금강밀의 제분 수율에 따른 밀가루 품질 특성 비교 김상숙

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금강밀의 제분 수율에 따른 밀가루 품질 특성 비교

김상숙․곽한섭 한국식품연구원 가공공정연구단

Quality Characteristics of Domestic Wheat Flour (var. Keumkang) Based on the Milling Yield

Sang Sook Kim and Han Sub Kwak

Research Group of Food Processing, Korea Food Research Institute

ABSTRACT The objective of this study was to investigate the quality of wheat flour according to the milling yields.

Domestic wheat cultivar (var. Keumkang) was used for milling and the wheat flour samples consisted of 60∼90%

yields (Y60∼Y90). As the yield ratio increased, the protein, ash, fat, red color (a*), and yellow color (b*) increased for the wheat flour, but the lightness (L*) was decreased due to the addition of short and bran. The pasting properties of peak viscosity, trough viscosity, breakdown and final viscosity, and the setback values were significantly decreased as the yield of flour increased. Adding wheat short and bran to increase milling yield seemed to generate lower values for the pasting properties and it may also have negatively influenced the quality of wheat flour. There was no significant difference in the onset, peak, and end temperatures of wheat flours across the yield ratios, as determined by differential scanning calorimetry. The ranges of total aerobic counts, fungi, and yeast were 2.76∼3.95 log CFU/g, 2.83∼3.36 log CFU/g, and 0.00∼2.79 log CFU/g, respectively. 2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl radical scavenging activity was increased from 2.48% (Y60) to 10.91% (Y95) as the yield was increased. The total polyphenol contents were increased from the yield ratios Y60 (3.24 mg GAE/g) to Y80 (5.22 mg GAE/g), and then the total polyphenol contents were slightly decreased.

Key words: wheat, flour, milling, yield, Keumkang

Received 10 June 2019; Accepted 3 July 2019

Corresponding author: Han Sub Kwak, Research Group of Food Processing, Korea Food Research Institute, Wanju-gun, Jeonbuk 55365, Korea

E-mail: [email protected], Phone: +82-63-219-9134

서 론

세계 주요 곡물인 밀은 쌀을 주식으로 하는 우리나라에서 도 국민 1인당 연간 약 32.1 kg을 소비하는 주 탄수화물 공급원 중 하나이다(MAFRA, 2018). 밀은 국내에서 기후 및 역사적인 이유로 소량 생산되고 있으며, 대부분의 소비 물량 은 미국, 호주, 캐나다에서 수입되고 있다(MAFRA, 2018).

밀은 국내 다소비 곡물 중 하나이나 국내 생산량을 고려하였 을 때 자립도가 1.8%로 타 곡물과 비교하였을 때 매우 낮은 편이다(MAFRA, 2018). 소비량 대부분이 수입되고 있으나, 우리밀에 대한 소비자의 긍정적인 인식은 증가하고 있으며 (Choi 등, 2015), 국내 자급률 향상을 위해서 점차 우리밀의 재배면적이 증가하고 있고, 신품종 개발도 보고되고 있다 (Kim 등, 2013). 또한 친환경 유통망을 통해서 우리밀이 면, 빵 등으로 가공되어 유통 및 소비되고 있다(Jin과 Kim, 2011). 그러나 품질의 불균일성이 존재하여 대량으로 소비

하는 업체에서는 사용을 다소 꺼리기도 한다(Kim 등, 2013;

Kwak 등, 2017c).

우리밀에 대한 품질 평가 및 비교에 대한 논문이 최근에 다수 발표되어 우리밀 연구의 기초자료를 제공하고 있다.

제빵용 우리밀인 조경품종과 미국산 Northern Spring과 Dark Northern Spring 및 Canadian Winter Red Spring 품종과 이화학적인 특성을 비교했을 때 조경밀이 수입산 밀 과 비교해서 커널의 장축 길이가 길었고, 회분 함량, 단백질 함량, 백도, 명도가 낮음이 보고되었다(Kwak 등, 2018).

Kim 등(2017)은 우리밀과 수입밀을 이용한 식빵의 소비자 기호도 평가를 통해서 수입밀은 밀의 원산지 정보에 따른 소비자 기호도 변화가 없음을 보였으나, 우리밀에 대한 정보 가 제공되었을 경우 소비자는 우리밀로 만든 식빵에 대해 기호도가 상승함을 보였다. 우리밀 433 시료와 수입밀 160 시료의 이화학 성분에 대한 비교 연구에서 우리밀의 단백질 함량 및 원맥의 밀도 편차가 크고, 밀의 주요 품질 지표 중 하나인 falling number가 300 sec 미만의 낮은 품질을 가진 원맥이 다수 발견되었다(Kwak 등, 2017c). 시판 중인 수입 밀과 우리밀의 품질 비교 연구도 보고되고 있다. Kwak 등 (2017a)은 수입 및 우리 밀 중력 밀가루의 품질을 비교하여 품질의 우위를 가리기 힘들다고 보고하였다. 그러나 시판

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Table 1. Weights and compositions for individual flour stream of wheat (var. Keumkang) by Buhler laboratory mill and composition

Milling stream¹⁾ Weight (kg) Composition (%) B1

B2 B3 R1 R2 R3 Clear flour Short Bran

3.56 2.91 0.57 9.63 4.27 1.24 6.46 3.19 8.15

8.91 7.28 1.42 24.09 10.69 3.10 16.16 7.97 20.39

Total 39.97 100.00

1)B1, B2, B3, and R1, R2, and R3 are flours from three break rolls and three reduction rolls by Buhler laboratory mill, respectively.

