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문제 정의
- 백미와 현미, 발아현미 찹쌀떡에 대한 소화율과 품질 특성을 살펴보았다. 또한, 소비자들에게 선호도가 높은 제품의 발아 조건을 찾고자 백미와 현미, 발아현미찹쌀떡을 제조하여 색도, 기계적 품질 특성, in vitro 소화율 그리고 관능적 특성을 살펴보았다.
- 이에 본 연구에서는 소화율을 조절할 수 있는 쌀 가공제품개발을 위해 발아시간을 달리하여 발아찰현미를 제조한 후 발아찰현미가루의 특성을 살펴보았고, 발아찰현미가루를 이용하여 떡을 만든 후 색도, 기계적 물성, in vitro 소화율, 관능적 품질 특성을 살펴보았다.
제안 방법
- )을 이용하여 분석하였다. 20분 이내에 분해된 전분 함량을 RDS로, 20분과 120분 사이에 분해된 전분 함량을 SDS로, 120분 동안 분해되지 않는 전분 분획을 RS로 분석하였다.
- 7%(w/v) 용액을 50°C에서 1분간 유지한 후 50~95°C까지 6°C/min의 속도로 가열하고, 95°C에서 5분간 유지한 후 95~50°C까지 6°C/min의 속도로 냉각한 다음 50°C에서 2분간 유지하면서 점도를 측정하였다.
- 찹쌀떡의 조직감 특성은 2×2×2 cm 크기로 잘라서 Texture analyzer(TA-TX+, Stable Micro Systems, Surrey,UK)를 이용하여 측정하였다. TPA(Texture Profile Analysis)를 이용하여 strain 50%, test speed 1.0 mm/s, probe 20 mm cylinder의 조건에 측정하였다. 측정 후 얻어진 force-distance curve로부터 경도(hardness), 부착성(adhesiveness), 응집성(cohesiveness), 탄성(springiness), 검성(gumminess), 씹힘성(chewiness)을 측정하였다.
- 찹쌀떡의 관능적 특성을 조사하기 위하여 10명의 패널에게 찹쌀떡의 관능적 검사 항목을 반복 훈련시킨 후 시료를 5 cm 크기로 하여 제공하였다. 검사항목은 색(color), 향(flavor), 부착성(stickiness), 전반적인 기호도(overall acceptability)를 평가표에 관능특성을 잘 반영하고 있다고 생각되는 점수를 표시하도록 하였으며 관능적 품질의 기호도는 7점 채점법으로 하였다.
- 백미와 현미, 발아현미 찹쌀떡에 대한 소화율과 품질 특성을 살펴보았다. 또한, 소비자들에게 선호도가 높은 제품의 발아 조건을 찾고자 백미와 현미, 발아현미찹쌀떡을 제조하여 색도, 기계적 품질 특성, in vitro 소화율 그리고 관능적 특성을 살펴보았다. 떡의 밝기를 나타내는 명도(L)는 현미보다 발아현미가 낮았으며 발아시간이 길어질수록 감소하였다.
- )를 이용하여 분쇄하고 50 mesh 체에 통과시켜 사용하였다. 백미, 현미, 발아현미가루를 찹쌀떡 제조 기계(SMG-3604 CR, Tiger Co., Osaka,Japan)에 넣어 12분 찌고 5분간 치대는 과정으로 찹쌀떡을 제조하였다. 제조된 찹쌀떡은 실온에서 30분 동안 냉각시킨 후 소화율, 색도, 조직감, 관능검사를 수행하였다.
- 백미, 현미, 발아현미를 3회 수세한 후 3시간 동안 수침시킨 다음 체를 이용하여 1시간 동안 물기를 제거하였고, 믹서기(DA5500, Daesung Artlon Co.)를 이용하여 분쇄하고 50 mesh 체에 통과시켜 사용하였다. 백미, 현미, 발아현미가루를 찹쌀떡 제조 기계(SMG-3604 CR, Tiger Co.
- 분석을 위한 칼럼으로 Acclaim 120 C18(4.6 mm×150 mm, 5 μm)을 이용하였고 이동상은 이동상 A(10 mM Na2HPO4, 10 mM Na2B4O7, 0.5 mMNaN3, pH 8.2)와 이동상 B(acetonitrile/methanol/DW,45/45/10)를 gradient로 하였으며 유속은 1.2 mL/min으로 UV 검출기 338 nm에서 분석하였다.
