과일과 채소를 오래 보관하는 방법

하이테크 코팅에서 도로 상태 개선에 이르기까지 우리의 식탁에 오르기 전에 상하는 과일과 채소의 양을 줄일 수 있는 방법은 무궁무진합니다.


그것은 우리가 한 번에 먹을 수 있는 것보다 더 많은 음식을 갖게 된 첫 순간부터 인간이 생각해 온 문제입니다. 식량이 풍부할 때 어떻게 저장하여 오래 보관합니까?


이 질문에는 음식만큼이나 많은 답이 있습니다. 고대 그리스인들은 무화과를 바닷물로 씻어서 뜨거운 태양 아래 에서 말렸으며, 중세 중국에서는 레몬과 오렌지를 밀랍으로 덮었습니다 . 15세기 일본 에서는 수분 손실을 방지하고 저장 수명을 연장하기 위해 야채에 두유를 입혔습니다. 한편 16세기 영국에서는 라드를 입혔 습니다.

사과가 썩고 곡식이 썩는 문제는 우리 조상들에게 계절에 따른 생존의 문제였을 것입니다. 오늘날 음식물 쓰레기를 방지하는 것은 어려운 일이 아닙니다. 음식물 쓰레기로 인한 세계 온실가스 배출량 은 영국보다 약 10배 더 많습니다.


폐고기 는 이를 생산하는 데 필요한 에너지가 일반적으로 식물성 식품보다 몇 배 더 많기 때문에 이러한 수치에 가장 큰 기여를 합니다 . 100g의 스테이크를 버리면 10kg 의 CO2에 해당하는 양을 낭비했을 수도 있습니다. 그러나 대량으로 버려지는 음식 의 가장 큰 더미를 차지하는 것은 과일과 채소입니다 . 연간 약 5억 톤입니다. 영국에서는 오렌지와 만다린 이 버려지는 농산물 중 1위를 차지했으며, 사과와 토마토가 그 뒤를 이었습니다.

그렇다면 과일과 채소를 가장 잘 보존하여 접시에 더 많이 담을 수 있는 방법은 무엇일까요?

현재 생산자가 음식물 쓰레기를 줄이기 위해 사용하는 도구 중 많은 도구가 플라스틱 및 화학 물질 사용과 관련이 있습니다. 2022년에 발표된 스위스 연구 에 따르면 플라스틱으로 오이를 포장하는 것의 기후 이점은 포장 자체의 부정적인 기후 영향보다 거의 5배 더 높습니다. 한편, 염소, 과산화수소 및 인산삼나트륨 과 같은 화학 물질 은 부패를 방지하고 유통 기한을 연장하기 위해 신선한 농산물에서 다양한 미생물을 죽이는 데 오랫동안 사용되어 왔습니다

그러나 고객들은 화학 처리 와 플라스틱 모두에서 등을 돌리고 있습니다 . 염소화 는 발암 물질로 의심되는 화합물의 형성으로 이어질 수 있으며 , 이는 결국 식수 (과일 및 채소의 산업 가공의 결과)에 들어가거나 농산물에 남을 수 있습니다.

플라스틱과 관련하여 우리 중 많은 사람들은 그들이 사용하는 양에 대해 죄책감을 느낍니다. 매사추세츠 대학의 식품 과학자인 David McClements에 따르면 현재 "플라스틱을 대체하려는 큰 노력"이 있으며 화학 처리를 포함하지 않는 과일과 채소를 보존하는 다른 방법을 찾고 있습니다. 많은 신기술이 여전히 연구실에 국한되어 있지만 다른 기술은 슈퍼마켓 선반에 나타나기 시작했거나 곧 나타날 것입니다


잠재적으로 유망한 기술 중 하나는 식용 코팅입니다. 즉, 식품과 함께 섭취할 수 있는 보호 재료 필름으로 과일과 채소를 덮는 것입니다. 일본, 영국 및 기타 지역에서 초기 대두 및 라드 실험 이후로 현대적인 상업용 코팅이 순조롭게 진행되었습니다. 밀랍이나 파라핀을 기반으로 한 코팅은 사과와 같은 과일에 왁스를 바르는 것이 인기를 끌게 된 1930년대에 시작되었습니다. 사과는 나무에서 따면 천연 왁스 코팅이 되어 있지만 세척 과정에서 종종 손실됩니다 . 오늘날 인공 코팅은 종종 사과, 오렌지, 레몬 및 기타 과일에 다시 적용되어 수분을 보존하고 유통기한을 연장하는 데 도움이 됩니다.

