식품, 식품영양학, 식품 공무원, 농학과 농축산식품이용학 7. 곡류

제6장 곡류

▣ 학습목표
1. 쌀의 제현, 도정의 개념
2. 현미와 백미의 차이
3. 찹쌀과 멥쌀의 녹말 구조차이에 근거하는 특성
4. 곡류단백질의 제한 아미노산
5. 밀가루의 이용 상의 가치

▣ 강의 흐름도 곡류의 구조 ↓ 곡류 성분의 공통적 특성 ↓ 곡류별 특성 ↓ 곡류의 저장

▣ 주요용어
제현 : 벼의 겉껍질을 제거하여 현미를 생산하는 과정
도정 : 현미의 과피, 종피, 호분층을 제거하여 백미를 생산하는 과정
oryzenin : 쌀의 주단백질
hordein : 보리쌀의 주단백질
zein : 옥수수의 주단백질
gliadin : 밀단백질의 일종
glutenin : 밀단백질의 일종
gluten : 밀가루를 반죽할때 gliadin과 glutenin이 결합하여 형성되는 구조
강력분 : 단백질 함량이 12% 이상인 밀가루
준강력분 : 단백질 함량이 10.5-12%인 밀가루
중력분 : 단백질 함량이 9.5-10.5% 인 밀가루
박력분 : 단백질 함량이 9.5% 이하 인 밀가루

---

1. 곡류의 구조
1) 벼 현미

1. 벼의 구조
제현에 의해 겉껍질(왕겨)이 제거되면 현미가 생산된다.
2. 현미의 구조
도정에 의해 과피, 종피, 외배유, 호분층 이 제거되면 백미가 생산된다. 도정에 의해 제거되는것을 겨(糠)라 한다.
3. 곡류구조의 성분 특성
과피, 종피 : 섬유소가 주성분이며, 식이섬유로서의 가치가 있다.
호분층 : 단백질, 지질, 비타민 함량 높다.
배유 : 녹말이 주성분이다.
배아 : 단백질, 지질 함량 높다.

---

2) 밀

밀의 구조는 다음과 같은 특징을 가지고 있다.
① 겉껍질이 없으며 얇은 외표피가 외부를 덮고 있다.
② 겨층(외표피, 과피, 종피, 호분층)이 배유에 단단히 결합되어 있다.
③ 배유가 단단하지 않다
④ 겨층을 배유로 부터 분리하기가 쉽지 않다.

---

2. 곡류의 성분 특성

1) 탄수화물
주성분 : 녹말, 식품의 주에너지원
함량 : 70-80%
부위 : 내배유
단백질
주성분 : glutenin(쌀), prolamin
함량 : 7-12%
부위 : 호분층, 배아
제한아미노산 : lysine, tryptophan
지질
주요성분 : 불포화지방산(oleic, linoleic acid)
함량 : 1-3%
부위 : 호분층, 배아
무기물
주성분 : P, Ca, K
함량 : 1-2%
부위 : 과피, 종피, 호분층
비타민
주성분 : B, 토코페롤
부위 : 과피, 종피, 호분층, 배아  

1. 탄수화물
① 녹말이 대부분이고 곡류의 주성분이다.
② glucose, fructose, maltose, 설탕이 소량 들어 있어 약간 달다. 옥수수의 설탕함량은 3.5%에 이른다.
2. 단백질
① glutenin, prolamin이 주단백질이기 때문에 물과 염류에 잘 용해하지 않는다.
② Lysine(쌀, 보리, 밀, 옥수수), tryptophan(옥수수)가 제한아미노산이다.
3. 무기물
곡류는 P 함량이 높아 산생성 식품이다.


3. 쌀
1) 쌀의 종류
도정 여부에 따라  현미, 백미로 나뉜다.

