환경 변동에 따른 경ㆍ연질 소맥의 등숙 및 품질의 변화에 관한 연구

Studies on Grain Filling and Quality Changes of Hard and Soft Wheat Grown under the Different Environmental Conditions

본연구는 1972년에 수원에서 그리고 1973년에는 다시 수원, 매리 및 이리 광주의 3개 지역에서 경질 소맥인 NB 68513, Caprock와 중간질 소맥인 영광, 연질 소맥인 수계 169호를 공시하여 시비량 및 재배시기를 각각 3수준의 처리를 두어 등숙 및 품질의 변화에 관한 실험을 수행하였다. 한편 1973년 및 1974년에는 수원에서 중간질 소맥인 영광과 경질 소맥인 NB 68513을 공시하고 온실에서 온도, 습도 및 일사량을 달리하여 이들이 소맥의 등숙과 품질에 미치는 영향을 추구하였으며, 얻어진 결과는 다음과 같다. 1. 소맥립의 등숙: 1) 1립중의 변이폭은 대립종이 소립종에 비하여 크고, 립중별 소맥립의 분포는 대립종이 평균치에 가까이 분포된 율이 높았고, 소립종은 넓은 분산을 보였다. 2) 립중의 증가에 미치는 립장, 립후 및 립폭의 영향의 정도는 립장보다 립후와 립폭이 컸다. 3) 등숙 시기별 립중의 변화에 있어서 영광은 개화후 14일부터 35일까지, NB 68513은 14일부터 28일까지에 급증하였고, 대립종인 영광은 소립종인 NB68513에 비하여 등숙기간이 길었으며 배란비율도 완만한 증가를 보였다. 4) 1000립중은 대체로 저온에서보다 고온에서, 다습보다 건조한 공중습도 조건에서 가벼웠고, 저온이나 고온에서라도 다습 조건하에서는 무거운 경향을 보였다. 또한 서광의 영향은 저온에서보다 고온에서 컸으며, 다습한 경우에는 일정한 경향이 없었다. 5) 등숙기간중 온도, 습도 및 서광의 영향은 소립종인 NB 68513보다 대립종인 영광에서 컸으며, 1000립중의 증감과 등숙일수 간에는 높은 정의 상관이 있었다. 6) 1000립중과 1$\ell$중은 시비량의 증가에 따라 무거워졌으나, 보비와 다비구간에는 그 증가율이 비교적 낮았고, 조숙재배는 만파재배보다 무거웠으며, 이와 같은 경향은 수원에서 현저하였고 광주 및 이리에서는 미미하였다. 2. 제분성: 7) 동일 품종에서 1000립중이 무겁게 나타난 저온다습 조건 및 조숙재배가 고온, 건조, 조건 및 만파재배에 비하여 제분율이 높았고, 지역간 차이는 일정한 경향이 없었다. 8) 제분율은 영광이 가장 높고 수계 169호가 가장 낮았으며, 경질 소립종인 Caprock, NB 68513은 연질 소립종인 수계 169호보다 높았다. 9) 회분 함량은 지역, 시비량 및 재배시기에 따른 차이는 작았고, 품종간 차이는 컸으며, NB 68513 및 Caprock는 영광 및 수계 169호보다 현저히 높았다. 3. 단백질 함량: 10) 단백질 함량은 1000립중이 가벼웠든 고온, 건조 및 서광 조건에서 저온, 다습 조건에서보다 높았으며, 이러한 경향은 영광에서 현저하고 NB 68513에서 적었다. 11) 종질의 단백질 함량은 개화후 1~2주일 사이에 높았는데, 이는 배란에 대한 배와 종피의 비율이 크기 때문이었고, 등숙이 진전됨에 따라 배, 종피의 영향은 감소되며, 달서 단백질 함량도 감소되었으나 개화후 3~4주부터는 다시 단백질함량이 증가되어 개화후 7주에 최대에 달하였다. 등숙 중기(개화후 3~4주) 이후의 단백질함량 증가는 대체로 1000립중의 증가와 비슷하였으나, 성숙된 종실의 단백질 함량의 증감은 등숙기간의 장단의 영향보다는 역일상에 따른 기상적 환경, 특히 기온에 의한 영향을 많이 받은 것으로 보였다. 12) 소맥분의 단백질 함량은 종실의 단백질 함량의 변화와 같아서 이 양자간에는 높은 정의 상관이 있었다. 13) 단백질 함량은 각 품종 모두 시비량이 증가할수록, 또 재배시기가 늦어질수록 증가하는 경향이었고, 수원에서는 광주, 이리에서보다 그 경향이 현저하였다. 14) 품종별로 존 단백질 함량은 영광, NB 68513 및 Caprock은 비슷하였으며 비교적 높았고, 수계 169호는 낮았는데 이 품종은 재배법에 따른 단백질 함량의 변이도 적었다. 15) 단위 면적당 단백질 수량은 시비량이 많을수록, 재배시기가 빠를수록 높은 경향이었고, 조숙재배에서는 질소질 비료의 이용율이 높았으며, 영광은 시비량 증가에 따른 단백질 수량 증가가 비교적 컸다. 4. 분의 물리화학적 특성: 16) Sedimentation value는 저온, 다습, 소비 조건에서보다 고온, 건조, 다비 조건에서 컸고, NB 68513 및 Caprock는 그 경향이 현저하였는데 영광 및 수계 169호는 뚜렷하지 않았었고, 광주, 이리보다는 수원에서 Sedimentation value의 변이가 컸다. Sedimentation value의 증감은 단백질 함량의 증감과 관계가 깊으나, 다습조건에서는 Sedimentation value가 감소되었다. 한편 Sedimentation value는 단백질 함량의 증가에 따라 증가되었으며, 성숙기에 최대에 달하였다. 17) Pelshenke value는 재배방법 및 지역 간의 차이가 Sedimentation value의 경우와 대체로 같은 경향을 보였다. 18) Mixing time은 NB 68513이 4~6분, Caprock가 5~7분 소요되었으며, 영광 및 수계 169호는 NB 68513 및 Caprock보다 지역 및 재배법에 따른 변이가 컸다. Mixing height와 Mixing area는 NB 68513 및 Caprock에서 컸고 영광 및 수계 169호에서는 작았으며, 재배방법에 따른 변이는 일정한 경향이 없었고, 지역에 따른 차이는 이리, 광주에서 낮고 수원에서 높았다. 19) NB 68513 및 Caprock의 품질에 있어서 제분성은 고온, 건조 조건, 또는 다비, 만파재배에서 떨어졌으나 분의 물리화학적 특성은 양호하여 제빵 적성이 좋고, 조숙재배는 물리화학적 특성이 다소 불량하였으나 제분성이 높고 단위 면적당 단백질 수량인 높은 경향이었다. 지역간에서 보면 이리, 광주보다는 수원이 NB 68513 및 Caprock의 재배에 적합한 것으로 판단되었다. 5. 분의 물리화학적 특성의 상호관계: 20) 제분율 및 회분함량과 분의 물리화학적 특성과는 직접적인 상관이 없었으며, 1000립중이 가벼운 것이 단백질 함량이 높았고 분의 물리화학적 특성도 양호하였다. 21) NB 68513 및 Caprock에 있어서 단백질 함량과 Sedimentation value, Pelshenke value 및 mixing height와는 정의 상관이 있었으며, 단백질 함량이 높으면 분의 Gluten strength도 강하고 따라서 제빵 적성도 양호하였다. 영광 및 수계 169호에 있어서는 단백질 함량과 Sedimentation value와는 정의 상관이 있으나 Pelshenke value와 Mixing height와는 상관이 없었다. 따라서 단백질 함량 증가에 따라 Gluten strength 양자와 연결됨이 크고, Pelshenke value와 Mixogram은 Gluten strength와 연관됨으로 경질과 연질의 품종 구분에는 Mixogram, Pelshenke value의 검정이 유리하고, Sedimentation valuer검정은 같은 품종내에서 재배법 차이에 따른 품질 평가에 알맞은 것으로 보았다.

