본 연구는 배추 재배 시 가공 황토 처리 여부에 따른 배추시료의 품질 특성을 비교하고자 배추 시료를 동일한 조건으로 재배하여 일반성분, 물성, 영양소, 기능적 특성 및 관능적 특성을 분석하였다. 일반성분 분석 결과 모든 항목에서 유의적 차이가 없는 것으로 나타났으나, 영양성분의 경우 가공 황토 처리구에서 칼륨의 함량이 무처리구와 생황토 처리구 보다 높게 나타남과 동시에 나트륨의 함량은 유의적으로 적게 나타난 것을 확인할 수 있었다. 견고성 측정 결과 4주 저장 시 가공 황토 처리 배추의 견고성이 유의적으로 다른 두 처리군에 비하여 높은 수치를 나타내었다. 또한 저장기간동안 견고성 감소율이 낮아 가공 황토 처리구의 경우 생황토 처리구에 비하여 장기간 안정적인 조직감의 유지가 가능한 것으로 나타났다. 따라서 배추 재배 시 친환경 가공 황토 소재를 화학비료 대신 적용하여 재배할 경우 배추의 영양성분이 강화된 고품질의 배추 생산이 가능해지며 저장성이 향상된 배추의 생산 또한 가능해져 국내 배추 시장의 활성을 촉진시킬 수 있다고 판단된다. 후속 연구로 가공 황토 소재로 재배한 배추김치 제품의 품질 평가를 수행하여 가공 후에도 가공 황토 소재의 기능성 유지 여부를 검증할 계획이다.
김치의 재료로 우리나라에서 중요한 채소인 배추는 호냉성으로 여름에는 서늘한 고랭지역에서 주로 재배된다. 고랭지에서 배추 재배 시 주로 배추를 매년 이어짓기하거나 감자와 번갈아 가면서 재배하고 있는데, 본 연구에서는 두 가지 작부체계 하에서 토양 물리화학성, 배추 생산성 그리고 배추 무기성분의 차이를 분석하고 평가하였다. 결과적으로 토양 내 유기물, 유효인산, 칼륨(K+)은 두 작부체계 모두 6년의 재배 이후 감소하였으며, 토양 pH는 배추 이어짓기 작부에서만 감소하였다. 표토의 공극률 또한 두 작부체계에서 모두 감소하였으나 감자와 돌려짓기 작부에서는 심토의 공극률이 증가하였다. 돌려짓기 작부에서는 배추와 잎의 크기가 유의하게 높아 높은 수량을 얻었다. 식물체 분석 결과 6년의 재배 이후 두 작부체계 모두 배추의 총 질소, Ca2+, Mg2+은 증가하고 총탄소와 인산함량은 감소하였는데, 총질소와 Mg2+은 이어짓기 작부에서 Ca2+은 돌려짓기 작부에서 감소하여 배추 재배 시 작부체계가 토양의 물리화학성과 작물의 생산성에 영향을 줌을 시사하였다.
Xanthomonas campestris pv. campestris (Xcc)에 의한 검은썩음병은 배추 재배에서 가장 심각한 피해를 입히는 병해 중 하나이다. 본 연구는 Xcc에 대한 배추의 저항성 특성을 조사하기 위하여 실험하였다. 먼저, Xcc 8개 균주의 병원력을 비교하기 위하여, 감수성인 배추 4개 품종에서 이들 균주에 의한 배추 검은썩음병 발생을 조사하였다. 실험에 사용한 Xcc 균주들은 균주들 간에 서로 다른 병원력을 보였다. 그리고 Xcc에 대한 저항성 및 중도저항성 22개 배추 품종을 선발하고, Xcc 8개 균주를 사용하여 이들 배추 품종의 검은썩음병 발생을 조사한 결과, 배추 품종들의 평균 검은썩음병 병반면적률은 Xcc 균주들의 병원력에 따라 증가하였다. 게다가 실험한 각 배추 품종들의 검은썩음병 발생은 실험한 균주들의 병원력에 비례하여 증가하였으며, Xcc 균주들에 대해 저항성인 배추 품종의 수는 균주들의 병원력에 반비례하게 감소하였다. 이상의 결과로부터 Xcc에 대한 배추의 저항성은, 병원균의 레이스 분화가 아니라 병원균의 병원력에 영향받는다고 생각되었다.
