I. 서 론

쌀은 세계적으로 가장 중요한 식량자원의 하나로 우리나 라에서 오래전부터 주식으로 이용되었다. 하지만, 서구화된 식사패턴변화로 인해 쌀 소비량이 감소되었고 이와 같은 추 세는 지속될 것으로 예측된다(Kostat. 2017). 더 이상 쌀을 주식 형태로 소비량을 높일 수 없으며, 쌀을 다양한 방법으 로 활용하기 위한 원료 가공 기술이 필요한 실정이다. 쌀을 제분하여 가공식품의 원료로 활용하면, 낟알로 조리가공하는 방법보다 다양한 제품으로 개발 될 수 있다(Park et al. 1988). 쌀을 제분하여 가공한 연구들은 주로 건식 쌀가루를 이용한 막편의 품질특성(Jo & Yoon 2016), 쌀가루의 제분방 법에 따른 증편의 노화도 특성(Kim et al. 1995), 건식, 습식 및 반습식 쌀가루에 의한 쌀빵(Lee & Lee 2006) 등의 연구 가 진행된 바 있다. 쌀가루를 제조하는 방식은 크게 두 가지 로 분류하는데, 전통적인 방법인 물에 씻어 침지 한 후 분쇄 하는 방법인 습식제분과 쌀을 그대로 분쇄하는 건식제분 방 법이 있다. 습식제분은 쌀에 수분을 침투시켜 쌀가루의 입자, 호화양상 등의 조건에 따라 쌀가루를 제조할 수 있는 장점 이 있다(Lee & Kim 2011). 그러나, 습식제분 방법은 수분 함량이 높기 때문에 저장기간이 짧고 유통하는데 어려움이 따르며, 수침과 분쇄하는 과정에서 필요한 공간 확보와 인력 비용이 높아 경제성이 떨어진다(Jun et al 2008). 이에 반해 건식제분은 공정이 간단하여 생산이 용이하며, 미세한 입도 분포를 갖기 때문에 가공제품을 제조할 시 균일한 제품을 얻 을 수 있다(Yoon et al. 2016). 따라서, 식품가공에 활용할 수 있는 가능성이 높아 현대인들의 기호에 맞는 가공제품을 개발하고 표준화하는 노력이 필요하다(Kim et al. 2017).

떡은 쌀가루를 이용한 전통식품으로 찌는 떡, 치는 떡, 삶 는 떡, 발효 떡으로 5가지 분류로 되어 있다. 그 중, 발효 떡 인 증편은 탁주를 이용하여 발효시킨 다음 성형 후 고명을 올려서 쪄낸다. 증편과 같은 전분질 식품은 소화가 잘되고, 부드러운 식감과 더운 날씨에도 쉬지 않아 저장성이 비교적 우수한 편이다(Nam TH et al. 2004). 쌀로 빵을 제조 시 gluten 형성이 어렵기 때문에 첨가제를 사용하지 않고 쌀만 을 사용하여 제조하는 것은 매우 어려우나, 증편의 경우 발 효과정을 거치면서 단백질과 당질의 결합에 의해 가스가 포 집되어 gluten의 형성 없이 다공성의 조직을 갖게 된다(Choi & Seo 2012;Oh & Oh 2009). 증편에 관한 연구로는 발효 시간에 따른 증편의 물성변화, 노화도 특성, 건식 및 습식쌀 가루로 제조한 증편의 팽화특성(Park & Suh 1997;Kim et al. 1995;Kim & Kim 1994)등에 관한 연구들이 보고된 바 있으며, 다양한 품질의 증편제품개발을 위해 생이스트, 복분 자, 뽕잎가루, 콩물 등의 부재료를 첨가한 연구들이 보고되 었다(Choi & Seo 2012;Yoon 2005;Na HN et al. 1997). 지금껏 연구된 보고들은 전통적인 제분방식인 습식 제분한 쌀가루를 이용하여 증편을 제조한 것이 대부분이다. 따라서 본 연구에서는 쌀 품종별 및 입자크기별로 건식 제분한 쌀 가루로 증편을 제조한 후 품질특성을 분석하였으며, 이를 통 해 증편 제조에 적합한 쌀가루의 품종과 입자크기를 선정하 고자 하였다.

