콩(16) - 수확 후 관리

수확 후 관리 중에 발생하는 품질저하 및 손실량은 수확·탈곡작업, 건조 방법과 저장조건에 따라 달라지게 되며, 낙후된 수확 후 관리와 열악한 저장시설 및 가공방법 때문에 품질이 크게 저하되고 저장 중 손실량도 매우 크다. 이러한 품질저하와 손실을 최소화하기 위해서는 원인을 잘 파악하고 이에 대처한 수확 후 관리기술을 개발하는 것이 중요하다. 일반적으로, 콩껍질은 다른 콩과 작물이나 화본과 작물에 비하여 얇기 때문에 외부환경 조건에 따라서 품질 및 종자의 생명력이 크게 좌우된다. 따라서 콩의 수확·조제는 물론 농산물이 생산자를 떠나 최종소비자에게 전달되는 전 과정에서 발생되는 품질저하와 손실량을 최소화시키기 위한 일련의 기술이 필요하다.

손실의 원인 및 종류

가. 손실의 원인

수확 후 발생하는 손실은 수확, 탈곡 작업, 건조 방법, 저장 조건에 따라 달라지며, 특히 농업후진국에서는 원시적인 수확 후 관리와 열악한 저장시설 및 가공방법 때문에 손실량이 매우 많다. 이러한 손실을 줄이기 위해서는 손실의 원인을 잘 파악하고 이에 대처한 수확 후 관리기술을 개발하는 것이 중요하다.

나. 손실의 종류

수확 후 손실이란 수확 이후에 소비자에게 도달할 때까지 사람이 섭취하거나 이용하지 못하게 하는 품질의 변화나 무게의 감소를 의미한다. 이것은 수확 후 손실이 단지 유실된 곡물의 무게뿐만 아니라 영양분의 감소, 물리적인 손상, 종자의 활력의 퇴화 그리고 위생적으로 더러워진 것을 모두 포함한다.

(1) 무게 손실

무게 손실은 외견 손실과 실제 손실로 구분되는데, 외견 손실은 수확, 탈곡, 제분, 운송, 저장과 같은 특정한 수확 후 관리 과정에서 발생하는 무게의 감소이다. 그러나 상업적으로 곡물을 처리하는 과정에서 수분함량이 변하거나 먼지 또는 해충의 분비물에 의해 곡물이 변형되는 것은 단순히 무게만을 측정하는 것에 의해서는 알 수 없다. 따라서 실제 손실은 수분함량의 변화와 더불어 먼지와 곤충의 분비물에 의한 손실이 적절하게 외견 손실에 추가된 것을 의미한다.

(2) 영양 손실

콩과 작물에서 무게의 감소는 영양분의 감소로 이어지는데, 곡물이 수확, 콩알떨기(탈곡) 및 제분되는 과정에서 물리적으로 손상되었을 경우는 대개 무게측정에 총 영양분의 손실이 추정될 수 있다. 그러나 곡물이 곤충 또는 미생물에 의해 피해를 받았을 경우에는 무게의 감소보다는 단백질, 지방, 비타민 그리고 미량원소와 같은 영양 성분이 어느 정도 손실을 입었는가가 매우 중요하다.

(3) 품질 손실

수확 후 관리 중 먼지나 죽은 곤충, 동물의 털, 살충제와 같은 오염물질이 혼합되면 콩의 품질이 떨이지게 되며, 저장기간 중 미생물 오염에 의해 독성물질이 축적되거나 산패와 같은 생화학적인 변화가 발생하면 콩을 섭취하거나 이용하는데 있어서 많은 문제점이 있다. 이러한 품질 손실에 의해 사람이 콩을 이용할 수 없는 경우를 말한다.

(4) 종자의 활력 손실

수확, 탈곡, 건조, 저장 등 여러 과정을 거친 후 종자를 파종하였을 때 발아가 안 되거나 입모가 좋지 않다면 그것은 종자의 활력 손실로 생각된다.

수확·탈곡 및 정선

수확 작업은 콩 생산에서 매우 중요한 단계이다. 단보당 300㎏ (300㎏/10a)을 생

산하기 위하여 200㎏의 비용이 든다고 가정할 경우 그 잠재적 이익은 100㎏이다.

