I.서 론
전 세계적으로 국민건강에 대한 관심과 친환경 산업육성 을 유도하는 정책으로 유기농업 재배를 원하는 농가들이 급 격히 증가하는 추세이다(Lotter 2003). 우리나라의 경우 1990 년대 중반 이후 ‘건강’이라는 테마가 급속히 부상하고, 소비 자의 소득향상, 건강 및 환경개선에 대한 요구증대 등으로 인해 2000년대부터 유기농 시장은 빠른 속도로 증가하고 있 다(Kim & Park 2014). 유기농산물은 농약 및 화학비료 사 용에 대한 거부감을 약화시키는 장점이 있는 반면 외관이 불 량해지는 단점과 함께 소비자 인식에서 높은 가격대비 품질, 외관, 맛 등에 대한 낮은 신뢰도로 관행재배와의 경쟁력 확 보에 다소 어려움이 있다(Nam et al. 2007; Sohn 2008; Choi 2013).
유기농산물과 관련한 대다수의 연구주제가 유기농식품의 재배기술(Woo 2013)에 집중되어 있고, 유해미생물(Yun et al. 2013) 및 중금속(Kim 2010), 잔류농약(Kim & Lee 2004) 등의 유해물질 분석과 같은 안전성 연구에 맞춰져 있어 유기 및 관행 농산물의 품질특성 비교에 대한 연구는 미흡한 실정 이다. 일반적으로 소비자들은 유기농으로 재배된 과실이 건 강에 이로우며 친환경적이고, 맛과 무기질 등이 많다고 믿고 있으나(Saba & Messina 2003), 이러한 소비자 인식을 뒷받 침할 만한 과학적 분석에 따른 비교는 많이 이루어지지 않았 다. Peck et al.(2006)의 연구에 따르면 9~10년생의 유기재배 한 사과가 관행재배 한 사과에 비해 경도는 높았으나 가용성 고형물 함량, 산도 등에서는 유의적인 차이가 없었다고 하였 다. 그러나 유기재배 한 경우 관행재배 한 사과보다 10~15% 이상 더 높은 항산화 활성을 나타낸다고 보고하였다.
블루베리는 진달래과(Ericaceae) 산앵두나무속(Vaccinium) 에 속하는 관목성 식물로서 400여종이 있으며 주로 동남아 시아에 분포하고 있다(Moon et al. 2013). 블루베리는 다양 한 고품질 생리활성물질을 함유하며 각종 성인병을 예방하 는 등 기능성에 대한 연구가 많이 보고되고 있는 추세이다 (Jeong et al. 2012).
본 연구에서는 블루베리를 대상으로 유기 및 관행재배에 따른 이화학적 품질특성을 비교함으로서 유기재배 농산물의 내외적 차별성을 구명하고자 하였다.
II.연구 내용 및 방법
1.재료
본 실험에 사용한 유기재배 블루베리는 전남 담양에서 2014년 6월에 수확한 것을 사용하였다. 관행재배 한 블루베 리와의 비교를 위하여 관행재배 시료는 유기 재배농가의 동 일지역, 인근 농가에서 재배되어 수확된 것을 사용하여 유기 및 관행재배에 따른 시료 간의 오차를 줄이고, 객관성을 확 보하였다. 유기 및 관행재배 블루베리 모두 외관 상태와 모 양이 전체적으로 균일한 것을 선별하여 시료로 사용하였다.
2.품질특성
1)무게, 길이, 수분함량
무게는 저울(TS500, TS, China), 길이는 Digital Caliper (NA500-300S, Bluebird, Korea), 수분함량은 수분측정기 (FD-720, Kett, Japan)를 이용하여 측정하였다.
2)표면색도
표면색은 표준백판(L=97.40, a= –0.49, b=1.96)으로 보정된 Chromameter (CR-400, Minolta Co., Japan)를 사용하여 측 정하였으며 시료 표면의 중심부위를 Hunter 색차계인 L, a 및 b값을 이용하여 측정하였다.
3)가용성 고형분, pH, 산도
시료를 착즙하고 여과한 액을 취해 식품당도측정기(GMK- 703F, G-won Hitech Co., Korea)를 사용하여 측정하였다. pH 및 산도는 시료를 3겹의 거즈를 사용하여 여과한 후 여 과된 시료즙액 10 mL를 경시적으로 취하여 pH는 pH meter (Orion 3 star, Thermo, USA)로 측정하였으며 산도는 pH 측정용 시험용액 10 mL를 0.1 N NaOH 용액으로 pH 8.3까 지 중화시키는데 소비된 0.1 N NaOH의 소비 mL를 malic acid (%, w/w)로 환산하여 표시하였다.