These studies were made at Suwon in 1972 and at Suwon, Iri, and Kwangju in 1973 to investigate grain filling process and variation of grain quality of NB 68513 and Caprock as hard red winter wheat, Suke ＃169 as soft red winter wheat variety and Yungkwang as semi-hard winter variety, grown under-three different fertilizer levels and seeding dates. Other experiments were conducted to find the effects of temperature, humidity and light intensity on the grain filling process and grain quality of Yungkwang and NB 68513 wheat varieties. These, experiments were conducted at Suwon in 1973 and 1974. 1. Grain filling process of wheat cultivars: 1) The frequency distribution of a grain weight shows that wider distribution of grain weight was associated with large grain groups rather than small grain group. In the large grain groups, the frequency was mostly concentrated near mean value, while the frequency was dispersed over the values in the small grain group. 2) The grain weight was more affected by the grain thickness and width than by grain length. 3) The grain weight during the ripening period was rapidly increased from 14 days after flowering to 35 days in Yungkwang and from 14 days after flowering to 28 days in NB 68513. The large grain group, Yungkwang was rather slowly increased and took a longer period in increase of endosperm ratio of grain than the small grain group, NB 68513. 4) In general, the 1, 000 grain weight was reduced under high temperature, low humidity, while it was increased under low temperature and high humidity condition, and under high temperature and humidity condition. The effect of shading on grain weight was greater in high temperature than in low temperature condition and no definite tendency was found in high humidity condition. 5) The effects of temperature, humidity and shading on 1, 000 grain weight were greater in large-grain group, Yungkwang than in small grain group, NB 68513. Highly significant positive correlation was found between 1, 000 grain weight and days to ripening. 6) The 1, 000 grain weight and test weight were increased more or less as the fertilizer levels applied were increased. However, the rate of increasing 1, 000 grain weight was low when fertilizer levels were increased from standard to double. The 1, 000 grain weight was high when planted early. Such tendency was greater in Suwon than in Kwangju or Iri area. 2. Milling quality: 7) The milling rate in a same group of varieties was higher under the condition of low temperature, high humidity and early maturing culture which were responsible for increasing 1, 000 grain weight. No definite relations were found along with locations. 8) In the varieties tested, the higher milling rate was found in large grain variety, Yungkwang, and the lowest milling rate was obtained from Suke ＃ 169, the small grain variety. But the small grained hard wheat variety such as Caprock and NB 68513 showed higher milling rate compared with the soft wheat variety, Suke ＃ 169. 9) There were no great differences of ash content due to location, fertilizer level and seeding date while remarkable differences due to variety were found. The ash content was high in the hard wheat varieties such as NB 68513, Caprock and low in soft wheat varieties such as Yungkwang and Suke ＃ 169. 3. Protein content: 10) The protein content was increased under the condition of high temperature, low humidity and shading, which were responsible for reduction of 1, 000 grain weight. The varietal differences of protein content due to high temperature, low humidity and shading conditions were greater in Yungkwang than in NB 68513. 11) The high content of protein in grain within one to two weeks after flowering might be due to the high ratio of pericarp and embryo to endosperm. As grains ripen, the effects of embryo and pericarp on protein content were decreased, reducing protein content. However, the protein content was getting increased from three or four weeks after flowering, and maximized at seven weeks after flowering. The protein content of grain at three to four weeks after flowering increased as the increase of 1, 000 grain weight. But the protein content of matured grain appeared to be affected by daily temperature on calender rather than by duration of ripening period. 