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문제 정의
- 국산 맥주보리의 품질향상을 위한 육종을 도모하기 위하여 농촌진흥청 영남농업시험장에서 보유하고 있는 맥주보리 유전자원 59품종 및 계통을 중심으로 원맥 및 맥아의 품질분석을 실시하여 품질이 우수한 자원을 선발하여 품질향상을 위한 육종 소재로 이용할 목적으로 수행하였다.
- 본 연구는 현재 영남농업시험장에 보유하고 있는 맥주보리 유전자원에 대한 원맥 및 맥아품질분석을 수행하여 고품질 맥주보리 품종육성을 위한 육종소재로 이용코자 수행하였다.
제안 방법
- 2.5 mm체로 선립한 원맥 250 g씩을 동용량의 맥아신장도 조사용 시료를 넣은 용기와 함께 제맥통에 담아 시험연구용 자동 製除麥機(Micro-malting plant, 독일 Seeger사)을 이용하여도 찌기 법 (Takeda, 1989)을 일부 보완 수정하여 실시하였다. 방법은 46시간정도 水浸 및 乾浸을 반복하면서 浸麥(Steeping) 하였고, 16-12 에서 약 5일정도 단계적으로 온도를 낮추어 가면서 發芽(Germination) 시켰다.
- 곡물중의 수분함량은 일반성분의 변질이나 저장특성에 많은 영향을 주기 때문에(Atzema, 1998) 정확한 값을 얻기 위하여 수분을 보정하였다.
- 곡피율 측정방법은 원래 NaClO3 80ml+12.5% NaOH 20ml 용액 속에 원맥을 넣어 끓인 다음 껍질을 녹여내는 방법을 사용하지만, 유독성 약품을 사용하는 위험성이 있어 본연구에서는 위험성과 환경보호 차원에서 다음과 같이 간이측정법을 개발하여 실시하였다. 껍질이 상하지 않고 상태가 양호한 맥아 30립을 무작위로 선별하여 중량을 측정한 후, 핀셋을 이용하여 맥아가 깨지지 않도록 조심스럽게 껍질만 벗겨내어 알맹이 부분과 껍질 부분을 분리하여 무게를 측정한 후 다음 식에 적용시켜 산출하였다.
- 방법은 46시간정도 水浸 및 乾浸을 반복하면서 浸麥(Steeping) 하였고, 16-12 에서 약 5일정도 단계적으로 온도를 낮추어 가면서 發芽(Germination) 시켰다. 그리고 대비품종(사천6호)의 엽아 신장 도가 80%전후일 때에 焙燥(乾燥, Kilning)상으로 옮긴 후, 45~85℃의 온도범위에서 단계별로 차츰 온도를 상승 시켜 가면서 건조맥아의 수분함량이 5% 전후가 되도록 건조시켰다. 시료의 표면온도가 상온까지 저하된 후에 除根機(Root remover)를 사용하여 뿌리 및 이물질을 제거하는 방법으로 맥아를 제조하였다.
- 5% NaOH 20ml 용액 속에 원맥을 넣어 끓인 다음 껍질을 녹여내는 방법을 사용하지만, 유독성 약품을 사용하는 위험성이 있어 본연구에서는 위험성과 환경보호 차원에서 다음과 같이 간이측정법을 개발하여 실시하였다. 껍질이 상하지 않고 상태가 양호한 맥아 30립을 무작위로 선별하여 중량을 측정한 후, 핀셋을 이용하여 맥아가 깨지지 않도록 조심스럽게 껍질만 벗겨내어 알맹이 부분과 껍질 부분을 분리하여 무게를 측정한 후 다음 식에 적용시켜 산출하였다.
- 당화(맥아당)된 맥즙(Wort)을 사용하여 Density-meter(Anton paar, DMA4500)를 이용하여 측정한 당도와 비중을 다음과 같은 계산식에 의해서 산출하였다.
- 맥아(Green malt)는 FriabilimeterB 사용하여 맥아 파쇄 정도와 불발아율을 측정하였고 EBC분쇄기 (Bhuller miag사)를 이용하여 Fine(L0mm이하) 및 Corse(3.0 mm이하)분쇄하였으며, 수분측정기 (Denver사 IR-200)를 사용하여 맥아수분을 측정한 후 오토켈달법으로 맥아전질소(Malt total nitrogen) 함량을 조사하였다.
- 맥즙중의 가용성 질소(Soluble nitrogen)함량을 측정한 후, 맥아 전질소량을 다음식에 대입시켜 산출하였다.
