서 론
최근 핵가족화, 맞벌이, 싱글족의 급증 등과 같은 생활양 식과 식문화의 변화로 가정편이식(HMR; home meal replacement)의 소비가 증가하면서 다양한 형태의 제품이 개 발되고 있다(Lee et al., 2012). 가정편이식의 개발에 있어서, 제품 품질을 결정하는 가장 직접적인 요인은 취반미의 품질 이며, 특히 저장 유통과정에서 취반미의 노화는 가장 큰 품 질 저하요인으로 작용한다. 현재 대부분의 가정편이식은 상 온, 냉장 또는 냉동의 형태로 유통되고 있으며, 취반미의 노화 지연을 위하여 냉동 저장 후 해동하여 섭취하거나, 건 조 후 재수화를 통하여 섭취하는 유형의 간편편이식이 판매 되고 있다. 또한, 냉장 유통형태의 간편편이식은 부재료의 신선도 유지에는 적합하나, 취반미의 노화가 가장 빠르게 진행되고, 미생물의 생육이 가능한 온도에서 저장 및 유통 이 되므로 유통기한이 10-36시간 이내인 즉석식품 및 일일 식품의 유형으로 유통되고 있는 실정이다. 따라서 취반미의 노화를 지연시키고, 품질의 유지가 가능한 고품질의 가정편 이식의 개발이 요구된다.
취반미의 품질은 원료 쌀의 단백질 함량, 완전립 비율, 품종 순도 등에 따라 결정된다. 일반적으로 쌀의 단백질 함량이 낮을수록, 완전립 비율과 품종 순도가 높을수록 식 감이 우수하나, 단백질 함량이 과도하게 높은 경우, 색태와 흡수성 저하와 함께 전분의 팽화 억제 및 취반미의 경도 증가 등으로 식감이 저하되는 것으로 보고되고 있다 (Martin and Fitzgerald, 2000; Teo et al., 2000; Son et al., 2002). 우리나라에서 취반미 품질은 윤기가 많고, 찰기가 높으며, 완립도의 비율이 높을수록 우수한 것으로 평가되 고 있다. 일반적으로 이와 같은 취반미의 물성은 아밀로오 즈 함량과 상관관계를 나타내어, 아밀로오스의 함량이 높 을수록 취반미의 부피가 증가하고 끈기가 적으며 경도가 증가하는 반면, 아밀로오즈 함량이 낮을수록 찰기가 증가 하고 경도가 감소하며 탄성이 증가하는 것으로 보고되고 있다(Reddy et al., 1993). 또한 취반미의 냉장 저장기간 중의 품질변화는 제품의 관능성에 매우 중요한 영향을 미 치나 냉장 저장온도에서 빠르게 진행되는 노화 억제법에 대한 연구는 아직 미미하다.
과열 수증기는 100℃에서 증발한 포화 수증기에 2차 가 열이 진행됨에 따라 수증기의 온도가 100℃ 이상으로 상 승된 상태의 수증기를 의미한다(Aoyama et al., 2009). 이 러한 상태의 기체는 저온의 물건과 접촉 시 열 전달 후 응축되어 물로 전환되는 증기의 성질과 동시에 고온의 열 전달에 의한 시료의 건조 및 연소작용이 가능한 가열 공기 의 성질을 함께 가지고 있다. 또한 가열 공기는 대류 열 전달에 의해서만 전해지지만 과열수증기가열 장치는 대류 열 전달과 복사 전열에 의해 전달되기 때문에 열 전달 속 도가 빠르다는 특징을 가지고 있다. 따라서 장점들에 의하 여 세제나 약품을 사용하지 않는 다양한 식품의 살균에 적 용되고 있으며, 기름을 사용하지 않고 바삭한 식감의 제품 을 생산할 수 있으므로 튀김음식 제조의 대체 및 식품의 건조에 다양하게 활용되고 있다(Pimpaporn et al., 2007; Pronyk et al., 2007; Cho, 2011).
본 연구에서는 냉장저장 형태의 고품질 간편편이식 제조 를 위하여, 냉장 저장과정에서 취반미의 노화가 지연되는 쌀 의 품종을 선정하고 과열증기를 이용한 취반방법에 따른 취 반미의 품질 특성을 조사하여 최적 취반 조건을 조사하였다.