12) Highly significant positive correlation value was found between the grain protein content and flour protein content. 13) The protein content was increased under the high level of fertilizers and late seeding. The local differences of protein content were greater in Suwon than in Kwangju and Iri. 14) Protein content in the varieties tested were high in Yungkwang, NB 68513 and Caprock, and low in Suke ＃ 169. However, variation in protein content due to the cultural methods was low in Suke ＃ 169. 15) Protein yield per unit area was increased in accordance with increase of fertilizer levels and early maturing culture. However, nitrogen fertilizer was utilized rather effectively in early maturing culture and Yungkwang was the highest in protein yield per unit area. 4. Physio-chemical properties of wheat flour: 16) Sedimentation value was higher under the conditions of high temperature, low humidity and high levels of fertilizers than under the conditions of low temperature, high moisture and low levels of fertilizers. Such differences of sedimentation values were more apparent in NB 68513 and Caprock than Yungkwang and Suke ＃ 169. The local difference of sedimentation value was greater in Suwon than in Kwangju and Iri. Even though the sedimentation value was highly correlated with protein content of grain, the high humidity was considered one of the factors affecting sedimentation value. 17) Changes of Pelshenke values due to the differences of cultural practices and locations were generally coincident with sedimentation values. 18) The mixing time required for mixogram was four to six minutes in NB 68513, five to seven minutes in Cap rock. The great variation of mixing time for Yungkwang and Suke ＃ 169 due to location and planting conditions was found. The mixing height and area were high in hard wheat than in soft wheat. Variation of protein content due to cultural methods were inconsistent. However, the pattern of mixogram were very much same regardless the treatments applied. With this regard, it could be concluded that the mixogram is a kind of method expressing the specific character of the variety. 19) Even though the milling property of NB 68513 and Caprock was deteriorated under either high temperature and low humidity of high fertilizer levels and late seeding conditions, baking quality was better due to improved physio-chemical properties of flour. In contrast, early maturing culture deteriorated physio-chemical properties, milling property of grain and grain protein yield per unit area was increased. However, it might be concluded that the hard wheat production of NB 68513 and Caprock for baking purpose could be done better in Suwon than in Iri or Kwangju area. 5. Interrelationships between the physio-chemical characters of wheat flour: 20) Physio-chemical properties of flour didn't have direct relationship with milling rate and ash content. Low grain weight produced high protein content and better physio-chemical flour properties. 21) In hard wheat varieties like NB 68513 and Caprock, protein content was significantly correlated with sedimentation value, Pelshenke value and mixing height. However, gluten strength and baking quality were improved by the increased protein content. In Yungkwang and Suk ＃ 169, protein content was correlated with sedimentation value, but no correlations were found with Pelshenke value and mixing height. Consequently, increase of protein content didn't improve the gluten strength in soft wheat. 22) The highly significant relationships between protein content and gluten strength and sedimentation . value, and between Pelshenke value, mixogram and gluten strength indicated that the determination of mixogram and Pelshenke value are useful for de terming soft and hard type of varieties. Determination of sedimentation value is considered useful method for quality evaluation of wheat grain under different cultural practices.