1. 사과나무의 영양
○ 태양에너지를 이용하여 잎이 영양분을 만든다.
○ 광합성으로 생산한 영양, 즉 당(糖)을 기본으로 하여 단백질 합성, 흡수, 분해 및 비대 등 여러 가지 활동(일)
  - 이 활동을 위해 호흡에 의해 당(糖)을 물(水)과 이산화탄소로 분해할 때 생기는 에너지 이용
    (그림1).
○ 광합성 생산량 - 호흡 등으로 사용된 량 = 잎에서 만들어진 물질 생산량
  - 여기에다 토양에 주어진 비료와 토양의 양분이 흡수되어서 사과나무 생활의 양식(糧食)

사과나무의 영양분 합성 및 이용의 개략도

그림 1. 사과나무의 영양분 합성 및 이용의 개략도



2. 영양생장과 생식생장

 가) 새가지가 뻗고, 수관이 확대되는 영양생장(榮養生長)과 꽃눈이 생겨 꽃 피고 과실이 맺히는
      생식생장(生殖生長)
  ○ 영양생장이 너무 강하면 생식생장이 억제되고, 생식생장이 강하면 영양생장이 떨어진다.
  ○ 새가지가 적당하게 자라면서 꽃눈이 붙도록 하는 것이 재배 요점

 나) 생장을 조절하는 식물호르몬이 있다.
  ○ 수체 내에는 잎에서 생산된 탄수화물(C)과 뿌리에서 흡수된 질소(N)의 양적 관계가
      달라지고, 이 관계를 C/N율 (탄수화물 : 질소 비율)이라고 하며 4가지 형태로 분류(그림2).
    -Ⅰ형: 질소는 풍부하지만 탄수화물은 부족하여 새가지 생장, 꽃눈형성, 결실 모두 불량
     · 밀식에 의한 일조부족, 수관안의 가지, 잎이 병해충이나 약해(藥害)를 받은 경우가 이에 해당된다.
    -Ⅱ형: 질소는 풍부, 그에 비하여 탄수화물은 약간 부족한 경우로 새가지 생장은 왕성, 꽃눈형성과 결실 불량
     · 유목(幼木)과 곧게 선 가지 등이 여기에 해당된다.

사과나무 체내의 C/N 비율과 인위적 조절법

그림 2. 사과나무 체내의 C/N 비율과 인위적 조절법(Gourley, Howlett, 1949)

    - Ⅲ형: 질소는 약간 부족하고 탄수화물의 생산은 많은 경우로 새가지 생장은 다소 떨어지지만 꽃눈형성 및
       결실은 극히 좋아 가장 바람직한 상태
     · 성목(成木), 수평에 가까이 유인된 성숙한 가지가 여기에 속한다.
     · Ⅳ형: 탄수화물은 풍부, 질소가 모자라 새가지 생장은 떨어지고 꽃눈은 형성되지만 결실이 나쁨

 다) 극단적인 상태가 되면 나무는 고사(枯死)
  ○ 노령수(老齡樹), 하수지(下垂枝), 흰날개무늬병(문우병)이나 부란병에 걸린 나무, 토양수분의 부족 등 

 라) 사과재배에서는 항상 Ⅲ형태의 나무로 개선, 유지

 마) 사과나무는 휴면 중에도 저장된 양분으로 미약하지만 생활 계속
  ○ 지난해 잎에서 만들어진 영양분이 수체 각 기관에서 쓰고 남은 나머지가 전분의 형태로 저장
  ○ 저장양분 : 생활 이용, 내한성을 증가시키고, 화아를 충실하게 하며 발아, 전엽 및 개화를 촉진시키고
      결실을 좋게 하며 과실의 초기발육에 크게 공헌
    - 새가지나 뿌리의 신장도 순조롭게 하는 역할
    - 6월 : 1년중 영양적으로 가장 불안정. 저장양분도 가장 적어지는 시기
    - 지난해 만들어진 저장양분이 적으면 조기 낙과 발생이 심하다(그림3).

사과나무(홍옥 7년생) 뿌리의 탄수화물 함량의 계절적 변화

그림 3. 사과나무(홍옥 7년생) 뿌리의 탄수화물 함량의 계절적 변화(1962)


※출처 : 사과나무 생육습성과 바르게 기르는 기술-원예연구소

○ 사과나무의 한해는 편의상 5개의 기간으로 나눌 수 있다(그림1).

사과(후지)의 연간 생활주기

그림 1. 사과(후지)의 연간 생활주기

1. 발아~개화기
○ 춘분(春分)을 지나면서 눈이 급격히 부풀기 시작하여 3월 말부터 4월 상순에 걸쳐 발아
○ 발아 전에 땅속에서는 새로운 뿌리도 신장 시작
○ 발아 후 10일 정도 지나면 전엽(展葉)이 시작되고, 24~25일 정도 지나면
    사과꽃이 피기 시작
○ 토양개량이나 기비(基肥)는 전엽기까지 끝내어 비료가 빨리 흡수되어 효과가 나도록 한다.
○ 접목은 수액(樹液)의 흐름이 좋고 유합조직(callus) 형성이 활발한 개화 전까지 끝낸다.
○ 개화 시작 뒤 5일 지나면 만개기가 되고, 10일 지나면 낙화기가 되는데 만개전 2~3일이 인공수분에
    가장 좋다.