3.항산화활성
ABTS radical 소거능 측정을 위한 시료 추출은 시료를 흐르 는 물로 3회 씻은 다음 증류수로 다시 씻은 뒤 분쇄기(Tokebi- V8000, Buwon Co., Korea)로 분쇄한 다음, 거즈(대한거즈에 이, Dae Han Medical Co., Korea)를 이용하여 큰 덩어리를 거른 착즙액을 ethanol과 동량의 비율로 혼합하여 균질화 한 후 4000 rpm 에서 15분간 원심 분리하여 상층액을 시료로 사 용하였다. 7.4mM 2,2'-azino-bis (3-ethylbenzthiazoline-6-sulfonic acid; ABTS)와 2.6 mM potassium persulphate를 하루 동안 암소에 방치하여 ABTS 양이온을 형성시킨 후 이용액을 735 nm에서 흡광도 값이 1.4±0.05이 나오도록 buffer로 희석하여 사용하였다. 흡광도를 맞춘 ABTS 용액 190 μL에 0.1% 농 도의 시료 10 μL를 가하여 10분간 반응시키고, 735 nm에서 흡광도를 측정하여 아래의 식으로부터 ABTS 라디칼 소거활 성을 계산하였다(Woo et al. 2010).
ABTS radical scavenging activity(%)=[1–(A/B)]×100
(A: sample의 흡광도, B: blank solution의 흡광도)
4통계처리
본 연구결과에 대한 통계처리는 SPSS Win Program (Version 19.0, USA)을 이용하여 평균과 표준편차로 표시하 였으며, t-test 검정을 실시하여 유기 및 관행재배에 따른 유 의성을 검정하였다.
III.결과 및 고찰
1품질특성
1)무게, 길이, 수분함량
유기재배 블루베리를 관행재배 블루베리와 무게, 길이 등 에 대하여 차이식별 비교를 한 결과를 <Figure 1, 2>에 나 타내었으며 무게의 경우 유기재배는 1.73 g, 관행재배는 1.52 g으로 유기재배 블루베리의 무게 값이 더 높았고, 두 재배차 이에 따른 유의적인 차이를 보였다(p<0.05). 길이에서는 유 기재배 1.10 cm, 관행재배 1.38 cm로 관행재배 블루베리의 길이가 더 길었으며 유의적인 차이를 보였다(p<0.05). 무게 는 유기재배 블루베리가, 길이는 관행재배 블루베리가 더 높 은 값으로 조사되었다. 동일한 지역에서 재배한 시료에도 불 구하고, 무게와 길이의 차이가 나는 이유는 재배 중 유기합 성농약, 화학비료 사용 등 재배조건에 따른 차이에 기인한 것으로 사료된다. 일반재배 수분함량의 결과는 <Figure 3>과 같으며 유기재배 82.63%, 관행재배 82.64%로 비슷한 값을 나타내었으며 유의적인 차이는 보이지 않았다.
2)표면색도
유기 및 관행재배 블루베리의 표면색은 Hunter’s color value인 L, a, b값을 이용하였고, 측정 결과를 <Table 1>에 나타내었다. L값은 유기재배 32.27, 관행재배 30.06의 값을 나타내어 유기재배 블루베리가 좀 더 밝은 값을 나타내었으 며 유의적인 차이를 보였다(p<0.05). a값에 있어서는 유기재 배 –9.27, 관행재배 –9.28으로 유사한 값을 나타내었다. b값 에 있어서 유기재배가 10.81로 관행재배 9.60 보다 더 높은 값을 나타내며 유의적인 차이를 보였다(p<0.05). 이상의 결 과에서 블루베리 표면색의 경우 L 및 b값이 유기재배 블루 베리가 관행재배에 비해 조금 높은 값을 나타내었다. Ji & Yoo(2010)는 블루베리 분말의 색도 측정 결과 L값 22.35, a 값 23.13, b값 2.11로 보고하였으며 Rossi et al.(2003)은 L 값 29.94, a값 6.87, b값 –0.142로 보고하는 등 본 연구결과 와 다소 차이를 보였다. 이런 결과의 차이는 품종, 재배지역, 생산시기, 시료의 형태 및 보관방법 등에 따라 차이가 나는 것으로 사료된다. 또한 Choi et al.(2010)이 보고한 유기재배 와 관행재배 된 배의 표면색을 비교한 결과 L 및 b값이 관 행 과실에 비하여 낮고, a값은 높게 나타났으며 유의적인 차 이를 보였다고 하였다. 유기 및 관행재배 간 품질특성을 보 이는 이유는 서로 다른 재배환경 때문이라고 판단된다. 유기 및 관행재배 간 농산물의 품질을 비교한 연구는 주로 미생 물 오염도 분석(Jo et al. 2011), 중금속 함량 분석(Kim 2010) 등이 많으며 국내산 농산물을 이용하여 내외적 품질을 분석한 연구 자료는 적어 추후 많은 연구가 진행되어야 할 것으로 사료된다. 또한, 본 실험에서는 한 농가의 시료를 이 용하여 조사한 결과이므로 보다 다양한 시료를 이용하여 비 교할 필요가 있다고 판단된다.
