마선 조사는 버섯의 갈변을 유도하는 세균 및 곰팡이 생성을 억제해 갈변 및 연화를 지연시킬 수 있다. 표고버섯(Lentinula edodes)의 조사 실험에 따르 면 감마선 1.5 kGy 조사는 호흡 속도를 줄이고 갈변을 지 연시킬 수 있으며, 2.0 kGy 조사는 미생물 성장을 줄이고 유통 기한을 연장시킨다고 보고되었다(Jiang et al., 2010). 그러나, 다량의 방사선 조사는 식품 구성 요소에 물리 화학적 및 구조적 변화를 일으켜 품질을 떨어뜨리는 것으로 나타났다. 일정량 이상의 감마선은 다양한 자유 라디칼의 생성을 통해 물과 상호 작용하여 dextrin 생성물 의 변화를 일으키고, 색소 세포의 급격한 변화를 유도할 수 있다. 표고버섯에 감마선 3.0 kGy조사는 버섯의 주요 성분인 chitin을 분해하거나 재조합을 유도해 세포막 구조 를 분해하며, 이는 견고성에 큰 영향을 미치고, 수분 유출 과 및 색상에 영향을 준다고 보고되었다(Jiang et al., 2010). 표고버섯의 감마선 조사와 같이 큰느타리버섯에 1, 2, 3 kGy의 감마선을 조사한 결과, 1 kGy를 조사한 버섯 의 색상, 경도, 중량 등의 품질 가치가 가장 높았으며, 3 kGy를 조사한 버섯은 색도, 경도, 중량 감소에서 구조적 변화가 나타나 상품성이 저하되었다(Akram et al., 2012).
키토산 코팅
키토산은 (1,4)-linked 2-amino-deoxy-β-d-glucan으로 이루어진 선형 다당류로 갑각류의 외골격, 진균의 세포벽
등의 주성분인 키틴에서 유래하였다. 키토산은 항균, 항산 화, 생체 적합성 및 생분해성으로 식품 첨가제 및 보존 물 질로서 적용 가능성이 높다(Darmadji and Izumimoto, 1994). 항균성은 양전하를 띤 키토산의 아미노기(NH2)가 음전하를 띠는 미생물 세포 표면에 상호작용하여 미생물 의 단백질 및 기타 세포 내 성분의 누출을 유도하거나, 키 토산이 미생물의 핵으로 침투하여 DNA의 결합과 mRNA 합성의 억제를 일으킨다고 알려져 있다(Shahidi et al., 1999; Sudarshan et al., 1992). 키토산의 항균효과와 관련 한 실험에 따르면 키토산 분자는 외부의 pH가 낮고, 분자 량이 적을수록 항균 활성이 높다고 보고되었으며, 이는 양전하를 띠는 분자들의 밀도가 높아져 항균 효과가 높아 진 것으로 사료되었다(Helander et al., 2001). 항균 효과 가 높은 데 비해 키토산은 친수성이 강해 수분 투과에 대 한 내성이 낮다. 따라서 식품에서 키토산의 코팅 또는 필 름 사용 시, 키토산은 오일, protocatechuic acid, 왁스 등 의 친수성 colloid를 첨가해 수분 투과성과 지질 산화를 낮추는 등 코팅 또는 필름의 물리적 특성을 개선해 사용 하며, 이는 식품의 수분 함량, 경도, 갈변에 영향을 줄 수 있다(Epure et al., 2011). 백리향 기름을 첨가한 키토산을 표고버섯에 코팅하여 저장성을 확인한 실험에 따르면, 키 토산 오일 코팅은 수분 이동을 지연시켜 버섯의 수분 감 량을 현저히 감소시키고, 버섯의 시듦 및 품질 저하 속도 를 낮추었다. 대조군과 비교해 키토산 오일로 코팅한 버 섯은 2,2'-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonic acid) (ABTS) 소거능이 높아 항산화능에도 긍정적인 영향을 미 치는 것으로 보고되었다(Jiang et al., 2011). 큰느타리버 섯의 protocatechuic acid-grafted-chitosan (PA-g-CS) 코 팅 후 품질에 대한 효과 조사에도 품질 유지에 영향을 주 어 라디칼 소거 능력 및 지질 과산화 억제 효과에서 PA- g-CS 코팅 처리한 버섯은 대조군에 비해 높은 항산화능을 보유하였으며 수분 장벽으로 작용하여 중량 감소와 경도 저하를 늦추었으며 갈변 및 호흡률에서도 유지 효과가 높 음을 확인할 수 있었다(Liu et al., 2016).
