초록 ▼

Ⅳ. 연구개발결과
국내산 밀 품질향상을 위한 수확후 관리체계를 정리하면, 수확단계에서는 수확적기(출수후 40-45일)와 수확작업속도(권장 표준속도)를 준수해야하고, 수확작업은 이슬이 마른 10시 이후 작업추진하며, 곡물이송시 차량 위 톤백 거치대를 사용하고, 저장단계에서는 산물 사일로 저장 시 겨울철에는 사일로 상부에, 여름철에는 하부에 수분이 응축 됨으로 변질 방지를 위한 점검시 이 부분의 원맥을 반드시 확인하여야 한다.
습식 분석과 NIR을 이용한 분석을 통하여 수분, 회분, 단백질과 침전가의 검정 수식을 작성하였으며

Ⅳ. 연구개발결과
국내산 밀 품질향상을 위한 수확후 관리체계를 정리하면, 수확단계에서는 수확적기(출수후 40-45일)와 수확작업속도(권장 표준속도)를 준수해야하고, 수확작업은 이슬이 마른 10시 이후 작업추진하며, 곡물이송시 차량 위 톤백 거치대를 사용하고, 저장단계에서는 산물 사일로 저장 시 겨울철에는 사일로 상부에, 여름철에는 하부에 수분이 응축 됨으로 변질 방지를 위한 점검시 이 부분의 원맥을 반드시 확인하여야 한다.
습식 분석과 NIR을 이용한 분석을 통하여 수분, 회분, 단백질과 침전가의 검정 수식을 작성하였으며, 각각 수식은 y=0.922x+0.911, y=0.933x+0.08, y=0.937x+0.786과 y=0.947x+2.150였다.
저장방법 및 기간 경과에 따른 품질변화를 알아보기 위하여 한국우리밀에서 산물 수매하여 건조 저장된 원맥을 톤백과 40kg 조곡용 포대에 담아 일반창고에 보관하면서 2011년 7월부터 2012년 6월까지 매월 1회씩 품질분석을 실시하였고, 일반창고와 비교하기 위하여 500톤 사일로에 저장된 원맥을 함께 분석하였다. 일반창고에서 톤백저장 방법은 수분함량이 일반창고에서 톤백저장 방법은 수분함량이 수매기준인 13%를 넘어 품질저하가 우려되므로 1년 이상 저장할 때는 12%이하로 건조 후 보관해야 한다. 제분율은 수확 후 4개월에서 1년 사이에 비교적 높게 유지되었고, 이후 점차 감소하였다. 단백질 함량과 밀가루 밝기 등 밀가루 품질관련 요인 역시 저장기간이 경과함에 따라 변화하며, 4~12개월 저장되었을 때 우수하였다. 밀 저장성은 저온저장> 사일로저장> 톤백상온 저장 순으로 좋게 나타났다. 시중에 유통되고 있는 국산밀 제품은 모두 16개 제품으로
백밀가루와 통밀가루의 형태이었고, 재배방법에 따라 유기농, 무농약, 친환경으로 표기되어 판매되고 있었다. 제조는 대형제분 업체 2곳에서 7 제품을 만들고 있으며 대형마트와 생협매장에서 판매되고 있었다. 국산밀 제품의 품질 분석결과, 발아통밀가루를 제외한 밀가루의 Falling number는 모두 300초 이상으로 높아 밀가루 품질에 이상이 없었으며, 단백질함량과 침전가는 수입밀보다 높게 나타났다. 국산밀 제품 중 일부 밀가루와 면대색은 수입밀 중력분용과 비슷한 수준을 보였고, 국수의 식미검정에서도 수입밀과 비슷한 수준을 보였다. 국내산 밀가루는 과거에 비해 품질이 많이 향상 되었으나 비활성화를 위해서는 철저한 재배관리와 수확 후 관리를 통해 품질을 균일화하고 소비자의 신뢰를 얻을 수 있게 다양한 정보를 제공해야 할 것으로 판단된다.
