Research Article

Horticultural Science and Technology. April 2020. 249-262
https://doi.org/10.7235/HORT.20200024


ABSTRACT


MAIN

  • 서 언

  • 재료 및 방법

  •   실험재료 및 저장

  •   경도

  •   가용성고형물(Soluble Sugar Content)

  •   유리당

  •   호흡률

  •   생체중량 감소율

  •   색도

  •   관능평가

  •   통계 분석

  • 결과 및 고찰

  •   경도

  •   가용성고형물(Soluble Sugar Content)

  •   유리당

  •   호흡률

  •   생체중량 감소율

  •   생체중량 감소율

  •   색도

  •   관능평가

서 언

멜론(Cucumis melo L.)은 박과류에 속하는 1년생의 식물로 원산지인 동아프리카로부터 전파되어 지중해, 아시아, 북유럽과 미주지역에서 광범위하게 재배되고 있다. 근래에 국민 기호도의 다양화와 맛과 향, 그리고 외관의 수려함을 갖춘 멜론으로 인식이 좋아짐에 따라 멜론의 대중적인 소비가 확산되고 있으며(Oh et al., 2011), 지난 2002년부터 수출작목으로 선정되어 대만, 일본 등 아시아뿐만 아니라 유럽, 미국, 중남미 등에도 수출되고 있다(Youn et al., 2009). 멜론은 다양한 과육과 과피의 색, 과피 모양, 과형 및 과실 크기를 가지고 있으며 품종에 따라 경도, 향기 그리고 성숙생리가 각각 다르다(Lim et al., 2010).

외관에 따라서는 네트멜론과 무네트 멜론으로 크게 분류할 수 있으며, 네트멜론의 경우는 주로 원형이며 과육은 녹색, 백색 그리고 적색 등으로 다양하다. 무네트 멜론은 백색계, 황색계, 그리고 얼룩무늬계로 나누며, 과실의 모양, 과육과 과피 색이 네트멜론보다 다양하다(Youn et al., 2011). 국내·외적으로 부가가치가 높은 멜론과 같은 고품질 과실에 대한 수요가 늘면서, 지역 특성에 맞춘 ‘하니원’ 멜론은 춘천 지역에서 특산 품목으로 선정하여 육성하였다. ‘하니원’ 멜론은 일본 도입종으로부터 교잡하여 분리 선발한 품종으로 과육색이 녹색에 과피는 회백색으로 숙기가 착과 후 37 ‑ 40일 정도의 극조생종이다. 또한 당도가 높고 식미가 우수하며, 과중은 1.3 ‑ 1.5kg으로 일반 품종보다 다소 작은 편이며, 과실의 저장기간이 짧은 단점을 가지고 있다(KSVS, 2009). 멜론의 선도유지를 위한 수확후 처리는 온도 처리 이외에 1-MCP 처리(Cha et al., 2006; Kim et al., 2009b; Kim et al., 2010b; Bai et al., 2014), 키토산 처리(Carvalho et al., 2016) 등에 관해 보고되었다.

일반적으로 멜론은 상온에서 저장기간이 매우 짧아 저장성 향상을 위하여 예냉·저온 저장·CA 및 MA 저장 등이 연구되었고, 저온 저장을 통한 품질 유지 효과가 인정되었으나, 품종에 따라 저장온도에 차이를 보여 품종 별로 연구가 필요한 것으로 알려져 있다(Choi et al., 2001b; Youn et al., 2009; Lim et al., 2010; Cha et al., 2013). 멜론은 너무 저온에서 저장하면 과피에 반점이 나타나는 등 저온장해 발생으로 상품성이 떨어지며, 상온에서 저장하면 저장기간이 7 ‑ 8일로 매우 짧아 저장 및 유통에 어려움이 있다(Davis, 1965). 네트멜론은 숙성이 진행되는 동안 에틸렌 가스 발생이 급증하고, 호흡이 일시에 상승하였다가 떨어지면서 급격히 노화가 진행되는 climacteric형으로 수확후에도 호흡작용, 생리작용, 그리고 증산작용을 계속함으로써 부패하기 쉬운 과실로 알려져 있다(Ezura and Owino, 2008; Cha et al., 2013). Lim et al.(2010)Youn et al.(2009)은 멜론의 저장유통 과정 중에서 선도유지를 위해서는 온도관리가 일차적으로 중요하다고 하였으며, 멜론 품종과 재배환경이 외국과 달라, 외국의 적정 저장 조건을 그대로 적용하기는 어려우므로 국내 품종에 대한 연구가 필요하다고 지적하였다. 이에 본 연구에서는 강원도 춘천지역에서 재배되는 품종인 ‘하니원’ 멜론을 대상으로 저장온도에 따른 품질변화를 조사하여 수확후 선도유지를 위한 최적의 저장온도를 구명하고자 하였다.

