05_( )_OB _F_이유영.hwp

Transcription

1 Korean J. Breed. Sci. 48(1):37-47( ) Online ISSN: Print ISSN: 국내육성귀리품종의이화학적특성및식이섬유함량분포 이유영 1 * 함현미 1 박형호 2 김양길 2 이미자 2 한옥규 1 김율호 3 박향미 2 이병원 1 박지영 1 심은영 1 이춘우 1 김욱한 1 1 농촌진흥청국립식량과학원중부작물부, 2 농촌진흥청국립식량과학원, 3 농촌진흥청국립식량과학원고령지농업연구소 The Physicochemical Properties and Dietary Fiber Contents in Naked and Hulled Korean Oat Cultivars Yu Young Lee 1 *, Hyeonmi Ham 1, Hyoung-Ho Park 2, Yang-Kil Kim 2, Mi-Ja Lee 2, Ouk-Kyu Han 1, Yul Ho Kim 3, Hyang Mi Park 2, Byongwon Lee 1, Ji-Young Park 1, Eun-Yeong Sim 1, Choonwoo Lee 1, and Wook Han Kim 1 1 Department of Central Area, NICS, RDA, Suwon 16429, Korea 2 Headquarters, NICS, RDA, Wanju 55365, Korea 3 Highland Agriculture Research Institute, NICS, RDA, Pyeongchang 25342, Korea Abstract : Consumption of oat-based food is rapidly increasing due to consumer preference for functional foods. Until now, breeding is focused on the development of naked oat for food in Korea. Hulled oats recognized as forage have strong merits for yield and stability in cultivation except milling properties. Lately, advanced milling technology provides an opportunity to use hulled oats for food. Therefore, the processing characteristics of hulled oats are of great importance for food use. This study examined the physicochemical properties and dietary fiber of 9 Korean oat cultivars (4 hulled oats as compared with 5 naked oat cultivars). Findings showed that the color values (i.e. L and W) of hulled oat cultivars in seed and flours are lighter than the naked oats. The protein and ash contents are higher in hulled oats as compared with naked oats. The unsaturated fatty acid (USFA), mainly C18:1, C18:2 were 80~83%. USFA of Daeyang (DY, naked) and Jopung (JP, hulled) were 82.0 and 81.9% respectively. Total Dietary fiber and Total β-glucan contents ranged from 13.2 to 20.6% and from 3.4 to 4.1% in oat flours. The DY (4.10%, naked), JP (4.09%, hulled) and Highspeed (4.07%, hulled) showed high levels of β-glucan contents. Findings of the study will provide useful information in extending the use of hulled oats for food. Keywords : Oat cultivars, Naked oat, Hulled oat, Physicochemical, Dietary fiber 서 전세계식품트렌드는 건강 과 환경 으로건강기능향상과원료안정성을고려한식품소비가급격히늘고있다. 이와관련하여국내에서도귀리종실의높은영양학적가치로인해식용으로소비가급격히늘고있다 (Han et al. 2008, *Corresponding author ( leeyy260@korea.kr, Tel: , Fax: ) Both authors contributed equally to this work. (Received on September 21, Accepted on January 13, 2016.) 언 Han et al. 2009). 귀리도입량은 2011년 3,890톤이었으나 2012년 4,548톤, 2013년 5,019톤으로크게증가하였고 2015 년상반기귀리수입량은 20,000 톤 (700만달러 ) 으로지난해대비수입량이 478.1% 로폭발적으로증가하였다 (Customs import and export trade statistics 2015, KDI Economic Information Center 2015). 국내귀리소비가크게증가하면서 2006년 2 ha 였던재배면적은 2014년 350 ha로 175배증가하여국내생산량도 2006년에 6 톤, 2011년에 600 톤, 2012년에 820 톤으로꾸준히증가하고있다 (Fig. 1.). 귀리는다른곡물에비해단백질과지질이풍부하고, 불포 Copyright c 2016 by the Korean Society of Breeding Science This is an Open-Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License ( which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.

