To investigate the functional activity of different citrus fruit peels, antioxidant compounds in 70% ethanol extracts of mandarin, lemon, orange, and grapefruit peel powders were identified, and antioxidant and antibacterial activities were quantitated. Mandarin peel contained the highest content of total phenolic compounds and total flavonoid substances (21.46±0.12 mg GAE/g and 11.57±0.05 mg RE/g, respectively). The total phenolic compound content of the three other citrus fruits was 14.16±0.18-18.44±0.07, and their total flavonoid content was 5.51±0.10-7.46±0.09 mg RE/g. DPPH radical scavenging activity was the highest in lemon peel (87.64±0.21%), and mandarin peel displayed the best antioxidant activity with respective ABTS radical scavenging activity and FRAP measurements of 43.20±0.61% and 78.82±1.06 mM TE/g. Grapefruit peel antimicrobial activity increased with treatment time, and was the most potent among the four tested citrus species, inhibiting Staphylococcus aureus by about 4.05 log cycle. These findings demonstrate that mandarin and grapefruit peel can be used to prevent oxidation, improve food storage capabilities, and potentially preserve food quality.

본 연구에서는 감귤원에서 초생재배 유무(초생재배 W, 제초제 살포 NW)와 합성피레스로이드계 살포유무(살포 P, 무살포 NP)에 따른 귤 응애의 개체군 동태를 구명하고자 수행되었다. 두 가지 기본적인 가설로 1) 초생재배는 천적의 서식처를 제공하여 천적의 정착을 높이므로 귤응 애의 발생을 감소시키는 요인으로 작용하며, 2) 합성피레스로이드계는 천적을 제거하여 귤응애의 밀도를 증가시키는 요인으로 가정하였다. 관측 된 천적 개체군(주로 이리응애류와 마름응애류)의 발생은 가정에 근거한 기대치와 크게 다르지 않았다. 2011년의 경우 NW+NP 처리구와 W+NP 처리구에서 차이가 있었으나, 2012년 실험에서는 기대치와 관측치가 거의 일치하였다. 전체적으로 약제효과가 뚜렷하게 나타나서 합성 피레스로이드계 살포시 천적이 유의하게 감소하였다. 잡초효과는 엇갈리는 결과를 보였는데, 봄-유래 여름 개체군 대비 가을 개체군의 증가 등을 고려할 때 초생재배를 하는 경우 천적의 발생이 증가하였다. 다만, 합성피레스로이드계 살포구에서 귤응애가 감소하는 비이상적인 결과는 귤응 애의 합성피레스로이드계에 대한 강한 기피성을 전제로 해석할 수 있었다.

귤굴나방은 제주도 감귤원에서 경제적으로 중요한 해충이지만, 상대적으로 월동생태와 관련된 연구는 부족하다. 본 연구에서는 귤굴나방이 월동과 관련하여 다음 해 초기개체군 발생과 어떻게 연결되는지 발육단계별 저온 실내실험과 야외실험 및 노지 감귤원 포장조사를 통하여 구명하였다. 연구 결과, 동일한 저온 조건에서 귤굴나방의 발육단계에 따라 생존기간의 유의한 차이가 있었으며 성충이 번데기보다 더 오래 생존하는 것으로 나타났다. 귤굴 나방 성충과 번데기를 야외 감귤원에 접종한 후 생존기간을 평가한 결과, 서귀포지역에서 성충은 다음 해 3월 24일까지 생존하였다. 이는 일반적으로 서귀포지역의 봄순 발아가 3월 중순에 시작된다는 사실을 고려했을 때 성충태로 월동한 귤굴나방이 다음 해 초기개체군을 형성할 가능성이 높다는 것을 의미한다. 반면에 번데기의 경우 제주시와 서귀포에서 1월을 넘기지 못하고 모두 사망하였다. 또한, 노지 감귤원 내 귤굴나방 발육단계별 밀도조사에서 다음 해 봄까지 노지 감귤원에서 생존한 번데기는 없었던 반면 성충은 모든 과원에서 지속적으로 발견되었다. 따라서 결과를 종합하여 판단해 볼 때, 제주도의 노지 감귤원에서 귤굴나방은 성충태로 월동하는 것으로 판단되며, 번데기의 경우 신초에 형성된 용방에서만 생존할 수 있다는 제약이 있기 때문에 겨울철 동해 피해를 받기 쉬운 신초에서 월동 후 다음 해 초기개체군 형성에 기여하는 것은 쉽지 않을 것으로 판단된다.