재료 및 방법

실험재료 및 저장

멜론은 강원도 춘천시에서 토경으로 재배한 ‘하니원’ 품종으로, 경종 개요는 2016년 4월 8일 정식하여 개화 시 수정 작업은 5월 18일에 토마토톤 50배액을 자방에 처리하였고, 적과는 5월 23일에 주당과실을 1개만 남겼으며, 6월 28일 오전에 수확후 곧바로 국립원예특작과학원으로 옮긴 후 실험에 사용하였다. 멜론의 구고가 14.9 ± 4.3cm, 구폭 14.1 ± 3.3cm, 구중은 1,425 ± 92g인 것을 이용하였다. 저장은 현지에서 유통되는 골판지상자(360 × 260 × 165mm)에 3개씩 넣어 포장한 상태로 온도는 0, 5, 10, 15, 20°C에 습도는 89.1 ‑ 93.1%으로 기간은 총 48일간 저장하였다.

경도

멜론은 Carvalho et al.(2016)Lim et al.(2010)의 방법을 참고하여 정상과의 가식부를 기준으로 RDA(2018)의 부위별 구분에 따라 과피를 제거하고, 과육 적도부위의 중벽을 중심으로부터 5부위를 채취하여 측정하였다. Texture analyzer(Lloyd Instrument BG/TA plus, Ametek, Inc., Fareham, UK)의 분석 조건은 depression limit 25mm, test speed 2mm/sec, 그리고 탐침은 Φ 5mm으로 각각 측정하였다.

가용성고형물(Soluble Sugar Content)

멜론은 Carvalho et al.(2016)Lim et al.(2010)의 방법과 RMGLNLIC(2019)을 참고하여 RDA(2018)의 부위별 구분에 따라 정상과의 과피와 태좌 부위의 내벽을 제거하고 적도부의 중벽을 중심으로부터 5부위의 과육을 착즙하여 디지털 당도계(PAL-1, Atago, CO. LTD, Tokyo, Japan)로 측정하였다.

유리당

분석 시료는 RDA(2018)의 구분에 따라 멜론의 태좌부와 표피를 제외한 내벽·중벽·외벽 부위를 고루 섞어 멜론 과즙 2mL에 증류수 10mL을 가하여 vortex mixer로 2분간 교반한 후 원심 분리하여 0.45µm syringe filter(Millipore, Billerica, MA, USA)로 불순물을 제거한 여과액을 사용하였다. Won et al.(2016)의 방법에 참고하여 여과한 즙을 HPLC는 Shiseido사의 Nanospace SI-2 system(Shiseido, Tokyo, Japan)으로 분석하였으며, 검출기는 RI detector(Shodex RI-201H), 분리용 컬럼은 Unison UK-Amino column(250 × 3mm, 3µm, Imtakt Corporation, Japan)을 사용하였다. 이동상은 acetonitrile과 정제수를 80:20(v/v)의 비율로 조제하여 이용하였다. 컬럼 온도 60°C에 주입량은 4µL, 유속은 0.4mL/min으로 하여 분석하였다. 표준물질로 sucrose, fructose, glucose(Sigma-Aldrich Chemical Co., ST. Louis, MO, USA)를 사용하였다(Youn et al., 2011).

호흡률

CO2농도는 멜론을 8.5L 밀폐용기에 1과씩 넣어 Kim et al.(2011)을 참고하여 저장 시 온도에 따라 달리 발생하는 CO2를 포집하기 위해 각 저장온도에서 1시간 방치한 후 내부에 축적된 head space의 기체 100µL를 gas-tight syringe로 취하여 GC(GC-7890B, Agilent Technol., DE, USA)를 이용하여 측정하였다. 이 때 분석조건으로 column(HP-5, Agilent Technol., DE, USA) 온도는 80°C에 이동상은 5mL/min 유량의 He를 사용하였으며, 검출기로는 TCD를 사용하였고, 검출온도는 250°C이었다(Youn et al., 2011).

생체중량 감소율

생체중량의 감소율은 Kim et al.(2010a)보고와 같이 감소율은 초기중량과 일정기간 경과 후 측정된 중량의 차이에 대한 백분율(%)로 나타내었다.

색도

과육의 색도는 RDA(2018)의 구분에 따른 정상과 가식부의 중벽 부분을 기준으로 Kim et al.(2011)의 보고를 참고해 Chromameter(CR-300, Minolta Co., Tokyo, Japan)를 사용하여 Hunter 색차계인 L(lightness), a(redness) 및 b(yellowness)값으로 측정하였다. 각 처리구간의 색도 차이는 초기 값에 대한 색차(color difference, ΔE)를 이용하여 계산하였다.

관능평가

과실의 식미는 10명의 훈련된 평가원을 대상으로 멜론의 단맛, 외형, 조직감 그리고 전반적인 기호도 등의 항목에 대하여 9점 척도법(매우 좋다: 9점, 좋다: 7점, 보통이다: 5점, 나쁘다: 3점, 매우 나쁘다: 1점)으로 평가하였으며, 점수 5점을 상품성의 한계로 간주하였다(Kim et al., 2010a). 멜론 평가 시 저장 중 부패나 동해 등의 피해가 발생한 과실은 평가에서 제외하였다.

통계 분석

통계처리는 SAS(Version 9.2, SAS Inc., Cary USA) 프로그램을 이용하여 ANOVA 분석을 수행하였으며 평균간 유의차 검증은 Duncan’s multiple range test를 이용하여 유의수준 p < 0.05에서 분석하였고, 동일 저장 시점에서 저장 온도를 독립적인 변수로 판단하여 유의성을 소문자로 표시하였다. Figure의 측정치는 5반복으로 평균(mean) ± 표준편자(standard deviation, SD)로 표시하였다.