II. 연구 내용 및 방법

1. 실험재료

실험에 사용된 쌀은 2016년 국내에서 생산된 5종(삼광벼, 보람찬, 한아름, 다산벼, 한가루)을 농촌진흥청 국립식량과학 원(Suwon, Korea)에서 제공 받아 사용하였다. 막걸리는 서 울 장수 막걸리(서울탁주, 서울)를 사용하였으며, Yeast는 오 뚜기 드라이 이스트(오뚜기, 경기도)를 사용하였다.

2. 쌀가루의 제조

건식제분 쌀가루(이후 ‘건식쌀가루’ 칭함)의 제조는 품종 에 따라 (주)농심미분(Nongshim flour mills Co. Ltd., Chungnam, Korea)에서 air mill (Nara machinery Co. Ltd., Osaka, Japan)을 사용하여 50-150 μm로 건식 제분하였다. 제 분된 쌀가루는 4°C에서 냉장보관하며 실험에 사용하였다.

3. 증편 제조방법

건식 쌀가루 증편의 배합비 및 제조 방법은 <Table 1>, <Figure 1>과 같다. 건식 쌀가루를 이용하여 물, 설탕, 효모 와 막걸리를 넣어 섞은 후 소금을 넣어 1분간 교반하였다. 발효기에 35°C로 4시간 동안 발효 후 1분 동안 교반하여 가 스를 제거하였고, 발효한 반죽을 틀에 담아 15분간 발효, 15 분간 증자하여 완성하였다.

4. 증편의 외관 및 부피, 대칭성, 균일성

증편의 외관은 제조한 증편을 24시간 동안 냉장실에 방치 한 후 단면을 잘라 측정하였다. 증편의 부피(volume), 대칭 성(symmetry), 균일성(uniformity)에 대한 지수는 AACC method 10-91을 응용하였다<Figure 2>. 증편의 중심부를 수 직으로 잘라 절단면의 양 끝단에 A와 E를 표시하고, 중심부 를 C로, A와 C사이를 B로, C와 E사이를 D로 표시하고 각 지점의 증편의 높이를 측정하여 다음과 같은 공식으로 계산 하였다.

5. 증편의 수분함량 및 pH 및 당도

증편의 수분함량은 AOAC(2000) 방법에 따라 일정한 모 양(1.5×1.5×1.5 cm)으로 절단한 증편은 105°C에서 상압가열 건조법으로 측정하였다. pH와 당도는 증편을 5 g씩 취하여 20 mL의 증류수와 함께 1분간 교반한 뒤 pH meter (Easy pH tittrator METTER TOLEDO, Korea)로 측정하였다. 당 도는 디지털당도계(PAL-3, ATAGO, Tokyo, Japan)를 이용 하여 각각 측정하였다.

6. 주사전자현미경을 이용한 증편의 표면관찰

증편의 표면형태를 관찰하기 위하여 주사전자현미경(JSM- 7500F, JEOL, Massachusetts, USA)을 이용하였다. Stub에 양면테이프를 붙인 후 시료를 도포하고, 금/백금으로 도금하 여 전도성을 갖도록 하였다. 주사전자현미경을 이용하여 가 속전압 3 kV, phototime 85sec으로 1,000배의 배율로 관찰하 였다.

7. 증편의 색도

증편의 색도는 증편을 2×2 cm (가로×세로)로 절단한 뒤 단 면을 색차계(Color i7, X-rite Inc., MI, USA)를 사용하여 L (lightness), a (redness), b (yellowness) 값을 측정하였다. Standard plate는 백색판으로 사용하였으며, L값은 94.28, a 값은 −0.17, b값은 2.78이었다. 색차(ΔE)는 백색판을 기준으 로 EΔ = ( ΔL ) 2 + ( Δa ) 2 + ( Δb ) 2 식에 의하여 계산하였다.

8. 증편의 조직감

증편은 상온에서 1시간 방랭시킨 후 1.5×1.5×1.5 cm (가로 ×세로×높이) 크기로 잘라 수분이 증발되지 않도록 밀폐 용 기에 보관하면서 <Table 2>의 조건으로 texture analyzer (TA-XT plus, Stable micro system ltd., Surrey, UK)를 이 용하여 측정하였다. 각 시료마다 15회 반복 측정하였고, 결 과는 경도(hardness), 부착성(Adhesiveness), Springiness (탄 력성), Cohesiveness (응집성), Gumminess (검성)과 Chewiness (씹힘성)으로 확인하였다.

