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최고품질 벼 품종은 외관적으로 심복백이 없고 취반시 밥 알의 모양이 온전하며 윤기와 적당한 찰기 및 탄력을 지니면 서 구수한 밥맛이 나야한다고 정의하고 있다(NICS, 2017). 현 재 국내에 보급중인 최고품질 벼 품종은 ‘삼광’, ‘하이아미’ 등 18 품종으로 2019년 기준 전체 재배면적의 약 25%를 차지하 고 있으며 가장 많이 재배되는 품종은 ‘삼광’이다(NICS, 2021). 한편 국내에서 재배되는 주요 외래 벼는 주로 일본품 종으로 ‘추청’, ‘고시히카리’, ‘히토메보레’, ‘밀키퀸’ 등이며 그 중 ‘추청’과 ‘고시히카리’가 가장 많이 재배되고 있다. 지역 별로는 경기도와 충북이 전체 외래품종 재배면적의 77.8%인 44,538 ha를 차지하고 있으며 외래품종의 주된 재배 이유는 브 랜드 선호도와 밥맛 등인 것으로 보고된 바 있다(Oh et al., 2003). 농촌진흥청의 ‘최고품질 벼 생산·공급 거점단지’사업에 따라 외래품종의 재배면적은 2018년 75,706 ha에서 2020년 57,246 ha로 줄어들고 있으며 점차 국내품종으로 대체되고 있 다(NICS, 2021).

한편, 밥맛(식미)란 밥을 먹었을 때 느끼는 맛으로 품종이나 재배조건 뿐만 아니라 전분의 호화정도, 아밀로스 및 단백질 함량 등 이화학적 성분과 취반조건에 따라 영향을 받는다고 알 려져 있다(Woo et al., 2018;Choi et al., 2012). 식미의 평 가요인으로는 밥의 윤기와 색깔, 맛, 찰기 및 질감 등이 있으 며 그 중 밥알의 모양은 소비자가 제일 먼저 접하게 되는 품 질요인이다(Hong et al., 2004). 취반 시 미립의 체적이나 형 태변화에 대한 연구는 인디카형 벼 위주로 이루어졌으며(Golam and Zakaria, 2012) 자포니카를 대상으로 한 국내외 연구는 취 반 후 물성변화나 이화학적 특성(Kim et al., 2012;Choi et al., 2012;Park et al., 2016)이 주로 이루어졌으며 미립의 신 장성이나 체적 변화에 대한 연구는 거의 없는 실정이다(Kim and Yi, 2020). 본 연구에서는 최고품질 벼 품종의 외래품종 대체를 위하여 국내 재배 외래품종의 선호 요인 분석을 위한 기초자료를 제공하고자 ‘추청’ ‘고시히카리’ 등 국내 선호도가 높은 외래품종의 취반시 미립의 모양과 체적 변화를 재배면적 이 상위인 국내 육성 최고품질 벼와 비교하였다.

재료 및 방법

시험재료

본 실험에는 국립식량과학원에서 분양받은 ‘추청’ 등 외래 벼 4품종과 ‘삼광’ 등 국내 육성 최고품질 벼 3품종을 2020 년 경북대학교 군위실습장에서 표준재배법으로 재배한 벼를 사용하였다. 취반 후 미립의 신장성 조사를 위하여 수확한 벼 의 정조 수분함량을 15%로 조정한 다음 현미(Yamamoto, FC2K)와 백미(Yamamoto, Ricepal 32)를 조제하였다. 공시한 품종의 천립중은 계통당 현미 100립을 3반복으로 계측하여 천 립중으로 환산하였으며 단백질과 아밀로스 함량은 품종별 백 미를 벼 전용 자동성분분석기(NIRT Grain Tester AN-820, Kett)를 이용하였다(Table 1).

미립의 신장성 및 체적변화 조사

취반 후 미립의 신장성 및 체적변화 조사는 Juliano and Perez(1984)의 방법을 변형하여 사용하였다. 먼저 품종별 완전 미 10립을 15 ml 유리 시험관(2 × 15 cm)에 넣고 증류수 3 ml 을 첨가한 다음 25분 간 침지 후 90°C 항온수조에서 0~20분 간 배양하였다. 취반시간은 Ranghino(1966)의 방법에 준하여 배양된 쌀알을 슬라이드 글라스로 눌렀을 때 호화된 부분이 90% 이상되는 시점을 취반 최소시간으로 설정하였다(Fig. 1). 배양 후 미립은 찬물에 가볍게 세척한 다음 필터페이퍼에서 잉여수분을 제거한 후 실험에 사용하였다.

