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문제 정의
- 동진벼는 금남풍, 낙동벼, 사토미노리를 3원 교배하여 개발된 품종으로서 남부지방에서 재배하기 적합하고 1981년에 장려품종으로 선정된 품종이다. 따라서 본 연구 에서는 상기품종의 5년 이상 비축원 고미를 사용하여 이화 학적 특성 및 식미관능평가함으로서 변화정도를 비교･분석하여 묵은 쌀(古米)의 수출 및 활용방안을 마련하기 위한 기초 자료를 제공하고자 추진하였다.
- 본 연구는 쌀의 생산년도별(2005년, 2006년, 2009년) 품질변이 양상을 구명하기 위하여 남평벼와 동진벼에 대한 다양한 이화학적 특성 및 품질특성을 조사하였다. 저장기간이 길수록 단백질 함량은 증가하였으며, amylose 함량 및 Toyo 윤기치는 감소하는 경향을 보여주었다.
가설 설정
- 1)Values are average ± standard deviation (n=3).
제안 방법
- 각 품종별로 동일조건으로 취반한 더운밥에 대한 식미평가 결과를 안정적으로 도출하기 위해서 평가자들을 충분히 훈련시킨 후, 결과치의 변이가 적은 연령대별로 평가자 20～ 25명을 선발하여 실시하였으며 농촌진흥청(Lee., 2002)의 조사기준에 따라 외관(밥모양, 윤기), 향, 맛, 윤기, 찰기의 종합적인 총평을 실시하여 7점 척도(-3～+3)로 평가하였다. 시료의 배치방법은 동일한 조건 유지를 위하여 미리 준비된 접시에 가나다순으로 시료를 배열하고 대비품종으로 추청 벼를 가운데에 배치한 다음, 랩으로 싸서 보관 후 검사원에게 동시에 제공하는데, 식미 관능검정용 접시에 밥을 담을 때는 계량스푼을 이용하여 밥의 모양이나 양이 일정하도록 하였으며 농촌진흥청 평가기준에 준하여 3회 반복으로 실시하였다.
- 1 g의 분쇄가루에 1 mL 에탄올과 9 mL 1N NaOH를가한 후 진탕항온수조에서 10분간 호화시킨 후 증류수로 100 mL을 채웠다. 그 중 5 mL에 1 mL acetic acid, 2 mL 2% I 2-KI(iodine solution)를 가한 후 증류수를 이용하여 100 mL로 맞춘 다음 20분후에 620 nm에서 흡광도 값을 측정하였다. Toyo value는 밥의 윤기치를 간이측정하여 밥맛을 예측하는 분석방법으로서 Chun et al.
- 즉, 백미 33 g의 시료를 80°C의 더운물에서 10분간 취반 후 상온에서 3분간 뜸을 들인다. 그 후 Toyo meter (MA-90B, Japan)를 이용하여 3반복으로 윤기치를 측정하였다. 알칼리붕괴도(Alkali Digestion Value; ADV)는 불순 물이 없는 시료에 1.
- 5분간 유지시킨다. 그 후, 다시 3.7분 동안에 50℃로 냉각시키면서 호화점도 특성을 조사하였다. 총 실험 시간은 약 13분정도 로서 실험 후 최고점도(Peak Viscosity), 최저점도(Trough), 최종점도(Final Viscosity), 강하점도(Breakdown) 및 치반점도(Setback)를 계산하여 특성을 비교하였다.
- 생산년도별 남평벼와 동진벼의 식미를 비교하기 위하여 식미관능평가에 경험이 있는 전문 패널을 통해 식미관능평 가를 실시하였다. 식미관능평가시 기존에 많이 보급되어 있는 품종인 추청벼(2009년산)를 대비로 하여 2005년, 2006년및 2009년 각각 남평벼와 동진벼에 대하여 더운밥의 식미치를 비교한 결과는 Table 5에 나타내었다.
