[논문]쌀밥의 조직감에 대한 기기적 측정값과 관능적 측정값의 상관관계 연구

최원석

doi:10.9799/ksfan.2016.29.5.605

Abstract ▼ AI-Helper

This study aimed to find the optimum instrumental test conditions for the Texture Profile Analysis (TPA) of cooked rice in order to predict the sensory texture attributes (hardness, adhesiveness, chewiness). Sensory evaluation was performed for three kinds of instant cooked rice with university stud...

This study aimed to find the optimum instrumental test conditions for the Texture Profile Analysis (TPA) of cooked rice in order to predict the sensory texture attributes (hardness, adhesiveness, chewiness). Sensory evaluation was performed for three kinds of instant cooked rice with university students in their twenties and the results of the sensory evaluation were compared to instrumental TPA patterns. Using partial least squares regression, the instrumental TPA results at a cross-head speed of 1.0 mm/sec and a compression ratio of 70% proved to be an excellent predictor of the sensory attributes of hardness ($R^2=0.99$) and chewiness ($R^2=0.99$). The results at a cross-head speed of 0.5 mm/sec and compression ratio of 30% provided an excellent model for the prediction of sensory adhesiveness ($R^2=0.83$). In this experimental range, sensory hardness and chewiness showed a high correlation with instrumental TPA parameters (hardness, cohesiveness, adhesiveness, springiness, chewiness) with a high cross-head speed and compression ratio, while sensory adhesiveness showed a high correlation with the TPA parameters with a low cross-head speed and compression ratio.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

따라서 본 논문에서는 시중에서 쉽게 구입 가능한 시판 즉석 쌀밥을 재료로 하여, 탐침의 이동속도와 변형율을 달리하면서 측정한 기기적 조직감 자료를 바탕으로, 이를 20대 연령의 관능검사요원(대학생)을 대상으로 한 관능적 조직감 측정 결과와 비교하여 상관관계를 조사함으로써, 모방적 측정기기를 사용하여 쌀밥의 객관적 조직감 측정 시에 필요한 보다 바람직한 측정조건을 제시하고자 하였다.

제안 방법

즉석쌀밥의 관능적 조직감 특성을 평가하기 위해 한국교통대학교 식품공학과 학생들 중 관능검사에 관심을 가지는 16명(연령 20대)을 선발한 후, 훈련과정을 통해 평가방법에 대해 충분히 인지시켰으며, 평가할 시료의 관능적 특성에 대한 용어를 개발하였다. 평가방법으로는 훈련과정 중 선택된 쌀밥의 조직감 특성(경도, 점착성 및 씹힘성)들에 대해 7점 척도를 사용하여, 각 시료의 조직감 특성에 대한 강도를 평가하였다.
즉석쌀밥의 관능적 조직감 특성을 평가하기 위해 한국교통대학교 식품공학과 학생들 중 관능검사에 관심을 가지는 16명(연령 20대)을 선발한 후, 훈련과정을 통해 평가방법에 대해 충분히 인지시켰으며, 평가할 시료의 관능적 특성에 대한 용어를 개발하였다. 평가방법으로는 훈련과정 중 선택된 쌀밥의 조직감 특성(경도, 점착성 및 씹힘성)들에 대해 7점 척도를 사용하여, 각 시료의 조직감 특성에 대한 강도를 평가하였다. 즉, 쌀밥의 경도에 대해서는 ‘1= 매우 무른, 7= 매우 굳은’의 척도를, 점착성에 대해서는 ‘1= 매우 부슬부슬한, 7= 매우 찐득찐득한’의 척도를, 씹힘성에 대해서는 ‘1= 매우 연한, 7= 매우 쫄깃쫄깃한’의 척도를 사용하였다.

대상 데이터

경기도 용인시내에 위치한 대형마트에서 시판되고 있는 3종류(A, B, C)의 즉석 흰쌀밥 제품을 본 연구의 실험재료로 사용하였다. 각 제품의 포장용기에 표시된 조리방법에 따라 각각의 즉석 흰쌀밥 제품을 전자레인지(MW235, LG Electronics Inc.

