흑미 첨가량을 달리한 떡볶이 떡의 품질에 관한 연구

실험에 사용한 백미와 현미는 국립식량과학원에서 가공용 품종으로 백미인 삼광(Samkwang, Amylose 18.52%)과 현미 중 쌀의 부가가치 창출을 위해 육성된 흑설(Heugseol, Amylose 18.20%) 및 흑진주(Heugjinju, Amylose 17.40%) 등을 2011년에 재배, 수확, 건조, 저장하여 2012년에 백미와 흑미를 현미로 도정 후 3일 보관된 것을 제공받아 공시 시료로 사용하였다. 부재료인 소금은 꽃소금(Sampio Foods, Seoul, Korea)을 농협 하나로마트에서 구입하여 사 용하였으며, 쌀가루의 제조는 분쇄기(DA505, Daesung Artlon Co., LTD., Seoul, Korea)를 이용하여 100 mesh로 분쇄한 후 본 실험을 진행하였다.

흑미 떡볶이 떡 제조는 백미인 삼광을 대조구로 하고흑미인 흑설과 흑진주를 각각 0, 5, 10 및 20%로 첨가비율을 달리하여 제조하였다. 즉, 백미 및 흑미 등의 쌀을 각각 세척하여 3시간 동안 수침한 후 30분 동안 물기를 제거한 다음 roll mill(KM18, Kyungchang Machine, Gyeonggi Gwangju, Korea)을 이용하여 습식방법에 의해 1, 2차 제분 하였다. 1차 제분은 불린 쌀 무게에 소금을 0.75%(w/w) 넣어 롤러 간격을 0.5 mm로 맞추어 제분하였으며, 다시 불린 쌀 무게에 20% (w/w)에 해당하는 물을 보충하여 롤러 의 간격을 0.01 mm로 맞추어 곱게 2차 제분하였다. 각각 제분된 쌀가루를 시루다이식 스팀보일러(Kyungchang Machine, Gyeonggi Gwangju, Korea)를 이용하기 압력이 적 당히 올라가면 알루미늄 찜기(steamer)에 쌀가루를 넣은 다음 편편하게 펴고 면 보자기를 덮은 후 김이 오르기 시작 하면 10분 동안 증자하였다(230℃, 0.3 MPa). 증자된 것을 바로 꺼내어 멀티 떡 제조용 성형압출기(KM102, Kyungchang Machine, Machine, Gyeonggi Gwangju, Korea)에 투입하여 2번 성형 압출한 다음 지름 1 cm, 길이 30 cm로 제조하였다 (28). 제조된 떡을 실온에서 약 30분 동안 냉각시킨 후 5 cm로 일정하게 자른 다음 0, 1, 2 일 동안 상온(20℃)에서 저장하면서 실험용 시료로 사용하였다.

쌀가루의 일반성분 분석은 AOAC(29) 방법에 따라 분석하였다. 수분 함량은 상압건조방법으로 105℃에서 건조하 여 정량하였고, 조단백질 함량은 semimicro-Kjeldahl 방법 으로 자동 단백질 분석기(Kjeltec 2400 AUT, Foss Tecator, Eden Prairie, MN, USA)로 분석하였다. 조지방 함량은 Soxhlet 추출기(SOXTEC SYSTEM HT 1043 Extraction Unit, Foss Tecator, Eden Prairie, MN, USA)를 사용하여 diethyl ether로 추출하여 정량하였으며, 조회분은 건식 회화 법으로 회화로(600℃, Box Furnace, Lindberg/Blue, Asheville, NC, USA)에서 시료를 회화 시킨 후 남은 무게를 측정하였 고, 탄수화물은 100에서 이들 값을 뺀 값을 표기하였다.

수분결합력 측정은 증류수 30 mL에 쌀가루 0.5 g를 넣어1시간 동안 교반하였다. 교반된 시료를 원심분리(3,000 rpm, 30 min)한 다음 상징액은 제거하고 침전된 무게를 측정하였 으며 3회 반복 측정하여 평균값으로 나타내었다(28).