- , 2002)의 조사기준에 따라 외관(밥모양, 윤기), 향, 맛, 윤기, 찰기의 종합적인 총평을 실시하여 7점 척도(-3～+3)로 평가하였다. 시료의 배치방법은 동일한 조건 유지를 위하여 미리 준비된 접시에 가나다순으로 시료를 배열하고 대비품종으로 추청 벼를 가운데에 배치한 다음, 랩으로 싸서 보관 후 검사원에게 동시에 제공하는데, 식미 관능검정용 접시에 밥을 담을 때는 계량스푼을 이용하여 밥의 모양이나 양이 일정하도록 하였으며 농촌진흥청 평가기준에 준하여 3회 반복으로 실시하였다. 식미관능평가는 농촌진흥청 국립식량과학원에서 개발한 식미평가자동시스템(밀폐된 부스형)을 활용하여 평가자간의 데이터보완을 철저히 하였다.
- 쌀의 색도는 쌀을 분쇄기(Micro hammer cutter mill, Type-3, MHK Trading Co., Bucheon, Korea)로 분쇄하여 분말로 만든 후 100 mesh체를 통과한 시료를 Hunter 색차계(Model CM-3500D, Minolta, Tokyo, Japan)을 이용하여 Hunter value로 L(lightness), a(redness), b(yellowness)의 색차를 조사하였으며 시료당 3회 반복 측정하였다.
- 0178 N)으로 적정하여 KOH mg/100 g으로 표시하였다. 쌀의 신선도와 관련된 pH 측정은 40 mesh로 분쇄한 현미분말 10 g을 취하여 증류수 50 mL를 가하고 1시간 동안 교반한 후 pH meter(Model 720P, Istec Inc., Seoul, Korea)를 이용하여 3회 반복 측정하였다.
- 7분 동안에 50℃로 냉각시키면서 호화점도 특성을 조사하였다. 총 실험 시간은 약 13분정도 로서 실험 후 최고점도(Peak Viscosity), 최저점도(Trough), 최종점도(Final Viscosity), 강하점도(Breakdown) 및 치반점도(Setback)를 계산하여 특성을 비교하였다.
대상 데이터
- 본 연구에 공시한 시험재료인 2005년, 2006년 및 2009년산 백미의 물성 및 이화학 성분 변화는 Table 1에서와 같이 나타내었다. 일반적으로 단백질 함량은 원료 쌀의 밥맛을 결정하는 요인으로서 중요한 역할을 하는 성분으로(Juliano, 1985)로 알려져 있는데, 본 연구의 원료 쌀의 단백질 함량은 2006년산 남평벼에서 8.
- 본 연구에 사용된 시료는 2005년, 2006년 및 2009년(대비)에 생산되어 정부비축미로 저장된 남평벼(Oryza sativa cv. Nampyeongbyeo)와 동진벼(Oryza sativa cv. Dongjinbyeo)를백미로 도정하고 진공팩에 포장 후 시험전까지 냉장 보관되었던 쌀을 사용하였다.
- 본 연구의 시험재료인 남평벼(Nampyeongbyeo)와 동진벼 (Dongjinbyeo)는 농촌진흥청에서 밥쌀용으로 개발한 품종으로서 남평벼는 이리 390호(만금벼)와 밀양 95호의 교배로 만들어져 특성검정시험 및 지역적응시험을 통해 1997년에 육성되어 대전 이남 평야지의 보통기나 이모작 재배에 알맞으며 맑고 투명한 쌀알로서 모양이 좋고 밥맛이 좋은 품종이다. 동진벼는 금남풍, 낙동벼, 사토미노리를 3원 교배하여 개발된 품종으로서 남부지방에서 재배하기 적합하고 1981년에 장려품종으로 선정된 품종이다.
데이터처리
- 쌀의 이화학성분 등 각 항목의 측정값은 SPSS 통계 package program(Statistical Package Social Science, Version. 12.0)를 이용하여 분산분석(ANOVA)을 실시하였고, 시험군간의 유의성은 Duncan의 다중범위시험법(Duncan’s multiple range test)로 p<0.05 수준에서 유의성을 검증하였다.
이론/모형
- Toyo value는 밥의 윤기치를 간이측정하여 밥맛을 예측하는 분석방법으로서 Chun et al.(2007)의 방법에 따라 시행하였다. 즉, 백미 33 g의 시료를 80°C의 더운물에서 10분간 취반 후 상온에서 3분간 뜸을 들인다.
