• 제목/요약/키워드: Microbial respiration

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팔당호에 설치된 인공식물섬에서의 세균 수와 체외효소 활성도의 변화 (Bacterial Abundances and Enzymatic Activities under Artificial Vegetation Island in Lake Paldang)

  • 변명섭;유재준;김옥선;최승익;안태석
    • 생태와환경
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    • 제35권4호통권100호
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    • pp.266-272
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    • 2002
  • 팔당호에 설치된 인공식물섬에서 미생물의 역할을 알아보기 위하여 동물플랑크톤 군집 크기, 총세균수, 활성세균수, ${\beta}$-glucosidase와 phosphatase의 체외효소활성도를 2001년 11월 3일부터 2002년 4월까지 격주로 인공식물섬이 설치된 지역과 바깥지역을 대상으로 조사 분석하였다 인공식물섬 아래에서는 일반적으로 측정하는 환경요인들은 대조구보다 수질이 나쁜 것으로 나타났다. 그러나, 동물 플랑크톤의 수는 대조구보다 굉균 25배, 활성세균의 수는 평균 3-8배, 그리고 체외효소활성도는 훨씬 높은 값을 보였다. 이러한 결과는 인공식물섬에서는 동물플랑크톤-식물플랑크톤-수초-세균의 밀접한 관계가 존재하고, 이 관계에 의하여 동물플랑크톤과 세균의 호흡, 분해작용으로 유기물이 제거되는 것으로 판단되었다.

오염 지중환경 특성화와 자연저감평가를 위한 말단전자수용과정(TEAPs) 분석 및 평가기술 소개 (Review of Analytical and Assessment Techniques of Terminal Electron Accepting Processes (TEAPs) for Site Characterization and Natural Attenuation in Contaminated Subsurface Environments)

  • 송윤선;김한석;권만재
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제25권2_spc호
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    • pp.1-15
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    • 2020
  • Monitoring and assessing terminal electron accepting processes (TEAPs) are one of the most important steps to remediate contaminated sites via various in-situ techniques. TEAPs are a part of the microbial respiration reactions. Microorganisms gain energy from these reactions and reduces pollutants. Monitoring TEAPs enables us to predict degradability of contaminants and degradation rates. In many countries, TEAPs have been used for characterization of field sites and management of groundwater wells. For instance, US Environmental Protection Agency (EPA) provided strategies for groundwater quality and well management by applying TEAPs monitoring. Denmark has also constructed TEAPs map of local unit area to develop effective groundwater managing system, particularly to predict and assess nitrogen contamination. In case of Korea, although detailed soil survey and groundwater contamination assessment have been employed, site investigation guidelines using TEAPs have not been established yet. To better define TEAPs in subsurface environments, multiple indicators including ion concentrations, isotope compositions and contaminant degradation byproducts must be assessed. Furthermore, dissolved hydrogen concentrations are regarded as significant evidence of TEAPs occurring in subsurface environment. This review study introduces optimal sampling techniques of groundwater and dissolved hydrogen, and further discuss how to assess TEAPs in contaminated subsurface environments according to several contamination scenarios.

고온 스트레스 영향에 따른 홀스타인종 젖소의 반추위내 미생물 균총 변화 (Effects of Heat-stress on Rumen Bacterial Diversity and Composition of Holstein Cows)

  • 김동현;김명후;김상범;하승민;손준규;이지환;허태영;이재영;박지후;최희철;이현정;박범영;기광석;김언태
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제39권4호
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    • pp.227-234
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    • 2019
  • 본 연구는 고온기 여름철 사육환경에서의 홀스타인종 젖소의 반추위내 미생물 균총 변화를 분석하고, 반추위내 미생물과 고온 스트레스간의 연관성을 규명하고자 수행하였다. 국립축산과학원 낙농과에서 사육 중인 홀스타인 젖소 10두의 반추위액을 채취하였으며, 채취한 시료 샘플은 PowerSoil® DNA Isolation Kit (Cat. No. 12888, MO BIO)를 이용하여 DNA를 추출한 후 Illumina HiSeqTM platform (Illumina, CA, USA)을 이용하여 미생물 균총 분석을 실시하였다. 반추위액 내 미생물 균총을 분석한 결과, 사육환경 온습도에 따른 미생물 군집 구성에는 큰 차이는 없었으나, 미생물의 상대적 함량에는 차이가 있었다. LEfSe 분석을 통해 적온과 고온 환경에서 특정 미생물들의 상대적 조성이 유의적으로 증가함을 확인하였다. 이들 결과를 볼 때, 반추위내 미생물 균총은 고온과 같은 외부 환경변화에 영향을 받는 것으로 판단되어 젖소의 고온스트레스 반응에 있어 반추위 미생물 변화가 중요한 역할을 담당할 것으로 사료된다. 추후 연구는 이러한 차이를 나타내는 미생물들의 대사 경로나 대사 물질에 분석을 통해 환경변화와 미생물간의 연관성 및 이러한 미생물 균총 조절을 통한 고온기 젖소의 적응성 향상을 위한 미생물학적 전략 연구가가 필요할 것으로 생각된다.