노지재배 ‘부지화’ 나무의 동해를 경감시키기 위해 피복재로 타이벡, 위드스톱, 35% 차광망을 사용하여 피복재 내, 외부 온도와 상대습도 변화를 평가하였다. 한파 시 피복에 따른 보온 정도와 잎의 LT50을 조사하였다. 타이벡은 1.5m에서 피복 재 내부와 외부의 온도 차이는 낮았고 0.4m에서는 높았다. 상대습도는 주야간 차이가 컸으며 오전 6－8시에 높았다. －2℃일 때 24시간 타이벡 피복은 수관 1.5m에서 무처리보다 적산온도가 3.4℃ 높았다. 잎의 LT50은 타이벡 1.51℃, 위드스톱 1.33℃, 35% 차광망은 1.61℃로 무처리보다 낮았다. 타이벡의 수관 내 보온효과와 상대습도를 고려할 때 환기를 위한 미세한 천공 후 ‘부지화’ 나무에 피복시 동해 발생을 줄일 수 있을 것으로 보인다.

최근 기후변화와 더불어 국제 교역량, 여행객 및 외국 이주민 등의 증가로 인해 국내 농작물에 큰 피해를 입힐 수 있는 고위험 식물 병의 유입 사례가 꾸준히 증가하고 있는 추세다. 특히, ‘Candidatus Liberibacter asiaticus’가 원인병원균인 감귤황룡병의 경우, 발생하게 되면 감귤과원에 큰 피해를 야기한다. 이에 본 연구에서는 아직까지 국내 유입되지 않은 감귤황룡병과 매개충인 아시아감귤나무이(Asian citrus psyllid; ACP; Diaphotima citri)에 대한 예찰 조사를 남부지역에 집중된 유자 재배지 중심으로 수행하였다. 유자는 감귤황룡병의 기주가 될 수 있는 운향과(Rutaceae)에 속하는 작물로 기후 특성상 우리 나라 전라남도와 경상남도 해안지역을 중심으로 주로 재배되고 있다. 예찰 조사는 전남과 경남에 속하는 각 3개 지역 중심으로 수행하였는데, 전남 권역은 고흥, 보성 및 광양 중심으로 그리고 경남 권역은 거제, 통영 및 남해 지역이며, 지역당 3개 지점을 두고 조사하였다. ACP 포획을 위해 끈끈이 트랩을 이용한 조사를 병행하였다. 예찰 조사는 2018년부터 2020년까지 3년에 걸쳐 수행하였고 2018년은 6월부터 10월까지, 2019년과 2020년은 4월부터 10월까지 2주 간격으로 실시하였다. 예찰 조사 결과 감귤황룡병과 매개충 ACP는 국내에서는 아직 확인되지 않았다. 이 연구는 식물병을 조기에 탐지하기 위해 구축된 전국적인 모니터링 네트워크를 통해 수행할 수 있었고, 국외 고위험 식물 병들의 예찰 조사를 위한 지역 거점을 확보하는데 기여하였다고 평가된다.

본 연구는 감귤의 해충인 귤굴나방(Phyllocnistis citrella Stainton) 의 포식 기생자 천적의 종류와 기생률을 조사하기 위하여 수행하였다. 2013～2014 제주 감귤원에서 발견된 귤굴나방 포식 기생자 천적은 좀벌상과에 속한 총 7종을 발견되었다. 그 중 좀벌과에 속한 Sympiesis striatipes가 73%, Quadrastichus sp.가 22%로 우점하였다. 나머지 종은 Neochrysocharis sp., Ageniaspis sp., Pnigalio sp., Holcopelte sp., Trichomalopsis sp. (Pteromalidae) 등이었다. 천적의 평균 기생률은 관행방제 과원에서 10.7%, 무농약 과원에서는 32.2% 이었다.