결과 및 고찰

경도

‘하니원’ 멜론의 경도는 저장기간이 경과함에 따라 감소하는데, 저장온도에 따른 경향이 다른 것으로 나타났다(Fig. 1)

. 멜론의 경도 변화는 후숙 여부를 판단할 수 있는 지표로서(Kim et al., 2011), ‘하니원’ 멜론의 수확후 저장 중 경도는 감소 변화 정도가 초반기에 급격한 감소를 보이다가, 저장 6 ‑ 12일 이후에는 서서히 감소하는 경향을 나타냈다. 따라서 초기에 경도가 급격히 변화는 시점에서 후숙이 진행되는 것으로 판단되며, 저장온도에 따라 변화시기에 다소 차이를 보였다. 멜론 저장온도와 기간에 따른 경도는 저장 6일째 0°C에서 4.0N으로 가장 높아서 유의한 차이를 보였으며, 5°C와 10°C·15°C는 2.0 ‑ 2.7N이었고, 20°C는 1.5N으로 낮은 경도를 보여, 저장온도가 높을수록 경도가 낮아지는 것으로 나타났다. 저장 12일 이후에는 모든 저장온도의 경도 감소폭이 저장 6일째보다 적었으며, 온도 별 경도가 1.7 ‑ 1.9N으로 저장온도 처리에 따른 차이를 확인하기 어려웠다. 이러한 저장일수 별 경도 변화 경향 차이는 후숙과 관련되어 경도가 급속히 감소되는 동안에 후숙이 진행되는 시점으로 판단되며, 20°C는 저장 6일 이전에, 5 ‑ 15°C는 6일 이후에, 0°C는 12일 사이에 경도의 변화 정도가 완만해지면서 후숙이 종료된 것으로 보인다. 멜론의 경도에 대해 Sugiyama et al.(1998)는 멜론의 숙기와 관련 있다고 하였고, Nishiyama et al.(2007)은 멜론의 경도는 수확후 저장기간을 결정하는 중요한 인자이며, Powrie and Skura(1991)은 저장 중 멜론의 경도 감소는 세포벽 다당류가 polygalacturonase(PG) 등의 효소에 의해 가용성 pectin으로 전환되어 조직의 연화가 촉진되기 때문으로 보고하였다. 또한 Miccolis and Saltveit(1995)은 멜론의 경도는 품종 별 저장 온도에 따라 변화가 달리 나타난다고 하였고, 근래에는 멜론의 비파괴적 분석을 통해 판단하고자 하는 시도가 이루어지고 있다(Peng and Lu, 2008; Seo et al., 2016). 국내에서 멜론 저장 중의 경도 감소에 대해 Kim et al.(2009a)Kim et al.(2010a)은 멜론의 온도별 저장기간에 따라 비례적인 직선 형태로 감소하는 경향을 보고하였지만, 본 실험의 ‘하니원’ 멜론은 저장 초기에 경도가 급속히 물러지고 이후에는 완만히 감소하는 품종적인 차이를 보였다. ‘하니원’ 멜론에서 경도는 저장 온도에 따라 변화시점에서 차이를 보이는데, 급격히 계단식의 경사 하강으로 변화하는 시점에서 후숙이 진행되는 것으로 판단되며, 이후 경도가 큰 변화 없이 지속적으로 유지되어 타 품종과 다른 특징을 나타났다. Youn et al.(2009)이 머스크멜론의 저장온도가 낮을수록 경도 유지에 효과적이었다고 보고하였는데, 본 연구에서의 ‘하니원’ 멜론도 저장 초기에는 저장 온도가 낮을수록 경도가 높게 유지되며 저장온도가 멜론의 조직연화를 지연시키는 중요한 요인이라 판단되었다. ‘하니원’ 멜론은 저장온도에 따라 저장 초기에는 경도에 차이를 보였으나, 저장 12일 이후에 0°C나 5°C에서는 경도 간의 차이를 보이지 않았으며, 후숙 이후에는 ‘하니원’ 멜론은 저장온도에 의한 경도의 유지 및 변화 지연에 한계를 보이는 것으로 판단되었다. 멜론의 경도 감소에 대해 Kim et al.(2011)은 저장 종료 시까지 계속적인 감소로 품질저하의 한 원인으로 보았으나, ‘하니원’ 멜론은 후숙 후에 경도가 저온에서 유지되는 특성을 가진 것으로 나타났다. Fig. 8과 같이 외관만 유지 된다면, 저온 저장과 같은 기술을 통해 ‘하니원’ 멜론의 상품성은 지속적으로 유지시킬 수 있다고 판단된다. 재배농민 중에 ‘하니원’ 멜론은 후숙 과정이 없는 멜론이라고 언급하는 이가 많은데(자료 미제시) 저장초기에 경도가 급감 후에 변화 정도가 크지 않아 기존의 상온 유통에서는 생산자가 초기의 경도 변화를 인지하지 못하고 후숙 여부를 판단하는 것으로 생각된다.

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Fig. 1.