재료 및 방법
본 실험에서는 아밀로오즈의 함량이 서로 다른 쌀 품종 으로 안동시 농업기술센터에서 개발한 백진주미, 오대미, 및 인디카(Indica)를 시료로 사용하였다. 본 실험에서 사용 된 백진주미는 경북 안동에서 2012년에 백진주 벼에서 생 산되었으며, 아밀로오스 함량이 약 9.16% 수준의 중간찰벼 에 속한다(Choi et al., 2012). 오대미는 철원에서 2012년 에 오대벼에서 생산되었으며, 아밀로오스 함량은 약 19% 수준이다(Park et al., 2011). 인디카는 태국에서 2013년에 수입된 제품으로, 아밀로오스 함량은 약 24% 수준이다 (Kwak, 2004).
쌀의 품종 별 취반 특성을 조사하기 위한 취반 방법은 다음과 같이 표준화하였다. 취반 전 쌀 시료는 23℃에서 20분 침지하고, 침지 시료 200 g을 5회 수세 후 체에 받 쳐 물기를 제거하고 수세 전 쌀 무게를 기준으로 1.4배로 가수하여 취반하였다. 시료간의 취반 조건을 동일하게 하 기 위하여 도자기 용기에 쌀과 물을 가한 다음 알루미늄 호일로 덮고 전기보온밥솥(ERC: electric rice cooker, CR- 0322P, Cuckoo Co., Ltd., Korea)에서 15분 취반 후 15분 뜸을 들이는 조건으로 가열하였다. 취반미는 실온에서 방냉 후 뚜껑이 있는 용기에 담아 실험에 사용하였다. 과열수증 기를 이용한 조리방법이 취반미의 특성에 미치는 영향은 과 열수증기 가열장치(SHS: superheated steam, QF5100CBRCL, Naomoto Co., Japan)를 사용하여 검토하였다(Fig. 1). 과열수증기 조리는 전기보온밥솥 취반 방법과 동일한 조건 으로 수침, 세척 및 가수하였으며, 시료 200 g을 히터로 가 열(100℃)과 함께 과열수증기(380℃)를 분사하여, 약 10-15 분간 취반 후 5분간 뜸을 들여 취반미를 제조 후 방냉하여 용기에 담아 시료로 사용하였다.
수분함량은 시료 3 g을 취하여 수분분석기(moisture analyzer, HB43-S, Mettler, Toledo, Switzerland)를 이용하여 측정하였다. 환원당 함량은 DNS(3,5-dinitrosalicylic acid) 법 (Miller, 1959)으로 측정하였다. 즉, 5배의 증류수로 희석하 여 균질한 시료 1 mL에 DNS 용액 2 mL을 가하여 100℃에 서 10분간 반응 후 상온으로 냉각하고 550 nm에서 흡광도 를 구하여 측정하였다.
취반미의 색도는 색차계(CM-3500d, Minolta Co., Ltd., Osaka, Japan)를 이용하여 백색도(CIE L), 적색도(CIE a), 황색도(CIE b)를 측정하여 표시하였으며, 전체적인 색도 차 이는 ΔE 값으로 평가하였다. 이때, 표준판은 CIE L*= 90.68, CIE a*= 1.59, CIE b*= -8.60의 백색판을 이용하였다.
저장 기간에 따른 색차는 취반 후의 시료를 기준으로 하 여 산출하였으며, 표준판과의 차이 또는 초기 시료와의 색 차(ΔE)는 Table 1과 같이 미국 국립표준국(NBS)의 색차 등급에 따라 ΔE 값을 6단계로 나누어 색차의 정도를 구 분하였다.