9. 증편의 관능적 특성

증편에 대한 관능적 특성은 각 특성에 따른 기호도 조사 를 9점 척도법(9점: 매우 좋다, 1점: 매우 싫다)으로 실시하 였다. 국립농업과학원 농식품자원부 연구원 20명을 패널로 선정하였고, 조사 항목은 외관(색, 기공의 균일함, 부피), 향 (이스트향, 발효취), 맛(단맛, 쓴맛, 신맛), 조직감(단단한 정 도, 부착성, 씹힘성, 촉촉한 정도), 전반적인 기호도를 평가하 였다.

10. 통계처리

실험으로부터 얻은 결과는 SAS program (Statistical analysis system version 9.2, SAS Institute Inc., North carolina, USA)을 이용하여 평균±표준편차로 나타내었고, 시료 간의 유의성 검증은 Duncan’s multiple range test에 의해 p<0.05 수준에서 유의적 차이를 검증하였다.

III. 결과 및 고찰

1. 증편의 외관 및 부피, 대칭성, 균일성

증편의 외관은 <Figure 3>과 같다. 증편의 외관은 보람찬 및 한아름 품종이 입자크기가 커질수록 증편 단면의 기공들 이 크고 균일하지 않은 것으로 나타났으며, 삼광, 다산 및 한 가루 품종은 입자크기가 커질수록 증편 단면의 기공이 조밀 한 결과를 보였다. 증편의 부피, 대칭성 및 균일성을 측정한 결과는 <Table 3>과 같다. 증편의 부피는 쌀가루의 입자크 기를 50 μm 및 100 μm로 제분한 다산 및 한가루 품종이 각 각 9.85 및 10.00으로 유의적으로 높은 결과를 보였다 (p<0.05). 쌀가루의 입자크기를 150 μm로 제분하여 제조한 증편의 부피는 보람찬 품종이 유의적으로 가장 낮은 결과를 보였다(p<0.05). 증편의 품질에 영향을 미치는 중요한 지표 인 부피는 한아름 품종이 유일하게 입자크기에 따른 부피의 차이가 없는 것으로 나타났으며, 삼광, 보람찬 및 다산 품종 은 입자크기가 150 μm일 때 부피가 유의적으로 감소하는 결 과를 보였다(p<0.05). 증편은 부피가 증가되면서 특유의 구 조와 조직감을 갖게 된다(Kang et al. 1996) 이는 미생물의 대사물질과 쌀 단백질간의 상호작용에 의해 생성된 것으로 보고된바 있으며, 이러한 구조가 완전히 형성되지 않을 경우 이산화탄소의 팽압에 의해 구조가 붕괴되어 부피가 다시 감 소하는 것으로 설명하고 있다(Na et al. 1997). 본 실험을 통 해 150 μm로 제분된 건식 쌀가루는 증편의 부피증가를 저해 하는 입자크기인 것으로 판단되며, 한아름 품종의 경우 입자 크기에 관계없이 증편을 제조하여도 부피증가를 저해하지 않 는 것으로 판단되었다. 증편의 대칭성은 한아름 품종이 입자 크기 50 μm로 제분했을 때 0.03의 값으로 유의적으로 낮은 결과를 보였으며(p<0.05), 보람찬 품종이 입자크기가 150 μm 일 때, −0.15의 값으로 유의적으로 낮은 결과를 보였다 (p<0.05). 한가루 품종의 대칭성은 모든 입자크기에서 유의 적으로 높게 측정되었으나(p<0.05), 입자크기에 따른 대칭성 의 차이는 없었다. 증편의 균일성 지수는 쌀가루 품종 및 입 자크기에 따른 유의차를 보이지 않았는데, Lee et al.(2012) 의 변성전분 첨가 증편연구에서도 대칭성 및 균일성에 대한 시료간 차이가 없어 전분이 증편의 대칭성 및 균일성에 미 치는 영향이 적은 것으로 판단되었다.