저장 기술
CA 저장
Controlled atmosphere(CA) 저장은 저장실의 온도, 습 도 및 공기조성을 인위적으로 조절하여 저장성을 높이는 저장 기술이다. 버섯의 CA 저장에서 높은 온도는 버섯의 호흡량을 증가시켜 조직감을 감소시키며 중량감소율을 높 인다(Mihara and Nagano, 1936). 또한 미생물 오염 가능 성이 증가해 갈변 및 부패 속도가 증가하므로 버섯은 10oC 이하의 온도에서 CO2농도를 높이고 O2농도를 낮추 어 저장한다(Kader, 2002). CO2의 증가와 O2의 감소는 호 흡률과 에틸렌 발생을 줄이고 특정 조건 하에서는 부패를 감소시킨다. 하지만 CO2는 적정 수준을 넘어서게 되면 버
섯의 호흡이 무기호흡으로 전환하여 포자 발생이 증가하 고, 젖산, 에탄올 및 아세트알데하이드 등을 통해 이취가 발생하며 pH가 낮아질 수 있기 때문에 CA 저장을 실시 할 때는 주의가 필요하다. 또한 공기 조성의 적정 수준은 품종에 따라서 차이가 날 수 있다(Zhang et al., 2016). 대 기 조건을 다르게 한 큰느타리버섯의 저장성 실험에 따르 면, 큰느타리버섯은 높은 농도의 CO2에서 품질을 유지하 였으나, 일정 농도 이상의 CO2에 대해 저장성이 낮아짐을 확인하였다. 2kPa O2, 2kPa O2 + 10kPa CO2, 2kPa O2 + 30kPa CO2, 2kPa O2 + 50kPa CO2 및 대기의 다섯 가지 의 공기 조건에서 큰느타리버섯은 20-25oC에서 5일 저장 후 2kPa O2 + 30kPa CO2 처리에서 갈변, 이취, 중량감소 율도 낮으면서 관능평가 및 superoxide dismutase(SOD) 활성 테스트에서 다른 처리 조건에 비해 높은 값을 나타내 항산화 방어 시스템을 활성화하고 지질 과산화를 경감시키 며 막 완전성을 안정화시킴으로써 reactive oxygen species (ROS) 함량을 제어할 수 있어 가장 적정한 조건이며 과도 한 CO2는 버섯의 생리적 장해를 유발해 일정 농도 이상 에서는 제어 효과를 확인할 수 없었다(Li et al., 2013).큰 느타리버섯의 수출모의 실험결과를 통하여 5kPa O2 + 10kPa CO2나 5kPa O2 + 15kPa CO2 처리 조건에서 20oC 에서 5일간 유통될 경우에는 3주 운송기간 동안 7oC에서 7일간 유통될 경우에는 5주 이상 운송기간 동안 CA환경 조성을 통해 상품성을 유지할 수 있다고 하였다(Park and Jhune, 2010).
MA 포장
Modified atmosphere packaging(MAP)은 CO2와 O2의 조성을 변경하여 제품의 호흡률을 낮추고 유통 기한을 연 장시킬 수 있다. 농산품 및 식품의 품질 유지를 위해 MA 포장은 제품의 특성, 부피, 질량, 포장지의 공기 투과율 및 온도에 대한 의존성 등을 고려해 설계해야 한다 (Fonseca et al., 2002). 제품의 절단 여부 또한 호흡률에 영향을 줄 수 있는 변수이다. 공기 조성에 영향을 주는 방 법으로는 크게 포장지 내의 가스 조성 변화를 주는 능동 적 방법과 다양한 재질의 필름을 사용하여 기체 투과율에 영향을 주는 수동적 방법으로 나뉜다(Lee et al., 1996).
