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ISSN : 1225-4339(Print)
ISSN : 2287-4992(Online)
The Korean Journal of Food And Nutrition Vol.31 No.5 pp.760-765
DOI : https://doi.org/10.9799/ksfan.2018.31.5.760

Characterization of Physical Quality of Rice based on Reheating Process

Hyun-Joo Kim†, Koan Sik Woo, Seuk Ki Lee, Byong Won Lee, Jihae Lee*, Yu-Young Lee, Byoungkyu Lee**
Researcher, Dept. of Central Area Crop Science, National Institute of Crop Science, Rural Development Administration, Suwon 16613, Korea
*Researcher, Dept. of Central Area Crop Science, National Institute of Crop Science, Rural Development Administration, Suwon 16613, Korea
**Senior Researcher, Dept. of Central Area Crop Science, National Institute of Crop Science, Rural Development Administration, Suwon 16613, Korea
Corresponding author: Hyun-Joo Kim, Researcher, Dept. of Central Area Crop Science, National Institute of Crop Science, Rural Development Administration, Suwon 16613, Korea. Tel: +82-31-695-0614, Fax: +82-31-695-4085, E-mail: tlrtod@korea.kr
17/08/2018 31/08/2018 07/09/2018

Abstract


In order to observe physical properties of rice depending on reheating, the study cooked rice developed for high quality cooked rice and analyzed physical properties of rice depending on reheating following 24 hr refrigeration. As a result of palatability of cooked rice, Samgkwang had the lowest hardness, while Daebo and Haiami had the highest one. With respect to adhesiveness, toughness and stickiness, Sindongjin exhibited lowest properties. After cooking each rice by cultivars, the study observed their color, texture properties, and microstructure immediately after cooking, after 24 hr of refrigeration and further on. Lightness of cooked rice tended to drop because of refrigeration and reheating. Analysis of texture properties after cooking revealed that Haiami marked the highest points in all categories. When stored for 24 hr after cooking, hardness, viscosity and chewiness increased in cooked rice followed by a decrease after reheating. Observation of the microstructure of cooked rice using a scanning electron microscope revealed that Haiami had its particles in the center as closely condensed. It was apparent that all the cultivars formed stoma in an obvious manner because of refrigeration and reheating. The results of the present study show that physical properties of cooked rice varied according to reheating after cooking and storage depending on the inherent characteristics of rice cultivars.



재가열에 따른 벼 품종별 밥의 물리적 품질 특성

김 현주†, 우 관식, 이 석기, 이 병원, 이 지혜*, 이 유영, 이 병규**
국립식량과학원 중부작물부 수확후이용과 농업연구사
*국립식량과학원 중부작물부 수확후이용과 전문연구원
**국립식량과학원 중부작물부 수확후이용과 농업연구관

초록


    서 론

    최근 식생활의 서구화, 혼밥족 및 여성의 사회 진출 증가 등과 같은 다양한 사회적 변화에 따라 쌀 소비는 점차 감소하 고 있는 반면, 쌀을 이용한 간편식 및 가공제품의 수요는 점 차 증가하고 있는 추세이다. 국내 쌀 가공식품 시장 중 가공 밥류의 시장점유율은 떡류, 주류에 이어 세 번째로 시장을 형 성하고 있으며, 무균포장밥, 냉동밥, 도시락 등의 다양한 형 태로 소비되고 있다(Kum JS 2010).

    편의점 및 마트에서 주로 판매되고 있는 즉석 도시락은 2008년 글로벌 금융위기 여파로 경기불황이 지속되고, 소비 심리가 위축됨에 따라 간단히 식사를 해결하면서 외식비용 을 절감하려는 소비자의 욕구가 증가되면서 소비매출액이 2013년 780억 원에서 2015년 1,329억 원으로 지속적으로 성 장하고 있다(Baek & Kim 2017). 이와 같은 추세에 따라 관련 업체들은 품질이 우수하고 맛이 우수한 다양한 제품을 출시 하고 있다. 특히 일부 업체에서는 고품질 밥쌀용으로 육성된 품종인 신동진을 이용하여 삼각김밥, 즉석 도시락 등에 적용 하여 판매하고 있다.

    한편, 즉석 도시락이나 삼각김밥 등은 구매 후 바로 섭취하 거나 전자레인지 등을 이용하여 일정 시간 동안 재가열한 후 섭취하게 된다(Kum 등 1996). 하지만 전자레인지에서 발생하 는 마이크로파는 제품의 성분에 영향을 주어 물성 및 성분 변 화에 영향을 줄 수 있다(Kum 등 1996). 따라서 밥 취반 전․ 후, 냉장 후 재가열에 따른 물리적 특성 차이에 대한 연구는 반드시 수반되어야 한다.

