파프리카는 sweet pepper 또는 bell pepper로 알려져 있으며, 한국에서 경제적으로 중요한 신선채소 중 하나이다. 파프리카는 붉은색, 주황색, 노란색 등 많은 종류의 색을 가지며, 그 중 붉은 파프리카는 전체 생산의 40%를 차지한다. 붉은 색 파프리카는 많은 유리당을 함유하여 단맛을 내고, carotenoid, vitamins, flavonoid 및 tocopherol과 같은 식물유래 생리활성물질을 함유하여 각종 암이나 심혈관계 질환을 예방한다고 알려져 있다. 우리나라의 파프리카 재배면적 및 소비량은 증가하는 추세이며, 생산량의 대부분은 일본으로 수출이 되고 있으며, 호주, 러시아, 태국, 홍콩 등의 나라에도 수출이 되고 있다. 그러나 파프리카의 수확 후 병충해 및 곰팡이로부터 품질의 저하 및 선도유지에 문제가 생기고 있는 실정이다. 이를 막기 위해 현재 시행되고 있는 파프리카의 검역처리 방법 중 화학적 약제 처리 방법은 인체에 유해하고, 환경문제에 대한 우려가 높아지면서 지양하고 있다. 우리나라는 2012년 식품의약품안전처로부터 식품에 전자선 조사 처리가 허용이 되었고, 친환경적인 검역처리 방법으로 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 일본으로 수출되는 붉은색 품종의 파프리카를 대상으로 전자선 조사 처리 후 조사선량 및 저장에 따른 미생물학적, 이화학적. 관능적 품질변화를 확인하고, 조사처리 여부를 판별하기 위한 DNA comet assay, 전자코 향기패턴분석, ESR 분석을 실시하여, 조사여부를 확인하고, 판별 마커를 확립하고자 하였다.
전자선 조사된 파프리카의 미생물 실험 결과 비조사구의 초기 미생물 농도는 총균수(104 CFU/g), 효모 및 곰팡이(104 CFU/g) 및 대장균군(102 CFU/g)의 값을 나타내었다. 총균수와 효모 및 곰팡이의 수는 조사선량이 증가함에 따라 감소함을 보였고, 대장균군은 2 kGy 이상의 선량에서는 검출 되지 않아 전자선에 대한 미생물 저감화 효과를 확인하였다.
이화학적 품질 특성을 분석한 결과, 경도 및 기계적 색도의 명도(L)값, 카로티노이드 함량, 유리당 함량은 저장기간 및 선량이 증가할수록 유의적으로 낮아지는 경향을 보였다. 반면 수분함량, 총 페놀 함량, DPPH & ABTS 라디칼 소거능, 비타민 C, 유기산 함량 등은 조사선량에 따른 영향은 적은 것으로 확인되었다.
관능평가 결과, 파프리카의 색과 조직감은 전자선의 영향을 받아 평점이 다소 낮으나 향, 및 외관은 선량에 따른 차이는 크지 않았다. 저장 기간 20일차에서 2 kGy 저장 시료에서는 20일 이후 기호성이 크게 떨어져 상품성의 측면에서 파프리카에는 1 kGy 미만의 선량이 적합할 것으로 고려된다. 전자코를 이용한 주성분 분석 결과, 비조사시료와 조사시료를 구분할 수 있었다.
조사여부 확인을 위해 스크리닝 방법 (DNA comet assay, 전자코 향기패턴 분석), 확증법 (ESR) 이용하여 판별특성을 분석하였다. DNA comet assay 결과, 조사선량에 따라 tail의 길이가 증가하였고 저장 14일 이후에는 비조사시료와 조사시료 사이의 차이가 미미하였으나, 씨를 이용하여 저장 14일까지 0.4 kGy 이상의 선량에서 조사확인이 가능한 것으로 확인되었다. ESR 측정결과, 0.4 kGy 조사 후 알코올 오븐건조(alcoholic extraction & oven drying) 및 알코올 진공건조(alcoholic extraction & vacuum drying) 전처리 시료는 동결건조(freeze drying) 및 진공건조(Vacuum drying) 전처리 시료에 비해 명확한 cellulose radical 유래의 signal을 확인할 수 있어 판별이 가능하였다.