[논문]국내산 맥류의 식이섬유 조성 및 이들 추출물의 점성 비교

이영택

문제 정의

국내산 품종별 보리, 귀리, 밀, 호밀의 식이섬유 함 량과 추출믈의 점성을 분석하여 생리적 기능성이 높은 식품 소재로서의 활용성을 모색하였다. 평균 총 식 이섬유함량은 보리 19.
다소 미흡하였다. 따라서 본 연구에서는 국내산 맥류품종들의 수용성, 불용성 및 총식이섬유 함링을 분석하고 식이섬유 추출물의 점성을 비교하여 건강 기능성 식품소재로서의 활용성을 모색하고자 하였다.

가설 설정

1) Values are means ± standard deviation.
1) Values are means ± standard deviation.
1) Values are means ± standard deviation.
2) Soluble β-glucan as percent of total β-glucan.

제안 방법

보리는 정맥수율이 중량비로 67.5%가 되도록 Satake Test MilKSatake Engineering Co., Ltd, Japan)로 도정하였으며, 귀리는 Dehuller를 사용하여 겉 귀리의 껍질을 제거한 groat로 제조하였다. 밀과 호밀의 제분은 Brabender sample mill을 사용하였으며 가루와 bran으로 분리하였다.
보리쌀, 밀, 귀리 groat, 호밀을 분쇄한 가루를 알칼리조건(pH 10)에서 slurry로 조제한 후 45±1℃에서 30분간 교반하여 추출하였다. 이를 원심분리(15,000 xg, 15 분; 5℃)한 후 상징 액을 Haake Rotovisco RV20 점도계 (Germany, sensor system NV)를 사용하여 23℃, 전단 속도 0~800 1/s 에서 겉보기 점도를 측정하였다.
교반하여 추출하였다. 이를 원심분리(15,000 xg, 15 분; 5℃)한 후 상징 액을 Haake Rotovisco RV20 점도계 (Germany, sensor system NV)를 사용하여 23℃, 전단 속도 0~800 1/s 에서 겉보기 점도를 측정하였다.

대상 데이터

국내산 맥류로서 장려품종으로 재배되고 있는 보리 5품종(올보리, 친양보리, 찰보리, 찰쌀보리, 새쌀보리), 귀리 2품종(올귀리, 식용귀리), 밀 5품종(그루밀, 탑동밀, 은파밀, 올그루밀, 우리밀), 호밀 2품종(두루 호밀, 칠보호밀)을 선정하여 사용하였다. 맥류시료는농촌진흥청 작물시험장으로부터 제공받아 4℃ 에서 보관하면서 실험에 사용하였다.
맥류시료는농촌진흥청 작물시험장으로부터 제공받아 4℃ 에서 보관하면서 실험에 사용하였다.

이론/모형

수용성 식이섬유($DF), 불용성 식이섬유(IDF), 총 식이섬유(TDF) 함량은 Prosky 등6)의 방법에 따라 total dietary fiber assay kit (Sigma Chemical Co.,USA)를 사용하여 측정하뗬다.
일반성분 분석은 AACC 방법'에 따라, 수분함량은 Ar-oven법(AACC 44T5A)으로, 조단백칠은 Kjeltec Auto 1030 Analyzer (Tecator Co, , Sweden) < 사용하여 Micro-Kjeldahl법 (AACC 46-13)으로, 회분은 건식회화법 (AACC 08-01)으로 분석하였으며 조지방은 Soxhlet법으로 측정하였다. 전분함량은 starch-gluco-amylase 방법(AACC 76-11)에 의해 측정하였다.
측정하였다. 전분함량은 starch-gluco-amylase 방법(AACC 76-11)에 의해 측정하였다.
총 -glucan 함량은 McCleary와 Glennie- Hoi-mW 의 효소적 방법에 의하여 0 -glucan assay kit (Megazyme Pty, Ltd., heland) 를 사용하여 측정하였다, 불용성 6-glucane 수용성 8-ghmn을 Aman과 Graham8) 의 방법에 준하여 추출한 다음 측정하였으며, 수용성 B-glucan의 함량은 총 & -glucan 함량에서 불용성 B-glucan의 함량을 뻰 수치로 산츨하였다.

