DOI QR코드

DOI QR Code

팥의 가속화 저장에 따른 미세구조 및 수분흡수 특성

Effect of Accelerated Storage on the Microstructure and Water Absorption Characteristics of Korean Adzuki Bean (Vigna angularis L.) Cultivar

  • 곽지은 (농촌진흥청 국립식량과학원 중부작물부 수확후이용과) ;
  • 오선민 (한국식품연구원 가공공정연구단) ;
  • 오유근 (농촌진흥청 국립식량과학원 중부작물부 수확후이용과) ;
  • 최유찬 (농촌진흥청 국립식량과학원 중부작물부 수확후이용과) ;
  • 박현진 (농촌진흥청 국립식량과학원 중부작물부 수확후이용과) ;
  • 송석보 (농촌진흥청 국립식량과학원 남부작물부) ;
  • 이정희 (농촌진흥청 국립식량과학원 중부작물부 수확후이용과) ;
  • 이점식 (농촌진흥청 국립식량과학원 중부작물부 수확후이용과)
  • Jieun Kwak (Department of Central Area Crop Science, National Institute of Crop Science, Rural Development of Administration) ;
  • Seon-Min Oh (Food processing Research Group, Korea Food Research Institute) ;
  • You-Geun Oh (Department of Central Area Crop Science, National Institute of Crop Science, Rural Development of Administration) ;
  • Yu-Chan Choi (Department of Central Area Crop Science, National Institute of Crop Science, Rural Development of Administration) ;
  • Hyun-Jin Park (Department of Central Area Crop Science, National Institute of Crop Science, Rural Development of Administration) ;
  • Suk-Bo Song (Department of Southern Area Crop Science, National Institute of Crop Science, Rural Development Administration) ;
  • Jeong-Heui Lee (Department of Central Area Crop Science, National Institute of Crop Science, Rural Development of Administration) ;
  • Jeom-Sig Lee (Department of Central Area Crop Science, National Institute of Crop Science, Rural Development of Administration)
  • 투고 : 2023.08.04
  • 심사 : 2023.08.28
  • 발행 : 2023.09.01

초록

팥 종실은 평형수분함량에 도달하는데 30시간 내외의 긴 시간이 소요되어 팥 이용 측면에서 주요 제한 인자로 작용한다. 따라서 수분흡수 특성 연구는 팥의 이용성 증진을 위한 중요한 분야이다. 본 연구는 국내산 팥의 가속화 저장에 따른 미세구조 및 수분흡수 특성을 분석하여 수침 시간 단축을 위한 기초자료를 제공하고자 수행되었다. 팥의 저장은 대조구(control)인 저온(4℃), 상온(25℃) 및 가속화 고온(45℃)의 세 조건에서 3개월 동안 수행하였다. 1. 발아율, 지방산가, 적색도(a*) 및 황색도(b*) 값은 저장전 대비 3개월 후, 대조구(control)인 저온(4℃) 저장 팥은 차이를 나타내지 않았으나, 가속화 고온(45℃)에서는 통계적인 유의차를 보였다. 특히 가속화 고온(45℃) 조건에서 3개월 동안 저장한 팥은 발아율이 0%까지 감소하고, 지방산가는 초기 10.43 mg KOH/100 g에서 33.63 mg KOH/100 g까지 증가하는 등 품질 저하가 유의적으로 일어났다. 2. 저장 3개월 후, 종실의 배꼽, 종피, 자엽의 미세구조를 전자현미경으로 관찰한 결과, 가속화 고온(45℃) 조건에서만 배꼽의 구멍과 찢어진 틈 등의 손상이 있었고, 종피와 자엽 사이의 틈이 벌어지는 변화가 있었으나 자엽자체의 변화는 관찰되지 않았다. 3. 저장 온도별 3개월 저장 시료를 대상으로 수분흡수 kinetic을 분석한 결과, 대조구(control)인 저온 조건(4℃) 대비 가속화 고온(45℃)에서는 팥 종실의 평형수분함량은 낮았으나, 평형수분함량의 50%에 도달하는 시간은 짧고, 수분흡수 속도는 빨랐다. 4. 팥의 수분흡수 특성은 종실의 미세구조 특성과 밀접한 관계가 있는 것으로 해석되며, 가속화 고온(45℃) 조건의 저장 팥에서 관찰되는 배꼽의 구멍 및 손상, 종피와 자엽 사이의 틈 등 미세구조의 변화가 수분흡수 시간과 속도를 단축시킨 것으로 생각된다. 다만, 미세구조의 변화와 평형수분함량과의 관계는 명확한 설명이 되지 않아 이와 관련된 추가 연구가 필요할 것으로 고찰되었다.