Changes in hardness of ‘Honey One’ melon by storage temperatures.

a-cMean values in each evaluation day with different lower case letters are significantly different according to the Duncan’s multiple range test (p ≤ 0.05), ns = non-significant. Data represent the mean ± SE of five replicates. Some error bars are marked by the symbols.

가용성고형물(Soluble Sugar Content)

‘하니원’ 멜론의 가용성고형물 함량은 저장온도와의 관계를 명확히 판별하기 어려웠다(Fig. 2). 가용성고형물은 멜론의 품질, 당도 및 숙기의 척도로 오랫동안 이용되어 왔으며 품질과의 높은 상관관계가 있다고 보고되고 있다(Cohen and Hicks, 1986). 저장 중의 가용성고형물은 14 ‑ 15°Brix 범위에서 유지되는 경향을 보였으며 저장온도에 따라서 유의차를 보이지는 않았다. 다만 20°C에 저장한 멜론의 경우 저장 3일째 15.1°Brix로 가장 높은 값을 나타내었으며, 이 시점은 Fig. 1에서 경도가 급격히 감소되는 경향을 보여 서로 연관이 있어 보인다. ‘하니원’에서 저온을 포함한 경도 변화와 가용성고형물 함량과의 상관관계는 r = ‑ 0.34으로 모호한 관계로 나타났다. 멜론의 저장 중 가용성고형물 변화에 대해 연구자에 따른 결과가 상이한데, Yeoung et al.(1996)은 저장 초기 증가 후 감소한다고 하였고, Youn et al.(2009)는 증가한다고 하였으며, Kim et al.(2009a)은 감소하는 것으로 보고하여, 멜론의 저장 기간에 따른 당 함량 변화에 대해 연구자에 따라 서로 다른 경향을 보고하였다. 이는 Oh et al.(2011)가 멜론의 당도는 12 ‑ 16°Brix 정도로 당 함량이 높은 과실이나, 부위별 당도가 달라 과피 부분이 낮고, 내벽으로 갈수록 당도가 높은 편이라는 결과에서 보듯이, 멜론은 동일 시료에서도 측정 부위에 따라 가용성고형물의 차이가 있어, 연구자들이 서로 다른 부위에서 시료를 채취하여 측정한 결과가 상이해진 것으로 보인다. 본 실험에서 ‘하니원’ 멜론의 가식부인 중벽 부위에서 채취하여 가용성고형물 함량을 표시하였는데, ‘하니원’ 멜론은 저장기간이 지속되어도 Kim et al.(2011)의 멜론과 달리 저장 종료 시까지도 저장온도에 따른 가용성고형물 함량의 변화가 적은 우수한 품종으로 사료된다.

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Fig. 2.

Changes in soluble solid contents of ‘Honey One’ melon by storage temperatures.

a-bMean values in each evaluation day with different lower case letters are significantly different according to the Duncan’s multiple range test (p ≤ 0.05), ns = non-significant. Data represent the mean ± SE of five replicates. Some error bars are marked by the symbols.

유리당

‘하니원’ 멜론은 저장온도와 저장기간이 경과됨에 따른 유리당 함량 변화에 차이는 있었지만, 특별한 경향을 보이지 않았다(Fig. 3). ‘하니원’ 멜론의 저장온도 별 저장 중 유리당 함량 변화는 저장 초기 sucrose, fructose 및 glucose 함량은 각각 9.84, 1.41, 0.88g·100g-1으로 sucrose 함량이 가장 높았으며 저장 중 저장온도에 따른 큰 차이는 없는 것으로 나타났다. Kim et al.(2010a)Choi et al.(2001b)은 멜론의 과실에 축적된 가용성 당은 대부분 비환원당인 sucrose와 환원당인 fructose 및 glucose로 구성되어 있으며 품질을 결정하는 감미는 주로 sucrose 함량에 따라 좌우된다고 하였다. ‘하니원’ 멜론의 가용성고형물과 유리당 성분간의 상관관계는 sucrose와는 r = 0.78, fructose는 ‑ 0.14, glucose는 ‑ 0.06으로, ‘하니원’ 멜론도 가용성고형물과 sucrose는 높은 상관관계를 가지고 있는 것으로 나타나, sucrose에 의한 가용성고형물 함량과 인과적 관계를 가지는 것으로 보인다. Sucrose는 초기 생육단계에서 acidic invertase(AI) 활성이 높고, sucrose phosphase synthase(SPS)의 활성은 낮아 과실 내 함량이 적지만 성숙될수록 두 효소활성의 역전으로 sucrose는 액포에 많이 저장되며 일반적으로 머스크멜론의 모든 품종에서 가장 많은 함량을 차지하는 유리당으로 알려져 있다(Schaffer et al., 1986; Villanueva et al., 2004). Choi et al.(2001a)은 저장기간이 길어지고, 저장온도가 높아짐에 따라 당 함량이 변화되는 이유로 과실 내 저장물질이 당으로 가수분해되는 과정에서 전분으로 저장되지 않고, 호흡량 증가에 따른 당의 감소가 일어난 것으로 보고하였다. 머스크멜론의 저장 중 당 함량과 관련된 연구들을 보면 저장온도에 따라 다소 차이는 있지만 일정기간 동안 당 함량이 다소 증가하다가 저장기간이 길어지면 감소하는 경우(Choi et al., 2001a)와 저장기간이 경과되면서 sucrose 함량은 감소하고 fructose와 glucose 함량은 상대적으로 증가하는 경우(Yeoung et al., 1996) 등이 있었다. ‘하니원’ 멜론은 저장 중 온도에 따른 유리당 함량에 큰 변화가 없고, 유리당 별 측정치가 온도 영향에 따른 편향(bias)을 보이지 않았다. 이는 멜론 품종에 따라 당 함량 변화에 차이가 있다는 Pratt et al.(1997)Youn et al.(2011)의 연구와 같은 결과로 보였으며, ‘하니원’ 멜론은 경도와 달리 유리당 함량이 저장온도에 따른 영향을 크게 받지 않는 것으로 나타났다.