과채류에 대한 키토산 유기농업의 효과를 알아보기 위한 시도의 일환으로 배추의 생장 및 배추 중의 ${\gamma}-aminobutyric$ acid(GABA) 함량에 미치는 키토산비료의 시비효과를 조사하였다. 육묘상태에서 대조구에는 물을, 실험구에는 3% 키토산액을 500배 희석하여 2일에 1회 처리하였고, 본 밭에 정식후 대조구에는 물을, 실험구에는 동일한 키토산 희석액을 7일 1회 간격으로 엽면시비 하였다. 키토산비료의 시비는 물 처리구에 비하여 육묘상태에서 배추묘의 잎 길이를 증가시켰고, 어린묘 중의 GABA함량도 증진시켰다. 키토산비료의 시비는 본밭 토양의 물리화학적 특성을 크게 변화 시키지 않으면서 본밭에서의 배추의 평균 둘레 및 무게를 대조구에 비하여 증가시켰으며, GABA 함량도 증진시키는 것으로 조사되었다. 이들 결과들은 키토산비료의 시비가 배추의 생산량과 품질을 일부 향상시킬 수 있음을 제안해 주는 것이다.
Anthocyanin 색소원(자색고구마, 꽃양배추, 적양배추, 포도, 흑미, 가지, 무화과)의 색가를 조사하고 이들 중 색가가 높은 자색고구마, 꽃양배추, 적양배추 및 포도과피를 선정하여 이들 색소의 안정성에 미치는 금속이온, ascorbic acid, 자외선 및 가열의 영향을 조사하였다. 자색고구마와 포도과피의 색소는 $Mn^{2+}$에 의해 색소의 안정성이 가장 크게 저하되었으며, 적양배추와 꽃양배추 색소는 모두 $Cu^{2+}$이온에 의해 안정성이 가장 크게 저하되었다. Ascorbic acid와 자외선 및 가열은 anthocyanin 색소의 안정성을 저하시켰는데, 그 정도는 색소원에 따라 달랐다. 이들 요인들에 대한 안정성은 자색고구마 색소가 가장 높았으며, 다음으로 꽃양배추, 적양배추 및 포도과피의 색소 순이었다. 색소원에 따라 색소의 안정성이 달라지는 것은 이들 anthocyanin색소를 구성하는 색소성분의 차이에 기인한다.
김치가 갖는 신선한 맛과 향을 지니면서 저장성을 유지시키기 위한 기초실험으로서 냉온살균기술의 하나인 오존살균기술을 이용하여 김치 원부재료 중에 가장 함유량이 많은 배추 또는 절임배추에 오존을 처리하였을 때 이들의 미생물학적 및 화학적 특성변화를 저장기간별로 측정하였다. 배추 및 절임배추에 부착된 총균수는 각각 $1.3{\times}10^7$ CFU/g 및 $7.1{\times}10^6$ CFU/g이었으나 오존처리를 한 경우에는 대조군보다 낮은 균수를 보였으며 저장기간이 증가하는 동안에도 대조군보다 낮은 균수를 유지하였다. 효모 및 곰팡이 수는 대조군의 경우 각각 $6.0{\times}10^3$ CFU/g, $1.2{\times}10^3$ CFU/g으로 나타났으나 오존처리시 감균되었으며 저장기간 내내 낮은 균수를 유지하였다. 또한 배추 및 절임배추에 존재하는 성분(ascorbic acid 및 환원당)의 함량 변화와 색도 및 경도의 변화에서는 오존처리에 의한 변화는 대조군과 비교하여 크게 차이가 없는 것으로 나타났다.
배추김치의 항균작용을 실험한 본 연구에서 1개월간 발효된 배추김치즙 시료(염분 2.8%, 산도 1.34%, PH 4.1)를 2% 함유한 보통 한천 배지에서 실험군의 집락수 억제율은Salmonella enteritidis ATCC 13076이 가장 낮은 63%이었고 Enterobacter cloacae ATCC 13047과 Staphylococcus aureus ATCC 6538p은 각각 72%, 76%이었고 Vibrio parahaemolyticus ATCC 17802은 가장 높은 90%를 보였다. Vibrio parahaemolyticus ATCC 17802는 배추김치즙 함량이 6%에서 100%발육 억제효과를 보여 실험균 중 배추김치즙에 대한 저항력이 가장 약했으나 동일한 배추김치즙 시료농도(6%)에서 Salmonella enteritidis ATCC 13076, Enterobacter cloacae ATCC 13047, Staphylococcus aureus ATCC 6538p는 각각 89%, 90%, 91% 의 집락수 억제 효과를 보였다. 배추김치즙 함량 10%에서 모든 실험군의 집락가100% 억제되는 효과를 보였다. 실험결과 1개월간 충분히 발효된 배추김치에는 어떤 식중독균도 생존할 수 없을 것으로 밝혀졌다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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