Earticle

농가로부터 판매처까지의 유통단계에서 변화하는 온도 조 건에 노출된 생표고버섯의 저장성향상을 확보하기 위해 개 별포장과 2차 포장을 결합시킨 마스터 포장 시스템을 적용 하였다. 온도가 저온으로 유지되는 수송과 저장 단계에서는 1차와 2차 포장의 결합 형태로 유통되고, 온도가 높은 판매 단계에서는 외부 2차 포장을 해체한 후 1차 포장 조건에서 적절한 가스농도를 확보할 수 있는 개념으로 설계하고, 2차 마스터 포장 내에는 Ca(OH)2의 이산화탄소 흡수제를 포함 시켰다. 유통흐름 중에서 포장의 온습도와 기체조성을 측정 하고, 마지막 단계인 판매처에서 포장을 개봉하여 버섯의 품질을 측정하였다. 공기조성을 유지하는 관행적인 통기성 천공 포장을 대조구로 함께 유통흐름을 거치게 하여 저장 후 품질을 비교하였다. 초기의 수송 및 저장 단계에서 적절 한 저온조건이 유지되지 못한 것으로 나타났으나, 유통의 전체 과정에서 버섯 주위에 산소 농도 0.4~4.2%, 이산화탄 소 농도 0.7~1.7%로 품질보존에 도움이 되는 기체조성이 유지되었다. 포장 전 예건처리가 버섯의 품질보존에 효과가 있는 반면에, 마스터 포장 시스템의 긍정적 효과는 비예건 버섯에 뚜렷이 나타났다. 보다 효과적인 버섯 품질보존을 위해서 예건 처리 및 온도관리와 함께 조화된 마스터 포장 시스템의 설계가 추가적으로 이루지고 검토될 필요가 있는 것으로 생각된다.

Master packaging system is a technology combining primary and secondary packaging to preserve the fresh produce in the supply chain. Master packaging system with tailor-designed gas transfer and CO2 absorber of Ca(OH)2 was applied to fresh shiitake mushroom in its supply from farm to retail store. The temperature, humidity and package atmosphere were monitored through the distribution and/or storage until the packages were opened to measure the mushroom quality. Conventional perforated individual packages without secondary master pack were prepared and travelled the same path for comparison purpose. While high temperature history was observed in some initial period of actual practice of the mushroom transportation and storage unexpectedly, the package atmosphere around the produce in the master packaging system was maintained at modified atmosphere consisting of O2 concentration of 0.4 to 4.2% and CO2 concentration of 0.7 to 1.7%, which is known to be beneficial for the mushroom preservation. While curing the mushrooms with precooled drying was effective for quality preservation, positive effect of master packaging system could be apparent for the uncured mushroom. Harmonized combination of curing treatment, master packaging system and temperature management was suggested for the best quality preservation of the fresh shiitake mushroom.

신선 농산물의 필름포장은 적정의 저온저장 시에는 적정 변형기체조건 유지로 품질유지가 양호하나, 상대적으로 온 도가 높은 판매유통단계에서는 적정조건의 유지가 어려워 품질손실이 발생한다. 저온저장과 판매유통단계에서 농산물 주위에 적정 변형기체(modified atmosphere, MA)조성을 유 지하는 개별(1차)포장/2차 포장의 결합 및 해체 개념을 설계 한 마스터 포장 시스템이 최근에 제안되고, 단감, 큰느타리 버섯, 밤, 딸기에 대해서 적용된 바 있다. 온도에 따라 다른 농산물의 호흡과 포장의 기체이동 현상의 상호관계를 이용 한 마스터 포장 시스템의 개념을 체계화하고, 적정 MA 유 지를 위한 설계변수의 조합을 살펴보았다. 바람직한 포장기 체조성을 형성 유지할 수 있는 마스터 포장 시스템의 설계 를 위한 수학적 모델이 제시되었다. 아울러 마스터 포장 시 스템의 이점과 함께 적용을 위한 한계에 대해서 논의하였 다. 마스터 포장 시스템의 적용 확대를 위한 미래의 연구방 향을 제시하였다.

