[논문]저온건조 중 벼의 품질 특성

김훈; 한재웅

저온건조 중 벼의 품질 특성
Quality Characteristics of Rough Rice during Low Temperature Drying 원문보기

한국식품저장유통학회지 = Korean journal of food preservation, v.16 no.5, 2009년, pp.650 - 655

초록
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용량 150 kg의 실험용건조기와 heat pump를 이용하여 건조온도 20, 30, 40 및 $50^{\circ}C$에서 건조실험을 수행하였다. 건조과정에서 함수율, 동할율의 경시적 변화와 건조 전 후의 발아율 및 식미를 측정하여 저온건조과정에 벼의 품질과 적정 건조온도를 구명하였다. 건조온도 20, 30, 40 및 $50^{\circ}C$에서 건조속도는 0.3, 0.6, 0.9 및 1.3%/hr 로 건조온도가 높을수록 건조는 빠르게 진행되었으며, 건조온도 $40^{\circ}C$ 이상은 고온영역, 그 이하는 저온영역으로 구분할 수 있다. 동할율은 건조온도 $20^{\circ}C$에서는 발생하지 않았고 건조온도 30, 40 및 $50^{\circ}C$에서 1.6, 6.8 및 24.2%로 나타나 건조온도가 높을수록 동할 발생이 증가하였다. 따라서, 건조온도 20 및 $30^{\circ}C$는 동할율 기준치에 적합한 안전한 온도영역이며, $50^{\circ}C$는 매우 위험한 온도영역으로 판단된다. 또한, 건조온도 $40^{\circ}C$는 동할율 방지를 위해 템퍼링시간 증대 등 운영방법의 조정이 필요하였다. 건조온도가 높을수록 건조후 발아율은 저하하였으며, 건조온도 20 및 $30^{\circ}C$에서 발아율은 종자용으로 사용가능한 영역이었으며, 건조온도 40 및 $50^{\circ}C$는 최소 영역인 80%에 만족하였다. 식미관능검사에서전반적인(Overall) 품질, 외관(Appearance)의 품질, 맛(Taste)의 품질 및 조직감(Texture)의 품질에서 유의적인 차이가 나타났으며, 종합적으로 판단해볼 때 건조온도 $20^{\circ}C$와 $30^{\circ}C$에서 식미가 높게 나타났으며, 건조온도가 가장 높은 $50^{\circ}C$에서는 상대적으로 낮게 나타났다. 따라서, 품질이 우수한 건조조건은 건조온도 $30^{\circ}C$ 이하, 건조속도 0.6%/hr 이하를 유지하는 것이 적정한 것으로 판단된다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study was conducted to measure the quality characteristics of rough rice during low temperature drying by using an experimental dryer and heat pump with a capacity of 150kg at four temperature levels of 20, 30, 40, and $50^{\circ}C$. The quality and proper drying temperature of rough rice was investigated by measuring variations in moisture content, crack rates, germination rates and cooked rice. Temperatures over $40^{\circ}C$ is considered a high-temperature area, and below $40^{\circ}C$ is considered a low-temperature area. The drying rates were 0.3, 0.6, 0.9, and 1.3%/hr, and the crack ratios were 0, 1.6, 6.8, and 24.2% at the drying temperatures of 20, 30, 40, and $50^{\circ}C$, respectively, which showed that the higher the drying temperature was, the higher the drying rate and crack rate was. Therefore, 20 and $30^{\circ}C$ were found to be appropriate drying temperatures for avoiding crack formation, and $50^{\circ}C$ was inappropriate. At $40^{\circ}C$, the operation methods needed to be modified to limit cracking, such as increasing the tempering time. Also, as the drying temperature increased, the germination rate decreased. Germination rates at 20 and $30^{\circ}C$ were suitable for using the rough rice as a seed, and those at 40 and $50^{\circ}C$ were over 80%, which is the minimum allowable percentage. In the sensory evaluation of cooked rice, the quality of appearance, taste, and texture varied as a function of drying temperature. When considering these factors, the cooked rice that was dried at 20 and $30^{\circ}C$ was better than the cooked rice dried at high-temperature. Consequently, in view of drying temperature and rates, the best conditions for drying rough rice were below $30^{\circ}C$ and below 0.6%/hr.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

따라서, 본 연구에서는 벼의 저온건조 중 품질특성을 구명하기 위하여 건조온도 20～50℃ 범위에서 건조과정에서 함수율 및 동할율의 변화와 건조 후 발아율 및 식미특성을 조사하였다.