- 단백질 함량은 Micro Kjeldahl 질소정량법을 이용하였다. 즉, 시료 0.
- 아밀로그램 특성은 신속점도측정계(Rapid Visco Analyzer, Model RVA-3D, Newport Scientific, Warriewood, Australia)를 이용하여 측정하였다. 즉, 백미 시료를 60 mesh 이상으로 분쇄한 후 3 g을 측량하여 분석전용 용기에 투입하고 25 mL의 증류수에 분산시켜 50°C에서 1분간 유지시킨 후 50°C에서 95°C까지 4.
- 알칼리붕괴도(Alkali Digestion Value; ADV)는 불순 물이 없는 시료에 1.4% KOH 10 mL를 넣은 후 30°C 항온기에 24시간동안 정치 한 후 알칼리붕괴도(퍼짐도+맑음도)를 농촌진흥청 조사기준(Lee., 2002)에 의하여 구분하였다.
- 단백질 함량은 Micro Kjeldahl 질소정량법을 이용하였다. 즉, 시료 0.5 g를 정확히 칭량 후 Kjeldahl 분해병에 넣고 진한 황산 20 mL, 분해촉매제 1 g을 넣은 후 Foss digester 2020와 자동분석장치(Foss Kjeltec 2400, Foss Tecator, Huddinge, Sweden)를 이용하여 정량하였으며 아밀로스 함량은 Juliano (1971)의 요오드 비색정량법에 따라 3반복으로 측정하였다. 즉, 0.
- 지방산도(fat acidity)는 A.O.A.C(Helrich & Kenneth., 1996) 의 방법에 따라서 측정하였는데 40 mesh로 분쇄한 백미 분말 10 g을 benzene으로 추출하고 alcohol-phenolphthalein 용액으로 용해시킨 후 KOH 표준용액(0.0178 N)으로 적정하여 KOH mg/100 g으로 표시하였다.
성능/효과
- 아밀로그래프에 의한 호화점도 측정 결과에서는 저장 기간이 증가함에 따라 최저점도, 최종점도 및 치반점도 값은 감소하는 경향을 보였지만 강하점도는 증가하는 경향을 보였다. 경도는 저장기간이 증가할수록 잘 부숴지는 경향을 보였고 식미관능평가 결과에서는 일반적으로 저장기간이 증가할수록 선호도가 매우 낮음을 알 수 있었다. 이상의 결과로부터 쌀은 수확 후 저장기간이 5년이상 경과되면 신선도와 품질이 저하되고 지방산도가 증가되어 고미취 및 이취가 발생하고 쌀자체의 호화 및 취반특성에 많은 변화가 나타나 밥맛과 관련하여 품질이 저하될 뿐만아니라 식품원료로서의 가치가 떨어지는 것으로 확인할 수 있었다.
- 공시품종(남평벼, 동진벼)의 생산년도에 따른 호화점도(RVA) 특성은 Table 3에 나타내었으며 최고점도(peak viscosity)는생산년도에 상관없이 전체적으로 남평벼에 비하여 동진벼가 높았으나 최저점도(tough)는 2005년산 남평벼와 동진벼에서 134.72와 139.36 수준으로서 오래된 쌀일수록 최저점도 수치는 높았으며 생산년도 간에는 유의적인 차이를 나타내었지만 동일한 생산년도 간에는 유의적인 차이를 보이지 않았다. 이전의 보고(Han, 1982; Kim et al.
- 생산년도에 따른 남평벼와 동진벼의 색도를 Table 2에 나타내었다. 남평벼의 L값은 생산년도가 오래될수록 약간 증가하는 경향을 나타낸 반면 동진벼에서는 생산년도별 뚜렷한 경향치는 없었으며 2006년산에서 70.39로서 가장 높게 측정되었다. 또한 a값의 경우 2005년, 2006년 및 2009년산 남평벼에서는 0.
