잡곡은 현대인이 걸리기 쉬운 고혈압, 당뇨, 비만, 고지혈증 등의 생활습관병 예방에 좋은 건강기능성 물질을 풍부하게 함유하고 있어 오늘날 웰빙작물로 각광받고 있다. 그리하여 지난 몇 년간 국내에서 잡곡의 수요와 소비가 크게 증가함에 따라 전국적으로 잡곡 재배단지를 조성하여 잡곡의 안정생산을 위해 많은 노력을 기울이고 있다. 하지만 잡곡재배가 단지화 및 규모화 됨에 따라 지금까지 문제되지 않았던 병해충의 발생이 심화되어 이들을 효과적으로 관리할 수 있는 기술개발의 필요성이 높아졌다. 특히 잡곡의 수량과 품질에 크게 영향을 미치는 나방류, 노린재류, 풍데이류 등의 해충을 친환경적으로 관리하여 잡곡을 안전하게 생산하는 기술은 국산잡곡의 가격경쟁력 제고와 소비자의 신뢰 확보를 위해 매우 중요하다.
잡곡은 혈압강하, 당뇨병 질환, 고혈압 예방, 면역성 증가, 혈당강하, 항산화, 항염증 효과 및 항암효과 등 기능적 특성을 가지는 작물로서 최근 사람들의 건강에 대한 인식이 증대되면서 다양한 생리활성을 가지는 잡곡에 대한 관심이 증대되고 있다. 그러나 잡곡은 현재 재배면적 및 생산량의 감소, 수입산에 대한 경쟁력 약화 및 농가 생산기피 등의 이유로 국내산 잡곡 생산량 및 재배면적은 감소하는 추세이다. 따라서 잡곡의 부가가치 상승 및 경쟁력 강화를 위한 다양한 노력이 요구된다. 최근 국내 식품의 트렌드는 바쁜 사회생활 및 불균형한 식습관으로 인하여 편이식이 또는 식사대용 형태의 편이식이 제품의 수요가 높아지고 있다. 따라서 다양한 생리활성을 가지는 잡곡을 활용한 indoor용 맞춤형 가공식품 개발은 바쁜 일상생활으로 인한 영양 불균형으로 건강에 대한 우려가 있는 현대인들 특히 영양요구성이 가장 높은 청소년 및 고령층의 영양보충뿐만 아니라 수입산 잡곡에 대한 국내 잡곡시장의 경쟁력 강화 및 농가소득 상승에 도움이 될 것으로 여겨진다.
쌀밥 위주의 식사에서 곡류 또는 두류를 혼합한 잡곡밥의 섭취량이 늘고 있는 추세로 백미(대조군)와 혼합잡곡(혼합잡곡 1), 혼합잡곡에 정미성분을 가미한 잡곡(혼합잡곡 2)을 제조하고, 이들의 항산화 활성을 갖는 성분들의 함량 변화와 기호도 변화를 측정하였다. Ascorbic acid의 함량에서는 백미의 경우, 6.68 mg%, 혼합잡곡군은 각각 18.23 및 21.84 mg%로 잡곡을 혼합하였을 때 높은 함량을 나타내었다. Tocopherol류의 함량에서는 백미는 1.26 mg%, 혼합잡곡 1군은 19.24 mg%이었고, 혼합잡곡에 정미성분을 가미한 혼합잡곡 2군은 39.32 mg%로 가장 높은 tocopherol류의 함량을 보였다. Polyphenol 화합물의 함량에서 대조군은 2.20 mg%, 혼합잡곡군은 각각 14.38 및 21.91 mg%로 혼합잡곡군이 높은 함량을 보였다. Flavonoid 화합물의 함량은 대조군에서는 검출되지 않았지만, 혼합잡곡 1군은 42.45 mg%, 혼합잡곡 2군은 32.54 mg%로 잡곡 혼합 시 높은 함량을 나타내었으며, 이들 성분들은 메탄올 추출물에서도 유사한 경향이었다. 기호도에서는 맛, 향, 색 및 종합적 기호도에서는 모두 정미성분을 첨가하였던 혼합잡곡 2군이 가장 높은 기호도를 보였고, 잡곡밥, 백미의 순으로 백미보다는 곡류 및 두류 및 정미성분을 혼합하는 것을 더욱 선호하였다.