2. 결실~조기낙과기(早期落果期, 6월 낙과)
○ 개화, 결실에는 수체 내 저장 양분이 많이 쓰이고, 또 뿌리와 새가지의 신장, 많이 달린 어린 과실에도
    많이 소모된다.
○ 4월에 준 비료는 꽤 흡수되지만 그것을 이용하여 만들어진 잎은 아직 충분한 양분을 만들 능력이 없어
    이 시기는 1년중 수체내의 영양이 가장 적다.
○ 따라서 사과나무는 과실을 떨어뜨려 스스로 영양조절을 하는데 이것이 조기낙과(June drop=6월낙과)
○ 지난해의 저장양분이 부족하든지, 기후가 나빠 잎에서 만들어진 양분이 적든지 하면 조기낙과가 심
    하므로 일찍 적과(摘果)
○ 지표면의 풀(잡초나 목초)의 생육도 왕성해져 사과 나무와 양수분 쟁탈이 심하여 지므로 풀의 자람을 보아
    가면서 풀깍기를 한다.
○ 이 시기의 어린과실은 과피가 연하여 동녹이 발생하기 쉬우므로 농약선택에 주의를 하고 특히 심한 품종
    (‘감흥’, ‘양광’ 등)은 봉지를 씌워준다.

3. 생장·비대 최성기
○ 과실은 7월부터 9월까지 3개월간 발육이 가장 잘 되어 년간 비대량의 70~80% 달성.
○ 새가지 신장 및 엽면적 증가는 5월 하순부터 7월 상순에 거의 100% 되고 원줄기 및 주지비대는 한여름에
    가장 많다.
○ 뿌리는 6월에 신장이 가장 많고 한여름에 일시 둔화되는데 그때까지 연간 생장량의 80%
○ 새가지 신장이 끝나고 7월 상중순부터 화아분화가 시작되며 내년 개화기까지 꽃눈은 완성됨.
○ 이 시기는 광합성, 질소동화, 호흡, 증산, 흡수 등 나무의 생리작용도 매우 왕성하므로 병해충
    방제를 철저히 하여 잎을 보호
○ 한여름에는 물이 많이 소비되어 부족하기 쉬우므로 풀도 베어 증산을 억제하고, 때로는 관수도 한다.

4. 착색~성숙기
○ 8월 상 ·중순부터 조생종 수확. 음력 7월 보름, 백중을 경계로 기온은 점차 내려간다. 사과
    나무나 과실에 저장양분이 축적되어 쓰가루는 8월 중순부터 후지는 9월 상·중순부터 착색 시작
○ 잎에서 만들어진 영양분은 과실로 이동하고 저온(低溫), 햇볕에 의해 붉은 색소가 만들어진다.
  - 시기에는 잎따기 작업이나 봉지벗기기를 하여 과실착색이 잘 되도록 한다.
○ 과실은 외관 뿐만 아니라, 경도 저하, 전분 감소, 당도 증가, 산함량의 감소, 식물호르몬의
    변화로 낙과가 일어나는 등 점차 과실 성숙 진행
○ 화아(花芽)는 더욱 충실해지고 뿌리는 다시 신장 하지만 과실비대는 점차 떨어지고 새가지 신장도 정지하고
    잎의 기능도 점점 떨어져 엽록소가 분해, 소실되어 황변 낙엽한다.
○ 만생종의 수확기쯤에는 일부 낙엽이 일어나고, 일부 기관은 휴면 즉, 겨울잠에 들어가게 된다.

5. 휴면기(休眠期)
○ 11월에 들어서면 나무는 휴면에 들어가서 겨울추위에 강해진다.
○ 해를 넘겨 1월말까지는 자발휴면기(自發休眠期), 2월에는 나무가 타발휴면기(他發休眠期)에 들어가
    눈도 조금씩 부풀어진다.
○ 겨울동안은 지상부보다 지하부인 뿌리에 양분을 많이 축적하기 때문에 전정에 의한 양분 손실은 적고, 또
    나무 생장에 대한 영향도 여름전정보다 적다.
○ 타발휴면기에 들어가 내한성이 약하여 졌을 때, 따뜻한 날씨가 지속되다가 한파가 닥치면 동해를 받기
    쉽다.

※출처 : 사과나무 생육습성과 바르게 기르는 기술-원예연구소


1. 상온저장

 ○ 상온저장은 냉동시설이나 가온기를 설치하지 않고 외기에 의해서 저장고 내의 온도를 조절한다. 난지는 외기
     온이 높아 외기를 차단하여야 하며, 한랭지에서는 외기온이 영하로 떨어지기 때문에 보온에 유의해야 한다.
     또한 습도 유지를 위하여 밀폐도를 높여야 한다.
 ○ 상온저장의 유형에는 냉동시설을 하 지 않은 지상저장고(창고 형태)와 반지하저장고가 있다.
 ○ 지상저장고는 벽돌이나 단열재를 이용하는데, 외기온의 영향을 많이 받기 때문에 품질이 많이 떨어지며 장기
     저장이 어렵다. 
 ○ 반지하저장고가 온도와 습도 유지에 보다 효과적이지만 온도와 습도를 자동 조절하지 못해 저장중 과실품질
     을 최상으로 유지 하기는 어렵다.



2. 저온저장

저장고에 냉동기를 설치하여 일정온도(-5∼5℃)로 낮추어 저장할 때 저온저장이라고 한다. 국내에는 냉풍에 의한 유니트 쿨러(unit cooler)식의 냉각방법이 보편화되고 있는데 소형 냉동기를 사용한 6.6~9.9m2(2∼3)평의 조립식부터 6.7~10a (200∼300여 평) 대형 저온저장고까지 있다.

