CA·MA 저장법

왜 배우는가: CA·MA 저장은 청과물의 저장 기간을 늘리는 대표적인 기체 조절 기술이므로, 저장 설계와 품질 관리의 기본 원리가 된다. 시험에서는 두 방법의 원리 차이와 기체 조성 조건을 비교하는 문제로 반복해서 출제된다.

출제 이력: 제116회 4교시 2번, 제92회 1교시 9번, 제89회 1교시 1번

1. 한 줄 정의와 핵심 키워드

CA·MA 저장은 청과물 주변의 기체 조성을 조절해 호흡과 노화를 늦추는 저장법이다.

핵심 키워드는 다음과 같다.

• 조절대기 저장(CA): 저장고 안의 산소와 이산화탄소 농도를 설비로 맞추는 저장법이다.
• 변형대기 저장(MA): 밀봉 포장 내부의 기체 조성이 호흡과 포장재 투과성에 따라 변하는 저장법이다.
• 호흡 억제: 산소를 낮춰 청과물의 호흡 속도를 줄이는 작용이다.
• 혐기 호흡: 산소가 부족할 때 일어나 알코올 발효와 이취를 만드는 호흡이다.
• 에틸렌 억제: 노화를 촉진하는 에틸렌 발생을 줄이는 효과이다.
• 기체 투과성 필름: 호흡하는 청과물에 맞춰 산소와 이산화탄소가 통과하는 포장재이다.
• 저온 저장 병용: 기체 조절을 저온과 함께 적용하는 저장 조건이다.

2. 개념 풀이

조절대기 저장은 저장고의 공기 조성을 대기 조성과 다르게 맞춰 저장하는 방법이다. 일반적으로 산소 8% 이하, 이산화탄소 1% 이상인 상태를 말하며, 산소는 낮추고 이산화탄소는 높이는 방향으로 조절한다. 기체는 저장고에 주입하거나, 청과물 자체의 호흡으로 생성되는 이산화탄소를 이용해 맞춘다.

기체 조성은 품목마다 다르다. 사과는 5℃에서 이산화탄소 10~15%, 산소 10% 혼합기체로 저장하는 것이 효과적이라고 알려져 있고, 토마토는 이산화탄소 5%, 산소 5%, 12℃ 조건이 적합하다고 알려져 있다. 따라서 CA 저장의 조성 값은 품목과 온도에 따라 함께 정해진다.

원리는 호흡 억제에 있다. 산소 농도를 낮추면 호흡 속도가 줄어 당과 유기산의 소모가 억제되고, 에틸렌 생성도 함께 줄어 연화와 숙성이 늦어진다. 다만 산소를 완전히 제거하면 혐기 호흡으로 전환되어 알코올 발효가 생기고 이취가 발생하므로, 산소를 일정량 남기는 것이 조절의 핵심이다.

산소는 낮추되 완전히 없애지 않는 것이 CA 저장의 핵심 원리이다.

변형대기 저장은 기체 조절을 포장이 맡는 방식이다. 플라스틱 필름으로 청과물을 밀봉하면 호흡으로 산소가 소비되고 이산화탄소가 발생한다. 동시에 필름을 통해 일정량의 기체가 투과하므로, 포장 내부에 CA와 유사한 조성이 자연스럽게 형성된다. 저장고 설비 없이 포장만으로 기체 환경을 만든다는 점이 CA 저장과의 차이이다.

포장재 선택도 이 원리의 일부이다. 호흡이 활발한 청과물에는 기체 투과성 필름을 쓰고, 육류·어류처럼 호흡하지 않는 식품에는 기체 교환을 막는 차단성 필름을 쓴다. 기존의 LDPE, PVC, EVA, OPP 필름은 호흡량이 많은 절단 청과물에 투과성이 부족하므로 청과물용으로는 적합하지 않다.

두 방법을 한 문장으로 묶으면, CA 저장은 저장고 설비로 기체를 조절하고 MA 저장은 포장재의 투과성으로 기체를 조절한다. 두 방법의 공통 목표는 호흡 억제와 호기성 미생물 증식 억제이다.

3. 등장 배경과 필요성

청과물은 수확 후에도 살아 있는 조직이므로 호흡을 계속한다. 이 과정에서 당과 유기산이 소모되고 조직이 연화되어 품질이 떨어진다. 저온 저장만으로는 호흡 억제에 한계가 있어, 기체 조성을 함께 조절하는 방법이 필요해졌다.

기록상 가장 이른 연구는 1821년 프랑스에서 이뤄진 실험이다. 밀봉한 유리 용기에 과일과 이산화탄소 흡착제를 넣었더니 과일의 품질이 오래 유지되었고, 산소가 부족하면 과일이 정상적으로 숙성되지 못하는 현상이 관찰되었다. 1918년 영국에서는 이산화탄소 농도가 종자의 호흡 속도에 미치는 영향을 밝힌 실험이 이어졌고, 이후 CA 저장의 이론적 기반이 쌓였다.

이후 질소를 압축 공기에서 공급하는 시스템, 저산소 CA, 저에틸렌 CA, 급속 CA 저장이 개발되어 청과물 품질 유지 기술로 발전했다. CA 저장은 호흡, 에틸렌 발생, 연화, 성분 변화와 관련된 노화를 방지하고 곰팡이 발생률을 줄이는 효과가 있다. 다만 감자의 흑색심부병이나 상추의 갈색반점 같은 생리 장해를 일으킬 수 있고, 낮은 산소에서 혐기 호흡의 결과로 이취가 생기므로 함께 관리해야 한다.

설비를 갖추기 어려운 유통 단계에서는 포장만으로 기체 환경을 만드는 MA 저장이 실용적인 대안이 된다. 그래서 CA와 MA는 설비 중심과 포장 중심이라는 서로 다른 경로로 같은 목표를 추구하는 기술로 자리 잡았다.