본 연구는 에테폰과 부형제를 혼합하여 에틸렌 발생 타블렛을 제조하였고, 에틸렌 가스 활성조건을 구명한 결과는 다음과 같다. 온도조건별 타블렛의 에틸렌 발생량은 온도가 높을수록 많은 발생을 보였다. Activator pH 조건별 에틸렌 발생량은 pH 7.0 및 9.0 조건에서는 발생량이 약 2 ppm으로 미미하였으나, pH 13.0에서 타블렛의 에틸렌 발생량은 Prosolv 부형제 94.05 ppm, HPMC 부형제 126.28 ppm, Crosscamellose 부형제 100.11 ppm으로 각각 나타났다. 제조된 타블렛의 마손도는 Prosolv 부형제 0.1%, HPMC 부형제 0.3%, Crosscamellose 부형제 54.1%로 나타나 Crosscamellose 타블렛은 부적합하다고 판단되었다. 붕해도의 경우 각각의 부형제에 따라 큰 차이를 보였으며, Prosolv 부형제 1분, HPMC 부형제 7분 이상, Crosscamellose 부형제 5분으로 각각 나타났다. 최종 선정된 부형제인 Prosolv 타블렛의 시간대별 에틸렌 발생 측정결과 가스포집 20시간 까지 에틸렌 발생량은 꾸준히 증가하였지만 20시 이후의 발생은 미미하였고 지속적인 가스 발생은 처리 후 20시간으로 나타났다.
사과는 에틸렌에 의해 호흡량이 일시적으로 상승하는 호흡급등형 과실이다. 에틸렌 발생은 세포벽분해효소 활성화와 세포벽 연화를 진행시켜 사과의 상품성과 저장성을 떨어뜨리는 원인이 된다. 사과의 에틸렌 생합성 과정에는 Md-ACS1 및 Md-ACO1 유전자가 연관되어 있으며, 두 유전자는 과실의 에틸렌 발생량과 경도에 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 본 연구는 사과 국내육성 28품종의 Md-ACS1 및 Md-ACO1 대립유전자형을 분석하고, 'Fuji(FJ)', 'RubyS(RS)', 'Hongro(HR)', 'Arisoo(AS)', 'Summer King(SK)', 'Greenball(GB)', 'Golden Supreme(GS)'을 대상으로 수확 후 25일까지의 에틸렌 발생량 및 상온저장($20^{\circ}C$) 20일 동안의 경도 연화율을 조사하였다. 그 결과, 낮은 에틸렌 발생량과 관련 된 대립유전자(favorable alleles0(FA)) ACS1-2, ACO1-1이 많을수록 에틸렌 발생량과 경도 연화율이 낮은 경향을 보였다. GS은 ACS1-1/1, ACO1-1/2(FA 1)으로 모든 품종 중 가장 높은 에틸렌 발생 수치와 경도 연화율를 보였다. SK와 GB은 ACS1-1/2, ACO1-1/2(FA 2)으로 ACS1-2/2, ACO1-1/2(FA 3)인 HR와 AS 보다는 높고 GS 보다 낮은 에틸렌 발생량과 경도 연화율을 보였다. ACS1-2/2, ACO1-1/1(FA 4)인 FJ는 RS를 제외한 모든 품종 중에 에틸렌 발생량과 경도 연화율이 가장 낮았다. 본 실험의 결과 Md-ACS1 및 Md-ACO1 대립유전자형과 사과의 에틸렌 발생량 및 경도 연화율은 상관성이 있는 것으로 확인되었다. 따라서, Md-ACS1 및 Md-ACO1 분자표지를 사과 국내육성품종의 저장성 예측과 육종 효율 향상을 위한 Marker-assisted selection에 활용할 수 있을 것으로 생각 된다.
수산화마그네슘을 첨가한 저밀도 폴리에틸렌-에틸렌 비닐 아세테이트 복합체의 연소성을 시험하였다. 저밀도 폴리에틸렌-에틸렌 비닐 아세테이트에 수산화마그네슘을 40~80wt% 첨가하여 용융 혼합하고 성형 후 콘칼로리미터(ISO 5660-1)를 이용하여 연소성을 시험하였다. 수산화마그네슘을 첨가한 시편은 첨가하지 않은 시험편에 비하여 그의 플래시오버 가능성이 감소하였다. 수산화마그네슘을 첨가한 시험편은 첨가하지 않은 시험편에 비해 낮은 총열방출량과 낮은 CO 발생량을 나타내었고, 수산화마그네슘 함량이 증가할수록 총연기발생량과 비소화면적이 감소하였다.