3)가용성 고형분, pH, 산도
가용성 고형분 함량은 블루베리의 감미도와 관련이 있는 중요한 지표로(Jo et al. 2014) 유기 및 관행재배에 따른 블 루베리의 가용성 고형분을 측정한 결과는 <Figure 4>와 같 다. 유기재배 10.18°Bx, 관행재배 9.61°Bx로 유기재배 블루 베리가 다소 높은 값을 나타냈으며 두 시료 간 유의적인 차 이는 없었다. Cho et al.(2010)의 결과에 따르면 국내 20종 블루베리의 가용성 고형분 함량을 각각 분석한 결과 7~12 °Bx의 범위를 나타낸다고 보고하였으며 이는 본 실험 결과 와 유사하였다. pH 결과를 <Figure 5>에서 보면 유기재배 3.44, 관행재배 2.85로 유기재배 블루베리가 유의적으로 더 높은 pH 값을 나타내었다(p<0.05). 블루베리의 pH는 각종 유기산 및 다양한 성분 물질들에 의해 일반적으로 3.5~4.5를 유지하는데(Jo et al. 2014), Moon 등(2013)은 국내산 및 미 국산 블루베리를 진공 동결 건조하여 pH를 측정한 결과 국 내산 4.49, 미국산 3.46으로 본 연구결과보다 다소 높은 pH 를 보였다. 이러한 결과는 시료의 전처리 방법이 상이함에 따라 나타난 결과로 판단된다. 산도측정 결과는 <Figure 6> 에 나타내었으며 관행재배가 1.3%로 유기재배 0.63%보다 높 은 값을 나타내었고, 시료 간 유의적인 차이를 보였다 (p<0.05).
2.항산화활성
항산화 물질의 가장 특징적인 역할은 oxidative free radical과 반응하는 것으로 이것을 이용하여 항산화능을 측정 하게 되며 본 연구에서는 블루베리에 대한 항산화능을 측정 하였다. ABTS radical 소거능은 ABTS와 potassium persulfate 가 반응하여 ABTS cation radical이 생성되면 청록색을 띠 게 되는데 이때 항산화물질과 반응하여 ABTS cation radical이 소거되면서 청록색이 탈색된다. 따라서 높은 탈색 율을 보일수록 우수한 항산화 활성을 기대할 수 있으며 (Chung & Jeon 2011) 단시간 내에 측정이 가능하고 친수성 및 소수성 물질의 항산화 활성 측정에 모두 적용할 수 있어 많이 사용되고 있다(Re et al. 1999). 블루베리의 ABTS radical 소거능 결과를 <Figure 7>에 제시하였으며 유기재배 36.1%, 관행재배 한 블루베리는 31.4%의 값으로 유기재배 블루베리에서 좀 더 높은 ABTS radical 소거능을 보였고, 두 시료 간 유의적인 차이는 없었다. Kim et al.(2004)이 연 구한 유기농 채소의 무기질 및 비타민 함량에 대한 결과를 보면 유기농 채소의 일반성분 함량이 일반재배 한 채소보다 높았고, 유기농 케일의 carotene, 비타민 B1, 비타민 B2, 나 이아신, 비타민 C 등의 함량은 일반재배 한 케일보다 20~70% 증가하였으며 칼슘, 칼륨, 나트륨, 인 등의 무기질 함량도 유기재배 한 케일이 약 17.9% 더 높았다고 보고하였 다. 이러한 재배방법에 따른 성분 함량의 차이가 항산화 활 성에도 다소 영향을 주는 것으로 사료된다.
IV.요약 및 결론
유기재배 블루베리의 이화학적 품질특성을 위하여 무게, 길이, 수분함량, 표면색, 가용성 고형분, pH, 산도, ABTS radical 소거능 등을 분석하였다. 무게는 일반재배 블루베리 가, 길이는 관행재배 블루베리가 더 높은 값으로 조사되었으 며 수분함량의 경우 유기 및 관행재배 간 비슷한 값을 나타 내었고, 재배조건에 따른 유의적 차이는 없었다. 블루베리의 표면색도는 유기재배 한 경우 L과 b에서 높은 값을 나타냈 다. 가용성 고형분은 유기재배 블루베리가 다소 높은 값을 나타냈으며 두 시료 간 유의적인 차이는 없었다. pH는 유기 재배 블루베리가 더 높은 값을 나타냈으며 산도는 관행재배 블루베리가 유의적으로 높은 값을 보였다. ABTS radical 소 거능의 경우 유기재배 블루베리에서 더 높은 활성을 보였으 나 관행재배와 유의적 차이는 없었다. 본 연구에서는 무게, 가용성 고형분, pH 등에 대해서 유기재배 블루베리의 값이 높았고, 길이, 산도 등에 대해서는 관행재배 한 블루베리의 값이 높았으나 유기재배 농산물 품질에 대한 보다 명확한 차 별성 구명을 위하여 생리활성 비교, 저장 중 품질 및 항산화 활성에 따른 비교연구 등이 추가로 진행되어야 할 필요가 있 다고 사료된다.
