제 41 회 전국 과학 전람회

농수산

전통 감주(식혜) 제조용 대체

엿기름 개발에 관한 기초 연구

경북 문경시 점촌국민학교

교사 김휘룡(金揮龍)

교사 김우영(金又永)

목 차

Ⅰ. 연구의 동기 및 목적 ·················································································1

Ⅱ. 연구의 내용 ·································································································1

Ⅲ. 연구의 方法 및 結果 ·················································································2

1. 전통감주(식혜)는 어떻게 만들까? ························································2

2. 보리 대체 엿기름의 기초 연구 ·····························································8

3. 곡류 엿기름류의 개발 ···········································································21

Ⅳ. 종합 결론 ···································································································28

Ⅴ. 전망 ·············································································································29

표 목 차

(표-1) 품종별 감주의 비교 ·············································································3

(표-2) 맥아의 자람 ···························································································4

(표-3) 날짜별 보리 엿기름 감주의 당도 ·····················································5

(표-4) 요오드 반응 검사 ·················································································6

(표-5) 각 시료의 요오드 반응 검사 ·····························································6

(표-6) 각 시료 분말가루로 만든 예비감주의 비교 ···································7

(표-7) Glucose 표준검량곡선용 ABS측정치 ··············································8

(표-8) Maltose의 표준검량곡선용 ABS측정치 ··········································9

(표-9) 각 곡식류의 날짜별 발아 정도 ·······················································11

(표-10) 벼의 발아 정도별 역가 ·································································12

(표-11) 옥수수의 발아 정도별 역가 ·························································14

(표-12) 밀의 발아 정도별 역가 ···································································15

(표-13) 보리의 발아 정도별 역가 ·····························································17

(표-14) 팥의 발아 정도별 역가 ···································································18

(표-15) 완두의 발아정도별 역가 ·································································19

(표-16) 녹두의 발아 정도별 역가 ·······························································19

(표-17) 시중감주와 보리대체 감주의 비교 ···············································21

(표-18) 벼, 옥수수 엿기름의 쌀전분에서의 역가 ····································23

(표-19) 밀, 보리엿기름의 쌀전분에서 역가 ··············································24

(표-20) 엿기름의 양과 감주의 당도변화 ···················································25

(표-21) 엿기름의 양과 감주의 당도 ·························································25

(표-22) 각 엿기름 원료의 가격 비교 ·························································27

그 림 목 차

(그림-1) 전통감주의 제조과정 ·····································································2

(그림-2) 엿기름의 제조 과정 ·······································································2

(그림-3) 맥아의 생김새 ···················································································4

(그림-4) 맥아의 자람에 따른 엿기름감주의 당도 ·····································5

(그림-5) 보리 전분 입자의 구조 ···································································6

(그림-6) 각 시료 전분의 구조 ·······································································7

(그림-7) 각 시료 분말가루의 당화정도 비교 ·············································7

(그림-8) 시료전분 Glucose의 표준 검량 곡선 ···········································9

(그림-9) 시료전분 Maltose의 표준 검량 곡선 ···········································9

(그림-10) 각 곡식류의 날짜별 발아비교 ···················································11

(그림-11) 벼 엿기름의 DNS 발색 정도 ····················································12

(그림-12) 벼의 자람과 역가 정도 ·······························································12

(그림-13) 벼의 날짜별 발아시 전분구조 ···················································13

(그림-14) 옥수수 엿기름의 DNS 발색 정도 비교 ··································14

(그림-15) 옥수수의 자람과 역가관계 ·························································14

(그림-16) 옥수수의 발아시 전분의 구조 ···················································15

(그림-17) 발아정도별 밀엿기름의 역가 ·····················································16

(그림-18) 밀의 발아시 전분의 구조변화 ···················································16

(그림-19) 보리의 발아정도별 역가 ·····························································17

(그림-20) 보리의 발아시 전분의 구조변화 ···············································18

(그림-21) 발아정도별 각 엿기름 역가의 상대 비교 ·······························20

(그림-22) 각 엿기름의 최상의 역가 비교 ·················································20

(그림-23) 각 엿기름 감주의 탁도 비교 ·····················································22

(그림-24) 각 감주의 당도 비교 ···································································22

(그림-25) 옥수수 엿기름 농도별 감주의 당도 ·········································26

(그림-26) 시간별 발아정도에 따른 엿기름 역가의 비교 ·······················27

- 1 -

Ⅰ. 연구의 동기 및 목적

우리 조상들은 전통감주(식혜)를 만들 때 보리싹(맥아)으로 만든 엿기름을 이용해

왔다.