수산화마그네슘을 첨가한 저밀도 폴리에틸렌-에틸렌 비닐 아세테이트 복합체의 연소성을 시험하였다. 저밀도 폴리에틸렌-에틸렌 비닐 아세테이트에 수산화마그네슘을 40~80 wt% 첨가하여 용융 혼합하고 성형 후 콘칼로리미터(ISO 5660-1)를 이용하여 연소성을 시험하였다. 수산화마그네슘을 첨가한 시편은 첨가하지 않은 시험편에 비하여 그의 플래시오버 가능성이 감소하였다. 이것은 순수한 저밀도 폴리에틸렌-에틸렌비닐 아세테이트에 첨가한 수산화마그네슘의 흡열 분해 때문에 연소 억제성이 향상된 것으로 생각된다. 수산화마그네슘을 첨가한 시험편은 첨가하지 않은 시험편에 비해 낮은 총열방출량과 낮은 CO 발생량을 나타내었고, 수산화마그네슘 함량이 증가할수록 총연기발생량과 비소화면적이 감소하였다.
사과 과실의 PE필름 포장 저장 중 에틸렌을 제거하여 저장성을 증대시키기 위한 에틸렌흡착제의 사용이 과실의 저장력에 미치는 영향을 조사하고 자 본 시험을 수행하였다. 에틸렌흡착제 처리는 저장 중 경도저하가 현저하게 억제되었고 흡착제양이 많을수록 억제효과가 크게 나타나는 경향을 보였으나 과실의 당함량과 산함량에는 영향이 없었으며, 과실의 에틸렌 발생량과 호흡량이 감소되었다. 에틸렌흡착제의 처리량은 과실 10kg 당 30g 이상이 적당하였다.
에틸렌 작용억제제인 1-MCP(1-methylcyclopropene) 처리에 따른 토마토의 선도연장효과를 검정하기 위해 본 연구는 수행되었다. 토마토“슈퍼도태랑(Supermomotaro)”품종을 Mature green 단계에서 수화한 다음 1-MCP를 2$0^{\circ}C$에서 250, 500, 및 1000ppb 의 농도로 4시간 동안 처리후 온도 2$0^{\circ}C$, 90% RH 조건에 저장하면서 에틸렌 발생, 호흡량 및 품질특성 변화를 조사하였다. 토마토의 에틸렌 발생은 모든 처리구에서 저장 2일째 급등하는 경향을 보였는데, 1-MCP 처리구는 무처리에 비해 그 급등정도가 낮았으며, 호흡량 또한 1-MCP 처리에 의해 효과적으로 억제되었다. 특히 처리 2일 후부터 무처리에 비해 2배정도 낮은 호흡량을 나타냈다. 과피의 착색진행 정도를 Hunter color의 적색도“a”값으로 비교한 결과, 무처리는 2일부터 6일까지 빠르게 증가하였지만 1-MCP 처리구는 그 증가 속도가 낮았으며, 처리농도가 높을수록“a”값의 변화가 적은 경향을 보였다. 또한 황색도“b”값의 비교에 있어서도 1-MCP 처리구가 무처리에 비해 그 변화가 적었다. 경도는 무처리에서 2일 후에 급격히 감소하는데 비해 1-MCP처리에서는 4일까지 그 감소 폭이 적었으며, 1-MCP처리 농도별 차이는 크지 않았다. 부패과 발생은 무처리와 500ppb 처리에서 비슷한 수준이었으며, 1000ppb 처리에서는 오히려 무처리에 비해 부패율이 높아 고농도 처리에 의한 장해로 판단되었다. 그러나 250ppb 처리는 무처리에 비해 부패율이 적게 나타났다.
본 실험은 1992년 일본 동경농업대학 온실에서 질소 추비와 생장억제제 처리가 벼의 생육과 도복형질에 미치는 형태학적 특성과의 관계를 조사함과 동시에 내성 에틸렌 발생에 미치는 영향을 구명하기 위하여 실험을 수행한바 아래와 같은 결과를 얻었다. 1. 식물생장억제제인 Inabenfide는 초장은 감소시켰지만 수량구성요소, 엽록소 함량, $CO_2 동화량 및 분벽에는 변화가 없었다. 2. Inabenfide를 수잉기에 처리하였을 때 절간 신장을 감소시켰으나, 세 번째와 네 번째의 절간 직경과 줄기의 두께를 증가시켰다. 3. 질소추비는 대체로 초장과 $CO_2 동화률에는 뚜렷하게 영향을 나타내지 않았다. 4. 에틸렌 발생은 생장억제제에 대하여 많은 변화를 보여 주었으며 Inabenfide를 출수 15일 전에 처리하였을 때 에틸렌 발생은 무처리구보다 낮게 나타났다. 5. 질소 추비량에 따른 에틸렌 발생은 추비량이 많을 때 발생량이 높았으며 질소 추비와 에틸렌발생 사이에는 높은 상관관계가 있는 것으로 나타났다.