만약 수확과정에서 5%(15㎏/10a)가 유실된다면, 그 잠재적 이익은 15%가 줄어

들게 된다.

실제로 1999년 파주에서의 수확손실률을 조사하였는데, 태광콩은 6.0%, 신팔달콩2호는 4.3%의 콩이 수확과정 중에 손실되었다. 수확작업을 거칠게 하면 손실량은 더 많아질 수 있으며, 콩의 상품성이 낮아지는 결과로 이어진다.

수확과정 중에 발생하는 손실은 농가마다 매우 다르게 나타나며, (1) 수확 전 손실, (2) 수확작업 중 발생하는 손실 (3) 정선 및 탈곡 과정 중 발생하는 손실로 구분될 수 있다. 수확기간 중 포장에 떨어져 있는 콩들은 대개 수확 전에 꼬투리가 터지면서 유실되었거나 콤바인에 의해 거두어들이지 못한 것들이다.

가. 수확 전 손실

수확 전 손실은 콩의 꼬투리가 터져서 씨앗이 땅에 유실되는 손실로써 품종, 기상 그리고 수확시기에 의하여 영향을 받는다. 이러한 손실을 줄이기 위한 가장 좋은 방법은 수확시기가 되었을 때 꼬투리가 잘 터지지 않는 품종을 재배하는 것이다. 꼬투리가 잘 터지는 품종은 습기가 많은 날씨에서는 꼬투리가 잘 열리지 않으므로 유실되는 양이 적지만, 건조한 날씨에서는 꼬투리가 쉽게 열려서 많은 콩들이 유실된다.

그러나 꼬투리가 잘 터지지 않는 품종은 날씨와 관계없이 꼬투리가 잘 열리지 않는 특성을 갖고 있으므로 유실되는 콩들이 적다. 콩의 수확 전 손실을 줄이기 위한 두 번째 방법은 수분함량이 적정 수준에 도달했을 때 수확하는 것이다. 수분함량은 콩이 생리적 성숙기에 도달한 후 빠른 속도로 적어지므로 식물체가 수확하기 좋은 상태가 되었는데도 수확이 늦어지면 꼬투리가 열리면서 유실되기 쉬우며, 이것은 습한 날씨와 건조한 날씨가 반복될 때 특히 심해진다. 종자의 수분함량이 많으면 수확과정에서 기계에 의한 손상이 많으며, 건조시킬 때 콩알 껍질의 균열이 발생하거나 종자가 갈라져서 상품성이 떨어지기 쉽다. 콤바인으로 수확할 경우 씨앗의 수분함량이 13~14%내외(꼬투리가 고유의 성숙협색을 나타낸 때로부터 1주일 전후)일 때가 수확적기이지만, 이때 줄기의 수분함량이 많거나 잎이 푸른 상태로 남아 있으면 씨앗에 흙먼지가 부착되어 지저분한 종자가 발생할 가능성이 크므로 주의하여야 한다. 손으로 수확할 때는 잎이 황색으로 변하면서 잎이 떨어지고, 꼬투리의 80~90% 이상이 고유한 성숙협색으로 변한 시기의 5일 내외에 수확하며, 3일 정도 건조한 후 탈곡하는 것이 좋다. 가능하면 수확과 건조기간을 짧게 하여 콩알떨기(탈곡)하는 것이 좋다. 또한 수확할 때 가장 주의할 점은 수확 전후에 비를 맞지 않도록 하여야 한다. 비를 맞게 되면 품질이 크게 떨어지기 때문이다. 콩의 수확 전 손실을 줄이기 위한 또 다른 방법은 대면적을 전포장에 걸쳐 동시에 수확하는 것을 피하는 것이며, 이를 위해 성숙시기를 다르게 조정해서 파종하는 것이 좋다.

나. 수확작업 중 손실

수확작업 중에 발생하는 손실은 꼬투리나 씨앗이 콤바인 내부로 들어가지 못해서 발생하는 손실로써, 보통 손실량의 80~85%를 차지한다. 이러한 손실은 수확작업 중 꼬투리나 종자가 땅에 떨어져서 발생하는 손실, 콤바인 날에 의해 식물체가 잘려지지 않아서 발생한 손실, 잘려졌지만 꼬투리가 줄기로부터 분리되지 않아서 발생한 손실로 구분될 수 있다.