보리 엿기름은 보리가 발아할 때 종자내 전분을 맥아당(Maltose, Glucose등)으로

분해시키는 Amylase (α, β, gluco-Amylase)를 생성하기 때문인데, 보리뿐만 아니

라 다른 곡류들도 발아시 전분을 당으로 분해시켜 energy 원으로 이용하여 자라므

로, 근본적으로 모든 곡식에 Amylase가 존재한다고 볼 수 있다.

그러나, 지금까지 다른 곡류내 Amylase를 탐색하여 보리 엿기름 대용으로 사용

하거나 과학적으로 연구 개발된 것이 없을 뿐만 아니라, 최근에는 농가의 경작형태

의 거의 보리를 생산하지 않는 쪽으로 바뀌어 보리가 다은 곡류보다 더 구하기 힘

든 경우도 있다. 그래서 다른 곡식이 보리 엿기름 정도의 역가를 가지면서 감주를

만들 수 있다면 전통감주 제조시 관행으로 굳어온 보리 엿기름 대용으로 사용하고

자 연구를 하게 되었다.

Ⅱ. 연구의 내용

1. 전통감주(식혜)는 어떻게 만들까?

가. 전통감주 어떻게 만들까?

나. 어느 품종의 엿기름이 좋을까?

다. 어느 정도 자란 맥아의 엿기름이 좋을까?

라. 보리 대체 엿기름류의 탐색

2. 보리 대체 엿기름류의 기초 연구

가. 각 엿기름류의 상대 비교 자료 제작

나. 어느 정도 자란 엿기름 역가가 가장 좋을까?

1) 벼 2) 옥수수 3) 밀

4) 보리 5) 팥 6) 녹두 7) 완두

다. 어떤 엿기름류의 역가가 최상일까?

3. 곡류 엿기름의 개발

가. 어떤 엿기름류의 감주(식혜)의 품질이 우수할까?

나. Rice Starch(쌀전분)에서의 역가는 어떠할까?

다. 어떤 상태에서 감주가 잘 될까?

라. 엿기름의 경제성은 어떠할까?

엿기름(겉보리) 물 엿기름 용액 찌꺼기 버림

멥쌀이나

찹쌀

고두밥 혼합 삭힘 끊임 단술

겉보리

수집선별 침수 싹틔우기 건조

분말 엿기름

- 2 -

+ --> -->

(1L) (4L)

↓

--> --> --> --> -->

(1L) 65℃ 100℃ 3분

5-6시간 정도

--> --> --> -->

(1일간) (4-5일)

--> -->

Ⅲ. 연구의 方法 및 結果

1. 전통감주(식혜)는 어떻게 만들까?

가. 전통감주는 어떻게 만들까?

1) 方法

o 전통감주 제조 과정, 공장을 방문 조사하였다.

o 전통감주 제조과정과 그 원료의 혼합량을 L단위의 비로 조사하였다.

2) 結果

o 전통감주의 제조과정

(그림-1) 전통감주의 제조과정

o 엿기름의 제조과정

(그림-2) 엿기름의 제조 과정

o 전통감주의 원료는 기질의 찹쌀이나 멥쌀고두밥이고, 효소액은 보리엿기

름 용액으로 보리를 4-5일 싹틔워 만든다.

o 전통감주는 엿기름 용액을 고두밥과 혼합하여 온도를 50℃-65℃로 높여

5-6시간정도 삭혀서 만든다.

- 3 -

가을 보리 큰알보리 대진보리 비 고

밥알이 뜨는

상태6-7 5 5-6

색 깔 연한갈색 연한갈색 연한갈색

탁 도 0.37 3.38 3.37탁도측정기

(영양교육청)

당 도 12.7 12.4 12.3PR100일산

(농촌지도소)

나. 어느 품종의 엿기름이 좋을까?

