The nutritional composition of polished (unparboiled rice) and parboiled rice was compared using three high-yielding Tong-il types. Crude protein, crude lipid, and crude ash of proximate composition after parboiling were higher than those in polished rice. In terms of mineral composition, K scored the highest followed by P, Mg. Ca, and Na. All the compositions increased after parboiling except in Ca. The total content of mineral composition of polished and parboiled rice were 257.5-276.5 mg/100 g, and 533.2-588.6 mg/100 g, respectively, which resulted in 2.1 times increase after parboiling. Vitamin B1 content was the highest among the polished rice of the Dasan cultivar with 0.1530 mg/100 g and increase in parboiled rice by 2.0 times. The total amino acid content was highest in the polished rice of the Dasan cultivar. An increase in amino acid content in Saegyejinmi cultivars was observed after parboiling while the others showed a decrease. In terms of essential amino acid content, the highest was leucine while the lowest was methionine. Glutamic acid scored the highest and cystine the lowest in terms of non-essential amino acid content.

다수성 통일형 및 자포니카형 벼 품종을 이용하여 파보일드미 제조 후 이화학적 특성을 비교 연구함으로써 파보일드미 이용 확대를 위한 기초자료로 활용하고자 실험을수행하였다. 모든 품종들의 쌀알의 길이와 폭은 원료미보다 파보일드미에서 짧아지는 경향을 나타냈고, 도정수율은원료미의 경우 보람찬벼가 95.8%로 가장 높고 파보일링후 모든 품종에서 2.9~4.6% 범위로 증가되었다. 경도는 원료미의 경우 통일형이 223~245N 범위로 자포니카인 보람찬 보다 높았고, 파보일링 후 모든 품종에서 1.7~1.9배 증가되어 저장성 향상이 기대된다. 고형분 함량은 자포니카형 보다 통일형 품종에서 낮았고, 파보일링 후 33~37% 감소되었으며, 환원당 함량은 파보일링 후 모든 품종에서 증가되었고 색도와 부의 상관을 나타냈다. 용해도와 팽윤력은 원료미의 경우 상온(25oC)보다 75oC에서 모두 높았고,파보일드미의 경우 높은 온도(75oC)에서 각각 감소 및 증가되어 가열을 이용한 가공제품 제조 시 영양분 손실이 적고, 형태유지가 지속되어 상품가치를 높일 수 있다고 판단되었다.

찰벼 품종 별 파보일드미 제조 후 물리적 특성 및 호화특성을 조사하였다. 경도는 품종 중 신선찰이 가장 높고한강찰이 낮았으며 원료미보다 파보일링 후 약 1.6-3.8배증가되었다. 고형분 함량은 파보일링 후 약 1.1-1.4배 감소되었고, 물결합력은 품종 중 화선찰벼가 가장 높고 파보일링 후 1.9-5.3배 향상되었다. 색도는 L값이 원료미보다감소되어 어두워지는 경향을 나타냈고, 용해도와 팽윤력은원료미의 경우 상온(25oC)보다 75oC에서 높았고, 파보일드미의 경우 팽윤력은 증가되었으나 용해도는 감소되었다.호화 특성 중 호화개시온도는 62.1-69.4oC 범위로 한강찰을 제외한 품종 간 유의적인 차이는 없었으며 파보일링 후낮아졌다. 최고점도는 172.0-234.6RVU로 원료미보다 1.2-3.6배 높아졌으며, 치반 점도는 한강찰을 제외한 모든 품종에서 원료미보다 값이 낮아졌고 −값을 나타내 노화가 느리게 진행됨을 알 수 있었다. X-선 회절 각도는 원료미와파보일드미 모두 A형 pattern을 나타냈고, 전분입자의 상대적인 결정화도 값은 파보일링 후 9-30% 감소되어 결정구조가 파괴되었다는 것을 확인 할 수 있었다.