Properly designed plastic packages of fresh produce can preserve the quality by maintaining the optimal modified atmosphere (MA) at optimal low temperature conditions, but cannot do so at temperature abuse conditions in retail stage due to occurrence of injurious package atmosphere coming from imbalance between respiration and package gas permeation. Master packaging system consisting of a double-layered secondary package wrapping several individual (primary) packages has been proposed and applied recently to the commodities of sweet persimmon, king oyster mushroom, chestnut and strawberry. The master (secondary) pack is designed to be stored and distributed under chilled temperature, and then dismantled when moved to the retail display from the presale chilled storage. The master packaging system taking into consideration temperature dependence of produce respiration and package gas transfer was looked into with examination of its design variables to maintain the beneficial MA. Mathematical model was provided to help the design of master packaging system creating the desired MA. Its benefits of quality preservation and its limitations in practices of fresh produce marketing were discussed. Further research direction to extend the applicability of the produce master packaging system was presented.

신선 농산물 공급체인에서 최종적으로 소비자에게 신선한 복숭아를 공급할 수 있는 통합적 마스터 포장 시스템을 구 성하고 그 효과를 실험적으로 검증하고자 하였다. 마스터 포 장 시스템은 35 μm 두께의 LDPE 필름 bag에 6개의 300 g 낱개 복숭아의 30 μm OPP 개별포장을 포함하는 것으로 구 성하였다. 개별포장에 직경 59 μm의 미세공을 1, 3, 7개로 두는 변수조건을 두어서 5oC의 저온단계 저장과 20oC의 유 통판매단계에서 포장기체조성과 품질변화를 측정하여 비교 하였다. 5oC에서 일정기간 저장한 마스터 포장은 해체하여 20oC 조건으로 옮겨서 3일간 보관하는 조건으로 실험하였 다. 대조구로서 필름에 싸지 않고 골판지 상자에 복숭아를 6개씩 담아서 같은 온도조건에서 보관하였다. 7개 미세공을 가진 포장이 5oC의 저온단계 저장과 20oC의 유통판매단계 에서 6~10%의 O2 농도와 11~19% CO2 농도를 유지시켜 가장 적정 MA 조건에 가까운 기체조성을 유지할 수 있는 것으로 판단되었다. 이보다 작은 미세공을 가진 포장은 일 련의 연속적인 저장에서 혐기적인 조건을 유발하였다. 대조 구와 비교하여 마스터 포장의 모든 처리구는 낮은 중량손 실과 양호한 경도 유지를 보여주었다.

A packaging system integrated in primary and secondary packages to deliver consumers fresh peach in the produce supply chain was designed and its effectiveness on quality preservation was tested. The master packaging system was designed to contain 6 individual polypropylene film (PP, 30 μm thickness) packages of 300 g peach fruit inside 35 μm thick low density polyethylene (LDPE) bag located in a corrugated paperboard box. As a variable to attain the desired package atmosphere around the fruit during cold storage and subsequent retail display at higher temperature, different numbers (1, 3 and 7) of microperforations in 59 μm diameter were tested on the individual PP packages. As control treatment, six fruits were placed without wrapping in a corrugated paperboard box. During the storage at 5oC, the control and individual packages were periodically separated from the box or master package, moved to the simulated retail shelf conditions of 20oC and then stored for 3 more days with package atmosphere and fruit quality being measured. The package with 7 microperforations was the best in the ability to attain beneficial MA of 6~10% O2 and 11~19% CO2 around the fruit during the chilled storage at 5oC and simulated retail display at 20oC. Packages with smaller number of microperforations resulted in anaerobic atmosphere at the low temperature storage and/or the subsequent high temperature display. Compared to control, all the treatments with master packaging system gave better retention of fruit firmness with significantly less weight loss.