2 38 韓育誌 (Korean J. Breed. Sci.) 48(1), 2016 (A) (B) Fig. 1. Changes of imports (A) and domestic production and cultivation (B) of oat. DP, Domestic production; DC, Domestic cultivation. 화지방산이다량함유되어있다. 라이신등필수아미노산이풍부하며, 비타민 B군, 비타민 E, 미네랄도풍부하며, 식이섬유인베타글루칸도다량함유되어있어식품학적가치가매우높은작물로인식되고있다 (Han et al. 2014, Marshall et al. 1992). 또한귀리에는다양한종류의폴리페놀이존재하며, 귀리의특이적인항산화성분인아베난스라마이드류는아토피피부염에효능이있는것으로알려져있다 (Cai et al. 2011, Dimberg et al. 1993, Peterson et al. 2002). 귀리섭취가혈중콜레스테롤을감소시켜성인병예방에효과가있다고보고되어있으며, 미국의 FDA는식품라벨에통귀리식품섭취가심장질환의위험감소와관련이있다는문구를표시할수있도록허가하였다 (FDA 1997). 이처럼귀리의영양학적및기능성은귀리를이용한다양한식품소재로이용되고있으며, 관련된가공제품시장은지속적으로증가할것으로예상된다. 귀리는오트밀과같은압맥, 후레이크형태로다른곡물과혼합형태로이용되어가루형태로가공된다 (Bryngelsson et al. 2002). 귀리종실에는일반적으로내영과외영이라는껍질이있어가공시이것을제거해야하는노력이필요하다. 이와관련하여귀리는탈곡작업을할때영이제거되지않는겉귀리와영의제거가용이한쌀귀리로나뉘어진다 (Han et al. 2008, Han et al. 2014). 국내에서쌀귀리는겉귀리에비하여영을제거하기위한공정이적어, 수확후가공노력이적게들어영이잘벗겨지는탈부율이높은쌀귀리품종을육종하는것이목표였다 (Chae et al. 2008, Han et al. 2008, Han et al. 2014, Park et al. 1995). 그러나최근가공기술의발달로겉귀리의영을제거하는비용과노력이적게들고도정수율도높아지고있다. 또한겉귀리는쌀귀리에비해수확량이많고재배안정성이높은편으로알려져있다 (Pirjo 1994). 이처럼겉귀리에대한식용으로의이용가치를판단하는것도매우중요하지만국내에서이와관련된연구는전무한실정이다. 지금까지국내귀리에대한연구는육성된귀리품종의농업적인특성이주를이루고있으며 (Han et al. 2008, Han et al. 2014, Heo et al. 2003, Park et al. 1995), 선양귀리 (2003 년육성 ) 와밀, 보리와의종실품질특성비교, 시판되고있는오트밀, 오트밀가루등제품에대한이화학적특성 (Chae et al. 2008), 귀리가루첨가에따른쿠키적성 (Lee et al. 2002) 등가공과품질에관한연구는매우한정적으로이루어졌다. Jeong et al. (2003) 은귀리베타글루칸에대해 말귀리 (1994 년육성 ), 올귀리 (2010년육성 ) 를대상으로입도별함량을분석하고입자가커질수록증가하는경향이있음을보고된바있다. 그러나최근국내육성된귀리품종에대한이용성을제고하기위한품질및기초성분에대한자료는미흡한실정이다. 따라서본연구에서는국내육성쌀귀리 5품종과겉귀리 4 품종을대상으로외관품질, 주요성분의함량을분석하여식품소재를위한기초자료를제공하고자한다. 재료및방법실험재료귀리이화학적특성및베타글루칸함량분석은농촌진흥청에서육성한쌀귀리 5품종과겉귀리 4품종을사용하였다 (Table 1). 국립식량과학원시험포장인익산 ( 쌀귀리품종 ) 과김제 ( 겉귀리품종 ) 에서 2013년 10월중순에파종하여 2014년 6월에수확하였고, 농촌진흥청표준재배법에준하여재배하

3 국내육성귀리품종의이화학적특성및식이섬유함량분포 39 Table 1. Characteristics of oat cultivars used in this study. Cultivar Abbr. Registration year Type Utilization type Grain yield (MT ha -1 ) Seonyang SE 2003 Naked Food 3.38 Daeyang DY 2007 Naked Food 4.18 Choyang CY 2007 Naked Food 4.67 Suyang SY 2010 Naked Food 4.35 Jungmo2005 JM 2010 Naked Food 4.35 Samhan SH 2001 hulled Forage use 4.44 Donghan DH 2001 hulled Forage use 4.21 Highspeed HS 2005 hulled Forage use 5.00 Jopung JP 2009 hulled Forage use 5.68 SE, DY, CY, SY, JM of grain yield were tested four location i.e. Gimjae, Iksan, Jeongeup, Jinju for three years. SH, DH of grain yied was tested in Suwon, Unbong, Iksan. JP was tested Gimjae in HS of grain yied was tested only Jeju location. 였다. 수확한귀리는분석전까지 14 저장고에저장되었다. 쌀귀리는탈곡후겉껍질 ( 영 ) 이벗겨지는탈부율이 100% 에달하기때문에정선과정만거쳤고, 겉귀리는겉껍질을벗기기위해간이도정기 (FC2K, Yamamoto, Japan) 을이용하여도정하였다. 도정된시료는분쇄기 (HMF-3100S, 한일, Korea) 를이용하여분쇄후 1.0 mm 체를통과한시료를사용하였다. 외관품질겉귀리의도정수율은도정전무게와도정후무게의비율로계산하였고 2반복으로측정하였다. 