포장방법과 저장온도가 신선편이 양파의 품질 및 미생물 생장에 미치는 영향 (Effect of packing type and storage temperature on microbial growth and quality of fresh-cut onions (Allium cepa cv. turbo))

  • 배영석;최현진;이정수;박미희;최지원;김지강
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제23권5호
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    • pp.623-630
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    • 2016
  • 본 연구는 신선편이 양파의 포장방법 및 저장온도가 신선편이 양파의 선도유지 및 품질에 미치는 영향을 알아보기 위해 저온 저장 중인 양파를 뿌리 및 줄기 부분을 절단하고 껍질을 제거하는 등 최소로 가공한 양파를 준비하였다. 최소가공 한 신선편이 양파는 polyethylene(PE, $50{\mu}m$) 필름에 밀봉 포장하거나 polyethylene/polypropylene(PE/PP, $100{\mu}m$) 필름에 진공 포장하고, $4^{\circ}C$$10^{\circ}C$에 저장하면서 21일 동안 미생물 분석, 색도, 산도, pH, 포장 내 기체변화, 관능적 품질을 조사하였다. 미생물 분석 결과 총 세균 및 대장균군의 밀도는 포장방법보다는 신선편이 양파의 저장온도에 큰 영향을 받았으며, $10^{\circ}C$보다는 $4^{\circ}C$에 저장했을 때 세균의 밀도가 낮았다. 곰팡이는 PE 필름에 밀봉 포장하여 $10^{\circ}C$에 저장했을 때 저장 13일부터 다른 처리구에 비해 현저히 높은 밀도를 보였다. 그러나 대장균은 모든 처리구에서 조사기간 동안 검출되지 않았다. 신선편이 양파의 표면 색도값($L^*$, $a^*$, $b^*$)은 포장방법이나 저장온도에 따른 차이는 없었으며, 다만 PE/PP에 진공 포장하여 $10^{\circ}C$에 저장 했을 때 저장 5일부터 17일까지 다른 처리구보다 현저히 높은 색차값(${\Delta}E$)을 나타내었다(p<0.05). 신선편이 양파의 산도는 포장방법 및 저장온도에 따른 영향은 없었으며, pH는 PE/PP 필름에 진공 포장하여 $10^{\circ}C$에 저장했을 때 저장시간이 지나면서 점차 증가하는 경향이었다. PE 필름에 신선편이 양파를 밀봉하고 포장 내 기체조성 변화를 조사한 결과 저장온도 간에 현저한 차이를 나타내었으며, $4^{\circ}C$에서 보다 $10^{\circ}C$에서 높은 $CO_2$ 농도와 낮은 $O_2$ 농도를 나타내었다(p<0.05). 신선편이 양파의 외관 품질은 저장시간이 지나면서 점차 낮게 평가되었으며, 특히 저장 13일 이후부터는 포장방법 및 저장온도에 따라 현저한 차이를 보였다(p<0.05). 신선편이 양파의 관능적 품질은 저장온도에 보다 큰 영향을 받았으며, 동일한 저장 온도에서는 PE 필름에 밀봉한 양파보다는 PE/PP 필름에 진공 포장한 신선편이 양파의 품질이 더 양호하였다. 결과를 종합해보면 신선편이 양파를 PE/PP 필름에 진공 포장하고 $4^{\circ}C$에 저장 유통하는 것이 유통기한 연장 및 품질유지에 가장 효과적인 것으로 판단된다.