본 연구는 잡곡을 이용한 다양한 제품 개발 및 활용성 증대의 일환으로 혼합잡곡분말을 제조하고 이들의 영양성 및 기능성을 측정하였다. 혼합잡곡분말은 조단백질과 조지방의 함량이 높게 나타났다. 혼합잡곡 분말의 주요 유리당은 fructose, glucose, sucrose, maltose였으며, 혼합잡곡분말 B가 가장 높은 유리당 함량을, 혼합잡곡분말 D가 가장 높은 유리아미노산 함량을 나타냈다. 또한 주요 무기질은 칼륨(K), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca)으로 나타났다. 총 폴리페놀과 총 플라보노이드 함량은 29.27~52.94 mg/100 g, 2.53~4.94 mg/100 g 범위로 비율에 따라 미비한 차이를 나타내었으며, 혼합잡곡분말 F가 가장 높은 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량을 나타냈다. 혼합잡곡분말의 DPPH radical 소거능과 환원력은 혼합잡곡분말 C가, ABTS radical 소거능은 혼합잡곡분말 D가 가장 높은 활성을 보였으나 시료 C와 D의 유의적인 차이는 나타나지 않았다. 따라서 영양성과 기능성이 높은 혼합잡곡분말 제조를 위해서 시료 D와 같이 보리, 기장, 수수, 율무를 2:2:1:1의 비율로 혼합하는 것이 가장 바람직 할 것으로 판단된다.
본 연구에서는 잡곡을 원료로 압출성형공정을 이용하여 압출면을 제조하고 삶음 후 품질특성을 평가하였다. 잡곡 압출면의 삶음 후 중량, 수분흡수율, 부피는 각각 52.40~54.14 g, 161.74~170.16% 및 49.00~52.00 $m{\ell}$로 대조구에 비해 낮았고, 국물의 탁도는 0.60~0.87로 높게 나타났다. 삶음 전 잡곡 압출면의 색도는 대조구에 비해 L, b값은 감소하고, a값은 증가하였으며, 삶음 후 L값은 증가하고, a와 b값은 감소하였다. 잡곡 압출면 EN-2과 EN-3의 견고성, 부착성, 탄력성, 씹힘성, 검성, 응집성은 대조구와 유사한 조직감 특성을 보였다. 잡곡 압출면 EN-1의 외관, 풍미, 씹는 동안의 조직감, 맛 및 전반적인 기호도는 대조구에 비해 유의적으로(p<0.05) 낮게 평가되었지만, N-2와 EN-3은 유사한 관능특성을 보였다. 이상의 결과로부터 압출성형공정을 이용한 잡곡 압출면의 제조가 가능하며, 잡곡 압출면 제조시 녹두 첨가는 잡곡 압출면의 관능특성에 긍정적인 영향을 주는 것으로 생각된다.
본 연구는 청소년과 고령층을 대상으로 기호성이 높은 잡곡밥 혼합비율을 설정하고, 영양성과 기능성을 평가하였다. 청소년과 고령층을 대상으로 잡곡 혼합비율에 따른 잡곡밥의 기호도를 측정한 결과, 청소년층을 위한 혼합잡곡(MGA)은 40% 잡곡 첨가군을, 고령층을 위한 혼합잡곡(MGAP)은 소화흡수율과 기호도를 고려하여 30% 잡곡 첨가군을 선정하였다. 또한 청소년 및 고령층의 전체 잡곡 중 특화잡곡 혼합 비율은 전체적 기호도가 가장 높은 10%와 20%로 각각 선정하였다. 특화잡곡 간의 비율은 전체적인 기호도가 가장 높은 혼합비율로 선정하였으며, 그 결과 MGA는 녹두와 백태의 혼합비율을 2:1로, MGAP는 율무와 메밀의 혼합비율은 1:1로 결정하였다. 혼합작곡의 영양성 및 기능성을 평가한 결과, MGA에서 칼로리 및 조단백질, 조지방 함량이 가장 높게 나타났으며, 필수아미노산 함량 또한 다양하게 존재하였고, 무기질의 함량도 백미(PR) 및 MGAP에 비해 다량 함유되어 있음을 확인하였다. 반면 기능성과 관련된 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량은 MGAP에서 가장 높았으며, hydroxyl 라디칼 소거능을 제외한 나머지 라디칼 소거능 또한 MGAP에서 가장 높게 나타났다.