1) 方法

o 시료를 우리지방에서 생산되는 가을보리와 경북 농진흥원촌에서 구입한

큰알보리, 대진보리 1L씩으로 하였다.

o 18℃실내에서 4월10일-14일까지 5일간 싹을 내어 (유아 6mm, 유근

18mm정도)엿기름을 만들었다.

o 각 엿기름 100g을 물400㎖에 넣고 3시간 지난 후 걸러서 멥쌀고두밥

100g과 혼합하여 65℃보온밥통에 6시간이 지난 후 3분간 끊여 감주를 만

들었다.

o 각 엿기름으로 만든 감주의 상태, 탁도, 당도를 비교하였다.

2) 結果

(표-1) 품종별 감주의 비교

(단위:%)

(3회 평균임)

o 밥알과 뜨는 상태는 5-7개 정도이다.

o 감주의 색깔은 모두 연한 갈색이며 탁도도 0.37정도였다.

o 당도는 가을 보리가 12.7로 가장 높았다.

3) 알게된 점

o 가을보리, 큰알보리, 대진보리의 엿기름으로 만든 감주의 질은 가을보리

엿기름이 조금 더 우수하나 큰 차이가 없다.

다. 어느 정도 자란 맥아의 엿기름이 좋을까?

1) 方法

o 시료는 가을보리 1L로 하였다.

- 4 -

5.17 5.18 5.19 5.20 5.21 5.22 5.23 비고

유 아․

침수․ ․ 1 7 20 30

종자길이

9mm

유 근․

침수․ 1 14 20 25 25

종자너비

4mm

유근 4개

유아의 종

자 길이비․ ․ ․ 1/9 7/9

2

( )

3/9

3

( )

3/9

(단위:

mm)

o 시료를 하루동안 충분히 침수시킨 후 빛이 안드는 20℃실내에서 5월 17

일부터 5월 23일까지 7일간 싹을 틔웠다.

o 12시간마다 깨끗한 물로 씻고 관찰한 후 젖은 천으로 덮어 두면서 매일

100㎖씩 덜어내어 엿기름을 만들었다.

o 날짜별로 만든 엿기름 100g으로 감주를 만들어 당도를 비교하였다.

2) 結果

가) 맥아의 생김새

(그림-3) 맥아의 생김새]

o 맥아의 유근과 유아는 모두 흰색이다.

o 맥아의 유근은 4개, 유아는 1개이다.

나) 맥아의 자람

(표-2) 맥아의 자람 (20℃실내,오전8시)

( 20개 평균)

o 맥아는 유근이 먼저 나오고 난 후, 유아가 나온다.

o 맥아는 4일째 싹이 트고 5일째 7mm 정도 자란다.

o 6일 이후 유근은 자라지 않고 유아만 빠르게 자란다.

- 5 -

날짜

구분

5.19

(3일째)

5.20

(4일째)

5.21

(5일째)

5.22

(6일째)

5.23

(7일째)비고

유아크기 1 7 20 30종자의 길이

: 9mm유아와종자

길이비1/9 7/9

2

2/9

3

3/9(1/3)

당도(%) 8.7 10.5 12.75 12.3 11.2

엿기름100g

멥쌀고두밥100g

물400㎖로 만든

감주의 당도

다) 자람에 따른 보리 엿기름 감주의 당도 비교

(표-3) 날짜별 보리엿기름 감주의 당도

(단위:%, mm)

(그림-4) 맥아의 자람에 따른 엿기름감주의 당도

o 맥아의 자람이 4일째 7mm정도 자랐을 때가 당도 12.75로 가장 높다가

조금씩 떨어진다.

o 당도가 가장 높을 때 보리 종자에 대한 유아의 자람은 7/9정도 자랐을

때이다.

3) 알게된 점

o 유아의 자람과 당도의 변화 추정 곡선으로 보아 20℃실내에서 4일-5일째

보리의 엿기름이 감주제조에 좋다.

- 6 -

반응 전 반응 후 비 고

요오드 반응누른색

가루

진한

보라색

녹말

성분임

종류

검사벼 밀 옥수수 팥 완두 녹두 비고

요 오 드

반응진보라진보라진보라연갈색청자색청자색

5%요오드

용액임

라. 보리대체 엿기름의 탐색

1) 方法

o 엿기름 원료인 보리 3g을 정밀하게 갈아 껍질을 제거한 뒤 흰종이 위에

놓고 요오드 용액(5%)으로 녹말반응 검사를 하여 보리의 성분을 조사

하고 광학현미경 400배로 구조를 관찰하였다.

