실험재료

도정도별 식미 변화의 품종 간 차이를 구명하기 위해서 일차적으로 식미 관능평가를 통해 동진벼 대비 상, 중, 하로 구분하여 각각 3개 품종씩 총 9개 품종을 선정하였다. 선정 된 품종의 재배는 농촌진흥청 표준재배법에 따라 30일 묘 를 5월 30일에 이앙하여 표준시비(N-P₂O₅-K₂O(kg/10a) : 11-4.5-5.7)하였다. 수확 후 벼(정조) 상태로 저온(15°C)에 서 보관하였다. 시료 조제 전 현미의 수분함량은 평균 14.3% (14.0~15.1%)이었고, 현미 외관특성은 Table 1과 같았다. 이러한 현미 외관특성은 고품질 품종 선발기준(Choi, 2002) 과 유사하여 실험재료인 9개 품종의 평균값은 실용성을 감안 할 때 일반적인 품종을 대표 할 수 있을 것으로 판단되었다.

도정 및 시료조제

도정 및 시료조제는 Lee et al.(2012)의 방법에 따라 동일 하게 수행 하였다. 도정은 마찰식 Toyo MC 90A를 이용하 여 1회 도정 시 현미 200 g을 도정하였다. 현미와 백미의 무게 비율을 기준으로 현미를 100%로 간주 하였을 때 쌀의 무게는 94.5~86.5%로, 즉 도정도는 5.5~13.5%로 하였다. 이와 같이 도정도를 설정한 이유는 기존의 익숙한 분도개념 을 적용하여 이론적인 12분도가 90.4%로 이를 도정도로 표 시하면 9.6%가 되어, 근접한 도정도 9.5%를 기준으로 2% 씩 증감하여 5단계로 도정 하였다. 도정직후 수분함량은 곡 물수분측정기(Kett Co. Riceter-M)으로 측정하였으며, 쌀 표면온도는 온도계를 1분 동안 쌀 표면에 꽂아 둔 후에 최 고값을 활용하였다. 도정된 백미는 싸라기 분리기(Satake Co., Model TRG 05A)에 3.6 mm 원통형 체를 이용하여 2 분 동안 싸라기를 분리한 쌀을 식미관능평가, 밥의 기계적 인 물리적 특성, 백도(Kett C-300)분석에 이용하였다. 쌀가 루는 Cyclon mill(Udy)을 이용하여 분쇄한 후 100mesh체 를 통과시켜 이화학적 성분을 분석하였다.

이화학특성 분석

아밀로스함량은 Juliano의 비색정량법(1971)에 따라 쌀가 루 호화 액의 요드정색도에 따라 함량을 측정하였으며, 단 백질함량은 습식 분해한 시료를 Micro-Kjeldahl (Foss Co., Model 2300 Kjeltec Analyzer)장치를 이용하여 분석한 전 질소함량에 5.95를 곱하여 계산하였다. Mg, K함량은 습식 분해한 다음 ICP(Perkin-Elmer Co., Model 3300DV)를 이 용하여 분석 하였다.

쌀가루의 아밀로그램특성 분석은 Rapid visco analyser (NEWPORT RVA-3D)를 이용하여 25 ml증류수에 3 g(수 분함량 14%기준)의 시료를 잘 섞은 후 50°C에서 95°C까지 온도를 상승시켰다가 일시 고온상태로 둔 다음 다시 50°C 로 점차 냉각시키면서 쌀가루의 점도변화를 조사하였다.

밥의 물리적 특성검정은 Texture analyser(TA-XT2)를 이 용하여 취반방법은 직경 3.8 cm, 높이 6.8 cm의 원통형 알 루미늄 캔에 10 g의 백미를 수침 30분후에 10분간 물을 뺀 후 12.5 ml의 증류수를 가하여 전기밥솥(Samsung SJ-062) 에 6개의 캔을 동시에 취반 후 TPA방법으로 이용하였고, texture 측정조건은 test speed 1.0 mm/s, distance 8.0 mm, contact area 63.4 mm²이었다.

식미관능평가

식미관능평가는 농촌진흥청 국립식량과학원 표준방법 (RDA, 2003)에 따라 대비시료를 이용하여 상대 비교인 7점 척도(+3~-3)로 수행하였다. 쌀 200 g을 수침 30분 후에 10 분 간 물을 뺀 후에 가수 량(수분함량 14% 기준)은 사전에 취반특성을 평가 한 후에 시료무게의 1.1배(도정도 5.5%)에 서 1.3배(도정도 13.5%)로 적용하였다. 전기밥솥(Samsung SJ-062)을 이용하여 취반 후 관능평가 시료 개수는 1회에 한개 품종을 도정도별로 각각 1점인 5개 샘플을 평가하였 으며, 동진벼를 도정도 9.5%(현백율 90.5%) 시료를 대비로 상대비교 평가 하였다.

