보리는 밀, 쌀, 옥수수와 함께 세계 4대 식량작물의 하나이 다. 국내에서는 쌀과 더불어 주요 식량작물로서 중요한 역할을 하였으나 국민소득 증대로 국민의 식량소비 구조가 변화됨에 따라 식용 보리소비가 크게 줄어들었다. 보리쌀의 1인당 소비 량은 1965년 36.8 kg에서 1995년 1.5 kg까지 점진적으로 감소 되는 경향이었으나, 2003년부터는 1.1 ~ 1.2 kg의 수준을 유지 하고 있다(MAFRA, 2014). 보리쌀에는 식이섬유, 비타민류, 무 기성분이 풍부하여 보리쌀의 섭취로 균형 있는 건강한 식생활 을 유지할 수 있다.

보리는 알곡 형태의 식용으로 사용하기 위해서 과피, 종피, 호분층, 그리고 배아를 제거하는 연삭처리 공정에 의해 강층을 도정하여 보리쌀로 제조하며(Bhatty, 1993), 이 과정을 통해 섬 유질에 의한 거친 조직감을 감소시켜 식감을 높일 수 있다. 그 러나 쌀만큼 취반성이 좋지 못하여 보리쌀의 식감을 향상시키 기 위해 보리쌀에 열을 가하여 압착시킨 압맥과 보리쌀의 골 을 따라 절단한 할맥의 형태로도 가공하여 소비되고 있다(Ha, 2000). 최근에는 소비자의 요구에 충족하기 위해 취반특성이 개 선된 품종 개발과 더불어 가공용도 별로 다양한 품종이 개발 되고 있다.

보리는 주성분인 배유 전분의 아밀로오스와 아밀로펙틴의 비 율에 따라 메성과 찰성 보리로 구분된다. 메보리에 찰성 유전 자를 도입한 찰성 보리는 아밀로오스 함량이 낮고 보리밥의 취 반특성 및 식감이 좋아(Chang et al., 1997) 식용보리로서 우 수하게 평가되고 있다. 메성과 찰성 보리는 전분의 아밀로오스 와 아밀로펙틴 함량 및 구조적 차이로 전분의 결정성, 팽윤력, 용해도, 호화성질, DSC(differential scanning calorimetry) 열적 특성, 노화도 등이 달라지게 되며(MacGregor & Fincher, 1993) 이들 보리를 이용한 식품의 가공적성에도 차이가 있는 것으로(Choi et al., 2004; Lee et al., 2013; Lee & Chang, 2003) 알려져 있다.

보리 종실에는 세포벽을 구성하는 비전분성 다당류인 β- glucan을 2 ~ 8% 정도 함유하고 있으며(Aman & Graham, 1987) β-glucan은 보리 배유 세포벽의 70%, 호분층 세포벽의 25% 정도 존재한다. 보리쌀을 섭취하게되면 β-glucan은 점성 이 높아 체내의 혈중 콜레스테롤 함량을 저하시키고(Newman et al., 1989), 혈중 포도당 농도를 조절하는 효과가 잘 알려져 있다(Li et al., 2013). 보리는 보리쌀로 도정을 하더라도 β- glucan 함량이 약간 증가하는데 이는 β-glucan이 보리 종실의 중앙 부위에 보다 높게 분포되어 있기 때문이며(Lee et al., 1997; Miller & Fulcher, 1994), 쌀과 달리 도정을 하더라도 손실없이 식이섬유를 섭취하는데 유리하다. 찰성이 메성 보리 에 비해 β-glucan 및 수용성 식이섬유의 함량이 많고 점성도 높아 혈중 콜레스테롤 저하 효과가 더 큰 것으로 보고된 바 있다(Ullrich et al., 1986; Xue et al., 1991). 또한 보리 β- glucan은 보리 전분의 호화, 겔화에 따른 점도의 변화에서 아 밀로오스와 상호 작용하는 가능성이 제시된 바 있다(Choi et al., 2003; Kim et al., 1999a; Sung et al., 1999).