The purpose of this study was to optimize the mandarin dry chip manufacturing using a response surface methodology. The experiment was designed based on a CCD (Central Composite Design), and the independent variables were the drying temperature (X1, 50-90oC), drying time (X2, 12-36 hours), and microwave pretreat time (X3, 0-4 minutes). The results of appearance (Y5), color (Y6), taste (Y8) and overall acceptance (Y10) were fitted to the response surface methodology model (R2=0.86, 0.88, 0.89, and 0.84, respectively). Increasing the drying temperature and microwave treatment time were negatively evaluated for consumer acceptance. On the other hand, a high value of consumer acceptance was evaluated when the drying time was more than 24 hr. Therefore, the optimal conditions of X1, X2, and X3 were 52.989oC, 24 hr, and 1 min, respectively. Under these optimal conditions, the predicted values of Y5, Y6, Y8, and Y10 were 5.066, 5.338, 5.063, and 5.339, respectively.

귤굴나방은 감귤의 잎을 가해하여 나무의 생산력을 떨어뜨리는 해충으로 특히 유목기 피해가 큰 해충이다. 본 연구에서는 신초 잎의 위치에 따른 알의 분포 특성과 포장상태에서 유충의 생존률을 구명하였다. 감귤원에서 귤굴나방 알의 발생 양상은 신초의 발생시기에 크게 영향을 받았다. 성충이 페로몬 트랩에 계속 유살되고 있음에도 신초의 성장이 중단된 경우에는 알 발생도 중단되었다. 감귤신초 잎에서 귤굴나방 알의 밀도는 끝에서 5번째 또는 6번째 잎에서 피크를 보였고, 전체적으로 첫 번째에서 8번째 잎 범위에서 90% 이상의 알이 발견되었다. 2015년과 2016년 유충이 번데기까지 생존한 평균 비율은 1.4%이었고, 성충 우화까지 생존한 비율은 0.2%로 대부분이 사망한 것으로 나타났다. 기타 감귤 신초 잎에 서 알의 분포 및 유충 생존율에 따른 귤굴나방 관리전략에 대하여 고찰하였다.

감귤 주생산 지역인 제주도 서귀포시에 위치한 감귤연구소는 감귤의 품종, 재배, 병해충, 수확 후 가공 이용, 유통에 관해 연구를 수행하고 있다. 그 중 병해충연구실에서는 감귤 병해충 생태, 예찰 및 방제에 관해 연구하고 있으며 특히 해충 분야는 감귤 주요 및 돌발 해충의 예찰 및 방제에 초점을 맞춰 연구를 수행하고 있으며 이를 위해 감귤 해충 개체군 모형, 발생 시기 예찰 모형, 적기 방제 결정 모형 등을 개발하고 적정 방제 약제 선발 등을 통해 적용하고 있다. 감귤은 병해충 방제에 많은 노동력이 투입되므로 노동력 절감을 위한 무인 병해충방제시스템 개발하였으며 이를 고도화하기 위해 반자율주행 고속농약살포기 개발을 추진하고 있다. 미소곤충이며 가장 주요 해충인 볼록총채벌레를 예찰하기 위해 인공지능을 이용한 이미지 분석 장치 및 페로몬을 이용한 스마트트랩 개발을 추진하고 있다.

루비깍지벌레 Ceroplastes rubens는 감귤에 피해를 주는 주요 깍지벌레 중 하나로 연 1회 발생하며 수액을 흡즙하는 직접적인 피해와 분비된 감로로 인한 그을음병 유발의 간접적인 피해가 발생하고 있다. 제주지역에서 루비깍지벌레 천적으로는 루비붉은깡충좀벌 Anicetus beneficus와 애홍점박이무당벌레 Chilocorus kuwanae 2종이 확인되었다. 1975년 일본에서 도입 방사한 천적인 루비붉은깡충좀벌이 현재까지 지속적으로 발생하고 있었으며, 루비깍지벌레 발생 억제에 영향을 미치고 있었다. 2018년 4월부터 12월까지 도내 유기재배 감귤원 (2개소)에서 황색끈끈이트랩을 이용 루비붉은깡충좀벌 성충의 시기별 발생양상을 조사한 결과 월동세대 성충은 5월 중순, 제1세대와 제2세대 성충은 각각 7월 중순과 8월 하순에 발생 정점을 나타내었다. 조사 포장에서 루비깍지벌레의 기생률은 9월 중순에 9.6%와 19.6%이었다.