데이터처리

1, CAMO, Oslo, Norway)를 사용하였다. 관능적 조직감 특성에 있어서, 3종류 시료들에 대한 유의적 차이를 분석하기 위해 시료와 관능검사요원을 고정 및 임의효과로 사용하여 이원 분산분석(two-way analysis of variance)을 95% 신뢰 수준에서 수행하였다. 시료 간 유의적 차이가 있을 경우, 던컨의 다중유의성검정(Duncan’s multiple range test)을 사용하여 사후분석을 주로 실시하였다.
시료 간 유의적 차이가 있을 경우, 던컨의 다중유의성검정(Duncan’s multiple range test)을 사용하여 사후분석을 주로 실시하였다. 또한, 시료사이의 관능적 조직감 특성에 대한 남녀간 차이를 분석하기 위해 독립표본 t-test를 수행하였으며, 제품별 선호도 차이를 분석하기 위해 비모수 Friedman 검정을 실시하였다. 쌀밥의 관능적 조직감 특성을 예측하는데, 어떤 기기적 측정조건이 바람직한가를 조사하기 위해 Unscrambler software를 통해 부분최소제곱회귀법(partial least squares regression, PLSR)을 수행하여 회귀계수(regression coefficients, R²)를 구하였다.
관능적 조직감 특성에 있어서, 3종류 시료들에 대한 유의적 차이를 분석하기 위해 시료와 관능검사요원을 고정 및 임의효과로 사용하여 이원 분산분석(two-way analysis of variance)을 95% 신뢰 수준에서 수행하였다. 시료 간 유의적 차이가 있을 경우, 던컨의 다중유의성검정(Duncan’s multiple range test)을 사용하여 사후분석을 주로 실시하였다. 또한, 시료사이의 관능적 조직감 특성에 대한 남녀간 차이를 분석하기 위해 독립표본 t-test를 수행하였으며, 제품별 선호도 차이를 분석하기 위해 비모수 Friedman 검정을 실시하였다.

성능/효과

83)되는 것으로 나타났다. 결론적으로, 관능검사를 대신하여 객관적 자료를 제공할 목적으로, 모방적 조직감 측정기기를 사용하여 쌀밥의 조직감을 측정할 경우, 본 실험범위 내에서는 점착성의 경우 낮은 탐침이동속도와 낮은 압착율(0.5 mm/sec, 30%)의 조건에서 수행함이 바람직해 보이며, 반면에 경도와 씹힘성의 경우 높은 탐침이동속도와 높은 압착율(1.0 mm/sec, 70%)의 측정조건이 바람직한 것으로 사료된다.
본 논문에서는 3종류의 시판 즉석 쌀밥을 재료로 하여, 모방적 측정기기의 대표적 측정조건 변수인 탐침이동속도와 변형율을 달리하면서 측정한 기기적 조직감 자료를 바탕으로, 이를 20대 연령의 대학생을 대상으로 한 관능적 조직감 측정결과와 비교하여 상관관계를 조사함으로써, 쌀밥의 객관적 조직감 측정 시에 필요한 보다 바람직한 측정조건을 제시하고자 하였다. 본 실험에서 얻어진 관능적 조직감 특성(경도, 점착성, 씹힘성)을, 어떤 측정조건에서 측정한 기기적 조직감 측정변수(경도, 응집성, 점착성, 탄성, 씹힘성)들이 가장 잘 예측하는가를 부분최소제곱회귀법으로 분석한 결과, 관능적 경도 및 씹힘성을 가장 잘 예측(R²=0.99)하기 위한 기기적 측정조건은 탐침이동속도와 압착율이 각각 1.0 mm/sec, 70% 조건이었으며, 반면에 관능적 점착성의 경우 0.5 mm/sec, 30% 조건에서 가장 잘 예측(R²=0.83)되는 것으로 나타났다. 결론적으로, 관능검사를 대신하여 객관적 자료를 제공할 목적으로, 모방적 조직감 측정기기를 사용하여 쌀밥의 조직감을 측정할 경우, 본 실험범위 내에서는 점착성의 경우 낮은 탐침이동속도와 낮은 압착율(0.