귀리종실의품위는 Caliper(Model CD-15CP, Mitutoyo Corp., Japan) 를이용해길이 (Length), 너비 (Width), 폭 (Thickness) 특성을조사하고, 천립중무게를측정하였다. 모든시료는 10반복으로측정하였다. 귀리종실및분쇄가루의색도는색차계 (Minolta, CM-3500d, Japan) 를이용하여측정하였으며, 명도 (lightness, L), 적색도 (redness, a), 그리고황색도 (yellowness, b) 값으로나타내었다. 표준백색판의 L, a, b 값은각각 95.8, -0.1, -0.4 이었다. 백도는백도계 (C-300-3, Kett, Japan) 를이용하여 5반복으로측정하였다. 이화학적특성수분함량은 modified A.O.A.C. (1990) 법을변형시켜건조기 ((DS-80-2, 다솔과학 ) 에서 48시간건조후건조전무게와건조후무게를비교하여측정하였다. 조단백함량은 micro-kjeldahl법 (NICS 2009) 으로분쇄시료 0.2 g을단백질분해관에넣고황산 10 ml와촉매제를첨가한후 Kjeltec 2200 auto distillation unit (Foss Tecator, Huddinge, Sweden) 을이용하여 420 에서 40분간분해하고 30분간상온에서냉각시키고나서질소함량을측정한후조단백함량을구하였다. 조지방함량은 Soxtherm automatic system (Gerhardt Soxtherm 2000, Hoffmannstre, Germany) 을이용하여정량하였다 (NICS 2009). 분쇄시료 3 g을비등석을넣은 extraction thimble에담고 n-hexane 140 ml를첨가후 180 에서 30 분간가열하였다. 추출은 80분동안 5회이루어졌으며, 용출된조지방을담고있는수기를 105 에서 1시간동안건조후방냉하고무게를측정하여조지방의함량을구하였다. 조섬유함량은 Fibertec 2010 auto analyzer (Foss Tecator, Sweden) 를이용하여분석하였다 (NICS 2009). 분쇄시료 1 g 을 crucible에넣고무게측정후미리가열된 1.25% H 2 SO 4 를이용하여 30분간끓인후증류수로세척하고나서 1.25% NaOH를이용하여다시위과정을반복하였다. 산, 염기가처리된시료를포함한 crucible을 105 건조기에서 1시간건조한후데시케이터에옮겨 2시간동안방냉한후무게를측정하였다. 무게를측정한 crucible을전기회화로 (DS-84E, Dasol scientific Co., Ltd, Korea) 를이용하여 500 에서 3 시간동안회화시킨후 2시간동안방냉후무게를측정하여조섬유함량을구하였다. 조회분함량은항량이된도가니에분쇄된시료 1 g을취하여무게를측정한후핫플레이트에서회화하고, 전기회화로

4 40 韓育誌 (Korean J. Breed. Sci.) 48(1), 2016 (DS-84E, Dasol scientific Co., Ltd, Korea) 를이용하여 60 0 에서 4시간동안회화시킨후 2시간방냉한후도가니의무게를측정하여구하였다 (NICS 2009). 조지방, 조단백, 조섬유함량은수분함량을보정하여최종함량을구하였다. 지방산조성귀리의지방산조성분석은변형된 Rafael & Mancha (1993) 의방법을사용하였다. 분쇄시료 0.3 g의분말시료에 methanol : heptanes : benzene : 2,2-dimethoxypropane : H 2 SO 4 (37:36:20:5:2, v/v) 로조제된용액을가하고 80 로가열하여 digestion 및 lipid transmethylation이동시에이루어질수있도록하였다. 가열이끝난 single phase는상온에서냉각후 fatty acid methyl esters(fames) 가함유된상등액을 capillary GC에주입하였다. 지방산분석에사용된 GC system 은 HP6890 System 불꽃이온화검출기 (Flame Ionization Detector : FID, HP Co., USA) 이었고, 컬럼은 HP-Innowax capillary(0.25 μm i.d. 30 m) 를사용하였다. 분석조건은 initial temperature 150, final temperature 280 로분당 4 증가되도록하였고, carrier gas는 N 2 를분당 1.0 ml로흘려주었다. 분석이진행되는동안 injector와 detector온도는각각 250 및 300 가되도록유지하였다. 표준 FAME mix(c14-c22) 는 Supelco사 (Bellefonte, USA) 제품을사용하였다. 식이섬유함량식이섬유분석은 AOAC 방법에의한효소중량법으로분쇄시료 1 g을각각 30분간효소분해 (1단계 α-amylase, 2단계 protease, 3단계 amyloglucosidase) 하였다. 효소처리를통해전분, 단백질등을분해한후증류수로여과하여물에녹지않는잔여물 (IDF) 을 78% 알콜과아세톤으로세척하여 105 건조기에넣고, 증류수에여과되어포집된용액은알콜로침전시킨후또다시여과하여 78% 알콜과아세톤으로세척한잔여물 (SDF) 을 105 건조기에넣어건조시켰다. 각각의 IDF, SDF 잔여물은 105 건조기에서 24시간건조시켰다. 각각의시료에대해단백질함량과회분 (525 에서 5 시간이상 ) 함량을구하여보정하였다. 총식이섬유 (TDF) 함량은 IDF, SDF를각각산출하여두값을더하여산출하였다. 귀리의총베타글루칸함량은 Oat β-glucan kit(megazyme Pty. Ltd. Australia) 를이용하여측정하였다. 분쇄가루 0.5 g 에 50% EtOH 1 ml와 Sodium phosphate buffer 5mL을추가한후 100 항온수조에서 2분간반응시킨다음다시 3분간반응후교반하였다. 