식물공장에 재배 가능한 작물은 매우 다양할 것으로 본다. 식물공장에서 재식밀도에 대한 중요성이 인식되고 있다. 본 연구는 완전제어형 식물공장에서 콜라비의 재배에 적합한 재식밀도를 구명하기 위하여 수행되었다. 식물공장 형태는 형광등을 이용한 완전제어형태로, 박막수경재배를 이용하여 재배하였다. 재식밀도는 22plants/m2(15×30cm), 27 plants/m2(15×25cm), 그리고 33 plants/m2(15×20cm)로 처리 하였다. 식물체당 지상부 생체중과 건물중 또는 식물체당 벌브의 지상부 생체중와 건물중에는 재식밀도간 유의적인 차이를 보이지 않았다. 단위면적당 지상부 생체중과 건물중 또는 단위면적당 벌브의 지상부 생체중과 건물중에는 재식밀도가 높은 처리구(33plants/m2)에서 높게 나타났다. 재식밀도와 초장, 엽면적, 광합성, 경도 및 엽록 소간에는 유의적인 차이를 보이지 않았다. 재식밀도와 벌브 높이와 지름 및 당도간에는 유의적인 차이를 보였다. 재식밀도가 낮은 22plants/m2 처리구에서 가장 높은 벌브 높이와 지름을 보였으며, 당도 또한 높았다. 이상의 결과를 바탕으로 결론을 내리면, 경제성을 고려한 생육적인 측면에서는 단위면적당 생산량이 많은 재식밀도 33plants/m2 (15×20cm)가 적정하였으나, 당도와 같은 품질적인 측면에서는 재식밀도 22plants/m2 (15×30cm)가 적정하였다.

식물공장에서는 작물에 필요한 재배환경을 인위적을 조절하여 고품질 농산물에 대한 연중 계획생산이 가능하다. 본 연구는 완전제어형 식물공장 재배에 적합한 콜라비 품종을 선발하고자 실시하였다. 실험은 완전제어형 식물공장에서 수행하였고, 식물재료는 적색의 콜라비 품종인 ‘아삭콜’, ‘콜리브리’와 ‘퍼플킹’ 품종을 사용하였다. 인공광원은 LED광이었으며, 광도와 일장은 각각 249μmol·m·2·s-1, 12/12시간(밤/낮)이었다. 순환식 담액수 경방식으로, 정식 후 57일까지 재배하였다. 정식 후 43 일째에 전체 생체중과 괴경의 생체중 및 엽면적은 품종 간에 유의적인 차이를 보이지 않았다. 건물중과 괴경은 ‘아삭콜’ 품종이 가장 높게 나타났으며, 엽수는 ‘퍼플킹’ 품종이 가장 많았다. 당도와 수량는 ‘아삭콜’ 품종이 가 장 높았다. 생육과 상품수량을 고려해 볼때, 완전제어형 식물공장에 적합한 콜라비 품종은 ‘아삭콜’ 이었다.

In the present study, kohlrabi-kimchi was prepared for assessment of changes in sensory qualities and measurement of changes in quality characteristics according to the storage period for the purpose of using kohlrabi as an ingredient of kimchi. Examination of the physicochemical properties of kohlrabi-kimchi according to the storage period showed that the acidity increased steadily throughout the storage period, while soluble-solids content, pH and hardness decreased as the storage period elapsed. Meanwhile, the L value increased and then it decreased as the storage period elapsed, but, the a value increased and the b value gradually decreased after day 14 of storage. Reducing sugars increased up to day 10 of storage, and then they decreased slowly after day 15 of storage. Measurement of changes in lactic acid bacteria in kohlrabi-kimchi according to the storage period showed bacterial growth showing typical tendencies of Kimchi with a rapid increase on day 5 of storage and a decrease thereafter. Assessment of sensory qualities of kohlrabi-kimchi according to the storage period showed that the highest scores for appearance and sourness, odor, texture, and overall scores were obtained on day 15 of storage. Based on the above results, it was determined that the optimal maturity period of kohlrabi-kimchi is day 15 of storage.

본연구는 콜라비 추출물의 항산화 및 항염 효능을 조사하기 위하여 수행하였다. 콜라비는 70% 에탄올을 이용하여 조추출한 후 헥산, 에틸아세테이트, 부탄올을 이용하여 용매 극성에 따라 순 차적으로 분획하였다. 항산화 활성은 총폴리페놀 함량 측정과 ABTS 라디칼 소거활성을 측정하여 평 가하였다. 에틸아세테이트 분획물이 총폴리페놀 함량(27.33±0.26 mg GAE/g)과 ABTS 라디칼 소거활 성(IC50 172.9±1.6 ㎍/mL)이 가장 높게 측정되었다. 항염 활성은 RAW 264.7 세포를 이용하였으며, 에 틸아세테이트 분획물이 가장 높은 항염 활성을 보였다. 에틸아세테이트 분획물의 LPS로 유도된 RAW 264.7 세포에서 전염증성 매개인자들에 대한 저해효과를 농도별로 측정하여 확인하였다. 콜라비 에틸 아세테이트 분획물은 NO, PGE2 생성과 iNOS와 COX-2 및 TNF-α, IL-6, IL-1β와 같은 전염증 성 사이토카인들의 단백질 발현을 농도의존적으로 저해하였다. 이러한 결과들은 콜라비가 항산화 및 항염 효능을 가지는 소재로서의 개발 가능성이 있음을 시사한다.

