I. 서 론
2022년 기준 국내 음식물 쓰레기는 연간 약 455만 톤으로 전체 생활폐기물의 3분의 1을 차지하며, 처리 비용은 약 1조 원에 달한다(Hwang & Um 2024). 이를 줄이기 위한 실질적인 대안으로 업사이클링 푸드 개념이 주목받고 있다. 업사이클링 푸드는 상품 가치가 없는 식품 혹은 음식 폐기물을 활용하여 새로운 부가가치 또는 고품질의 지속 가능한 제품들을 생산하는 것을 뜻한다(Moshtaghian et al. 2021). 대표적인 업사이클링 식품 사례로는 밀가루 가공 과정에서 발생하는 밀의 외피인 밀기울과 맥주 제조 과정에서 발생하는 부산물인 맥주박을 활용한 뚜레쥬르의 ‘착한 빵식 통밀식빵’, 그리고 깨진 쌀과 콩비지를 활용하여 제조된 CJ제일제당의 ‘익사이클 바삭칩’을 들 수 있다.
이와 같은 사례는 식품 부산물의 활용 가능성을 보여주며, 이러한 부산물을 활용하여 영양학적 가치가 높은 식품을 개발할 경우 부산물에 내재된 영양적 장점을 극대화함과 동시에 환경적 부담을 저감하는 데 기여할 수 있다(Son 2025).
본 연구에 사용된 쌀겨(rice bran)는 쌀 도정 과정에서 발생하는 부산물이다. 쌀겨의 성분은 벼의 품종이나 도정 방법 등에 따라 차이가 있으나, 일반적으로 수분 함량 14%를 기준으로 탄수화물 34~52%, 조단백질 11~17%, 조지방 15~20%, 조섬유 7~11%, 조회분 7~10%를 함유하는 것으로 보고되고 있다(Juliano 1985). 또한 비타민 B군과 40여 종 이상의 단백질, 지질, 미네랄, 식이섬유 및 다양한 미량 원소가 풍부하게 포함되어 있다. 특히 지방질의 70% 이상이 올레산(oleic acid), 리놀레산(linoleic acid) 등의 불포화지방산으로 구성되어 있으며, 혈중 콜레스테롤 저하, 항산화 활성, 혈압 상승 억제 등 다양한 생리활성 기능이 있는 것으로 알려져 있다(Nicolsi et al. 1994).
최근 동물복지, 환경보호, 건강에 대한 관심이 증가함에 따라, 콩, 곡류, 견과류 등 식물성 단백질을 활용한 식품 시장이 확대되고 있으며, 알레르기 유발 가능성이 낮은 성분에 대한 수요도 함께 증가하고 있다(Alcorta et al. 2021). 이러한 사회적 흐름 속에서 쌀겨는 영양적 가치와 기능성을 동시에 갖춘 식물성 단백질원으로 주목받고 있다(Kalpanadevi et al. 2021). 그러나 도정 후 쌀겨 내의 리파아제(lipase) 효소로 인해 산패가 빠르게 일어나 저장성과 활용성이 떨어져, 국내에서는 대부분 사료·비료·미강유 추출에 국한되고 있는 현실이다(Kim & Son 2012).
한편, 최근 소비자들의 소득 수준 향상과 식문화의 다양화로 인해 국내 외식산업에서 서양 요리, 특히 파스타 소비가 급증하였으며, 이에 따라 생면 파스타의 수요 또한 꾸준히 확대되고 있다(Shim 2002).
이에 본 연구에서는 쌀겨 분말을 첨가한 생면 파스타의 이화학적 특성과 기호도를 분석하고, 이를 바탕으로 품질과 소비자 선호도를 종합적으로 고려한 적정 첨가 비율을 도출하여 쌀겨의 식품 소재로서의 활용 가능성을 제시하고자 한다.
II. 재료 및 방법
1. 실험 재료 및 시료 제조
1) 실험 재료
본 연구에 사용된 쌀겨 분말은 국산 쌀겨 100% 제품(Rice bran powder, Plus Life Co., Ltd., Korea)을 2025년 3월 온라인 판매처(산들약초)를 통해 구입하였다. 파스타 제조에 사용된 주요 원재료는 세몰리나(Semola di Grano Duro, Divella S. p. A., Italy), 밀가루(Strong flour, CJ CheilJedang Corp., Korea), 달걀(Extra-large egg, Pulmuone Co., Ltd., Korea), 올리브오일(Extra virgin, De Cecco, Italy), 소금(Solar salt, Daesang Corp., Korea), 생수(Samdasoo, Kwangdong Pharmaceutical Co., Ltd., Korea)였으며, 2025년 3월 롯데마트에서 일괄 구매하여 연구에 활용하였다.
2) 시료 제조
쌀겨 분말을 첨가한 생면 파스타에 사용된 재료의 배합비는 Table 1과 같다. 예비실험에서 쌀겨 분말을 40% 이상 첨가할 경우 반죽이 쉽게 끊어지고 꺼끌거림이 심하여 섭취감이 떨어지는 문제가 확인되었다. 이에 따라 대조군(CON, 0%)을 포함하여 5%(RP5), 10%(RP10), 20%(RP20), 30%(RP30)의 총 5개의 배합비를 설정하였다.
제조 과정은 Fig. 1과 같다. 쌀겨 분말, 세몰리나, 밀가루, 소금을 각각 40 mesh 체로 3회 내려 균질화한 후, 달걀과 올리브오일을 첨가하여 2분간 손반죽하였다. 완성된 반죽은 비닐 팩에 넣어 냉장실(4℃)에서 1시간 동안 휴지시킨 후 파스타 제면기(AMPIA-150, MARCATO, Italy)를 사용하였다. 반죽은 1단에서 3회, 2~3단에서 각 2회씩 단계적으로 밀어 편 뒤 너비 6 mm, 두께 2 mm의 생 페투치네 형태로 절단하였다.
조리는 각 시료 50 g을 끓는 증류수 500 mL에서 7분간 삶고, 얼음물에서 30초간 냉각시킨 후 키친타월로 표면의 수분을 제거하여 즉시 분석용 시료로 사용하였다.
2. 이화학적 특성 검사
1) 수분 함량 측정
쌀겨 분말 첨가량을 달리한 생면 파스타의 수분 함량 측정은 주재료의 수분 함량을 측정하기 위해 쌀겨 분말, 세몰리나 가루, 밀가루를 각각 1 g씩 시료 접시에 최대한 얇게 펴서 측정하였다. 또한 쌀겨 분말 첨가량을 달리한 생면 파스타의 과 숙면 각각 1 g씩을 시료 접시에 얇고 고르게 펴서 할로겐 수분측정기(Moisture Analyzer, MB-45, OHAUS, Swizerland)에 넣고 3회 반복 측정하여 그 평균값을 구하였다.
2) pH 측정
쌀겨 분말 첨가량을 달리한 생면 파스타의 pH 측정은 생면과 숙면을 각 시료 5 g에 증류수 50 g을 첨가하며 블랜더(HB701AI, Braun, Romania)에 2분간 분쇄하여 상온에서 20분간 침전시킨 후 pH meter (Bench top BP3001, Trans, Singapore)를 이용하여 3회 반복 측정 후 그 평균값을 구하였다.
3) 수분 흡수율 측정
쌀겨 분말 첨가량을 달리한 생면 파스타의 수분 흡수율은 생면 25 g을 500 mL의 끓는 증류수에 넣고 7 분 간 삶은 후 얼음물에 30 초간 냉각하여 숙면을 제조하였으며, 숙면 표면의 수분을 키친 타월로 제거한 후 중량을 측정하였다. 각 시료는 3회 반복 측정하여 그 평균값을 구하였다.
숙면의 수분 흡수율은 다음 식에 의해 구하였다.
4) 색도 측정
쌀겨 분말 첨가량을 달리한 생면 파스타의 색도 측정은 생면과 숙면 시료를 투명한 Petri dish (35×10mm)에 빈틈이 없이 채워 각각의 배합비에 따라 달리 측정하였다. 색도는 색차계(Color Reader, JC801, Color Techno System Co. LTD. Japan)을 사용하여 각각 3회 반복하여 측정, L값(명도, lightness), a값(적색도, redness), b값(황색도, yellowness)의 평균값을 구하였다. 이때 사용한 표준 백판의 L 값은 93.98, a값 -1.70, b값 1.87 이었다.
5) Texture 측정
쌀겨 분말 첨가량을 달리한 생면 파스타의 texture 측정은 Texture Analyzer (TA–XT Express, Stable Micro Systems, United Kingdom)를 사용하여 경도(Hardness), 부착성(Adhesiveness), 탄력성(Springiness), 씹힘성(Chewiness), 검성(Gumminess), 응집성(Cohesiveness)을 측정하였다. Table 1의 배합비로 제조한 생면 시료는 가로 2 cm, 세로 3 cm, 두께 2 mm로 절단하여 측정에 사용하였다. 숙면 시료는 동일한 배합비로 제조한 생 파스타면을 500 mL의 끓는 증류수에 7분간 조리한 후, 30초간 얼음물에 냉각하여 사용하였다. 측정은 HDP/PFS(Pasta Firmness/Stickiness Rig)를 이용해 3회 반복하였으며, 평균값을 산출하였다. Texture Analyzer의 구체적인 측정 조건은 Table 2에 제시하였다.
3. 관능 검사
1) 시료 준비 및 제시
시료는 이화학적 특성 검사와 같은 방법으로 제조하였으며, 무색 무취의 흰색 플라스틱 용기에 6 cm 길이로 3 가닥의 면을 담아 3 자리의 난수를 표기하여 입안을 헹굴 수 있는 생수와 함께 제공하였고, 5가지 시료를 한 번에 실시하였다.
2) 기호도 검사와 특성 차이 검사 내용 및 절차
본 연구의 관능평가는 90명의 소비자를 대상으로 2025년 4월 14일부터 16일까지 3일간 실시되었다. 평가 항목은 외관(Appearance), 냄새(Odor), 맛(Flavor), 조직감(Texture), 전반적인 기호도(Overall acceptance)로 구성되었으며, 9점 척도 (1=대단히 많이 싫다, 5=좋지도 싫지도 않다, 9=대단히 많이 좋다)로 평가하였다.
특성 차이 검사는 시각적으로 판단되는 매끄러움 정도(Softness), 고소한 맛의 정도(Nutty), 거친 식감의 정도(Rough texture), 탄력성(Springiness), 씹었을 때의 끊어짐 정도(Breakage)를 평가하였다. 이 평가에는 Just-About-Right (JAR) 척도(1=전혀–하지 않다, 5=적당하다, 9=너무–하다)를 사용하였다.
4. 통계분석
모든 분석은 3회 반복하여 수행하였으며, 결과는 SPSS Statistics (ver. 25.0, IBM Corp., Armonk, NY, USA)를 사용하여 일원분산분석(one-way ANOVA)으로 처리하였다. 시료 간의 유의한 차이를 검증하기 위해 유의수준 p<0.05에서 Duncan의 다중범위검정(Duncan’s multiple range test)을 실시하였다.
III. 결과 및 고찰
1. 이화학적 특성 검사
1) 수분 함량
본 연구에 사용된 쌀겨 분말, 세몰리나, 강력분의 수분 함량은 각각 15.35%, 12.99%, 14.87%였다. 생면의 수분 함량은 CON이 32.10%로 가장 높았으나, RP5–RP30 시료 간 차이는 통계적으로 유의하지 않았다. 이는 원료 간 수분 함량 차이가 크지 않았기 때문으로 사료된다.
반면 숙면의 수분 함량은 첨가량 증가에 따라 유의적으로 감소하였다(p<0.001). CON은 55.71%였으며, RP5 54.61%, RP10 53.32%, RP20 51.37%, RP30 49.50%로 나타나, Song (2010)의 연구 결과와 같은 경향을 보였다.
숙면의 수분 함량이 크게 감소한 이유는 쌀겨에 함유된 식이섬유로 인해 조리 과정에서 수분 보유력이 저하되고 수분 이탈이 증가한 데 기인한 것으로 판단된다. 이는 식이섬유 함량이 높은 통밀 파스타에서 조리 후 수분 유지 능력이 감소한다고 보고한 Manthey & Schorno (2002)의 연구와 유사한 경향을 보인다.
2) pH
생면과 숙면 모두에서 쌀겨 분말의 첨가량이 증가함에 따라 pH가 유의적으로 감소하는 경향을 나타냈다(p<0.001). 생면의 경우, CON(대조군)의 pH는 7.42로 가장 높았고, RP30이 6.88로 가장 낮았다. 숙면에서도 동일한 경향이 나타나 CON(대조군)이 7.57, RP30이 7.11로 측정되었다. 이러한 결과는 쌀겨 분말을 첨가한 스폰지 케이크의 품질 특성에 관한 연구 Kwon (2015)에서 반죽 내 쌀겨 첨가량이 증가할수록 pH가 감소하였다는 결과와 유사한 경향을 보였다. 이는 강력분 6.78, 세몰리나 6.69에 비해 쌀겨 분말의 pH는 6.56으로 측정되어 쌀겨 분말의 pH가 가장 낮아 첨가량이 증가할수록 pH가 감소된 것으로 사료된다.
3) 수분 흡수율
수분 흡수율은 CON(대조군)이 46.00%로 가장 높았고, 쌀겨 분말 첨가량이 증가할수록 43.47~35.33%로 유의적(p<0.001)으로 감소하였다. 이러한 결과는 다시마 부산물을 활용한 생 파스타 면의 품질 특성 Kang (2025)에서 푸드 업사이클링한 다시마의 첨가를 높였을 때 숙면의 수분 흡수율이 증가하는 것과는 반대의 결과이다.
본 연구에서 쌀겨 분말 첨가는 숙면의 수분 흡수율을 유의하게 감소시켰다. 이는 들깻잎 분말 첨가 생면 연구 Kim & Song (2011)에서도 분말 첨가량이 증가할수록 글루텐 형성이 저해되고 수분 흡수율이 감소한 경향이 보고된 것과 유사하다. 쌀겨 분말은 곡물 분말 특성상 단백질 및 식이섬유 구조의 변화를 유발하여 반죽의 수분 결합 능력에 영향을 줄 수 있으며, 이러한 반죽 특성 변화가 수분 흡수율 감소에 기여한 것으로 판단된다.
4) 색도
생면의 L값(명도)은 CON이 71.00으로 가장 높았으며, 쌀겨 분말 첨가량이 증가할수록 62.78까지 유의적으로 감소하였다(p<0.001). 이는 Jang (2025)의 새싹귀리 분말 첨가 파스타 연구와 같은 경향을 보였다. a값(적색도)은 CON -2.28에서 RP30 1.20까지 증가하여 첨가량이 많을수록 적색도가 높아졌으며(p<0.001), 이는 자색고구마 농축액 첨가 연구(Kim 2017)의 결과와 일치하였다. b값(황색도)은 CON이 39.39로 가장 높았고, 첨가량 증가에 따라 30.44까지 유의적으로 감소하였다(p<0.001).
숙면 역시 같은 경향을 보여, L값(명도)은 CON 80.50에서 RP30 73.13으로 낮아졌고, a값(적색도)은 –6.11에서 –2.20으로 증가하였으며, b값(황색도)은 30.96에서 25.62로 감소하였다(p<0.001). 이는 Song et al. (2018)의 연구와 같은 이유로 조리 과정에서 색소 용출과 수분 흡수에 따른 변화로 판단된다.
5) Texure
생면의 texture 측정 결과, 경도와 부착성, 검성은 쌀겨 분말 첨가량이 증가할수록 유의적으로 증가하였으며(p<0.001), 이는 쌀겨 내 섬유질이 반죽의 조직 밀도를 강화시킨 결과로 해석된다. 반면, 탄력성과 씹힘성은 감소하여 조직의 복원력과 구조적 탄성이 저하되는 경향을 보였으며, 응집성은 유의적 차이를 나타내지 않았다. 이는 쌀겨가 조직의 물리적 강도를 높이는 역할은 수행하지만, 조직 간의 내부 결합력에는 제한적인 영향을 미치는 것으로 판단된다.
숙면의 경우, 경도와 탄력성, 검성, 씹힘성이 첨가량 증가에 따라 유의적으로 감소하였으며(p<0.001), 이는 쌀겨 분말이 글루텐 네트워크의 연속적 형성을 방해해 구조적 강도를 약화시킨 결과로 해석된다. 부착성은 생면과 동일하게 증가하는 경향을 나타냈으며, 응집성은 생면과 마찬가지로 유의적 차이를 보이지 않았다.
2. 관능검사
1) 소비자 선정 및 일반사항
본 실험의 관능 검사에는 총 90명이 참여하였으며, 이 중 남성은 33명(30.5%), 여성은 57명(69.5%)으로 여성이 다수를 차지하였다. 나이 분포는 20대가 67명(74.4%)으로 가장 많았고, 30대 16명(17.8%), 40대 이상 7명(7.8%) 순으로 나타났다. 학력은 대졸(재학 포함)이 52명(57.8%), 대학원 졸업(재학 포함)이 38명(42.2%)으로 조사되었다.
2) 기호도 검사
기호도 검사 결과, 쌀겨 분말 첨가가 소비자 선호에 유의한 영향을 미쳤으며(p<0.001), 소량 첨가가 긍정적 효과를 보인 반면 과도한 첨가는 기호도를 저하시켰다. 외관과 식감은 대조군(CON)이 가장 높게 평가되었으나, 향⋅맛⋅전반적 기호도는 RP5가 가장 높았다. 이러한 결과는 기호도와 기능성을 동시에 고려할 때, 쌀겨 분말 첨가는 약 5% 수준이 적절함을 보여준다.
3) 특성차이 검사
쌀겨 분말 첨가에 따른 생면 파스타의 특성차이 검사 결과, 대부분의 항목에서 유의적인 차이가 나타났다(p<0.05 또는 p<0.001). 특히 RP5 시료는 매끄러움, 고소한 맛, 탄력성, 끊어짐 정도 등 다양한 항목에서 ‘적절한 수준’으로 평가되어 기능성 향상과 품질 유지의 균형을 보여주었다.
매끄러움은 첨가량이 증가할수록 감소하였으며, RP5가 가장 적당한 수준으로 나타났다. 고소한 맛은 첨가량이 많아질수록 증가했으나, RP20⋅RP30은 과도한 풍미로 인식될 가능성이 있는 반면 RP5는 긍정적으로 작용하였다. 거친 식감은 고첨가군에서 뚜렷이 높았으나, RP5와 RP10은 상대적으로 낮아 외관과 식감의 조화를 이뤘다. 탄력성은 RP5가 가장 바람직한 수준을 보였으며, 고첨가군에서는 글루텐 구조 약화로 크게 감소하였다. 끊어짐 정도는 첨가량이 많을수록 증가했지만, RP5는 안정적인 식감을 유지하였다.
이러한 결과는 소량(5%)의 쌀겨 분말 첨가가 파스타의 감각 품질을 유지하면서 기능적 가치를 더할 수 있음을 시사한다.
쌀겨 분말 첨가에 따른 생면 파스타의 특성차이 검사 결과, 대부분의 항목에서 유의적인 차이가 나타났다(p<0.05 또는 p<0.001). 특히 RP5 시료는 매끄러움, 고소한 맛, 탄력성, 끊어짐 정도 등 다양한 항목에서 '적절한 수준'으로 평가되어 기능성 향상과 품질 유지의 균형을 보여주었다.
IV. 요약 및 결론
본 연구는 쌀겨 분말(0~30%)을 첨가한 생면 파스타의 품질 특성과 기호도를 평가하고, 업사이클링 식품 소재로서의 가능성을 검토하였다. 실험 결과, 숙면의 수분 함량⋅pH⋅수분 흡수율은 첨가량이 증가할수록 감소하였으며, 명도와 황색도는 낮아지고 적색도는 높아졌다. Texture 측정 결과, 생면은 쌀겨 분말 첨가량이 증가함에 따라 경도, 부착성, 검성이 유의적으로 증가한 반면 탄력성과 씹힘성은 감소하는 경향을 나타냈다(p<0.001). 숙면의 경우, 반면 부착성은 증가하였으나 경도, 탄력성, 검성, 씹힘성은 첨가량에 비례하여 유의적으로 감소하였다(p<0.001). 한편, 응집성은 생면과 숙면 모두에서 유의적인 차이를 나타내지 않았다.
관능평가에서는 외관과 식감은 대조군이 가장 높았으나, 향⋅맛⋅전반적 기호도는 RP5가 가장 우수하였고, RP30은 가장 낮았다. 또한 RP5는 여러 특성에서 ‘적당함’에 가장 근접해 균형 잡힌 감각 특성을 보였으며, 상관분석에서는 외관⋅식감⋅맛은 기호도와 양의 상관, 거친 식감과 끊어짐은 음의 상관을 나타냈다.
결과적으로 쌀겨 분말의 첨가는 파스타의 품질과 기호도에 직접적 영향을 미치며, 특히 5% 수준이 최적 조건으로 확인되었다.
본 연구는 버려지는 농업 부산물인 쌀겨를 고부가가치 식품 소재로 전환함으로써, 자원 순환형 푸드테크 모델을 제시하고 업사이클링 소재 활용에 대한 학술적 근거를 마련했다는 점에서 산업적 가치가 크다. 특히 최적 첨가 임계점을 제시함으로써 산업 현장에서 건강 지향적 제품군을 개발할 때 즉각적인 적용이 가능할 것으로 기대된다. 또한, 저가 사료 등으로 활용되던 부산물의 부가가치를 제고함으로써 식품 제조 원가를 절감하는 동시에 고품질 식이섬유 파스타를 생산할 수 있는 경제적이고 효율적인 대안이 될 것으로 사료된다.
다만, 본 연구는 실험 패널이 특정 집단으로 제한되어 수행되었기에, 다양한 연령대 및 소비자층의 기호와 요구를 보편적으로 반영하는 데에는 한계가 있다. 따라서 향후에는 보다 광범위한 소비자층을 대상으로 한 심층적 기호도 조사와 더불어, 쌀겨 분말 첨가 파스타의 유통기한 설정을 위한 저장성 시험 및 영양 성분 분석이 병행되어야 할 것이다. 또한 가공 및 저장 중 발생하는 관능 특성의 변화를 추적하고, 유효 성분의 함량 분석과 생리 활성 효과를 과학적으로 검증하는 후속 연구가 지속적으로 이루어져야 할 것으로 사료된다.