추출물은 40 항온수조에서 5분냉각후 Lichenase 200 μl 넣고혼합한다음 40 항온수조에 1시간반응시킨후즉시찬물에냉각시킨후증류수 24 ml 첨가하여 30 ml로정용하였다. 추출물을원심분리한 (3000 rpm, 10분 ) 상징액 100 μl에 β-glucosidase 100μL 를넣고혼합하였다. 이때 blank는 Glucosidase 대신 Sodium acetate buffer를사용하였다. 시료는최종 40 항온수조에서 15분간 incubation 시킨후각 tube에 Glucose oxidase/ peroxidase(gopod) reagent 3mL 첨가하고다시 40 항온수조에 20분반응시킨후즉시냉각시켜각반응이끝난시료를 510 nm에서흡광도를측정하였다. 표준곡선은 100 ~ 500 ppm 농도의 β-glucan용액을사용하였다. 호화양상호화도는 rapid visco analyzer (RVA-3D, Newport Australia) 를이용하여 Jung et al.(2001) 의방법으로분석하였다. 분쇄시료 3 g 칭량한후기기전용알루미늄캔에담고증류수 25 ml 첨가하고교반후분석하였으며 50 에서 1 분간정치후 3분 30초동안일정한속도로 95 까지상승시키고, 3분간유지후다시 4분간 50 로냉각하여 1분 30초정치하는조건으로 3반복측정하였다. 이를통해호화개시온도 (gelatinization temperature), 최고점도 (peak viscosity), 최저점도 (hot viscosity), 최종점도 (cool viscosity), 강하점도 (breakdown), 치반점도 (setback) 값을얻었다. 통계처리실험치는평균값과표준오차로표시하였다. 통계분석은 SAS 프로그램 (Version 9.2, SAS Institute Inc., Cary, NC, USA) 을이용하였다. 평균간비교를위하여분산분석 (ANOVA) 을수행하고, 유의성이있을경우 5% 유의수준에서 Duncan의다중검정을실시하였다. 결과및고찰 Dietary Fiber(%) = 잔여물 - 단백질량 - 회분량 - Blank 100 시료량 국내귀리품종의외관품질쌀귀리품종이겉귀리품종보다길이는길고두께가두꺼

5 국내육성귀리품종의이화학적특성및식이섬유함량분포 41 운경향을보였으나너비와두께는귀리품종간에큰차이를보이지않았다. 쌀귀리는 조양, 수양 품종이겉귀리는 동한, 조풍 품종이길이가길었다. 장폭비는 3.0~3.83 이었으며, 장폭비가 3.0 이상일때장립종으로판단할수있으며 (Chae et al. 2008), 쌀귀리, 겉귀리모두장립종이었으며, 겉귀리는비교적 3.0~3.38로장립비율이높지않았으나쌀귀리의 조양 과 수양 이 3.58, 3.83로매우장립이었다. 귀리천립중은쌀귀리인 대양, 조양 품종이가장무거웠으며, 천립중은쌀귀리가겉귀리보다무거웠다 (Table 2). 중모 2005 는길이가가장짧았으며, 천립중도작았다. 이는품종육성시천립중과경향이일치하였다 (Han et al. 2008, Han et al. 2014, Heo et al. 2003, Park et al. 2008). 귀리종실의명도 (Lighetness, L) 는겉귀리가쌀귀리품종에비해전체적으로밝았으며, 하이스피드 가가장높았고, 쌀귀리에서는 조양, 선양 품종이높았다 (Table 3). 황색도 (yellowness, a) 는 선양 ( 쌀귀리 ), 삼한 ( 겉귀리 ) 이높았으며적색도 (redness, b) 도겉귀리가쌀귀리에비해전체적으로높았으며, 겉귀리는 동한 이높았고, 쌀귀리에서는 조양 이높았다. 백도 (Whiteness) 에서도겉귀리가쌀귀리보다전체적으로높았으며, 쌀귀리에서는 선양, 대양 이높게나타났다. 귀리분말가루의명도, 백도는겉귀리가쌀귀리에비해전체적으로높았으나황색도 (a) 와적색도 (b) 값은낮았다. 명도는 삼한, 동한 이높았으며, 쌀귀리에서는 선양, 조양 이높았다. 황색도 (b) 는 선양, 조양 이적색도 (a) 도 조양 품종이높았다. 백도는 하이스피드, 삼한 이높았으며, 쌀귀리중에서는 선양 이높았다 (Table 3). 현재국내에서귀리는혼반용, 선식가루로주로이용되고있어외관품질로색도가 매우중요한데종실, 가루모두겉귀리가쌀귀리에비해품질이떨어지지않는것으로보인다. 국내육성품종의이화학적특성지방함량은 5.5 ~ 10.0% 였으며, 겉귀리가전체적으로쌀귀리보다지방함량이낮았다. 쌀귀리는 조양 (10.0%) 이가장높고, 대양 (8.5%) 이가장낮았으며, 겉귀리는 동한 (9.4%) 이높고, 삼한 (5.5%) 이가장낮았다 (Fig. 2.). 지금까지알려진외국품종도 5-9% 의지방함량을가지고있으며, 품종간차이가큰것으로보고되었다 (Flander et al. 2007, Gangopadhyay et al. 2015). 귀리는다른곡물에비해단백질함량이많으며, 총단백질함량에관계없이라이신함량은떨어지지않고일정하여좋은단백질로알려져있다 (Rasane et al. 2015). 기존문헌을보면 (Robert et al. 1985) 단백질함량이 11-15% 로존재하는데국내육성품종 선양 ( 쌀귀리 ), 삼한 ( 겉귀리 ) 이 16.4, 16.9% 로높았으며, 겉귀리가쌀귀리보다높은경향을보였다. 쌀귀리인 조ㅅ양 (11.6%) 과 중모2005 (12.5%) 가가장낮았다. 회분은 1.8 ~2.3% 수준이었으며, 겉귀리인 삼한, 동한 이 2.3% 로높았다. 조섬유는식품및사료분석시뜨거운황산과수산화나트륨을넣었을때용해되지않는유기성분으로셀룰로오스, 헤미셀룰로오스의일부, 리그닌, 펜토산으로구성되어있어소화되기어렵기때문에영양소로는취급되지않는다. 식품종류에따라다르지만, 조섬유의약 3~5배가식이섬유량의함량을추정할수있다고하였다 (Park et al. 1996). 