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문제 정의
- 최근 규모가 커지고 있는 쌀 가공식품 시장에서 다양한 아밀로스 함량을 가지는 품종은 여러 가지 형태의 쌀 가공 식품 개발에 적합하여 그 필요성이 증대되고 있다. 따라서 본 연구에서는 아밀로스 함량이 다른(찰벼, 저 아밀로스 벼, 중간아밀로스, 고 아밀로스 벼)벼 품종들의 배유전분의 이 화학적 특성을 비교하여 쌀의 가공적성에 대한 기초자료를 확보하고자 하였다.
가설 설정
- L: Lightness, a: redness, b: yellowness.
제안 방법
- Table 6. Correlation coefficients between amylose content of milled rice and their Physicochemical properties evaluated.
- Toyo-윤기치는 Toyo 시험용 정미기(MC-90A, Toyo)를 이용하여 각 시료들을 도정률 91%로 도정하고 반복 당 33 g을 평량하여 측정하였다. 항온수조(MB-90A, Toyo)의 온도가 적정수준에 도달했을 때 부속장치를 항온수조에 넣어 10분간 처리하고 실온에서 5분간 방치한 후, Toyo Mito Meter(MA-90B, TOYO, Japan)를 사용하여 윤기치를 측정하였다.
- 배유전분의 외형은 Vernier Calipers를 이용하여 길이, 폭, 두께를 계통(품종)별로 20립씩 3반복 측정 하였고, 현미 무게는 전자저울(CP224S)을 이용하여 100립씩 3반복 조사한 후 그 평균치를 천립중으로 환산하였다. 백도는 백도계(C-300, Kett, Japan), 색차는 색차계(Minolta chromameter CR-200, Japan)로 3반복 측정하였다.
- 배유전분의 외형은 Vernier Calipers를 이용하여 길이, 폭, 두께를 계통(품종)별로 20립씩 3반복 측정 하였고, 현미 무게는 전자저울(CP224S)을 이용하여 100립씩 3반복 조사한 후 그 평균치를 천립중으로 환산하였다. 백도는 백도계(C-300, Kett, Japan), 색차는 색차계(Minolta chromameter CR-200, Japan)로 3반복 측정하였다. 현미경도는 TA.
- 실험에 사용된 원료곡들은 2010년 국립식량과학원 시험포장(수원)에서 생산되었다. 수확 후 벼의 수분함량은 12.5 ~ 14.0%로 조절하였으며 실험용 제현기(SY88-TH)로 현미를 만들고, 정미기(MCM-250, Satake)로 도정하여 10분도 백미를 만들어 실험에 사용하였다. 쌀가루는 마쇄 후 100 mesh 체에 통과시켰으며 각각의 시료들은 4℃ 냉장고에 저장하면서 분석을 수행하였다.
- 0%로 조절하였으며 실험용 제현기(SY88-TH)로 현미를 만들고, 정미기(MCM-250, Satake)로 도정하여 10분도 백미를 만들어 실험에 사용하였다. 쌀가루는 마쇄 후 100 mesh 체에 통과시켰으며 각각의 시료들은 4℃ 냉장고에 저장하면서 분석을 수행하였다.
- 쌀가루의 호화특성은 신속점도계(RVA-3D, Newport Scientific, Australia)를 이용하여 RVA용 알루미늄 용기에 쌀가루 3 g과 증류수 25 ml을 넣은 후 50℃에서 1분간, 1-4.7분까지 95℃로 상승, 4.7-7.2분은 95℃로 유지하고, 7.2-11분까지 50℃로 냉각, 11-13분에는 50℃로 유지하면서 실험을 수행하였다. 이때 사용한 점도 단위는 RVU(Rapid Visco Analyzer Unit)였으며, 호화개시온도, 최고점도, 최저점도, 최종점도, 강하점도, 치반점도를 구하였다.
- 쌀의 아밀로스함량 차이에 따른 배유전분의 이화학 특성을 규명하기 위하여 쌀의 아밀로스 함량에 따라 찰벼, 저 아밀로스, 중간 아밀로스, 그리고 고 아밀로스 품종 각 2개씩을 공시하였다(Table 1). 실험에 사용된 원료곡들은 2010년 국립식량과학원 시험포장(수원)에서 생산되었다.