강력 밀가루의 품질도 비교에서는 우리밀 강력분이 수입밀 대비 수분 및 단백질 함량과 명도 및 밀가루의 주요 품질 지표인 Gluten Performance Index(GPI)가 낮아 우리밀 강 력 밀가루의 품질이 수입밀보다 약간 떨어짐을 보고하였다 (Kwak 등, 2017b). 이러한 결과를 종합해볼 때 우리밀에 대하여 소비자는 좋은 인식을 가지고 있다고 할 수 있으나, 품질적인 측면에서는 아직 수입밀과 비교해서 다소 열위에 있다고 보인다. 우리밀은 추파밀로 병충해에 대한 피해가 없어서 수입밀 중 상당 부분을 차지하는 춘파밀과 비교했을 때 농약 사용이 없어 안전하고 건강한 식재료로 사용할 수 있는 장점이 있다. 또한 가장 최근의 연구 결과로 우리밀의 제빵 특성을 수입밀과 비교하여 대형 업체에서 가공한 우리 밀을 이용해 제조한 식빵의 묘사 특성이 수입밀을 이용한 식빵과 유사함을 보였으며, 소비자 기호도에서도 동등한 수 준을 보였다(Kwak 등, 2019).

금강밀은 1997년에 육성된 백립계 품종으로 다목적용 밀 가루로 이용이 가능하며, 한국에서 처음으로 육종 및 농가에 보급된 품종으로 전국 각지에서 재배되고 있다(Kang 등, 2010; Song 등, 1997). 조경밀의 보급, 타 품종의 재배 및 육성으로 금강밀의 재배면적이 줄어드는 경향을 보였으나 여전히 절반 이상의 농가에서 금강밀을 재배하고 있다(Choi 등, 2015; Kang 등, 2010). 금강밀은 국내 최초의 보급품종 으로 오랜 기간 경작되어 왔으며, 다수의 관련 연구들이 발표 되었다. 금강밀을 이용한 국수의 품질 비교(Park 등, 1999), 빵의 저장기간에 따른 품질 특성 비교(Kim과 Oh, 2001) 등 의 연구가 20년 전부터 보고되었다. 현재까지 우리밀의 이 화학 분석, 제품 적용 및 감각평가에 대한 연구는 위에 언급 된 바와 같이 다수 보고되었으나, 우리밀의 제분에 따른 품 질 특성에 대한 연구는 보고된 바가 없다. 따라서 본 연구에 서는 우리밀의 대표 품종이라 할 수 있는 금강밀의 제분 수 율에 따른 밀가루의 품질 특성을 비교하여 우리밀 연구의 기초 자료로 사용하고자 한다.

재료 및 방법

밀가루 제분

광주광역시에서 2013년에 수확한 금강밀 품종에 대해 14%의 수분 함량으로 조절하여 시험 제분기(Buhler, Braun- schweig, Germany)를 이용하여 AACC Method 26-21A (AACC, 2000)에 따라 제분 후 분획분별로 무게를 측정하였 다(Table 1). 제분은 원맥 40 kg을 분당 30 g의 공급 속도로 투입하였다. 제분 후 밀가루는 조쇄 3단계(B1: 8.91%, B2:

7.28%, B3: 1.42%)와 분쇄 3단계(R1: 24.09%, R2: 10.69

%, R3: 3.10%)로 나뉘었으며, 투입 중량 대비 55.48%가 straight flour(B1~R3)로 제분되었다. 나머지 부분을 다시 분획하여 clear flour, 밀분, 밀기울로 나뉘었으며, 투입 중 량 대비 각각 16.16%, 7.97%, 20.39%가 얻어졌다. 수율에

따른 밀가루는 straight flour를 기준으로 clear flour, 밀분, 밀기울 순서로 더하면서 수율이 투입 중량 대비 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90% 분수율을 가지도록 4 kg씩 제조하였다.

일반성분, 색도, 백도

일반성분은 수분, 조단백질, 회분을 AACC 방법에 의해 측정하였다(AACC, 2000). 수분은 AACC Method 44-15A 에 따라 130°C dry oven에서 시료를 24시간 건조하여 측정 하였다. 조단백질은 AACC 46-12의 micro-Kjeldahl 방법 에 따라 Kjeltec auto sampler system 1035 analyser (FOSS Co., Hillerod, Denmark)를 이용하여 측정한 후 질 소계수 5.95를 곱하여 계산하였다. 회분 함량 측정은 AACC Method 08-01인 직접회화법을 이용하여 시료를 600°C에 서 12시간 가열한 후 측정하였다. 색도는 휴대용 색도계 (Spectrophotometer CM-700d, Minolta Co., Osaka, Ja- pan)를 사용하여 lightness(L*), redness(a*), yellowness (b*) 값으로 나타냈다. 백도 측정은 곡물용 백도계(C-100, Kett Electric Laboratory, Tokyo, Japan)를 사용하여 측 정하였다. 색도는 5회 반복하여 측정하였으며, 나머지 측정 은 3회 반복하였다.