제안 방법

heat pump의 송풍량은 벼를 건조하는데 필요한 송풍량인 30 m³/min⋅ton으로 하였다. 각각의 건조온도에 대하여 벼 150 kg을 실험용건조기에 투입하고 최종함수율 15.5～16.5%까지 건조를 실시하였다. 건조과정에서 1시간 간격으로 건조기 하부에서 일정량의 시료를 채취하여 밀봉하여 외기에 방치하였다.
용량 150 kg의 실험용건조기와 heat pump를 이용하여 건조온도 20, 30, 40 및 50℃에서 건조실험을 수행하였다. 건조과정에서 함수율, 동할율의 경시적 변화와 건조 전ㆍ후의 발아율 및 식미를 측정하여 저온건조과정에 벼의 품질과적정 건조온도를 구명하였다.
건조온도는 20℃, 30℃, 40℃ 및 50℃의 4수준으로 하였으며, 온도발생장치는 heat pump를 사용하였다. heat pump의 송풍량은 벼를 건조하는데 필요한 송풍량인 30 m³/min⋅ton으로 하였다.
동할율은 수작업으로 왕겨를 제거하여 정립을 선별한 후 250립에 대하여 동할립판별기(DC-50, S.SEIKI, Japan)를 이용하여 육안으로 측정하였다(11).
백미의 외형 품질은 식미에 영향을 미치는 중요한 인자이다(12). 따라서, 건조온도 별 관능검사에 사용되는 백미는 동일한 외형품질 조건으로 제공하기 위해 색채선별기(ACS, A-MECS, Korea)로 분상질립, 착색립 등의 불량립을 선별하였고, 홈 선별기(TRG, Satake, Japan)를 이용하여 싸라기를 선별한 후 시료를 공시하였다. 공시한 백미의 품질은 표 1과 같으며, 건조온도 별로 유의적인 차이가 없어 식미 관능검사에 적정한 것으로 판단되었다.
발아율은 벼의 정립 100립을 물로 충분히 세척한 후 직경 15 cm 페트리디쉬에 여과지를 깔고 여과지가 충분히 젖을 정도로 물을 가하여 벼 정립을 올려놓고 온도 20℃, 상대습도 60%의 항온항습기(MTH4100, SANYO, UK)에서 7일간 배양한 후 발아한 미립수를 측정하였으며, 3회 반복 측정하여 평균값을 이용하였다.
5 cm, D×H)에 약 50 g의 밥시료를 cream scoop를 사용하여 분배하였다. 밥시료는 패널요원 30명이 관능적 특성(윤기, 색, 밥 이외의 냄새강도, 밥 특유의 맛 강도, 경도, 탄력성, 낟알의 응집성, 부착성)과 외관, 향, 맛, 조직감 및 전반적인 품질을 표 2를 기준으로 2회 반복 평가하였다. 평가방법은 9점 항목척도(1=대단히 낮음, 5=보통정도, 9=대단히 높음)를 사용하였다.
외형인자의 측정은 농산물검사기준에 준하여 시료 30 g에 대하여 수작업으로 측정하였으며, 3회 반복측정하여 평균값을 이용하였다. 백도는 정립을 대상으로 백도계(CR 300-3, Kett, Japan)를 이용하여 5회 반복 측정하였다.
백미의 식미 관능검사를 위해 벼를 실험용 현미기(THU, Satake, Japan)로 2회 탈부하여 현미를 제조하였다. 현미는 실험용 마찰식정미기(VP-31T, Yamamoto, Japan)를 이용하여 백도 38～39 범위가 되도록 도정을 하였다.
건조장치는 그림 1과 같이 150 kg 용량의 실험용건조기를 이용하였다. 벼를 건조기에 투입하고 배출오거에 의해 건조부을 통과한 벼는 승강기를 통해 건조기로 다시 투입되는 방법으로 벼가 순환하면서 건조, 템퍼링이 이루어지는 순환식 방식의 건조기를 사용하였다.
식미 관능검사에 사용한 밥의 제조는 백미 1000 g을 수압수세미(PR-7J, Aiho, Japan)를 이용하여 수세한 후 백미의 수분함량에 따라 가수량(백미 수분함량 14%기준, 가수량 1.45배)을 조정하여 30분간 침지한 후 전기밥솥(Samsung 850J, Korea)을 이용하여 취반하였다. 취반이 끝난 후 15분간 뜸을 들인 후 혼합하여 상온에서 냉각한 후 뚜껑이 있는 밥용기(8.
외형인자의 측정은 농산물검사기준에 준하여 시료 30 g에 대하여 수작업으로 측정하였으며, 3회 반복측정하여 평균값을 이용하였다. 백도는 정립을 대상으로 백도계(CR 300-3, Kett, Japan)를 이용하여 5회 반복 측정하였다.
용량 150 kg의 실험용건조기와 heat pump를 이용하여 건조온도 20, 30, 40 및 50℃에서 건조실험을 수행하였다. 건조과정에서 함수율, 동할율의 경시적 변화와 건조 전ㆍ후의 발아율 및 식미를 측정하여 저온건조과정에 벼의 품질과적정 건조온도를 구명하였다.
건조과정에서 1시간 간격으로 건조기 하부에서 일정량의 시료를 채취하여 밀봉하여 외기에 방치하였다. 채취한 시료의 곡온이 주위 공기온도와 평행을 이루도록 한 후 품질 및 식미특성을 구명하기 위하여 함수율, 동할율, 발아율 및 식미 관능검사를 수행하였다.
취반이 끝난 후 15분간 뜸을 들인 후 혼합하여 상온에서 냉각한 후 뚜껑이 있는 밥용기(8.5×4.5 cm, D×H)에 약 50 g의 밥시료를 cream scoop를 사용하여 분배하였다.
백미의 식미 관능검사를 위해 벼를 실험용 현미기(THU, Satake, Japan)로 2회 탈부하여 현미를 제조하였다. 현미는 실험용 마찰식정미기(VP-31T, Yamamoto, Japan)를 이용하여 백도 38～39 범위가 되도록 도정을 하였다. 백미의 외형 품질은 식미에 영향을 미치는 중요한 인자이다(12).