본 연구는 국내에서 생산되어 유통되고 있는 보리쌀(정맥), 할맥, 압맥 형태의 메보리쌀 및 찰보리쌀 제품을 수집하여 아 밀로오스와 β-glucan 함량 분석과 아밀로오스 함량에 따른 보 리쌀의 호화 및 취반특성을 조사하였다.

재료 및 방법

시험재료

보리쌀 제품은 2012년 전국의 대형유통업체와 전자상거래 등에서 판매되는 121개 제품(제품에 표기된 메보리쌀 63개, 찰 보리쌀 58개)을 수집하여 분석에 사용하였다. 수집된 제품들 은 0.5 mm 스크린을 사용한 Cyclotec sample mill (Tecator, Hognas, Sweden)로 분쇄하여 분석용 시료로 사용하였다.

아밀로오스 함량

보리쌀 제품의 아밀로오스 함량은 Juliano et al. (1981)의 방법에 의한 비색법으로 측정하였다.

찰성립 비율

보리쌀 제품의 찰성립 비율은 Lee et al. (2009)의 방법에 따라 임의로 추출한 각 보리쌀 시료 100립에 대하여 곡립을 절단하고 절단 부위에 요오드 용액을 바른 후 나타나는 요오 드 용액의 색깔 변화로 찰성 여부를 판단하였다. 즉, 요오드 용액이 어두운 남색으로 변하면 메성이며, 붉은 보라색으로 변 하면 찰성으로 판단하였다.

β-Glucan 함량

보리쌀 제품의 총 β-glucan 함량은 McCleary & Glennie- Holmes (1985)의 효소적 방법에 의하여 Megazyme β-glucan assay kit(Megazyme Pty, Ltd., Wicklow, Ireland)를 사용하여 측정하였다.

호화특성 측정

보리쌀의 호화양상은 신속점도측정계(Rapid Visco-Analyzer, Newport Scientific, Sydney, Australia)로 측정하였다. 즉, 보 리쌀 가루 3.5 g (14% moisture basis)을 증류수에 분산시켜 25 mL로 조제한 시료를 RVA cup에 넣고 50°C에서 1분간 유 지한 후 분당 12.16°C 속도로 95°C까지 증가시켰으며 95°C에 서 2.5분간 유지시킨 후 다시 11.84°C의 속도로 50°C로 냉각 시켜 측정하였다. 이로부터 호화개시온도(initial pasting temperature), 최고점도(peak viscosity), 최저점도(trough, 95°C 에서 2.5분 후의 점도), 50°C로 냉각후의 최종점도(final viscosity) 를 측정하였다.

취반 특성

보리쌀 시료 5 g을 취반망에 담아서 100 mL의 비이커에 넣 고 80 mL의 끓는 물을 가하여 hot plate 상에서 30분간 가열 한 후 무게와 부피를 측정하여 흡수율과 퍼짐성을 구하였다. 용출고형물의 양은 취반액을 미리 항량을 구한 수분 정량수기 에 취하여 105°C에서 하룻밤 건조시킨 후 고형분량을 시료무 게에 대한 비율로 나타내었다. 보리쌀의 취반후 조직감은 TAXT2 Texture Analyzer (Stable Micro System, Godalming, UK)를 사용하여 경도를 측정하였다.

결과 및 고찰

보리쌀 제품의 아밀로오스 함량 및 찰성립 비율

보리쌀 성분은 보통 전분 65%, 단백질 11%, β-glucan 5% 내외로 구성되어 있고 취반특성과도 연관되어 있다(Lee et al., 2009; Chang & Jung, 1994). 그중에서 아밀로오스와 β- glucan은 보리쌀의 물리적 성질에 가장 큰 영향이 있는 것으 로 보고된 바 있다(Lee et al., 2011).