이것들은 농산물의 탈수를 제한하는 데 꽤 능숙하지만 여전히 개선의 여지가 많습니다. 완벽한 식용 코팅을 만들기 위해 과학자들은 현재 실크 피브로인 (누에 가 분비 하는 단백질)과 키토산 (패류의 외부 골격에서 나오는 설탕)에서 캐슈 검 , 생선 젤라틴 , 호로파 단백질 , 콩 단백질 , 셀룰로오스 및 조류 유도체 – 목록은 계속됩니다.

침지, 솔질 또는 스프레이로 적용되는 이러한 코팅은 예를 들어 딸기 또는 토마토의 표면에 얇은 막을 형성하여 가스 및 수증기의 이동을 줄이고 갈변 및 향 손실을 제한하며 궁극적으로 저장 수명을 연장합니다 . 이상적으로 이러한 코팅은 과일이나 야채를 잘 밀봉해야 하지만 너무 밀봉하지 않아야 합니다. 그렇지 않으면 혐기성 발효 (예: 사과가 사이다로 변하는 경우) 를 유발할 위험 이 있습니다.


McClements에 따르면, 새우 어업에서 부산물로 얻을 수 있는 키토산은 완벽한 식용 코팅을 찾기 위한 현재의 노력에서 상당히 중요한 역할을 합니다. 키토산과 유청 단백질 분리물(치즈 제조 부산물)로 딸기를 다룬 최근 연구 에서 냉장고와 같은 온도에 보관하면 딸기의 유통 기한이 60%까지 연장되었습니다. 한편, 키토산과 녹조류로 코팅된 토마토는 수확 후 30일이 지나도 완벽에 가까운 상태를 유지했습니다(처리되지 않은 토마토는 같은 기간이 지난 후에도 모양이 매우 좋지 않았습니다) .

현재 전 세계 많은 기업들이 식용 도료 연구를 상용화하느라 바쁘다. 캘리포니아에 기반을 둔  Apeel Sciences 라는 신생 기업은 유통 기한 을 두 배로 늘릴 수 있는 식물성 기름으로 식용 코팅을 만듭니다 . 미국 에서는 사과, 아보카도 및 라임에서 코팅을 찾을 수 있습니다. 영국에서는 코팅된 오렌지와 레몬을 판매하기 위해 Tesco 와 파트너 관계 를 맺었습니다 . 영국과 EU는 식용 코팅에 관한 엄격한 규정을 가지고 있기 때문에 먹기 전에 껍질을 벗기는 것이 일반적입니다. (감귤류 과일 껍질에 적용되는 처리는 많은 요리법에서 왁스 처리되지 않은 과일을 요구하는 이유 중 하나입니다.)


또 다른 회사인 Liquidseal 은 영국에서 망고와 아보카도용 폴리비닐 알코올 기반 코팅제를 판매합니다. 그러나 Liquidseal은 악명 높은 플라스틱 랩을 대체할 오이용 식용 코팅제를 이미 개발했으며 곧 유럽에서 판매할 계획입니다


식용 코팅을 강화하는 또 다른 새로운 방법은 최소 한 차원에서 입자 크기가 100나노미터(nm) 미만인 물질(사람 머리카락 보다 1,000배 작음)인 나노 물질을 사용하는 것 입니다. "입자를 더 작게 만들면 예를 들어 강도와 장벽 특성을 증가시켜 식용 필름 및 코팅의 기능적 성능을 향상시킬 수 있습니다."라고 McClements는 말합니다.

레이저, 진동, 식물 추출물 또는 특정 미생물을 사용하여 이러한 미세한 입자를 생성 할 수 있습니다 . 한 연구에서 상온에서 일주일 동안 보관한 후 대부분의 일반 딸기 가 곰팡이로 뒤덮였습니다. 그러나 키토산과 은나노로 코팅한 것 중 10%만이 상했다. 갓 자른 당근은 은 나노입자로 코팅되어 70일 동안 잘 유지되었습니다. 코팅되지 않은 당근은 단 4개만 지속되었습니다.

그러나 나노입자는 식용 코팅에 관한 것만은 아닙니다. 그들 중 일부는 강력한 항균제이기 때문에 과일, 채소 또는 잎이 많은 채소의 유통 기한을 연장하기 위해 일반 플라스틱 포장에 첨가할 수 있습니다. 또한, 소매업체나 고객에게 식품이 더 이상 먹기에 안전하지 않다는 것을 알리는 센서에 사용할 수 있어 쓰레기통으로의 조기 이동을 방지할 수 있습니다. 예를 들어 캐나다  McMaster 대학 의 연구원 들은 부패를 예측하기 위해 농산물 포장에 적용할 수 있는 패치를 개발했습니다 .

