벼의 품종 및 입형별 최적도정조건을 구명하여 손실량을 최소화하고 고품질 양질쌀을 가공하기 위하여 2000년산 다산벼, 안산벼, 화성벼, 일품벼 및 동안벼의 원료품위, 제품품위, 도정특성, 도정시 소요전력 등을 조사하였다. 수확한 벼의 수분을 15%까지 건조한 후의 천립중은 다산벼가 가장 높은 28.55 g 이었고, 안산벼는 22.92 g으로 가장 낮았다. 벼의 장폭비는 다산벼, 안산벼, 동안벼, 화성벼 및 일품벼가 각각 3.03, 2.36, 2.23, 2.12 및 2.10이었다. 현미 가공시 현미기 고무롤러의 간격을 벼 품종별 두께의 20%, 30%, 40%로 다르게 조절하여 가공한 결과 현미기 고무롤러 간격을 30%로 하여 현미 가공하였을 때가 제현율이 가장 높았다. 실험실용 정미기를 이용하여 현미를 2회 도정시 다산벼는 전체 미강중 91.38%, 화성벼는 88.46%, 동안벼는 74.62%, 일품벼는 73.03%, 안산벼는 70.93%의 미강이 제거되었고, 백미가공이 끝난 후 전품종 평균 백미완전립률은 92.87%이었다.
마찰식 정미기의 성능에 영향을 미치는 기계설계 및 작동상의 인자로는 스크린의 형태, 롤러의 형태, 롤러회전속도, 출구 저항 등 여러가지가 있다. 이러한 요인들에 대한 연구가 본 논문의 저자에 의해서 시리즈로 연구되어 왔으며, 본 연구는 그의 일환으로 스크린의 단면형상(6각, 8각, 12각 그리고 원통형), 스크린에 뚫려있는 슬랏의 기울기($15^{\circ}$, $30^{\circ}$, $45^{\circ}$ 그리고 $-45^{\circ}$), 그리고 출구 저항이 정백미의 질과 양, 정백효율 그리고 정백실내의 정백압력 등에 미치는 영향을 규명하기 위해 수행되었다. 이 실험에 사용된 공시 정미기는 임도정 공장에서 널리 사용되고 있는 흡입마찰식이었며, 사용된 시료는 밀양 23호인 통일계품종이었다. 각 처리마다 동력 소모량과 정백실내의 정백압력을 측정하기 위해서 "KYOWA" 스트레인 게이지 시스템(strain gauge system), 토오크 변환기, 압력변환기 등이 사용되었다. 본 실험 결과를 요약하면 다음과 같다. 1) 정백과정중에 정백실내의 정백압력은 입구에서 가장 높았고 출구쪽으로 갈수록 점차 감소하였다. 평균 정백압력도 순환 횟수에 따라서 변화 하였는데 첫번째 순환에서 가장 높았고 순환횟수가 증가함에 따라 감소하였다. 2) 본 실험에서 사용한 출구저항 수준은 출구저항 수준 1에서 요구되는 정백도의 백미를 얻기 위한 순환 횟수는 2회 이었고 출구저항 수준 2에서는 4회 이었는데, 이를 출구저항 수준이 정백압력, 정백율, 완전미수율 및 도정 효율에 가장 큰 영향을 주었다. 3) 스크린에 뚫려있는 슬랏 각도가 $15^{\circ}$에서 $45^{\circ}$로 증가함에 따라서 정백실내의 평균 정백압력은 감소하였고, 완전미수율과 도정 효율은 증가하였으나, 일반적으로 도정수율은 감소하는 경향을 보였다. $-45^{\circ}$의 슬랏 각도를 가진 스크린에서는 슬랏 각도 $15^{\circ}$인 스크린에서와 거의 비슷한 정백압력 수준을 나타냈으나 완전미와 정백미의 생산은 매우 낮았다. 4) 스크린 표면에 기다란 강편 (보통 "띠"라고 부름)을 붙인 원통과 12각형의 스크린에서는 강편을 붙이지 않은 6각형과 8각형 스크린에서 보다는 비교적 높은 정백압력을 나타냈다. 전자는 후자에 비해서 정백효율은 높았으나 완전미수율은 떨어졌다. 5) 정백실내에서 가장 낮은 정백압력을 나타낸 8각형 스크린은 높은 도정수율과 완전미수율을 가져왔으나 상대적으로 정백효율은 낮게 나타났다. 6) 정백실내의 반경 방향의 평균 정백압력($P_R$)과 완전미수율($Y_h$)은 다음과 같은 1차적인 역비례 관계가 있었으며(평균 정백압력 범위는 0.5-0.9kg/$cm^2$), $Y_h=-28.661P_R+84.860$ ($r^2=0.858$) 정백효율($Y_e$)과 정백압력($P_R$) 사이에는 다음과 같은 2차적인 관계가 존재함을 알 수 있었다. $Y_e=-597.5P_{R^2}+929.96P_R-210.15$ ($r^2=0.759$) 정백효율은 정백압력이 0.7-0.8kg/$cm^2$일 때 가장 높았으며, 이때 변이도 가장 심한 것으로 나타났다.