퇴적물내의 산소와 물 수송에 관한 습지 식물의 역할 (Role of Wetland Plants as Oxygen and Water Pump into Benthic Sediments)

  • 최정현;박석순
    • 생태와환경
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    • 제37권4호통권109호
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    • pp.436-447
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    • 2004
  • 습지를 규정하는 주요한 특징의 하나인 습지식물은 장기간의 침수로 인해 혐기성 상태로 존재하는 습지 퇴적물에서 생존을 위한 특별한 적응방법을 발달시켰다. 식물체내에 넓게 분포하고 있는 다공성의 세포는 공기중의 산소를 뿌리로 운반하기 위한 통로로 작용하며, 농도차이에 의한 확산과 압력차이에 의한 대류에 의하여 산소가 운반되어진다. 이러한 식물체 내에서의 산소이동은 식물이 혐기성 퇴적물 속으로 뿌리를 내리고 생존하게 하는 주요한 기작이 된다. 뿌리로 이동되어진 산소는 혐기성 퇴적물로 확산되어져서 뿌리주변의 퇴적물은 산화상태로 변화시키고, 뿌리의 호흡, 미생물의 호흡, 미생물에 의한 유기물 분해반응을 촉진시키게 된다. 또한 습지식물은 생장에 필요한 수분을 뿌리로 흡수하며, 이는 지표수와 퇴적물내 공극수가 뿌리주변으로 이동하게 되는 추진력이 된다. 습지 퇴적물은 식물의 사체에서 기인하는 유기물에 의해 수리학적 전도도가 작아서 퇴적물내 물의 움직임이 미미하나, 식물에 의한 물의 흡수는 퇴적물내 물의 움직임을 촉진시키게 된다. 이러한 식물의 특별한 적응기작은 해부학적, 형태학적, 생리학적으로 많은 연구가 수행되어져 왔으나, 이러한 적응기작들에 퇴적물내 생지화학적 반응에 미치는 영향에 대한 연구는 미비한 수준에 머물러있다. 퇴적물내 생지화학적 반응들은 수체에서 유입된 미량 오염물질의 이동 및 변형과정에 영향을 미치게 되므로 식물의 작용에 의한 생지화학적 반응의 변화들은 미량 오염물질의 거동에 영향을 미치게 되며 나아가 수자원과 수질 생태계에 영향을 초래하게 된다. 따라서 식물의 존재와 성장에 따른 퇴적물내 생지화학적 반응의 변화는 생태학적 환경에서 습지의 중요성을 인식하는데 필요한 연구과제라 사료된다. 난이도, 변별도 등에서 유사하므로 당분간 계속 사용하여도 될 것이다. 따른 변화(變化)는 볼 수 없었다. ATP 첨가(添加)로서는 0.30mM의 농도(濃度)에서 0.15 mM의 농도(濃度)에 비(比)하여 Young 율(率)이 낮았다. 3) 외경동맥(外經動脈)의 종절편(縱切片)의 Young 율(率)은 생리적식염수(生理的食鹽水)에 둔 군(群)에서는 15분(分), 45분(分) 및 75분(分)에서 각각(各各) 2.12, 2.48 및 $2.46{\times}10^7 dyne/cm^2$으로서 실험초기(實驗初期)에 비(比)하여 후기(後期)에서 Young 율(率)이 약간(若干) 높은 경향(傾向)을 나타내었고, 이러한 경향(傾向)은 ATP의 첨가(添加)로서도 비슷하였다.수량(收量)과 자실체형성(子實體形成) 소요일(所要日)의 관점(觀點)에서 보면 C/N율(率) 30.46이 어느정도 적당(適當)한 것 같다. 4. Thiamine $50{\mu}g%,\;KH_2PO_4$ 0.2%, $MgSO_4{\cdot}7H_2O$$0.02{\sim}0.03%$일때 균사(菌絲)와 자실체(子實體) 생육(生育)이 우수(優秀)하였으며 미량원소(微量元素)로서는 $FeSO_4{\cdot}7H_2O$,\;ZnSO_4{\cdot}7H_2O$$MnSO_4{\cdot}5H_2O$가 공존(共存)하면 생육촉진(生育促進)의 상승효과(相乘效果)가 인정되었으나 3이원소(元素)중 Mn이 결핍(缺乏)하면 균사(菌絲)와 자실체(子實體)의 생육(生育)이 다소 저하되었다. 이들 염류(鹽類)의 최적농도(最適濃度)는 각각 0.02mg%이었다. 5.