성능/효과

국내 산 밀 품종의 총 B-glucan 함량은 평균 0.53%로 보리와 귀리에 비해 현저하게 낮았으며 수용성 日 -glucan 함량 또한 0.11%로 매우 낮은 것으로 측정되었다. 호밀의 경우에는 총 ^-glucan 함량이 1.
국내산 맥류 품종들을 알칼리 추출한 후 식이섬유 추출물에 대한 점도를 측정한 결과, 수용성 식이섬유 함량이 증가함에 따라 추촐물의 점도가 증가하는 경향을 보여주었다(Fig. 1). 호밀의 식이섬유 추출물이 가장 점도가 높았고 보리와 귀리의 점도가 그 다음 순으로 높았으며 밀이 가장 낮은 것으로 측정 되었다.
식이섬유 추출물의 점도는 호밀, 보리 쌀, 귀 리 groat, 밀의 순으로 높았으며, 맥류 품종의 수 용성 식이섬유 함량이 높을수록 점도가 높은 경향을 보여주었다. 국내산 맥류의 고점도 식이섬유는 생리 기능성이 높은 건강식품소재로서의 활용가치가 클 것으로 사료되었다.
65%로 현저하게 줄어들었다. 귀리 groat의 수용성, 불용성 및 총 식이섬유는 각각 4.94%, 10.51%, 15.45%로 조사되었으며, 이는 귀리 groat의 수용성, 불용성 식이섬유 함량을 각각 6.0~ 7.1%, 4.1 ~4.9%로 분석한 결과⑸와 비교할 때 불용성 식 이섬유 함량이 다소 높은 것으로 나타났다. 귀리 brane hot 또는 cold cereal에 수용성 식이섬유의 급원으로 사용되고 있으며 혈중 콜레스테롤을 저하시키는 효과가 큰 것으로 알려져 있다16).
9%의 3-glucan을 함유하고 있다고 보고한 결과18) 와 유사하였다. 귀리 품종의 불용성 8-glucan 함량이 0.68%로 보리 품종에 비해 훨씬 낮은 반면에 수용성 8-glucane 3.69%로 높아 용해성에 있어서 맥종 중 가장 높게 나타났다.
76%로 크게 감소하였다. 귀리로부터 껍질을 제거한 groat는 전분 52.75%, 단백질 15.82%, 회분 1.75%를 함유하였으며, 지질 함량은 9.25%로 타 곡류에 비해 아주 높게 나타났다. 귀리 groat는 일반적으로 단백질이 12.
1 % 범위로 보고13,14)한 바 있다. 보리는 도정처리에 의해 껍질과 강층이 제거됨에 따라 불용성 식이섬유가 4.26%로 감소한 결과 보리쌀에서는 총 식이섬유 함량이 9.65%로 현저하게 줄어들었다. 귀리 groat의 수용성, 불용성 및 총 식이섬유는 각각 4.
곡류에서 추출한 3-glucane 높은 점성을 나타내는데 이는 0 -glucan 함량이 높은 보리와 귀리 gum의 점성에 대하여 조사한 실험결과21,22)에 나타난 바 있다. 보리와 귀리 gums의 유동 특성에 관한 실험에서 확인된 바와 같이 추출물은 전단응력에 의해 탄력적인 -glucan 분자가 유동방향에 따라 정 렬되어 점도가 감소하게 되는 의가소성의 유동특성을 보여주는 것으로 사료되었다. 곡류의 주요 비전분 다당류로서 B-glucan과 함께 밀과 호밀의 배유세포벽을 구성하는 pstosan(arabimxylan)은 추출물의 점도에 관여할 수 있으며, 수용성 pentosaii의 함량이 점도를 높이는 요소인 것으로 보고2324)된 바 있다.
7%의 순이 었다. 수용성 식 이섬유의 함량은 보리 6.6%, 호밀 6.4%, 보리쌀 5.4%, 귀리 groat 4.9% 밀 3.8%의 순이었으며, 밀과 호밀의 제분부산물인 brane 경제적 인 측면에서 활용성이 높은 식이섬유소재인 것으로 확인되었다. -Glucan 함량은 보리와 귀리에서 4.
총 3-glucan에 대한 수용성 3-glucan의 비율로 나타낸 용해성은 귀 리와 보리순으로 높았으며 밀과 호밀에서는 낮은 것으로 나타났다. 식이섬유 추출물의 점도는 호밀, 보리 쌀, 귀 리 groat, 밀의 순으로 높았으며, 맥류 품종의 수 용성 식이섬유 함량이 높을수록 점도가 높은 경향을 보여주었다. 국내산 맥류의 고점도 식이섬유는 생리 기능성이 높은 건강식품소재로서의 활용가치가 클 것으로 사료되었다.
13%로 도정처리에 의해 증가함을 보여주었으며, 이는 읺ucan이 보리의 외부층인 강층보다 배유세포벽에 더 많이 존재하기17) 때문인 것으로 판단되었다. 원맥보리 의 수용성 및 불용성 8-glucan 함량은 각각 2.43%, 2.02%였으며 보리쌀의 수용성 및 불용성 8-이ucan의 함량은 각각 2.45%, 2.68%로 B -glucan의 용해성은 대략 반 정도인 것으로 나타났다. 귀 리 groat의 총 -glucan 함량은 4.