2. 증편의 수분함량, pH 및 당도

증편의 수분함량, pH 및 당도 측정결과는 <Table 4>에 제 시하였다. 삼광 품종은 50 μm로 제분하여 만든 증편의 수분 함량이 49.91%로 유의적으로 높게 측정되었으며, 한아름이 50 μm로 제분하였을 때 두 번째로 높은 수분함량을 보였다 (p<0.05). 증편의 수분함량은 건식 쌀가루의 입자크기가 커 질수록 유의적으로 감소하였는데(p<0.05), 한아름의 경우 50 μm로 제분했을 때 49.18%에서 150 μm로 제분했을 때 46.25%로 입자크기에 따른 수분함량의 감소가 적은 것으로 나타났다. 증편의 pH는 삼광품종이 모든 입자크기에서 5.21- 5.28의 범위로 유의적으로 가장 낮게 측정되었다(p<0.05). 증 편의 pH는 대체적으로 낮은 결과를 보이는데 발효과정 중 젖산균의 증식과 증편 반죽의 효소활성 등에 영향을 받은 것 으로 판단된다(Kim & Ko 2007). 당도는 입자크기 50 μm, 100 μm 및 150 μm의 삼광 품종으로 제조한 증편이 3.27- 3.63°Brix로 유의적으로 가장 높게 측정되었다(p<0.05). 수분 함량, pH 및 당도 측정 결과는 증편의 발효와 관련된 지표 들로 본 연구에서 50 μm로 제분한 삼광의 수분함량 및 당도 는 높고, pH는 낮게 측정되어 삼광품종의 발효특성이 다른 품종과 비교하여 우수한 것으로 판단되었다.

3. 주사전자현미경을 이용한 증편의 표면관찰

증편의 표면분석 결과는 <Figure 4>와 같다. 삼광 및 보람 찬의 경우, 쌀가루의 입자크기가 커질수록 증편의 기공크기 가 큰 것으로 관찰되었다. 모든 품종에서 균일한 기공관찰은 어려운 것으로 판단되었으나 입자크기가 커질수록 표면이 거 칠어지는 특성을 보였다. Oh & Oh(2009)의 연구에서 빵의 경우 굽는 동안 생산된 에탄올 향기 성분 등이 열에 의해 팽 창되어 균일한 기공을 형성하지만 증편의 경우 발효과정에 서 산, 휘발성 성분들이 생성되면서 단백질 막이 팽창하여 기공이 불규칙한 것으로 보고된바 있다. 또한, 증편의 표면 이 거칠거나 찢어진 것으로 관찰되었는데, 발효과정에서 미 생물들에 의한 대사물질과 쌀 단백질 간의 상호작용에 의해 증편의 표면에 형성되는 그물구조에 영향을 미친 것으로 판 단되었다(Kim & Kim 1994).

4. 증편의 색도

증편의 색도 측정 결과는 <Table 5>에 제시하였다. L값은 삼광 및 다산 품종은 입자크기가 100 μm일 때, 명도가 유의 적으로 밝아졌으나(p<0.05) 입자크기가 150 μm로 커지면 명 도가 다시 감소하여 입자크기 50 μm 쌀가루로 제조한 증편 과 유의차를 보이지 않았다. 삼광 품종의 경우, 입자크기가 50, 100 μm일 때 71.10 및 76.68의 값으로 유의적으로 가장 밝은 결과를 보였다(p<0.05). a값은 입자 크기가 100 μm 및 150 μm일 때, 삼광 쌀가루가 유의적으로 가장 높게 측정되 었으며(p<0.05), b값은 50vm일 때 삼광, 한아름 및 다산 품 종이 유의적으로 낮은 결과를 보였다(p<0.05). ΔE값은 삼광 품종이 모든 입자크기에서 유의적으로 가장 낮은 결과를 보 였다(p<0.05).

5. 증편의 조직감

증편의 조직감 측정 결과는 <Table 6>과 같다. 경도(Hardness) 는 다산 품종을 제외한 품종의 쌀가루 입자크기가 클수록 유 의적으로 높게 측정되었으며(p<0.05), 탄력성의 경우 삼광을 제외한 품종의 입자크기가 클수록 유의적으로 낮은 결과를 보였다(p<0.05). 검성과 씹힘성은 경도와 유사한 결과를 보 여 입자크기가 클수록 강하게 나타나는 결과를 보였다 (p<0.05). Park JH(2014)은 증편이 발효되는 과정에서 조직 이 팽창하면서 부피는 증가하고, 조직의 결합이 느슨해져 경 도는 감소하는 것으로 보고한 바 있다. 본 연구에서는 쌀가 루의 입자크기가 커질수록 부피증가는 감소하는 결과를 보 였는데, 경도 측정결과 쌀가루의 입자크기가 커질수록 경도 가 강하게 평가되어 쌀가루의 입자크기가 증편의 부피 및 경 도에 미치는 영향이 큰 것으로 판단되었다.

