배추 저장 기간 연장되는 ‘팰릿 단위 CA 저장시스템’ 개발
- 세계김치연구소 & 농촌진흥청 공동 연구결과, 배추 저장 기간 최대 5개월까지 연장 -

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세계김치연구소(소장 직무대행 최학종)는 농촌진흥청(청장 김경규)과 함께 김치의 주원료인 배추의 저장 기간을 크게 늘릴 수 있는 ‘팰릿 단위 CA 저장시스템(PUCA, Pallet unit controlled atmosphere)’을 개발했다.

CA 저장 기술은 저장고의 기체 환경을 조절하여 농산물 호흡과 생리작용을 억제해 농산물의 저장 기간을 연장하는 기술이다.

이번에 개발된 ‘팰릿 단위 CA 저장시스템’은 일반 저온저장고 안에 설치한 다수의 기밀 컨테이너를 질소 발생기와 고압 이산화탄소 용기, 에어호스로 연결하고, PLC를 통해 컨테이너별 내부 산소와 이산화탄소 농도를 개별적으로 조절할 수 있다. 이 기술은 소량‧다품목 농산물에도 적용이 가능하며, 농산물의 출하 시기 조절이 용이해진다.
   ※ PLC(programmable logic controller): 각종 릴레이, 타이머, 카운터 따위의 기능을 마이크로프로세서를 이용한 프로그램으로 제어할 수 있게 통합시킨 장치

세계김치연구소와 농촌진흥청 공동연구팀은 이번에 개발한 시스템을 월동배추에 적용하여 최적의 기체 환경 저장 조건을 구명했으며, 품질 유지 기간이 일반 저온 저장고에서 3개월이었던 배추를 CA 저장시스템을 통해 최대 5개월까지 기간을 늘릴 수 있었다.

배추를 150일간 저온(0℃) 저장할 경우, 배추 저장 장해와 부패가 가장 적은 최적 조건은 기밀 컨테이너 내부의 산소 농도 2±0.5%, 이산화탄소 농도 5±1%로 유지될 때였다.

기존의 기체 조절 없이 저온 저장한 배추 겉잎의 수분 함량이 저장 초기 대비 6.5% 감소한 반면, CA 저장 배추는 1% 미만으로 감소하였다.

배추의 중량감모율의 경우, 저온 저장 배추는 16.5%까지 증가했으나, CA 저장 배추는 3% 미만으로 나타났고, 정선손실률 역시 저온 저장 배추에 비해 약 12% 절감됨에 따라 김치제조업체의 배추폐기물 발생을 줄일 수 있을 것으로 기대된다.
   ※ 중량감모율(weight loss): 줄어들거나 닳는 비율, 저장기간 중 감소한 시료의 중량을 초기중량에 대한 백분율로 환산하여 나타냄.
   ※ 정선손실률(trimming loss): 김치 제조에 이용할 수 없는 배추 겉잎과 부패 부위를 제거한 후 중량 변화를 백분율로 환산하여 나타냄.

또한 CA 저장 배추의 경도, 가용성 고형물 함량, 색도는 저장 초기 수준을 유지하였으며, 글루코시놀레이트 함량은 저온 저장 배추에 비해 186% 높게 나타났다.

CA 저장시스템을 통해 월동배추의 저장 기간이 늘어나면서 김치제조업체에서는 안정적으로 배추를 공급 받아 고품질 김치 생산이 가능하며, 정선과정에서 발생하는 가공폐기물을 줄이고 생산량을 늘릴 수 있다.

농촌진흥청 수확후관리공학과 이성현 과장은 “이번에 개발한 팰릿 단위 CA 저장시스템은 시설형 CA 저장고보다 초기 설치비와 유지비가 저렴하다”라며, “앞으로 김치제조업체와 농산물 저온저장시설 등에 보급해 계절별 배추 수급 안정화에 도움을 줄 것으로 기대한다.”라고 말했다.

한편, 이번 연구 결과는 원예 분야 국제 학술지인 ‘Scientia Horticulturae’ 2020년 4월호에 게재됐다.

※ 논문명: Development of multi-pallet unit load storage system with controlled atmosphere and humidity for storage life extension of winter kimchi cabbage (Brassica rapa L. ssp. pekinensis)

[첨부] 연구결과 개요(사진 포함)