백미와 취반된 미립의 신장율과 신장지수는 온전한 미립을 선별 후 처리당 10립씩을 실체현미경(Olympus, SZ10)을 이용 하여 측정된 픽셀값을 실제 길이로 환산하여 구하였다. 미립 의 신장정도는 미립신장율(kernel elongation ratio, Farhan and Charanjit, 2017)과 신장지수(grain elongation index, Pilaiyar, 1988)를 아래와 같이 계산하여 평가하였다.

(K_c : 취반 후 미립의 길이 및 폭, K_u : 취반 전 미립의 길 이 및 폭)

(L₂ : 취반 후의 미립의 길이, W₂ : 취반후 미립의 폭, L₁ 취반 전 미립의 길이, W₁ : 취반 전 미립의 폭)

미립의 체적 변화는 20 ml 메스실린더에 품종별 5 g과 5 ml 의 백미를 분주 후 90°C 항온수조에서 20분간 배양한 후 증 가한 체적을 백분율로 구하였다.

결과 및 고찰

취반 시간에 따른 최고품질 벼 및 외래품종 미립 신장성 비교

국내 육성 최고품질 품종과 외래품종의 취반 시간에 따른 미립의 형태변화 구명을 위하여 먼저 미립 신장성을 비교하여 본 바(Fig. 2A-D) 입장은 최고품질 벼는 ‘삼광’이 199%로 신 장율이 가장 높았고 ‘일품’이 172%로 가장 낮았다. ‘삼광’의 경우 배양 후 5~10분 사이에 입장이 가장 빠르게 늘어났으며 그 이후는 증가폭이 적었고 ‘하이아미’도 비슷한 경향이었으 나 ‘일품’은 취반시간에 따라 신장율이 일정하게 증가하였다 (Fig. 2A). 외래품종의 경우 모든 품종이 배양 시간에 따라 비 슷하게 신장율이 증가하였으며 ‘고시히카리’와 ‘히토메보레’의 경우 취반 15분 이후부터는 신장율의 변화가 상대적으로 적었 다(Fig. 2B). 입폭은 최고품질 및 외래품종 모두 배양시간에 따라 일정하게 증가하는 경향이었고(Fig. 2C, D) 최고품질 품 종은 품종간의 차이가 외래품종에 비하여 넓게 나타났으며 취 반 15분 이후 입폭 증가율이 외래품종보다 크게 나타났다. 외 래품종의 경우 취반 5분 후 입폭의 신장이 가장 많이 증가하 였으며 최고품질 벼는 외래품종보다 입장과 입폭의 신장율이 높아 취반시 쌀알이 외래품종보다 커지는 것으로 조사되었다 (Fig. 2A-D). Kim and Yi(2020)은 국내 벼 품종의 미립 신 장율 조사에서 ‘삼광’과 ‘하이아미’는 높았으며 ‘고시히카리’는 가장 낮았다고 보고하여 본 실험의 결과와 유사하였다.

취반 전후의 미립의 장폭비를 비교한 신장지수는(Fig. 2E, F) 취반시간에 비례하여 증가하는 경향이었으며 배양 15분 이 후는 신장지수가 다소 줄어들어 입장보다 입폭의 신장의 다소 증가하는 경향이었다. 신장지수는 ‘삼광’과 ‘하이아미’가 ‘일품’ 보다 높았으며 ‘삼광’의 경우 취반 10분 후 신장지수의 변화 가 거의 일어나지 않았다. 외래품종의 경우 최고품질 벼보다 신장지수의 변이폭이 작았으며 ‘추청’, ‘히토메보레’, ‘밀키퀸’ 은 비슷하였고 ‘고시히카리’가 가장 낮았다. ‘일품’과 ‘고시히 카리’는 신장지수가 가장 낮게 조사되어 이들 품종은 취반전 백미의 장폭비와 가장 유사하여 쌀알의 형태가 크게 변하지 않았다(Fig. 2E, F). 쌀은 취반을 하는 과정에서 쌀알 내부로 수분이 흡수되면서 전분립의 팽화가 일어나고 온도가 상승함 에 따라 전분의 호화에 따라 미립의 외관이나 질감이 변하게 된다. 취반 중 미립의 외관변화는 품종이나 취반방법에 따라 서도 변하며(Choi et al., 2012) 전분의 호화정도나 아밀로스, 단백질과 이화학적 성분에 의해서도 영향을 받는다고 보고된 바 있다(Hong et al., 2004;Woo et al., 2018). 그러나 본 실험에서 사용한 품종의 경우 이화학적 특성이 비슷하여 최고 품질 벼가 외래품종보다 입장과 입폭의 신장율이 높은 것에 대해서는 품종의 특성에 기인하는 것인지는 추후 많은 품종을 대상으로 깊이 있는 연구가 필요하다.