생표고버섯 생산 농가에서 일반 판매처까지 보관 및 유통 단계를 거치면서 변화하는 온도 조건에 노출된 제품의 품질을 향상하기 위해 1차 개별포장과 2차 포장을 결합한 active 마스터 포장 시스템을 적용하였다. 외부 2차 포장에는 이산화탄소 흡수제인 $Ca(OH)_2$와 수분 흡수제인 고흡수성 고분자를 sachet 형태로 만들어 포장에 적용했다. 낮은 온도로 유지되는 저장단계에서는 1차 개별포장과 2차 포장의 결합한 형태로 수송 및 유통되고, 높은 온도에 노출되는 판매단계에서는 2차 포장을 해체한 후 판매가 진행되도록 하였다. 판매단계에서 2차 포장을 해체하면 온도 상승으로 인한 호흡 증가로 포장 내 산소 고갈과 높은 농도의 이산화탄소 축적을 막을 수 있으며, 급격한 생리장해를 억제할 수 있다. 수송 및 저장 단계에서 포장 내 기체조성과 온습도를 측정하고, 판매단계에서 포장을 개봉하여 생표고버섯의 품질을 측정하였다. 관행적인 방법인 통기성 천공 포장을 대조구로 하여 같은 조건으로 수송 및 유통, 판매를 통해 처리구 포장의 품질과 비교하였다. 이산화탄소 흡수제인 $Ca(OH)_2$와 수분 흡수제인 고흡수성 고분자를 봉지 형태로 만들어 함입시킨 active 마스터 포장 시스템은 유통 저장 단계에서 포장의 기체 이동과 이산화탄소 흡수제의 효과로 인하여 개별 포장내에 산소 농도가 9~11%, 이산화탄소 농도가 1~4% 범위를 얻을 수 있어서 품질보존에 도움이 되는 변형기체가 형성되었다. 처리구 간에 따른 경도와 표면색택, 호기성 세균수 등의 품질 변화에 대해서는 유의적인 차이를 확인할 수 없었으나, 대조구에 비해 이산화탄소 흡수제와 수분 흡수제의 처리구가 부패율 감소와 곰팡이/효모수의 성장억제 효과를 얻을 수 있었다. 농가에서 포장 전 예건처리를 할 수 없는 상황이기 때문에 계절적인 요인에 따라 이산화탄소 흡수제와 수분 흡수제의 양을 조절한다면 active 마스터 포장 시스템의 효과를 볼 수 있을 것으로 생각한다.

Master packaging system consists of an inner individual package and secondary outer package. During the stages of chilled transport and distribution, the combination of primary individual package and secondary package was used to maintain a modified atmosphere for shiitake mushrooms. During the retail stage at higher temperature ($25^{\circ}C$), the primary individual package was exposed to display conditions after dismantling of the secondary packaging. The master packaging system was constructed to contain eight individual $30-{\mu}m$ thick polypropylene film bags of 500 g shiitake mushrooms inside a $40-{\mu}m$ low-density polyethylene bag. Carbon dioxide absorbent material [$Ca(OH)_2$] and/or moisture absorbent (superabsorbent polymer) were designed in their required amounts based on respiration characteristics and then applied to the outer secondary packaging in sachet form. Gas concentration of the packaging, temperature, and humidity were monitored throughout transport and storage. The quality of shiitake mushrooms was measured at the retail stage to determine the packaging effect. During the distribution stage of 108 h, $O_2$ and $CO_2$ concentrations in the master packaging system were maintained at 9~11% and 1~4% in the inner packaging, respectively, which are good for quality preservation. Compared to the control, the master packaging with $CO_2$ and/or moisture absorbents improved mushroom preservation and particularly reduced decay.

신선 농산물의 필름포장은 적정의 저온저장 시에는 적정 변형기체조건 유지로 품질유지가 양호하나, 상대적으로 온도가 높은 판매유통단계에서는 적정조건의 유지가 어려워 품질손실이 발생한다. 저온저장과 판매유통단계에서 농산물 주위에 적정 변형기체(modified atmosphere, MA)조성을 유지하는 개별(1차)포장/2차 포장의 결합 및 해체 개념을 설계한 마스터 포장 시스템이 최근에 제안되고, 단감, 큰느타리 버섯, 밤, 딸기에 대해서 적용된 바 있다. 온도에 따라 다른 농산물의 호흡과 포장의 기체이동 현상의 상호관계를 이용한 마스터 포장 시스템의 개념을 체계화하고, 적정 MA 유지를 위한 설계변수의 조합을 살펴보았다. 바람직한 포장기체조성을 형성 유지할 수 있는 마스터 포장 시스템의 설계를 위한 수학적 모델이 제시되었다. 아울러 마스터 포장 시스템의 이점과 함께 적용을 위한 한계에 대해서 논의하였다. 마스터 포장 시스템의 적용 확대를 위한 미래의 연구방향을 제시하였다.