| Total color difference (ΔE) | Sensual difference |
|---|---|
| 0 ~ 0.5 | Trace |
| 0.5 ~ 1.5 | Slight |
| 1.5 ~ 3.0 | Noticeable |
| 3.0 ~ 6.0 | Appreciable |
| 6.0 ~ 12.0 | Much |
| over 12.0 | Very much |
물성 분석용 시료는 쌀 10 g을 용기(ϕ 3.7×6.7 cm)에 넣 고 5회 수세 후 1.4배의 물을 가하고 전기보온밥솥 취반방 법과 동일한 조건으로 취반하여 제조하였다. 취반미는 실온 에서 냉각 후 냉장 저장하면서 물성측정기(texture analyzer, TA-XT Express, England)를 이용하여 경도(hardness), 응집성 (cohesiveness), 탄성(springiness), 부착성(adhesiveness), 씹힘성 (chewiness)의 특성치를 측정하였다. 물성측정에서의 분석조 건은 Table 2와 같으며, 모든 측정은 10회 반복하여 실시 하였다. 취반미의 물리적 품질을 평가할 수 있는 점착성 대비 경도값(R)은 아래의 식으로 산출하였다.
결과 및 고찰
쌀 품종별 원료 및 취반미의 형태를 Fig. 2에 나타내었 다. 쌀은 품종에 따라 수분함량 및 색 등이 상이하며, 이 러한 특성에 의하여 취반 후 품질이 결정된다. 본 실험에 서는 쌀 품종 별 색도, 수분함량 및 환원당의 함량을 측정 하고 취반 후 이화학적 품질 차이를 비교하였다.
취반 후 초기 수분 함량은 백진주미가 70.18±0.25%로 가장 높았으며, 오대미(67.80±0.28%), 안남미(63.36±0.26%) 순으로 낮은 함량을 나타내었다(Table 3). 또한, 수분함량 은 저장기간 동안 감소하는 경향을 나타내었는데, 오대미 는 저장기간 동안 수분함량은 유의적인 차이가 없었으나, 백진주미는 저장 1일부터, 안남미는 저장 3일부터 수분함 량이 감소하여 저장 3일에는 오대미는 약 67.55%, 백진주 미는 68.10% 그리고 안남미는 62.14%로 분석되었다. 분석 결과 백진주미의 수분 함량이 유의적으로 높게 분석되었으 며, Chun et al.(2007)은 무균밥의 식미특성에 있어서 취반 미의 수분함량이 높을수록 식미 특성이 증진된다고 보고하 였다.
품종에 따른 취반미의 환원당 함량을 분석한 결과는 Table 3에 나타내었다. 취반미에 있어서 환원당의 함량은 단맛의 정도를 결정하며, 취반미의 식감을 결정하는 중요 한 요인으로 작용한다. 시료의 환원당 함량은 오대미가 약 0.97%로 가장 높았으며, 백진주미, 안남미 순으로 낮은 것 으로 조사되었다. 백진주미는, 환원당 함량은 약 0.80%로 오대미 보다 다소 낮았으나, 안남미는 오대미, 백진주미 보 다 현저히 낮은 0.27%의 환원당 함량을 갖는 것으로 조사 되었다.
취반미의 백색도는 안남미(Indica)가 유의적으로 높았으며 (77.96±0.45), 백진주미의 백색도(75.52±0.13)가 가장 낮게 측정되었다(Table 3). 저장기간 동안 백색도는 증가하여, 오 대미는 저장 1일부터, 백진주미는 저장 3일째부터 유의적 으로 증가하였고, 안남미의 증가(81.24±0.42)가 가장 유의 적으로 관찰되었다. 취반미의 적색도는 세 품종 모두 마이 너스 값을 보이는 것으로 분석되었으며, 백진주미의 적색 도가 -0.89±0.04로 가장 높게 측정되었다. 반면에 오대미는 -1.53±0.24으로 유의적으로 낮은 적색도를 나타내었다. 저 장기간 동안 적색도는 유의적인 변화가 없었다. 황색도는 오대미가 10.57±0.44로 가장 높았고, 안남미가 9.15±0.43로 낮았으며, 안남미는 저장 1일부터 유의적으로 감소하였다. 저장 기간 동안 전체적인 색도의 변화는 백진주미는 1.03 으로 가장 변화가 적었으며, 안남미는 3.30으로 가장 크게 변화한 것으로 조사되었다.