MA 포장은 CA 저장과 같이 O2 농도를 낮추고, CO2 농도 를 높여 호흡률, 에틸렌 민감도, 부패 및 생리적 변화를 감소시켜 저장 및 유통 수명을 연장한다. 하지만 CA 저 장에 비해 MA저장은 포장 내부 기체 조성을 변화시키므 로 포장 재질의 영향을 크게 받으며 주변 환경을 조절하 는 데 한계가 있다. PE 필름은 재질의 투과율로 인해 주 변 환경보다 CO2와 H2O가 높고 O2가 낮은 공기 조성을 생성한다(Antmann et al., 2008). 버섯은 호흡률이 높아 부패하기 쉬운 제품으로 유통과 마케팅을 위해 MA 포장 이 필요하다. 버섯의 품질 유지를 위한 공기 조성으로 1%
이하의 O2농도에서 조직 파괴와 이취에 영향을 주는 물질의
생성을 유발할 수 있으며, 높은 농도의 CO2는 갈변 및 생리 적 장해를 야기한다. 동일한 두께의 polypropylene with miroperformation(PP_MP), polypropylene(PP), polylactic acid with miroperformation(PLA_MP), polylactic acid (PLA) 재질의 포장지와 무포장의 대조군을 사용하여 큰 느타리버섯을 0oC 저장한 실험에서 초기 포장 내부 공기 조성을 5kPa O2 + 10kPa CO2 로 능동적으로 조절한 후 저장 20일까지 12kPa O2 + 8kPa CO2 로 유지된 미세천 공된 PP 필름인 PP_MP에서 중량 감소율이 적었으며 중 온성 세균, 효모 및 곰팡이의 생장이 낮게 유지되고 다른 처리에 비해 향기 보존성이 높았다.(Capotorto et al., 2015) 그러나, MA 포장을 이용할 때 버섯의 높은 수분함 유량과 증산율에 의해 필름 표면에 응축이 발생하여 투명 도를 낮추고 고습조건이 발생하는 문제는 해결이 필요하 다고 하였다(Villaescusa and Gil, 2003). 한국에서 큰느타 리버섯은 400 g 내외를 방담 Oriented polyprophylene (OPP) 필름이 주로 사용되고 있으며(Lee et al., 2010) 산 소투과율을 3179.9 cc m-2 day-1 atm-1 로 조절한 필름으로 포장하였을 때 기존 OPP필름보다 갓무름, 갈변 및 이취 발생이 적었다(Choi et al., 2012). 기존의 연구결과를 토 대로 산업에 적용할 수 있도록 내수 및 수출 시 품질저하 를 억제할 수 있는 큰느타리버섯 수확후 이루어지는 작업 단계인 수확, 선별, 예냉, CO2처리, 포장, 저장, 수송, 소비 지 유통에 따른 품질관리의 주요 내용을 요약하여 매뉴얼 화하여 Fig. 1과 같이 제시하였다.
신선편이 및 가공
신선편이
신선편이 버섯을 취급하는 업체의 비중은 높지 않지만 바로 조리할 수 있는 형태로 단체급식, 외식업체, 소매시 장에서 수요가 증가하고 있다. 큰느타리버섯은 배지가 제 거되고 뿌리부분이 다듬어진 길이 5 cm 정도의 소형 버섯 으로부터 세로로 일정 두께로 슬라이스나 다이스 되어 바 로 튀김, 볶음, 전골, 찌개 등 조리에 사용할 수 있도록 하 며 업체에 따라서는 피자의 재료로 가공할 수 있도록 공 급하고 있다(Choi et al., 2014).
건조
버섯의 건조는 저장 수명을 연장하기 위한 처리 방법 중 하나이며 건조 버섯은 다양한 소스와 스프에서 사용한 다. 건조는 온도가 증가함에 따라 버섯의 단층 수분 함량 이 감소하여 부패 등의 품질 저하 억제하며, 건조 방법으 로는 자연건조, 열풍건조, 동결건조, 진공건조, 전자파 진 공(microwave)건조가 있다. 자연건조는 햇빛과 통풍에 의 해 20~30oC에 건조시키는 방법으로 비교적 저렴한 비용 으로 가능하지만 비위생적이며 제품의 품질이 저하될 수 있다. 열풍건조는 50~70oC로 온도를 유지시킨 고온의 바
람으로 버섯을 건조시키는 방법이다. 다른 인위적 건조 방법에 비해 열풍건조는 처리시간이 길며 과열로 인해 색 상이 어두워지고 맛이 약화될 수 있다(Kotwaliwale et al., 2007). 동결건조는 동결건조기를 이용해 –50oC에서 1.4 ± 0.1 hPa의 진공 상태에서 버섯의 수분을 승화시키는 처리법으로 버섯의 약화 및 부패를 막을 수 있다. 그러나 동결건조는 높은 비용이 요구되어 적용이 제한적이다 (Ratti, 2001). 진공건조는 50 ± 2oC의 온도를 가한 열판에 서 일정한 진공을 가하여 열에너지를 전달하는 방법이며, 채소 및 과일과 같은 열에 의해 손상되기 쉬운 제품에 사 용한다. 낮은 압력에서는 대류가 효과적이지 않아 열전달 이 어렵고, 작동 및 설치비용이 높다. 전자파진공건조는 microwave oven을 이용해 버섯을 건조시키는 방법으로 일정한 극초단파(microwave)에 의해 열에너지가 비교적 빠르게 전달되어 저온에서도 가열 및 건조가 가능하다.