벼 품종 별 원료미와 파보일드미의 물리적 특성 및 영양성분을 비교 조사하였다. 원료미와 파보일드미의 모든 품종에서 평형수분함량은 증가되었고, 평형에 도달되는 시간은 단축되었다. 물결합력은 원료미와 파보일드미의 경우 품종 중 각각 보람찬과 평안이 높았으며 파보일링에 의해 2.3-3.5배 증가되었다. 호화특성 중 호화개시 온도와 최고점도는 파보일링에 의해 각각 높고 낮아졌으며, 치반점도는 원료미보다 높아졌다. 알칼리 붕괴도는 원료미의 경우 호화개시온도와 부의 상관을 나타냈으며, 파보일드미의 경우 증자과정에 의한 호화로 높게 평가 되었다. 원료미와 파보일드미의 미량성분은 K 함량이 가장 높고 P >Mg>Ca>Na>Fe > Zn > Mn 순이었으며, 총 함량은 파보일링 후 1.2- 1.7배 향상되었고, 비타민 B1 함량은 원료미의 경우 보람찬이 0.1410 mg/100 g으로 가장 높고 파보일링 후 2.5-6.1배 향상되었다.

찰벼 품종별 이화학적 특성과 취반 후의 물성을 비교하였다. 조단백질 함량은 5.9-7.2% 범위를 나타냈고, 조지방과 조회분 함량은 각각 0.8-2.0%, 0.3-0.6% 메벼와 비슷한 경향이었다. 아밀로오스 함량은 1.79-1.93% 범위로 품종 간 유의한 차이는 없었다. 물결합 능력은 자포니카 품종 중 화선찰이 가장 높고 신선찰이 낮았으며, 통일계인 한강찰이 낮아 전분 입자의 내부적인 치밀도가 높음을 예상할 수 있었다. 알칼리붕괴도는 품종 중 백설찰이 가장 높고, 신선찰이 낮았다. 아밀로그람 특성에서 호화개시온도는 품종 중백설찰이 가장 낮고 화선찰과 상주찰이 높았으며, 최고 점도, 강하점도 및 최종점도는 한강찰이 높았다. 치반점도는 모든 품종이 메벼보다 낮아 노화가 느리게 진행됨을 예상 할 수 있었고, 한강찰이 가장 낮았다. 찹쌀 전분입자의 X선 회절도는 전형적인 A pattern이었고, 결정화도는 한강찰벼가 가장 높고 화선찰이 가장 낮았다. 취반 후의 물성 중 노화의 정도를 나타내는 경도는 저장시간이 경과됨에 따라 증가되었고, 시간에 따른 변화의 폭은 한강찰이 가장 커노화도가 높은 품종이었다.

본 연구에서는 다수확 품종인 벼 품종들의 이화학적인 특성을 조사하여 가공적성이 우수한 품종을 선정하고, TG를 첨가하여 쌀 스폰지케이크를 제조함으로써 로프 볼륨과 조직감 등 품질향상을 위해 실험을 수행하였다. 아밀로오스 함량은 품종간 18.5~20.2% 범위로 유의적인 차이가 없었다. 물결합력은 품종 중 보람찬이 높아 제빵 제조에 적절하였으며 물결합력과전분손상도는 서로 정의 상관을 나타냈다. 품종들의 호화특성은 트랜스글루타미나제를 첨가하지 않은 쌀가루보다 첨가된쌀가루에서 향상되었다. 쌀 스폰지 케이크의 부피와 견고도는부의 상관관계를 가졌고, 0.2% TG 첨가 시 밀가루와 유사한부피를 나타냈다. 스폰지케이크의 경도는 무첨가 보다 TG 첨가 시 변화가 적어 노화가 억제되었고, 0.2% 첨가 시 물성개선에 적절하였다. 관능검사 결과 보람찬 품종이 외형, 조직, 맛과 전체적인 평가에서 우수하였다.