녹말 구성

종류	녹말 형태		용도
	amylose(%)	amylopectin(%)
멥쌀 중간찰 찹쌀	17-20 5-10 5 이하	80 90 95 이상	밥 가공용 떡, 과자

기타
유색미, α-미, 거대배미, 저단백질쌀

1. 도정 여부
현미 : 제현에 의해 벼의 겉껍질(왕겨)울 제거한 쌀
백미 : 도청에 의해 현미의 겨를 제거한 쌀
2. 도정 정도의 표시방법
도정도 : 겨를 제거한 %의 수치로 표현함. 100%제거한 것을 10분도미 라 함.
도정율 : (백미무게/현미무게)×100
3. 녹말의 구성
amylopectin은 가지가 많아 구조가 성기고, 분자량이 작은 dextrin 형태로 많이 존재 하기 때문에 소화가 잘 된다.
4. 기타 쌀
유색미 : anthocyanin이 300-500mg/100g현미 함유되어 있음.
거대배미 : 배아가 매우 큰 쌀
저단백질 쌀 : 단백질 함량을 낮추어 맛이 좋게 육종한 쌀

---

2) 쌀의 성분 특성
탄수화물
amylopectin, amylose
단백질
glutenin(oryzenin) : 단백질의 60-70%.
제한아미노산 : lysine
지질
oleic acid(45%), linoleic acid(35%), palmitic acid(20%)
무기물
P, K
비타민
B1


1. 탄수화물
우리나라 쌀은 Indica 계열 로서 남방의 Japonica 계열 보다 amylopectin 함량이 높다.
2. 단백질
다른 곡류의 주 단백질은 prolamin인데 쌀의 주단백질은 glutelin이다.
3. 지질
쌀겨의 지질 함량이 20%인데 도정과정에서 지방분해효소가 활성화 하여 지질이 변패하기 쉽다.
4. 무기물
P 함량이 높아 쌀은 산생생 식품이다.
5. 비타민
비타민 B1 이 수용성이기 때문에 밥에서의 함량은 낮다.
6. 단백질, 지질, 비타민, 무기물
겨에 함량이 높기 때문에 백미에서는 함량이 매우 낮다.

---

4. 보리

* 종류
껍질 보리 : 겉껍질이 종실과 밀착
쌀보리 : 겉껍질 분리 용이
맥주보리 : 단백질 함량 낮음
찰 보리 : 녹말이 모두 amylopectin
성분 특성
탄수화물 : amylose(30%), β-glucan(4-6%)
단백질 : 주단백질-prolamin(hordein, 40%)
제한아미노산-lysine
지질 : palmitic acid, linoleic acid, linolenic acid
무기물 : P,K,Ca
비타민 : 비타민 B1, B2, B6


1. 종류
껍질 보리 : 껍질 보리는 겉껍질에 점착물질이 분비되어 겉껍질이 종실과 밀착되어 있으므 로 도정이 어려워 도정율이 80%로서 다른 보리의 85%보다 낮다.
맥주보리 : 단백질 함량이 높으면 맥주 품질이 나쁘므로 단백질 함량이 10% 이하이다.
2. 성분 특성
β-glucan은 배유와 호분층의 세포막 성분이며, 식이섬유이기 때문에 정장기능이 있다.

---

* 보리쌀 가공품

할맥, 압맥
부드러운 밥
보리 flake
가수(45-55%), 압착, 건조, 유탕
엿기름
발아(α-amylase, β-amylase), 건조, 분쇄
보리코지
증숙, Aspergillus 번식

설명
1. 할맥
절개하여 조섬유를 제거한것
2. 압맥
증숙, 압착하여 제조한것
3. 보리 flake
인스탄트 식품이다.
4. 엿기름
① 보리를 발아하면 α-amylase와 β-amylase의 함량이 증가한다. 식혜, 엿 제조시 녹말을 분해하는 효소 공급원이다.
② α-amylase는 녹말 내주의 α-1,4 glycoside 결합을 무작위로 분해하며, β-amylase는 녹말의 비환원 말단의 α-1,4 glycoside 결합을 한개 건너씩 분해하여 maltose를 생산한다.
5. 보리코오지
장류제조를 위한 미생물 공급원이다.

5. 밀

* 밀의 종류

종류	배유부 특성	단백질 함량
초자립 중간립 분상립	치밀 치밀 도 중간 치밀도 낮음	10.5% 이상 9.5-10.5% 9.5% 이하

* 밀가루의 종류

종류	원료 밀	단백질 함량	용도
강력분 준강력분 중력분 박력분	초자립 초자립 중간립 분상립	12%이상 10.5-12% 9.5-10.5% 9.5%이하	마카로니, 스파게티, 고급빵 빵 면류, 과자 카스테라, 튀김용, 비스킷

1. 밀의 종류
배유부의 치밀도에 따라 분류하며, 치밀도는 단백질 함량과 밀접한 관계를 가지고 있다.
2. 밀가루 종류
반죽의 점탄성에 따라 분류하며, 반죽의 점탄성은 단백질 함량과 밀접한 관계를 가지고 있다.