본 연구에서는 독숙기와 성숙기의 감 과실에 외부 에서 에틸렌($50\mu\ell.L^{-1}$)을 처리하였을 때 처리시간에 따라 과실의 경도, 에틸렌 발생량, 세포벽 성분의 변 화 그리고 세포벽 팩틴의 주사슬을 형성하는 polyuuronide(PU) 및 곁사슬을 형 성하는 polysaccharide (PS)의 가용화와 분해가 어떻게 달라지는지를 알고저 하였다. 에틸렌을 처리하였을 때 녹숙기와 성숙기 감 모두 처리 시간이 경과될 수록 과실의 경도가 급격히 감 소하였으며, 감소의 정도는 녹숙기 감에서 더 심하였 다. 녹숙기에 에틸렌을 12시간 처리한 과실에서는 처 리 3일 후부터 에틸렌이 발생하기 시작하였으며, 에 멸렌 발생량은 24시간 에틸렌 처리에서는 최대 $16,000\mu\ell.L^{-1}$에 달하였다. 성숙기의 감에서는 24시 간 동안 에틸렌을 처리하여도 처리후 7일까지는 에 틸렌발생이 없었다. 에틸렌 처리 시간의 증가에 따른 세포벽 펙틴물질의 변화를 보면, 증류수, 0.05M N NazC03, 4M 및 8M KOH 가용성분획에서는 연화가 진행됨에 따라 펙틴함량은 감소하였다. 각 분획별 비 섬유성 중성당의 종류를 보면 0.05M CDTA 및 0.05M $Na_2CO_3$ 가용성 분획에서의 주요 구성당은 arabino않 와 galactose이었고, 4M KOH 가용성 분획에서는 glucose, galactose 및 xylose였다. 에틸렌 처리 시간별 P PU와 PS의 가용화와 분해정도를 보면, 증류수, CDTA, $Na_2CO_3$ 및 4M KOH 가용성 분획에서는 에틸 렌 처리 시간이 진행됨에 따라 고분자 PU와 PS의 가 용화와 저분자화가 진행되었다.
아스파라거스는 수확 후 품질변화가 심하여, 보존 전에 1-MCP 등의 전처리를 통하여 상품성 유지효과를 검정하고자 하였다. 아스파라거스를 1-MCP 및 CEPA 처리 후 $7^{\circ}C$에 저장하면서 에틸렌과 $CO_2$ 발생 등을 관찰하였다. 또한 저장전 처리에 따라 발생되는 에틸렌 및 $CO_2$ 발생량을 측정방법에 따라 연속적인 방법과 비연속적인 방법으로 측정하였다. 아스파라거스 유통 중 불량환경을 가정한 CEPA 처리에 의해 에틸렌 가스 발생 및 호흡 특성이 달라지는데 1-MCP와의 혼용처리로 에틸렌의 영향을 상쇄시키는 것으로 나타났다. CEPA 처리는 에틸렌 및 $CO_2$ 가스 발생이 증가하며, 1-MCP 혼용처리로 인해 발생량이 감소하였고 1-MCP 단용처리는 무처리에 비해 에틸렌 발생에 큰 차이가 없었으나, $CO_2$ 발생량을 다소 감소시키는 것으로 나타났다. $CO_2$ 발생에서 연속측정(flow-system)이 비연속적 측정보다 변화 경향이나 처리간의 차이가 명확히 나타났다. 형태적이나 생체중량, 가용성고형물, 삼투몰 농도에 있어서 1-MCP는 CEPA에 의한 영향을 경감시키는 효과는 있었으나, CEPA 처리와 같이 외생적인 에틸렌과 조우하지 않는다면 무처리에 비해서는 큰 효과를 보이지 못하였다. 아스파라거스에서 1-MCP 처리는 불량 환경조건에서 발생되는 외생 에틸렌의 영향을 상쇄시킬 수 있을 것으로 보였으며, 전처리를 통한 상품성 유지가 기대된다.
기체크로마토그래프에 직접 연결한 펄스 반응장치를 이용하여 10wt% $Ag/{\alpha}-Al_2O_3$ 촉매상에서 에틸렌 부분산화반응을 수행하였다. 산소가 분자흡착상태로 존재하기 어려운 실험온도에서 산소를 주입한 후 에틸렌을 주입하였을 때 산화에틸렌이 발생하였으며, 이 결과로부터 원자상태의 흡착산소가 산화에틸렌 생성에 관여함을 알 수 있었다. 흡착산소량과 몸체산소량을 감소시키면 산화에틸렌의 선택도는 감소하였다. 생성된 산화에틸렌은 에틸렌과 흡착산소로 분해되거나 아세트알데히드로 이성질화되었으나, 아세트알데히드로의 이성질화반응은 먼저 흡착된 산소에 의해서 크게 억제되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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