- 아밀로스 함량차이에 따른 배유전분의 이화학적 특성을 파악하기 위해 아밀로스 함량의 차이를 보이는 찰벼, 저 아밀로스, 중간 아밀로스, 고 아밀로스 품종의 외관특성, 화학 특성, 호화특성 및 기계적 식미치를 조사하였으며, 그 결과를 요약하면 다음과 같다.
- 2-11분까지 50℃로 냉각, 11-13분에는 50℃로 유지하면서 실험을 수행하였다. 이때 사용한 점도 단위는 RVU(Rapid Visco Analyzer Unit)였으며, 호화개시온도, 최고점도, 최저점도, 최종점도, 강하점도, 치반점도를 구하였다.
- Toyo-윤기치는 Toyo 시험용 정미기(MC-90A, Toyo)를 이용하여 각 시료들을 도정률 91%로 도정하고 반복 당 33 g을 평량하여 측정하였다. 항온수조(MB-90A, Toyo)의 온도가 적정수준에 도달했을 때 부속장치를 항온수조에 넣어 10분간 처리하고 실온에서 5분간 방치한 후, Toyo Mito Meter(MA-90B, TOYO, Japan)를 사용하여 윤기치를 측정하였다.
- 백도는 백도계(C-300, Kett, Japan), 색차는 색차계(Minolta chromameter CR-200, Japan)로 3반복 측정하였다. 현미경도는 TA.XTplus 조직분석기(Stable Micro Systems Ltd. UK)에 5 mm 직경을 지니는 탐침(probe)을 부착하고 현미에 압력을 가하여(test speed; 0.4 mm/sec, trigger force; 40.0 g) 시료가 파쇄되는 시점의 압력을 20회 3반복 측정하였다.
대상 데이터
- 본 실험에서는 다양한 아밀로스 함량을 가지는 8품종으로 식미관련 특성을 분석을 실시하였고 여러 가지 식미관련 요소들 간의 상관관계는 Table 6과 같다. 아밀로스 함량은 알카리 붕괴도와 상당히 높은 양의 상관(r=0.
- 쌀의 아밀로스함량 차이에 따른 배유전분의 이화학 특성을 규명하기 위하여 쌀의 아밀로스 함량에 따라 찰벼, 저 아밀로스, 중간 아밀로스, 그리고 고 아밀로스 품종 각 2개씩을 공시하였다(Table 1). 실험에 사용된 원료곡들은 2010년 국립식량과학원 시험포장(수원)에서 생산되었다. 수확 후 벼의 수분함량은 12.
데이터처리
- Each value is mean±SD (n=3), values with different superscripts are significantly different at p<0.05 by Duncan’s multiple ranged test.
- ♪Each value is mean±SD (n=20), values with different superscripts are significantly different at p<0.05 by Duncan’s multiple ranged test.
- ♪Each value is mean±SD (n=3), Values with different superscripts are significantly different at p<0.05 by Duncan’s multiple ranged test.
- 모든 측정과 관찰은 3반복의 평균을 대푯값으로 취하였다. 통계분석은 시료별로 조사한 측정값을 SPSS package(Version 15.0)를 이용하여 평균, Duncan 평균다중검정 및 조사항목 간 상관관계 등을 분석하였다.
이론/모형
- 아밀로스 함량측정은 95도에서 100도의 고온에서 5-10분간 쌀가루를 호화시킨 액을 요오드로 정색시켜 분광분석계로 아밀로스함량을 정량하는 Juliano(1965) 방법으로 측정하였으며, 단백질 함량은 Micro Kjeldahl 질소정량법으로 질소함량을 구한 후 5.95를 곱하여 단백질 함량을 계산하였다.
- 알칼리 붕괴도는 백미시료 6립을 15 ml 용량의 사각 플라스크에 넣고 1.4% KOH 용액 10 ml씩 분주한 후 30℃ 항온기에서 23시간 정치 후(Cheo et al.,, 1975) 쌀이 붕괴된 정도에 따라 농촌진흥청 조사 기준(RDA, 2003)에 따라 1-7등급으로 판단하였다.
성능/효과
- 1. 시료들의 아밀로스 함량은 6.3%∼30.9% 범위로 아밀 로스 함량차이에 따라 4개 그룹 찰벼(A), 저 아밀로스(B), 중간 아밀로스(C), 고 아밀로스(D) 품종군으로 나눌 수 있었으며 각 그룹에 속한 품종들의 단백질함량은 5.8 ~ 7.5%로 품종간 차이가 있었으나 아밀로스 함량에 따라 분류된 그룹간 차이는 없었다.
- 2. 시험재료의 외형적 특성을 보면, 백도는 찰벼 품종군이 가장 높고 저아밀 중간아밀로스 품종군이 가장 낮았다. 현미경도는 고 아밀로스 품종 및 찰벼 품종이 메벼품종과 저 아밀로스 품종보다 대체적으로 낮았다.
- 3. 아밀로그램 특성을 살펴보면 저 아밀로스 품종군은 호화개시온도가 중간 아밀로스 품종과 비슷한 반면 최고 점도와 강화점도는 높고 최종점도와 치반점도는 낮았다. 고 아밀로스 품종군은 호화개시온도가 다른 품종군에 비해 높고, 최고점도와 최저점도가 매우 낮았으며 최종점도가 상대적으로 높아서 강하점도는 낮고 치반점도는 높은 특성을 보였다.
- 4. 식미관련 이화학적 특성들 간 상관을 살펴보면 아밀로스 함량은 알카리 붕괴도와 상당히 높은 양의 상관(r=0.88**)을 Toyo-윤기치와는 높은 음의 상관(r=-0.89**) 나타냈고, 아밀로그램 특성 중에서는 호화개시온도, 치반점도와 유의한 양의 상관을 보이며, 강하점도와는 음의 상관을 나타냈다.
- Hiroyuki 와 Yasuhito(2000)는 아밀로펙틴 분자에 의해 전분의 붕괴가 억제된다고 하였는데, 아밀로스 함량 비슷한 품종 간 알카리 붕괴도 차이는 배아를 구성하는 전분립의 크기와 치밀도 그리고 품종 차이에 따른 아밀로펙틴의 함량차이와 미세구조에서 기인한 것으로 생각된다. Toyo Mito Meter를 이용하여 윤기치를 측정한 결과를 보면(Table 5), 고 아밀로스 품종군(D)이 47.0으로 가장 낮고 찰벼 품종군(A)이 74.2로 가장 높았으며, 저 아밀로스와 중간 아밀로스 품종군은 각각 71.8과 69.8로 찰벼 품종군과 비슷하였다.
- 강하점도는 아밀로스 함량과 음의 상관을 보이며 호화 중 열, 전단에 대한 저항성과는 양의 상관을 보이는데 저아밀로스 품종군(B) > 중간아밀로스 품종군(B) > 찰벼 품종군(A) > 고아밀로스 품종군(D) 순이었으나 중간아밀로스 품종군과 저아밀로스 품종군에서는 품종에 따라 차이가 있었다(Table 4).
- 아밀로그램 특성을 살펴보면 저 아밀로스 품종군은 호화개시온도가 중간 아밀로스 품종과 비슷한 반면 최고 점도와 강화점도는 높고 최종점도와 치반점도는 낮았다. 고 아밀로스 품종군은 호화개시온도가 다른 품종군에 비해 높고, 최고점도와 최저점도가 매우 낮았으며 최종점도가 상대적으로 높아서 강하점도는 낮고 치반점도는 높은 특성을 보였다.
- 찰벼 품종그룹 (A)에 속한 품종들은 최고점도는 상대적으로 높은 반면, 최저점도가 낮고, 최종점도가 매우 낮아 결과적으로 낮은 치반점도 수치를 나타냈다. 고 아밀로스 품종군은 호화개시온도가 다른 품종그룹에 비해 높고 최고점도와 최저점도는 매우 낮으며 최종점도가 상대적으로 높아 강하점도는 낮은 반면 치반점도는 높은 특성을 보였다. 치반점도는 전분의 노화경향 또는 냉각과정에서 겔화로 인해 구조가 형성되는 정도를 반영하는데 일반적으로 수치가 높을수록 노화가 급격히 진행된다(Yong, 2012).
- 고 아밀로스 품종인 ‘고아미2호’와 ‘고아미3호’의 현미 경도는 찰벼 품종과 비슷한 수준이었으며 중간 아밀로스 품종인 ‘추청벼’와 ‘화성벼’는 아밀스 함량이 비슷했으나 ‘추청벼’의 경도가 ‘화성벼’보다 높았다(Table 2).
- 쌀의 알카리 붕괴도는 쌀의 호화특성을 가름하는 미질특성으로 호화온도와 높은 음의 상관을 나타내는 것으로 알려져 있다(Kim et al, 1992). 공시된 품종들의 알카리 붕괴도는 5.2 ~ 6.9의 분포를 보였으며, 찰벼 품종그룹(A)의 알카리 붕괴도가 5.2로 가장 낮았고 고 아밀로스 품종군(D)이 6.9로 가장 높았으며 아밀로스 함량과 알카리 붕괴도는 매우 높은 양의상관(r=0.884**)을 보였다(Table 6). 아밀로스 함량이 비슷한 같은 그룹에 속하는 품종들 간에도 알카리 붕괴도 차이가 확인되었는데, 특히 저 아밀로스 품종군(B)에 속하는 ‘백진주’와 ‘85125’는 그 차이가 매우 유의하였다(Fig.
- 89**)을 보였다. 아밀로그램 특성 중 호화개시온도(r=0.84**), 치반점도(r=0.75* ) 등이 아밀로스 함량과 높은 양의 상관을 나타냈고, 강하점도와는 음의 상관을(r=-0.47**) 나타냈다. 쌀의 단백질함량은 최고점도와는 양의 상관을, 강하점도와는 음의 상관을 나타냈다.
- 본 실험에서는 다양한 아밀로스 함량을 가지는 8품종으로 식미관련 특성을 분석을 실시하였고 여러 가지 식미관련 요소들 간의 상관관계는 Table 6과 같다. 아밀로스 함량은 알카리 붕괴도와 상당히 높은 양의 상관(r=0.88**)을, Toyo윤기치와는 음의 상관(r=-0.89**)을 보였다. 아밀로그램 특성 중 호화개시온도(r=0.
- 아밀로스 함량이 비슷한 같은 그룹에 속하는 품종들 간에도 알카리 붕괴도 차이가 확인되었는데, 특히 저 아밀로스 품종군(B)에 속하는 ‘백진주’와 ‘85125’는 그 차이가 매우 유의하였다(Fig. 1).
- 아밀로스 함량차이에 따른 각 그룹의 호화특성을 살펴보면(Fig. 2) 중간 아밀로스그룹(C)은 다른 그룹에 비해 최고, 최저, 그리고 최종점도가 가장 높고 강하점도 역시 높은 편이나, 치반점도는 낮은 경향이었다. 저 아밀로스품종그룹 (B)은 최고점도는 중간아밀로스 그룹(C)과 마찬가지로 높았으나 상대적으로 최저점도는 낮아서 강하점도가 가장 높았다.
- 알카리 붕괴도는 5.2∼6.9의 분포를 보였으며 아밀로스 함량이 증가할수록 붕괴도가 커졌으며, 아밀로스 함량과 알카리 붕괴도 간 매우 높은 양의 상관(r=0.884**)을 보였다.
- 쌀의 단백질함량은 최고점도와는 양의 상관을, 강하점도와는 음의 상관을 나타냈다. 알카리 붕괴도는 토요윤기치와 매우 유의한 음의 상관(r=-0.69**)을 보였으며, 아밀로그램 특성 중 최저점도, 최종점도, 치반점도 등과 양의 상관을 나타냈다.
- 현미의 경도와 아밀로스함량은 음의 상관을 보였으나 통계적 유의성의 없었다(Table 5). 이러한 결과를 검토해 볼 때 현미경도는 아밀로스함량 이외에도 배유전분의 수분함량, 전분의 구조 및 치밀도 등에 영향을 받는 것으로 사료된다.
- 저 아밀로스와 고아밀로스 품종들은 품종에 따라 차이는 있으나 비슷한 수준이었으며 대체적으로 찰벼군 > 저 아밀로스 품종군 > 고 아밀로스 품종군 > 중간 아밀로스 품종군 순으로 백도가 높았다.
- 품종 간 차이를 보면 ‘설향찰벼’와 ‘화선찰벼’의 백도는 각각 55.4와 51.3으로 불투명 배유의 영향으로 백도와 명도가 가장 높았다.
- 품종별 아밀로그램 특성에서 호화개시온도(Initial Pasting temp)는 ‘고아미2호’와 ‘고아미3호’가 각각 78.7℃와 79.0℃ 로 다른 품종들에 비해 높았으며, 나머지 품종군의 호화개시온도는 68.1℃로 큰 차이가 없었다(Table 4).
- 시험재료의 외형적 특성을 보면, 백도는 찰벼 품종군이 가장 높고 저아밀 중간아밀로스 품종군이 가장 낮았다. 현미경도는 고 아밀로스 품종 및 찰벼 품종이 메벼품종과 저 아밀로스 품종보다 대체적으로 낮았다. 알카리 붕괴도는 5.
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