쌀 전분은 물이 가해진 상태에서 가열에 의해 호화가 일 어나는데 호화된 전분은 저장 중에 노화되며 전분의 노화 는 밥맛에도 많은 영향을 주어 품질저하의 원인이 된다. 따라서 고품질 미반제품 개발을 위해 냉장 저장에도 노화 가 지연되는 품종을 선정하고자 취반 후 냉장 저장을 통해 조직감을 측정하였다. 쌀의 품종에 따른 취반미의 조직감을 비교 분석한 결과는 Fig. 3와 같다. 취반미의 물리적 특성은 경도(hardness), 점착성(adhesiveness), 탄성(springiness), 응집 성(cohesiveness), 검성(gumminess), 씹힘성(chewiness)으로 분석하였다. 취반미의 경도는 일반적으로 값이 높을수록 노화가 진행되었다고 볼 수 있는 지표이다. 쌀의 품종에 따른 취반 특성을 비교한 결과, 백진주미와 안남미의 차이가 가장 크게 분석되었다. 취반미의 경도는 안남미가 약 657.42±54.48 g로 가장 높았고, 백진주미는 약 346.02±31.32 g 로 가장 부드러운 것으로 조사되었다. 저장기간 동안 경도의 차는 증가하여. 안남미는 약 1124.47±91.87 g로 가장 크게 증가하여 노화가 비교적 빠르게 진행된 것으로 사료된다. 반면에 백진주미는 580.82±66.23 g, 오대미는 627.43±55.66 g 로 증가하여 백진주미와 오대미간의 유의적인 차이가 관찰 되지 않았다. 점착성(adhesiveness)은 품종간의 비교에서 안 남미가 -5.08±0.67 g.sec로 가장 적었고, 백진주미가 약 - 17.45±1.52 g.sec로 유의적으로 높은 점착성을 보였다. 저장 기간 동안 세 품종 모두 점착성이 다소 감소하였으나, 유 의적인 차이는 없었다. 취반 후 저장 기간 동안 품종별 점 착성 대비 경도의 비율을 비교하였을 때 백진주미가 취반 후 약 5.0%로 가장 높고, 3일 후 약 2.5%까지 감소하여 오대미와 유사한 수준을 나타내었으며, 안남미는 취반 후 에도 약 0.8%의 비율을 나타내었다. Okabe(1979)는 점착 성 대비 경도의 비가 클수록 취반미의 품질이 높다고 보고 하고 있으며, 이에 의하면, 물성적인 측면에서 백진주미의 취반 후 품질이 가장 좋은 것으로 나타났다. 취반미의 탄 성(springiness)과 응집성(cohesiveness)은 품종간, 저장 기간 동안 유의적인 차이가 관찰되지 않았다. 쌀의 품종 별 냉 장저장 중 texture 변화의 결과를 종합하면, 안남미보다 오 대미나 백진주미로 조리한 경우 냉장저장에 따른 노화가 지연되는 것으로 조사되었다.
전반적인 식미는 백진주쌀이 64%로 가장 높았고, 오대미 가 31%, 안남미는 5%로 가장 낮게 조사되었다(Table 4). 쌀의 품종에 따른 기호도는 백미의 찰기 및 외관이 주요하 게 작용한 것으로 나타났는데, 특히 백진주미의 찰기는 76%로 타 품종에 비하여 매우 우수하였고, 취반미의 맛도 백진주미가 47%로 가장 우수한 것으로 평가되었다. 안남 미는 기호도가 가장 떨어지는 것으로 평가되었다. 백진주 쌀의 풍미가 오대미에 비하여 낮게 조사되었지만, 맛이나 찰기 및 외관이 우수함에 따라 전반적인 기호도가 높게 나 타난 것으로 사료된다. Song et al.(2008)은 백진주미의 선 호도가 높은 것은 찰기 있는 밥을 선호하는 우리나라 및 일본의 식미특성에 따른 것으로 보고하고 있다. Chun et al.(2007)은 품종에 따른 무균포장 취반미의 식미에 있어서 외관이나 향보다 맛이나 조직감의 상관이 더 높다고 보고 하였다. 그러나 Oh et al.(2010)은 또한 외관과 밸런스가 높을수록 취반미의 식감이 높게 평가된다고 보고하고 있으 며, Jang et al.(1988)은 취반미의 식감은 맛이나 냄새보다 조직감이나 외관에 의해서 결정된다고 보고하였다. 따라서 간편편의식 제조를 위한 쌀의 품종 선정을 위해서는 외관 과 조직감의 밸런스가 높은 품종의 선정이 고품질의 제품 개발에 적합할 것으로 사료된다.