그러나 이러한 나노 규모의 개입에는 안전 문제가 따릅니다. 생쥐 와 쥐 에서 산화아연 나노입자를 섭취하면 간과 신장이 손상됩니다. 한편, 은 나노입자에 대한 연구에서는 예쁜꼬마선충(Caenorhabditis elegans)과 같은 모델 유기체와 인간 세포 모두에 대한  독성 을 발견했습니다.

"모든 새로운 기술에는 위험이 있으며 우리는 주의해야 합니다."라고 스위스 연방 재료 과학 및 기술 연구소의 과학자인 Gustav Nyström은 말합니다. Nyström은 은 및 아연 나노입자가 조직에 생체 축적될 수 있다고 지적합니다. 그러나 그러한 나노 입자가 플라스틱 포장 안에 잘 캡슐화되어 있다면 식품으로 이동할 위험이 낮다고 그는 말합니다

박테리오파지(박테리아를 죽이는 바이러스)는 과일과 채소의 유통기한을 연장하고 더 안전하게 먹을 수 있는 또 다른 잠재적 해결책일 수 있습니다. 미국 회사인  Intralytix 는 이미 이를 위해 박테리오파지 혼합물을 만들고 있으며(지금까지는 미국, 캐나다 및 이스라엘에서만 사용 가능) 다른 회사인 Micreos 는 잎이 많은 채소뿐만 아니라 브로콜리, 당근 및 기타 야채에 사용할 수 있는 박테리오파지 제품을 제공합니다. .

박테리오파지(줄여서 파지)는 세포벽을 용해하거나 공격하여 박테리아를 죽입니다. "바늘이 풍선에 구멍을 뚫는 것과 비슷합니다."라고 Micreos의 전무이사인 Gerrit Keizer는 말합니다. 이와 같이 파지는 잠재적으로 소독제의 사용을 대체하거나 감소시키면서 여전히 개선된 저장 수명을 달성할 수 있습니다. 게다가 파지는 저렴하고 적용하기 쉬우며 무엇보다 인체에 무해합니다. "당신은 완전히 파지로 뒤덮여 있습니다. 파지는 어디에나 있습니다. 우리는 끊임없이 파지를 소비하고 있습니다."라고 Cornell University의 식품 과학자인 Sam Nugen 은 말합니다. Nugen은 몇 년 안에 상업용 파지 혼합물로 보호되는 농산물이 슈퍼마켓에서 "흔하지 않을 것"이라고 예측합니다. "오고있다"고 그는 말한다.

가능한 한 오랫동안 과일과 채소를 신선하고 안전하게 유지하기 위해 조사 중인 다른 많은 방법이 있습니다. 플라스마 활성수 , 오존 처리 , 고출력 초음파 및 박테리오신 (특정 박테리아에 의해 생성된 항균 펩타이드 또는 단백질)은 모두 제안. 펄스 라이트 또는 매우 강한 섬광으로 농산물을 처리하면 딸기 를 냉장고에서 8일 동안 멋지고 단단하게 유지할 수 있는 반면, 처리되지 않은 딸기는 흐물흐물해지기 시작할 것입니다. 또한 펄스 광선으로 치료하면 과일과 채소 의 건강한 식물 화학 물질 수치를 높일 수 있습니다 .

이러한 신기술 중 가장 중요한 것은 고객에게 안전하다는 증거일 뿐만 아니라 과일과 채소를 더 오랫동안 좋은 상태로 유지하는 작업을 수행하는 것입니다. 또 다른 과제는 실험실에서 실생활로 사물을 확장하는 것입니다.

McClements는 "이러한 기술을 수백만 가지의 신선한 과일과 채소에 적용해야 하며 균일하게, 신속하고 저렴하게 수행해야 합니다."라고 말합니다.

그 동안 음식물 쓰레기에 대한 다른 솔루션은 다소 낮은 수준의 기술일 수 있습니다. 남아프리카 공화국 의 토마토 선적에 대한 연구에 따르면 열악한 도로 상태로 인해 많은 손실이 발생했습니다. 토마토는 트럭에서 너무 많이 부딪쳤습니다. 다른 곳에서는 적절하게 보관하고 과잉 구매를 피 함으로써 음식물 쓰레기를 예방할 수 있습니다. 또는 냉장고 뒤에 숨겨진 딸기 상자를 잊지 않는 것만큼 간단합니다