- 28로서 2005년산과 2006년산에 비하여 신선함을 나타내었으며 경도(hardness)를 분석한 결과 생산년도가 오래될 수록 경도가 낮은 값을 나타내어 잘 부숴지는 경향을 보였다. 두께(thickness) 측정 결과에서는 생산년도가 오래될수록 얇음을 알 수 있었다. 이는 저장기간 중 수분 함량의 변화로 인하여 줄어든 것으로 사료된다.
- 68를 나타내어 저장기간이 길수록 2009년산에 비하여 지방산도가 월등히 증가되어 고미취 발생과 산패가 진전된 것으로 보여주었다. 또한 색도는 저장기간이 증가할수록 L 값, a값, b값 모두에서 증가하는 경향을 보였다. 아밀로그래프에 의한 호화점도 측정 결과에서는 저장 기간이 증가함에 따라 최저점도, 최종점도 및 치반점도 값은 감소하는 경향을 보였지만 강하점도는 증가하는 경향을 보였다.
- 저장기간이 길수록 단백질 함량은 증가하였으며, amylose 함량 및 Toyo 윤기치는 감소하는 경향을 보여주었다. 또한 지방산도(KOH mg/100 g)는 2006년산 남평벼와 동진벼가 각각 7.79와 4.79를 나타내었고 2005년산 남평벼와 동진벼가 각각 15.95와 15.68를 나타내어 저장기간이 길수록 2009년산에 비하여 지방산도가 월등히 증가되어 고미취 발생과 산패가 진전된 것으로 보여주었다. 또한 색도는 저장기간이 증가할수록 L 값, a값, b값 모두에서 증가하는 경향을 보였다.
- , 1993)에서는 벼의 장기저장시 최종점도는 4개월 저장미에 비하여 28개월 저장미에서 유의하게 높은 경향을 보여주어 묵은 쌀일수록 찬밥이 쉽게 굳어지고 식미가 떨어진다는 사실을 뒷받침해 주는 결과이었다. 밥의 노화와 관련이 깊고 최종점도와 최고점도의 차이인 치반점도(setback)의 경우에는 2005년산 남평벼와 동진벼에서 각각 52.08, 48.44로서 2009년산 남평벼와 동진벼의 8.55와 -31.36에 비하여 훨씬 높아 호화가 안되고 취반미의 노화가 많이 진행되었다는 것을 확인할 수 있었다. 위와 같은 결과에서 생산년도가 오래될수록 원료쌀의 품질이 최저 수준의 특성을 보유하고 있을 뿐 아니라 호화특성이 나쁘고 노화의 진행이 많이 되어 밥쌀용으로 이용하기에는 밥맛과 품질이 지나치게 저하되었음을 알 수 있었다.
- , 2004). 본 실험에서 공시된 품종들의 저장기간이 길수록 지방산도 값은 유의적으로 높은 수준을 보여주었으며 2009년산 남평벼와 동진벼가 각각 1.35%와 1.33%인데 반해 2005년산 남평벼와 동진벼에서는 15.95%와 15.68%로서 산패 정도가 훨씬 진행되었음을알 수 있었다. 일반적으로 지방산도가 미곡 100 g중에서 KOH 적정치 20 KOH mg/100 g 이상으로 높아지면 묵은 쌀화의 우려가 큰 것으로 알려져 있으며(MAFJRI, 1969) So et al.
- 5 KOH mg/100g로 저장기간이 길어질수록 묵은 쌀화가 진행된다고 보고하였다. 본 연구결과에서는 묵은 쌀화의 기준(MAFJRI, 1969)으로 보고 있는 20 KOH mg/100 g을 넘지 않음을 알 수 있었다.