본 연구는 2021년 2월부터 7월까지 잡곡 106건을 수거하여 잔류농약 실태조사를 하였다. 대형, 중소형 및 온라인 유통매장을 중심으로 국내 잡곡 40건과 수입 잡곡 66건을 수거하였고, GC/MSMS, GC/ECD, GC/NPD, LC/MSMS, UPLC/PDA, HPLC/FLD를 이용하여 다종농약 다성분분석법으로 잔류농약 341종을 분석하였다. 잔류농약이 검출된 잡곡은 대형유통매장 1건, 중소형 유통매장 2건, 온라인 유통매장 5건으로 총 8건(7.5%)이었고, 5건(4.7%)에서는 농약잔류허용기준을 초과하였다. 이들 잡곡에서는 MGK-264, chlorpyrifos, thiamethoxam, malathion, piperonyl butoxide, pirimiphos-methyl 등 6종의 농약 성분이 검출되었다. 검출된 잡곡은 강낭콩(1건), 녹두(6건), 수수(1건)이다. 검출된 잡곡 중 농약잔류허용기준을 초과한 품목은 수입 녹두(5건)로 미얀마산이었고, 초과한 농약 성분은 thiamethoxam이었다.
다양한 발효 균주를 이용한 잡곡발효음료 개발의 가능성을 확인하고자 7종의 균주와 2가지의 혼합균주를 이용하여 잡곡발효물을 제조하여 분석한 결과, 색도가 비교적 밝으며 붉은색보다는 노란색이 더 많이 측정되었다. 관능검사 결과, 종합적으로 C와 G, H가 상대적으로 높은 평가를 받았으며, 제조된 잡곡발효물의 세포독성은 10,000 ppm까지 관찰되지 않았다. 총 폴리페놀과 플라보노이드 함량에서 총 폴리페놀은 7.51~7.94 mg/g으로 모든 잡곡발효물에서 유사한 함량을 나타냈으나, 플라보노이드 함량은 C 샘플에서 15.62 mg/g으로 가장 많은 것으로 나타났다. 또한 잡곡발효물의 항산화 활성을 조사한 결과, 전자공여능에서는 C 샘플에서 4.48%로, 환원력에서는 G샘플이 0.247로 가장 높았으며, SOD 유사활성 측정에서는 E를 제외한 모든 샘플에서 농도 비례적으로 활성이 증가하였고, F 샘플 10,000 ppm에서 55.15%로 가장 높은 활성을 나타내었다. 이와 같이 다양한 균주를 이용한 발효물의 관능적 특성과 기능성을 검토함으로써 잡곡을 이용한 기능성 발효식품의 개발가능성을 제시하였다.
본 연구는 잡곡(조, 기장, 수수)의 물리적 특징 중 기하학적 특성, 산물밀도 및 종말속도를 함수율별로 분석하여 미곡가공시설의 선별 장치를 이용하여 잡곡의 선별의 가능성을 위한 기초자료로 활용하기 위하여 연구를 수행하였다. 조, 기장 및 수수의 초기함수율은 16.3, 19.8, 16.5 %(w.b.)로 나타났다. 잡곡은 5수준으로 건조하여 실험에 사용하였다. 잡곡의 기하학적 특성 중 원형율을 제외하고 단축, 장축 및 면적은 함수율이 높을수록 증가하는 것으로 나타났으며, 1차식 실험모델로 모두 표현이 가능하였다. 산물밀도는 조 및 기장은 함수율이 높을수록 증가하는 것으로 나타났으나 수수의 경우는 함수율과 무관하였다. 종말속도는 함수율이 높을수록 종말속도가 증가하는 것으로 나타났으며, 1차식 실험모델로 표현이 가능하였다. 잡곡별 측정한 물리적 특성은 함수율의 변화에 따른 1차식 실험모델로 표현이 가능하였으며, 기존 미곡선별장치를 이용할 경우 종말속도를 이용하는 장치는 사용이 가능하지만 기하하적 특성 및 산물밀도를 이용하는 공정은 잡곡에 따라 전용 공정의 설계가 별도로 필요하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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