---

* 밀의특성
성분 특성
탄수화물 : 녹말 90%, amylose 25%
단백질 : 주단백질-prolamin(gliadin), glutelin(glutenin)
제한아미노산-lysine
지질 : linoleic acid(60%), palmitic acid(20%), oleic acid(15%)
비타민 : 비타민 B1, B2, niacin, 비타민 E
무기물 : P, Ca, Fe
가공 특성
도정 : 강층 제거 어려움
가공제품 : 빵, 면류, 과자
밀가루 이용성 : 소화율 좋음, 반죽의 점탄성

도정율(%)	밀기울(%)	소화율(%)
		밀가루	밀
100 85 70	0 15 30	88 95 98	65 80 90

1. 성분 특성
탄수화물 : 유리당 함량이 2.5%이며, 발효빵 제조시 효모 발효 영양소로 이용된다.
단백질 : 곡류중 가장 높다. 밀단백질의 glutamic acid의 함량이 37%로서 대단히 높다.
2. 가공특성
① 겉껍질이 단단하여 배유의 형태를 유지하면서 겨층을 제거하기가 어려워 파쇄하여 강 층을 사별하여 제거한다.
② 밀반죽의 점탄성이 높아 여러종류의 가공제품을 제조하기에 적당하다.
③ 밀가루의 소화율이 밀보다 높다.

---

* 밀가루 반죽


1. 3차구조 형성
밀가루를 반죽하면 glutenin에 gliadin이 끼어 들어가 gluten이 형성되고, gluten에 녹말 입자가 결합한다. gluten에 disulfide결합, 수소결합 등에 의해 3차 구조가 형성된다.
2. gluten의 기능
① 효모 발효 시 생성되는 탄산가스를 포집한다.
② 반죽 및 가공제품의 탄력성을 부여한다.

---

6. 옥수수

- 종류
마치종, 경립종, 연립종, 감미종, 폭렬종, 나종
성분 특성
탄수화물 : 녹말 - amylose 25-30%, 나종 2%
sucrose - 감미종 15%
단백질 : 주단백질 - prolamin(zein) 40%
제한아미노산 - lysine, tryptophan
지질 : oleic acid, linoleic acid
비타민 : 비타민 A
무기물 : P, K


1. 종류
마치종 : 과피가 두껍다. 사료용, 공업용
경립종 : 해충의 피해가 적어 저장성이 좋다. 식용
연립종 : 녹말제조 원료
감미종 : sucrose 함량이 15%이다.
폭렬종 : pop corn 제조 원료
나종 : amylopectin 함량이 98%이다. 찰옥수수
2. 성분 특성
단백질 : lysine과 tryptophan 함량이 낮아 곡류 중 단백질 의 영양적 품질이 가장 나쁘 다.
지질 : 곡류 중 지질 함량이 가장 높으며(4%), 대부분 배아에 존재한다. 옥수수 배아는 대단히 크며 배아의 지질함량이 30%이다. 옥수수로 부터 녹말을 분리, 생산하고 자 할 때에는 배아를 제거해야 녹말의 지질 산화에 의한 변패를 방지 할 수 있다.
무기물 : P함량이 높아 산생성 식품이며, K 함량이 다른 곡류 보다 다소 높다.

---

7. 곡류의 저장
수분 함량
온도
22℃ 이하
습도
상대습도 70% 이하
생물체
미생물, 해충, 쥐
곡류상태
조곡(粗縠)>현곡(玄縠)>정곡(精縠)  


1. 수분함량
수분함량을 13% 이하이면 미생물이 거의 번식하지 못하여 저장성이 좋다. 천일건조방법으로는 수분함량을 16%이하로 낮추기 어렵기 때문에 장기간 저장해야 하는 곡류는 열풍건조(45℃)를 해야 한다.
2. 온도
저장과정 중에 곡물세포의 대사반응에 의해 온도가 높아지는데 저장실 온도를 지속적으로 낮추지 못하면 화재가 발생한다.
3. 습도
저장실의 미생물 번식뿐만 아니라 곡류의 수분함량에 영향을 미치기 때문에 습도가 낮게 유지되어야 한다.
4. 생물체
미생물뿐만 아니라 해충, 쥐의 방제에 유의해야 한다.