| Baek-jin-ju S. | Oh-dae mi | Indica | |
|---|---|---|---|
| Overall quality | 64.2% | 30.7% | 5.1% |
| Flavor | 40.4% | 48.7% | 10.9% |
| Taste | 46.7% | 42.5% | 10.8% |
| Stickiness | 75.4% | 21.4% | 3.2% |
| Appearance | 61.4% | 37.4% | 1.2% |
냉장 저장 동안 취반미의 노화를 지연시키는데 영향을 미치는 요인의 하나로, 취반방법을 달리하여 동일한 품종 의 쌀을 원료로 취반하였을 때 취반미의 품질 특성과 노화 현상을 비교하기 위하여 일반 전기 밥솥(ERC)과 과열증기 장치(SHS)를 사용하여 취반하고, 취반미의 품질 특성을 비 교하였다.
동일한 수분 함량을 가진 쌀을 사용하여 전기보온밥솥 (ERC)과 과열증기장치(SHS)를 사용하여 취반 후, 3일간의 냉장저장 후 수분함량을 비교하였다. ERC와 SHS의 취반방 법에 따른 수분 함량을 냉장저장 기간 동안 분석한 결과, 초기 수분함량은 일반조리구가 약 70.18±0.25%로 과열수 증기 조리구보다 3-4% 정도 높은 것으로 나타났다(Table 5). 수분함량은 저장기간이 지날수록 감소하였으며, 감소폭 은 ERC 조리구(약 3%)에 비하여 SHS 조리구가 조금 낮게 (약 2%) 측정되었다. 이는 조리방법에 따라 취반 온도나, 시간이 달라지게 되고, 따라서 쌀 입자에 침투하거나 표면 에 존재하여 증발하는 수분의 양이 달라지게 되는 것으로 사료되며, ERC 조리구보다 SHS로 조리하는 경우 스팀 (200℃)에 의하여 취반미의 온도가 상승하게 되고, 스팀에 의한 잠열의 증가로, ERC 조리구에 비하여 수분의 기화율 이 증가함에 따라 취반미의 수분이 상대적으로 적게 분석 되는 것으로 사료된다.
ERC와 SHS로 조리한 취반미를 냉장저장 하면서 환원당 의 함량을 비교 분석결과는 Table 5에서 나타내는 바와 같 다. ERC로 조리한 취반미(0.8%)에 비하여 SHS로 조리한 취반미(1.7%)가 약 2배 이상 높은 환원당을 함유하는 것 으로 나타났으며, 3일간의 냉장저장 기간 동안 함량에 있 어서 유의적인 변화는 없는 것으로 나타났다. 이는 SHS를 이용한 고온의 조리 과정에서 전분의 분자가 일부 분해되 어 환원당의 형태로 존재하여 함량이 증가한 것으로 사료 되며, 결과적으로 취반미의 단맛에 영향을 주는 환원당 함 량의 증가로, SHS로 조리한 취반미가 ERC로 조리한 취반 미에 비하여 식감에 있어서 더 높은 기호도를 나타낼 수 있을 것으로 사료된다.
취반방법에 따른 취반미의 색도를 비교하기 위하여 ERC 와 SHS로 조리한 취반미를 냉장저장 하면서 취반미의 색 도를 측정하였다(Table 5). ERC와 SHS 조리에 따른 색도 는 유의적인 차이를 보였으며, ERC 취반미의 백색도는 약 75.52±0.13이고, SHS 취반미는 약 77.71±0.13로, SHS 조 리구가 더 밝은 색을 나타내는 것으로 나타났다. 또한 적 색도는 ERC 조리구(-0.89±0.04)가 SHS 조리구(-1.36±0.04) 에 비하여 더 붉은 색을 가지는 것으로 나타났으며, 황색 도는 ERC 조리구(10.51±0.12)가 SHS 조리구(9.86±0.13)와 유사한 수준을 나타내었다. 저장기간에 따른 색차의 변화 는 SHS로 조리한 시료는 백색도의 미미한 증가가 관찰되 었으며, 적색도 또한 감소하는 것으로 나타나 결과적으로 전체적인 색차는 SHS로 조리한 시료는 저장 3일 후 약 1.32로, ERC로 조리한 시료(1.03)에 비하여 비교적 높게 나타났다. 그러나 두 처리구 모두 색차를 구분하는 6단계 중 slight로 색차의 변화는 매우 적은 것으로 분석되었다 (Table 1, 5).