조섬유함량은 1.2 ~ 1.5% 수준이었으며귀리품종간에큰차이를보이지는않았다. Table 2. Comparison of appearances quality of naked and hulled oat cultivars. Cultivars Length (A) (mm) Width (B) (mm) Ratio (A/B) Thickness (mm) 1000weight (g) SE 7.9±0.4 cd 2.5±0.2 b ± ±0.1 f DY 8.5±0.6 b 2.7±0.2 a ± ±0.3 a CY 9.3±0.7 a 2.6±0.3 b ± ±0.1 b SY 9.2±0.7 a 2.4±0.2 b ± ±0.4 c JM ±0.5 cd 2.5±0.2 b ± ±0.1 e SH 7.6±0.5 e 2.3±0.2 d ± ±0.8 h DH 8.0±0.6 cd 2.5±0.2 b ± ±3.4 d HS 7.5±0.6 d 2.5±0.3 b ± ±0.7 g JP 8.1±0.6 c 2.4±0.2 c ± ±0.4 i *** ns ns ***

6 42 韓育誌 (Korean J. Breed. Sci.) 48(1), 2016 Table 3. Color values and whiteness of oat cultivars. Cultivar L a b W seed flour seed flour seed flour seed flour Standard SE 47.8±1.3 d 76.2±0.0 c 6.4±0.1 a 2.5±0.0 a 14.7±0.2 ef 11.4±0.0 d 18.2±0.3 d 56.5±0.4 e DY 42.9±0.4 f 74.0±0.1 e 5.7±0.3 c 2.0±0.0 d 14.3±0.2 f 12.1±0.1 c 15.9±0.2 g 55.1±0.2 f Naked CY 49.6±0.5 c 74.8±0.2 d 6.1±0.2 ab 2.5±0.0 a 16.2±0.2 c 13.1±0.0 a 18.3±0.2 d 53.1±0.1 h SY 46.5±0.6 de 74.4±0.2 e 6.0±0.3 bc 2.3±0.0 b 15.7±0.4 cd 12.1±0.1 c 16.5±0.1 f 53.9±0.3 g JM 45.2±1.8 e 74.2±0.1 e 5.9±0.3 bc 2.3±0.1 b 15.1±0.3 de 12.2±0.0 c 15.5±0.3 h 52.4±0.4 i SH 51.4±1.0 b 82.9±0.0 a 6.3±0.4 a 2.0±0.1 d 15.3±0.2 d 10.1±0.1 f 20.3±0.1 c 74.2±0.2 b DH 51.8±1.2 b 78.6±0.5 b 5.5±0.0 d 2.1±0.1 d 17.5±0.5 a 12.4±0.2 b 20.9±0.1 b 66.1±0.1 d Hulled HS 53.5±0.7 a 82.6±0.2 a 4.7±0.7 e 1.8±0.0 e 16.9±0.6 b 10.5±0.0 e 21.3±0.2 a 74.6±0.3 a JP 47.6±0.7 d 78.5±0.3 b 5.7±0.3 c 2.2±0.1 c 15.3±0.3 de 10.5±0.1 e 17.9±0.2 e 66.8±0.2 c *** *** *** *** *** *** *** *** L, lightness; a, yellowness; b, redness; W, whiteness. Bars with different letters show significant difference (p<0.05) as determined by Duncan s Multiple Range Test. Cultivars: SE, Seonyang ; DY, Daeyang ; CY, Choyang ; JM, Jungmo2005 ; SH, Samhan ; DH, Donghan ; HS, Highspeed ; JP, Jopung. Fig. 2. Comparison of chemical properties of oat cultivars. Bars with different letters show significant difference (p<0.05) as determined by Duncan s Multiple Range Test. Cultivars: SE, Seonyang ; DY, Daeyang ; CY, Choyang ; JM, Jungmo2005 ; SH, Samhan ; DH, Donghan ; HS, Highspeed ; JP, Jopung. 지방산조성귀리의지방산조성은올레인산 (C18:1, Oleic acid, 38.1 ~ 47.9%), 리놀레산 (C18:2, Linoleic acid, 32.6 ~ 40.4%), 팔미트산 (C16:0, Palmitic acid, 14.8 ~ 18.7%), 스테아르산 (C18:0, Stearic acid, 1.5 ~ 2.6%), 리놀렌산 (C18:3, Linolenic acid, 0.8 ~ 1.5%) 순이었으며 (Fig. 3A), 불포화지방산은 79.7 ~ 83.0% 이었으며, 올레인산과리놀레산이대부분을차지하고있다 (Fig. 3B). 겉귀리는필수지방산인리놀레산, 리놀렌산이쌀귀리에비해높았으며, 쌀귀리는올레인산함량이높았다. 대양 품종이 83.0% 로가장불포화지방산함량이높고, 조풍 (82.0), 수양 (81.9), 동한 (81.9), 조양 (81.0%) 순으로높았다. 호주육성 12품종의지방산조성을보면올레인산은 37.9 ~ 42.6%, 리놀레산은 35.9 ~ 39.9% 범위를가졌고 (Zhou et al. 1988), 국내산귀리또한현재까지알려진미국, 캐나다, 핀란드등의육성품종의지방산조성과비슷한경향을보였다. 그러나 삼한 은리놀레산 (40.4%) 이올레인산 (38.1%) 보다함량이많았는데호주의 Pallinup 품종도리놀레산 39.9%, 올레인산 38.0% 로지방산조성이품종및재배