국산밀을 재배하는 전국 125농가를 대상으로 3년 동안 재배 현황에 대한 자료를 수집· 분석한 결과, 평균 재배면적은 2.9ha였으며, 재배 품종은 금강밀이 주로 재배되었고 조경밀과 백중밀이 남부지역에서 재배 면적이 늘어나고 있다. 파종은 대부분 농가에서 10월 하순에서 11월 상순에 휴립광산파로 이루어지고 있으며, 시비는 2종 복합 비료를 이용하여 평균 24.0kg/10a이상 기비로 시용하였으며, 추비는 2월 하순∼3월 상순에 질소비료를 1회 시용하는 농가가 주를 이루었는데, 농가 현장에서 표준시비량에 비해 과량의 비료가 시용되고 있기 때문에 적정 시비에 대한 관리가 필요하다. 재배 밀의 출수는 기상 영향으로 2011년은 5월 상순, 2012년은 4월 하순에 이루어졌으며, 밀수확은 대부분 농가에서 6월 중순에 이루진 것으로 나타났다. 재배 면적 확대와 밀 재배 농가 소득 향상을 위하여, 수발아 및 붉은곰팡이병 저항성 증진과 기상이변에 대응할 수 있는 재해저항성 증진 품종 개발이 이루어져야 하며, 국산밀 품질 향상을 위한 보급종 생산 및 확대가 필요하며, 지역별 밀 재배 농가의 규모화에 대한 지원과 재배 관리 체계 확립과 현장 지원 확대가 필요하다. 국산밀을 재배하는 전국 125농가를 대상으로 3년 동안 농업형질과 원맥 특성을 조사 한 결과, 간장, 수장, 경수와 이형주율은 년차간 차이를 나타내었다. 시비량이 많았던 남부지역에서 재배된 밀의 간장이 중북부 지역 보다 길었으며, 추비시기는 간장에 영향이 없었지만, 3월 중순 이후에 늦게 추비를 준 농가의 수장은 다른 농가에 비하여 길었지만 경수는 감소하였다. 추비 횟수
는 농업형질에 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 농업형질과 마찬가지로 원맥 특성도 연차간 변이가 있었으며, 남부지역에서 재배된 밀은 중북부지역에서 재배된 밀에 비하여 천립중이 높았으며, 리터중은 낮았으며, 전라북도는 다른 지역에 비하여 낮은 회분 함량과 높은 단백질 함량을 나타냈으며, 전라남도는 다른 지역에 비하여 높은 회분 함량을 나타내었다. 추비시기가 리터중에는 영향을 주었지만 천립중과 회분 및 단백질 함량에는 영향을 주지 않았으며, 추비 횟수도 원맥 특성에 영향이 없는 것으로 나타났다. 시비량에 따라 간장이 증가하고, 천립중과 단백질 함량이 증가하였으며, 수장과 회분 함량은 시비량과 부의 상관을 나타내었다. 단백질 함량은 천립중과 정의 상관을 나타내었지만 회분 함량은 천립중 및 리터중과 부의 상관을 나타내었다. 간장이 증가할수록 천립중은 증가하고 리터중은 감소하였으며, 수장은 천립중과 부의 상관을 나타내었다. 시비량이 간장 및 원맥 특성에 영향을 미치기 때문에 품종별 용도에 맞는 밀 품종을 재배하기 위해서는 적정 시비기술에 대한 농가 지도가 필요하다.
또한, 본 연구는 국산밀 재배농가의 현장에서 일어나는 일들을 모니터링 하고 개선점을 찾기위하여 수행하였다. 수매 현장의 가장 큰변화는 대부분 톤백 수매를 이용하고 있으며, 기상이변에 따른 재배 안정성 약화로 인하여 재배 농민이 줄어드는 경향을 보임에 따라 이를 극복할수 있는 제도적인 뒷받침이 필요하다. 지속적인 농민 교육을 통하여 우리밀 조합원의 경우 밀 재배에 있어서 큰 문제는 없었지만 안정적인 재배를 위한 수매자금 지원을 요구하였으며, 재해저항성이 강한 품종의 요구도 높았다.