콤바인의 운행 속도는 수확작업 중에 발생하는 손실량에 막대한 영향을 미치는데, 운행속도가 빠를수록 콤바인 내부로 들어가지 못하고 땅에 떨어지는 양이 많아진다. 꼬투리가 터져서 발생하는 콩의 유실은 수확 전에 발생할 뿐만 아니라 콤바인으로 수확하는 도중에도 발생하는데, 꼬투리가 잘 터지는 품종은 식물체가 콤바인 날과 부딪칠 때 종자가 땅에 떨어져 유실되기 쉽다. 이런 형태의 손실은 콩의 수분함량이 감소하면 급격히 증가하며, 수분함량이 11%까지 떨어지면, 밤이슬 또는 습도가 높아져서 수확이 가능할 정도로 꼬투리가 녹녹해질 때까지 수확작업을 하지 않는 것이 좋다. 수확작업 중 발생하는 손실량을 줄이기 위해서는 잘 쓰러지지 않는 품종을 선택하는 것이 좋다. 식물체가 쓰러지면 수확작업이 느려지며, 콤바인에 의해 수확되지 못하는 양 또한 많게 된다.

또한 가장 낮게 달려있는 꼬투리와 콤바인의 절단 높이는 얼마나 많은 꼬투리가 수확되지 못하는지를 결정하는 요소이다. 파종밀도 또한 콤바인에 의한 수확에 영향을 주는데, 조밀하게 심으면 웃자라게 되며, 줄기는 얇아져서 연약하고 잘 쓰러진다. 반대로 드물게 심으면 꼬투리가 낮게 달리고 많은 곁가지가 발생하며, 곁가지들 중 일부는 쓰러져서 콤바인에 의해 절단되지 않을 수 있다. 또한 북주기 작업은 잡초방제를 위해 필요하지만 필요량 이상의 흙이 그루터기주변에 쌓이면 꼬투리 달리는 위치가 낮아지기 때문에 콤바인에 의해 수확되지 못하는 양이 많아질 가능성이 있다.

다. 탈곡 및 콩알고르기 중 손실

콩은 꼬투리로부터 쉽게 분리되며, 그 크기와 모양 때문에 정선 작업이 쉬운 편이다. 콤바인이 정상적으로 운행된다면 총 수확 손실량 중 약 20% 정도가 콩알떨기(탈곡) 및 정선과정에서 발생한다. 손실의 발생은 종자의 수분함량, 수확시기, 콤바인 운행방법 그리고 품종에 따라서도 다르게 나타난다.

씨앗의 수분함량이 20% 이상일 때는 콩알이 떨어지는 비율(탈립률)이 떨어지고, 탈곡에도 부적당하며, 수분함량이 12% 이하가 되면 탈곡과정에서 손실되는 양이 많아지므로 탈곡기의 회전속도를 늦추는 것이 좋다. 따라서 수분함량이 많을 때는 탈곡속도를 빠르게 하고, 적을 때는 늦추어야 한다.

탈곡 손실은 콩이 탈곡기의 실린더에 의해 파괴되거나 꼬투리가 벗겨지지 않은 채로 탈곡기를 통과해 나올 때 발생하며, 정선손실은 꼬투리가 벗겨진 콩이 협잡물 등과 함께 섞여 나올 때 발생한다. 따라서 이러한 손실을 최소화하기 위해 기계의 적절한 점검이 필요하다.

라. 손실의 측정

수확손실을 측정하기 위해서는 우선 수확된 지역에 테두리를 만든 후 테두리 내에 있는 파손된 콩, 줄기 또는 그 근처 꼬투리 내부의 콩 그리고 땅에 떨어져 있는 콩의 수를 조사한다. 그 결과는 총 수확과정에서 발생하는 손실과 수확 전에 유실된 것을 모두 포함하는 것이다. 만약, 손실률이 3% 이하이면, 콤바인 작업을 계속해도 되지만 3% 이상이면, 그 손실이 어디에서 발생하는지를 점검하고, 가능하면 그 문제점을 바로 잡아야 한다.