용매보유능, 수분흡수지수, 수분용해도지수

용매보유능(solvent retention capacity, SRC)은 AACC Method 56-11A 방법을 변형하여 측정하였다(AACC, 2000). Sodium carbonate SRC(SCSRC)는 5%(v/v) sodium carbonate 수용액, sucrose SRC(SSRC)는 50%(w/

w) 설탕물, lactic acid SRC(LASRC)는 5%(w/w) 젖산 수용 액, water SRC(WSRC)는 증류수를 이용하여 측정에 사용 할 용매를 제조하였다. 밀가루 5 g과 각각의 용매 25 mL를 20분간 진탕혼합 한 후 6,000×g에서 15분간 원심분리 하 였다. 상등액을 제거하고 남은 침전물의 무게를 이용하여 각각의 용매보유능을 계산하였다.

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밀가루의 호화 특성

Rapid Visco Analyzer(RVA Model 3D, Newport Sci- entific, Warriewood, Australia)를 이용하여 AACC Method 76-21의 방법에 따라 밀가루의 호화 특성을 측정하였다 (AACC, 2000). 수분 함량이 14%로 보정된 밀가루(3.5 g) 를 증류수 25 mL에 넣어 현탁액을 제조한 후 RVA에서 1분 간 50°C로 유지한 다음 7.5분에 걸쳐 95°C까지 온도를 증 가시켰다. 가열된 현탁액을 95°C에서 2분간 유지하고 다시 7.5분에 걸쳐 50°C로 온도를 낮추었다. 최고점도(peak viscosity), 95°C에서 2.5분간 유지한 후 측정한 점도(trough viscosity), breakdown, 최종점도(final viscosity), setback, peak time을 측정하였다.

시차 주사 열량측정법(differential scanning calorimetry, DSC)에 의한 상변이 특성

시차 주사 열량측정기(DSC 7, Perkin-Elmer Co., Wal- tham, MA, USA)를 이용하여 밀가루 현탁액의 상변이 특성 을 측정하였다. 밀가루 : 증류수가 3:7(w/w. dry weight base)이 되도록 가수한 후 DSC 팬을 밀폐하여 상온에서 1시간 방치하였다. 그 후 DSC 팬을 10°C에서 1분간 냉각하 고, 130°C까지 10°C/분으로 승온하여 측정하였다. DSC thermogram으로부터 밀가루의 상변화에 흡수된 열량(en- thalpy, J/g), 호화개시온도, 호화최고온도, 호화종료온도를 Lund와 Lorenz(1984)의 방법에 의해 산출하였다. 시료가 없는 DSC 팬을 대조구로 사용하였다.

미생물 분석

원곡의 미생물 분석은 총균수, 곰팡이수, 효모수에 대하 여 petrifilm(3M, St. Louis, MO, USA)을 이용하여 측정하 였다. 총균수는 aerobic count plate petrifilm, 곰팡이와 효 모수는 yeast and mold count plate petrifilm(3M Co., Maplewood, MN, USA)을 이용하였다. 멸균된 0.85% NaCl 용액 100 mL에 원곡 10 g을 넣고 stomacher(HG 400, Wiggens Co., Ltd., Beijing, China)를 이용하여 10분간 파 쇄하였다. 그 후 멸균된 9 mL의 0.85% NaCl 용액에 파쇄된 시료 1 mL를 넣고 잘 섞어준 다음 각각의 petrifilm에 1 mL 를 도말하였다. 총균은 35°C에서 24시간, 곰팡이 및 효모는 25°C에서 48시간 배양한 후 petrifilm에 나타난 콜로니 수 를 세었다.

DPPH 및 총 페놀 함량 분석

제분 수율에 따라 제조된 밀가루의 항산화 활성은 2,2- diphenyl-1-picrylhydrazyl(DPPH) radical scavenging assay(RSA)를 이용하여 Brand-William 등(1995)의 방법 으로 분석하였다. 수분 함량이 14%로 보정된 밀가루(5 g)를 80%(v/v) 메탄올 용액 50 mL에 넣고 37°C 항온수조에서 2시간 동안 추출하였다. 추출물을 Whatman No.2 여과지 (Whatman plc, Maidstone, UK)로 여과하여 8,000 rpm에

서 15분간 원심분리 한 후 상등액을 취하였다. 상등액을 5 mL 이하로 evaporator(HS-2001N, Hahn Shin Science Co., Bucheon, Korea) 농축 후 80% 메탄올로 최종 부피가 10 mL가 되도록 하여 0.45 μm 필터로 여과 후 DPPH 분석 에 사용하였다. 추출물 0.1 mL에 6×10^-5mol/L DPPH 3.9 mL를 첨가 후 암소에 30분간 방치한 다음 515 nm에서 흡광 도를 측정하였다. 대조구는 메탄올 0.1 mL에 6×10^-5mol/L DPPH 3.9 mL를 넣은 후 바로 515 nm에서 흡광도를 측정 하였다. DPPH RSA(%)는 아래의 식에 의하여 계산하였다.