o 녹말성 곡류인 벼, 가을밀, 찰옥수수와 녹두, 팥, 완두를 시료로 하였다.

o 각 시료 3g씩 분말한 후 물 10㎖의 시험관에 용해시키고 요오드 반응 검

사를 하였다.

o 벼, 밀, 옥수수의 전분구조를 현미경 400배로 관찰하였다.

o 각 시료(1L)를 동일 조건으로 20℃실내에서 각 종자의 길이만큼 발아시

켜 건조분말하였다.

o 건조분말시킨 각 시료 100g씩을 원료로 멥쌀 고두밥 100g, 물 400g을 혼

합시켜 같은 方法으로 감주를 만들어 보리엿기름 감주와 비교 관찰하였

다.

o 각 시료 엿기름으로 만든 예비 감주의 비교는 밥알이 뜨는 정도, 색깔,

맛, 탁도, 당도를 측정 비교하였다.

o 기질의 당화능력은 반응 후 밥물과의 당도 차이로 하였다.

2) 結果

(표-4) 요오드반응 검사

(그림-5) 보리전분의 구조

o 엿기름 원료인 보리는 녹말성분이다.

o 보리전분의 입자 구조는 둥글거나 타원형이며 가장자리가 진하고 작은

것들도 있다.

(표-5) 각 시료의 요오드 반응 검사

o 벼, 밀, 옥수수는 진한 보라색으로 녹두, 완두는 청자색으로 팥은 연한

갈색으로 변했다.

o 벼, 밀, 옥수수는 녹말성분이 많고 팥, 녹두, 완두도 녹말성이다.

- 7 -

구분

재료

밥알이

뜨는 정도색깔 맛 탁도 당도 비고

벼 5-6 흰색 단맛 0.26 14.2 o 밥물의 당도 : 3.2

o 각엿기름자체

당도 1.2-4.3

o 각엿기름 100g

고두밥 100g

물 400㎖

밀 6-7 갈색 단맛 0.33 14.7

옥수수 2-3 자색 단맛 0.35 12.5

팥 1-2 연한녹색 단맛 0.74 6.5

완두 2-3 연한녹색 단맛 0.70 9.65

녹두 3-4 연한녹색 단맛 0.80 6.3

(그림-6) 각 시료 전분의 구조

o 쌀전분의 구조는 육각형 모양이고 밀전분은 타원형으로 큰 것과 작은 것

들로 이루어져 있다.

o 옥수수 전분은 타원형이나 가장자리 쪽으로 이중선이 보이고 완두전분은

불규칙한 둥근 모양으로서 가운데가 조금 들어간 모양이다.

( 표-6) 각 시료 분말가루로 만든 예비감주의 비교

(단위 : %)

o 각 시료로 만든 용액은 밥알이 뜨고 색깔은 조금씩 다르나 단맛을 낸다.

o 각 용액의 탁도는 벼가 가장 좋고(0.26%) 당도는 밀이(14.7%)이 좋다.

(그림-7) 각 시료 분말가루의 당화정도 비교

- 8 -

O.D의 측정값

ABS△ O.D 비고

0.1M 20.25 20.153 *방정식에 이용함

→10배희석 2.025 1.928 * 〃

0.01M 4.99 4.893 ․

→5배희석 0.998 0.901 * 〃

0.001M 0.406 0.309 * 〃

0.1mM 0.069 -0.028 의미가 없음.

0.01mM 0.069 ․

0.001mM 0.072 △O.D=O.D-Control

o 녹말성 곡류로 만든 분말가루도 보리 엿기름처럼 당화능력이 있으며, 목

두3.1%에서 밀11.5%정도의 당화능력이 보인다.

3) 알게된 점

o 녹말성 곡류인 벼, 밀, 옥수수등도 분말가루로 만든 감주의 상태, 탁도,

당도에서 엿기름이 될 수 있다.

o 감주의 당도로 보아 벼, 밀은 보리보다 우수한 엿기름이고 옥수수는 비

슷하다.

2. 보리 대체 엿기름의 기초 연구

가. 엿기름류의 상대 비교 자료 제작

1) 方法

① 각 엿기름류들을 상대 비교할 표준검량곡선(Standard Curve)을 작성하였

다.

② 시료는 전분포도당Glucose(분자량180)0.18g, 0.1㎖(0.1M농도), Maltose(분

자량 360.5)0.36g, 0.1㎖(0.1M)를 희석하였다.