- 용액에 sodium acetate buffer(pH 5.2)와 pancreatic α-amylase(P-7545, Sigma-Aldrich Co., St. Louis, MO, USA)와 glucoamylase(A-9913, Sigma-Aldrich Co.)를 혼합한 효소를 첨가하여 37°C에서 150 rpm으로 교반하면서 일정한 시간(0~180분) 동안 반응시킨 시료를 취하여 원심분리 한 후 용액 속의 glucose 함량은 glucose oxidase and peroxidase assay kits(GAGO-20, Sigma-Aldrich Co.)을 이용하여 분석하였다.
- 찹쌀떡의 in vitro 소화율은 Englyst 등(16)의 방법을 수정하여 분석하였다. 일정한 홀의 크기(4 mm)를 가지는 meatmincer를 활용하여 입자의 크기를 감소시킨 후 시료와 구아검을 포함하는 HCl 용액을 가하고 유리구슬을 첨가하였다. 0.
- , Osaka,Japan)에 넣어 12분 찌고 5분간 치대는 과정으로 찹쌀떡을 제조하였다. 제조된 찹쌀떡은 실온에서 30분 동안 냉각시킨 후 소화율, 색도, 조직감, 관능검사를 수행하였다.
- 찰현미와 발아찰현미가루의 GABA 함량을 분석하기 위하여 HPLC(Ultimate 3000, Dionex, Sunnyvale, CA, USA)를 이용하였다. 현미가루 200 mg을 정확히 칭량하여 증류수 2 mL를 첨가하여 상온에서 24시간 추출 후 원심분리하고 상등액만을 취하여 0.
- 찰현미와 발아찰현미가루의 페이스트 점도 특성은 RVA(Newport Scientific Ltd., Warriwood, Australia)를 이용하여 측정하였다. 7%(w/v) 용액을 50°C에서 1분간 유지한 후 50~95°C까지 6°C/min의 속도로 가열하고, 95°C에서 5분간 유지한 후 95~50°C까지 6°C/min의 속도로 냉각한 다음 50°C에서 2분간 유지하면서 점도를 측정하였다.
- 찹쌀떡의 in vitro 소화율은 Englyst 등(16)의 방법을 수정하여 분석하였다. 일정한 홀의 크기(4 mm)를 가지는 meatmincer를 활용하여 입자의 크기를 감소시킨 후 시료와 구아검을 포함하는 HCl 용액을 가하고 유리구슬을 첨가하였다.
- 찹쌀떡의 관능적 특성을 조사하기 위하여 10명의 패널에게 찹쌀떡의 관능적 검사 항목을 반복 훈련시킨 후 시료를 5 cm 크기로 하여 제공하였다. 검사항목은 색(color), 향(flavor), 부착성(stickiness), 전반적인 기호도(overall acceptability)를 평가표에 관능특성을 잘 반영하고 있다고 생각되는 점수를 표시하도록 하였으며 관능적 품질의 기호도는 7점 채점법으로 하였다.
- 찹쌀떡의 색도는 색도계(Spectra magic NX, Konica Minolta, Tokyo, Japan)를 이용하여 찹쌀떡을 직경 30 mm,높이 10 mm인 petri dish를 사용하여 Hunter L(lightness),a(redness), b(yellowness)를 측정하였다.
- 찹쌀떡의 조직감 특성은 2×2×2 cm 크기로 잘라서 Texture analyzer(TA-TX+, Stable Micro Systems, Surrey,UK)를 이용하여 측정하였다.
- 0 mm/s, probe 20 mm cylinder의 조건에 측정하였다. 측정 후 얻어진 force-distance curve로부터 경도(hardness), 부착성(adhesiveness), 응집성(cohesiveness), 탄성(springiness), 검성(gumminess), 씹힘성(chewiness)을 측정하였다.
- 침지된 시료를 humidity chamber(JSTH8000CP, JS Research Inc., Gongju, Korea)를 이용하여 30°C와 99% 상대습도에서 10, 20, 30시간 동안 발아시켰다.