% DPPH RSA=(1－Asample/t=30 min/Asample/t=30 minA)×100 총 페놀 함량 분석은 Van Hung 등(2009) 및 Gujral 등 (2013)의 방법을 변형하였다. 시료 10 g에 80% 에탄올 100 mL를 넣고 60°C의 항온수조에서 3시간 동안 추출하였다.

추출액을 Whatman No.2 여과지(Whatman plc)로 여과 후 3,000 rpm에서 원심분리 하였다. Evaporator(HS-2001N, Hahn Shin Science Co.)로 상등액이 약 1 mL가 되도록 농축하여 분석 전까지 -70°C 초저온 냉동고(Forma 900 series, Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, USA)에 서 보관하였다. 추출물 100 μL에 Folin-Ciocalteu reagent 500 μL와 20% sodium carbonate 1.5 mL에 증류수를 넣어 최종 부피가 10 mL가 되도록 한 후, 2시간 동안 상온에서 반응시켰다. 그 후 spectrophotometer(V-650, JASCO, Easton, MA, USA)를 이용하여 흡광도를 765 nm에서 측정 하였다. 표준물질로는 gallic acid(Sigma-Aldrich Co., St.

Louis, MO, USA)를 사용하였다. 총 페놀 함량의 결과는 원 맥 1 g(dwb)당 gallic acid equivalent(GAE)로 나타내었다.

통계분석

통계분석은 XLSTAT(version 2016. Addinsoft, Paris, France)를 사용하여 일원분산분석에 의해 시료 간 차이검 증을 P<0.05 수준에서 진행하였다. 시료 간 유의차가 있는 분석항목들은 Fisher’s least significant test에 의해 사후 검증을 하여 각 시료 평균값 간 차이 여부를 분석하였다.

결과 및 고찰

이화학분석

국내산 금강밀의 제분 수율에 따른 밀가루의 수분, 단백 질, 회분, 지방, 색도 및 백도 측정 결과는 Table 2와 같다.

수분 함량은 Y75에서 13.33%로 가장 높았으며, 밀기울의 함량이 높은 Y90에서 11.54%로 낮게 나타났다. 수분 함량 을 14%로 맞춰서 제분을 시작하였으나, 제분 시 발생하는 열로 인하여 밀가루에서 수분의 함량이 낮아졌다. 밀가루에 서 수분 함량은 제품의 수율에도 매우 중요하며, 금강밀에서 는 백밀가루라 할 수 있는 Y70 및 밀분이 약간 들어간 Y75 에서 수분 함량이 높게 나타났다. 단백질, 회분, 지방의 함량 은 수율이 높아질수록 증가하는 경향성을 보였으며, 이는

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Table 2. Moisture, protein, ash, and fat contents, color, and whiteness of wheat flour (var. Keumkang) based on yield Yield

(%) Moisture (%) Protein (%)¹⁾ Ash (%)¹⁾ Fat (%)¹⁾ Color

Whiteness

L* a* b*

Y60 Y65 Y70 Y75 Y80 Y85 Y90

12.96±0.15â2) 13.00±0.19â 12.98±0.11â 13.33±0.57â 12.76±0.15âb 12.31±0.20^b 11.54±0.62^c

10.11±0.11^f 10.29±0.16ê 10.34±0.05ê 10.67±0.08^d 10.79±0.03^c 11.04±0.02^b 11.19±0.05â

0.36±0.00^d 0.39±0.00^d 0.41±0.02^d 0.60±0.11^c 0.69±0.03^c 0.88±0.03^b 1.09±0.13^a

0.75±0.04^de 0.69±0.07^e 0.88±0.12^cd 1.02±0.11^bc 1.06±0.03^b 1.14±0.05^b 1.30±0.13^a

94.79±0.38â 95.01±0.30â 95.32±0.49â 94.61±0.60â 92.86±0.52^b 92.26±0.61^b 89.38±0.88^c

0.39±0.09^c 0.37±0.04^c 0.41±0.03^c 0.42±0.14^c 0.73±0.02^b 0.83±0.20^b 1.75±0.10^a

8.96±0.24^b 9.17±0.36^b 9.08±0.25^b 9.30±0.30^b 8.98±0.19^b 9.32±0.44^b 11.78±0.14^a

78.17±0.21â 78.03±0.06â 77.60±0.10^b 76.00±0.00^c 73.23±0.15^d 69.27±0.15ê 65.00±0.17^f

1)Protein, ash, and fat contents were revised based on 14% of a moisture content of wheat flour.