수확 전에 꼬투리가 터져서 발생한 유실량을 측정하기 위하여 수확되지 않은 곳에 테두리를 만든 후 땅에 떨어져 있는 콩의 수를 센다. 먼저 조사된 것으로부터 이 결과를 빼면, 그 차이가 콤바인의 채집 실패에 의한 손실과 콤바인 내에서의 탈곡 및 정선과정에서 발생하는 손실을 모두 포함하는 손실량이 된다.

수확과정에서 발생하는 손실이 매우 크다면, 손실의 근원을 정확하게 알기 위하여 다음 과정을 거쳐야 한다. 콤바인 앞에서 직전에 수확된 지점에 테두리를 만들고 그 안에 있는 콩의 수를 조사한 후 수확 전에 발생한 유실량을 빼면, 그 결과는 채집 실패에 의한 손실량이 된다. 콤바인의 정선손실은 수확과정에서 발생하는 손실량으로부터 수확 전 유실량과 채집실패에 의한 손실량을 빼었을 때 남는 부분이다. 이러한 과정을 거쳤을 때 수확 전 유실량이 많으면, 품종을 바꾸거나 재배방법의개선이 필요하며, 수확과정에서 발생하는 손실량이 크다면 기계조작의 문제점 또는 기계의 결함이 있는지를 검토하여야 한다. 콤바인으로 수확할 때 손실량을 줄이기 위해 유의해야할 점은 다음과 같다

- 익는 때(성숙기)에도 꼬투리가 잘 터지지 않는 품종을 선택하고, 수확적기에 수확해야 한다.

- 콤바인이 양호한 상태인지 또는 올바르게 작동하는지를 확인해야 한다.

- 북주기를 할 때 고랑을 너무 높게 하여 콩의 꼬투리달리는 위치를 낮추지 않아야 한다.

- 콤바인 절단기를 가능한 지표면 가까이 작동시켜야한다.

- 수확 시 콤바인 운행속도를 너무 빠르게 하지 말아야한다.

건조

건조는 일반적으로 콩의 수분함량을 낮추어서 저장기간 중에 씨앗에 싹이 트는 것을 억제하고, 품질을 양호한 상태로 유지하며, 박테리아와 곰팡이의 생장과 진드기와 곤충의 침해를 억제하기 위하여 수행된다. 곡물의 수분함량은 곡물의 형태, 화학 조성, 수확 시 수분함량, 수확방법, 대기의 상대습도, 계절변동에 따라 변한다. 곡물을 안전하게 저장하기 위해서는 씨앗의 수분함량을 충분히 낮추어서 호을 하여 열이 발생되거나 퇴화가 진행되지 않도록 하여야 한다.

가을 날씨는 매우 건조하여 콩이 포장에 선체로 판매 또는 저장이 가능할 정도로 건조되기도 하지만, 날씨가 습하거나 씨앗의 수분함량이 14% 이하로 떨어지기 전에 수확하였다면 수확 후 콩을 건조시켜야 한다. 상업적으로 판매하고자 하는 콩은 짧은 기간에 대량으로 건조시키기 위하여 가열된 공기를 이용하여 건조(열풍건조)시킬 필요가 있으나, 콩알 껍질이 균열되거나 갈라지기 쉽다. 균열의 정도가 상품성 저하에 미치는 정도는 건조공기의 온도와 습도, 건조 후 콩의 취급 상태, 균열정도에 대한 지역적 사고방식에 의존한다.

일반적으로 고온으로 건조시킬수록 콩알 껍질의 균열정도가 크며, 건조 후 정상적으로 다루더라도 콩알 껍질이 균열된 콩 중 많은 양이 갈라진다. 그러나 건조시킬 때 공기의 습도가 40% 이상으로 유지되면 콩알 껍질이 균열되거나 갈라지는 콩들의 발생이 적어질 수 있다. 온도가 11℃ 상승하면 습도가 거의 50% 정도 감소하기 때문에 건조과정에서 공기의 온도를 높이는 것은 상당한 한계가 있으며, 가능하다면 씨앗(종자)으로 사용하고자 하는 콩은 열풍건조를 하지 않는 것이 좋다.