식미관능평가 패널은 국립식량과학원 벼 연구 분야에서 장기간 관능평가를 수행한 잘 훈련된 15~20명이 참여 하 여 밥모양, 밥냄새, 밥맛, 찰기, 질감 5가지 항목에 대하여 개별평가를 한 후 종합적인 식미총평을 평가하도록 하였다.

통계분석

통계분석은 SPSS(v13.0)을 이용하여 동일한 품종에 대해 도정도 90.5%와 88.5%사이에 쌍을 이룬(paired-samples) T-test 및 품종별 도정도에 따른 식미관능총평과 이화학특 성과 상관분석을 하였다. 유의검정은 p<0.05, p<0.01 수준 에서 실시하였다.

도정도별 식미의 품종 간 차이

공시한 9개 품종의 도정도별 식미 관능총평의 품종 간 차 이는 Fig. 1과 같다. 식미총평은 도정도 9.5%와 11.5%에서 가장 좋았다. 품종별 식미총평이 도정도 9.5%에서 높은 유 형(A 유형)과, 11.5%에서 높은 유형(B 유형), 그리고 9.5% 와 11.5%에서 유사한 유형(C 유형)과 같이 3가지 유형으로 구분이 되었다. 다만, 9.5%와 11.5%에서 통계적인 유의성은 고시히까리, 동진벼에서만 차이가 있었으나(자료 미 제시), 도정도별 식미관련 특성의 품종 간 차이를 구명하기 위해 3 가지 유형으로 구분하여 이화학특성과 식미 관능평가 5가지 항목(밥 외관, 냄새, 맛, 찰기, 질감)과 비교분석하였다.

Fig. 1.

Varietal difference of overall score by panel test on different milling degree in nine varieties.

도정도별 식미가 상인 일미벼와 고시히까리는 도정도 9.5%에서, 중인 추청벼, 동진벼, 대산벼 등은 11.5%에서 최 고 식미를 보였던 반면, 식미가 하인 팔공벼와 농호벼는 9.5%와 11.5%에서 모두 최고 식미를 보여 이들 품종들은 도정도에 따른 식미 차이가 없는 것으로 평가되었다. 실험 재료 선정에서 사전에 구분한 식미 관능평가를 통해 상으로 분류된 주남벼와 중으로 분류된 밀양185호는 식미가 중인 B유형으로 구분되었다. 이러한 결과는 주남벼의 경우 호분 층이 일미벼나 고시히까리 보다 두꺼워 도정을 많이 한 11.5%에서 식미가 더 좋았던 것으로 판단되며, 밀양185호 의 경우는 패널 참여자의 의견에 따르면 도정보다는 전반적 인 식미가 대비시료 보다 떨어져 도정도 9.5%와 11.5%간 의 차이를 구별하기가 어려웠다고 하였다. 향후 이러한 원 인에 대하여 추가연구가 필요할 것으로 고찰된다.

도정도별 최고식미 유형별 쌀의 외관품질

도정도 9.5%와 11.5%에서 3가지 유형별 쌀의 수분함량, 도정 후 쌀 표면온도 및 백도는 Table 2와 같다. 유형별 수 분함량은 12.7~14.4% 범위였으며, 쌀 표면 온도는 43.5~ 55.0°C, 백도는 41.5~49.2 범위였다. 이러한 경향은 유형 별로 유사하였다. 이는 도정을 많이 할수록 수분함량이 감 소하고, 쌀의 표면 온도가 높았으며, 백도가 증가한다는 선 행연구와 비슷하였다(Lee et al., 2012).

도정도별 최고식미 유형별 이화학특성

도정도 9.5%와 11.5%에서 3가지 유형별 이화학적 특성 은 Table 3과 같다. B유형 품종들은 아밀로스함량과 단백질 함량은 도정도 9.5%와 11.5%에서 차이가 있었으나, 반면 A유형과 C유형은 차이가 없었다. 쌀의 외층에는 단백질, Mg, K 함량이, 내층은 전분이 상대적으로 많이 분포한다고 알려져 있다(Lee et al., 2012, Perdon et al., 2001, D. Mohapatra & Bal, 2006). 따라서 A유형과 C유형의 품종들 은 도정도 9.5% 부위와 11.5% 부위에서 아밀로스 함량과 단백질 함량의 분포가 비슷한 반면, B유형은 이들 함량의 차이가 큰 품종들임을 추론 할 수 있다.

미량성분인 Mg과 K 함량은 A유형과 B유형에서 통계적 인 유의한 차이가 있었다. 반면 Mg/K 당량비는 모든 유형 의 품종들에서 통계적인 차이가 없었다. Mg은 밥의 찰기를 좋게 하고, K는 밥을 딱딱하게 하는 것으로 알려져 있으며, 이들 두 성분은 상호작용을 하여 Mg함량을 높이면 K함량 도 높아지기 때문에 Mg/K 당량비를 높이는 것이 현실적 대 안임을 제시한 바 있다(Choi, 2002, Hoshikawa, 1989).