    본 연구진은 전보에서 쌀 시범사업에서 연계되어 생산된 고품질 밥쌀용 쌀 7품종의 영양성분 및 취반특성을 분석하여 발표한 바 있다(Woo 등 2018). 따라서 본 연구에서는 전보에 서 사용한 고품질 밥쌀용 쌀을 도시락에 적용하고자 취반 직 후, 취반 후 24시간 냉장보관, 냉장보관 후 재가열에 따른 물 리적 특성을 비교하고자 하였다.

    재료 및 방법

    1. 실험재료

    본 연구에서 사용한 쌀은 농촌진흥청 국립식량과학원 시 범사업에 연계되어 생산 및 수확된 다보, 대보(전북 고창), 삼 광(충남 세종), 수광(전북 북안), 신동진(전북 익산), 진수미 (충북 청주), 하이아미(경기도 용인) 등 7품종을 사용하였다. 각 지역에서 생산된 정조를 제현한 후, 현미 중량비 91%로 도정하여 백미를 시료로 사용하였다.

    2. 품종별 식감특성

    식감특성은 사람이 밥을 먹을 때 관능적으로 느끼는 저작 감을 기계적으로 간편하게 측정할 수 있는 방법으로 일본에 서 개발된 텐시프레서(My Boy Ⅱ System, Taketomo Electric Inc., Tokyo, Japan)를 이용하여 측정하였다(Naito & Ogawa 1998). 즉, 시료 30 g을 스테인레스 컵(높이 8 cm, 직경 4 cm) 에 넣고 가볍게 저어주면서 물로 2회 수세한 후 4시간 동안 침지하였다. 침지된 시료를 자체적으로 제작한 다점취반기 (multisample rice cooker)에 넣고 강한 불로 10분 동안 열을 가 한 다음 중간 불로 10분, 약한 불로 10분 동안 취반하였다. 그 다음, 용기 내 물을 제거한 후 약한 불로 10분 정도 더 뜸 을 들인 다음 상온이 될 때까지 방치한 시료를 사용하였다. 취반한 밥을 10 g씩 무작위로 칭량하여 시료컵에 압축성형 하고, 2분 동안 정치시킨 다음 puncture 프로브(접촉 면적 25 mm2)가 설치된 텐시프레서에 장착하여 20 kgw의 하중으로 first bite 25%, second bite 90%의 압력으로 5회 반복 측정하였 다. 조사항목은 밥의 경도(hardness), 부착성(adhesiveness), 탄 력성(toughness) 및 찰기(stickiness)를 측정하였다(Takahashi 등 2000).

    3. 재가열에 따른 밥의 이화학적 품질 특성

    1) 시료 준비

    재가열 및 보관에 따른 밥의 품질 특성을 평가하기 위하여 각 품종별로 500 g의 쌀을 3회 수세한 다음 물 750 mL를 가 하여 전기보온밥솥(Cuckoo, CR-067IV, Seoul, Korea)을 사용 하여 취반하였다. 취반 후 보관에 따른 품질 특성을 분석하기 위하여 일부 시료를 폴리프로필렌 재질의 도시락 용기에 담 은 후 4℃에서 24시간 보관하였다. 그 후 일부 시료를 전자레 인지(Samsung, MS23F301TAR, 2,450 MHz, 1,100 W)에 90초 를 데운 후 실험에 사용하였다.

    2) 색도

    시료를 지름 50 mm의 투명 용기에 넣은 후 Color Differencemeter( Model CM-3500d, Minolta, Osaka, Japan)를 이용하여 측 정하였다. 기계는 측정 전 표준흑판과 표준백판으로 표준화 한 후 사용하였으며, 명도(L*, lightness), 적색도(a*, redness) 및 황색도(b*, yellowness) 값으로 나타내었다. 이때의 표준색은 L*, a*, b*값이 각각 96.42, -0.10, -0.25인 백색 표준판을 사 용하였다. 측정된 값은 Spectra Magic Software(Minolta Cyber Chrom Inc., Osaka, Japan)를 이용하여 기록하였다(Lee 등 2017).

    3) 물성 측정

    재가열 및 보관조건에 따른 밥의 물성 변화를 측정하기 위 하여 물성 측정기(Texture analyzer, TestXpert Ⅱ, Zwick Roell, Ulm, Germany)를 이용하였다. 측정조건은 Pre-test speed 2 mm/ sec, Post-test speed 2 mm/sec, Strain 40%, Probe diameter 4 mm 의 조건으로 물성을 측정하였다. 측정항목은 경도(hardness), 부착성(adhesiveness), 탄력성(springiness), 점착성(gumminess), 씹힘성(chewiness) 및 응집성(cohesiveness) 등 6가지였으며, 한 항목에 대하여 10회 반복 시행하였다(Lee 등 2018).