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Fig. 3.

Changes in free sugar contents of ‘Honey One’ melon by storage temperatures: sucrose (A), glucose (B), and fructose contents (C).

a-dMean values in each evaluation day with different lower case letters are significantly different according to the Duncan’s multiple range test (p ≤ 0.05), ns = non-significant. Data represent the mean ± SE of five replicates. Some error bars are marked by the symbols.

호흡률

원예작물에서 호흡은 수확후 중요한 대사 작용으로(Kader, 2002; Bartz and Brecht, 2003), 멜론에서 호흡은 저장 양분을 분해하고 성숙과 노화에 관여하는 중요한 요인이다(Oh et al., 2011; Kim et al., 2011). ‘하니원’ 멜론은 저장온도에 따른 호흡률 차이는 초기의 저장온도에 따라 다르며, 유의차이는 없었지만 변화 경향은 저장기간이 경과함에 따라 전반적으로 증가하는 것으로 보였으며 멜론의 저장 중 상태는 Fig. 8의 외관을 통해 경시적인 변화를 호흡과 연관하여 확인할 수 있다. ‘하니원’ 멜론의 저장온도에 따른 호흡률의 변화 양상은 15°C 및 20°C에서는 호흡률이 지속적으로 높아지는 경향을 보인 반면에, 저장온도 0, 5 및 10°C에서는 호흡률이 낮아졌다가 완만하게 증가하는 것으로 나타났다(Fig. 4). ‘하니원’ 멜론 호흡률은 저장 6일째에 초기 호흡률이 0°C에서는 11.8mg CO2·kg-1·h-1으로 가장 낮았으며, 5°C에서 15°C까지는 14.3 ‑ 14.7mg CO2·kg-1·h-1이었으며, 20°C에 저장한 멜론은 15.1mg CO2·kg-1·h-1로 가장 높았다. 이후 온도 별로 15°C에서 저장한 멜론의 호흡률은 저장 21일째까지 15.4 ‑ 15.6mg CO2·kg-1·h-1로 증가하였으며, 0°C 및 5°C에 저장한 멜론은 저장 48일째까지 14.5 ‑ 15.6mg CO2·kg-1·h-1로 저장온도가 낮을수록 호흡률이 완만하게 증가하는 경향을 보였다. ‘하니원’ 멜론에서 0°C, 5°C 및 10°C의 호흡률은 15°C와 20°C와는 달리 낮은 저장온도에서 저장초기 호흡량이 감소하였다가 서서히 증가하는 결과를 나타내어, Kim et al.(2009a)의 결과와 유사하였으며, Miccolis and Saltveit(1995)의 보고와 같이 품종에 따라 호흡 경향이 다르다는 견해와 일치하는 것으로 보인다. 호흡 정도에 있어서 Kim et al.(2011)의 멜론 보고에서 온도에 따른 CO2 발생량의 차이가 확연한데 반해, ‘하니원’은 저장시 15 ‑ 20°C같은 높은 온도나 0 ‑ 10°C의 낮은 온도 간의 호흡에 있어서 발생 수준의 차이가 기존의 멜론 보고 보다 적은 것으로 나타났다. 멜론에서 호흡량은 수확후 저장성과 밀접한 관계가 있는데(Yoshida et al., 1990), Youn et al.(2011)은 품종별로 호흡률 조사에서 멜론의 호흡률은 저장성과 밀접한 관계가 있어서, 저장성이 좋은 품종은 수확후 호흡이 증대하지 않고 후숙을 완료하지만, 저장성이 떨어지는 품종은 호흡의 증대와 함께 후숙한다고 하였다. ‘하니원’ 멜론은 수확후에 호흡이 증대하고 있으나, 후숙과 관련 있는 경도와 호흡과의 상관계수 r = ‑ 0.53으로 높지는 않았다. 또한 ‘하니원’ 멜론은 저장 온도에 따라 호흡 경향이 달랐는데, 저장온도가 높은 15 ‑ 20°C는 호흡의 증가와 함께 후숙도 진행되어 경도가 낮아진 것으로 보이나, 저장온도가 낮은 0 ‑ 10°C는 호흡이 증대하지 않고 후숙 진행이 된 것으로 판단되었다. ‘하니원’ 멜론은 Fig. 4의 호흡률 변화에서 보듯이, 온도에 따라 대사특성이 가변적으로 변화하는 것으로 나타났다. 이는 Youn et al.(2009)의 보고와 같이 낮은 저장온도가 멜론의 호흡작용을 억제하기 때문이며 온도 조절 만으로도 대사작용과 내재된 특성변화를 억제시킨 것으로 생각된다.