감귤의 품질 유지 및 저장성 향상을 위해 활성 칼슘(highly activated calcium oxide, CaO)용액 세척, 자몽종자추출물(grapefruit seed extract, GSE)을 혼입한 카나우바 왁스 항균 코팅, 그리고 가스 치환 포장(modified atmosphere packaging, MAP)을 병합한 과채류 미생물 저해 시스템의 감귤 저장 중 Penicillium digitatum 생장 억제 및 품질 유지 효과를 연구하였다. 감귤을 0.2% CaO 수용액에 3분간 침지 하거나 하지않은 후 1.0% GSE (w/w) 를 혼입한 카나우바 왁스 항균 코팅 용액으로 코팅하고, 각각의 시료를 nylon/low-density polyethylene 포장지에 담은 뒤, 산소 포장 또는 산소-이산화탄소-질소 혼합 가스(9.9±0.2 %, 2.1±0.1 %, 88.0±0.3 %)로 MAP하였다. 포장한 감귤은 4 °C와 25 °C에서 각각 35일과 14일간 저장하였고, 저장 중 감귤의 곰팡이 발병률, 호흡률, 포장지 내 기체 조성, 경도, 감귤 과육의 당도, pH, 적정 산도, ascorbic acid 농도, 총 페놀 함량, 항산화능, 그리고 감귤 과피의 색도를 측정하였다. 저장기간 동안의 모든 감귤에서 곰팡이 발병률을 확인할 수 없었다. 저장 온도 및 포장 방법에 관계 없이 CaO-GSE coating은 GSE coating 보다 저장 중 감귤의 호흡률을 감소시켰다(p<0.05). CaO-GSE coating과 GSE coating은 저장 온도 및 포장 방법에 관계없이 저장 중 감귤의 경도, 당도, pH, 적정 산도, 그리고 총 페놀 함량 유지에 효과적이었다. 또한 MAP한 CaO-GSE coating은 MAP한 GSE coating 보다 저장 중 감귤의 ascorbic acid 농도와 항산화능 감소를 지연시켰다. 감귤의 명도는 저장 온도, 포장 방법 그리고 코팅 종류에 관계 없이 무처리군과 유의적 차이를 보이지 않았고(p>0.05), 적색도는 25 °C에서 저장 기간이 길어질수록, 포장 방법 그리고 코팅 유무 및 종류와 무관하게 감소하였으며(p<0.05), 황색도는 저장 기간 중 25 °C에서 포장 방법과 관계 없이 무처리군에 비해 유의적으로 감소했다(p<0.05). 본 연구의 결과를 통해 CaO 세척, GSE가 혼합된 카나우바 왁스 항균 코팅, 그리고 MAP가 병합된 처리가 저장 중 감귤의 품질 보존에 효과적인 처리라는 것을 알 수 있었다.

감귤의 세척 후 오염 및 포장 후 품질 저하를 예방하기 위하여 활성칼슘 용액(0.2%, w/w, highly activated calcium oxide/distilled water, CaO 용액) 세척 후 가스치환포장(modified atmosphere packaging, MAP)을 하고 대기압 유전체 장벽방전 콜드 플라스마(atmospheric dielectric barrier discharge cold plasma, ADCP)처리를 하는 과채류 살균 통합 시스템을 개발하였다. 처리 방법은 MAP(2% CO2,10%O2)및 공기 포장(0.03% CO2,21%O2)하여 처리 전압 26.4 kV에서 2분 동안 ADCP 처리하거나, CaO 용액에 3분 동안 침지 후 건조시킨 감귤을 MAP 및 공기 포장하여 처리 전압 26.4 kV에서 2분 동안 ADCP처리 한 것이었다 (CaO-ADCP). 각각의 처리된 감귤 시료들을 4 °C에서 35일, 그리고 25 °C에서 14일간 저장하여 포장 방법에 따른 ADCP 처리된 감귤과 CaO-ADCP 처리된 감귤의 저장 중 이화학적 특성에 대한 영향을 확인하였다. 저장 일자 별로 저장 온도와 처리 방법에 상관없이 MAP된 감귤과 공기 포장된 감귤 간 호흡률은 차이를 보이지 않았고, 포장 내부의 가스농도를 효과적으로 유지하였으며 4 °C 저장 중 과육의 당도를 효과적으로 유지하였다(p<0.05). 포장 방법에 상관없이 CaO-ADCP 처리된 감귤이 무처리와 단독으로 ADCP 처리된 감귤보다 호흡률이 낮았고, 무처리와 단독 ADCP 처리된 감귤보다 더 효과적으로 포장 내부의 가스 농도를 유지하였으며 과육의 당도 유지에 효과적이었다(p<0.05). MAP와 CaO-ADCP 처리는 감귤의 pH, 적정산도, 색도, ascorbic acid, 그리고 과육 및 과피의 총 폴리페놀 함량과 항산화능에 영향을 미치지 않았다. 본 연구를 통해 CaO 세척, MAP, 그리고 ADCP 처리가 병합으로 이루어지는 살균 통합 시스템이 감귤의 저장성을 향상시킬 수 있는 기술로서의 가능성을 확인할 수 있었다.