This study investigated the microstructure and water absorption characteristics of the Korean adzuki bean (Vigna angularis L.) cultivar under accelerated storage. The germination rate, acid value, redness (a*), and yellowness (b*) values showed no significant differences after three months of storage compared to pre-storage under low temperatures (4℃). However, a statistically significant difference was observed under accelerated high temperatures (45℃). In particular, after storage for three months, the germination rate and acid value were 0% and 33.63 mg KOH/100g, respectively, under accelerated high temperatures. After storage for three months, the holes, hilum damage, and spaces between the seed coat and cotyledon shortened the time and speed of water absorption under accelerated high temperatures compared to that under low temperatures. Conversely, further research is required to investigate the reason for the low rate of parallel water absorption.

키워드

과제정보

본 연구는 농촌진흥청 '팥의 지역특화 선순환 시스템 지원을 위한 품질관리 기술 개발' 연구과제(과제번호: RS-2020-RD009866)의 지원으로 수행된 것임.

참고문헌

  1. AOAC International. 2000. Official Methods of Analysis of AOAC International. 17th ed. Association of Official Analytical Chemists International.
  2. Antunes, P. L. and V. C. Sgarbrieri. 1979. Influence of time and conditions of storage on technological and nutritional properties of a dry bean (Phaseolus vulgaris, L.) variety Rosinha G2. J. Food Sci. 44 : 1703-1706. https://doi.org/10.1111/j.1365-2621.1979.tb09120.x
  3. Deshpande, S. and M. Cheryan. 1986. Microstructure and water uptake of phaseolus and winged beans. J. Food Sci. 51 : 1218-1223. https://doi.org/10.1111/j.1365-2621.1986.tb13089.x
  4. Han, J. G., K. Kim, K. J. Kang, and K. K. Kim. 1996. Shelf-life prediction of brown rice in laminated pouch by n-hexanal and fatty acids during storage. Korean J Food Sci Technol. 25 : 643-648.
  5. Hatai, A. 1982. Influences of storage temperatures on characteristics of adzuki beans, Vigna angularis, Ohwi et Ohashi. Jap. J. Dom. Sci. 33(11) : 579-584.
  6. Kaptso, K., Y. Njintang, A. Komnek, J. Hounhouigan, J. Scher, and C. Mbofung. 2008. Physical properties and rehydration kinetics of two varieties of cowpea (Vigna unguiculata) and bambara groundnuts (Voandzeia subterranea) seeds. J. Food Eng. 86 : 91-99. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2007.09.014
  7. Karunakaran, C., M. E. Muir, D. S. Jayas, N. D. G. White, and D. Abramson. 2001. Safe storage time of high moisture wheat. Journal of Stored Products Research 37 : 303-312. https://doi.org/10.1016/S0022-474X(00)00033-3
  8. Kim, C. K., B. H. Oh, J. M. Na, and D. H. Shin. 2003. Comparison of physicochemical properties of Korean and Chinese red bean starches. Korean J. Food Sci. Technol. 35(4) : 551-555.
  9. Kim, H. Y., C. I. Yang, Y. H. Choi, Y. J. Won, and Y. T. Lee. 2007a. Changes of seed viability and physico-chemical properties of milled rice with different ecotypes and storage duration. J. Crop Sci. 52 : 375-379.
  10. Kim, K. Y., G. M. Lee, K. I. Noh, K. Y. Ha, J. Y. Son, and B. K Kim. 2007b. Varietal difference of germination, fat acidity, and lipoxygenase activity of rice grain stored at high temperature. Korean J. Crop Sci. 52 : 29-35.
  11. Kon, S. and D. W. Sanshuck. 1981. Phytate content and its effect on cooking quality of beans. J. Food Proc. Pres. 5(3) : 169-178. https://doi.org/10.1111/j.1745-4549.1981.tb00632.x
  12. Lee, J. Y., K. S. Woo, J. H. Seo, Y. Y. Lee, B. W. Lee, M. H. Kim, M. S. Kang, and H. J. Kim. 2021. Physicochemical qualities and physiological activitices of black soybeans by cultivation area and cultivars. J. Korean. Soc. Food Sci. Nutr. 50 : 29-35. https://doi.org/10.3746/jkfn.2021.50.1.29
  13. Li, P., Y. Li, L. Wang, H. Zhang, X. Qi, and H. Qian. 2020. Study on water absorption kinetics of black beans during soaking. J. Food Eng. 283 : 110030.
  14. MAFRARK. 2021. Agriculture, Food and Rural Affairs Statistics Yearbook.