    4) 미세구조 관찰

    재가열 및 보관조건에 따른 밥의 미세구조 변화를 확인하 기 위하여 각각의 시료를 동결건조한 다음, 종단으로 절단하 여 gold-platinum으로 코팅시켜 주사전자현미경(Hitachi TM 3000, Tokyo, Japan)으로 미세구조를 관찰하였다.

    4. 통계분석

    본 시험에서 얻어진 결과는 SPSS 12.0(Statistical Package for Social Sciences, SPSS Inc., Chicago, IL, USA) program을 사 용하여 각 실험구간의 유의성을 검증한 후 Duncan's multiple range tests에 의해 실험군간의 차이를 5% 유의수준에서 분석 하였다.

    결과 및 고찰

    1. 품종별 식감특성

    품종에 따른 쌀 원료곡의 식감특성 분석결과를 Table 1에 제시하였다. 경도(hardness)의 경우, 삼광이 28.06으로 가장 낮 았으며, 대보, 하이아미가 각각 38.62, 36.07로 가장 높은 수치 를 보였다. 부착성(adhesiveness) 및 탄력성(toughness)의 경우, 신동진이 다른 품종에 비해 가장 낮은 수치를 보였다. 찰기 (stickiness)는 하이아미가 60.32로 가장 높은 반면 신동진은 37.95로 가장 낮은 것으로 나타났다. 쌀의 경도는 단백질 함 량이 높을수록 더 높고 탄력성과 점성이 떨어지는 것으로 보 고된 바 있다(Choi 등 1997). 이는 사전 연구(Woo 등 2018)에 서 하이아미의 단백질 함량은 6.08%로 본 결과와 일부 상이 하였는데, 품종 고유의 특성에 따라 경도가 단백질 함량뿐 만 아니라, 호화특성, 물리적인 특성 등 여러 요인들이 복합 적으로 작용하기 때문일 것(Sim 등 2017)으로 판단된다.

    2. 재가열에 따른 밥의 이화학적 품질 특성

    1) 색도

    식품의 색은 기호성과 밀접한 관련이 있으며, 제품의 가치 는 물론 신도를 판별하는 요인 중의 하나로(Youn & Kim, 2015) 재가열 및 보관에 따른 밥의 품질 특성을 분석하기 위 하여 취반 직후, 취반 후 24시간 냉장보관, 냉장보관 후 전자 레인지로 재가열한 밥을 품종별로 색도 분석을 진행하였다 (Table 2). 취반 직후에는 수광이 명도와 적색도 값이 높은 반 면, 황색도는 수광, 진수미 및 하이아미가 값이 높았다. 취반 후 24시간 냉장보관 후의 색도 측정 결과, 명도는 수광이 조 금 낮아진 반면 대보가 가장 높았으며, 적색도 및 황색도의 경우, 하이아미가 가장 높은 값을 보였다. 냉장보관 후 전자레 인지로 재가열한 후의 색도 변화를 분석한 결과, 명도는 대보 가 가장 높았으며, 적색도는 진수미가, 황색도의 경우, 하이 아미가 가장 높은 값을 보였다. 또한, 전체적으로 취반 후 냉 장 및 재가열에 의해 밥의 명도가 떨어지는 경향을 보였다. 이는 밥의 냉․해동과정 중 전분의 노화가 진행되고, 이로 인 하여 전분분자들의 재결합에 의해 쌀의 명도를 감소시킨다 고 한 보고를 뒷받침하였다(Oh MS 1997).

    2) 물성

    재가열 및 보관에 따른 밥의 품종별 물성 분석 결과를 Table 3에 제시하였다. 품종별로 밥을 취반한 후의 물성 분석 결과, 하이아미가 다른 품종에 비해 모든 항목에서 가장 높은 값을 보였다. 취반한 후 24시간 냉장 보관한 다음 분석한 결 과, 전체적으로 경도(hardness), 점착성(gumminess) 및 씹힘성 (chewiness)이 증가하였으며, 재가열에 의해 그 값은 다시 감 소하였다. 쌀은 가열 및 냉장 등의 물리적 과정 등을 통해 부 피팽창이 일어나는데, 이러한 부피팽창은 쌀의 아밀로스 함 량과 관련이 있으며, 전분립을 둘러싸고 있는 배유부의 세포 벽 물질 또는 단백질들이 전분의 팽창을 억제하는 것으로 알 려져 있다(Youn & Kim, 2015). 본 연구에서 사용된 원료는 아밀로스 함량이 19.73~21.67%인(data not shown) 고품질 밥 쌀용으로 개발된 품종으로 아밀로스 함량에 의한 차이보다 는 단백질 함량, 호화특성, 물리적인 특성 등 여러 복합적인 요인들 때문인 것(Sim 등 2017)으로 판단된다.

