정조 상태에서 투과법과 반사법을 이용한 백미 및 현미 성분의 비파괴 측정

Nondestructive Measurement of Chemical Compositions in Polished Rice and Brown Rice using NIR Spectra of Hulled Rice acquired in Transmittance and Reflectance Modes

미질분석은 백미상태에서 실시하는데 정조 상태에서 외관특성이 양호하더라도 밥맛이 떨어지면 상품가치가 저하될 수 있다. 산물벼의 건조와 도정과정이 복잡하고 백미의 성분분석 과정도 복잡하기 때문에 일련의 과정을 간편화하고, 산물벼 수매와 동시에 정조 상태에서 현미와 백미의 성분을 분석함으로써 수매와 도정에 반영하여 고품질의 브랜드 관리에 기여할 필요성이 있다. 현재 벼의 등급판정은 건벼상태에서 실시하므로 생벼수매시 건조시간과 비용이 많이 소요되는 문제점을 안고 있다. 앞으로 쌀 소비 형태는 품질위주의 경향이 더욱 두드러질 것이며, 수입쌀과의 차별화를 위해서는 밥맛에 의한 품질검정과 가격의 차등화가 필요하다고 생각한다. 한편 시료를 건조, 탈부, 선별, 정백가공하는 공정을 단축하고 신속한 판정을 위해서는 현미 · 백미를 이용한 성분 예측모델의 개발과 병행해서 수확 직후의 정조를 이용한 모델개발이 정밀도만 유지되면 바람직하다고 생각한다. Marshall 등(1993)은 근적외선 분광분석계를 이용하여 도정수율 예측모델을 개발하였다. 김 등(1997)은 가시광선/근적외선 분광법을 이용하여 쌀의 정백수율을 측정하는 모델을 개발하였고, 다중 희귀모델이 우수한 것으로 보고하였다. 또한 Kim 등(1998)이 분광분석법을 이용한 현미의 함수율 및 단백질 함량 예측모델을 개발하여 그 결과가 우수하다고 보고하였다. Han 등(1998)은 생벼를 Milling기를 이용하여 분쇄한 후 현미·백미의 성분 및 수율 예측모델 개발에 관한 연구를 보고한 바 있다. 그러나 성분함량은 정조, 현미 그리고 백미상태에서 각각 다르다. 쌀의 식미 영향 인자 중 단백질은 주로 쌀의 외층 전분립에 둘러싸여 있고 투수성 및 팽윤성을 저하시켜 점도 등에 마이너스 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 그러나 쌀속에 포함되어 있는 단백질 함량을 건조와 도정과정을 거처서 분석하고 식미 또는 품질검정자료로 이용하기에는 시간과 비용이 너무 많이 요구되어 비경제적이므로 근적외선 분광법등을 이용하여 쌀의 성분 및 품질을 비파괴분석하는 연구가 필요하다. 본 연구에서는 등급판정과 밥맛 추정에 필요한 기초자료와 근적외선 분광법을 이용한 분쇄하지 않은 정조상태에서 현미와 백미의 성분을 측정할 목적으로 수확 후 정조로부터 스펙트럼을 획득하였고 현미 · 백미의 단백질, 아밀로스, 지방산, 수분함량의 예측모델을 개발하여 그 정밀도를 비교 · 검토하였다.

The purpose of this study is to measure fundamental data required for the prediction of rice quality and to develop regression models to predict protein, amylose, moisture and fatty acid contents, and Toyo taste meter value (TTMV) of brown and polished rice from hulled rice NIR spectra. NIR spectra of hulled rice measured in transmittance mode (850-1050 nm) and in reflectance mode (400-2500 nm) were used to predicted chemical compositions of brown rice and polished rice. For most chemicals, the transmittance spectra could provide better calibration results than the reflectance ones. Beside the Toyo taste meter value (TTMV), the hulled rice spectra could predict chemical contents with the determination coefficients higher than 0.8. Spectra of hulled rice measured in transmittance mode could be used for the prediction of chemical compositions in brown rice and polished rice precisely. However, taste value of polished rice was a constituent that was hardly to be predicted.