곡물과 농산물을 건조하거나 수확 후 처리하는 목적은 저장 중 발생하는 부패와 해충 피해를 줄이고 품질을 유지하도록 한다. 건조 공정에서는 곡물 내부에 존재하는 여러 형태의 수분 중에서 제거 가능한 수분을 목표로 삼으며, 저장 처리는 온도와 습도 조절로 생물학적 활성을 억제하도록 한다.
곡물 속 수분은 크게 자유수와 결합수로 나뉘는바, 자유수는 세포 사이 공간이나 세포벽 등 물리적으로 존재하는 물로서 비교적 쉽게 증발하여 건조로 제거할 수 있도록 한다. 건조의 주요 대상은 이 자유수이며, 자유수를 줄이면 저장 중 곰팡이와 해충 발생 위험이 낮아지도록 한다. 결합수는 단백질이나 전분 등과 화학적으로 강하게 결합되어 일반적인 건조로는 쉽게 제거되지 않는다고 본다.
수확 직후의 일부 작물은 건조가 아닌 큐어링을 실시하는데, 큐어링의 1차 목적은 표면 상처를 치유하여 저장 중 부패를 방지하는 것으로 상처가 아물면 저장력이 좋아지도록 한다. 성분 함량 증대나 충해 방지는 큐어링의 직접 목적이 아니라 큐어링으로 인한 결과로 이해한다.
종자나 농산물의 저장성은 저장 환경에 크게 좌우되며, 종자의 수명에 가장 큰 영향을 미치는 요소는 수분함량, 저장습도, 저장온도이고 광선은 저장 기간 중 수명에 미치는 영향이 상대적으로 적다고 본다. 따라서 종자 저장은 건조하여 수분을 낮추고 저온에서 보관하며 밀폐하여 외부 영향을 차단하도록 한다.
작물별로 요구되는 저장 온도는 차이가 존재한다는 점을 이해한다. 예컨대 고구마는 저온 장해에 민감하여 비교적 높은 온도(대략 10~15°C)에서 저장해야 하며, 양파·마늘·감자 등은 저온 저장이 적합하다고 본다. 저장 온도의 적정 범위는 작물의 생리적 특성에 따라 결정된다고 설명한다.
종자의 장기 저장에서 발아력 상실의 근본 기전은 세포 내 단백질 변성과 응고로 인한 원형질 기능 파괴라고 보며, 단백질 변성이 누적되면 원형질이 제 기능을 하지 못하여 발아력이 영구적으로 감소한다고 정리한다.
예제
문제에서는 건조의 대상이 자유수인지 결합수인지 혼동하도록 출제할 수 있으므로 정답은 물리적으로 느슨하게 존재하여 증발로 제거 가능한 자유수라고 이해한다. 또한 큐어링의 목적을 물을 때 상처 치유가 1차 목적임을 묻는 형태가 자주 등장하므로 큐어링을 '상처 치유'로 기억하도록 한다.
종자 저장 관련 문항에서는 저온·건조·밀폐가 저장의 3대 원칙이라는 점을 바탕으로 고온 저장을 고르는 보기를 정답으로 소거하도록 한다. 작물별 저장 온도를 묻는 문제에서는 고구마가 저온 장해로 인해 상대적으로 높은 저장 온도를 필요로 한다는 사실을 근거로 선택을 결정하도록 한다.
종자 수명 관련 문항에서는 발아력 상실의 직접적 근거로 단백질 응고에 따른 원형질 파괴를 선택하는지 확인하며, 효소 활력 저하나 저장양분 소모는 수반 현상으로 보고 근본 원인과 구분하도록 한다.
대표 기출 3문항
종자의 수명(壽命)에 가장 영향을 적게 미치는 조건은?
종자의 수분함량
저장습도(貯藏濕度)
저장온도(貯藏溫度)
광선(光線)
정답과 해설 보기
정답 ④ · 종자의 수명은 저장 환경에 크게 영향을 받습니다. 특히 종자의 수분함량, 저장 온도, 저장 습도가 수명에 결정적인 영향을 미치며, 이들을 조절하여 장기 저장합니다.
종자 수명은 저장 온도, 습도, 수분함량에 크게 영향을 받으나, 광선은 저장 기간 중 수명에 미치는 영향이 가장 적거나 무시할 수준이다.
종자의 저장법으로 가장 부적당한 것은?
고온저장
저온저장
건조저장
밀폐저장
정답과 해설 보기
정답 ① · 종자의 수명을 연장하고 발아력을 유지하기 위해서는 저온, 건조, 밀폐된 상태로 저장하는 것이 원칙입니다. 고온은 종자의 호흡 작용을 촉진하여 저장 양분을 소모시키고, 곰팡이나 해충의 발생을 유발하며 종자의 생명력을 급격히 떨어뜨리므로 종자 저장법으로 가장 부적당한 조건입니다.
종자 저장 시 호흡량 증가를 막고 수명 연장을 위해 저온·건조·밀폐가 필수이며 고온은 저장에 부적합하다.
농산물의 안전 저장을 위하여 가장 높은 온도가 요구되는 작물은 ?
양파
마늘
감자
고구마
정답과 해설 보기
정답 ④ · 서류류 작물인 양파와 마늘은 저온 저장이 필요하고, 감자는 2~4°C 정도의 저온 저장이 적당하며 낮은 온도에서 전분이 당으로 변하는 것이 억제됩니다. 반면 고구마는 10~15°C 정도의 비교적 높은 온도에서 저장해야 하며, 10°C 이하의 저온에서는 생리적 장해를 받아 부패하기 쉽습니다.
고구마는 저온 장해를 받아 10~15°C의 비교적 높은 온도가 필요하므로 정답은 ④입니다.