대상 데이터

건조장치는 그림 1과 같이 150 kg 용량의 실험용건조기를 이용하였다. 벼를 건조기에 투입하고 배출오거에 의해 건조부을 통과한 벼는 승강기를 통해 건조기로 다시 투입되는 방법으로 벼가 순환하면서 건조, 템퍼링이 이루어지는 순환식 방식의 건조기를 사용하였다.
실험에 사용한 시료는 강원도 철원지역에서 수확한 오대벼로 함수율은 25.4～26.6% (w.b.) 범위였다. 벼는 조선기로 이물질을 선별한 후 40 kg 포대에 담아 2℃ 저온저장고에 보관하였으며, 실험 24시간 전에 상온에 방치한 후 실험에 사용하였다.

데이터처리

평가방법은 9점 항목척도(1=대단히 낮음, 5=보통정도, 9=대단히 높음)를 사용하였다. 평가자료는 SAS(ver 7.0)을 이용하여 시료간의 유의적인 차이를 검증하기 위해 분산분석을 하였으며, 시료간의 차이가 있는 경우 SNK(Studentized Newman Keul)의 다중비교를 실시하여 시료군의 평균값을 비교 분석하였다(12).

이론/모형

함수율은 10 g-135℃-24시간 상압정온측정법으로 3회 반복 측정하여 평균값을 이용하였다(10).