효율적인 에너지 사용으로 인해 과일, 채소 및 곡물 등에 서 고품질의 건조식품을 얻을 수 있는 잠재적 방법으로 알려져 있다(Rodriguez et al., 2005). 버섯의 건조 비용 및 효율은 건조 방법과 처리 물질에 따라 다르게 나타난 다. 자연건조, 열풍건조, 동결건조, 진공건조, 전자파진공 건조로 큰느타리버섯을 처리하여 용해성 당, polyols, 유 리 아미노산, 5'-nucleotides 및 유기산의 변화를 측정한 결과를 보고하였다((Li et al., 2015), 버섯의 수분은 자연 건조 후 함수율이 9.23 %로 가장 높았으며, 동결건조 후 함수율이 5.75%로 가장 낮았다. 건조 방법으로 처리한 버 섯은 단당류를 제외한 일부 영양성분의 감소 및 분해가 일어났으며 Guanosine 5'-monophosphate(5'-GMP) 또한 감소하였다. 5'- GMP의 감소는 버섯의 향과 맛에 영향을 주어 가장 감소가 큰 전자파진공건조는 큰느타리버섯의 건조 방법으로 적합하지 않았다. 그러나 건조 후 버섯의 유기산 농도는 모든 처리법에서 증가하였으며 특징적인 효과를 보이지 않았다. 전반적인 실험 결과, 수분 함량을 크게 낮추며 버섯 성분의 저하가 낮은 동결 건조 방법이 큰느타리버섯 건조 방법으로 적합하였다.
적 요
큰느타리버섯은 에르고스테롤 및 글루칸과 같은 기능성 물질의 함량이 높아 항산화 활성 및 프리바이오틱 효과를 일으키는 버섯이다. 큰느타리버섯은 향이 강하며 단단해 기호도가 높지만 장기간 소요되는 선박수출 등에서는 선 도유지 기간 확보가 필요하다. 버섯의 품질에 영향을 미 치는 외부요인은 온도, 상대습도, 공기조성 및 통풍 상태 가 있으며 이로 인해 버섯의 호흡량, 수분 함량, 경도, 색 도, pH 및 이취 등에 영향을 준다. 큰느타리버섯의 주요 장해는 갈변, 이취, 부패가 있으며, 이를 막기 위해 상품 성이 높은 품종을 개발하거나 저장성을 높이는 처리 방법 이 고안되고 있다. 버섯의 품질을 유지하기 위한 방법으
로는 건조, 감마선 조사, 키토산 처리와 같은 수확 후 처 리 방법과 CA 저장과 MA 포장을 통한 저장 방법이 있다.
버섯의 건조는 자연건조, 열풍건조, 동결건조, 진공건조, 전자파진공건조 방법이 있으며 동결건조 방법을 사용한 버섯의 성분저하가 비교적 낮았다. 1 kGy 감마선 조사가 고선량에 비해 저장기간 연장에 효과적이었으며 오일, protocatechuic acid, 왁스 등의 친수성 colloid를 키토산에 첨가하여 코팅처리 하였을 때 경도유지, 호흡 및 갈변이 억제되었다. 큰느타리버섯의 CA 저장조건은 10oC 이하의 온도에서 5kPa O2 + 10~15kPa CO2의 공기 조성이 제시 되었으며 MA 포장으로는 미세천공을 갖는 PP필름을 이 용한 능동적 기체조성 방법이 저장 중 품질유지에 효과적 이었다.
감사의 글
본 연구는 농촌진흥청 연구사업(과제번호: PJ01200601) 에 의하여 수행된 결과의 일부이며 이에 감사드립니다.
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