---

연습문제
1. 현미가 백미와는 달리 정장기능을 가지는 이유는 무엇인가 ?(화면 1)
2. 곡류 단백질의 영양적 가치가 낮은 이유는 무엇인가 ?(화면 3)
3. 곡류가 산생성 식품인 이유는 무엇인가 ?(화면 3)
4. 찹쌀밥이 멥쌀밥 보다 소화가 잘되는 이유는 무엇인가 ?(화면 4)
5. 현미가 백미보다 영양적으로 우수한 이유를 제시하시오(화면 3, 화면 4)
6. 밀은 밀가루로 이용하는것이 더 좋은 이유를 설명하시오(화면9, 화면 10)
7. 옥수수단백질의 영양적가치가 매우 낮은 이유는 무엇인가 ?(화면 11)
8. 곡류응 장기간 저장하고자 할 때에는 열풍건조를 해야 하는 이유는 무엇인가 ?(화면 12)

---

강의내용 정리
1. 곡류의 구조
① 겉껍질, 과피, 종피, 외배유, 호분층, 배아, 배유로 구성된다.
② 제현에 의해 겉껍질이 왕겨로 제거되고, 도정에 의해 과피, 종피, 외배유, 호분층이 제거된다. 도정과정에서 배아도 상당부분 제거된다.
③ 벼를 제거한것을 현미 라 하고, 현미를 도정한 것을 백미 라 한다.
④ 밀은 겨층이 배유에 단단하게 결합되어 있다.
2. 곡류 성분
① 곡류의 주성분은 녹말이다.
② 곡류의 단백질은 제한아미노산 때문에 영양적 품질이 낮다.
③ P 함량이 높기 때문에 곡류는 산생성 식품이다.
3. 쌀
① 찹쌀은 amylopectin함량이 98%로 높기 때문에 찹쌀밥은 점도가 높고 소화가 잘 된다.
② lysine이 제한 아미노산이다.
③ 현미는 겨층을 포함하고 있어 섬유소, 단백질, 지방, 비타민, 무기물 함량이 백미보다 높아 영양적 가치가 백미보다 우수하다.
4. 보리
① 보리는 복부고랑에 섬유소가 존재하고, 배유와 호분층의 세포막에 식이섬유인 β-glucan을 가지고 있다.
② lysine이 제한아미노산이다.
③ 보리쌀 가공품에는 할맥, 압맥, 보리 flake, 엿기름 등이 있다.
5. 밀
① 밀은 겉껍질이 단단하여 겨층을 제거하기 어렵기 때문에 밀가루로 이용한다.
② 밀가루는 밀 보다 소화율이 높다.
③ 밀가루를 반죽하면 gluten이 형성되기 때문에 점탄성이 있으며, 이는 여러가지 종류의 밀가루 가공식품을 만들 수 있는 원인이다.
④ 밀가루 반죽의 점탄성은 단백질 함량에 따라 다르기 때문에 밀의 단백질 함량에 따라 용도가 다르다.
⑤ lysine이 제한아미노산이다.
6. 옥수수
① 옥수수는 배아가 대단히 크다.
② 옥수수의 지질함량이 높으며, 지질의 대부분은 배아에 존재한다. 옥수수로 부터 녹말을 제조하고자 할 때에는 배아를 제거해야 한다.
③ lysine과 tryptophan이 제한아미노산이기 때문에 단백질의 영양적 가치가 매우 낮다.
7. 곡류의 저장
① 곡류를 저장 할 때에는 곡류의 수분함량, 저장고의 온도, 습도, 생물 방제 체계에 유념해야 한다.
② 곡류를 장기 저장할 때에는 열풍 건조하여 수분함량을 13%이하로 낮추어야 한다.



※ 부족하지만 글의 내용이 도움이 조금이라도 되셨다면, 단 1초만 부탁드려도 될까요? 로그인이 필요없는 하트♥(공감) 눌러서 블로그 운영에 힘을 부탁드립니다. 그럼 오늘도 행복한 하루 되십시오^^