- 그리고 대비품종(사천6호)의 엽아 신장 도가 80%전후일 때에 焙燥(乾燥, Kilning)상으로 옮긴 후, 45~85℃의 온도범위에서 단계별로 차츰 온도를 상승 시켜 가면서 건조맥아의 수분함량이 5% 전후가 되도록 건조시켰다. 시료의 표면온도가 상온까지 저하된 후에 除根機(Root remover)를 사용하여 뿌리 및 이물질을 제거하는 방법으로 맥아를 제조하였다.
- 이 외에 맥아품질을 좌우하는 중요 형질인 당화시간, 여과 시간, 맥즙점도, 색도(Color) 및 pH 등을 측정하였다.
대상 데이터
- , 1996). 본 시험 결과에서는 이에 합당한 자원은 Table 1 과 같이 Ao 82-418(100%), Kinukei 9(100%), 수원327호(100%) 및 밀양81 호(100%) 등을 비롯하여 총 13품종 및 계통이었다.
- 본 연구는 영남농업시험장에서 보유하고 있는 맥주보리 유전자원 중 117품종을 '97년에 10a당 질소:인산: 가리(10:8:8 kg)와 유기질 비료로서 퇴비를 1000 kg을 시비하여 재배하였고, , 98년도에 수확한 재료중에서 숙기가 빠르고 도복에 강하며 종피색이 황금색을 띄면서 대립인 특성을 가진 59 품종 및 계통을 연구재료로 사용하였으며 사천6호를 대조구로 하였다.
이론/모형
- 분쇄된 맥아 50 g을 증류수 800 g과 함께 당화 비커에 담아 당화조(Mashing bath, LKB-20)를 이용하여 일정시간 동안 45~70℃의 범위 내에서 시간별로 온도를 상승시키면서 전분이나 단백질 등의 분해작용에 의해 고분자가 저분자로 변화되는 과정에서 맥아당을 생성시키도록 유도한 EBC법에 따랐다.
- 따라 실시하였다. 원맥품질 관련 형질중 곡피율, 단백질, 전분, β-글루캔, 발아세, 발아율 등을 분석하였고, 곡피율은 개량한 영시분석기준에 따랐으며, 단백질 분석은 오토켈달(Buchi사)을 사용하였고, 전분은 소모기법, β-글루캔은 McCleary법 (McCleary, and Holmes 1985)을 적용하였으며,발아세, 발아율 및 수감수성 시험은 도찌기법에 따라 수행하였다.
- 품질분석은 EBC(European Brewery Convention, 1985), ASBC(American Society of Brewing Chemists, 1989) 및 도찌기법(Takeda, 1979)을 개량하여 확립한 영남농업시험장분석기준에 따라 실시하였다. 원맥품질 관련 형질중 곡피율, 단백질, 전분, β-글루캔, 발아세, 발아율 등을 분석하였고, 곡피율은 개량한 영시분석기준에 따랐으며, 단백질 분석은 오토켈달(Buchi사)을 사용하였고, 전분은 소모기법, β-글루캔은 McCleary법 (McCleary, and Holmes 1985)을 적용하였으며,발아세, 발아율 및 수감수성 시험은 도찌기법에 따라 수행하였다.
성능/효과
- 1. 원맥의 단백질함량은 평균 12.3% (10.7~14.9%)를 나타내었으며, 글루캔함량은 3.5~5.8%로 평균 4.6%였다.
- 2. 맥아신장도, 불발아율, Friability, 여과시간, 맥즙추출율, 콜박지수 및 효소력가는 품종간 유의 차가 인정되었으나, 그 밖의 형질은 차이가 없었다.
- 3. 15개 품질관련 형질간의 상관분석 결과, 원맥의 단백질함량이 높을수록 맥아 단백질(0.800**)은 상대적으로 증가하지만, 당도(-0.578**), Friability(-0.554**), 맥즙추출율(-0.592**)및 콜박지수(-0.681**) 등은 낮아져 품질을 저하시키는 고도의 부의 상관이 인정되었다.
- 4. 맥아의 단백질함량이 높아짐에 따라서 추출율(-0.774**) 과 콜박지수(-0.778**)가 현저하게 감소되는 등 품질저하의 원인이 되었다.
- 5. 본시험에서 추출율이 80% 이상이면서 콜박지수 및 효소력가 등 종합적으로 품질이 우수한 품종 및 계통은 외국품종으로서 Viva, Nishino chikara, Kinukei 9 및 Kinukei 12 의 4품종 및 계통과 국내육성 품종으로서 사천6호와 진양보리였다.