밀 bran의 수용성 및 불용성 식이섬유는 원맥보다 다소 증가하였으며 호밀 역시 bran의 식 이섬유 함량이 원맥에 비해 높아졌다. 제분 부산물인 brane 대부분 사료로 사용되는 실정임을 감안할 때 식이섬유 소재로서 매우 적절한 것으로 확인되었다.
5%로 유사하게 높았으 며 호밀과 밀에서는 낮게 나타났다. 총 3-glucan에 대한 수용성 3-glucan의 비율로 나타낸 용해성은 귀 리와 보리순으로 높았으며 밀과 호밀에서는 낮은 것으로 나타났다. 식이섬유 추출물의 점도는 호밀, 보리 쌀, 귀 리 groat, 밀의 순으로 높았으며, 맥류 품종의 수 용성 식이섬유 함량이 높을수록 점도가 높은 경향을 보여주었다.
국내산 품종별 보리, 귀리, 밀, 호밀의 식이섬유 함 량과 추출믈의 점성을 분석하여 생리적 기능성이 높은 식품 소재로서의 활용성을 모색하였다. 평균 총 식 이섬유함량은 보리 19.9%, 호밀 18.0%, 밀 15.9%, 귀 리 groat 15.5%, 보리쌀 9.7%의 순이 었다. 수용성 식 이섬유의 함량은 보리 6.
품종별 밀의 식이섬유를 분석한 결과 수용성 식이섬유는 3.80%로 맥류 중 가장 낮았지만 불용성 식이섬유 함량이 12.07%로 높아 총 시 이섬유 함량에서는 귀리 groat와 유사하게 나타났다. 호밀의 경우 수용성 식이섬유 함량이 6.
품종별 밀의 전분 함량은 62.25%였으며 단백질 함량은 1656%, 회분 함량은 L68%로 나타났다. 국내산 밀은 단백질 함량이 약 11^15% 였고 회분 함량이 수입산 밀 품종에 비해 약간 높은 것으로 분석된 바 있다 10T2).
품종별 보리의 평균 전분 함량은 원맥이 55.73%였으며 도정한 후는 67.69%로 10% 이상 증가하였으며 평균 단백질 함량에서는 원맥과 보리쌀이 각각 14.92%, 11.90% 로 보리쌀이 원맥에 비해 낮았다 보리의 회분 함량은 원맥에서 1.86%였으며 도정 후에는 껍질과 겨층이 제거되어 0.76%로 감소하였다. 지질 함량은 원맥에서 3.
같다. 품종별 보리의 평균 총 식이섬유 함량은 19.86%였으며 수용성 식이섬유 함량은 6.62%로 불용성 식이섬유 함량 13.24%에 비해 훨씬 낮았다. 보리의 수용성, 불용성 및 총 식이섬유 함량은 각각 3.
국내산 밀은 단백질 함량이 약 11^15% 였고 회분 함량이 수입산 밀 품종에 비해 약간 높은 것으로 분석된 바 있다 10T2). 품종별 호밀의 전분과 단백질 함량은 각각 58.76%, 14.41 %로 밀에 비해 약간 낮았으며 회분 함량은 1.92%로 밀보다 약간 높았다.
곡류의 주요 비전분 다당류로서 B-glucan과 함께 밀과 호밀의 배유세포벽을 구성하는 pstosan(arabimxylan)은 추출물의 점도에 관여할 수 있으며, 수용성 pentosaii의 함량이 점도를 높이는 요소인 것으로 보고2324)된 바 있다. 호밀은 & -glucan 뿐만 아니라 수용성 pentosan과 같은 수용성 식이섬유의 함량이 높아 추출물의 점도를 높이는데 크게 관여한 것으로 판단되었다.
11%로 매우 낮은 것으로 측정되었다. 호밀의 경우에는 총 ^-glucan 함량이 1.53%로 보리와 귀리에 비해서는 낮았지만 밀보다는 높았으며, 주로 불용성의 함량이 높은 것으로 분석되었다. 국내산 밀과 호밀 품종의 총 -glucan 함량은 외국산 밀과 호밀에서 각각 0.
1). 호밀의 식이섬유 추출물이 가장 점도가 높았고 보리와 귀리의 점도가 그 다음 순으로 높았으며 밀이 가장 낮은 것으로 측정 되었다. 이들 식 이섬유 추출물은 전단속도가 증가할수록 점도가 감소하는 의가소성의 유동특성을 보여주었다(Fig.

후속연구

점성이 높은 국내산 맥류의 식이섬유소는 섭취 시인 체내 소화기관에서 분해되지 않고 점도를 유지함으로써 그 생리적 기능성이 우수한 것으로 간주되었으며, 이는 콜레스테롤 함량 저하와 인슐린에 대한 반응조절의 효과2526)에서 잘 나타나 있다, 따라서 국내산 맥류에 함유되어 있는 식이섬유 소재의 점성 및 리올로지 특성을 이용한다면 여러 식품산업 분야에서 유용하게 활용할 수 있을 것으로 사료되었다.

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