정부의 미곡저장관리기술향상에 필요한 자료를 축적시키고자 벼의 저장기간이 미곡의 품질변화에 미치는 영향을 1987, 1988, 1989년산으로 2개 지역의 교탈 창고에 저장되었던 통일벼와 1989 및 1990년산 일반계로 2지역의 1급 창고에 저장되었던 벼에 대해 조사했고, 벼저장창고등급이 미곡의 품질변화에 미치는 영향을 1989년산 일반계로 3개지역의 특급, 1급 및 2급창고에 저장된 벼에 대해 조사하였으며, 1988년산 동진벼와 1989년산 동진벼를 각각 수확조제 1개월 후부터 4$^{\circ}C$, RH50%에 저온저장하고 이들을 1990년산 동진벼와 비교 조사하여 저온저장의 효과를 검토하는 한편 비교적 장기저장된 벼의 식미가 도정도를 달리하므로서 향상될 수 있는가를 알기 위해 1988년산 특급창고저장 일반계 벼, 1989년산 특급, 1급, 2급 창고저장 일반계벼에 대해 10분도와 12분도로 도정하여 비교하였다 공시곡들을 1991년 3월~4월간에 수집하여 서울대농대의 특급창고에 일시 보관 후 정보의 수분함량을 16%로 조절한 후 제현 및 도정하여 현미의 지방산도와 23인으로 구성된 전문식미검정반에 의한 밥맛평가를 하여 소비자수준에서의 저곡에 따른 품질변화에 대해 조사하였다. 그 결과는 다음과 같이 요약된다. 1. 통일계벼는 일반계벼보다 장기저장에 있어서도 현미의 지방산도가 현저히 낮았고 밥맛의 변화가 크지 않았다 2. 통일계와 일반계벼 모두 저장기간이 길어질수록 현미의 지방산도가 약간씩 높아지고 밥맛이 종합평점, 맛, 외관 및 냄새에서 조금씩 나빠지는 경향이었으며, 특히 일반벼에서 1990년산과 1989년산간에 평균평점차이가 뚜렷해졌으나 통일계벼는 1987, 1988, 1989년산간에, 일반계벼는 1989년산과 1990년산간에 밥맛평가에서 통계적 유의차를 보이지 않았다 3. 정부양곡보관창고들 중 특급창고와 1급창고에 보관했던 일반계 벼간에는 3개조사지역 모두 현미지방산도와 밥맛평가면에서 유의적 차이가 없었으나 2급창고는 3개지역 모두에서 지방산도가 약간 높고 밥맛평점이 약간씩 낮았다. 4. 저온저장(4$^{\circ}C$, RH 50%)한 벼는 2년반 저장한 벼도 밥맛의 변화가 거의 없었다. 5. 1988년산 및 1989년산 일반계를 10분도와 12분도로 도정하였을 때 도정도에 따른 밥맛의 차이는 없었다.
분쇄방법(핀밀, 초미분쇄)을 달리하여 제분한 찰수수가루의 물리화학적 특성을 조사하였다. 조단백질 함량은 PS와 UFS에서 높았고, 조지방 함량은 핀밀분쇄보다 초미분쇄에서 더 높게 나타났다. 조회분과 총 식이섬유소 함량은 도정하지 않고 핀밀분쇄한 PWS에서 가장 높았다. 겉보기 아밀로오스 함량은 핀밀분쇄한 수수가루가 초미분쇄한 수수가루보다 높았으며 껍질이 없는 경우(PS, UFS) 아밀로오스 함량이 더 낮게 나타났다. 수수가루의 평균입도크기는 도정하지 않은 수수가루에서 컸으며 핀밀분쇄한 것이 초미분쇄보다 평균입도가 큰 것으로 나타났다. 수수가루의 색도는 초미분쇄 수수가루가 핀밀수수가루보다 밝았으며 UFS의 L값이 가장 높았고, 도정한 수수가루(PS, UFS)가 통곡수수(PWS, UFWS)보다 명도가 높았다. 수분결합력은 초미분쇄 시료 UFWS에서 가장 높았으며 핀밀분쇄 PWS보다 높았다. 용해도와 팽윤력은 초미분쇄한 시료가 핀밀분쇄 시료에 비해 모두 높게 나타났으며 도정한 수수가루에서 높게 나타났다. 수수가루의 손상전분 함량은 핀밀분쇄하여 도정한 경우 손상도가 컸다. 수수가루의 호화점도 특성에서 최고점도와 최종점도 PS와 PWS에서 높았고 UFS는 가장 낮은 점도를 나타내었다. 노화도를 나타내는 setback 점도 또한 PS와 PWS에서 높아 초미분쇄보다 노화도가 높게 나타났다. 핀밀분쇄한 통곡 수수가루(PWS)가 전체적으로 높은 호화점도곡선을 보였다. 총 페놀 함량은 핀밀분쇄 수수가루가 초미분쇄 수수가루보다 높았으며 통곡 수수에서 높게 나타났다. 이러한 결과들로 보아 수수는 도정 여부와 분쇄 방법에 따라 가루의 물리화학적 특성이 달라지므로 수수가루를 이용한 제품 개발 시 각 제품의 특성에 따른 적절한 제분방법이 필요하다고 할 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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