호흡률 및 송풍기 제어 기반 포기조 최적 DO 농도 설정과 전력 비용 절감 연구 (Optimal DO Setpoint Decision and Electric Cost Saving in Aerobic Reactor Using Respirometer and Air Blower Control)

  • 이광수;김민한;김종락;유창규
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제52권5호
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    • pp.581-586
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    • 2014
  • 하수처리장을 운영함에 있어 안정적인 방류수질 확보와 이에 따른 처리 비용을 최소화하는 것이 주요 목적이다. 하지만 유입수 유량 및 성분 농도의 변화와 미생물의 비선형적인 동특성, 기타 환경 요인에 의해서 최적의 운전 제어를 하기가 쉽지 않기 때문에, 기존의 하수처리장에서는 필요한 양 이상의 폭기 및 화학물질을 과량 주입하는 방법 등을 사용하였다. 본 연구에서는 포기조에서 미생물에 필요한 용존산소농도는 유지하면서 과폭기로 인한 전력 비용을 감소하는 최적 제어 방법을 제안하였다. 하수조성와 포기조 미생물의 호흡률은 실시간 미생물 호흡률 측정기(Oxygen uptake rate, OUR)를 이용하여 측정하였고, 실시간 호흡률 측정값을 바탕으로 현재 미생물에 필요한 최적 DO 농도를 제안하였다. 유입수 부하변동에 따라 변화하는 미생물 호흡에 필요한 산소량 만큼만 폭기하도록 구성함으로써, 방류수 수질기준을 만족함과 동시에 전력 비용을 최소화할 수 있는 방안을 제시하였다.

금속환원미생물에 의한 수용액의 산화/환원전위 변화 및 생합성 맥키나와이트의 역할 (Change of Oxidation/Reduction Potential of Solution by Metal-Reducing Bacteria and Roles of Biosynthesized Mackinawite)

  • 이승엽;오종민;백민훈;이용재
    • 한국광물학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.279-287
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    • 2011
  • 토양 하부 및 지하수에 생존하고 있는 미생물들이 지하수의 산화/환원전위 변화에 관여하는 사실을 알아보기 위해 미생물들을 주입한 수용액의 시간별 Eh 변화량을 측정하였다. 황산염환원 미생물이 주입된 경우 수용액의 Eh값이 5일 만에 -120 mV에서 -500 mV까지 떨어졌으며, 실험 결과 디설프리칸스 세균이 불가리스 세균보다 수용액을 환원하는 능력이 상대적으로 좋았다. 철환원 미생물인 스와넬라 세균의 경우 Eh값이 황산염환원 세균보다 조금 높은 -400 mV를 보여 주었다. 금속환원미생물에 의해 수용액의 Eh값이 떨어지는 동안 용존 황산염 혹은 산화철이 환원되고 맥키나와이트(FeS)라는 황화광물이 형성되기 시작하였다. 이러한 실험 결과를 바탕으로 일반 지하수의 산화/환원전위는 그 지하수에 생존하고 있는 지하미생물들의 대사 활동에 많은 영향을 받고 있다는 사실과 극환원된 지하수 및 생기원 황화광물들이 풍부한 지하 환경은 산화 핵종들이 환원된 형태로 침전되어 핵종 이동이 억제될 가능성이 높은 곳으로 판단된다.

환경가스조절 저장방법을 이용한 느타리버섯과 표고버섯의 유통기간 연장 (Modified Atmosphere Storage for Extending Shelf Life of Oyster Mushroom and Shiitake)

  • 한대석;안병학;신현경
    • 한국식품과학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.376-381
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    • 1992
  • 버섯의 유통기간을 연장하기 위한 방법으로 환경가스조절(modified atmosphere, MA) 저장의 효과를 조사하기 위하여 표고버섯과 느타리버섯을 두께가 $50\;{\mu}m$인 폴리에틸렌 필름으로 포장한 후 $0.5^{\circ}C$에서 저장하였다. 재래식 골판지 상자에 4kg씩 포장된 대조구 버섯은 수분증발, 외관수축, 변색 및 균사발생으로 인하여 유통기간이 $5{\sim}6$일에 불과하였다. MA 저장구의 버섯은 저장 4주 후에도 중량감소가 $1.6{\sim}1.7%$로 낮아 갓 안쪽 주름의 변형이 없었고 갓이 퍼지지도 않았으며 변색도 거의 없었는데 이는 포장내 습도가 포화상태로 유지되고 포장내 산소가 $1.0{\sim}1.3%$, 이산화탄소가 10% 이상으로 유지되어 버섯의 호흡이 억제되었기 때문으로 생각된다. MA 저장 느타리버섯은 조직연화가 품질을 결정하는 가장 중요한 요인이었으며 이를 기준으로 판단한 유통기간은 15일 정도였으며 MA 저장 표고버섯은 갓의 황변이 품질저하의 가장 중요한 요인이었으며 이를 기준으로 판단한 동고의 유통기간은 15일, 화고의 유통기간은 30일 이상이었다.