DSC를 이용한 산물 수매의 경우 저장이전의 수분관리에 문제가 없다면 현장 적응에는 문제가 없었으며, DSC 저장 1년 동안에는 품질의 큰 변화는 없는 것으로 나타났으며, 단지 톤백 수매현장의 애로점을 해결 해 나가기위한 다양한 정책적인 지원이 필요하다.
본 연구는 밀 품종별 통밀 분쇄방법 및 밀기울 처리 방법에 따른 통밀가루 물리 화학적 특성 및 통밀식빵 가공 적성 구명, 또한 통밀식빵 가공에 적합한 밀 품종 선발을 위하여 수행되었다. 분쇄방법에 따라 통밀가루의 호화 및 수화 특성에 유의한 변이를 보였는데, UDY 분쇄 통밀가루의 최고점도 및 수화가 가장 높은 경향을 보였다. 평균 입도는 roller mill분쇄 시, 149～88μm 가 30～35%로서 가장 많은 비율을 보였고, 53 μm보다 적은 입도가 다음으로 많은 비율인 22～23%를 보였다. 한편, roller mill분쇄 통밀식빵의 빵부피는(cm³)는 702(Tara2002)～717(Macon) 범위로 4개의 제분방법 중 가장 높았으며, UDY mill 분쇄 통밀식빵의 부피(cm³)는 540(Tara2002)～605(Macon) 범위로 가장 낮았다. 밀 품종별 및 분쇄별 통밀식빵 가공 적성은 백립계 경질밀로서 Roller mill 제분 방식이 적합한 것으로 나타났다. 밀기울 입도에 따른 통밀식빵 반죽 특성에서 반죽의 수분흡수율은 71～73% 범위로서, 입자가 적을수록 높아지는 경향으로 입자가 적을수록 밀기울 표면적이 넓어서 많은 물을 흡수하기 때문으로 사료된다. 빵부피는 큰입자(coarse)의 백립계 통밀가루가 827(cm³)로서 가장 높았고, medium은 780(cm³), fine 입자는 765(cm³)로서 입자가 적어질수록 빵부피는 적어지는 경향을 보였다. 그러나, 적립계 통밀가루는 입자크기에 의한 유의한 차이는 나타나지 않았다. 한편, 저장 기간 중 통밀식빵의 노화도 측정에서, 노화전분의 melting enthalpies(ΔH)는 미세분쇄(fine) 통밀가루에서 높아지므로, 입자크기가 적을수록 식빵의 노화도는 높아지는 것으로 분석되었다. 한편, 밀기울을 roasting 및 microwave 열처리한 통밀가루의 수용성 식이섬유(SDF) 함량이 높아지는 것은 고열처리가 밀기울의 화학적 구조를 변화시켜 식이섬유의 수용성화가 진행되는 것으로 사료된다. 열처리에 의한 통밀식빵 반죽의 수분흡수율은 다소 낮아지는 경향이었고, 반죽시간은 열처리에 무관하게 백립계인 ' Klasic' 이 4.5분이고, 적립계인 ‘Scarlet' 은 5.5분으로 백립계가 다소 낮은 것으로 측정되었다. 이러한 결과로부터 통밀식빵에는 밀기울은 입도가 커질수록 우수하며, 밀은 백립계가 적합한 것으로 사료된다. 국내산 및 미국산 밀 품종의 비교분석에서 국산밀의 단백질은 11.1～16.7%, 미국산 통밀가루는 14.4～18.9% 범위로 국산밀이 다소 낮았다. 통밀식빵 가공 적성은, 반죽의 흡수율이 국산밀은 77～80%, 미국산 밀은 73～79%로서 국산밀이 다소 높았으며, 반죽시간은 국산밀이 5.5～6.5 (분)이고, 미국산 통밀가루는 4.0～6.0 (분)으로 다양한 변이를 보였다. 통밀식빵의 부피는 국산밀이 620～670 cm³, 미국산이 715～753 cm³로 국산밀에 비하여 다소 우수한 품질을 보였다. 식빵 부피에 있어서 변이는 단백질 등 곡립의 성분 특성이 원인으로 사료된다. 이와 같은 결과로부터, 통밀식빵 제조에 있어서, 밀 품종은 백립계가, 제분은 roller mill 분쇄 방식, 그리고 밀기울 입도는 큰입자(coarse, 1.0 )가 통밀식빵 가공에 적합한 것으로 나타났다.