밥맛은 일차적으로 벼 품종에 의해 좌우되지만 지역, 토 양, 기상조건, 비료, 물 관리, 건조, 도정, 저장 등에 따라 달라지며 최종적으로는 취반미를 어떤 종류의 밥솥에 얼마 나 맛있게 지었느냐에 따라 결정된다. 따라서 식감이 좋으 려면 이러한 요건들을 모두 갖추어야만 한다. 취반미의 경 도(hardness)는 SHS로 조리한 시료와(346.02±31.32 g), ERC 조리 시료(223.18±21.90 g) 간에 유의적인 차이가 없었 다. ERC와 SHS 조리구 모두 저장 기간동안 경도가 증가하 였으며, ERC 조리구는 346±31.32 g에서 580.82±66.23 g까지 증가한 반면, SHS 조리구는 223.18±21.90 g에서 419.39± 40.50 g으로 증가하여 초기 ERC 조리구의 경도를 보이는 것으로 측정되었다(Fig. 4). 취반미의 점착성(adhesiveness)은 저장 기간 동안 ERC 조리구는 -17.45±1.52~-14.43±2.10 g.sec 으로 감소하였으나, SHS 처리구는 -21.01±1.92 g.sec으로 증 가하였다. 취반미의 탄성(springiness)과 응집성(cohesiveness) 는 저장기간 동안 처리구간의 유의적인 차이가 없었고, 검성 (gumminess)과 씹힘성(chewiness) 모두 SHS 조리구가 다 소 낮게 측정되었다. 취반미의 경도 변화로 미루어, ERC 조리보다 SHS를 이용하여 조리한 경우 취반미의 냉장저장 동안의 노화가 더 늦게 진행되는 것으로 사료된다.
현재 판매되고 있는 제품과 유사한 조건으로 조리한 ERC 조리구와 최근 일본, 미국, 유럽 등에서 새로이 각광 받고 있는 SHS 조리를 이용한 처리구의 기호도 조사 결과 는 아래와 같다(Fig. 5). ERC 조리구와 SHS 조리구의 관 능평가 결과는 큰 차이를 나타내지 않았다. 냄새와 찰기에 대해서는 ERC 조리구가 다소 높았지만 유의적인 차이를 나타내지 않았고, 맛과 외관, 전반적인 기호도는 SHS 조리 구의 값이 다소 높았지만 이 역시 큰 차이는 없는 것으로 판단된다. 두 가지 조리방법의 관능차이가 거의 나타나지 않았다는 것은 기존의 밥맛과 유사하게 나타나기 때문에 새로운 조리방법을 적용하더라도 기존 밥맛 등이 유지되어 소비자 기호도에 큰 영향을 주지 않을 것으로 사료된다.
요 약
쌀의 품종 별 취반 후 특성과 냉장저장에 따른 품질 변 화를 수부함량, 환원당 함량, 색도, 물성 및 관능 평가로 분석하였다. 오대미, 백진주미 그리고 인디카 중 백진주미 의 수분 함량이 저장 기간 동안 가장 높았으며, 저장 기간 동안의 물성과 색도의 변화가 가장 적은 것으로 분석되었 다. 또한 관능평가 결과에 있어서 가장 높은 선호도를 나 타내었다. 취반 방법에 따른 취반미의 저장 중 품질 특성 을 비교하기 위하여 일반 전기 밥솥을 이용한 취반과 과열 증기 가열장치를 이용한 취반 후 냉장저장 동안의 품질 변 화를 분석한 결과, 수분 함량은 일반 조리 방법에 의한 시 료가 높고, 밝은 색택이 유지되는 반면, 과열 증기 가열장 치를 이용한 취만미의 환원당의 함량이 비교적 높고, 조직 특성이 연하고, 저장 기간 동안에도 유지되어 노화가 더 지연되는 것으로 분석되었다.