- 결론적으로 연구재료중 맥즙 추출율이 80%이상이면서 콜 박 지수 및 효소력가 등이 높은 품종 및 계통은 Table 4에 나타낸 바와 같이 외국품종으로서 Viva, Nishino chikara, Kinukei 9 및 Kinukei 12의 4품종 및 계통과 국내 육성품종으로서 사천 6호가 품질이 우수한 것으로 밝혀졌으며, 이들은 최근 육성되어 농가에 보급중인 진양보리와 함께 고품질 맥주보리 품종육성을 위한 육종소재로 많이 이용될 것으로 기대된다.
- 4% 의 범위를 나타내었다(Table 1). 단백질 함량은 27품종이 12% 에서 12.9%사이에 분포하였고, 11.9% 미만도 19품종(32%)으로 나타났다. 이중에서 Kinukei가 11.
- 단백질 함량은 평균 12.7%로 최저 11.0%에서 최고 14.4% 의 범위를 나타내었다(Table 1). 단백질 함량은 27품종이 12% 에서 12.
- 맥아 품질과 관련된 15개 형질간의 상관분석 결과를 보면 (Table 3), 원맥의 단백질함량이 높을수록 맥아중의 단백질 함량도 높아져 0.800**의 정의 상관이 인정되는 등 대부분의 형질에서도 상대적으로 증가하는 경향이었다. 일반적으로 맥주보리는 맥아중의 단백질함량이 높아지면 반대로 맥즙수율이나 콜박지수 등 품질이 저하되는데 맥즙당도(-0.
- 1%로 두꺼운 품종까지 다양한 변이를 보였다. 맥아 품질을 결정하는 형질 중에서 ANOVA분석 결과를 보면 맥아신장도(**), 불 발아율(*), Friability(**), 여과시간(**), 맥즙추출율(**), 콜박지수(**) 및효소력가(**)는 1% 또는 5%의 품종간 차가 인정되었으나, 그 밖의 형질은 차이가 없는 것으로 나타났다. 특히 외국으로부터 도입한 품종보다도 국산보리인 사천6호의 Extract가 80% 를 상회하는 고품질로 나타났는데 이것은 Oh et al.
- 본 시험 결과에서는 Disengolden(O), Ao 82-418(4), Kanto nijo 18(4) 및 수원327호(6) 등에서 수감수성이 10이하로 매우 낮았으며, 전체의 연구재료중 30품종 및 계통(51%)에서 수감 수성이 낮은 경향을 나타내어 대부분이 맥아 생산용으로는 별다른 문제점을 갖고 있지 않았다(Table 4~6).
- 본 시험 결과에서는 전분함량이 70% 이상인 것이 6품종으로 밝혀졌고, 대부분의 품종에서 60~70%사이에 분포하여 유사한 결과를 얻을 수 있었다. 특히 Dissa가 74.
- 본 연구에 사용된 맥주보리에서는 최저 3.5%에서 최고 6.1 %의 변이폭을 나타내었으며 (Table 1), 그중에서 37품종이 4.0~4.9%사이에 분포하였으며 평균 4.5%이었다. 특히 Asahi 9/D.
- 5%이었다. 특히 Asahi 9/D.A/3/A.H/G.M가 3.5%로 가장 낮았고, Franka(3.7%), 두산 10호(3.8%) 및 Yudakei 8(3.8%) 등이 저글루캔 품종으로 나타나 맥주제조용으로 매우 적합하였다(Fig. 2).
- 결과를 얻을 수 있었다. 특히 Dissa가 74.9%로 가장 높았고, Azmagolden(74.2%), 수원295호(73.5%) 및 Viva(72.4%)등 6개 품종 및 계통에서 70% 이상의 함량을 나타내어 전분함량이 높은 것으로 나타났다(Fig. 3). Oscarsson et al.
후속연구
- , 1998). 그러나, 맥주 제조시에는 글루캔 함량이 높을수록 섬유성 침전물이 많이 생겨 겨울철에 맥주가 동결되는 현상이 발생하고 맥즙 점도가 높아져 여과시간이 길어지는 등 비(非)경제적인 것으로 알려지고 있으므로 저 β-글루캔 품종을 육성하는 것이 바람직할 것이다.
- , 1997). 따라서 상기의 6개 품종 및 계통은 금후 고전분 품종 및 중간모본 육성에 많은 이용이 기대된다.
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