Abstract ▼

Improve the quality of domestic wheat post-harvest management system, harvest time (40-45 days after heading) and speed of harvest operations (recommended standard rate) should be observed. The harvest work is carried out after the dew has dried(at 10 pm) and during transport vehicles should be used

Improve the quality of domestic wheat post-harvest management system, harvest time (40-45 days after heading) and speed of harvest operations (recommended standard rate) should be observed. The harvest work is carried out after the dew has dried(at 10 pm) and during transport vehicles should be used bulk bag holder. When storage the bulk harvested wheat grain, moisture is condensed in the upper of silo in winter and the lower in summer.
Therefore, in order to prevent alteration of Wheat this part must be inspected. This study was also to investigate near-infrared spectroscopy(NIR) application for determination of components in wheat. In wheat, main components are protein, moisture, SDS-sedimentation volume and ash. When measure main quality component' s contents in wheat, we use NIR application in order to development of wheat breeding system. NIR application was used as a rapid and simultaneous analysis method to determine the interesting components. To developed from a multi-component calibration set, Korean cultivars and domestic farmer' s cutivation wheat crop were measured in scanning with NIR, and analysed with laboratory method. calibration equation of individual components contents were developed using first derivation, second derivation and modified partial least-squares regression with internal cross validation. As result, calibration formula of protein was y=0.937x+0.786, calibration formula of moisture was y=0.922x+0.911, calibration formula of ash was y=0.933x+0.08, calibration formula of SDS-sedimentation volume was y=0.947x+2.150. Main quality calibration of wheat showed higher R2(protein : 93.6, moisture : 91.6, SDS-sedimentation volume : 94.3, ash : 93.4). Therefore, this quality calibration of wheat has good quantitative accuracy. These results indicated that NIR could be used to rapidly determine the quality contents of wheat for grade evaluation in a purchasing of wheat region.
The objectives of this study were to evaluate the wheat quality during the storage period and method after harvest. We purchase both a 1 bulk bag and 40 kg sacks of wheat grains from Korean Wheat Association and storage in general warehouse. The sample was collected each month from July 2011 to Jun 2012, and analyzed grain quality depending storage method both the general warehouse and 500 ton of silo. For bulk bag storage method both general warehouse and silo, wheat grain quality was poor based on a moisture content of 13 % over. The moisture of grain keeps less than 12 % in order to storage grain more than 1 year. The flour milling rate was maintained a relatively high between 4 and 12 months after harvest, and then gradually decrease. Flour quality such as protein content and brightness of flour was changed during the storage period but 4~12 months of storage keep good quality. Low temperature storage > Silo storage > Bulk bag storage at room temperature showed a good order of wheat storage type. The total of 16 wheat products on the market sold by white flour and whole wheat flour, depending on type cultivation such as organic, pesticide-free, and eco-friendly. As results, the analysis of domestic grain quality for Falling number was greater than 300 seconds except for sprouted whole wheat flour. The protein content and sedimentation of domestic flour were higher than imported wheat flour. For color of noodle and texture test, some of the domestic wheat flour was similar to the level of imported wheat flour.