수침시간에 따른 수분흡수율 측정은 Shin 등(28)의 방법으로 측정하였다. 먼저, 각각의 쌀을 1 g씩 시험관에 넣고 증류수 3 mL를 넣은 다음 바로 20℃항온기에 넣었다. 각각 의 시료를 0.5, 1, 2, 3, 6, 12 및 24시간 동안 수침시간별로 시험관을 꺼내어 물을 버리고 쌀알을 여과지에 쏟아서 쌀 표면의 물기를 제거하여 수침 전과 수침 후의 무게 증가비율로 수분흡수율을 나타내었다.

쌀가루의 호화특성은 신속점도측정기(RVA-4, Newportscentific Ltd., Warriewood, Australia)를 이용하여 측정하였 다. 즉, 알루미늄 용기에 시료 3 g을 넣고 증류수 25 mL를 가하여 균일하게 분산 시켰다. 온도는 50℃로 하여 960 rpm 에서 1분 동안 교반을 한 다음 160 rpm으로 분당 12℃씩 온도를 올리면서 95℃까지 가열하였다. 다시 2분 30초간 유지시킨 후 50℃로 냉각시켜 점도를 측정하였다. 특성치 는 호화개시온도(initial pasting temperature), 최고점도(peak viscosity), 최저점도(hot viscosity), 최종점도(final viscosity), 강하점도(breakdown), 치반점도(setback) 값을 측정하였다 (30).

저장기간에 따른 흑설 및 흑진주를 첨가비율을 달리하여제조한 떡볶이 떡의 색도 측청은 시료를 지름 1.4 cm, 길이 5 cm 크기로 자른 다음 색차계(Color & Color difference meter, Color-i-7 Macbeth, X-rite Inc., New Windsor, NY, USA)를 이용하여 L(명도), a(적색도) 및 b(황색도)를 5회 반복 측정하여 평균값을 나타내었다(28).

저장기간에 따른 흑설 및 흑진주 첨가비율을 달리한 떡볶이 떡의 물성 측정은 Texture Analyser(TA-XT2, Stable Micro System Ltd., Haslemere, UK)를 이용하여 측정하였다 (28). TPA(Texture Profile Analysis)를 이용하여 2nd bite compression test로 경도(hardness), 부착성(adhesiveness), 응 집성(cohesiveness), 씹힘성(chewiness)을 측정하였다. 이때 측정조건은 cylindrical aluminium probe(20 mm diameter)을 사용하여 pre test speed 3.0 mm/sec, test speed 1.0 mm/sec, post test speed 1.0 mm/sec로 하였다.

저장기간에 따른 흑설 및 흑진주 떡볶이 떡의 관능검사는 연구원 20명의 패널요원을 대상으로 예비실험을 통해 실험 목적 및 평가항목에 대해 잘 인지하도록 설명한 다음 평가하였다. 평가항목은 외관(appearance), 색(color), 향미 (flavor), 조직감(texture), 전반적인기호도(overall acceptability) 로 하였으며, 평가방법은 9점 기호도법(1점: ‘대단히 나쁘 다’, 5점: ‘보통이다’, 9점: ‘대단히 좋다’)으로 평가하도록 하였다. 시료번호는랜덤화 완전 블록실험계획법(randomized complete block design)을 적용한 세자리 난수표로 표기하였 으며 저장기간에 따른 관능검사용 시료는 일정한 크기 (1×1×5 cm)로 자른 후 흰색 플라스틱 접시에 담아 시료를 제시하였다. 관능검사는 시료의 수가 너무 많으면 관능검사의 정확도가 떨어지므로 두 품종 8가지 시료를 한 품종씩 나누어 2회 실시하였는데, 한 품종의 검사가 끝난 후 10분 간격을 두고 다른 품종의 관능검사를 실시하였다. 한 시료 의 평가가 끝나고 다음 시료를 평가할 때는 입안을 미지근 한 물로 깨끗이 행군 다음 평가하도록 하였다.