- 알칼리붕괴도(ADV)는 밥을 지었을 때 나타나는 특성으로서 호화온도와 퍼짐성으로 표시하며 알칼리붕괴도가 높은 쌀은 호화온도가 낮아서 밥을 지을 때 상대적으로 시간과 물량을 적게 사용할 수 있으며 낮은 온도에서 쌀알이 퍼지기 시작하기 때문에 밥 짓기가 쉬워 밥이 잘 되는 특성이 있다. 본 연구에서는 2005년산, 2006년산 남평벼가 6.33과 6.37의 수준을 보여준 것을 제외하고는 나머지 시료간에는 유의적인 차이를 보이지 않았다. 지방산도(fat acidity)는 지방산화의 지표로서 쌀에는 oleic acid 와 linolenic acid가 주지방산인 중성지질로 구성된 약 1% 정도의 지방질이 있으며 공기중의 산소와 결합하여 가수분해되고 이는 유리지방산 생성으로 인하여 고유의 맛과 풍미가 떨어지게 되는데 특히, 곡물의 온도와 함수율이 높을 경우 빠르게 진행된다.
- , 1985). 식미 총평(overall acceptability)에서 나타내었듯이 더운밥 식미치의 경우 대비품종인 추청벼의 0.08에 비하여 2009년산 남평벼와 동진벼에서 각각 -0.14와 -0.05로서 유의적인 차이를 나타내지 않았지만 오래된 쌀(2005년산, 2006년산)에서는 대비품종인 추청벼에 비하여 월등히 낮은 수준을 보여주면서 유의적인 차이를 나타내었다. 이상의 결과로부터 쌀은 수확 후 저장기간이 5년이상 경과되면 품질이 급격히 저하됨을 확인할 수 있었으며 취반 후 노화가 진전됨에 따라 식미특성이 떨어지는 현상을 알 수 있었고 특히 생산년도가 오래될수록 전체적으로 밥쌀용 쌀로서의 선호도는 낮다는 것을 입증하였다.
- 식미관능평가시 기존에 많이 보급되어 있는 품종인 추청벼(2009년산)를 대비로 하여 2005년, 2006년및 2009년 각각 남평벼와 동진벼에 대하여 더운밥의 식미치를 비교한 결과는 Table 5에 나타내었다. 식미관능평가 결과, 외관(appearance), 향(fragrance), 맛(taste), 윤기(glutinosity) 및 찰기(texture) 등의 특성에서는 대비품종인 추청벼(0.10, 0.08, 0.15, 0.10, 0.03)에 비하여 압도적으로 낮은 식미치를 나타내어 밥맛이 없었으며 2009년산 남평벼와 동진벼는 상호 유의적인 차이는 없었다. 향의 경우 Lee et al.
- 또한 색도는 저장기간이 증가할수록 L 값, a값, b값 모두에서 증가하는 경향을 보였다. 아밀로그래프에 의한 호화점도 측정 결과에서는 저장 기간이 증가함에 따라 최저점도, 최종점도 및 치반점도 값은 감소하는 경향을 보였지만 강하점도는 증가하는 경향을 보였다. 경도는 저장기간이 증가할수록 잘 부숴지는 경향을 보였고 식미관능평가 결과에서는 일반적으로 저장기간이 증가할수록 선호도가 매우 낮음을 알 수 있었다.
- , 2002). 아밀로스 함량은 18.77～ 21.02%의 수준을 보이면서 2009년산 남평벼에서 가장 높은 값을 나타낸 반면 2005년산 동진벼에서 가장 낮은 값을 나타내어 오래된 쌀일수록 아밀로스 함량은 감소하였다. 일반적으로 아밀로스(amylose)는 쌀알의 녹말을 구성하고 있으며 함량에 따라 취반시 호화점도 및 밥의 경도에 영향을 끼치며 국내의 고품질 쌀 품종선발기준에서 아밀로스 함량을 17～20% 수준으로 규정(Son et al.
- 또한 찹쌀에서의 아밀로스 함량은 거의 0에 가깝고 멥쌀에서는 품종에 따라서 대체로 10～30%의 변이를 보이고 있다. 아밀로스 함량이 낮을수록 밥의 찰기와 질감이 향상되는데 본 연구에서 분석된 생산년도별 시료의 아밀로스 함량은 기준보다 약간 높은 수준이었으며 그중 2009년산 남평벼가 21.02%로서 가장 높은 함량을 나타내었다. 식미와 비례관계를 성립하는 Toyo 윤기치는 2005년과 2006년에 생산된 시료에 비하여 2009년산 쌀의 값이 유의적으로 높음을 알 수 있었으며 이는 백미의 상온과 저온저장에서 저장기간이 경과함에 따라 밥의 윤기치는 감소하였다고 보고한 Choi et al.