③ 환원당을 붉게 변화시키는 DNS 500㎕(0.5㎖)와 각 농도 포도당액 0.5㎖

를 넣고 잘 섞었다.

④ 5분간 끊인 뒤 분광흡광계로 발색정도를 측정하였다.

⑤ △O.D는 O.D의 측정값과 Control값의 차이이다.

⑥ 표준검량곡선 방정식 농도=KxABS+B이며 ABS는 △O.D측정값이며,

Glucose의 K=0.005이고 B=-0.042, Maltose의 K=0.00137 B=0.000233이고,

이 때의 파장은 535이다.

2) 결과

가) Glucose표준검량곡선

(표-7) Glucose 표준검량곡선용 ABS측정치

Control = 0.097 (95.5.30)

- 9 -

번 호 Maltose △O.D 비 고

1 0.05M

2 0.025M 16.730

3 0.01M 7.31

4 0.005M 3.476

5 0.0025M 1.558

6 0.01M 0.560

(그림-8) 시료전분 Glucose의 표준 검량 곡선

(표-8) Maltose의 표준검량곡선용 ABS측정치

(경북대 미생물학 연구실)

(그림-9) 시료전분 Maltose의 표준 검량 곡선

o ABS(O.D)는 분광 광도계 (파장 535)의 측정값으로 y=ax+b의 방정식 농

도(M)=K*ABS+B에 대입하여 시료전분의 포도당 농도(M)을 구한다.

(Glucose:K=0.005=-0.042 Maltose:K=0.00317, B=0.000233)

o 따라서 각 엿기름류의 DNS법에 의한 발색 정도의 측정치로 각 엿기름

류의 포도당 농도를 상대 비교할 수 있다.

- 10 -

나. 어느 정도 자란 엿기름의 역가가 가장 좋을까?

1) 方法

o 시료는 보리, 벼, 밀, 옥수수, 팥, 완두, 녹두로 2L씩 정선하였다.

o 발아조건 1일간 침수한 후 ∮30cm의 바구니에 담고 빛이 안드는 20℃의

실내로 같게 하였다.

o 1일 2회(12시간 마다)물에 씻어 담고 유아, 유근을 관찰한 후 매일 100ml

씩 10일간 덜어내어 엿기름류를 만들었다.

o 각 날짜별 엿기름류를 잘게 분말하여 건조 중량으로 통일하고 Amylase

에 의한 환원당을 측정하는 DNS법으로 역가를 측정하였다.

o 각 엿기름류의 날짜별 종자 종단면의 구조를 전자현미경 1500배롶관찰하

였다.

o 전분의 환원당을 붉게 발색시키는 DNS 역가 측정법은 다음과 같이 하

였다.

① 각 시료의 건조 분말한 가루 0.5g씩과 완충용액 buffer 5ml를 시험

관에 넣어 vortex로 2분정도 잘섞어둔다.

② 작은 튜브에 1.5ml씩 넣고 (Control용 0.5ml, 실험용 0.5ml, 남는 것

여분)원심 분리하였다.

③ 기질(감자)1%전분액을 날짜별로 각각 2개씩 작은 튜브에 넣는다.

④ 실험구 튜브에 각 엿기름 시료 용액을 넣고 다른 쪽에 튜브에는

buffer만 넣고 30℃수욕조에 30분정도 반응시킨다.

⑤ 다른쪽 튜브(Control구)에 날짜별 엿기름 시료 용액을 넣은 후, 실험구

와 함께 DNS 시약 0.5ml를 넣고 100℃물에 5분간 끊인다.

⑥ 발색정도는 Control용과 실험용을 분광흡광계로 측정비교한다.

⑦ Amylase의 활성정도는 실험용과 Control용의 분광흡광계 농도차이이

다.

⑧ 발색정도가 진하여 벼, 옥수수는 4배, 밀, 보리는 10배, 녹두, 팥은 5배

로 희석하여 측정하였다.