자포니카 품종을 이용하여 제조된 누룽지의 품종 간 차이를 비교하기 위하여 이화학적인 특성, 조직감 및 관능 특성에 대해 조사하였다. 품종들의 수분함량은 12.6-14.4%, 단백질 함량은 5.7-7.9%, 지질 함량은 0.6-3.4%, 회분 함량은 0.3-0.5% 범위이었다. 아밀로스 함량은 14.3-17.3% 범위로 대립벼가 가장 높고 친농이 가장 낮게 평가되었다. 물결합력은 품종 중 보람찬이 가장 높았으며, 경도는 신동진이 가장 높아 단단하였고 보람찬이 낮아 부드러운 특성을 나타냈다. 색도는 친농이 가장 밝게 평가되었고, 환원당 함량은 1.8-2.11 mg/mL 범위로 색도와의 상관관계는 알 수 없었다. 관능검사 결과 색깔에 대한 평가는 친농이 가장 높았고, 냄새는 친농>드래찬>보람찬 순으로 우수하였으며, 맛, 경도, 씹힘성과 전반적인 기호도는 보람찬이 우수하였다.

본 실험은 6개 자포니카 품종의 벼를 이용하여 파보일드미 제조를 위한 침지조건 및 이화학적 특성을 조사하였다. 파보일드미 제조과정 중 정조의 전분이 완전하고 균일한 호화가 될 수 있도록 하기위한 최적 수분함량은 30%이며, 침지온도와 시간은 각각 65oC 및 4시간 이었다. 파보일드미의 길이와 폭은 모든 품종에서 감소되었고, 완전미율은 증가되었으며, 쇄미와 균열미 발생은 낮았다. 파보일드미의 조단백질 함량은 모든 품종에서 낮고, 조지방과 조회분 함량은 높아졌다. 파보일드미의 쌀알의 경도는 일반 백미보다 단단하고, 명도는 낮고 적색도와 황색도는 높아졌다. 환원당 함량은 일반백미 보다 파보일링 후 증가되었고 품종 중 설갱벼가 가장 높았으며, 드래찬, 보람찬, 양조 및 평안벼 등 4품종은 유의한 차이는 없었으며 신동진이 가장 낮게 평가되었다. 조리 중 취반수에 유출된 고형분 함량은 파보일링 후 모든 품종에서 감소되었다. 파보일드미의 취반후의 경도는 원료미보다 단단하고 탄성은 높아졌으며, 응집성은 낮아졌다.

모시잎 떡 제조에 이용되는 원료미 선정을 위해 쌀전분의 이화학적 특성과 저장에 따른 물성변화를 검토하고 관능검사를 실시하여 품종 간 차이를 비교하였다. 품종들의 아밀로스와 단백질 함량은 각각 13.6-17.6%와 5.1-6.9% 범위를 나타내 모든 품종들의 식미가 양호하고 특히 보람찬의 경우 단백질 함량이 낮게 측정되어 식미와 가공에 적합한 품종임을 예상할 수 있었다. 아밀로그람 특성 평가에서 품종 중 보람찬과 다미가 최종점도와 강하점도는 높고 치반점도는 낮아 떡 제조에 유리한 품종이었다. 저장기간에 따른 물성 측정 결과 모든 품종들의 경도, 검성, 씹힘성은 증가하였고 부착성은 감소하여 시간이 지날수록 노화가 촉진되었고, 응집성은 증가되어 모시잎 첨가로 인하여 노화가 다소 지연됨을 알 수 있었다. 또한 품종 중 다미와 보람찬이 다른 품종들에 비해 물성에 있어 유의적인 차이를 나타냈는데 아밀로그람 특성 결과와 상관관계가 있음을 알 수 있었다. 관능적 특성 중 색과 향미는 품종 간 큰 유의적인 차이를 나타내지 않았고 맛은 다미, 보람찬과 호품이 우수하게 평가되어 군집분석 결과 노화도가 낮은 group과 일치하였고, 조직감은 경도, 탄성, 점착성이 낮고 응집성이 높은 다미와 보람찬이 우수하였다. 전체적인 기호도는 다미와 보람찬이 가장 높게 평가되어 맛과 조직이 가장 큰 영향을 미치는 요인이었다. 이상의 결과로부터 모시잎떡 제조에 다미와 보람찬이 가장 우수한 적합품종임을 알 수 있었다.