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곰소만 조간대에서 인의 시공간적 분포 (The Distribution of phosphorus in the Gomso Bay Tidal Flat)

  • 양재삼;김영태
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제7권3호
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    • pp.171-180
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    • 2002
  • 곰소만 조간대 퇴적물에서 인의 각 형태에 대한 시공간적인 분포와 관련 환경 인자를 조사하였다. 퇴적물 내 총인(TP), 입자성무기인(PIP), 총유기인(TOP), 용존무기인(DIP)의 곰소만 전체 평균 함량은 각각 548.8mg P kg$^{-1}$, 426.1mg P kg$^{-1}$, 122.6 mg P kg$^{-1}$, 0.217 mg P kg$^{-1}$로써, TP 중 차지하는 순서는 연중 변화 없이 PIP>TOP>DIP이었다. TP는 여름과 겨울간에, 수평적, 수직적으로 일관된 변화는 발견하지 못하였다. 다만, 줄포천 하구에 위치한 조간대 퇴적물에서 높은 TP가 발견되었다. 시기적으로 대부분의 정점에서 8월에 TOP 농도가 높게 나타나 TP중 28.90%를 차지하는 반면, TIP는 71.10%를 차지하고, 11월에는 반대로 TOP가 15.63%로 급격하게 감소하고, TIP가 84.38%를 차지하였다. DIP의 농도 자체는 낮지만, 뚜렷한 계절적인 변화를 보였다. DIP는 모든 정점에서 8월이 11월 보다 3배 높은 농도를 보였다. 이러한 경향은 11월에 비하여 8월 조사기간 동안 퇴적물 내 함유된 유기물의 절대적인 농도에는 차이가 없으나, 높은 수온에 의하여 수층의 일차생산력이 증가하고, 따라서 상층수에서 퇴적물로 공급되는 절대적인 유기물량이 증가함과 동시에 유기물의 분해율 또한 증가한 것으로 생각된다. 따라서 공극수 내 DIP의 농도가 증가되었을 것이다. 여름철 퇴적물의 표층 하에서 혐기성 조건이 조성되어 퇴적 입자에 흡착되었던 PIP의 일부가 낮은 pH, Eh환경에서 용존 상태로 전환된 부분도 있었을 것이다. 따라서 이러한 변화에 대한 가장 중요한 요인으로 곰소만 조간대 퇴적물 내 인의 분포는 일차적으로 줄포천과 같이 생활하수가 집중적으로 공급되는 곳에서 높은 TP 농도를 보였고, 시기적으로 PIP와 DIP는 강한 계절적인 차이를 나타내었으며 , 이는 주로 하절기 높은 수온과 유기물 함량이 여타 다른 환경을 변화시킴으로써 나타나는 것으로 생각된다.

포장재에 따른 양송이버섯의 저장 중 품질변화 (Quality Changes in Mushrooms (Agaricus bisporus) due to Their Packaging Materials during Their Storage)

  • 이다움;장민선;조순덕;전창성;김건희
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.7-13
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    • 2013
  • 본 연구는 소포장 된 양송이버섯의 저장 및 유통시 선도 유지를 위하여 예냉처리 후 포장재질(PE, PP, PS 용기+PVC wrapper)에 따른 품질변화를 측정하였다. 저장기간 중 포장재질 별 품질특성을 측정한 결과 PS 용기+PVC wrapper 처리구에 비하여 PP 처리구와 PE 처리구의 중량감소율은 약 10배가량 낮았으며, 포장 내 기체조성 측정결과 포장재질별 포장 내 기체조성은 유의적 차이가 발견되지 않았다. Hunter L 값을 측정한 결과 저장 5일까지 PS 용기+PVC wrapper 처리구의 L값이 가장 높았으나, 저장기간이 경과 할수록 PP 및 PE 처리구의 L값이 더 높게 유지되었다. ${\Delta}E$ 측정결과 PP 처리구가 PE 처리구보다 색 변화가 적었으며 PS 용기+PVC wrapper는 다른 포장재질에 비하여 색 변화가 약 29% 더 많이 일어났다. 경도 측정에서 PE 처리구와 PS 용기+PVC wrapper 처리구에 비해 PP 처리구에서 경도가 높은 값을 유지하였다. 관능평가 결과 저장 기간이 길어질수록 다른 처리구보다 PP 처리구의 전반적인 기호도가 더 높았다. 또한 PP 처리구의 경우 저장 11일째까지 상품성을 유지하였다. 따라서 PP film으로 양송이버섯을 포장할 경우 품질유지 및 선도 연장에 도움을 줄 수 있는 것으로 사료된다.