그러나 건조중 공기의 온도 가 43℃ 이하, 습도 가45~75%로 유지된다면 발아력에 손실 없이 건조될 수 있다고 하며, 양호한 기상조건에서는 수분함량이 14%인 콩은 상온이나 저온에 의해서도 건조될 수 있다. 상온에 비해 약간 높은 온도로 가열하는 것은 건조과정을 빠르게 하며, 초기의 수분함량이 16% 이상이거나 기상조건이 불량할 경우 필요로 된다. 이것은 고온으로 건조시키는 것과 비교하였을 때 건조속도는 느리지만, 씨껍질이 균열되거나 갈라지는 종자가 적으며, 퇴화되는 종자도 적다. 콩을 일정 수분함량으로 건조하기 위하여 요구되는 기간은 콩의 초기 수분함량과 건조기간 중의 상대습도 및 온도에 의존하는데, 콩의 초기 수분함량과 상대습도가 높을수록 그리고 건조온도가 낮을수록 건조기간이 길어진다.

화학건조제의 이용

수확보조제 또는 화학건조제 사용을 고려해야 하는2가지 상황이 있다. 첫 번째는 콩을 이른 시기에 수확해서 높은 값으로 판매하기 위하여 식물체를 일찍 건조해야할 때이며, 두 번째는 수확적기에 있는 콩 포장의 잡초가 물기가 많고 푸른색을 띠기 때문에 수확작업을 쉽게 하기 위하여 잡초를 건조시켜야 할 때이다.

이른 시기에 수확하기 위해 콩 식물체에 건조제를 살포하는 것은 신중하게 생각해야 한다. 콩이 생리적 성숙기에 도달하기 전에 건조제를 살포하면 수량이 감소하기 쉽기 때문이다. 그러나 잡초를 죽이거나 건조시키기 위해서 화학건조제를 사용하는 것은 성숙된 콩의 수확 손실량을 줄일 수 있으며, 수확속도를 높이거나 사고의 위험성을 줄일 수 있다.

저장

안전하게 콩을 저장하기 위해서는 곰팡이가 자라거나 콩에 침투하지 못하도록 콩의 수분함량을 낮추거나 저장고의 공기를 충분히 저온 또는 낮은 습도로 유지시켜야 한다. 콩 씨앗의 수분함량이 12~12.5%일 때는 온도와 관계없이 저장고 내의 곰팡이 발생은 거의 없었으며, 5℃ 저온에서 저장할 경우는 콩의 수분함량이 14.0~14.3%에서도 곰팡이 발생은 전혀 없었다고 한다. 일반적으로 곰팡이는 온도가 4.4℃ 이하에서는 거의 자라지 못하며, 또한 상대습도가 65% 이하에서도 자라지 못한다. 온도에 따라서 약간 변하지만 65%의 상대습도 하에서 저장할 경우 콩의 수분함량은 11%~12%로 유지된다.

곰팡이와 곤충은 저장 곡물의 품질을 떨어뜨리는 주요 원인이다. 곰팡이와 해충 모두 콩에 상처가 있거나 부산물이 섞여있을 때 많이 발생하며, 고온 다습한 조건을 선호한다. 곤충은 건전한 콩 종자는 거의 먹지 않지만 곰팡이에 의해 변질된 콩은 쉽게 공격하여 큰 피해를 줄 수 있다.

콩은 다른 작물에 비해 저장기간 중에 수분의 영향을 가장 크게 받는다. 안전하게 콩을 저장하기 위해서는 콩의 수분함량을 적어도 13% 이하로 낮추어야 한다. 수분함량이 10% 이하인 콩은 4년간 저장하여도 양호한 상태를 유지하며, 수분함량이 12~12.5%인 콩은 거의 3년 동안 상품성을 유지하였으나, 수분함량이 13%인 콩은 수확시기부터 초봄까지, 수분함량이 14%인 콩은 추운 겨울 기간만 상품성을 유지하였다. 또한 콩의 씨앗퇴화는 겉모습에서 변화가 나타나기 전에 발생하므로 씨앗으로 사용하고자 하는 콩은 종자의 활력이 떨어지지 않도록 하기 위해서 가공용 콩에 비해 수분함량을 적어도 1%는 더 낮게 유지시켜야 한다.