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Fig. 4.

Changes in respiration rate of ‘Honey One’ melon by storage temperatures.

Mean values in each evaluation day with different lower case letters are significantly different according to the Duncan’s multiple range test (p ≤ 0.05), ns = non-significant. Data represent the mean ± SE of five replicates. Some error bars are marked by the symbols.

멜론의 호흡 변화와 경도에 대해서는 저장한 멜론의 호흡률이 급격히 증가되면서 저장양분이 분해되어 조직이 빠르게 연화되고 붕괴되면서 경도에도 영향을 주는데, 저장 중에 cellulase, PG, β-galactosidase 등의 세포벽 분해효소의 활성과 에틸렌의 작용으로 과실이 연화되는 것으로 알려져 있다(Oh et al., 2011). 멜론은 성숙과정에서 호흡이 급등하는 climacteric형으로 알려져 있지만(Lyons et al., 1962; Ezura and Owino, 2008), 멜론의 품종에 따라 non-climacteric 표현형을 가진 것도 보고되고 있다(Miccolis and Saltveit, 1991). ‘하니원’ 멜론은 저장 중에 호흡이 증가하는 현상이 관찰되지만, 본 실험이 비연속으로 6일간격의 측정으로 인하여 급등 현상을 관찰하지는 못하였다. ‘하니원’ 멜론의 호흡 특성을 명확히 구분하기 위해서는 폐쇄적인 시스템에서 연속적 측정(Lee, 2015)을 하거나, 호흡에 관련된 gene에 대한 검토(Perpiñá et al., 2016)가 필요할 것으로 보인다.

생체중량 감소율

멜론의 저장 중에 생체중량 변화는 저장온도에 따라 차이를 나타냈다(Fig. 5). ‘하니원’ 멜론의 생체중량 감소율은 모든 저장온도에서 저장기간이 경과함에 따라 증가하였으며 저장온도가 높아질수록 중량감소 변화가 컸다. 저장 중에 경시적인 생체중량 변화를 보면, 저장 6일째에 0°C, 5°C와 10°C에 저장한 과실의 생체중량 변화가 0.6% 정도로 유의차가 없었지만, 15°C는 0.7% 그리고 20°C는 0.9%로 차이를 보였으며, 특히 20°C는 9일째에 저장 종료 시 2.1%로 급격한 상승을 보였다. 생체중량이 18일째에는 0°C와 5°C는 1.6 ‑ 1.8%로 차이가 없지만, 10°C는 1.4% 그리고 15°C는 2.2%로 차이를 보였으며, 30일째에 0°C와 5°C가 2.7 ‑ 3.0%인데 반해 10°C가 3.8%으로 생체중량에 차이를 보였다. 이는 Cha et al.(2013)Kim et al.(2011)이 머스크멜론의 저장온도 별 생체중량 감소율을 측정한 결과 온도가 높아짐에 따라 중량감소율이 증가하였다고 보고하였는데, 본 연구의 결과와도 일치하였다. Youn et al.(2011)은 저장 초기 높은 호흡은 수분 증발과 체내 성분의 분해로 인하여 중량이 감소하는 것과 연관이 있는 것으로 보고 하였다. ‘하니원’ 멜론은 온도 별 저장 종료 시 생체중량 감소가 20°C는 6일째에 0.9%, 15°C는 18일에 2.2%, 10°C는 30일에 3.3%, 5°C는 48일에 4.7%, 그리고 0°C도 48일에 4.5%로 모두 5% 미만으로 조사되어 저장온도에 따른 생체중량변화가 크지 않아, 저장온도에 따라 생체중량은 영향을 받지만 상품성에까지 영향을 미치는 것으로는 판단되지 않는다. 호흡과 생체중량 간의 상관관계는 r = 0.73으로 높은 값을 가지지만, 온도에 따른 호흡률이 통계적으로 유의하지 않아, ‘하니원’ 멜론에서는 온도 처리에 따른 호흡과 생체중의 상관관계가 명확하지 않았다.

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Fig. 5.

Changes in weight loss rate of ‘Honey One’ melon by storage temperatures.

a-cMean values in each evaluation day with different lower case letters are significantly different according to the Duncan’s multiple range test (p ≤ 0.05), ns = non-significant. Data represent the mean ± SE of five replicates. Some error bars are marked by the symbols.