실험에서 얻어진 결과에 대한 통계처리는 StatisticAnalysis System(Version 9.1, SAS Institute Inc, Cary, NC, USA)을 이용하여 분산분석을 실시하였으며, 유의성 검정 (p<0.05)은 Duncan의 다중범위검정법(Duncan’s multiple range test)을 이용하였다.

쌀가루의 일반성분 및 수분결합력을 측정한 결과는Table 1에서 보는 바와 같다. 수분 함량은 백미인 삼광이 17.15%로 가장 높았으며 그 다음으로 현미로 도정한 흑미 인 흑설이 15.07%, 흑진주가 14.89%로 나타났다. 조단백질 함량은 흑설 및 흑진주가 각각 6.09%, 6.81%인 반면 삼광은 4.79%로 나타나 흑미가 백미보다 유의적으로 높은 경향이 었다(p<0.05). 조지방 함량은 삼광이 0.48%로 가장 낮았고 흑설과 흑진주는 각각 2.59% 및 2.66%로 유의적인 차이가 없었다(p<0.05). 조회분 함량은 흑설이 1.60%로 가장 높았 으며 그 다음으로 흑진주가 1.33%, 삼광이 0.39%로 나타났 다. 이러한 결과는 현미로 도정한 흑설의 단백질 함량이 6.2%, 흑진주가 7.7%이라고 한 Yang 등(4)의 보고와 현미인 흑설의 조단백질 함량이 10.87%, 조지방 함량이 2.73%이라 고 한 Kim 등(31)의 보고와 비교했을 때 다소 차이가 있었 다. 이는 품종, 수확시기, 재배지역, 도정방법, 저장방법, 건조방법 등에 따라 다르기 때문인 것으로 생각된다(28).

쌀가루의 수분결합력은 Table 1에서 보는 바와 같이 삼광이 125.14%로 흑설 133.34%, 흑진주 141.97%에 비해 낮게 나타났다. 단백질 함량이 많으면 수분결합력도 더 큰 것으 로 보이므로(32) 앞서 결과에서 흑진주의 수분결합력이 가 장 크게 나타난 것은 단백질 함량이 가장 많이 함유되어 있기 때문인 것으로 생각된다. 수분결합력은 쌀가루에 함 유된 전분의 무정형부분으로 수분의 침투 및 흡착된 수분의 양과 비례하므로 조리나 가공적성에 관련된다(33). 본 실험 의 결과 흑설과 흑진주가 삼광보다 수분결합력이 높은 것은 쌀을 제분하는 과정에서 전분의 손상도의 차이에 의한 것으 로 제분에 의해 결정구조가 파괴되어 전분의 수산기와 물분 자간에 수소결합이 쉽게 형성되기 때문인 것으로 사료된다 (28).

수침시간에 따른 쌀의 수분흡수율을 측정한 결과는Table 2에서 보는 바와 같다. 삼광의 경우 수침초기에는 수분흡수율이 급속도로 증가하다가 3시간까지 완만하다가 그 이후에는 변화가 없었으며 현미로 도정한 흑설과 흑진주 는 12시간 이후에 거의 완만하다가 수침 24시간에는 흑설 이 32.98%, 흑진주가 30.39%이었다. 일반적으로 쌀의 수분 흡수율은 호화정도를 예측하는 중요한 지표로 이용되며 쌀을 물에 불릴 경우 초기에는 최대 수분흡수량이 급속도로 증가하고 그 이후에는 완만하다가 평형에 도달한다고 알려 져 있다. 이러한 결과는 가공용 쌀의 수분흡수력을 측정한 결과 수침 초기에는 수분흡수율이 급속도로 증가되었으며 3시간 까지는 완만하다가 그 이후에는 큰 변화가 없었다고 보고한 결과와 본 연구와 일치하는 경향을 보였다(28). 또한, 현미와 같은 전곡미는 외피로 인하여 수분 침투가 느려 수분평형상태에 도달하는 시간이 백미에 비해 길다고 보고 (34)되었다. 따라서 떡볶이용 떡을 제조할 때 수침시간은 상온(20℃)에서 백미는 3시간, 현미는 12시간 이상 수침하 여 제조하는 것이 바람직할 것으로 생각된다.