This study was conducted to develop a predictive model for the growth of Escherichia coli strain RC-4-D isolated from red kohlrabi sprout seeds. We collected E. coli kinetic growth data during red kohlrabi seed sprouting under isothermal conditions (10, 15, 20, 25, and 30°C). Baranyi model was used as a primary order model for growth data. The maximum growth rate (μmax) and lag-phase duration (LPD) for each temperature (except for 10°C LPD) were determined. Three kinds of secondary models (suboptimal Ratkowsky square-root, Huang model, and Arrhenius-type model) were compared to elucidate the influence of temperature on E. coli growth rate. The model performance measures for three secondary models showed that the suboptimal Huang square-root model was more suitable in the accuracy (1.223) and the suboptimal Ratkowsky square-root model was less in the bias (0.999), respectively. Among three secondary order model used in this study, the suboptimal Ratkowsky square-root model showed best fit for the secondary model for describing the effect of temperature. This model can be utilized to predict E. coli behavior in red kohlrabi sprout production and to conduct microbial risk assessments.

본 연구는 자색 콜라비를 이용한 쿠키의 개발로 콜라비의 활용방안을 증진시킬 목적으로 콜라비 분말을 첨가하여 제조한 콜라비 쿠키의 관능검사 및 품질 특성을 평가하였다. 콜라비 쿠키의 일반성분 분석 결과 수분, 조단백질, 조지방 함량은 콜라비 분말 첨가량이 증가할수록 감소하는 경향이었다. 반죽의 pH와 밀도는 콜라비 분말 첨가 함량이 증가할수록 유의적으로 낮아지는 경향을 보였다. 콜라비 쿠키의 퍼짐성 지수는 콜라비 분말을 첨가하지 않은 대조군이 가장 컸으며, 콜라비 분말 첨가 함량이 증가할수록 작아지는 경향이었으나 유의적인 차이가 없었다. 쿠키의 색도는 콜라비 분말 첨가 함량이 증가할수록 대조군에 비해 명도(L값), 적색도(a값), 황색도(b값)은 유의적으로 감소하였다. 콜라비 쿠키의 경도는 콜라비 분말 첨가량이 증가할수록 유의적으로 증가하였다. 관능검사 결과 쿠키의 향, 질감 및 전체적인 기호도는 시료 간에 유의적인 차이가 없었으나, 쿠키의 색, 맛 및 외형은 콜라비 분말을 3%와 5%를 첨가한 군의 기호도가 높게 나타났다. 본 연구결과 쿠키제조 시 콜라비 분말 첨가는 품질특성에 영향을 미쳤으며, 관능 특성을 향상시키는 것으로 사료된다.

콜라비의 저장기간 동안 품질이 유지되는 적정 유통기간 설정을 위해, 2차대사산물 및 생리적 변화를 조사하였다. 그 결과, 콜라비를 상온에 저장할 경우, 저장 2주후부터 부패가 발생하기 시작함과 더불어 총 페놀 및 플라보노이드 함량 또한 급격한 감소를 보였다. 반면에 저온저장의 경우, 저장 2개월간 품질의 변화가 거의 없고 기능성 성분도 초기값을 유지하거나 높은 값을 유지하였다. 콜라비의 총 페놀 함량과 플라보노이드 함량은 저온저장으로 증가하였고, 상온저장 기간 동안 감소하였다. 또한 포장처리에 관하여, 콜라비의 페놀함량은 저장기간동안 포장처리 유무에 따른 유의적인 차이가 없었으나, 플라보노이드 함량은 0.05 mm PE 필름 밀봉시 이들 성분의 변화가 적은 것으로 나타나, 콜라비를 포장하여 저장하는 것이 플라보이드 함량 보존에 유효한 것으로 나타났다. 항암 성분으로 알려진 glucosinolate는 저장 기간 동안 유의적인 차이가 없는 것으로 나타나, 콜라비가 장기 저온저장동안 이들 유용한 성분을 유지하는 것으로 보인다. 본 연구에서 콜라비의 저장기간 동안 2차대사산물과 외관 품질변화는 밀접한 상관관계가 나타났다. 이러한 결과로부터, 페놀화합물과 같은 2차대사물질이 콜라비의 저장수명 구명을 위한 품질 지표로서 검토될 수 있을 것으로 제시한다.

This study was investigated to compare the major chemical components of kohlrabi (Brassica oleracea var. gongylodes) flesh and kohlrabi peel. Among the proximate compositions, the crude fat of kohlrabi peel contained lower than that of kohlrabi flesh, while the contents of carbohydrate and the crude protein were higher in the kohlrabi peel. Total free sugar content of the flesh kohlrabi was higher than that of the peeled kohlrabi, and the major free sugars of the flesh kohlrabi and peeled kohlrabi were identified as fructose and glucose. The value of glutamic acid was greater in amino acids of kohlrabi flesh and kohlrabi peel, and the contents of total amino acids and essential amino acids were higher in kohlrabi peel compared with kohlrabi flesh. Kohlrabi flesh also contained a higher level of unsaturated fatty acids than kohlrabi peel. The contents of organic acid were higher in kohlrabi peel, and the level of oxalic acid was the highest in both kohlrabi. The vitamin C contents of flesh kohlrabi and peeled kohlrabi were 231.36 mg/100 g and 402.75 mg/100 g, respectively. The mineral content of the peeled kohlrabi was higher than that of the flesh kohlrabi, and the mineral contents of the flesh and peeled kohlrabi were greater in the order of K>Ca>Mg>Na. As a result, the contents of total amino acid, essential amino acid, organic acid, vitamin C and mineral were higher in the peeled kohlrabi, and the free sugar and unsaturated fatty acid contents of the flesh kohlrabiwere higher.