(가) 저온저장고의 건축재료 및 건축 양식의 예
국내에서 저온저장고의 시공에는 스티로폼판넬, 폴리우레탄판넬, 콘크리트 또는 시멘트 벽돌이 주로 이용. 폴리우레탄판넬이 단열 효과가 가장 크다. 스티로폼 또는 폴리우레탄 패널을 이용하여 시공하면 건축 공사기간이 짧고 간편하지만 내구성이 떨어진다. 콘크리트 또는 시멘트 벽돌을 이용한 축조식 저장고는 공사기간이 긴 반면, 내구 성이 강하다. 최근에는 외벽은 콘크리트로 축조하고 내벽은 폴리우레탄발포판넬을 이용하여 효과적으로 단열효과를 높이고 있다.


<표 1> 건축재료별 열전도 저항계수
 


<표 2> 건축재료별 특징


 

(나) 저온저장 방법

 1) 과실 및 저장고의 소독
 ○ 과실 수확 후 물이나 세척제(100ppm의 염소)를 첨가 하여 과실을 씻은 후 저장고에 입고하면 나무로부터 감
     염될 수 있는 균류 등에 의한 저장 중 발병을 막을 수 있다.
  - 우리나라에서는 이러한 시스템이 거의 없다.
 ○ 과실을 저장고에 놓기 전에 저장고 1m2당 유황 20∼30g을 태우고 24시간 밀폐하여 훈증 소독하면 부패과의
     발생을 감소. 유황 훈증중 철제기구는 밖으로 내놓고 증발기 등의 설비는 밀폐하여 훈증 후에 저장고를 환기 
     시켜아황산가스를 완전히 제거. 저장고의 소독을 위해서는 훈증소독 이외에 1% 포름알데히드나 5%의 차아
     염소나 나트륨(유한락스성분) 수용액을 분무할 수도 있다.

 2) 과실 입고 및 상자의 배치
 ○ 사과는 별도의 예냉시설을 갖추지 않고 수확 후 곧 저온저장고에 입고하여 예냉 대신. 과실은 중량에 비하여
     표면적이 적어 예냉에 의한 품온 저하속도가 크지 않아 효과가 적어 별도의 예냉시설은 비경제적
 ○ 사과와 배 등의 과실은 수확 후 예냉보다는 과실의 선별작업이 보다 중요.
  - 선별을 거친 후 입고하는 것이 필수. 많으면 가급적 저장을 하지 않는 것이 좋다.
 ○ 과실 저장 온도 : -1~0˚C로 조절
 ○ 저장고 내의 원활한 통풍 : 팔레트와 팔레트 사이 및 팔레트와 벽면 사이에는 약 50cm, 천장 사이에는 최소한
     1m 이상의 공간을 두고 상자 배치
  - 과실 상자는 통풍이 좋은 플라스틱 상자 이용
 ○ 습도 : 가습기를 설치하여 자동으로 습도 조절. 저장고 내의 상대습도 90±5% 유지
  - 가습기가 없으면 과실이 마르지 않도록 주기적으로 저장고 바닥에 물을 뿌려 주어야 한다. 
 ○ 호흡시 발생되는 이산화탄소, 에틸렌, 휘발성 가스(향기 성분) 등이 밀폐된 저 장고 내에 장기간 축적되면 가
     스 장해를 받을 수 있어 저장고는 환기창을 설치하여 주기적으로 환기를 시켜주어야 한다. 환기창이 없으면
     바깥기온이 낮은 시간(야간)에 저장고 문을 열어 환기.

<표 3> 사과 품종별 적정 저온저장 기간




3. CA(Controlled Atomosphere)저장

(가) CA저장의 원리
 ○ 저온을 바탕으로 하여 산소농도를 대기보다 약 4∼20배 낮추고 이산화탄소 농도는 약 30∼150배 증가시킨 조
     건(O2 : 1∼5%, CO2 : 1∼5%)에서 저장하는 방법
  - 호흡의 억제, 에틸렌의 생성 및 작용의 억제 등에 의해 유기산의 감소, 과육의 연화, 엽록소의 분해 등과 같은
     과실의 후숙과 노화현상 지연
  - 미생물의 생장과 번식이 억제되어 과실 품질 유지와 장기 저장 가능

(나) CA저장의 유형
 ○ 가스조성 방식: 급속 CA(Rapid CA), 초저산소 CA(ULO-CA), 저에틸렌 CA(Low ethylene CA)
 ○ 가스순환 방식: 밀폐식(Static type), 배출식(Purge type)

 1) 급속 CA(Rapid CA)
 ○ 관행의 CA저장에서는 CA조건 형성에 1주일 이상 소요
 ○ 질소 발생기를 이용하여 산소 농도를 24시간 이내에 원하는 농도까지 신속하게 낮추는 급속 CA저장은 저장
    초기의 신속한 산소 농도의 저하로 과실의 저장기간 효과적으로 연장

 2) 초저산소 CA(ULO-CA)
 ○ 1985년도 이후에 산소농도를 한계농도인 1%까지 낮추어 저장하는 방법을 ULO (Ultra Low Oxygen : 초저
     산소)저장
 ○ 관행에 비하여 저산소 CA저장을 위한 설비는 고도의 정밀성 요구
 ○ 저산소 CA저장에서는 산소 농도를 한계점까지 낮추기 때문에 약간의 산소농도 저하로 저장과실은 심각한
     피해를 받을 수 있고, 이산화탄소 농도도 관행의 CA저장보다 낮게 유지하여야 한다.