품종별 쌀가루의 호화특성은 떡볶이 떡으로의 가공적성에 적합성을 알아보는 중요한 인자가 될 수 있다. 삼광 및 흑설, 흑진주 쌀가루에 대한 호화특성을 알아보기 위해 신 속점도계(RVA)를 이용하여 분석한 결과는 Table 3에 나타 내었다. 먼저, 호화개시온도는 흑설이 89.77℃로 가장 높았 으며 그 다음으로 흑진주는 87.57℃, 삼광 68.92℃ 순으로 나타났다. 일반적인 쌀가루의 호화개시온도가 60~65℃인 것에 비해 모두 높은 값을 나타내었다. 특히, 백미보다는 현미로 도정한 흑미인 흑설과 흑진주가 더 높은 값을 나타 내어 100% 쌀가루를 이용하여 가공하는 것은 어려울 것으 로 예상된다(28). 최고점도(peak viscosity peak), 최저점도 (hot viscosity), 최종점도(final viscosity), 강하점도(breakdown) 등의 온도에 따른 점도 변화는 모두 흑설이 가장 낮은 값을 보여 주었다. 특히, 최고점도와 최저점도의 차이인 강하점 도(breakdown)는 아밀로스 함량과 음의 상관관계를 가지며 호화 중에 열과 전단에 대한 저항성과 관계가 있는 것으로 보고되고 있으며(28) 본 실험에서는 삼광이 742.46 RVU로 가장 높았고 흑설이 253.00 RVU로 가장 낮았으며 흑진주는 342.67 RVU로 나타났다. 노화정도를 예측할 수 있는 차반 점도(setback)에서도 백미인 삼광이 1,120.25 RVU로 가장 높았으며 현미 흑미인 흑설과 흑진주는 각각 708.67 RVU 및 812.00 RVU로 비슷한 수준의 값을 나타내었다.

이러한 실험결과로 미루어 보아 현미인 흑설과 흑진주는삼광보다 호화가 힘들면서 겔이 냉각될 때 점도 변화가 적어 가공할 때 네트워크 형성이 잘 안되며 백미인 삼광은 호화가 용이하고 호화액이 냉각될 때 단단한 겔을 형성 할 수 있을 것으로 보인다(3). 따라서 현미인 흑설과 흑진주 는 단독으로 이용하기 보다는 백미 등의 다른 쌀과 혼합하 여 이용하는 것이 좋을 것으로 생각된다.

멥쌀인 삼광쌀을 대조구로 하고 흑미인 흑설 및 흑진주의 첨가비율을 0, 5, 10 및 20%로 달리하여 제조 한 후 떡볶이 떡의 색도 측정은 0, 1, 2일 동안 상온(20℃)에서 저장하면서 색도를 측정한 결과는 Table 4와 같았다. 흑설 첨가 떡볶이 떡의 색도는 L값의 경우 흑설의 첨가량이 증가 할수록 감소하였으며 저장기간에 경과함에 따라 대조구는 감소하는 반면 처리군은 모두 증가하는 경향을 보였다. 적 색도를 나타내는 a값은 L값과 반대 경향으로 흑설의 첨가 량이 증가할수록 증가하였고 저장기간에 따라 control는 증가하였지만 흑설의 첨가량을 달리한 처리군은 모두 조금 감소하는 경향이었다. 황색도를 나타내는 b값은 control의 경우 저장기간이 경과함에 따라 증가하였으며 흑설 첨가량과 저장기간이 증가할수록 다소 감소하였다. 흑진주를 첨 가한 떡볶이 떡의 색도도 흑설 떡볶이 떡과 비슷한 경향으 로 나타났다. 제조 직 후 L값의 경우 대조구가 77.08이었고 흑진주 첨가비율이 5, 10, 20%인 첨가군이 각각 29.50, 7.94, 1.35로 첨가비율이 증가할수록 감소하였고 저장기간이 증 가할수록 증가하였다. a값은 흑진주 첨가비율이 증가할수 록 a값은 증가하는 경향을 보였으나 b값은 감소하는 경향으 로 나타났다.