색도

소비자가 상품성을 판단하는데, 색상은 중요한 요소로서(Park, 2002), 저장온도에 따른 멜론 과육의 색도변화에서 L값(dark-light)은 저장기간 동안 저장 온도별 큰 차이가 없었으며, 저장기간이 경과함에 따라 a값(green-red)은 전반적으로 증가 그리고 b값(blue- yellow)은 감소하는 경향을 보였다(Fig. 6). 따라서 ‘하니원’ 멜론의 저장 기간이 경과함에 따라 과육의 색상은 녹색 빛깔이 옅어지고, 황색은 약해지는 것으로 나타났다. 색상 항목별 변화는 저장 초기 a값은 ‑ 4.2이었고, 저장 48일째 0°C에 저장한 멜론은 ‑ 3.2이며, 5°C에 저장한 멜론은 ‑ 1.2으로, 0°C에서 저장한 멜론의 a값 변화가 가장 적었다(Fig. 6B). b값은 저장기간이 경과함에 따라 전반적으로 감소하는 경향을 보였고, 저장 24일까지는 온도 별 큰 차이를 보이지 않았으나, 5°C에서 저장한 멜론의 b값이 0°C에 저장한 멜론보다 낮은 경향을 보였다(Fig. 6C). 저장 초기 20°C에 저장한 멜론의 b값이 가장 높았고, 5°C에 저장한 멜론의 b값이 낮아서 멜론 과육의 색변화를 억제하는 것으로 판단된다. 전체 색 변화를 나타내는 색차 ΔE값의 경우 저장기간 중 증가하였으며(Fig. 7), 저장 9일째 20°C에 저장한 멜론의 ΔE값이 5.5로 가장 높았고, 저장기간 중 0°C에 저장한 멜론의 ΔE값이 가장 낮았다. 멜론의 색 변화는 전반적으로 저장기간이 길어질수록 증가하였으며 저장온도가 낮을수록 색 변화 정도가 적은 것으로 나타났다.

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Fig. 6.

Changes in Hunter color value of ‘Honey One’ melon by storage temperatures: L value (A), a value (B), and b value (C).

a-bMean values in each evaluation day with different lower case letters are significantly different according to the Duncan’s multiple range test (p ≤ 0.05), ns = non-significant. Data represent the mean ± SE of five replicates. Some error bars are marked by the symbols.

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Fig. 7.

Changes in color difference of ‘Honey One’ melon by storage temperatures.

a-bMean values in each evaluation day with different lower case letters are significantly different according to the Duncan’s multiple range test (p ≤ 0.05), ns = non-significant. Data represent the mean ± SE of five replicates. Some error bars are marked by the symbols.

관능평가

저장 온도별 멜론의 저장 중 단맛, 향, 조직감 그리고 전반적인 기호도에 대한 관능적 특성변화를 조사한 결과는 Table 1과 같다. 단맛과 향의 경우 저장 6일째 0 및 5°C에 저장한 경우 7점 이상이었던 반면, 20°C에 저장한 멜론은 4.6점으로 가장 낮아 저장온도에 따른 차이를 보였다(p < 0.05). 또한 저장기간이 경과함에 따라 단맛이 감소하였으며, 저장온도가 높을수록 단맛 감소현상이 빠르게 나타났다. 가용성고형물 함량과 품질간에는 높은 상관관계가 있다는 보고(Currence and Larson, 1941)와 관능평가 시 단맛과 관련된 가용성고형물 함량은 평가원에 의한 점수와의 상관관계가 낮다는 결과도 있다(Aulenbach and Worthington, 1974; Oh et al., 2011). ‘하니원’ 멜론에서도 가용성고형물 함량과 관능평가의 단맛에 대한 결과가 다소 상이하였는데, 가용성고형물과 단맛간의 상관계수가 r = 0.21으로 낮은 상관관계를 가지는 것으로 나타났다. 조직감은 온도가 높을수록 값이 낮았고 저온일수록 높게 유지되는 경향을 보여 Fig. 1의 경도 측정 결과와 유사하였으며, 경도와 조직감 간에 상관계수가 r = 0.76으로 비교적 높은 상관관계를 보였다. 단맛, 향 그리고 조직감 등의 전반적인 품질요소를 종합하여 기호도를 조사한 결과 ‘하니원’ 멜론은 각 시기의 저장 온도별 따른 차이는 크지는 않으나, 5점을 상품성 한계점으로 두어 경시적으로 보았을 때, 20°C에 저장한 멜론은 저장 6일째 4.6점으로 상품성을 상실한 반면, 0°C 및 5°C에 저장한 멜론은 저장 42일째에도 5점 이상으로 상품성을 유지하는 것으로 조사되었다. 특히 5°C에 저장한 멜론은 단맛 등의 기호도 항목에서 0°C에서 저장한 멜론보다 높은 것으로 조사되었다. 따라서 ‘하니원’ 멜론은 수확후 5°C에서 저장하는 것이 품질 및 선도유지에 유리한 것이라 판단된다. 멜론은 후숙 과실로 유통과정 중 대사가 계속 진행되어 유통 중 품질저하가 크기 때문에 미숙한 과실을 수확하여 유통하는 경우가 있으며, 유통기한을 고려하여 충분히 익기 전에 수확하게 되면 과육질이 부드럽지 못하고 거칠게 되어 품질에 대한 우려가 있다(Choi et al., 2005). ‘하니원’ 멜론은 각 시기별 저장온도에 따른 차이는 크지는 않으나 저장온도에 따라 시간을 두고 저장한 결과 낮은 온도일수록 전반적인 기호도가 높은 수준을 보여 상품성이 지속되는 것으로 나타났다. 본 연구에서 ‘하니원’ 멜론은 수확후 적절한 온도관리로 충분히 품질을 유지할 수 있는 것을 확인하였다.