품종별 수분 흡수량 및 체적변화 비교

백미 1 g을 20분간 배양 후 수분 흡수량을 조사한 바(Fig. 3A) 흡수된 수분은 약 1.4~1.8 g의 사이였으며 ‘일품’, ‘히토메 보레’ 및 ‘밀키퀸’의 수분흡수량이 상대적으로 높은 것으로 나 타났고 ‘고시히카리’는 가장 적었다. 식미 관련 요인 중 흡수 율과 팽창율은 식미와 반비례하며 최고점도와 정의 상관이 있 다고 보고된 바 있다(Choi, 1998). 동일한 부피와 무게의 백 미를 취반하여 20분 후 체적 증가를 비교한 것으로 체적 증가 는 대체로 최고품질 벼가 외래품종보다 많은 경향이었으며 품 종별로는 ‘추청’과 ‘하이아미’가 체적 증가율과 부피와 무게간 의 차이와 비교적 컸으며 ‘삼광’은 가장 적었다(Fig. 3B). 한 편, 배양과정에서 일어나는 미립의 모양 변화는 조사한 모든 품종이 10분 이후 체적이 증가하는 것으로 나타났고 ‘일품’과 ‘고시히카리’는 배양시간에 따라 체적의 증가폭이 일정하였으 며 배양 10분 후 미립의 모습이 원형과 가장 비슷하였다(Fig. 4A). 최고품질 벼 및 외래품종을 식미검정 방법에 준하여 (Hong et al., 2004,) 취반한 후 미립의 모양을 비교한 바 (Fig. 4B), 정도에 따라서 다르지만 조사한 모든 품종의 미립 표면이 다소 부정형으로 팽화하였지만 ‘고시히카리’의 경우 밥 알이 온전하며 백미 원형을 가장 잘 유지하고 있는 것으로 나 타났다. Kim(2004)은 일본 쌀이 한국 쌀보다 붕괴점도가 높고 setback 점도가 낮으며 경도 차이는 없었으나 점착성과 균형도 가 높아 식감이 양호하다고 분석하였으며 ‘고시히카리’의 경 우 점성, 부착성, 점도와 경도의 균형도가 다른 품종보다 높았 다는 보고도 있다(Okabe, 1979). 취반시 미립의 품질저하 요 인 중 미립의 외관과 저작시 질감을 떨어트리는 동할미나 금 간 쌀을 들 수 있는데 등숙 후기의 물관리, 수확시기, 건조온 도 등에 따라 영향(Lee et al., 2008)과 더불어 유전적인 요인 (Takita, 1992, 2002)도 관여한다고 보고된 바 있다. Takita (2002)는 자포니카 품종 중 ‘고시히카리’와 ‘사사니시키’가 동 할미 발생율이 적었다고 보고한 바 있어 ‘고시히카리’가 취반 후 백미의 원형을 가장 잘 유지하고 있는 원인 중의 하나로 판단된다.

이상의 결과를 종합하면 국내에서 선호되는 외래 품종의 경 우 취반시 미립의 신장이 일정한 비율로 증가되었으며 ‘일품’ 과 ‘고시히카리’는 취반시 미립의 모양이 비교적 변하지 않는 것으로 나타났다. 농촌진흥청은 국내 벼 재배면적의 약 8~10%를 점유하는 외래품종을 2024년까지 1만 ha 이내로 축 소하는 것으로 목표로 ‘최고품질 벼 생산·공급 거점단지’사업 을 추진하고 있다(NCIS, 2021). 사업의 성공을 위해서는 재배 적 특성이나 수량성 면에서 최고품질 벼보다 장점이 없는 ‘추 청’이나 ‘고시히카리’를 농업인이나 소비자가 선호하는 원인에 대해서 취반 시 미립의 외관이나 맛에 의한 것인지 브랜드 인 지도에 기인한 것인 지에 대해서 다각적인 분석이 이루어져야 할 것으로 생각된다. 소비자가 쌀을 구매시 품질을 주로 외관 과 식미로 판단하기 때문에(Oh et al., 2003) 최고품질 벼 중 최고 재배면적을 점유하는 ‘삼광’의 경우 백미 외관은 우수하 나 취반시 체적 증가율이 높고 모양이 일정하지 않는 점은 재 배적인 방법으로 보완이 필요한 것으로 판단된다.

적 요

최고품질 벼 품종의 외래품종 대체를 위하여 국내 재배 외 래품종의 선호 요인 분석을 위한 기초자료를 제공하고자 ‘추 청’ ‘고시히카리’ 등 국내 선호도가 높은 외래품종의 취반시 미립의 모양과 체적변화를 조사한 바,