7 국내육성귀리품종의이화학적특성및식이섬유함량분포 43 (A) (B) Fig. 3. Comparison of ratio of fatty acids (A) and USFA and SFA (B) in oat cultivars. Means and standard deviation is indicated for three replicates. Bars with different letters show significant difference (p<0.05) as determined by Duncan s Multiple Range Test. C16:0, Palmitic acid; C18:0, Stearic acid; C18:1, Oleic acid; C18:2, Linoleic acid; C18:3, Linolenic acid; USFA, Unsaturated fatty acid; SFA, Saturated fatty acid. Cultivars: SE, Seonyang ; DY, Daeyang ; CY, Choyang ; JM, Jungmo2005 ; SH, Samhan ; DH, Donghan ; HS, Highspeed ; JP, Jopung. 지역에따라변화할수있다고하였다 (Martinez et al. 2010, Zhou et al. 1988). 올레익산은쌀귀리인 조양, 리놀레산, 레놀렌산은겉귀리인 삼한, 하이스피드 팔미트산은 삼한, 스테아르산은 선양 이가장높았다. 귀리의지방은밀과같은곡류 (2 ~ 3%) 에비해많은편으로 (5 ~ 10%) 사료용으로이용될때는높은에너지를생성하기때문에함량이많은것이좋을수있다. 그러나높은지방함량과유리지방산은식용으로이용시에는다양한가공에의한산패, 불쾌한냄새등을유발할수있어제품생산시저해요소가될수있으며, 저장에도문제가될수있다고알려져있다. 그러나귀리는항산화성분인비타민 E, 다양한페놀화합물이존재하여약 1년간저장에는큰문제없다고보고하였다 (Keying et al. 2009). 겉귀리는 동한, 조풍 품종이불포화지방산이높았고, 필수 지방산인리놀레산과리놀렌산이많으며, 상대적으로지방함량이낮은특성을보였다. 쌀귀리는 대양 이불포화지방산이높았으며, 리놀레산함량이상대적으로많았다. 식이섬유와베타글루칸함량식이섬유는인간의소화효소로분해되기어려운난소화성고분자물질을말하며, 셀룰로스, 헤미셀룰로스, 리그닌, 펙틴, 검등의식물성분과키틴, 키토산과같은동물성분까지포함하고있다. 식이섬유는배변활동, 콜레스테롤조절, 식후혈당상승억제에도움을주며, 이와관련된결장암, 당뇨병, 변비고혈압과같은질병예방과치료가능성이있어영양소에비교될만큼중요하게인식되고있다 (Amundsen et al. 2003, Park et al. 1996, Rasane et al. 2015). 특히, 귀리는식이섬

8 44 韓育誌 (Korean J. Breed. Sci.) 48(1), 2016 유가많은곡류로알려져있으며, 귀리의수용성베타글루칸이심혈관질환을예방하는데큰기여를하는것으로알려져있다 (FDA 1997, Rasane et al. 2015). 국내육성귀리의총식이섬유 (TDF) 함량은 13.2( 중모 )~20.6%( 대양 ) 함유되어있고, 쌀귀리인 대양, 조양 품종이 20.7, 20.6% 로가장많았다 (Fig. 4A) 수용성식이섬유 (SDF) 도 대양, 조양 품종이 4.0% 로가장많았고, 선양 이 2.51% 로가장낮았으며겉귀리는 2.97 ~ 2.81% 함량분포를보였다. 총식이섬유는품종별로큰차이를보였으나, 수용성식이섬유는선양을제외하고쌀귀리가겉귀리에비해많이함유되어있는경향을보였다. 불용성식이섬유 (IDF) 도 대양 과 조양 품종이각각 16.7% 와 16.3% 로높았다. 식이섬유는수용성불용성모두쌀귀리인대양과조양품종이높았다. 식이섬유의일종인귀리베타글루칸은비전분성다당류로체내혈중콜레스테롤저하시키고 (Maier et al. 2000, Newman et al. 1989), 당류의소화흡수를억제시키는 (Vachon et al. 1988) 등다양한생리활성효과가있는것으로알려진기능성물질이다. 국내육성품종의베타글루칸함량은 3.4% ~ 4.1% 이었으며 (Fig. 4B), 쌀귀리는 대양 품종이겉귀리는 하이스피드, 조풍 품종이 4.1, 4.09, 4.07% 로높았다. 베타글루칸함량은유전및환경조건에따라차이가있으며, 유전적인자가더중요하게영향을미치는것으로알려져있어품종간에차이가크게나타났다 (Bourne & Wheeler 1984). 일반적으로귀리는베타글루칸이 3~4% 함유되어있는것으로알려져있는데, 국내육성품종이비교적높은편이다. 최근베타글루칸이 2% 증가된귀리품종 Betagene ( 미국, 위스콘신대 ) 이개발되었는데 (Mourtzinis et al. 2012, Mourtzinis et al. 2014) 이를영양학적관점에서보면귀리가공제품에서베타글루칸함량이 20% 증가한것에해당한다. 이처럼국내에서도외국산과차별화하고부가가치향상을위해서고기 (A) (B) Fig. 4. Dietary fiber (A) and total β-glucan contents (%) (B) of oat cultivars. Bars with different letters show significant difference (p<0.05) as determined by Duncan s Multiple Range Test. SDF, soluble fiber; IDF, insoluble fiber; Cultivars: SE, Seonyang ; DY, Daeyang ; CY, Choyang ; JM, Jungmo2005 ; SH, Samhan ; DH, Donghan ; HS, Highspeed ; JP, Jopung.