이러한 본 실험의 결과와 흑미 설기떡의 연구(35)에서색도를 측정한 결과 흑미 첨가량이 증가할수록 L값 및 b값 은 감소하고 a값은 증가하였다는 결과와 유사하였다. 또한, 흑미 떡볶이 떡의 색은 흑설 및 흑진주쌀 자체에 함유되어 있는 안토시아닌 색소성분에서 기인된 것으로 보이며 이 색소는 열에 안정하여 떡볶이 떡 제조 후에도 색을 유지하 고 있어 항산화활성 및 심혈관 질병의 치료 등의 생리활성 기능을 나타내기 때문에 안토시아닌을 함유한 기능성 떡볶 이 떡으로서 가치가 있을 것으로 판단된다.

저장기간에 따른 흑설 및 흑진주의 첨가비율별 떡볶이떡의 물성 변화는 Table 5에서 보는 바와 같다. 흑설 첨가비 율에 따른 떡볶이 떡은 경도(hardness)의 경우 흑설 첨가량이 증가할수록 낮게 나타났으며 대조구와 흑설을 첨가한 처리군 모두에서 저장 1일째에는 약 3배 이상 증가하여 즉석용으로는 상품가치가 떨어졌다. 떡볶이용 용도로만 본 다면 상품가치가 떨어진다고는 볼 수 없지만, 조리 시 끓이 는 시간이 길어져서 편이성이 감소되고 조리 후의 물성의 변화가 달라질 것으로 예상되어 이에 대한 연구가 더 필요 할것으로생각된다. 부착성(adhesiveness), 응집성(cohesiveness) 및 씹힘성(chewiness)도 경도(hardness)와 비슷한 경향으로 나타났다. 흑진주 첨가비율에 따른 떡볶이 떡의 물성변화 도 흑설 떡볶이 떡과 비슷한 경향으로 나타났다. 경도의 경우 대조구인 멥쌀삼광은 5,861.04로 가장 높았고 흑미인 흑진주를 5, 10 및 20% 첨가한 첨가군에서는 각각 5,738.22, 5,702.13 및 5,626.00으로 흑진주 첨가비율이 증가할수록 경도는 낮게 나타났다. 저장기간이 경과함에 따라 대조구 와 모든 처리군에서 유의적으로 증가하였으며 부착성, 응 집성 및 씹힘성도 경도와 비슷한 경향을 나타내었다(p<0.05). 흑진주의 첨가량은 20%까지도 가공이 가능할 것 으로 보인다. 이러한 결과는 흑미가 멥쌀에 비해 아밀로오 스 함량이 낮고 식이섬유 함량이 4.0~5.9%로 높았으며 흑미 설기떡의 품질특성에서 흑미 첨가량이 증가할수록 경도가 감소했다는 결과(35)와 비슷한 경향을 나타내었다. 따라서 흑설은 가공용 쌀로 육성된 것으로 떡볶이 떡으로서 가공 적성은 가능하나 떡의 물성을 더 보완해야하며 저장기간을 연장할 수 있는 많은 연구가 진행되어야 한다고 생각된다.

일반적으로 쌀의 수분 함량과 단백질 함량은 밥맛을 결정하는 중요한 인자로 특히 단백질 함량이 높은 쌀은 낮은 쌀에 비하여 더 단단하기 떄문에 경도에 영향을 미친다고 알려져 있다. 이것은 전분입자 주변에 단백질 층이 형성되 어 취반 후 밥의 점성 및 탄성을 저하시키고 전분의 호화 특성에 직접적으로 영향을 주기 떄문인 것으로 보고되고 있다(36). 본 실험 결과에서 단백질 함량이 흑설과 흑진주는 6% 이상인 반면 삼광은 단백질 함량이 6% 이하로 나타나 물리적 성질과 가공적성에 영향을 미칠 것으로 생각된다. 또한, 단백질 함량이 경도에 미치는 영향을 고려한다면 흑 미를 현미가 아닌 백미로 도정하는 것도 하나의 방법으로 고려해 볼 필요가 있지만, 건강측면에서 백미에 현미로 도정 한 흑미를 혼합하여 제조하는 것이 바람직할 것으로 보인다.