고 함량 이소플라본 생산을 위한 대두의 침지, 발아조건 및 청국장 발효 최적조건을 찾기 위해 반응표면분석법을 사용하였다. 대두의 침지와 발아조건은 대두를 25.6oC에서 7 hr 침지 후 29.1oC에서 42.4 hr 발아 시 이소플라본 함량이 가장 높게 측정이 되었다. 또한 고함량 이소플라본을 얻기 위한 청국장 발효 최적 조건은 온도 39.96oC, 접종량 1.32%, 42.4 hr 이었다. 최적조건에서의 이소플라본 함량은 2,544 ppm으로 대조구(1,960 ppm)보다 약 1.3 배 향상되었다.

본 연구는 벼멸구, 벼흰잎마름병, 벼줄무늬잎마름병에 저항성인 자포니카 복합내병충성 품종을 조기에 확보하고자 약배양을 수행하여 목표 저항성 유전자 조합의 우량 고정계통을 개발하고 육성 과정 중에 발생할 수 있는 문제점을 파악하여 병해충 저항성 육종사업에 반영하고자 수행하였다. 벼흰잎마름병과 벼줄무늬잎마름병에 저항성인 우량 계통 HR26234- 12-1-1과 벼멸구, 벼흰잎마름병, 벼줄무늬잎마름병에 저항성인 SR30071-3-7-23-6-2-1-1을 인공 교배한 F1을 약배양하여 213개 고정계통을 육성하였다. HR26234는 Xa3+xa5, Stvb-i, SR30071은 Bph18, Xa4, Stvb-i를 가지고 있는 것으로 확인되었다. 이들 유래 약배양 계통들은 모두 Stvb-i를 가지고 있었고, Bph18+Xa3, Bph18+Xa4, Bph18+Xa3+xa5, Bph18+Xa4+xa5, bph18+Xa3, bph18+Xa4, bph18+Xa3+ xa5과 bph18+Xa4+xa5의 조합이 확인되었다. 약배양 집단에서 xa5+Bph18(또는 bph18)+Stvb-i 조합이 발생하지 않았고 Bph18 보유 계통이 bph18 보다 적게 발생하는 등 segregation distortion이 발생하였다. Bhp18을 보유하며 벼멸구에 저항성인 계통들이 감수성인 계통들에 비해 간장이 컸다. 선발된 Bph18+Xa4+xa5+Stvb-i 조합의 계통은 단간이면서 벼멸구, 벼흰잎마름병, 벼줄무늬잎마름병에 저항성을 나타내었으나, 낮은 수량성과 일부 불임의 발생, 단간임에도 도복에 안정적이지 못한 특성을 나타냈다. 병해충에 대한 저항성 육종사업에서 약배양을 활용하여 조기에 육종 목표를 달성하고자 할 경우에 segregation distortion이 발생하여 편의 된 변이가 발생할 수 있고, 저항성 유전자 도입 시 linkage drag에 의해 예기치 못한 열악형질 특성이 나타날 수 있음을 고려하여 신중하게 목표에 접근하여야 할 것으로 생각한다.

본 연구는 우리나라 벼흰잎마름병 균주에 대한 인디카형과 자포니카형의 단일 저항성 유전자의 반응과 이들의 집적 효과를 비교 분석하고 자포니카형의 유망 조합을 제시하여 향후 우리나라 환경 여건에 효과적인 저항성 품종을 육성하고자 수행하였다. 단일 저항성 유전자 계통중 Xa1, Xa3, Xa21은 생태형 간에 차이가 없었으나 Xa4와 xa5는 자포니카에 비해 인디카형에서 저항성이 강하였다. 인디카형과 자포니카형에서 모두 저항성 유전자가 집적되었을 경우에 단일 또는 두 개의 저항성 유전자에 비해 저항성이 정도가 증가하거나, 저항성 수준이 높은 유전자가 저항성 수준이 낮거나 균계 특이적 이병성을 나타내는 저항성 유전자를 보완하는 효과를 나타냈다. 자포니카형에서 새롭게 확인된 저항성 유전자 집적 조합인 Xa3+Xa21, xa5+Xa21과 Xa3+xa5+Xa21은 우리나라 우점 균주와 16개 균주에 대해서 저항성이었으며 현재 우리나라 벼흰잎마름병 저항성 육종에서 주력 저항성 조합으로 이용되고 있는 Xa3+xa5 보다 높은 수준의 저항성을 나타냈다. 이들 저항성 유전자 집적 조합은 균계 분화 등에 따른 저항성 붕괴에 안정적으로 대응할 수 있고 저항성을 효과적으로 강화할 수 있는 유망 조합으로 생각되어 자포니카 벼흰잎마름병 저항성 증진을 위한 목표 조합으로 설정하여 육종사업을 수행하겠다.