9 국내육성귀리품종의이화학적특성및식이섬유함량분포 45 Table 4. Comparison of pasting properties in oat cultivars. Cultivars Peak viscosity (RVA) Trough viscosity (RVA) Breakdown (RVA) Final viscosity (RVA) Setback (RVA) Initial temperature ( ) SE 158.0±4.9 c 151±4.7 c 6.9±0.2 e 326.7±7.8 c 168.8±3.4 c 94.1±0.1 a DY 173.8±2.7 a 163.1±4.0 a 10.8±1.4 d 346.1±3.8 b 172.3±6.4 bc 92.7±0.5 b CY 158.2±1.2 c 158.9±0.8 b -0.7±0.4 g 280.9±5.7 f 122.7±5.1 e 93.5±0.4 a SY 141.6±1.6 cd 140.9±0.8 d 0.7±0.8 g 283.1±0.7 f 141.5±1.0 d 94.0±0.1 a JM 132.8±1.1 f 128.3±1.2 e 4.5±1.1 f 300.8±3.7 e 168.1±3.7 c 94.1±0.0 a SH 170.4±2.2 a 139.6±2.9 d 30.7±1.7 a 339.3±4.7 b 168.9±5.8 c 91.9±0.9 c DH 139.7±0.6 e 117.5±1.1 f 22.2±1.3 b 318.4±3.9 d 178.7±3.6 b 94.0±0.1 a HS 162.1±1.1 b 155.0±0.8 b 7.1±1.3 e 328.1±3.0 c 165.9±2.2 c 93.8±0.4 a JP 145.1±0.2 d 127.2±1.1 e 17.9±0.9 c 366.9±2.9 a 221.8±3.1 a 93.6±0.4 a *** *** *** *** *** *** Cultivars: SE, Seonyang ; DY, Daeyang ; CY, Choyang ; JM, Jungmo2005 ; SH, Samhan ; DH, Donghan ; HS, Highspeed ; JP, Jopung. 능성인베타글루칸함량이증진된쌀귀리를육성할필요가있다. 국내육성품종의호화양상 Rapid visco analyzer를통한호화양상측정시강하점도는호화중열, 전단에대한저항성과높은상관을보이고, 최종점도는밥을했을때식미를느끼는점도로낮을수록부드러움을느끼게되고, 치반점도는전분의노화경향을반영하는것으로간접적으로전분의호화특성을예측할수있는값이다 (Chun et al. 2005). 최고점도는쌀귀리는 대양 과 조양 이가장높았으며, 겉귀리는 삼한, 하이스피드 가높았다 (Table 4). 강하점도는겉귀리는 삼한, 동한 이높았고, 쌀귀리에서는 대양, 선양 이높게나타났다. 치반점도는쌀귀리인 조양 과 수양 이낮아취반후딱딱하게굳는특성이상대적으로느릴것으로보인다. 호화개시온도는 삼한 (91. 9 ), 대양 (92.7 ) 이가장낮아다른품종보다낮은온도에서호화가시작되는것으로보인다. 국내에서귀리는혼반용으로주로이용되고있어호화특성이중요한데쌀귀리인 대양 과겉귀리인 삼한 품종이비교적최고점도가높고호화개시온도, 치반점도가낮아호화특성이좋을것으로보인다. 향후국내육성귀리의소비확대를위해특산단지조성및식품소재다양화를위해재배년도, 지역에따른품질특성및귀리특이적인기능성성분에대한관련연구가더필요할 것이다. 적요소비가폭발적으로증가하고있는귀리관련식품수요에대처하기위해국내육성품종의식용및가공소재로이용하기위한품질특성이매우중요하다. 본연구에서는겉귀리의식용으로이용성을제고하고, 최근국내육성귀리품종의식품소재확대를위해쌀귀리 5, 겉귀리 4품종을대상으로외관품질, 이화학적특성, 베타글루칸을포함한식이섬유함량을분석하였으며, 그연구결과를요약하면다음과같다. 1. 귀리종실및가루의 L값, 백도값이겉귀리가쌀귀리에비해전체적으로밝았으며, 겉귀리인 하이스피드 가가장높았다. 겉귀리는쌀귀리에비해지방함량은적고단백질함량은많았다. 지방산조성은 C18:1, C18:2, C16:0, C18:0, C18:2 순이었으며, 불포화지방산은 79.7 ~ 83.0% 수준이었으며, 쌀귀리인 대양 (83.0), 겉귀리인 조풍 (82.0)% 이불포화지방산이높았다. 2. 총식이섬유는품종별로차이를보였으며, 총식이섬유함량은 13.2( 중모 ) ~ 20.6%( 대양 ) 이었으며, 수용성식이섬유도쌀귀리인 대양, 조양 품종이 4.0% 로가장많았다. 베타글루칸함량은 3.4% ~ 4.1% 이었으며, 대양 ( 쌀귀리 ), 하

10 46 韓育誌 (Korean J. Breed. Sci.) 48(1), 2016 이스피드 ( 겉귀리 ), 조풍 ( 겉귀리 ) 품종이 4.10, 4.09, 4.07% 로가장많았다. 3. 전분의호화특성은쌀귀리는 대양, 겉귀리는 삼한 품종이혼반용으로좋은특성을가지는것으로판단되었다. 사사본논문은농촌진흥청공동연구사업 ( 세부과제번호 : PJ ) 의지원에의해이루어진것임. REFERENCES 1. Amundsen AL, Haugum B, Andersson H Changes in serum cholesterol and sterol metabolites after intake of products enriched with an oat bran concentrate within a controlled diet. J. Food Nutr. 47: A.O.A.C NO , Methods of the association of official analytical chemists (15 th edn). Arlington, VA. 3. Bourne DT, Wheeler RE Environmental and varietal differences in total beta-glucan contents of barley and the effectiveness of its breakdown under different malting conditions. J. Inst. Brew. 90: Bryngelsson S, Dimberg LH, Afaf KE Effects of commercial processing on levels of antioxidants in oats (Avena sativa L.). J. Agric. Food Chem. 50: Cai S, Huang C, Ji B, Zhou F, Wise M, Zhang D, Yang P In vitro antioxidant activity and inhibitory effect, on oleic acid-induced hepatic steatosis, of fractions and subfractions from oat (Avena sativa L.) ethanol extract. Food chem. 124: Chae DC, Hong YK, Song YE, Lee GJ, Jang CJ Study on production system and utilization promotion in edible naked oats (Avena nuda L.). Rural Development Administration, Suwon, Korea. 7. Chun, A, Song J, Hong HC, Son JR Improvement of cooking properties by milling and blending in rice cultivar Goami 2. Korean J. Crop Sci. 50: Customs import and export trade statistics Report import and export trends. 9. Dimberg LH, Theander O, Lingnert H Avenanthramides- A group of phenolic antioxidants in oats. Cereal Chem. 70: FDA FDA allows whole oat foods to make health claim on reducing the risk of heart disease. Food and Drug Administration. U.S. Department of Health and Human Services. USA, Talk Paper 22 January Flander L, Salmenkallio-Marttila M, Suoritti T, Autio K Optimization of ingredients and baking process for improved whole meal oat bread quality. LWT-Food Sci. Technol. 