 3) 저에틸렌 CA(Low ethylene CA)
 ○ 별도의 에틸렌 제거 장치를 이용하여 CA저장고 내의 에틸렌농도를 낮추어 저장하는 방법
 ○ 저농도 에틸렌 저장은 에틸렌을 지속적 제거
 ○ 저에틸렌 저장을 위해서는 성숙 초기에 수확한 과실 및 저장 초기부터 에틸렌을 제거하여 일정 수준치를 넘
     지 않도록 하는 것이 중요

 4) 밀폐식, 순환식(Static type, Circulation)
 ○ CA조건 조성을 위하여 질소 발생기 및 이산화탄소 제거기를 부착하고, 에틸렌 제거가 필요할 경우 에틸렌
     제거기를 별도로 부착하는 방식
 ○ 과실을 입고시킨 후 질소발생기에 의해 산소농도를 낮추며 과실의 호흡에 의한 이산화탄소의 농도가 높아지
     거나 에틸렌의 농도가 높아질 때 강제적으로 저장고 내의 공기를 빼내어 필요한 이산화탄소와 에틸렌만을 제
     거한 후 다시 저장고로 공기를 넣어주어 공기가 순환되는 방식

 5) 배출식(Purge type)
 ○ 미국에서 많이 이용. 질소발생기만 필요하고 이산화탄소 및 에틸렌 제거기를 별도로 부착하지 않는 방식
 ○ 질소에 의해서 저장고 내의 이산화탄소, 에틸렌, 그 밖의 휘발성 유해가스 등이 함께 배출되는 출구가 있는
     것이 특징
 ○ 밀폐식(Static)방식에 비하여 구조 및 설비가 단순하며 저장고 내의 유해가스 축적을 피하는 장점이 있지만
     질소가스의 소모가 많아서 질소 발생기의 작동을 많이 해야 하는 단점이 있다.


<표 4> 사과 품종별 CA저장 조건



<표 5> 사과 품종별 적정 CA저장기간(일)


※ 출처 : 표준영농교본-농촌진흥청


1. 품종 및 재배조건

 ○ 조생종은 호흡량과 에틸렌 생성량이 만생종보다 상대적으로 많아 저장기간이 짧다. 또한 국광의 유전 혈통을
     갖고 있는 품종이 저장력이 우수하며 같은 품종 내에서도 대과보다는 소과가 저장력이 높은데 이는 대과가
     세포용적이 크고 세포벽이 약해서 경도가 떨어지기 때문이다.
 ○ 재배조건으로 보면 배수가 잘되는 경사지에서 기른 과실이 평지에서 기른 과실보다 저장력이 좋은데 경사지
     에서 재배된 과실이 상대적으로 배수가 잘되어 질소흡수가 적어 과육세포간극이 작고 경도가 높기 때문이다.
     따라서 재배 중 질소과다 시용은 과실을 커지게는 하지만 저장력을 약화시키는 요인이 된다.


2. 온도

 ○ 수확 후 과실 호흡은 온도 영향을 심하게 받아 기온이 낮을 때 호흡량이 감소하므로 장기 저장에는 저온
     저장이 보편적으로 이용되고 있다.
 ○ 과실의 어는 온도는 대략 -2℃이다. 과실 조직의 결빙에 의해 나타나는 피해를 동해라 한다. 저장 과실이
     동해를 입으면 해동 후에 정상 회복이 어렵고, 썩게 되므로 과실 저장시 저장고 내의 온도는 -2℃ 이하로
     내려가지 않도록 특히 주의해야 한다. 
     사과는 동해를 입지 않을 정도로 온도를 낮출수록 저장에 유리: -1 ∼ 0℃
 ○ 저장고 내의 위치 에 따라 온도 편차가 있어 저장고 높이가 6∼7m인 경우 상·하의 온도 편차는 대략 2℃정도
     이 온도 편차를 줄이기 위해서는 저장고내에 있는 유니트쿨러(unit cooler : 냉풍이 나오는 장치)에
     덕트(냉풍 배관)를 설치하여 저장고 내의 온도를 균일하게 유지되도록 한다. 또한 저장고 내의 온도를 표시
     하는 냉동기 컨트롤박스 의 온도 표시기는 대개가 부정확하기 때문에 저장고 내에 정밀한 온도계를 여러
     군데 설치하여 수시로 온도 확인


3. 습도

 ○ 과실의 수분함량은 대개 90%이상이며 수분은 과실 신선도와 밀접한 관련이 있어서, 저장중 과실 중량의 5%
     이상의 수분 감소는 과실의 상품가치를 크게 감소시킬 뿐만 아니라, 탈수(脫水)는 스트레스 작용을 하여
     에틸렌 생성 증가
 ○ 저장 중 수분 손실 억제: 상대습도 85∼95%, 상대습도는 95%를 넘지 않도록 주의.
 ○ 저장고 내의 습도를 유지하기 위해서는 저장고 바닥에 물을 뿌리는 방법이 소규모의 저온저장고에서 이용
     되고 있으나 가급적이면 자동가습장치를 설치하여 온도와 마찬가지로 정확하게 측정하는 것이 필요하다.


4. 에틸렌

 ○ 에틸렌 발생량과 저장성에는 밀접한 관계가 있다. 에틸렌 발생량이 높은 품종은 저장성이 낮은 경향이
     있으며, 조생종은 만생종 품종에 비하여 에틸렌 발생량이 비교적 많고 저장성도 낮다(표 1).