    3) 미세구조 관찰

    재가열 및 보관조건에 따른 쌀 품종별 구조적 특성 변화 를 관찰하기 위하여 주사전자현미경을 이용하여 관찰한 후 Fig. 1에 제시하였다. 취반 직후 상태의 경우, 모든 품종에서 모양이 불규칙한 다면체의 입자들이 겹겹이 채워져 있었으 며, 하이아미의 경우, 중앙부분의 입자가 치밀하게 뭉쳐 있음 을 확인할 수 있었다. 냉장 저장 및 냉장 후 재가열에 의해 모든 품종에서 기공이 조금 더 명확하게 형성된 것을 확인하 였다. 이는 냉해동 및 재가열 등 외부에서 발생하는 열에 의 해 쌀 입자 표면에 순간적으로 작용하여 내부 수축이 발생하 고, 이로 인해 내부 수분이 외부로 용이하게 증발하지 못하여 입자 내부에 기공이 형성한 것으로 판단된다(Jang 등 2014). Kum 등(1996)은 마이크로파 재가열이 쌀밥의 품질에 미치는 영향에 관한 보고에서 냉동 취반미는 마이크로파 가열 시 전 분은 재호화되지만, 가열 후 전반적으로 조직이 수축된다고 하였으며, 이는 본 연구결과와 유사한 경향을 보였다.

    요약 및 결론

    재가열에 따른 쌀의 품종별 물리적 특성을 관찰하기 위하 여 고품질 밥쌀용으로 개발된 쌀(다보, 대보, 삼광, 수광, 신 동진, 진수미, 하이아미)을 취반 후, 24시간 냉장, 냉장 후 재 가열에 따른 물리적 특성을 분석하였다. 텐시프레셔를 이용 한 품종별 식감특성을 분석한 결과, 경도는 삼광이 가장 낮았 으며, 대보, 하이아미가 가장 높았다. 부착성, 탄력성, 찰기는 신동진이 가장 낮았다. 품종에 따라 밥을 취반한 다음 취반 직후, 취반 후 24시간 냉장보관, 냉장보관 후의 색도, 물성, 미세구조를 관찰하였다. 색도 분석결과, 취반 후 냉장 및 재 가열에 의해 밥의 명도가 떨어지는 경향을 보였다. 취반한 후 의 물성 분석 결과, 하이아미가 다른 품종에 비해 모든 항목 에서 가장 높은 값을 보였다. 취반한 후 24시간 냉장 보관하 였을 때는 경도, 점착성 및 씹힘성이 증가하였으며, 재가열에 의해 그 값은 다시 감소하였다. 주사전자현미경을 이용하여 밥의 미세구조를 관찰한 결과, 하이아미의 경우 취반 직후에 중앙부분의 입자가 치밀하게 뭉쳐 있음을 확인할 수 있었다. 냉장 저장 및 냉장 후 재가열에 의해 모든 품종에서 기공이 조금 더 명확하게 형성된 것을 확인하였다. 본 연구결과를 종 합하여 볼 때, 벼 품종 특성에 따라 취반 후 재가열 및 보관에 따라 물리적 품질 특성이 달라지는 것으로 확인되었다. 추후 본 연구결과를 기초로 하여 취반 후 재가열 및 보관에 따른 이화학적 및 관능적 품질 분석 등과 같은 후속 연구를 통해 고품질 밥쌀용으로 개발된 쌀이 산업적 이용을 위한 응용연 구가 지속적으로 수행되어야 한다고 판단된다.

    감사의 글

    본 논문은 농촌진흥청 AGENDA 연구사업(과제번호: PJ 01197603)의 지원에 의해 이루어진 것임.

    Figure

    KSFAN-31-760_F1.gif
    Scanning electron microscopy (×1,000) of rice by various cooked conditions.

    (a) Dabo, (b) Daebo, (c) Samkwang, (d) Sindongjin, (e) Sukwang, (f) Jinsumi, (g) Haiami.

    Table

    Texture properties of rice using tensipresser
    Hunter color values of rice by various cooked conditions
    Texture properties of rice by various cooked conditions

    Reference

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