본 연구는 우리나라 벼흰잎마름병 균주에 대한 인디카형과 자포니카형의 단일 저항성 유전자의 반응과 이들의 집적 효과를 비교 분석하고 자포니카형의 유망 조합을 제시하여 향후 우리나라 환경 여건에 효과적인 저항성 품종을 육성하고자 수행하였다. 단일 저항성 유전자 계통중 Xa1, Xa3, Xa21은 생태형 간에 차이가 없었으나 Xa4와 xa5는 자포니카에 비해 인디카형에서 저항성이 강하였다. 인디카형과 자포니카형에서 모두 저항성 유전자가 집적되었을 경우에 단일 또는 두 개의 저항성 유전자에 비해 저항성이 정도가 증가하거나, 저항성 수준이 높은 유전자가 저항성 수준이 낮거나 균계 특이적 이병성을 나타내는 저항성 유전자를 보완하는 효과를 나타냈다. 자포니카형에서 새롭게 확인된 저항성 유전자 집적 조합인 Xa3+Xa21, xa5+Xa21과 Xa3+xa5+Xa21은 우리나라 우점 균주와 16개 균주에 대해서 저항성이었으며 현재 우리나라 벼흰잎마름병 저항성 육종에서 주력 저항성 조합으로 이용되고 있는 Xa3+xa5 보다 높은 수준의 저항성을 나타냈다. 이들 저항성 유전자 집적 조합은 균계 분화 등에 따른 저항성 붕괴에 안정적으로 대응할 수 있고 저항성을 효과적으로 강화할 수 있는 유망 조합으로 생각되어 자포니카 벼흰잎마름병 저항성 증진을 위한 목표 조합으로 설정하여 육종사업을 수행하겠다. 

트랜스글루타미나제(TG)는 단백질 중 glutamine 잔기의 γ-carboxyamide group과 lysine의 amino group 사이에 acyl transfer 반응을 촉매하여 분자내 또는 분자간의 가교를 형성하여 식품의 물성 변화에 영향을 미치는 효소이다. 본 연구에서는 벼 품종 간 아밀로그램 특성을 조사하여 가공에 적합한 품종을 선정하고, 쌀가공 제품 제조 시 TG를 첨가하여 노화지연 및 물성을 향상 시키고자 보람찬, 드래찬, 한마음, 호품, 한아름, 다산2호 품종 등 6개 품종을 이용하여 실험을 수행하였다. 시료에 대한 아밀로그램 특성을 조사한 결과 호화와 관련이 있는 강하점도는 모든 품종에서 박력분보다 높아 우수하였고 노화와 관련이 있는 치반점도 역시 모든 품종에서 박력분보다 낮아 가공제품 원료미로 다수확 품종이면서 물결합력이 높아 반죽형성이 우수한 보람찬과 드래찬 벼를 선정하였다. 쌀붕어빵 제조 시 박력분과 유사한 경도를 가진 반죽의 물성을 찾고자 다양한 TG를 첨가하여 실험을 수행한 결과 두 품종 모두 TG 농도 1% 첨가 시 적절하였고 품종 간 유의적인 차이는 없었다. 박력분과 보람찬 및 드래찬 쌀가루에 TG 무첨가와 첨가 후 붕어빵을 제조하여 저장기간에 따른 조직 특성을 비교하였다. 밀가루로 만든 붕어빵의 경우 시간이 지날수록 경도는 높고, 부착성, 탄성과 응집성은 현격하게 감소되었으며, TG 첨가 쌀 붕어빵의 경우 저장기간이 길어질수록 경도는 무첨가 시 보다 서서히 증가하여 노화가 지연되고, 부착성, 탄성과 응집성은 느리게 감소되어 물성이 향상됨을 알 수 있었다.