The cultivation situation of Korean wheat of 125 farmers in nationwide for three years, from 2010/2011 to 2012/2013, was analyzed to obtain basic data for extension cultivated area and enhancing the self-sufficiency ratio of Korean wheat.
Compared to the mean temperature and precipitation in the normal year, the mean temperature was lower before the heading stage and higher amount of precipitation after the heading stage in 2010/2011 and higher the mean temperature and lower amount of precipitation after the heading stage in 2011/2012. Average cultivation area was 2.9ha, Keumkang cv. was mainly cultivated for three years (74%) and Jokyung and Baekjoong cvs. were increased cultivation areas in southern part of Korea, Gyeongsangnam-do, Jeolllanambuk-do and Kwangju metropolitan city, including in 2011/2012. Most farmers (80%) sown wheat seeds from late October to the beginning November with broadcasting method and the other famers were sown using the drill method. Average amount for basal fertilizer was 24.0kg/10a with complex fertilizer mixed for wheat and barley cultivation, which was higher amount compared to recommended rate of fertilizer amount by rural development administration. Top dressing using nitrogen fertilizer was applied from in the late February to the beginning March. Heading date was the beginning May in 2011 and 2013, and the late April in 2012, which the mean temperature from regeneration stage to tillering stage in 2011 and 2013 was higher than that of 2012. Most farmers harvested wheat in mid-June and Pre-harvest sprouting and Fusarium head blight were occurred in 2011 due to the high amount precipitation during grain filling period. Agronomic characteristics and grain properties of Korean wheat of 125 farmers in nationwide were evaluated to support basic data for improving grain quality of Korean wheat and enhancing Korean wheat consumption. Agronomic characteristics, including culm length, spike length, number of spike/m2andrate of off-type plant, and grain properties,
including 1000 kernel weight, test weight, moisture, ash and protein content, were influenced by year and location. Number of spike/m2, test weight, moisture, ash and protein content of wheat cultivated in 2011 were higher thant hose of 2012 and culm length, spike length, rate of off-type plant and 1000 kernel weight of 2012 were higher than those of 2011 and 2013. Wheat cultivated in southern part of Korea showed higher culm length and 1000 kernel weight and lower test weight than those of northern part of Korea. Spike length, number of spike/m2 and test weight were reduced by additional fertilization after mid of March, although there was no significant difference between time of additional fertilization and grain properties.
Cultivated wheats in Jeolllabuk-do showed lower ash content and higher protein content than those of other provinces and cultivated wheats in Jeolllanam-do exhibited higher ash content than that of other provinces. As amount of fertilization increased,culm length, 1000 kernel weight and protein content increased and spike length and ash content were decreased, although time of additional fertilization did not effect on agronomic characteristics and grain properties. Amount of fertilization was positively correlated with 1000 kernel weight and protein content and was negatively correlated with ash content. Thousand kernel weight was negatively correlated with ash content and positively correlated with protein content. Ash content increased as test weight and culm length decreased and 1000 kernel weight was influenced by culm and spike length.
This study was also conducted to monitor Korean wheat cultivation in field and harvest spot and to improve problems in harvest processing. The most significant change in the field was generally used to harvest using 1MT pacakge, instead of 40kg pp package. Climatic changes in cultivation caused increasing pre-harvest sprouting and scab in harvest time and these problems recently reduced cultivated area. In order to overcome these problems, sustained policy support is needed. Wheat
farmers through continuing education in the case of members but there was no major problem in the cultivation. Cultivars with resistance to biotic stress need to improve stable cultivation of Korean wheat. In storage using DSC, reduced lower than 17% moisture content in grain with pre-treated drying before storage in DSC. Quality of grain and flour during storage in DSC was not dramatically changed during one year.
Therefore, DSC storage was not problem in wheat quality in this study.