- 남평벼와 동진벼의 2005년, 2006년 및 2009년산의 신선도, 경도, 두께 및 장폭비는 Table 4에 나타내었다. 원료 쌀의 신선도(pH)는 2009년산 남평벼와 동진벼에서 각각 7.10과 7.28로서 2005년산과 2006년산에 비하여 신선함을 나타내었으며 경도(hardness)를 분석한 결과 생산년도가 오래될 수록 경도가 낮은 값을 나타내어 잘 부숴지는 경향을 보였다. 두께(thickness) 측정 결과에서는 생산년도가 오래될수록 얇음을 알 수 있었다.
- 36에 비하여 훨씬 높아 호화가 안되고 취반미의 노화가 많이 진행되었다는 것을 확인할 수 있었다. 위와 같은 결과에서 생산년도가 오래될수록 원료쌀의 품질이 최저 수준의 특성을 보유하고 있을 뿐 아니라 호화특성이 나쁘고 노화의 진행이 많이 되어 밥쌀용으로 이용하기에는 밥맛과 품질이 지나치게 저하되었음을 알 수 있었다.
- 경도는 저장기간이 증가할수록 잘 부숴지는 경향을 보였고 식미관능평가 결과에서는 일반적으로 저장기간이 증가할수록 선호도가 매우 낮음을 알 수 있었다. 이상의 결과로부터 쌀은 수확 후 저장기간이 5년이상 경과되면 신선도와 품질이 저하되고 지방산도가 증가되어 고미취 및 이취가 발생하고 쌀자체의 호화 및 취반특성에 많은 변화가 나타나 밥맛과 관련하여 품질이 저하될 뿐만아니라 식품원료로서의 가치가 떨어지는 것으로 확인할 수 있었다.
- 05로서 유의적인 차이를 나타내지 않았지만 오래된 쌀(2005년산, 2006년산)에서는 대비품종인 추청벼에 비하여 월등히 낮은 수준을 보여주면서 유의적인 차이를 나타내었다. 이상의 결과로부터 쌀은 수확 후 저장기간이 5년이상 경과되면 품질이 급격히 저하됨을 확인할 수 있었으며 취반 후 노화가 진전됨에 따라 식미특성이 떨어지는 현상을 알 수 있었고 특히 생산년도가 오래될수록 전체적으로 밥쌀용 쌀로서의 선호도는 낮다는 것을 입증하였다.
- 본 연구는 쌀의 생산년도별(2005년, 2006년, 2009년) 품질변이 양상을 구명하기 위하여 남평벼와 동진벼에 대한 다양한 이화학적 특성 및 품질특성을 조사하였다. 저장기간이 길수록 단백질 함량은 증가하였으며, amylose 함량 및 Toyo 윤기치는 감소하는 경향을 보여주었다. 또한 지방산도(KOH mg/100 g)는 2006년산 남평벼와 동진벼가 각각 7.
- 또한 Shoji & Kurasawa(1981)은 쌀의 저장중 단백질과 지방질의 변화에 의하여 전분의 팽윤에 대한 영향이 감소하여 최고점도가 증가되나 장기 저장의 경우에는 성분의 변화 이외에도 전분자체의 변화에 의하여 최고점도가 감소한다는 보고도 있었다. 최고점도와 최저점도의 차이인 강하점도 (breakdown)는 2009년산 남평벼와 동진벼에서 유의적인 차이를 보여주었으며 그중 동진벼(2009년산)는 123.75로서 다른 생산년도와 품종에 비하여 높게 나타났다. 최종점도(final viscosity)는 오래된 쌀일수록 값이 높았으며 그중 2005년산 동진벼가 264.
- 75로서 다른 생산년도와 품종에 비하여 높게 나타났다. 최종점도(final viscosity)는 오래된 쌀일수록 값이 높았으며 그중 2005년산 동진벼가 264.75로서 가장 높은 값을 나타내었다. 이전의 보고(Lee et al.
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