<표 1> 저온 저장중 사과 품종별 에틸렌 생성량 (C2H4 : UI/kg/h)
 

 ○ 에틸렌은 생성이 개시되는 시점을 지나면 사실상 인위적으로 생성 및 작용을 억제한다는 것이 불가능하므로
     적절한 수확시기의 선택과 아울러 효과적인 저장수단을 통하여 에틸렌의 생성 및 작용을 억제하는 것이
     효과적이다 <표2>.
 ○ 과실은 상처 또는 병해, 충해를 입거나 부적절한 환경조건으로 인해 스트레스를 받게 될 경우 스트레스
     에틸렌의 발생이 증가한다. 이러한 과실은 주위의 건전한 과실에 불리한 영향을 미칠 수 있으므로 저장시
     상처과, 병해충과, 과숙과는 선별하여 제거해야 한다. 또한 사과와 배를 혼합하여 저장하게 되면 에틸렌
     생성이 상대적으로 적은 배는 에틸렌에 의한 피해를 받기 때문에 혼합저장을 피하는 것이 좋다. 따라서 장기
     저장을 위해서는 단일 품종, 단일 과종만 저장하는 것이 효과적이다.

<표 2> 에틸렌 작용 억제


※ 출처 : 표준영농교본-농촌진흥청



■ 고온기에 수확된 과실류는 수확 직후에 될 수 있는 대로 빨 리 적당한 품온까지 냉각시켜 과실 자체의 호흡량
    및 성분이나 물성의 변화를 억제하여 그 후의 품질 유지.
■ 과실류는 품온이 5℃ 상승함에 따라서 품질변화 속도는 2∼3배. 32℃에서 과실 1시간 보존은 10℃에서 4시간,
    0℃에서 7일간의 보존과 같으므로 예냉 출하하면 신선도가 현저 개선
■ 저장용 사과의 경우 노지에 장기간(3∼7일) 햇빛에 노출시키거나 수확 후 저장용 상자에 쌓아 외 기온 상태
    에서 장기간(3∼7일) 두면 장기저장하면 저장성이 크게 떨어진다. 따라서 별도의 예냉장치가 없는 농가에
    서는 수확 후에 통풍이 잘되는 그늘진 작업장에서 하루 정도 품온을 낮춘 후 저온 저장고에 입고하면 좋음.


1. 예냉의 효과

(가) 수분손실 억제
과실은 수확 후 주변환경 및 자체 호흡, 증상에 의해 일정하게 수분을 발산하면 무게감소가 일어나고 과실은 위조(shriveling, wilting). 수분증발은 수증기에 의해 포화 된 세포간극내의 내부공기와 불포화된 외부공기사이의 수증기압 차이 때문에 일어나고 수분증발의 속도는 외부 온도와 상대습도에 의해 결정되므로 과실 수확 후 품온을 빨리 낮추어야 수분손실 억제.

(나) 호흡활성 및 에틸렌 생성억제
사과는 수확 후 호흡 및 에틸렌 생성이 증가하는 급등형(climacteric) 과실. 급등형은 저온 저장하면 호흡 증가와 에틸렌 생성 억제. 수확 후 바로 과실 품온을 낮추지 않고 상온에 방치하면 호흡 증가와 다량의 에틸렌 생성으로 과실 저장수명 크게 단축.

(다) 병원균의 번식 억제
병원 미생물의 생장과 번식속도는 낮은 온도일수록 크게 둔화. 사과 표면에 많이 기생하여 저장 중에 과실을 부패시키는 잿빛곰팡이(Gray mold rot Botrytis cinerea)나 푸른곰팡이(Blue mold rot, penicillium expansum)는 비교적 저온에서 생육이 저하되기 때문에 수확 후 바로 온도를 낮추는 것이 중요.


2. 예냉방법

(가) 강제통풍냉각 (forced air cooling)
냉각매체로서 냉풍을 사용하는 것으로 저장고내의 냉기를 순환시켜 골판지상자나 플라스틱상자의 외부로부터 냉각 방식. 통상의 냉장차 등을 활용할 수 있어 간편하지만 냉각효율이 낮고 냉각에 장시간을 필요로 한다. 그러나 예냉 에 이어서 저장을 할 때는 예냉 후에 다시 운반할 필요가 없으므로 과실류에서는 많이 이용된다. 통상의 과실류에서는 품온 25℃이상일 때 5℃까지 내리는데 10시간 이상이 필요.
장점으로는 실내냉각에 비해 냉각속도가 빠르고 온도편차가 적으며 예냉 후 저온저장고로 활용이 가능하여 통상 저온저 장고에서 이루어지기도 한다. 용기의 특별한 적재방법이 불필요하지만 냉각속도가 늦고 결로 발생이 있으며 냉각편차 발생.

(나) 차압통풍식 냉각
저장고내의 냉기를 통기공을 갖는 골판지 상자내에 통과시키고 다시 부압실로 흡인하여 공기의 압력차를 이용한 냉각방식이다. 예냉고 내의 냉기를 강제적으로 용기내로 빠져나가도록 냉기와 과실의 품온 사이에서 열교환 속도를 증대시킨 것이다. 적화(積荷)와 흡입구의 위치에 따라 중앙흡인식과 벽면흡인식으로 나눌 수 있다.
장점으로는 냉각속도가 빠르고(예냉시간 2∼6시간) 온도편차가 적으며 과실표면에 결로가 발생하지 않는다. 최적통 풍속도시 강제통풍식에 비하여 에너지 절약 가능
단점은 풍속이 클 경우 건조가 발생되며 예냉시설 소요공간으로 입고 효율이 낮다. 용기 크기 및 적재방법에 따라 냉각편차 발생

(다) 진공예냉
진공예냉은 예냉실내 압력을 내려 과실표면의 수분을 증발시킴으로써 물의 증발잠열을 이용하여 과실을 냉각시키는 장치이다. 진공조의 진공도가 높아지면 과실로부터 수분증발이 왕성하게 되어 증발잠열에 의하여 과실 자신의 냉각이 일어남.

※ 출처 : 표준영농교본-농촌진흥청


1. 호흡작용

가) 살아있는 생명체로서 수확 후의 과실은 호흡작용을 한다. 호흡이란 과실안에 축적된 탄수화물 등의 저장양분 (기질)이 산화(분해)되는 과정으로서 이러한 산화과정에서는 산소가 소모되고 이산화탄소가 발생되는 한편, 다 른 물질의 합성에 필요한 재료물질의 생성과 아울러 최종적으로는 에너지가 생성된다. 생성된 에너지의 일부는 과실의 생명유지를 위한 대사작용에 소모되나 대부분의 에너지는 호흡열로서 체외로 방출된다.

C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O+E(에너지)

호흡이 왕성한 품종은 수확 후 저장성이 약한 경향이 있다. 조생종 품종인 쓰가루, 몰리스델리셔스는 만생종이며 저장성이 좋은 후지에 비하여 호흡량이 높다(표 1).

<표 1> 저온 저장중 사과 품종별 호흡량 (C02 : ml/kg/h)


나) 과실 호흡량은 온도와 밀접한 관련이 있어서 1∼30℃의 범위에서 온도를 10℃ 낮출 때 마다 호흡은 대략 절반씩 감소하며 온도 이외에 주위의 산소, 이산화탄소, 에틸렌 등의 요인에 의해서도 호흡은 영향을 받는다. 사과는 급등형 과실로써 과실의 발달과정에서 호흡의 변화 양상을 보면 만개 후 과실이 형성될 무렵에는 비교적 높은 호흡량을 보이다가 과실의 생장 단계에서는 호흡이 점차 감소하는 경향을 보인다. 급등형은 과실의 후숙이 개시될 무렵 호흡의 급격한 증가 현상이 나타나게 된다. 급등형 과실의 발육 단계는 일반적으로 호흡의 변화 양상과 관련하여 볼 때 급등전기, 급등기, 급등후기로 구분할 수 있다.
호흡량이 최소점에 이르게 되는 급등전기에 과실의 성숙은 완료되므로 이 시점은 과실의 수확시기에 해당되는 한편, 급등기는 수확 후 저장 또는 유통기간에 해당된다. 호흡의 증가가 계속되어 호흡량이 최고점에 이르는 시기는 과실의 후숙이 완료되어서 식용에 가장 적합한 상태가 된다.
후숙이 완료된 후 호흡은 다시 감소하기 시작하며 과실의 조화가 진행되어 세포의 생리적 기능 상실 및 조직의 점차적 인 붕괴와 함께 품질이 급격히 떨어지게 된다.
 


2. 증산작용

일반적으로 과실은 85∼95%가 수분으로 이루어져 있는데 이중 수분이 5% 정도 소실되면 상품가치를 잃게된다. 증산 작용에 영향을 미치는 요인들로는 습도, 온도, 공기의 유속 등을 들 수 있다. 증산작용은 건조하고 온도가 높을수록 그리고 공기의 움직임이 많을수록 촉진되며 과실의 표피조직이 상처를 입었거나 절단된 경우에는 그 부위를 통해서 수분 손실이 많아진다.


※ 출처 : 표준영농교본-농촌진흥청

 
○ 과실에 1-MCP를 처리하면 저장성이 향상되지만 적절한 관리가 수반되지 않으면 오히려 과실 품질이
    저하될 수 있다.
○ 서광과 선홍의 1-MCP 처리 과실은 상온 저장시 2주, 저온저장시는 4주 동안 저장이 가능하다. 
○ 1-MCP를 처리한 후 환기를 하지 않을 경우 과피반점 증상이 생길 수 있으므로 처리 후에는 반드시 환기를
    하고 저장조건을 맞추어 주어야 한다.

<표 1> 서광 과실에 1-MCP 처리 후 저장 조건별 분질화된 과실의 발생 정도Z
처리 및 저장조건 저장기간(주)
1 2 3 4
1-MCP + 0℃
0 0 0 0
1-MCP + 10℃ 0 0 0 1.0
1-MCP + 20℃ 0 0 0.7 2.6
무처리 + 0℃ 0 0 0 1.0
무처리 + 20℃ 1.4 4.0 4.0 5.0

* Z분질화정도 : 0(건전과) ~ 5(완전분질화)


※출처 : 원예기술지원정보-농촌진흥청 원예연구소

○ 선홍 품종은 2000년 이후 보급된 품종으로 8월 하순에 수확된다.
○ 과실 저장시는 경도 저하, 분질화, 과면의 왁스층 형성 등으로 품질이 저하된다. 이러한 품질 변화를
    감안할 때, 상온 저장 기간은 1주 정도이다.
○ 저온 저장시는 수확기를 빨리했을 때(8월 중순 : 전분지수 3.2 정도) 4주까지 가능하지만 수확기가 늦을
    경우(8월 하순 :전분지수 2.0 정도)는 3주 정도 저장이 가능하다.


※출처 : 원예기술지원정보-농촌진흥청 원예연구소

1. 저장고 환경관리
 
 (가) 온도 관리 
  ○ 과실 입고(入庫)를 끝난 후에는 빠른 시간 안에 설정 온도까지 낮추어야 호흡이 느려져 당과 산의 소모도
      적어지고 품질을 유지할 수 있다. 
  ○ 색깔을 더 좋게 한다고 사과를 입고한 후 온도저하를 늦추면, 저장고 안에 이산화탄소가 쌓여 장해가
      생길 수도 있고 과실품질도 급격하게 나빠지게 된다. 
  ○ 적정 저장온도 : -0.5℃에서 +0.5℃ 
    * 그러나 저온에 약한 델리셔스 계통은 0℃에서도 저온장해를 받으므로 이보다 다소 높게 저장 
  ○ 주의사항
   - 0℃로 설정했어도, 저장고내 적재량, 적재방향 등에 따라 온도편차가 발생하여 동결장해가 발생하는
     경우도 있다(그림 1). 이 때 저장고내의 온도설정을 2℃로 하고, 동결피해를 막기 위해서 저장고내 온도가
     정확하게 유지되는지 수시로 점검 한다. 
   - 저장고 외부 제어판의 온도계기는 잘못 작동할 수도 있으므로 직접 저장고 안의 온도를
     주기적으로 확인한다.

동결장해

그림 1. 동결장해

  ○ 쿨러(냉각기)에 서리가 많이 끼면 냉각효과가 떨어지고 심하면 저장고 온도가 올라가므로 수시로 일정
      주기별로 서리를 없애야 한다. 
   - 저장고는 자동으로 하루에 4~6회 서리를 제거하게 되어 있으나 최선의 방법은 자주 쿨러를 관찰하여
      제상주기를 조절한다. 
  ○ 온도를 관찰하는 쉬운 방법으로는 밥공기 크기의 그릇에 물을 담아 저장고에 넣어 두고 살얼음으로 얼고
      나서 3~4일에 걸쳐 서서히 얼음이 두꺼워지면 저장고 온도가 정상 유지된다고 판단할 수 있다. 
   - 만약 물이 전혀 얼지 않으면 저장고 온도가 높을 수 있으며, 반면에 그릇의 물이 하루 만에 완전히 얼었다면
      저장고 온도가 지나치게 낮을 수 있으므로 정확한 온도계로 저장고 안의 온도를 확인해야 한다.

 (나) 습도관리 
  ○ 사과를 저장할 때 가장 많은 손실을 가져오는 것이 과실에서 수분이 빠져나가는 것이며 정도는 저장고 안의
      습도가 낮을수록 심하다. 그 결과 사과의 무게가 줄어들어 경제 손실로 직결되고, 탄력성이 떨어지고 심하
      면 껍질이 쭈그러드는 위조현상으로 상품성이 더욱 떨어진다(그림 2). 
  ○ 저장고내 습도 : 90~95%  
  ○ 저장고 안의 습도는 쿨러의 온도가 너무 낮아 저장고 내 수분이 쿨러에 얼어붙어서 낮다. 따라서 저장고의
      습도를 높게 유지하려면 안개처럼 미세한 물 입자를 공급하는 가습기를 설치하면 효과가 빠르고 클 뿐
      아니라 가습기 가동시 과실표면에 물방울이 맺히는 것을 막을 수 있다. 
  ○ 가습기의 용량은 일반적으로 0.5~1L/분/30평의 가습 용량이면 상대습도 95% 유지할 수 있다. 가습기는
      쿨러에서 바람이 나가는 방향으로 설치하여 분무입자가 바람을 따라 비산되도록 한다.
      이 경우 쿨러의 온도가 낮아 가습기로 연결되는 물 공급관이 얼 수 있으므로 물 공급관은 열선 코일이나
      열선 테이프로 감아 준다. 
  ○ 가습기 설치가 어려운 저장고에서는 바닥에 물을 뿌리거나 제상시 녹은 물이 저장고 바닥에 흘러나오도록
      하면 습도를 높게 유지할 수 있다.



‘후지’ 사과의 위조증상

그림 2. ‘후지’ 사과의 위조증상



 (다) 저장고 내 대기환경 관리 
  1) 이산화탄소 축적 여부 확인 
  ○ 저장고 내 이산화탄소가 축적되지 않도록 해야만 내부갈변 발생의 위험성을 줄일 수 있다. 
  ○ 저장고 안의 이산화탄소 농도는 3%를 넘지 않아야 한다. 이산화탄소는 특히 입고과정과 입고 후 온도를
      낮추는 기간 동안에 과실의 온도가 높은 상태에서 급속 축적.  
  ○ 이산화탄소 농도를 측정하는 기계는 가격이 비싸므로 간이 방법으로 라이터를 켰을 때 라이터 불이 붙지
      않으면 이산화탄소 농도가 1% 이상 높은 것으로 판단. 이때는 하루 30분 정도씩 환풍기로 환기하거나 
      환풍기가 없으면 저장고 문을 열고 쿨러를 가동 환기 
  ○ 이러한 환기작업은 밖의 온도가 0℃에 가까운 시간대에 하면 좋다. 

  2) 에틸렌 제거 
  ○ 에틸렌을 제거하면 저장력이 증진되고 연화현상 억제. 저장 중 에틸렌의 영향을 적게 받은 과실은 유통 중
      품질 저하가 적으므로 손실이 적고 그만큼 유통기간 연장. 
  ○ 에틸렌 제거는 환기로도 가능하나 환기에만 의존하면 저장고 기기 가동 효율 측면에서 좋지 못함. 
  ○ 최근에는 에틸렌 가스를 흡수하여 산화 분해시키는 흡착 소재 이용. 대형 CA 저장고 등에서는 금속 촉매를
      이용한 분해기기 이용.