2)Mean values with different superscripts within each column are significantly different across the samples at P<0.05 by Fisher’s least significant difference test.

Table 3. Solvent retention capacity (SRC) of wheat flour (var. Keumkang) based on yield

Yield (%) SCSRC (%)¹⁾ SSRC (%) LASRC (%) WRC (%)

Y60 Y65 Y70 Y75 Y80 Y85 Y90

60.30±0.11^f2) 61.32±0.73êf 61.69±0.55ê 63.99±0.36^d 68.31±1.04^c 74.67±0.23^b 82.13±1.45â

80.97±2.11^cd 80.75±0.94^d 80.97±2.78^cd 80.40±0.29^d 83.29±0.54^bc 84.50±0.62^ab 86.07±0.38^a

106.85±0.06â 106.70±0.92â 105.88±1.08â 94.90±0.40^b 81.59±1.40^c 74.47±1.83^d 66.50±0.39ê

55.81±1.03^d 55.59±0.40^d 55.65±1.08^d 56.30±0.62^cd 57.38±0.29^c 60.02±0.39^b 63.36±0.30^a

1)SCSRC, SSRC, LASRC, and WRC mean sodium carbonate SRC, sucrose SRC, lactic acid SRC, and water retention capacity, respectively.

제분 시 부산물로 발생되는 밀분과 밀기울에 해당 성분이 많이 함유되었기 때문이다(Berghofer 등, 2003; Wang 등, 2007). 밀가루의 색도에서도 흰색의 정도를 나타내는 L값 은 밀가루의 수율이 높아질수록 낮아지는 경향성을 보였으 며, 적색도를 나타내는 a값과 황색도를 나타내는 b값은 수 율이 증가할수록 높아지는 경향을 나타내었다. 백도 역시 L값과 유사하게 밀가루의 수율에 반비례하였다. 원맥의 표 면 부분에 해당하는 밀분과 밀기울은 밀배유 부분과 달리 어둡고 갈색의 색상을 가지고 있어서, 해당 부분이 밀가루의 수율을 높이기 위해 첨가되어 색상이 변한 것으로 사료된다.

용매보유능 및 수분보유능

제분 수율에 따른 금강밀의 용매보유능 및 수분보유능은 Table 3과 같다. SCSRC는 전분 손상도, SSRC는 펜도산 형성, LASRC는 글루텐 형성, 수분보유능은 밀가루의 수분 흡수 능력을 보여준다(Guttieri 등, 2004). SCSRC는 Y60에 서 60.30%이고 제분 수율이 높아지면서 Y90에서는 82.13

%로 증가하는 경향성을 보였다. 제분 부산물인 밀분이 함유 되는 Y75부터 전분 손상도가 급격하게 증가하는 것으로 나 타났다. SSRC는 75%의 수율까지 상대적으로 낮은 수치 (80.40~80.97%)를 나타내었으나 밀분과 밀기울이 첨가되 면서 Y90에서는 86.07%로 증가하였다. LASRC는 글루텐 의 품질을 나타내며, 밀분이 추가되지 않는 Y60~Y70의 밀 가루에서 105.88~106.85%로 높은 수치를 나타낸다. 밀분

과 밀기울이 들어가면서 밀가루의 글루텐 품질은 낮아지는 경향을 보였다. 밀가루의 수분 보유 능력도 제분 후 생성된 밀분이 전부 들어가는 Y80부터 급격히 증가하였다. 이러한 경향성은 금강밀의 품질이 제분 수율이 높아질수록 낮아진 다는 것을 의미한다. Schmiele 등(2012)의 연구 결과에서 도 백밀가루에 전밀가루를 혼합하여 제빵을 하였을 경우 제 빵의 품질이 낮아진다는 연구 결과와 일치한다. 밀분과 밀기 울이 들어가지 않은 Y60~Y70의 용매보유능과 수분보유능 은 우리밀과 수입밀로 제분한 중력분의 밀가루 품질과 유사 하였다(Kwak 등, 2017a).

밀가루 점도 특성

금강밀의 제분 수율에 따른 점도 특성은 Table 4와 같다.

최고점도와 최저점도는 밀분이 들어가는 Y75부터 급격히 낮아지는 경향성을 보였다. 낮은 최고점도와 최저점도는 밀 가루의 팽윤력에 영향을 주어서 반죽 및 제빵 특성에 부정적 인 영향을 주는 것으로 알려져 있다(Blazek와 Copeland, 2008). 최고점도와 최저점도의 차이인 breakdown은 Y75 이하의 시료에서 40 RVU 이상으로 나타났으나, 그 후 수율 이 높아질수록 낮아졌다. 금강밀이 주로 사용되는 중력 밀가 루의 품질 특성은 시판 우리밀 중력 밀가루의 점도 특성 및 일본산 밀가루와 유사한 수치를 보여주었으나, 수입밀을 이 용한 국내 시판 중력 밀가루의 최고점도, 최저점도 및 break- down은 낮은 수치를 보였다(Kwak 등, 2017a; Zaidul 등,