Fig. 8과 같이 저장온도에 따른 ‘하니원’ 멜론의 외관과 내부 과육은 저장기간이 경과함에 따라 멜론의 부패와 물러짐 등 품질저하 현상에 차이를 보였으며 20°C는 저장 8일째 꼭지부분에서 곰팡이가 관찰되었고, 15°C는 저장 18일째 과피의 검은 반점, 10°C는 저장 30일째 꼭지와 바닥 부분을 시작으로 물러짐 현상, 저장 0 및 5°C는 저장 48일째 과피 검은 반점의 피해가 나타났으며, 저장 0°C는 저장 중에 개체에 따라 과육 내부에 동해로 인한 현상이 피해가 관찰되었다(Fig. 8). Lim et al.(2010)은 부패와 관련된 균이 과실 온도와 외부 습도가 높을 때 미생물의 침입이 쉬워 빠르게 부패되는 것으로 보고하였으며, 수확된 멜론은 즉시 예냉 포장하여 저온으로 유통해야 한다고 하였다. 멜론의 과피갈변은 Wang(2004)에서 저온에 의한 것으로, Macheix et al.(1990)는 페놀화합물이 폴리페놀산화효소에 의한 퀴논 형태로의 변화에 의한 것으로 보고하였다. 저장온도가 높을수록 꼭지주변을 중심으로 꼭지 곰팡이 및 물러짐 등이 발생하였고, 저장온도가 낮을수록 과육의 동해현상이 관찰되어 온도 별 상품성 저하 양상이 다르게 나타났다. Table 1의 전반적 기호도와 Fig. 8의 외관 등의 변화에서 저장온도에 따라 저장 중 선도유지 기간은 0°C 및 5°C는 36일, 10°C는 24일, 15°C는 12일, 그리고 20°C는 6일 정도이며, 저장온도가 높을수록 선도유지기간이 짧았고, 저장온도가 낮을수록 선도유지기간이 길었다. 0°C 및 5°C에 저장한 멜론은 종료 48일까지 품질변화가 비슷한 경향을 보였으며, 낮은 온도에서 저장기간이 길었고 선도가 잘 유지되는 것으로 나타났다.

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Fig. 8.

Changes in appearance of ‘Honey One’ melon by storage temperatures.

Table 1. Sensory characteristics of 'Honey One' melon by storage temperatures

Sensory parameters Temperature (°C) Storage period (days)
0 6 12 18 24 30 36 42 48
Sweetness 0 7.3z a 7.0 a 7.3 a 6.5 a 5.1 b 5.5 ab 5.9 a 5.2 b 4.5 a
5 7.3 a 7.4 a 6.6 a 6.8 a 5.5 ab 6.3 a 6.0 a 6.4 a 4.5 a
10 7.3 a 6.4 a 5.2 a 5.0 a 6.2 a 4.4 b
15 7.3 a 6.8 a 3.3 a 2.3 a
20 7.3 a 4.6 b
Flavor 0 7.3 a 6.7 a 6.1 a 5.5 a 5.6 a 5.8 a 5.7 a 5.4 a 4.7 a
5 7.3 a 6.3 a 6.3 ab 6.1 a 6.1 a 6.3 a 5.3 a 5.4 a 4.9 a
10 7.3 a 6.8 a 6.6 ab 6.3 a 6.2 a 5.3 a
15 7.3 a 6.5 a 5.0 b 5.3 a
20 7.3 a 5.6 a
Texture 0 7.3 a 7.0 a 5.8 a 5.4 a 6.0 a 5.1 a 5.3 a 4.6 a 4.5 a
5 7.3 a 7.4 a 5.5 a 6.1 a 5.2 ab 5.4 a 4.8 a 5.2 a 3.2 a
10 7.3 a 6.5 a 5.3 a 5.8 a 4.5 b 4.2 a
15 7.3 a 5.8 a 4.8 a 3.3 b
20 7.3 a 4.6 a
Overall acceptability 0 7.3 a 7.1 a 6.2 a 6.5 a 5.7 a 5.8 a 5.7 a 5.0 a 4.4 a
5 7.3 a 7.5 a 6.0 a 6.1 a 5.5 a 5.5 ab 5.1 a 6.2 a 3.5 a
10 7.3 a 6.1 a 6.3 a 5.0 a 5.0 a 4.6 b
15 7.3 a 6.4 a 5.2 a 2.9 b
20 7.3 a 6.0 a

z9, excellent; 7, good; 5, moderate/marketable; 3, poor; 1, very poor.
a-bMean values in each evaluation day with different lower case letters are significantly different according to the Duncan's multiple range test (p ≤ 0.05). Data represent the mean ± SE of five replicates.

Acknowledgements

본 논문은 농촌진흥청 국립원예특작과학원의 지원으로 수경재배 멜론의 상품성 부가가치 제고 기술 연구(PJ01324103) 및 멜론 수출 확대를 위한 선도유지 기술 개발(PJ01050702)과 관련된 연구과제로 수행되었습니다. 본 지면을 통하여 연구를 수행하는데, 지원과 조언을 해주신 나종대 님과 이태익 님, 그리고 춘천시농업기술센터 관계자 분들에게 감사드립니다.

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