성능/효과

벼의 발아율은 종자용으로 사용할 경우 90%, 이외에는 80%가 최소 영역이다(16). 건조온도 20 및 30℃에서 발아율은 종자용으로 사용가능한 영역이었으며, 건조온도 40 및 50℃는 최소 영역에 만족하였다.
건조온도 20, 30, 40 및 50℃에서 건조속도는 0.3, 0.6, 0.9 및 1.3%/hr 로 건조온도가 높을수록 건조는 빠르게 진행되었으며, 건조온도 40℃ 이상은 고온영역, 그 이하는 저온영역으로 구분할 수 있다. 동할율은 건조온도 20℃에서는 발생하지 않았고 건조온도 30, 40 및 50℃에서 1.
건조온도가 높을수록 건조후 발아율은 저하하였으며, 건조온도 20 및 30℃에서 발아율은 종자용으로 사용가능한 영역이었으며, 건조온도 40 및 50℃는 최소 영역인 80%에 만족하였다.
4%로 감소하였다. 따라서, 건조전ㆍ후의 발아감소율은 건조온도 20℃, 30℃, 40℃ 및 50℃에서 각각 1.9%, 5.7%, 6.7% 및 12.0%로 나타나 건조온도가 높을수록 크게 나타났다. 발아율은 일반적으로 높은 건조온도에도 건조할 경우 저하한다고 보고하였는데(5) 본 실험도 동일한 결과로 나타났다.
따라서, 품질이 우수한 건조조건은 건조온도 30℃ 이하, 건조속도 0.6%/hr 이하를 유지하는 것이 적정한 것으로 판단된다.
표 4는 건조온도 별 관능검사 결과를 나타낸 것이다. 밥 이외의 냄새 강도(Off-odor)는 20℃와 30℃에서 다른 건조온도 영역에 비해 유의적인 차이가 나타났고, 윤기의 정도(Glossiness), 색의 강도(Color) 및 탄력성(Springiness)은 20℃, 30℃ 및 40℃에서 50℃와 유의적인 차이가 나타났다. 밥 특유의 맛 강도(Taste) 및 거칠음성(Roughness)은 20℃에서 다른 건조온도 영역에 비해 유의적인 차이가 나타났다.
밥 이외의 냄새 강도(Off-odor)는 20℃와 30℃에서 다른 건조온도 영역에 비해 유의적인 차이가 나타났고, 윤기의 정도(Glossiness), 색의 강도(Color) 및 탄력성(Springiness)은 20℃, 30℃ 및 40℃에서 50℃와 유의적인 차이가 나타났다. 밥 특유의 맛 강도(Taste) 및 거칠음성(Roughness)은 20℃에서 다른 건조온도 영역에 비해 유의적인 차이가 나타났다. 경도(Hardness), 낟알의 응집성(Cohesiveness) 및 부착성(Adhesiveness)은 건조온도에 따른 유의적인 차이가 나타나지 않았다.
식미 관능검사에서 전반적인(Overall) 품질, 외관(Appearance)의 품질, 맛(Taste)의 품질 및 조직감(Texture)의 품질에서 유의적인 차이가 나타났으며, 종합적으로 판단해볼 때 건조온도 20℃와 30℃에서 식미가 높게 나타났으며, 건조온도가 가장 높은 50℃에서는 상대적으로 낮게 나타났다.
식미 관능검사의 결과를 종합적으로 판단해볼 때 건조온도 20℃와 30℃에서 식미가 높게 나타났으며, 건조온도가 가장 높은 50℃에서는 상대적으로 낮게 나타났다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	쌀은 무엇에 따라 품질에 큰 차이가 발생하는가?	쌀은 품종, 재배방법 및 수확후 처리기술 등에 따라 품질에 큰 차이가 발생하는데, 수확후 처리기술에는 건조, 저장, 가공, 포장 및 유통기술이 있으며, 건조는 수확후 첫 번째 공정으로 건조공정이 적절치 못하면 저장, 가공 등 후속공정에 악영향을 줌으로 건조공정은 쌀의 품질유지에 관건이 되는 기술이다(1)
	벼를 건조하는 동안에는 어떤 것으로 인해 식미저하가 발생하게 되는가?	벼를 건조하는 동안에는 동할립 증가, 발아율 감소, 환원당 증가 및 효소력 저하 등으로 식미저하가 발생하게 된다. 또한, 건조온도가 높을수록 미립내부의 온도 및 함수율의 차이에 의해 열응력 및 수분차에 의한 응력이 증대되며, 응력이 과대하게 발생되면 낟알에 금이 가는 동할이 발생하게 된다.
	벼를 건조할 때 상온의 공기를 열원으로 사용하는 방법을 일반적으로 뭐라고 부르는가?	벼의 건조방법에는 상온의 공기를 열원으로 사용하는 방법과 상온의 공기를 가열하여 열원으로 사용하는 방법으로 크게 구분할 수 있다. 일반적으로 전자를 상온통풍건조 또는 저능력(low-capacity) 건조방법이라 하고, 후자를 열풍 건조 또는 고능력(high-capacity) 건조방법이라 한다(2,3). 우리나라와 일본 등은 열풍건조를 많이 이용하고 있는데, 주로 순환식건조기 및 연속식건조기에서 화석연료로 공기를 가열하여 건조에 이용한다(1,3).

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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