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Table 4. Pasting properties by rapid visco analyser of wheat flour (var. Keumkang) based on yield Yield

(%) Peak viscosity

(RVU) Trough viscosity

(RVU) Breakdown

(RVU) Final viscosity

(RVU) Setback

(RVU) Peak time

(min) Pasting temperature (°C) Y60

Y65 Y70 Y75 Y80 Y85 Y90

109.7±0.8â1) 107.9±2.2â 110.6±3.4â 99.9±2.3^b 87.1±3.2^c 80.6±1.4^d 77.7±1.9^d

69.3±1.4â 67.7±0.5â 69.2±1.6â 58.2±1.2^b 49.4±3.1^c 46.0±1.1^d 46.0±1.9^d

40.4±2.1âb 40.3±2.4âb 41.4±3.1â 41.7±1.2â 37.7±0.9^bc 34.6±0.8^cd 31.6±1.6^d

136.5±0.1â 134.6±3.3â 135.9±1.9â 120.9±3.7^b 104.9±5.1^c 102.8±2.3^c 103.5±3.0^c

67.2±1.4â 66.9±3.6â 66.7±1.8â 62.7±2.7^b 55.4±2.0^b 56.8±1.4^c 57.5±1.1^b

5.8±0.0â 5.8±0.1â 5.8±0.0â 5.6±0.0^b 5.6±0.0^b 5.4±0.0^c 5.5±0.1^b

88.0±0.9âbc 88.2±0.9âbc 87.9±1.0^bc 87.2±0.0^c 87.6±0.5^bc 88.7±0.5âb 89.1±0.1â

Table 5. Phase transition properties of wheat flour (var. Keumkang) based on yield by differential scanning calorimetry Yield (%) Onset temperature (°C) Peak temperature (°C) End temperature (°C) Delta H (J/g)

Y60 Y65 Y70 Y75 Y80 Y85 Y90

59.61±2.06^ns1) 61.49±1.25 61.60±0.64 61.40±0.54 61.59±0.59 64.10±2.74 62.50±0.51

64.42±0.59^ns 64.75±0.10 64.03±0.76 64.97±0.76 65.25±0.34 65.92±1.68 65.86±0.29

69.56±0.22^ns 69.24±0.65 68.43±0.55 69.60±0.90 68.67±0.34 70.53±1.97 70.73±0.97

7.59±0.83â 5.87±1.50âbc 5.26±0.61^bc 6.41±0.64âbc 5.00±0.31^bc 6.66±1.72âb 4.82±0.55^c

1)‘ns’ means no significant difference across the samples at P<0.05 by Fisher’s least significant difference test.

2007). 최종점도도 Y70까지 일정하게 유지되다가 밀분이 첨가되면서 급격히 낮아지는 경향을 보였으며, Y80부터 Y90까지 일정하게 유지되었다. 노화는 다양한 물리 및 화학 적 작용으로 amylose와 amylopectin의 비율 및 재결정, 전 분과 단백질의 상호작용, 수분 및 온도의 영향을 받는 것으 로 알려져 있다(Hug-Iten 등, 2003). 전분의 노화와 관련이 있는 setback은 Y60에서 67.2 RVU로 가장 높게 나타났으 며 점차 감소하는 경향성을 보여, Y85에서 56.8 RVU로 나 타났다. 밀분과 밀기울이 첨가되면서 반죽 내 이화학적인 반응으로 노화가 억제되는 것으로 생각된다. 최고점도까지 도달 시간에서 Y70까지는 5.8분이 소요되었으나 밀분이 첨 가되면서 Y85에서는 5.4분이 소요되었다(P<0.05). RVA를 이용한 점도 특성에서도 용매보유능 결과(Table 4)와 유사 하게 밀분이 함유되기 직전인 Y70까지 일반적인 중력 밀가 루의 점도 특성을 보였으나, 밀분과 밀기울이 첨가되면서 급격한 점도의 변화가 관찰되었다. 이러한 점도 특성을 금강 밀의 제분 시 밀분과 밀기울이 첨가되지 않도록 해야 적절한 수준의 밀가루 점도 특성을 가질 수 있다는 것을 보여준다.

시차 주사 열량측정법에 의한 상변이 특성

금강밀의 제분 수율에 따른 밀가루의 상변이 특성 결과는 Table 5와 같다. 호화개시 온도는 Y60에서 59.61°C로 가장 낮았으며, Y85에서 64.10°C로 가장 높게 특정되었다. 호화 최고 온도는 Y70에서 64.03°C로 가장 낮았으며 Y85에서 65.92°C로 가장 높았다. 최종온도는 Y70에서 68.43°C로 가장 낮았고, Y90에서 70.73°C로 가장 높게 나타났다. 제분

수율에 따라 나타나는 상변이 온도는 시료 간 유의차가 나타 나지 않았다(P>0.05). 품종 사이의 품질 비교가 아닌 제분 수율에 따른 동일한 품종의 시료를 비교하여 제분 수율에 따른 전분의 구조에 큰 차이가 없는 것으로 생각된다. 상변 화에 필요한 열량(ΔH)은 Y90이 4.82 J/g으로 가장 낮았으 며, Y60에서 7.59 J/g으로 가장 높았다(P<0.05). 제분 수율 에 따라 상변이에 필요한 열량의 차이는 나타났으나, 일정한 패턴은 보이지 않았다.