2. 주기적인 과실품질조사 

 (가) 내부갈변 조사 
  ○ 수확 전 및 수확 후 강추위로 얼었던 후지 과실을 저장할 경우와 저장고의 환기가 되지 않아 저장고 내의
      이산화탄소가 축적(3~5% 이상)되면 내부갈변이 일어날 우려가 많으며 밀 증상(water core)이 심할수록
      갈변이 더욱 촉진. 따라서 수확 전후 추위가 닥쳐 저장 전 얼었던 과실을 저장해서는 안 된다. 
  ○ 수확이 늦은 사과를 저장했다면 저장 30일 이후부터는 내부갈변을 주기적으로 관찰하여 생겼다면 가급적
      바로 출하



‘후지’ 의 저장 중 관찰되는 내부갈변 장해 현상의 유형‘후지’ 의 저장 중 관찰되는 내부갈변 장해 현상의 유형

A: 동결장해 및 이산화탄소+ 이산화탄소 축적에 의한 내부갈변

B: 저산소 복합장해

그림 3. ‘후지’ 의 저장 중 관찰되는 내부갈변 장해 현상의 유형



 (나) 품질 조사 
  ○ 사과의 품질을 판단하는 가장 손쉬운 방법은 먹어보는 것이다.
    - 과일을 씹었을 때 육질이 아삭아삭하고 과즙이 많으면서 신맛이 강하면 제대로 품질이 유지되고 있다.
      반대로 신맛이 없어지고 육질이 푸석푸석한 느낌이 들면 바로 출하계획을 세워야 한다. 
  ○ 품질 변화는 수확 시기, 저장고의 온도와 습도의 관리 및 유지기술에 따라 다르므로 저장초기에는 한달에
      한번쯤, 저장 후기에는 한달에 두 번쯤 과실의 맛을 평가 한다.

 (다) 출하계획 조절 
  ○ 저장기간은 먼저 과실의 품질을 기준으로 하되 시장 가격의 변화에 따라 결정한다. 
  ○ 과실의 품질은 저장고에서 꺼내 바로 판단할 것이 아니라 출하와 유통에 소요되는 기간을 고려하여
      저장고에서 꺼낸 사과가 유통과정을 거쳐 소비자 손에 들어갔을 때 어떤 상태로 변할 것이지를
      고려하여 품질기준을 좀 더 엄격하게 설정한다. 
  ○ ‘후지’사과를 저온 저장할 경우는 5~6개월이 적정 저장기간으로 다음해 4월이 저온저장 한계기
  ○ 적기 수확한 사과는 저장고 관리기술에 따라서는 5-6월까지도 좋은 품질로 출하될 수 있으나 유통기간
      중의 품질변화와 소비자의 품질요구에 부응하기 위해 저온저장 기간이 너무 길면 바람직하지 못하다. 
  ○ 앞으로 고품질로 장기저장을 하기 위해서는 CA 저장기술을 이용해야 한다.

<표 1> 사과의 주요 품종별 저장조건 및 저장가능기간

주요
품종
온도
(℃)
상대습도
(%)
CA 조건 (%)
(산소+이산화탄소)
저장 가능 기간 (일)
저온저장
CA 저장
쓰가루
2-3
90~95
2-3 + 2-3
30
60
후 지
-0.5-0.0
2-3 + 1% 이하
180-210
300


※출처 : 농업과학기술대전-농촌진흥청

1. 이취(異臭) 발생 원인
 
(가) 생리적 요인
사과는 수확 후 호흡이 급증하는 시기가 저장중에 나타나는 크라이맥트릭(climacteric)형의 과실로서 호흡이 급상승하면서 급속히 노화된다. 이때 과실에서 발생이 급증하는 에틸렌은 과실의 연화 및 노화과정을 일으키는 열쇠와 같은 작용을 하여 지질이나 지방산의 산화, 호흡의 부산물로 생성되는 에탄올(ethanol),아세트알데하이드(acetaldehyde)와 같은 물질이 축적 또는 서로 반응하게 되어 간혹 흙냄새 또는 먹기에 약간 이상하다고 할 수 있는 풍미를 느낄수도 있다

(나) 외적요인
과실의 생리적 요인 이외에도 저장고의 상태가 좋지 않아 미생물의 번식 때문에 이취가 생길 수도 있으며, 간혹 저장고 안에 사과 이외에 다른 저장물을 놓아두었을 때 냄새가 전이되기도 한다. 또한 저장기간 동안 환기가 부족하여 휘발성 물질들이 쉽게 외부로 날아가지 못하고 고안에 쌓여 이취를 낼 수도 있다. 저장고를 지은지 얼마 안된 경우에는 페인트 및 애폭시물질의 냄새가 빠지지 못하고 그대로 저장물에 배이는 수도 있으며, 저장고안 소독을 하고 충분한 환기를 시켜 주지 못한 경우에도 이취가 날 수 있다.



2. 방지대책
  ○ 이미 이취가 난다면 제거하기가 쉽지 않으나 환기를 한다. 즉, 이른 아침이나 저녁에 저장고 내부온도와
      외기온도의 차이가 적을 때 저장고를 열어 환기한다.



    - 유입팬과 배출팬을 설치하여 주기적으로 강제 환기를 시키는 것도 좋은 방법이다. 
  ○ 외국의 경우 에틸렌의 제거를 위하여 과망간산 칼리라는 물질을 다공성 물질에 바른 것을 상품화하여
      쓰기도 한다.


3. 주의사항
  ○ 겨울에 외기온도가 너무 낮으면 강제환기하면 과실동해를 받을 수 있으므로 조심한다.
  ○ 겨울에 환기시간이 너무 길거나 잦으면 저장고내 온도가 바뀌어 관리조절이 어렵고 과실표면이 건조할 수
      있으니 유의한다.


※출처 : 농업과학기술대전-농촌진흥청

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