도정도 9.5%와 11.5%에서 쌀가루의 호화특성과 밥의 물 리적 특성은 Table 4와 같다. 쌀가루의 호화특성은 도정을 많이 한 11.5%에서는 3가지 유형 모두에서 최고점도, 최저 점도 및 최종점도가 높아 유형별 차이가 없었다. 다만 절대 값을 기준으로 보면 식미가 좋은 A유형인 일미벼와 고시히 까리가 B유형과 C유형 대비 최고점도와 최저점도가 높은 경향이었다. 식미가 좋은 품종들은 최고점도, 최저 및 최저 점도가 높은 것으로 알려져 있어 선행연구결과와 유사하였 다(Choi, 2002).

도정도 9.5%에서 밥의 질감을 Texture analyser로 측정한 밥의 경도는 모든 유형에서 차이가 없었다. 반면 밥의 부착 성은 반대로 A유형과 B유형은 유의한 차이가 있었고, C유 형은 유의한 차이가 없었다. 이러한 결과는 기계적인 밥의 물리적 특성은 경도가 높으면 부착성 또한 높아지는 일반적 인 경향과는 반대의 결과였다. 왜냐하면, 경도와 관련하여 동일한 깊이로 누를 때 추가적인 힘을 가함으로 경도가 높 아지면 분리시킬 추가적인 힘이 필요하여 부착성 또한 높아 지기 때문이다. 그러나 본 실험의 결과, 식미가 보통이상인 A유형과 B유형의 품종들은 동일한 경도에서 부착성이 상 대적으로 더 높음을 알 수 있었다. 이러한 결과는 품종간 식 미비교에서 유사한 경도에서 식미평가 요소에서 부착성이 중요함을 의미하는 것으로 판단된다.

도정도별 최고식미 유형별 식미총평과 상관

3가지 유형별 식미총평과 이화학특성 및 관능평가 5개 항목과의 상관관계는 Table 5와 같다. A유형과 B유형은 식 미총평과 Mg, K, 최고점도, 최저점도 및 밥의 외관, 찰기와 질감과 상관의 유의적 차이가 같은 경향으로 나타난 반면 B유형은 A유형과 C유형을 합친 유형과 비교할 때, 식미총 평과 밥의 경도, 냄새를 제외한 특성에서 통계적인 유의성 이 같았다. 이러한 결과는 처리수(n)가 통계의 유의성 유무 에 관여한 것으로 판단된다. 따라서 유형별 식미총평과 상 관계수가 가장 큰 값과 두 번째 값을 비교하여 유형별 차이 를 분석하였다. A유형은 Mg와 최고점도, B유형은 단백질 함량과 최고점도, C유형은 K와 최고점도 이었다. 최고점도 는 3가지 유형의 품종군에서 공통적으로 높은 상관의 유의 성이 인정되었다. 결론적으로 이들 공통적 요소를 제외 할 경우 A유형은 Mg 함량이, B유형은 단백질 함량이, C유형 은 K함량이 상관의 유의성 유무에 크게 영향을 미친 것으 로 나타났다. 다만, A유형에서 Mg 함량과 부의 상관은 Mg 은 밥의 찰기를 좋게 한다는 보고와 상반되나 이는 K함량 을 동시에 낮추어 전체적인 Mg/K 당량비를 높여 밥맛을 좋 게 한 것으로 사료 된다(Choi, 2002, Hoshikawa, 1989).

유형별 식미총평과 관능평가 5가지 항목과의 상관 분석 결과, A유형은 찰기와 질감에서, B유형은 맛과 질감, C유 형은 외관모양과 질감에서 상관의 유의성이 높았다. 밥의 질감은 이화학특성의 최고점도와 같이 3가지 유형의 품종 들에 공통적으로 높은 상관의 유의성이 인정되었다. 따라서 질감을 제외한 A유형은 찰기, B유형은 밥맛, C유형은 외관 모양이 상관의 유의성에 크게 영향을 미친 것으로 나타났다.

이상의 결과에서 최고의 식미총평을 나타내는 도정도를 기준으로 비교할 때, 품종 군 A, B, C 유형에 따라 식미 증 진과 관련된 이화학적 요인은 Mg, 단백질, K 함량 이었으 며, 식미 관능평가 항목은 찰기, 밥맛, 외관모양이 각각 높 은 상관을 보였다. 따라서 A유형은 Mg 함량에 따른 밥의 찰기와, B유형은 단백질 함량에 따른 밥맛과, C유형은 K 함량에 따른 밥의 외관모양에 각각 영향을 준 것으로 고찰 된다. 이러한 결과는 품종 군의 유형에 따라 최고 식미를 나 타내는 최적 도정도를 적용하기 위한 기초자료로 활용이 가 능할 것이다.