본 연구는 국내에서 유통되고 있는 보리쌀 제품에 표기된 바에 따라 찰보리쌀과 메보리쌀로 분류하여 각각 일반보리쌀, 유기농보리쌀, 압맥, 할맥, 흑맥의 형태로 구분하였으며 이들 의 아밀로오스 함량을 측정한 결과는 Fig. 1에 나타나 있다. 분석 결과 시판 보리쌀의 아밀로오스 함량은 4.46 ~ 30.68% (평균 16.33%)의 다양한 분포를 나타냈다. 이는 국내 보리 품 종에 대한 아밀로오스 함량이 메보리 18.1 ~ 23.3%, 찰보리가 6.6 ~ 9.5% 정도(Kim & Kim, 1974) 였고 할맥과 압맥의 아 밀로오스 함량은 메성 18.1 ~ 22.2%, 찰성 6.2 ~ 9.0%의 범위 로 조사한 Lee et al. (2009)의 결과를 포함하였다. 시판된 찰 보리쌀 제품은 대부분 아밀로오스 함량이 5 ~ 10%의 분포를 보이므로 아밀로오스 함량이 10% 이내의 제품을 찰보리쌀 제 품, 20% 이상의 제품을 메보리쌀 제품, 그리고 10 ~ 20%인 제품을 메보리쌀이 혼입된 제품으로 판단하고 분류하였다. 그 결과 찰보리쌀로 표시되어 분석되어진 54종의 제품 중에서 찰 보리쌀로 평가할 수 있는 제품은 45종이었고, 메보리쌀이 찰 보리쌀로 잘못 분류되어 표시된 것도 1종 있었으며, 찰보리쌀 에 메보리쌀이 혼입되어 있는 것은 3종으로 나타났다. 그리고 메보리쌀로 표시되어 분석된 59종의 제품 중에도 찰보리쌀로 인정되는 제품이 1종 있었으며, 찰보리가 혼입된 것으로 보이 는 제품이 다수 포함된 것으로 판단되었다(Fig. 1).

그러나 본 실험에서 분석한 보리쌀 제품의 아밀로오스 함량 은 찰성립과 메성립의 혼합비율에 따라 달라질 수 있으므로 찰성립과 메성립의 혼합비율 알아보기 위하여 보리쌀 제품에 대해 곡립별로 요오드 검정을 하여 찰성립 비율을 조사하였다. 보리쌀 제품들의 아밀로오스 함량과 찰성립 비율 간에는 고도 로 유의한 부의 상관(r= –0.9787**)이 있었다(Fig. 2). 그러나 완전 찰보리쌀 제품에서도 아밀로오스 함량은 4 ~ 5% 정도, 완전 메보리쌀 제품에서도 8 ~ 9% 정도의 차이를 보이므로, 아밀로오스 함량만으로 찰성립 비율을 판정할 수는 없음을 알 수 있었다.

시판된 보리쌀 제품들의 찰성립 비율을 분석한 결과는 Fig. 3 과 같다. 찰보리쌀로 표시된 제품에서 메성립이 혼입된 제품 이 거의 대부분임을 알 수 있었고, 메보리쌀로 표시된 제품에 서도 대부분 제품에서 찰성립이 혼입된 것을 알 수 있었다. 찰보리쌀 제품 58종 중 찰성립 비율이 95% 이상인 제품이 37종으로 64%를 차지하였고 찰성립 비율이 90% 이상인 제품 은 10종으로 17%, 찰성립비율이 80% 이상인 제품은 6종으로 10%를 차지하였다. 그러나 찰성립 비율이 80% 미만인 제품 도 6종으로 9%를 차지하였으며, 특히 메보리쌀 제품이 찰보 리쌀 제품으로 잘못 표기된 제품도 있었다. 메보리쌀 제품 63 종 중에 메성립이 95% 이상인 제품이 35종으로 55%를 차지 하였고, 찰성립이 5~20% 혼입된 제품은 15종으로 24%, 20% 이상 혼입된 제품은 13종으로 21%를 차지하였다. 또한 찰보 리쌀 제품이 메보리쌀 제품으로 잘못 표기된 경우도 3종 포함 되어 있었다. 이상의 결과에서 찰보리쌀의 중요 특성인 찰성 정도가 제품 간 차이가 클 뿐 아니라 찰보리쌀과 메보리쌀이 바뀐 경우도 있어 시판된 보리쌀의 찰보리쌀 찰성 순도에 대 한 품질등급화가 필요한 것으로 제시되었다.