- 7%(w/v) 용액을 50°C에서 1분간 유지한 후 50~95°C까지 6°C/min의 속도로 가열하고, 95°C에서 5분간 유지한 후 95~50°C까지 6°C/min의 속도로 냉각한 다음 50°C에서 2분간 유지하면서 점도를 측정하였다. 페이스팅 온도(pasting temperature), 피크점도(peak viscosity), breakdown, setback과 최종점도(final viscosity)를 측정하였다.
- 현미 시료를 3회 수세한 후 0.1% NaOCl 용액에 30분 동안 수침시킨 다음 수돗물로 다시 씻고 상온에서 24시간 동안 침지하였다. 침지된 시료를 humidity chamber(JSTH8000CP, JS Research Inc.
대상 데이터
- 본 실험에 사용된 시료는 2014년에 수확된 백옥찰(Baekokchal) 품종을 농촌실용화재단(Suwon, Korea)에서 구입하여 사용하였다.
데이터처리
- 실험 결과 얻어진 자료에 대한 통계처리는 SPSS Statistics(Version 21, SPSS Institute Inc., Cary, NC, USA) Program을 이용하여 분산분석(ANOVA)을 시행하였고, 실험군 간의 유의성은 Duncan의 다중범위시험법(Duncan's multiple rage test)으로 P<0.05 수준에서 유의성을 검증하였다.
성능/효과
- 응집성은 찹쌀떡에 비해찰현미떡과 발아찰현미떡이 낮은 값을 나타냈는데 이는 찰현미떡과 발아찰현미떡보다 찹쌀떡이 전분의 함량이 높으므로 치밀한 내부조직을 이룰 수 있기에 높은 결과를 보인 것으로 생각된다(19). 검성과 씹힘성은 경도와 유사하게 찰현미떡이 가장 높았으며 발아시간이 증가할수록 감소하는 경향을 보였다. 이는 앞에서 설명한 바와 같이 전분의 노화 지연에 의한 결과로 생각된다.
- 현미, 발아현미 찹쌀떡의 in vitro 소화율 결과 발아시간이 증가할수록 빠르게 소화되는 전분인 RDS 함량은 증가하고 소화되지 않는 전분인 RS 함량은 감소하는 특성을 나타내어 소화율이 크게 증가함을 알 수 있었다. 관능검사에서는 현미가 색, 부착성, 전체적인 기호도에서 높게 평가되었고, 발아시간이 증가할수록 색, 향에서 높은 점수를 받았지만, 부착성과 전체적인 기호도에서는 낮게 평가되었다. 이상의 결과로 찹쌀떡보다는 높고 찰현미떡과 비슷한 관능적 평가를 받은 10시간 발아한 현미로 만든 발아찰현미떡이 소화조절용 쌀가공식품으로 개발하기에 가장 적당할 것으로 생각된다.
- 7 mg/100 g으로 증가하였다. 발아시간이 증가할수록 GABA 함량도 증가하여 30시간 후에는 현미에 비해 7배의 GABA 함량이 증가하였다. Kum 등(18)의 연구에서 현미에서는 GABA의 전구물질인 glutamic acid 함량이 높고 GABA 함량이 낮았으며, 발아현미에서는 glutamic acid 함량은 낮고 GABA 함량이 높았다는 결과와 일치하였다.
- 이는 쌀겨층에 존재하는 식이섬유, 단백질, 지질 등에 기인한 것으로 생각된다. 발아찰현미떡은 발아시간이 증가할수록 경도가 크게 감소하는 결과를 나타냈으며 GBR-30-30은 찹쌀떡과 유사한 결과 값을 보였다. 이는 발아 시 활성화된 효소에 의해 전분이 가수분해 되어 전분의 노화를 지연시키기에 경도가 낮아진 것으로 생각된다.
- 이는 찰현미떡이 찹쌀떡에 비해 쌀겨층을 가지고 있기에 이 부분에 존재하는 난소화성 탄수화물에 기인한 결과로 생각한다. 발아현미로 제조한 찹쌀떡은 현미로 만든 찹쌀떡에 비해 소화율이 증가하였고 발아시간이 증가함에 따라 더욱 증가하여 GBR-30-30은 현미에 비해 RDS가 8.1%가 증가하였고, RS 함량은 10.3%가 감소하는 경향을 보여 소화율이 크게 증가함을 알 수 있다. 즉 발아시간이 증가함에 따라 RDS 함량은 증가하고 RS 함량은 감소하는 경향을 보였다.
- 백미, 현미, 발아현미 찹쌀떡의 RDS, SDS, RS 함량의 결과는 Table 4와 같다. 백미, 현미, 발아현미 찹쌀떡은 가공과정 중 전분의 호화가 진행되었기에 RDS 함량이 전체적으로 70%가 넘었다. 찹쌀떡에 비해 찰현미떡의 RDS, SDS 함량은 감소하고 RS 함량은 다소 증가하는 결과를 보였다.
- 이는 발아 시 활성화된 효소에 의해 전분이 가수분해 되어 전분의 노화를 지연시키기에 경도가 낮아진 것으로 생각된다. 부착성은 경도 변화와 유사한 결과를 보여 찰현미떡이 찹쌀떡에 비해 크게 증가하였으며 발아찰현미떡에서는 발아시간이 증가함에 따라 부착성은 감소하는 결과를 보였다. 이 결과는 현미와 발아현미증편(11)의 경우 발아현미증편의 부착성이 가장 높다는 연구와는 다른 경향을 보였는데 본 연구에서 찹쌀을 사용하였으며 떡의 종류도 다르기 때문으로 생각된다.
- 이는 Kim 등(5)의 연구에서 발아현미 혼합 비율이 증가할수록 이취(off flavor)가 증가한다고 보고된 것과 유사하며, 발아현미에 존재하는 발아취가 가공 중에 다소 증가하였기 때문으로 생각된다. 부착성은 찹쌀떡 품질 평가의 중요한 기호적 특성 중 하나로 모든 시료에서 유의적인차이가 없었지만, GBR-30-30은 3.6으로 낮은 결과 값을 나타냈다. 이는 기계적 물성 결과(adhesiveness)와 유사한 것으로 장시간 발아 과정 중 생성된 효소에 의한 분해 작용이 진행되어 찹쌀떡에 존재하는 아밀로펙틴의 분자량 감소에 의한 점성의 감소로 생각된다.
- 백미, 현미, 발아현미 찹쌀떡의 관능검사의 결과는 Table 5와 같다. 색과 향은 찹쌀떡에 비해 찰현미떡과 발아찰현미떡이 높게 평가되었으며, 발아시간이 증가함에 따라 더욱증가하여 GBR-30-30이 색은 5.8, 향은 5.5로 가장 높게 나타났다. 이는 Kim 등(5)의 연구에서 발아현미 혼합 비율이 증가할수록 이취(off flavor)가 증가한다고 보고된 것과 유사하며, 발아현미에 존재하는 발아취가 가공 중에 다소 증가하였기 때문으로 생각된다.
- 시료 가열 시 전분입자가 호화(gelatinization)되어 페이스트를 형성하는 온도인 페이스팅 온도는 62.1~63.7°C였으며 30시간 발아한 시료(GBR-30-30)가 다른 시료에 비해 다소 높은 온도를 나타냈으나 발아에 의해 큰 변화를 나타내지는 않았다.
- 관능검사에서는 현미가 색, 부착성, 전체적인 기호도에서 높게 평가되었고, 발아시간이 증가할수록 색, 향에서 높은 점수를 받았지만, 부착성과 전체적인 기호도에서는 낮게 평가되었다. 이상의 결과로 찹쌀떡보다는 높고 찰현미떡과 비슷한 관능적 평가를 받은 10시간 발아한 현미로 만든 발아찰현미떡이 소화조절용 쌀가공식품으로 개발하기에 가장 적당할 것으로 생각된다.
- 이는 기계적 물성 결과(adhesiveness)와 유사한 것으로 장시간 발아 과정 중 생성된 효소에 의한 분해 작용이 진행되어 찹쌀떡에 존재하는 아밀로펙틴의 분자량 감소에 의한 점성의 감소로 생각된다. 전체적인 기호도는 찰현미떡이 가장 높았고 그다음으로 발아현미떡인 GBR-30-10과 GBR-30-20이 높게 평가되었다. GBR-30-30은 발아 싹에 의한 쓴맛을 감지하는 패널이 많았고, 찹쌀떡의 중요 선호 특성인 부착성이 크게 감소했기 때문에 전체적인 기호도에서 낮은 점수를 받은 것으로 생각된다.
- 3%가 감소하는 경향을 보여 소화율이 크게 증가함을 알 수 있다. 즉 발아시간이 증가함에 따라 RDS 함량은 증가하고 RS 함량은 감소하는 경향을 보였다. 이는 발아에 의한 효소 작용으로 전분이나 전분-단백질 복합체의 분자구조 변화로 소화효소의 접근이 용이하기 때문으로 생각된다.
- 백미, 현미, 발아현미 찹쌀떡은 가공과정 중 전분의 호화가 진행되었기에 RDS 함량이 전체적으로 70%가 넘었다. 찹쌀떡에 비해 찰현미떡의 RDS, SDS 함량은 감소하고 RS 함량은 다소 증가하는 결과를 보였다. 이는 찰현미떡이 찹쌀떡에 비해 쌀겨층을 가지고 있기에 이 부분에 존재하는 난소화성 탄수화물에 기인한 결과로 생각한다.
- 03°C로 보고하여 본 연구 결과가 다소 낮은 결과를 보였다. 최고점도는 현미에 비해 발아현미에서 크게 감소하였고 발아시간이 증가함에 따라 더욱 감소하여 30시간 발아한 시료(GBR-30-30)가 17 cP로 가장 낮은 값을 나타내었다(Table 1). Breakdown은 현미에 비해 발아현미에서 낮은 수치를 나타내었으며 현미가 130 cP로 가장 높았고, GBR30-30이 8 cP로 가장 낮았다.
- Breakdown은 현미에 비해 발아현미에서 낮은 수치를 나타내었으며 현미가 130 cP로 가장 높았고, GBR30-30이 8 cP로 가장 낮았다. 최종점도는 냉각 시 전분 분자들의 재결합으로 점도가 증가(17)하는 단계로 발아현미에서 현미보다 유의적으로 낮은 값을 나타내었으며, 발아시간이 길어질수록 최종점도는 낮게 나타났다. Setback은 전분의 노화와 관계있는 인자로서 값이 높을수록 노화가 빨리 일어난다고 알려져 있다.
- 현미와 발아현미의 조직감 특성에서 경도, 부착성, 검성, 씹힘성은 현미가 가장 높았고 발아시간이 증가할수록 감소하는 경향을 보였으며 이로써 노화 지연에 도움을 줄 것으로 생각한다. 탄성은 시료 간의 큰 차이를 보이지 않았으며, 응집성은 현미와 발아현미가 백미보다 낮은 값을 보였다. 현미, 발아현미 찹쌀떡의 in vitro 소화율 결과 발아시간이 증가할수록 빠르게 소화되는 전분인 RDS 함량은 증가하고 소화되지 않는 전분인 RS 함량은 감소하는 특성을 나타내어 소화율이 크게 증가함을 알 수 있었다.
- 탄성은 시료 간의 큰 차이를 보이지 않았으며, 응집성은 현미와 발아현미가 백미보다 낮은 값을 보였다. 현미, 발아현미 찹쌀떡의 in vitro 소화율 결과 발아시간이 증가할수록 빠르게 소화되는 전분인 RDS 함량은 증가하고 소화되지 않는 전분인 RS 함량은 감소하는 특성을 나타내어 소화율이 크게 증가함을 알 수 있었다. 관능검사에서는 현미가 색, 부착성, 전체적인 기호도에서 높게 평가되었고, 발아시간이 증가할수록 색, 향에서 높은 점수를 받았지만, 부착성과 전체적인 기호도에서는 낮게 평가되었다.
- 반면 적색도(a)와 황색도(b)는 발아가 진행될수록 증가하여 전체적으로 색이 진해지는 것을 알 수 있다. 현미와 발아현미의 조직감 특성에서 경도, 부착성, 검성, 씹힘성은 현미가 가장 높았고 발아시간이 증가할수록 감소하는 경향을 보였으며 이로써 노화 지연에 도움을 줄 것으로 생각한다. 탄성은 시료 간의 큰 차이를 보이지 않았으며, 응집성은 현미와 발아현미가 백미보다 낮은 값을 보였다.
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