미생물 분석

금강밀의 제분 수율에 따른 밀가루의 총균수, 곰팡이수 및 효모수는 Table 6과 같다. 총균수에 있어서 제분 수율에 따라서 유의적 차이는 발견되었으나(P<0.05), 수율의 증가 또는 감소에 따라 일정한 패턴으로 나타나지 않았다. Y60과 Y90 시료에서 각각 3.95 및 3.83 log CFU/g으로 높게 나타 났고, 그 외의 시료에서는 2.76~2.93 log CFU/g으로 나타 났다. 곰팡이수는 2.83~3.36 log CFU/g으로 나타났고, 수 율에 따른 증가 또는 감소가 발견되지 않았다. 효모수는 Y60과 Y65에서 발견되지 않았으나, 그 외의 시료에서는 2.48~2.70 log CFU/g이 측정되었다. 수율에 따른 밀가루 의 제조 시 Y70부터는 다량의 clear flour가 투입되어 straight 밀가루에 가까워지면서 원곡의 바깥 부분인 밀기 울이 같이 섞였다가 분리되어서 원곡 겉표면 부분의 효모가 같이 포함된 것으로 생각된다. Kwak 등(2018)이 보고한 국 내산과 수입산 밀가루의 총균수, 곰팡이수, 효모수와 비교해 서 총균수는 낮게, 곰팡이수는 유사하게 나타났다. 효모수에

(6)

a a

b c de d

e

0 2 4 6 8 10 12 14

60 65 70 75 80 85 90

Yield (%) DPPH radical scavenging . activity (%) .

A ^DPPH

b c ab a

c d cd

0 1 2 3 4 5 6

60 65 70 75 80 85 90

Yield (%)

Total phenol content (mg GAE/g) .

B Total polyphenol content

Fig. 1. DPPH radical scavenging activity (A) and total polyphenol content (B) of wheat flour (var. Keumkang) based on yield.

Error bars represent standard deviations. Different characters within each graph are significantly different across the samples at P<0.05 by Fisher’s least significant difference test.

Table 6. Total aerobic, fungi, and yeast counts of wheat flour (var. Keumkang) based on yield

Yield

(%) Total aerobic count

(log CFU/g) Mold

(log CFU/g) Yeast (log CFU/g) Y60

Y65 Y70 Y75 Y80 Y85 Y90

3.95±0.05^a1) 2.79±0.06^d 2.76±0.05^d 2.93±0.08^c 2.82±0.05^d 2.84±0.05^d 3.83±0.08^b

3.12±0.06âb 2.94±0.92âb 3.12±1.08âb 2.83±0.40^b 3.36±1.40â 3.23±1.83âb 3.18±0.39âb

0.00±0.00^b 0.00±0.00^b 2.52±0.00â 2.79±0.03â 2.48±0.04â 2.62±0.03â 2.70±0.04â

1)Mean values with different superscripts within each column are significantly different across the samples at P<0.05 by Fisher’s least significant difference test.

있어서 Kwak 등(2018)은 국내산 조경밀 및 미국산 Dark Northern Spring에서 곰팡이가 검출되지 않았다고 보고하 였으며, 이와 같은 결과가 본 연구에서도 백밀가루에 가까운 Y60과 Y65에서 나타났다. 밀가루의 미생물은 제분공정에 서 원곡의 수분과 제분공정 시 발생하는 열에 의해서 배유나 밀기울에 있는 미생물의 생장이 촉진되기도 한다(Berghofer 등, 2003). 밀가루 내의 미생물은 밀가루의 품질에 나쁜 영 향을 주는 것으로 알려져 있다(Mares와 Mrva, 2008). 본 연구에서 사용한 금강밀의 밀가루에서 제분 수율에 따라서 나타나는 미생물의 수는 호주산 밀가루에서 측정되는 총균 수, 곰팡이수, 효모수와 유사한 2~3 log CFU/g의 범위로 나타났다(Berghofer 등, 2003). 이러한 결과는 국내산 밀 원곡의 저장과 제분 공정의 미생물 안전성이 밀가루의 주요 생산국 수준과 유사함을 보여준다.

DPPH 및 총 페놀 함량 분석

제분 수율에 따른 DPPH 활성은 Fig. 1A와 같다. 제분 수율이 올라갈수록 활성이 2.48%에서 10.91%까지 증가하 는 경향성을 보였다. 원맥을 분쇄하여 처음 나온 밀가루인 Y60은 DPPH 활성이 가장 낮았으며, 다른 분획의 밀가루가

더해지면서 DPPH 활성이 증가함이 나타났다(P<0.05). 특 히 밀기울이 첨가된 Y85와 Y90에서 급격한 DPPH 활성의 증가가 나타나 항산화 물질이 밀기울에 다량 첨가된 것으로 생각된다.