This study was conducted to explore the effects of milling methods on whole wheat pan-bread(WWB) qualities, to investigate the effects of heat treatment on whole wheat flour(WWF), and to observe the grain and processing qualities of domestic wheat and imported wheat cultivars. Whole wheat flour by a UDY mill showed the highest peak viscosity and hydration properties, whereas WWF by a roller mill had lower pasting viscosity. Particle size distribution of 30～35% of WWF ranged
88～149 μm, whreas 22～23% of WWF was less than 53 μm. The WWB volume(cm³) from roller mill flour was 702(Tara2002) and 717(Macon), which showed the highest value, whereas the WWB from UDY mill flour showed the lowest bread volume. The mixogram analysis revealed that dough water absorption ranged 71～73%, which increased with fine particle flour due to the increased surface area of flour. The bread volume of WWB with white wheat grain was 827(cm³) with coarse particle, 780(cm³) with medium, and 765(cm³) with fine particle. For red wheat grain, no significant difference was found in bread volume. During the storage of WWB for 7 days, the melting enthalpies(△H) of retrogradated starch increased in fine particle flour, thus coarse particle size of WWF would be suitable for WWB processing. On the other hand, roasting and microwave heating to wheat bran slightly increased the soluble dietary fiber in WWF, and heat treatment decreased dough absorption, resulting in the mixing time of 4.5 min for white wheat grain(' Klasic' ) and 5.5 min for red grain(' Scarlet' ). Compared to US wheat cultivars, Korean wheat grains had lower protein with lower ash contents, and WWB qualities were also slightly decreased. As a result, it was determined that roller mill was feasible for making WWF, white wheat grain are suitable for whole wheat bread processing, and WWF with coarse
bran particle had benefit to enhance whole wheat bread processing.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 요 약 문 ... 4
• SUMMARY ... 8
• 목 차 ... 11
• 제 1 장 서 론 ... 12
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 13
• 제 3 장 연구개발 수행 내용 및 결과 ... 16
• 1절. 제1협동연구과제 : 국산밀 고품질화를 위한 농가 현증 중심 수확 후 관리 기술 체계 확립 ... 16
• 2절. 제2협동연구과제 : 밀 수매 현장 활용 가능 Portable NIR 이용 국내산 원맥 품질 평가 시스템 개발 및 현장 적응 평가 ... 41
• 3절. 제3협동연구과제 : 산물 수매 후 창고 저장 기간 중 밀 품질 특성 평가 ... 79
• 4절. 제1세부연구과제 : 전남 밀 재배 농가 원맥 평가 및 D/B화와 생육 현장 조사 ... 126
• 5절. 제2세부연구과제 : 전북 밀 재배 농가 원맥 평가 및 생육 현장 조사 ... 224
• 6절. 제4협동연구과제 : 경남북 밀 재배 농가 원맥 평가 및 생육 현장 조사 ... 296
• 7절. 제5협동연구과제 : 충남북 밀 재배 농가 원맥 평가 및 D/B화와 생육 현장 조사 ... 365
• 8절. 제6협동연구과제 : 경기강원 밀 재배 농가 원맥 평가 및 D/B화와 생육 현장 조사 ... 432
• 9절. 제7협동연구과제 : 국내산 밀 산지 수매 및 품질 향상을 위한 모니터링 ... 480
• 10절. 제8협동연구과제 : 미맥 겸용 DSC를 활용한 밀 산물 처리 시범단지 조성 ... 504
• 11절. 제9협동연구과제 : 통밀의 이용성 증진을 위한 가공기술 개발 및 적합품종 선발 ... 541
• 제 4 장 연구개발 목표 달성도 및 대외기여도 ... 561
• 1절 : 목표대비 달성도 ... 561
• 2절 : 정량적 성과 ... 563
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 563
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 564
• 제 7 장 기타 중요 변동사항 ... 564
• 제 8 장 국가과학기술종합정보시스템에 등록한 연구장비 현황 ... 564
• 제 9 장 참고문헌 ... 564
• 끝페이지 ... 567