보리쌀 제품의 β-glucan 함량

보리쌀의 취반특성과 식감에 가장 영향을 미치는 요인은 아 밀로오스 함량과 β-glucan으로 판단된다. 시판된 보리쌀 제품 의 총 β-glucan 함량은 2.49 ~ 6.79% 범위(평균 4.57%)로 분 석되었다. 보리쌀의 총 β-glucan 함량은 유전적, 환경적 조건 에 따라 차이가 있으며, 유전적 인자가 더 중요하게 영향을 미치는 것으로 알려져 있다(Aman & Graham, 1987; Kim et al., 2006). 시판된 보리쌀 제품의 β-glucan 함량을 측정하여 아밀로오스 함량과 함께 나타낸 관계는 Fig. 4에 나타나 있다. 시판된 보리쌀은 아밀로오스 함량에 따라 아밀로오스 함량 5 ~ 20%인 저아밀로오스군과 아밀로오스 20% 이상인 메보리 쌀군으로 구분하여 보리쌀의 β-glucan 함량을 측정한 결과 메 보리쌀군의 평균함량이 저아밀로오스군에 비해 높게 나타났다.

메성 및 찰성 보리쌀 제품의 β-glucan 함량 및 호화특성

시판된 보리쌀의 아밀로오스 함량을 분석한 조사 결과 보리 쌀을 찰보리쌀(아밀로오스 10% 이하)과 메보리쌀(아밀로오스 20% 이상)의 두 그룹으로 구분하였다. 시판 보리쌀을 아밀로 오스 함량 그룹별로 각각 3종씩 선발하여 보리쌀의 β-glucan 함량을 측정한 결과(Table 1) 찰보리쌀이 메보리쌀에 비해 약 2% 높게 나타났다.

메보리쌀과 찰보리쌀 각각 3종의 호화특성을 신속점도측정 계(RVA)를 사용하여 측정한 결과는 Table 2와 같다. 보리쌀의 호화개시온도는 찰보리쌀이 평균 66.4°C로 메보리쌀 68.8°C에 비해 낮았으며, 찰보리쌀의 평균 최고점도, trough, breakdown, 최종점도는 각각 234.30, 113.19, 121.11, 193.26 RVU로 메보리쌀의 346.07, 213.47, 132.59, 357.74에 비해 낮게 나타났다. 이는 메보리쌀의 최고점도가 찰보리쌀 보다 높 았고 최저점도와 최종점도도 메보리쌀이 현저히 높아 trough 와 breakdown 점도가 메보리쌀에서 보다 높다고 보고한 결과 (Lee et al., 2009)와 일치하였다. 전분의 노화도를 반영하는 setback 점도는 찰보리쌀이 메보리쌀에 비해 현저히 낮아 보리 쌀의 취반 후 전분의 노화가 보다 서서히 진행될 수 있음을 예측할 수 있었다. Kim et al.(1999b)에 의하면 메성 및 찰성 보리쌀로부터 분리한 전분의 호화 양상은 찰성보리쌀의 호화 온도가 빠르고 피크점도가 높았으며 냉각점도와 setback은 메 성보리에서 현저하게 높았다. 그러나 보리가루에서 메보리쌀 의 최고 점도가 높게 나타난 본 실험의 결과는 보리쌀의 호화 양상이 아밀로오스/아밀로펙틴 조성과 β-glucan의 상호작용에 의해 영향을 받기 때문으로 보여진다. 보리쌀 전분에 β-glucan 을 첨가하여 호화시켰을 때 RVA 상에서 호화개시온도가 빨라 지고 점도가 크게 증가하며(Choi et al., 2003) 점도의 상승효 과는 메성 보리쌀 전분에서 현저하게 높았다고(Kim et al., 1999a)하였다.