  15. Miano, A. C., J. da Costa Pereira, N. Castanha, M. D. da Matta Junior, and P. E. D. Augusto. 2016. Enhancing mung bean hydration using the ultrasound technology: description of mechanisms and impact on its germination and main components. Sci. Rep. 6 : 1-14. https://doi.org/10.1038/s41598-016-0001-8
  16. Miano, A. C., V. D. Sabadoti, and P. E. D. Augusto. 2018. Enhancing the hydration process of common beans by ultrasound and high temperatures: Impact on cooking and thermodynamic properties. J. Food Eng. 225 : 53-61. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2018.01.015
  17. Mills, J. T. 1996. Quality of stored cereals. In: Hendry, RJ, Kettlewell PS (Eds.), Cereal Grain Quality. Chapman & Hall, London, UK. pp. 441-478.
  18. Nithya, U., V. Chelladurai, D. S. Jayas, and N. D. G. White. 2011. Safe storage guidelines for durum wheat. Journal of Stored Products Research 47 : 328-333. https://doi.org/10.1016/j.jspr.2011.05.005
  19. Oh, S. M., Y. J. Jo, A. Chun, J. Kwak, Y. G. Oh, M. J. Kim, S. B. Song, and I. Choi. 2021. Seed and water absorption characteristics of red bean cultivars in Korea. Korean J. Food Sci. Technol. 53(5) : 607-612.
  20. Oh, S. M., S. B. Song, J. S. Lee, Y. G. Oh, Y. C. Choi, J. H. Lee, and J. Kwak. 2022. Effect of microwave treatment on Adzuki Beans (Vigna angularis L.) under dry state-Analyzing microstructure, water absorption, and antioxidant properties. Foods 11(11) : 1653.
  21. Oliveira, A. L., B. G. Colnaghi, E. Z. da Silva, I. R. Gouvea, R. L. Vieira, and P. E. D. Augusto. 2013. Modeling the effect of temperature on the hydration kinetic of adzuki beans (Vigna angularis). J. Food Eng. 118 : 417-420. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2013.04.034
  22. Pomeranz, Y. 1992. Biochemical, functional and nutritive changes during storage. In: Anderson JA, Alcock AW. (Eds.), Storage of Cereal Grains and Their Products. American Association of Cereal Chemists, St. Paul, MN. pp. 55-141.
  23. Rho, C. W., S. Y. Song, S. T. Hong, K. H. Lee, and I. M. Ryu. 2003. Agronomic characters of Korean adzuki beans (Vigna angularis (Willd.) Ohwi & Ohashi). Korean J. Plant Res. 16(2) : 147-154.
  24. RDA (Rural Development Administration). 2018. Standard agricultural manuals for adzuki bean cultivation. Rural Development Administration, Jeonju, Korea.
  25. Song, S. B., H. I. Seo, J. Y. Ko, J. S. Lee, J. R. Kang, B. G. Oh, M. C. Seo, Y. N. Yoon, D. Y. Kwak, M. H. Nam, and K. S. Woo. 2011. Quality characteristics of adzuki bean sediment according to variety. J. Korean Soc. Food Nutr. 40(8) : 1121-1127. https://doi.org/10.3746/jkfn.2011.40.8.1121
  26. Song, S. B., J. Y. Ko, K. S. Woo, M. E. Choe, J. Chu, T. Ha, S. Han, and D. Y. Kwak. 2019. A small redbean cultivar 'Hongjin' with lodging tolerance and high yield. Korean J. Breed. Sci. 51(4) : 523-528. https://doi.org/10.9787/KJBS.2019.51.4.523
  27. Sopade, P., E. Ajisegiri, and M. Badau. 1992. The use of Peleg's equation to model water absorption in some cereal grains during soaking. J. Food Eng. 15 : 269-283. https://doi.org/10.1016/0260-8774(92)90010-4
  28. Turhan, M., S. Sayar, and S. Gunasekaran. 2002. Application of Peleg model to study water absorption in chickpea during soaking. J. Food Eng. 53 : 153-159. https://doi.org/10.1016/S0260-8774(01)00152-2
  29. Yousif, A. M., H. C. Deeth, N. Caffin, and A. Lisle. 2002. The effect of storage time and conditions on the hardness and cooking quality of Adzuki (Vigna angularis L.) beans. LWT Food Sci. Technol. 34(4) : 338-343.
  30. Yousif, A., J. Kato, and H. Deeth. 2007. Effect of storage on the biochemical structure and processing quality of adzuki bean (Vigna angularis). Food Rew. Int. 23 : 1-33. https://doi.org/10.1080/87559120600865172
  31. White, N. D. G., R. B. Hulasare, and D. S. Jayas. 1999. Effects of storage conditions on quality loss of hull-less and hulled oats and barley. Canadian Journal of Plant Science 79 : 475-482.  https://doi.org/10.4141/P98-115