6. 증편의 기호도 평가

입자크기가 다른 품종별 건식 쌀가루를 이용한 증편의 기 호도 평가는 <Figure 5>와 같다. 입자크기가 50 μm인 한아 름 품종이 증편의 부피에 대한 기호도가 가장 높은 것으로 나타났으며, 증편의 부피 및 쓴맛에 대한 기호도 항목에서도 한아름 품종이 가장 높은 것으로 평가되었다. 입자크기가 50 μm일 때, 전반적인 기호도는 삼광 품종으로 제조한 증편이 가장 높게 평가되었으며, 한아름이 두 번째로 높은 기호도를 보였다. 쌀가루 입자크기가 100 μm 및 150 μm로 커질수록 촉촉함에 대한 기호도가 낮게 평가되었다. 입자크기가 150 μm일 때, 색 및 부착성의 기호도가 삼광 및 한아름 품종이 가장 높게 평가되었으며, 쓴 맛에 대한 기호도는 다산이 가 장 높은 기호도를 보였다. 입자크기가 150 μm일 때, 증편의 전반적인 기호도는 한아름 품종이 가장 높게 평가되었다. 소 비자 기호도 검사결과를 종합하면 입자크기가 50 μm일 때, 모든 관능적 특성항목의 기호도가 높은 것으로 나타났으며, 외관 측정 시 조밀한 구조를 보이면서 낮은 경도를 보여 부 드러운 식감을 갖는 삼광과 부피증가 및 탄력성이 높게 측 정된 한아름 품종이 건식쌀가루로 제분하여 증편을 제조하 기에 가장 적합한 품종으로 조사되었다.

IV. 결론 및 요약

본 연구에서는 건식 쌀가루의 입자크기 및 품종(삼광, 보 람찬, 한아름, 다산 및 한가루)에 따라 증편을 제조하여 그 품질특성을 분석하였다. 증편의 외관은 삼광, 다산 및 한가 루 품종이 입자크기가 커질수록 증편 단면의 기공이 조밀한 결과를 보였다. 증편의 부피는 한아름 품종이 유일하게 입자 크기에 따른 부피의 차이가 없는 것으로 나타났으며, 삼광, 보람찬 및 다산 품종은 입자크기가 150 μm일 때 부피가 유 의적으로 감소하는 결과를 보였다(p<0.05). 증편의 pH는 삼 광 품종이 모든 입자크기에서 5.21-5.28의 범위로 유의적으 로 가장 낮게 측정되었다(p<0.05). 당도는 모든 입자크기에 서 삼광 품종으로 제조한 증편이 3.27-3.63°Brix로 유의적으 로 가장 높게 측정되었다(p<0.05). 색도 측정 결과, 삼광 품 종의 입자크기가 50, 100 μm일 때 L값이 각각 71.10 및 76.68의 값으로 유의적으로 가장 밝은 결과를 보였다 (p<0.05). b값은 50vm일 때 삼광, 한아름 및 다산 품종이 유 의적으로 낮은 결과를 보였으며(p<0.05), ΔE값은 삼광품종 이 모든 입자크기에서 유의적으로 가장 낮은 결과를 보였다 (p<0.05). 증편의 경도(Hardness)는 다산 품종을 제외한 품종 의 쌀가루 입자크기가 클수록 유의적으로 높게 측정되었으 며(p<0.05), 탄력성의 경우 삼광을 제외한 품종의 입자크기 가 클수록 유의적으로 낮은 결과를 보였다(p<0.05). 검성과 씹힘성은 경도와 유사한 결과를 보여 입자크기가 클수록 강 하게 나타나는 결과를 보였다(p<0.05). 입자크기가 50 μm인 한아름 품종이 증편의 부피에 대한 기호도가 가장 높은 것 으로 나타났으며, 증편의 부피 및 쓴맛에 대한 기호도 항목 에서도 한아름 품종이 가장 높은 것으로 평가되었다. 입자크 기가 50 μm일 때, 전반적인 기호도는 삼광 품종으로 제조한 증편이 가장 높게 평가되었으며, 한아름이 두 번째로 높은 기호도를 보였다. 따라서, 입자크기가 50 μm일 때 모든 관능 적 특성항목의 소비자 기호도가 높은 것으로 나타났으며, 외 관 측정 시 조밀한 구조를 보이면서 낮은 경도를 보여 부드 러운 식감을 갖는 삼광과 부피증가 및 탄력성이 높게 측정 된 한아름 품종이 건식쌀가루로 제분하여 증편을 제조하기 에 가장 적합한 품종으로 조사되었다.