제분 수율에 따른 총 페놀 함량은 Fig. 1B와 같다. Y60의 3.24 mg GAE/g에서 수율이 증가할수록 증가하여 Y80에서 5.22 mg GAE/g으로 가장 높게 나타났다. Kwak 등(2018) 의 국내 및 수입산 밀 원맥의 총 페놀 함량이 2.26~3.08 mg GAE/g으로 보고되어, 제분 시 추출되는 총 페놀 함량이 높은 것으로 나타났다. 원맥의 제분 시 일반적인 분쇄보다 더 작은 입자로 구성되어 추출이 잘 된 것으로 생각된다. 또한 밀의 재배 지역 및 재배 방법에 따른 차이의 가능성도 있다(Du- pont와 Altenbach, 2003). Y85와 Y90에서는 각각 4.03 mg GAE/g, 4.64 mg GAE/g으로 수율이 증가하였음에도 총 페놀 함량은 낮게 나타났다. Kim과 Kim(2016)의 연구에 서 밀기울에 결합된 페놀 성분을 추출하기 위해 80% 에탄올 로 추출 후 여러 단계를 거쳐서 결합 페놀 성분을 추출하여 다량의 페놀 성분이 밀기울과 결합하여 있음을 보였다. 본 연구의 시료에서 80% 메탄올을 이용한 추출만을 진행하여 밀기울 내의 결합 페놀 성분이 추출되지 않은 것으로 생각된 다. Y85부터 밀기울에 결합한 다량의 페놀 성분이 추출되지 못하여 Y80보다 낮은 총 페놀 함량을 가지는 것으로 보인다.

요 약

우리밀 금강 품종으로 60~95%까지의 제분 수율을 가진 밀 가루를 제분하여 제분 수율에 따른 밀가루의 품질을 비교하 였다. 단백질, 회분, 지방, 적색도 및 황색도는 수율이 높아 지면서 증가하는 경향성이 있었으나, 명도는 낮아지는 경향 을 보였다. 제분 수율에 따른 밀가루의 용매보유능은 밀가루 라 할 수 있는 Y70까지는 기존에 보고된 우리밀 중력 밀가루 와 유사한 수준이었으나, 밀분과 밀기울이 첨가되는 Y75부 터는 용매보유능이 능가하여 밀가루의 품질이 낮아지는 것

(7)

이 확인되었다. 밀가루의 점도 특성은 밀분이 혼합되기 시작 하는 Y75부터 최고점도와 최저점도가 낮아지는 경향을 보 였으며, 이러한 특성은 밀가루 반죽 및 제빵에 부정적인 영 향을 줄 것으로 생각된다. 반면에 밀분과 밀기울이 첨가된 수율 75% 이상의 시료에서는 setback 값이 낮아져 노화 억제의 효과가 있는 것으로 나타났다. 시차 주사 열량측정법 에 따른 상변이 특성은 호화개시온도, 호화최고온도, 최종온 도에서 제분 수율에 따라 유의적인 차이가 나타나지 않았다 (P>0.05). 상변화에 필요한 열량은 4.82(Y90)~7.59(Y60) J/g으로 시료 간에 유의차가 있었으나(P<0.05), 일정한 증 가 또는 감소의 형태가 나타나지 않았다. 미생물 분석에서는 제분 수율에 따른 유의적인 차이는 있었으나(P<0.05), 제분 수율의 증가 또는 감소와 연관되는 경향성은 나타나지 않았 다. 총균수는 2.76~3.95 log CFU/g, 곰팡이수는 2.83~

3.36 log CFU/g, 효모수는 Y60과 Y65에서 발견되지 않았 으나, 그 외의 시료에서는 2.48~2.70 log CFU/g이 측정되 었다. DPPH 활성은 Y60에서 2.48%였으며, 제분 수율이 높아지면서 Y95에서 10.91%로 증가하였다. 총 페놀 함량 은 Y60에서 3.24 mg GAE/g에서 제분 수율이 높아짐에 따 라 증가하여 Y80에서 5.22 mg GAE/g으로 가장 높았다.

금강밀의 제분 수율에 따른 밀가루의 품질은 clear 밀가루의 첨가에 따라서는 변화가 없으나 밀분 및 밀기울의 첨가에 따라 품질이 급격히 하락하는 것으로 나타났다. 높은 품질의 밀가루 생산을 위해서는 B1~R3 단계에서 생성되는 straight 밀가루를 이용하는 것이 가장 좋을 것으로 생각되며, 최고의 수율과 적절한 품질을 위해서는 straight 밀가루에 부산물 에서 걸려 나오는 clear flour를 더해서 밀가루를 생산하면 될 것으로 사료된다.

감사의 글

본 결과물은 농림축산식품부의 재원으로 농림식품기술기획 평가원의 농생명산업기술개발사업(과제번호: 317019-4) 의 지원을 받아 연구되었으며, 이에 감사드립니다.

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