활성칼슘 수용액(0.2%, w/w, CaO/distilled water, CaO) 처리와 유전체 방벽 대기압 콜드 플라즈마(dielectric barrier discharge atmospheric cold plasma, DACP) 처리를 병합하여 감귤에 접종된 Penicillium digitatum에 대한 저해 효과와 저장 기간에 따른 이화학적 특성을 연구하였다. 처리 변수는 3분 동안 CaO에 침지 처리하거나, 처리 전압 35.2 kV에서 2분동안 DACP 처리하거나, CaO와 DACP 처리를 병합하는 것이었다(CaO-DACP). P. digitatum 저해 효과는 곰팡이 발생률(disease incidence, D.I., %)로 확인하였다. 이화학적 특성 분석을 위해 감귤은 4 °C에서 35일, 그리고 25 °C에서 14일간 저장되었다. CaO-DACP 처리된 감귤에서 D.I.가 유의적으로 낮게 나타났다(p<0.05). DACP 처리 직후 감귤의 호흡률, 색도, 당도, pH, 그리고 적정 산도는 무처리 시료와 유의적으로 차이가 없었다(p>0.05). 4 °C 저장 14일차와 25 °C 저장 3일차까지 CaO-DACP 처리된 감귤은 단독 DACP 처리된 시료보다 유의적으로 낮은 호흡률을 보였다(p<0.05). 모든 저장 온도에서 단독 DACP와 CaO-DACP 처리된 감귤의 명도는 저장 기간 동안 무처리 시료와 동일한 경향으로 감소하였다(p<0.05). DACP 처리는 저장 중 감귤 과육의 당도, pH, 그리고 적정 산도에 유의적으로 영향을 미치지 않았다(p>0.05). Scanning electron miscopy (SEM) 결과, DACP 처리와 CaO-DACP 처리된 감귤은 무처리 시료의 표면보다 매끄러운 경향을 보였다. 본 연구를 통해 DACP 처리와 CaO-DACP 처리가 감귤 저장 중 품질 변화를 최소화시키는 살균 기술로 사용될 가능성을 확인할 수 있었다.

귤굴나방은 감귤의 어린 잎의 표면에 잠입하여 가해하고 생산성을 감소시키는 감귤의 주요한 해충이다. 귤굴나방의방제시기 결정을 위해 연간 발생양상을 예측하는 개체군 모형을 수립하고 모의 결과를 제주에서의 지난 10년간의트랩 포획 데이터와 비교하였다. 모형의 작성에 필요한 기초데이터는 국내외 각 문헌으로부터 수집하였다. 귤굴나방의발육단계별 발육모형과 성충 산란모형과 같은 부속모형의 결과값들과 기주인 감귤의 신초 발육율을 산출하는데에 일평균기온을, 성충의 비행활성을 산출하는 데에 일최저기온과 일평균풍속을 이용하였으며 이에 해당하는기상자료는 기상청의 제주도내 4개 관측지점의 데이터를 입력하였다. 모의 결과는 과거 트랩 포획 데이터와 잘적합되었으며 개체군 모형을 통해 해충의 발생양상을 예측하고 의사결정에 활용할 수 있다고 판단하였다.