저장기간에 따른 흑설 및 흑진주 떡볶이 떡의 관능적특성으로 기호도를 조사한 결과는 Table 6에서 보는 바와 같다. 먼저 흑설 첨가 떡볶이 떡의 관능검사에서 외관의 경우 제조 직 후 흑진주 10%첨가 떡볶이 떡이 5.90으로 가장 선호도가 높았고 흑설 5%첨가 떡볶이가 4.80으로 가 장 선호하지 않는 것으로 나타났다. 저장기간이 경과함에 따른 외관의 선호도는 흑설 10% 첨가 떡볶이 떡으로 나타 났다. 색도는 외관의 기호도와 비슷한 양상으로 흑설 10% 첨가군이 5.90로 가장 선호하는 것으로 나타났다. 향미와 질감의 경우에는 흑설 20% 첨가군이 흑설 10% 첨가군 보다 더 높은 점수를 받아 가장 선호하는 것으로 나타났다. 전반 적인 기호도는 제조 직 후 보다 저장 1일째 더 선호도가 높았는데 저장 1일째 흑설 첨가비율에 따라 0, 5, 10 및 20%가 각각 4.90, 5.20, 6.50, 6.30로 점수를 받아 흑설 첨가 비율이 10% > 20% > 5% > 0% 순으로 선호하는 것으로 나타났다. 저장기간에 경과함에 따라 낮은 점수를 받았지 만 시료간의 유의적인 차이는 나타나지 않았다(p<0.05).

흑진주 첨가비율별 떡볶이 떡의 관능적 기호도는 평가항목에서 전체적인 기호도는 제조 직후 대조구와 처리군 모두 에서 5.0 이상의 점수를 받았으며, 특히, 흑진주 10% 첨가군 이 5.70으로 가장 높은 점수를 받았다. 저장기간이 증가할 수록 흑진주 첨가비율을 달리한 처리군보다 대조구가 더 낮은 점수를 받았다. 외관과 색은 제조 직후 저장 1일 및 저장 2일 모두 흑진주 10% 첨가군이 각각 6.20, 6.10으로 가장 높게 나타났으며 흑진주 20% 첨가군이 가장 낮게 나타났다. 향미는 제조 직후에는 흑진주 5% 첨가군, 저장 1일째는 10% 첨가군, 저장 2일에는 흑진주 20% 첨가군이 높은 점수를 받았다. 질감은 제조 직후 대조구가 5.50으로 가장 높았으나 저장기간이 경과함에 따라 흑진주 많이 첨가 된 20% 첨가군이 선호도가 가장 높았다. Doo와 Shin (35)의 보고에서 흑미 설기떡의 관능적 기호도 평가에서 대조구 보다 선호도가 적었다는 결과와 본 실험 결과와는 다르게 나타났다. 전반적으로 흑진주 첨가량이 증가할수록 제조 직 후 보다 하루 정도 지난 후의 말랑말랑한 질감을 더 선호하는 것으로 나타났다. 떡볶이용 용도로 본다면 조리 후의 품질특성 및 관능적 기호도 평가도 필요할 것으로 보인다.

따라서, 흑미의 적절한 첨가는 맛, 향, 냄새, 질감 등의관능적 기호도에 영향을 줄 것으로 생각되며 떡볶이 떡의 적절한 흑미 첨가량은 10~20%가 적당할 것으로 생각된다. 앞으로 좀 더 신뢰성이 높은 결과를 얻기 위하여 흑미 떡볶 이 떡을 제조하여 일반인을 대상으로 한 소비자 기호도 조사가 더 필요할 것으로 보인다.