40: Gangopadhyay N, Hossain MB, Rai DK, Brunton NP A review of extraction and analysis of bioactivities in oat and Barley and scope for use of novel food processing technologies. Molecules 20: Han OK, Park HH, Heo HY, Park TI, Seo JH, Park KH, Kim JG, Hong YG, Kim DH A new naked oat cultivar for human food, Daeyang with high-yielding and good-quality. Korean J. Breed. Sci. 41: Han OK, Park HH, Park TI, Seo JH, Park KH, Kim JG, Heo HY, Hong YG, Kim DH A new early-heading and high yielding naked oat cultivar for human consumption, Choyang. Korean J. Breed. Sci. 40: Han OK, Park TI, Park HH, Park KH, Oh YJ, Kim KJ, Song TH, Jang YJ, Kim DH, Hwang JJ, Kwon YU Suyang A new naked oat cultivar with early-heading and high yielding. Korean J. Breed. Sci. 46: Heo HY, Park HH, Kim MJ, Choi SW, Park KG, Nam JH, Lee CK and Kwon YU A new cold tolereant, high forage and grain yielding winter oat cultivar Samhan. Korean J. Breed. Sci. 35: Jeong HS, Kang TS, Jung IS, Park HJ, Min YK β -Glucan contents with different particle size and varieties of barley and oat. Kor. J. Food Sci. Technol. 35: Jung TW, Moon HG, Cha SW, Kim SL, Kim SK and Son BY Comparison of grain quality characteristics in waxy corn hybrids with a white and a black colored pericarp. Korean J. Breed. Sci. 33: Keying Q, Changzhong R, Zaigui L An investigation on pretreatments for inactivation of lipase in naked oat kernels using microwave heating. J. Food Eng. 95: Korea Development Institute (KDI) Economic Information Center Statistical appendices. July Lee JA, Park GS, Ahn SH Comparative of physicochemical and sensory quality characteristics of cookies added with barleys and oatmeals. Korean J. Soc. Food Cookery Sci. 18:

11 국내육성귀리품종의이화학적특성및식이섬유함량분포 Maier SM, Tumer ND, Lupton JR Serum lipids in hypercholesterollemic men and women consuming oat bran and amaranth products. Cereal Chem. 77: Marshall HG, Sorrels ME, Kelling KA, Peterson DM, Schrickel DJ, Simons MD Oat science and technology. A series of monographs. 33. P Publisher: Americal society of agronomy. 24. Martinez MF, Arelovich HM, Wehrhahne LN Grain yield, nutrient content and lipid profile of oat genotypes grown in a semiarid environment. Field Crops Res. 116: Mourtzinis S, Conley SP, John M. Gaska JM High yield input systems and impact on yield and β-glucan levels. Oatnews. org. 26. Mourtzinis S, Conley SP, John M. Gaska JM Agronomic Management and Fungicide Effects on Oat Yield and Quality. Crop Sci. Soc. Am. 55: Newman RK, Newman CW, Graham H The hypercholesterolemic function of barley β-glucans. Cereal Foods World. 34: NICS Manual of quality analysis for crop. National Institute of Crop Science. 29. Park BG, Lee HJ, Lee KH Adaptation and quality of naked oat (Avena nuda L.) Cultivars in Korea. Korean J. Breed. Sci. 27: Park KY, Ha JO, Rhee SH A study on the contents of dietary fibers and crude fiber in kimchi ingredients and kimchi. J. Korean Soc. Food Nutr. 25: Peterson DM, Hahn MJ, Emmons CL Oat avenanthramides exhit antioxidant activities in vitro. Food Chem. 79: Pirjo PS Yield component differences between naked and conventional oat. Agronomy J. 86: Rafael G, M. Mancha One-step lipid extraction and fatty acid methyl ester preparation from fresh plant tissues. Anal. Biochem. 211: Rasane P, Jha A, Sabikhi L, Kumar A, Unnikrishnan VS Nutritional advantages of oats and opportunities for its processing as value added foods- a review. J. Food Sci. Technol. 52: Robert LS, Nozzolillo C, Altosaar I Characterization of oat (Avena sativa L.) residual proteins. Cereal Chem. 62: Vachon C, John D, Jones PJ, Wood, LS Concentration effect of soluble dietary fibers on postprandial glucose and insulin in the rat. Canadian J. Physiol. Pharmacol. 66: Zhou MX, Holmes G, Robards K, Helliwell S Fatty acid composition of lipids of Australian oats. J. Cereal Sci. 28: