배추의 성분조성 및 조직감의 변화에 대한 염장효과에 대하여 연구하였다. 최적 염장조건을 알아보았으며 원료배추 및 염장배추의 dietary fiber 성분조성 무기질 함량 및 수분함량을 측정하였다. 배추의 조직감은 Rheometer에 의한 cutting test에 의하였으며 아삭아삭한 성질 및 씹힘성은 관능검사에 의해 평가되었다. 배추절임을 위한 최적조건은 절임농도가 20%, 절임시간은 6시간이었다. 배추를 20% NaCl용액에서 한달간 염장에 의한 성분변화에 있어서 HW-P는 43.6%에서 59.5%로 증가하였으며 HM-P는 35.9%에서 29.5%로 감소하였다(P<0.05). 그러나 전체 펙틴함량은 거의 변화하지 않았다. 셀룰로오즈, 헤미셀룰로오즈의 함량은 증가하였으나 리그린 함량은 감소하였는데 유의적인 차이는 없었다. Na함량은 현저히 증가하였으나 Ca, Mg, 및 K 함량은 감소하였다. 또한 수분함량은 91%에서 79%로 감소하였다(p<0.05). 배추를 20% NaCl용액에서 한달간 염장에 의한 조직감의 변화에 있어서 최대절단력 및 절단면적은 각각 5배 및 2.5배로 증가하였으며 관능검사 결과 씹힘성은 높아졌으나 아삭아삭한 성질은 낮아졌다(P<0.05). Rheometer에 의한 조직감 parameter와 높은 상관관계를 나타내었다. 이상의 결과로부터 배추를 20% NaCl 용액에서 한달간 염장과정 중 조직감의 변화는 펙틴질 함량, 수분함량 및 무기질 함량의 변화와 관련이 있으나 셀룰로오즈, 헤미셀룰로오즈 및 리그린 함량과는 비교적 관련이 없는 것으로 나타났다. 또한 cutting test에 의한 최대 절단력이 배추의 조직감을 표현하는 좋은 방법이라고 생각되어진다.
해충방제에 있어서 곤충병원성 곰팡이는 화학농약을 대체할 수 있는 생물학적 방제인자로써 개발하기 위한 연구가 진행되고 있다. 나비목의 파밤나방과 배추좀나방 유충은 다양한 작물에 피해를 주는 주요 해충이지만 다양한 살충제에 대한 높은 저항성으로 인해 효과적인 방제가 이루어지지 않고 있다. 안동에 위치한 파재배지에서 채집한 파밤나방 유충에서 곰팡이 균주를 분리하였고, 이 균주의 형태적 특성과 분자생물학적 특성에 관하여 동정하였다. 그 결과, 기존의 Beauveria bassiana와 동일함을 확인하였고, B. bassiana ANU1으로 명명하였다. B. bassiana ANU1의 병원성 조사는 파밤나방과 배추좀나방 2령 유충을 대상으로 수행하였다. 파밤나방과 배추좀나방에 대한 반수치사농도는 각각 $2.7{\times}10^3$과 $0.9{\times}10^3conidia/ml$이었으며, 반수치사시간은 각각 65.6과 60.8시간으로 조사되었다. 또한 B. bassiana ANU1는 상대습도 50% 조건에서 일정온도 ($20^{\circ}C-30^{\circ}C$)와 $25^{\circ}C$의 온도에서 40%-70%의 습도조건에 노출되었을 때 $10^7conidia/ml$의 농도에서 파밤나방과 배추좀나방 유충을 대상으로 높은 병원성을 나타내었다.
인산(燐酸)과 가리(加里)가 다량(多量) 축적(蓄積)된 시설재배지(施設栽培地) 토양(土壤)에서 토양검정(土壤檢定)에 의한 시비효과를 검토(檢討)하여 시비관리(施肥管理) 기술(技術)을 확립(確立)코자 토양(土壤)에서 배추와 시금치를 공시작물(供試作物)로 하여 재배(栽培) 시험(試驗)을 한 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 배추 및 시금치 모두 토양검정구(土壤檢定區)는 관행구(慣行區)에 비하여 Av. $P_2O_5$, Ex. K, EC, $NO_3-N$의 함량(含量)이 낮아지는 경향(傾向)이었다. 2. 배추수량(收量)은 관행구(慣行區)와 토양검정구간(土壤檢定區間)에 큰 차이(差異)가 없이 대등(對等)하였으나 시금치 수량(收量)은 오히려 토양검정구(土壤檢定區)에서 더 많았다. 3. 배추와 시금치 잎의 무기성분(無機成分) 함량(含量)은 무비구(無肥區)에서만 약간 낮아졌을 뿐 시비량(施肥量)의 다소(多少)에 따라 큰 차이(差異)가 없었다. 4. 배추의 부패율(腐敗率)은 상온(常溫) 저장(貯藏)의 경우 PE(Polyethylene Film) 포장(包裝)에서는 관행구(慣行區)에 비(比)해 감비구(減肥區)가 빨랐으나 무포장(無包裝)에서는 처리(處理)간에 차이(差異)가 없었으며, 저온저장시(低溫貯藏時)에는 PE 포장(包裝) 및 무포장(無包裝) 공히 감비구(減肥區)에서 약간 높은 경향(傾向)이었다. 5. 시설채소(施設菜蔬) 연작지(連作地)에서 토양검정(土壤檢定)에 따른 시비절감량(施肥節減量)을 보면 배추는 관행대비(慣行對比) 인산(燐酸)은 19kg, 가리(加里)는 7kg/10a, 시금치의 경우는 인산(燐酸)과 가리(加里) 공히 22kg/10a를 절감(節減)할 수 있었다.
본 연구는 가을 배추 산지로 알려진 지역의 토양내 P. brassicae 의 오염 조사를 통하여 배추 뿌리혹병 방제의 기초 기술을 확립하고자 수행하였다. 배추과 작물에 뿌리혹을 유발하는 P. brassicae를 검출하기 위한 PCR primer를 개발하였다. PbbtgF761과 PbbtgR961의 primer 세트는 P. brassicae에 특이적인 245 bp 크기의 밴드를 증폭하였다. 가을 배추 재배지로 알려진 해남군은 33곳 중 10곳, 영암군 및 영광군은 13곳 중 5곳, 고창군은 6곳 중 1곳, 홍성군은 12곳 중 2곳, 당진시는 17곳 중 5곳이 P. brassicae에 오염된 것으로 나타났다. 토양내 P. brassicae에 의한 오염률 조사에서 해남군 30.3%, 영암군 및 영광군 38.5%, 고창군 16.7%, 홍성군 16.7%, 당진시 29.4%로 나타났다. 배추 뿌리혹이 육안으로 확인된 6곳은 PCR 검정에서 토양내 P. brassicae를 100% 확인할 수 있었다. 따라서 토양내 P. brassicae의 오염을 PCR 진단을 통해 화학적 방제여부를 결정하는 지표로 활용할 수 있을 것이다.
본 연구는 절임배추의 미생물학적 안전성 확보에 따른 품질유지 및 저장성 향상을 위해 혼합 살균제재(50 ppm 이산화염소수+0.5% citric acid) 세척처리와 항균성 얼음(20 ppm 이산화염소수) 냉온살균기술을 병합하여 저장 중 절임배추의 미생물학적 및 이화학적 품질 변화를 분석하였다. 혼합 살균제재 세척 처리된 절임배추는 대조구와 비교하여 총 호기성 세균, 대장균군, 효모 및 곰팡이, 그리고 젖산균 수가 2.20, 0.38, 1.28과 0.75 log CFU/g 각각 감소하였다. 저장온도 $10^{\circ}C$와 비교하여 $4^{\circ}C$ 저온 저장에서 혼합 살균제재 세척/항균성 얼음 처리에 의한 미생물 감균 효과가 일정하게 유지됨을 보였으며, pH 감소와 적정산도 증가가 적은 것으로 나타났다. 한편 절임배추의 염도, 경도, 색도의 결과에 있어서 저장 중 대조구와 처리구 간에 유의적 차이는 보이지 않았다. 따라서 본 연구 결과 혼합 살균제재 처리는 절임배추의 초기 미생물 오염농도를 감소시키고 항균성 얼음처리와 $4^{\circ}C$ 저온 저장은 저장 중 미생물 생육 억제에 효과적인 것으로 나타나 절임배추의 미생물학적 품질 유지 및 shelf life 연장을 위한 효과적인 hurdle 기술이라고 판단된다.
김치제조에 사용되는 결구포합형 배추의 구조와 그 조직감 특성을 조사하는 방법을 연구하였으며 소금절임, 가열데침 공정등에 의한 배추임의 구조적 변화와 조직감 변화를 조사하였다. 배추잎의 형성순서에 따라 잎의 길이와 두께는 비례적으로 증가하였으며 두께는 최외엽에서 다소 감소하는 현상을 나타내었다. 배추잎의 미세구조는 밀집된 유관속조직 주위에 유조직 세포가 쌓여있는 형태로서 절단시험에서 외피와 유관속조직의 특징적인 절단력 곡선들을 나타내었다. 절임과 데침처리에 의하여 배추잎의 절단력은 증가하였으며 이것은 주로 세포벽의 구조적 변형에 따라 포개짐에 의한 절단면의 수적 증가에 의한 것이었다.
김치용 간절임 배추의 적당한 염도인 3%에 도달하는데 걸리는 간절임 시간은 5%에서는 l2시간 후에도 미달되었고, 10%는 약 7시간, 15%는 약3시간, 20%에서는 약 1시간 걸렸다. 절임중 잎은 줄기보다 빠르게 탈수되었는데 10시간 후에 잎과 줄기의 수분함랑은 각각 66와 64%로 낮아졌다. 생배추의 원부피는 간절임에 의해 59.90%가 감소하였고 생배추의 내부공간율은 35.06%나 감소하였다. 수침에 의한 제염속도는 염분침투속도보다 빨랐으며 약 7%수준에서 3%수준으로 되는데 잎은 약 1.2시간 들기는 약 3시간 걸렸다. 절임중 경도는 잎과 줄기에서 전체적으로 감소하였는데, 생체의 경우는 내부가 높았으나 간질임한 것은 점질부위의 경도가 증가하였다. 절임 과점에서 배추중의 $K^+,\;Ca^{2+},\;Mg^{2+}$ 금속이온은 감소한 반면 $Na^+$는 크게 증가했다. 절임과정과 수세과정에서 곰팡이, 효모, 세균의 수는 각각 58%, 40%, 45%줄었다.
유약호르몬은 변태를 억제하고 성충의 생식작용을 중개하는 곤충호르몬이다. 이 호르몬은 또한 탈피호르몬과 길항적으로 면역반응에도 관여하여 혈구세포 활동을 억제시킨다. 본 실험은 배추좀나방(Plutella xylostella)의 세포성 면역반응에 대한 피리프록시펜 제형의 효과와 이를 Bacillus thuringiensis(Bt)와 혼합하였을 때의 살충력 제고 효과에 대해 분석하였다. 피리프록시펜 제형은 낮은 농도에서도 혈구세포의 활착능력을 현저히 억제하였다. 피리프록시펜 제형을 배추좀나방 대상으로 실내실험에서 Bt와 혼합하여 섭식처리 한 결과 살충력이 유의성이 있게 증가하였다. 이러한 실내실험 결과 토대로 피리프록시펜 제형과 Bt 혼합제를 배추좀나방이 서식하고 있는 배추포장에 약제처리 했을 때 Bt 단독처리 보다 살충효과를 높이고 살충시간이 효과적으로 줄어드는 것을 보여주었다.
Plasmodiophora brassicae에 의한 배추 뿌리혹병은 전 세계적으로 발생하여 큰 피해를 주고 있다. 본 연구에서는 관주 접종을 이용한 효율적인 배추 뿌리혹병 저항성 검정법을 확립하기 위하여, 레이스 9인 GN-1 균주를 사용하여 토양 종류, 접종원 농도, 배추 생육시기, 접종 후 배양 기간 등의 발병 조건에 따른 뿌리혹병 발생을 조사하였다. 혼합토양(원예용 상토:밭 토양=1:1, v/v)과 달리, 원예용 상토에서는 P. brassicae 접종농도가 증가함에 따라 배추 뿌리혹병 발생도 증가하였다. 접종원 농도는 폿트 당 $4.0{\times}10^8$개의 포자로 접종하였을 때 그리고 접종을 위한 배추는 파종 후 10일 유묘가 적합하였다. 안정적인 발병을 위해서, 접종한 배추 유묘는 3일 동안 $20^{\circ}C$ 생육상에서 하루에 12시간 광을 처리하며 배양한 후 온실($25{\pm}5^{\circ}C$)에서 5주 동안 재배한 후에 병조사하는 것이 요구되었다. 확립한 배추 뿌리혹병 저항성 검정법을 이용하여, 시판 중인 뿌리혹병 저항성 품종 25종과 감수성 품종3종의 P. brassicae GN-1 균주에 대한 저항성 정도를 실험한 결과, 모든 저항성 품종들은 뿌리혹병에 대하여 뚜렷한 저항성을 나타내었고, 감수성 품종들은 발병도 3.5 이상의 높은 감수성을 보였다. 따라서 이 방법은 배추의 뿌리혹병 저항성을 검정하기 위한 효율적인 검정법임을 알 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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