Properly designed plastic packages of fresh produce can preserve the quality by maintaining the optimal modified atmosphere (MA) at optimal low temperature conditions, but cannot do so at temperature abuse conditions in retail stage due to occurrence of injurious package atmosphere coming from imbalance between respiration and package gas permeation. Master packaging system consisting of a double-layered secondary package wrapping several individual (primary) packages has been proposed and applied recently to the commodities of sweet persimmon, king oyster mushroom, chestnut and strawberry. The master (secondary) pack is designed to be stored and distributed under chilled temperature, and then dismantled when moved to the retail display from the presale chilled storage. The master packaging system taking into consideration temperature dependence of produce respiration and package gas transfer was looked into with examination of its design variables to maintain the beneficial MA. Mathematical model was provided to help the design of master packaging system creating the desired MA. Its benefits of quality preservation and its limitations in practices of fresh produce marketing were discussed. Further research direction to extend the applicability of the produce master packaging system was presented.

농가로부터 판매처까지의 유통단계에서 변화하는 온도 조건에 노출된 생표고버섯의 저장성향상을 확보하기 위해 개별포장과 2차 포장을 결합시킨 마스터 포장 시스템을 적용하였다. 온도가 저온으로 유지되는 수송과 저장 단계에서는 1차와 2차 포장의 결합 형태로 유통되고, 온도가 높은 판매단계에서는 외부 2차 포장을 해체한 후 1차 포장 조건에서 적절한 가스농도를 확보할 수 있는 개념으로 설계하고, 2차 마스터 포장 내에는 $Ca(OH)_2$의 이산화탄소 흡수제를 포함시켰다. 유통흐름 중에서 포장의 온습도와 기체조성을 측정하고, 마지막 단계인 판매처에서 포장을 개봉하여 버섯의 품질을 측정하였다. 공기조성을 유지하는 관행적인 통기성 천공 포장을 대조구로 함께 유통흐름을 거치게 하여 저장 후 품질을 비교하였다. 초기의 수송 및 저장 단계에서 적절한 저온조건이 유지되지 못한 것으로 나타났으나, 유통의 전체 과정에서 버섯 주위에 산소 농도 0.4~4.2%, 이산화탄소 농도 0.7~1.7%로 품질보존에 도움이 되는 기체조성이 유지되었다. 포장 전 예건처리가 버섯의 품질보존에 효과가 있는 반면에, 마스터 포장 시스템의 긍정적 효과는 비예건 버섯에 뚜렷이 나타났다. 보다 효과적인 버섯 품질보존을 위해서 예건 처리 및 온도관리와 함께 조화된 마스터 포장 시스템의 설계가 추가적으로 이루지고 검토될 필요가 있는 것으로 생각된다.

Master packaging system is a technology combining primary and secondary packaging to preserve the fresh produce in the supply chain. Master packaging system with tailor-designed gas transfer and $CO_2$ absorber of $Ca(OH)_2$ was applied to fresh shiitake mushroom in its supply from farm to retail store. The temperature, humidity and package atmosphere were monitored through the distribution and/or storage until the packages were opened to measure the mushroom quality. Conventional perforated individual packages without secondary master pack were prepared and travelled the same path for comparison purpose. While high temperature history was observed in some initial period of actual practice of the mushroom transportation and storage unexpectedly, the package atmosphere around the produce in the master packaging system was maintained at modified atmosphere consisting of $O_2$ concentration of 0.4 to 4.2% and $CO_2$ concentration of 0.7 to 1.7%, which is known to be beneficial for the mushroom preservation. While curing the mushrooms with precooled drying was effective for quality preservation, positive effect of master packaging system could be apparent for the uncured mushroom. Harmonized combination of curing treatment, master packaging system and temperature management was suggested for the best quality preservation of the fresh shiitake mushroom.