메성 및 찰성 보리쌀 제품의 취반특성

시판된 메보리쌀과 찰보리쌀 제품에 대한 취반 후 흡수성, 퍼짐성 및 용출고형분량을 측정한 결과는 Table 3과 같다. 보 리쌀의 취반특성은 찰보리쌀이 메보리쌀에 비해 수분흡수율과 퍼짐성이 높은 것으로 분석되었다. Yoon et al.(2012)은 아밀 로오스 함량은 보리쌀의 조리특성과 밥의 조직감이나 광택 등 식미를 결정하는 가장 중요한 요인이라고 하였고, 보리쌀의 평 균 흡수량과 아밀로오스 함량은 높은 부의 상관관계가 있다고 보고한 바 있다. 보리쌀에 있어 흡수성과 퍼짐성은 취반특성 을 결정짓는 가장 중요한 요인들로 생각되고 있으며, 아밀로 오스 함량이 낮은 제품들은 흡습성과 퍼짐성이 높게 나타나 좋은 취반특성을 보였다(Bae et al., 2009). 찰성 보리쌀이 메 성 보리쌀에 비해 퍼짐성과 흡수성이 좋고 찰기가 있어 근래 소비자들이 많이 선호하고 있으며, 찰성 보리쌀이 아밀로오스 함량이 적어 밥을 지을 때 물을 잘 흡수하고 빨리 호화되며 더 많이 팽창하기 때문으로 설명한 바 있다(Son et al., 1987). 찰보리쌀의 용출고형물이 메보리쌀에 비해 낮았으며, 이는 보리에서 용출고형물과 단백질은 부의 상관관계를 나타 내었고, β-glucan 함량과도 부의 상관관계를 나타낸다는 결과 (Lee et al., 2009)와도 유사하였다. 밥의 평가에서 조직감은 가장 중요한 요인중의 하나이며, 보리쌀의 취반 후 보리밥의 텍스쳐(경도)를 측정한 결과 보리밥의 평균 경도는 찰보리쌀 이 438.4 g으로 메보리쌀의 465.4 g에 비해 약간 낮아 보리밥 의 식감이 약간 부드럽게 나타났다. 이는 저아밀로오스 품종 이 일반 메성품종에 비해 경도, 응집성, 검성, 씹힘성이 낮다 고 보고한 결과(Lee et al., 2011)와 유사하였다. 그러나 메성 보리쌀과 찰성 보리쌀 그룹 안에서도 보리쌀의 품종, 재배조 건, 수확후 가공처리, 취반방법 등 보리밥의 식감에 다양한 요 인들이 영향을 줄 수 있을 것으로 사료되었다.

적 요

국내에서 생산되어 시판되고 있는 보리쌀 제품을 수집하여 아밀로오스와 β-glucan 함량을 분석하고 아밀로오스 함량에 따 른 찰성 및 메성 보리쌀의 호화 및 취반 특성을 비교하였다. 보리쌀 제품은 제품에 표기된 바에 따라 찰보리쌀과 메보리쌀 로 분류하여 이들의 아밀로오스 함량을 측정하였다. 분석결과 보리쌀 제품의 아밀로오스 함량은 4.46 ~ 30.68% (평균 16.33%) 로 다양하게 나타났으며, 찰보리쌀 제품은 대부분 아밀로오스 함량이 5 ~ 10% 정도의 분포를 보였다. 보리쌀 제품의 β- glucan 함량은 2.49 ~ 6.79% 범위(평균 4.57%)로 분석되었다. 시판 보리쌀 제품을 찰보리쌀(아밀로오스 10% 이하)과 메보 리쌀(아밀로오스 20% 이상) 그룹으로 구분하여 각각 선발한 보리쌀 제품을 비교하였으며, 찰보리쌀이 메보리쌀에 비해 β- glucan 함량이 약 2% 높게 나타났다. 찰보리쌀은 메보리쌀에 비해 신속점도측정기(RVA)에 의한 호화개시온도, 최고점도, trough, breakdown, 최종점도, setback이 낮게 나타났다. 보리 쌀의 취반특성에서 시판 찰보리쌀은 메보리쌀에 비해 수분흡 수율과 퍼짐성은 높은 반면 용출고형분이 낮았으며, 텍스쳐(경 도)는 찰보리쌀이 낮아 보리밥의 취반특성 및 식감이 보다 좋 은 것으로 평가되었다.