파보일미의 최적의 침지조건 및 특성을 검토하고자 6개의 벼 품종을 이용하여 실험을 수행하였다. 파보일드미 제조 과정 중 정조의 전분이 완전하고 균일한 호화가 될 수 있도록 하기위해서는 침지 시 약 30%의 수분함량 유지가 중요하며, 최적의 침지온도와 시간은 각각 65℃와 4시간이었다. 파보일링 전후 시료를 도정 후 물리·화학적인 특성 비교에서, 정미특성 중 정상립의 수율은 원료미보다 파보일드미에서 모두 높았으며 보람찬 품종이 99.8%로 가장 우수하였고, 평안>양조>신동진>설갱>드래찬벼 순이었으며, 쇄미와 균열미 발생은 파보일드미보다 원료미에서 높게 측정되었다. 형태적 특성에서 길이와 폭은 파보일링 후 감소되는 경향을 나타냈고, 곡립의 경도는 원료미 보다 파보일링 후 단단해졌으며, 신동진>드래찬>평안>양조>설갱벼 순으로 평가되었다. 환원당 함량은 원료미보다 파보일링 후 증가하였으며 품종 중 설갱벼가 가장 높은 값을 나타냈고, 드래찬, 보람찬, 양조, 평안벼는 품종 간 유의적인 차이는 없었으며 신동진이 가장 낮게 평가되었다. 조리 중 취반수에 유출된 고형분 함량은 원료미 중 설갱벼의 함량이 가장 높았고 파보일링 후 모든 품종들의 함량이 감소되어 원료미보다 조직감 및 영양적 손실이 적으리라고 판단되었다. 취반 후 물성 측정 결과 경도와 탄성은 파보일링 과정 중 증자 시 전분입자와 단백체간에 응집력이 증가되어 각각 단단해지고, 높게 측정되었으며, 응집성은 원료미에서 높게 평가되었고, 파보일미 중 보람찬벼가 가장 높은 값을 나타내 다른 품종에 비해 조직감이 우수하였다.

누룽지는 고유의 풍미를 가지면서 우수한 식감을 가지고 있는 전통식품으로 생활의 간편화에 맞는 편리한 가공식품의 하나이다. 본 연구에서는 다양한 원료미의 이화학적 및 관능특성을 조사하여 누룽지제조에 적합한 벼 품종을 선발하고자 보람찬, 신동진, 호품, 드래찬, 대립벼, 친농 등 6품종을 이용하여 실험을 수행하였다. 물결합력은 가공제품 제조 시 수분흡수속도 및 열전달속도를 빠르게 하여 가공성을 향상시킨다. 다양한 품종에 대한 원료미와 누룽지의 물결합능력에서 원료미는 품종들 중 보람찬벼가 가장 높게 측정되었고, 누룽지는 보람찬>신동진>드래찬>호품>대립벼>친농벼 순으로 역시 보람찬이 가장 높게 평가되었다. 누룽지 제조 후 경도는 신동진이 가장 높은 값을 나타내 단단하였고 대립벼>친농>호품>드래찬>보람찬 순으로 보람찬이 가장 부드러운 특성을 나타냈다. 색도의 특성 중 밝기는 친농>보람찬>드래찬>대립벼>신동진>호품벼 순으로 측정되었고, 환원당 함량은 드래찬이 가장 높게 측정되었으나 품종 간 유의적인 차이는 없었다. 색, 냄새, 맛, 강도 및 씹힘성 등 관능특성을 비교한 결과, 색에 대한 평가는 갈색화가 중간정도인 대립벼가 우수하게 평가되었고, 냄새는 친농이 우수한 것으로 평가되었으며, 맛, 강도와 씹힘성은 부드러운 특성을 가진 보람찬이 가장 우수하였다. 전반적인 기호도 역시 보람찬이 높게 평가되어 누룽지 제조를 위한 최적 품종으로 평가되었다.