후속연구

20 사이일 때 가장 조직감이 좋다는 보고(Okabe M 1979)와는 큰 차이를 나타내, 이에 대해서는 차후보다 자세한 연구가 필요할 듯하다. 또한 관능검사요원의 연령대를 확대하여 보다 일반화된 측정조건을 찾는 실험 또한 필요하리라 생각된다.
1). 하지만 이 방법으로 ‘(adhesiveness)/(hardness)’ 값을 계산할 경우, 0.15~0.20 사이일 때 가장 조직감이 좋다는 보고(Okabe M 1979)와는 큰 차이를 나타내, 이에 대해서는 차후보다 자세한 연구가 필요할 듯하다. 또한 관능검사요원의 연령대를 확대하여 보다 일반화된 측정조건을 찾는 실험 또한 필요하리라 생각된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	국내 쌀 생산 추이는 어떠한가?	쌀은 우리나라를 포함한 아시아에서 오래전부터 재배되어온 주요 주식작물일 뿐만 아니라, 세계 3대 곡물 중의 하나이다. 우리나라에서의 쌀 재배면적은 2002년 이후 감소 추세이나, 쌀의 생산량은 크게 감소하지 않아 단위면적당 생산량은 오히려 증가하고 있고, 농업 총 생산액의 약 18% 정도를 차지하고 있으며, 최근 들어 즉석쌀밥을 포함한 다양한 가공식품이 개발되고 있는 등 쌀의 중요성은 여전히 매우 높다고 하겠다(Lee & Ha 2015; Statistics Korea 2015).
	쌀의 특징은 무엇인가?	쌀은 우리나라를 포함한 아시아에서 오래전부터 재배되어온 주요 주식작물일 뿐만 아니라, 세계 3대 곡물 중의 하나이다. 우리나라에서의 쌀 재배면적은 2002년 이후 감소 추세이나, 쌀의 생산량은 크게 감소하지 않아 단위면적당 생산량은 오히려 증가하고 있고, 농업 총 생산액의 약 18% 정도를 차지하고 있으며, 최근 들어 즉석쌀밥을 포함한 다양한 가공식품이 개발되고 있는 등 쌀의 중요성은 여전히 매우 높다고 하겠다(Lee & Ha 2015; Statistics Korea 2015).
	쌀밥의 조직감을 측정하는 방법 중 기기적이며 쌀의 낱알을 측정한 방법은 무엇인가?	쌀밥의 기호도는 관능적 요소 중에서는 조직감에 의해 가장 큰 영향을 받는 것으로 조사되었으며(Min BK 1993), 쌀밥의 조직감을 측정하는 방법으로는 관능적 평가뿐만 아니라, 이를 보다 객관화할 수 있는 기기적 측정 방법이 여럿 소개되어져 있다. 국내에서 쌀밥의 조직감을 측정한 연구는 1980년 대부터 2015년까지 약 40여 편이며, 쌀밥의 조직감을 기기적으로 측정한 논문들 중 대부분이 Texture Analyser, Rheometer 또는 Instron을 이용하여 측정하였고, 측정방법 중 Okabe 방법(Okabe M 1979) 또는 Bourne 방법(Bourne MC 1978)을 참고하여 쌀을 낱알 상태로 측정한 논문이 대다수로 조사되었다(Choi & Choi 2015)

참고문헌 (17)

Bourne MC. 1978. Texture profile analysis. Food Technol 32: 62-72
Choi UK, Choi WS. 2015. A review on methods and conditions of mechanical test for texture of cooked rice. Food Indust Nutr 20:18-21
Choi WS, Seo HS. 2016. Variations in the texture properties of cooked rice as a function of instrumental parameter conditions. Korean J Food Sci Technol (in press)
Choi WS. 2011. Microstructure-texture relationship in food and correlation between instrumental measurement and sensory evaluation. Food Science and Industry 44:50-56
Kim DK, Kim MH, Kim BY. 1993. Effects of dehydration methods on physical properties of reconstituted instant rice. J Korean Soc Food Sci Nutr 22:443-447
Kim MH. 1992. Effect of soaking conditions on texture of cooked rice. Korean J Food Sci Technol 24:511-514
Kramer A. 1951. Objective testing of vegetable quality. Food Technol 5:265-269
Lee NY, Ha KY. 2015. Physicochemical characteristics of superyield Korean rice cultivar depending on milling condition. Korean J Food Nutr 28:1065-1070

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Lee SK, Mun SH, Shin MS. 1997. Physicochemical properties of rice flour and textural characteristics of cooked rice from Chungmubyeo. J Korean Soc Food Sci Nutr 26:1091-1095
Lee YJ, Min BK, Shin MG, Sung NK, Kim KO. 1993. Sensory characteristics of cooked rice stored in an electric rice cooker. Korean J Food Sci Technol 25:487-493
Luckett CR, Meullenet JF, Seo HS. 2016. Crispness level of potato chips affects temporal dynamics of flavor perception and mastication patterns in adults of different age group. Food Quality and Preference 51:8-19

상세보기
Min BK. 1993. Effects of cooking conditions on the textural characteristics of cooked rice. Ph.D. Thesis, Seoul National Univ. Seoul, Korea
Okabe M. 1979. Texture measurement of cooked rice and its relationship to eating quality. J Text Stud 10:131-152

상세보기
Park JK, Kim SS, Kim KO. 2001. Effect of milling ratio on sensory properties of cooked rice and on physicochemical properties of milled and cooked rice. Cereal Chem 78:151-156

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Prakash M, Ravi R, Sathish HS, Shyamala JC, Shwetha MA, Rangarao GCP. 2005. Sensory and instrumental texture measurement of thermally processed rice. J of Sensory Studies 20:410-420

상세보기
Sesmat A, Meullent JF. 2001. Prediction of rice sensory texture attributes from a singlie compression test, multivariate regression, and a stepwise model optimization method. J of Food Sci 66:124-131

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Statistics Korea. 2015 Grain Consumption Update. Available from http://www.korea.kr/policy/pressReleaseView.do?newsId156084894. [cited 7 Apr 2016]

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