콩의 씨앗이 품질과 관련하여 퇴화하는 주요인은 생리적 및 병리적 퇴화로 나눌 수 있는데, 씨앗의 퇴화는 생리적 성숙기(꼬투리와 종실이 황색이고 씨앗의 수분함량은 50~60% 정도일 때)이후부터 이루어진다. 생리적인 퇴화는 씨앗이 생리적으로 성숙된 후 밤낮의 온도 차이와 대기습도 등에 의하여 씨앗의 활성이 낮아지는 것을 의미하며, 병리적 퇴화는 곰팡이 및 세균 등과 같은 병원균이 씨앗에 침입하여 씨앗의 품질이 저하되고 발아력이 떨어지는 것을 말한다. 포장에서 씨앗의 퇴화정도는 품종 간 상당한 차이를 보이는데, 현재까지 알려진 바로는 씨앗의 크기가 큰 품종일수록 종자의 퇴화가 급속히 이루어지며 흑색콩은 황색콩에 비하여 퇴화가 느리게 진행되며, 씨앗의 크기가 비슷한 품종 간에도 종자의 유전적 특성에 따라 퇴화정도에 차이를 보인다. 저장에 있어서 중요한 요인인 온도는 수분함량과 밀접하게 관련되어있는데, 수분이 많은 콩은 상온에 비해 저온에서 더 오랜 기간 저장될 수 있다. 따라서 우리나라에서는 남부지역이 중부지역보다 온도가 높기 때문에 남부지역에서 안전하게 콩을 저장하기 위해서는 중부지역보다 콩의 수분함량을 더 낮추어야 한다.

또한 안전하게 콩을 저장하기 위해서는 잡초씨앗이나 이물질 그리고 균열이 심한콩은 제거되어야 한다.

공기순환

콩이 적정한 수분함량과 상대습도 조건에서 저장되더라도 콩더미 상층부에 이슬맺힘 현상이 발생할 수 있다. 저장고 내부의 온도차이가 심하면 이슬 맺힘 현상이 발생하는데, 수확 후 비교적 따뜻한 시기에 저장된 콩은 날씨가 추워짐에 따라 느리고 불균일하게 열을 잃는다. 늦가을과 겨울에 외부 온도가 떨어짐에 따라 가장자리 또는 저장고 외벽 근처의 콩은 빠르게 열을 잃지만 콩더미 내부에 있는 콩은 따뜻한 상태로 유지된다. 이온도 차이에 의해서 공기는 벽쪽 아래에 있는 차가운 콩으로부터 위를 통해 따뜻한 콩으로 이동하게 된다. 차가운 공기가 위로 상승하면서 공기의 온도는 상승하고, 콩의 표면에 접촉한 후 다시 온도가 낮아진다. 공기가 위로 상승하면서 데워질 때 수분을 흡수하며. 차가운 공기가 따뜻한 공기에 비해 더 적은 수분을 유지하므로 공기는 차가운 콩 표면 위에 응축하면서 수분을 방출한다. 이 과정은 콩에서 온도 차이가 있는 한 계속되므로 제일 상층은 습도가  매우 높아지며, 이것은 온도가 양호하다면 균류가 생장하기에 이상적인 환경을 제공하게 된다.

콩더미 전체의 온도를 균일하게 유지하여 이슬 맺힘 현상을 막을 수 있는데, 공기 순환은 콩의 내부까지 공기를 이동시켜서 콩더미 전체의 온도를 균일하게 유지하는 방법이며, 적은 양의 공기를 지속적으로, 또는 많은 양의 공기를 주기적으로 공급시켜야 한다. 공기순환을 위해서는 저장시설에 모터로 작동되는 환풍기, 공기 수송 시스템 또는 구멍이 뚫려있는 마루시설 등이 필요한데, 이 시스템들은 공기를 아래로 이동시키며, 배기관에 있는 팬을 작동시켜서 고온 다습한 공기를 이슬 맺힘 현상이 발생하는 차가운 콩 표면이 아니라 내부의 따뜻한 콩을 거쳐 방출시킨다.