- 11 -

날짜

종류

5/17

1일째

5/18

2일째

5/19

3일째

5/20

4일째

5/21

5일째

5/22

6일째

5/23

7일째

5/24

8일째

5/25

9일째

5/26

10일째비고

벼유근 침수 건짐 ․ ․ 6 13 20 27 35 40

7유아 ″ ″ ․ ․ 2 5 7 13 15 18

보리유근 ″ ″ 1 14 20 25 25 20 발이마름

9유아 ″ ″ ․ 1 7 20 30 40 ․ ․

밀유근 ″ ″ 7 17 30 30 20 30 발이마름

6유아 ″ ″ 5 7 20 30 35 55 ․ ․

옥수

수

유근 ″ ″ 1 12 20 30 30 35 25 ․10

유아 ″ ″ 1 8 15 20 28 40 45 ․

녹두유근 ″ 10 20 40 55 80 45 40

질금이되었음 3유아 ″ ″ ․ ․ 10 15 70 90

완두유근 ″ 2 5 12 20 30 40 ․ 마름

10유아 ″ ″ ․ ․ 5 10 15 ․

팥유근 ″ ″ 2 14 23 35 40 25 마름

9유아 ″ 건짐 ․ ․ ․ 25 60 60 잎이나옴

2) 結果

(1) 날짜별 각 곡식류의 발아 비교

(표-9) 각 곡식류의 날짜별 발아 정도 (20℃ 실내오전 8시)

(20개 평균, 단위:mm)

(그림-10) 각 곡식류의 날짜별 발아비교

- 12 -

4일 5일 6일 7일 8일 9일 10일 비고

Control 0.278 0.359 0.531 0.756 0.800 0.968 1.105엿기름을

넣지않음Sample

(x4)

0.945

(3.78)

1.526

(6.01)

1.490

(5.96)

1.903

(7.61)

2.063

(8.25)

2.102

(8.41)

2.137

(8.55)

엿기름을

넣음활성정도

Amylase0.667 1.167 0.956 1.147 1.263 1.134 1.032

실제활성

정도

(역가)

2.668

( ․ )

4.668

(2/7)

3.836

(5/7)

4.588

1

(7/7)

5.052

1

(6/7)

4.536

2

(1/7)

4.128

2

(4/7)

x4

(유아와종실

의길이비)

o 녹두는 2일째 발아하여 유근이 빨리 자랐다.

o 유아의 자람은 밀이 3일째 5mm로 가장 빨랐다.

o 벼는 가장 늦게 5일째 발아가 시작되었으며 자람이 가장 완만하였다.

나) 각 곡식류의 날짜별 발아정도에 따른 역가와 전분의 모양

(1) 벼의 발아정도별 역가와 전분의 구조

(그림-11) 벼 엿기름의 DNS 발색 정도 비교(역가조사)

( 표-10) 벼의 발아 정도별 역가 (4배 희석함)

(95.5.27)

(그림-12) 벼의 자람과 역가 정도

- 13 -

(5일째) (6일째)

(8일째) (10일째)

(그림-13) 벼의 날짜별 발아시 전분 구조변화 (95.8.1)

o 벼의 포도당 DNS발색정도는 계속 높아져 10일째 8.55로 가장 높다.

o 벼의 자람이 진행될수록 초기에는 역가가 높아져 8일째 가장 높았다가

(5.05)그 이후는 떨어진다.

o Amylase의 활성이 5일째부터 급격히 증가하여 8일째 6각형의 작은 전분

을 가장 많이 만들었으며 그 이후는 종실내 분해할 큰 전분 입자가 거의

없다.

o 벼의 엿기름의 역가는 유아가 종실의 167배 자랐을 때(8일째)가 가장

높다.

- 14 -

1일 2일 3일 4일 5일 6일 7일 비고

Control 0.213 0.402 0.641 1.052 1.031 1.345 1.365엿기름을

넣지않음Sample

(x4)

0.368

(1.47)

0.653

(2.61)

1.225

(4.90)

1.788

(7.15)

1.759

(7.04)

1.923

(7.69)

1.868

(7.47)

엿기름을

넣음활성정도

Amylase0.115 0.251 0.611 0.736 0.728 0.578 0.503

실제활성

정도

(역가)

0.622

( ․ )

1.004

(․)

2.444

(1/10)

2.944

(8/10)

2.912

1

(5/10)

2.312

(2)

2.012

2

(8/10)

x4

(유아와종실

의길이비)

(2) 옥수수의 발아정도별 역가와 전분의 구조

(표-11) 옥수수의 발아 정도별 역가 (4배희석)

(그림-14) 옥수수 엿기름의 DNS 발색 비교

(그림-15) 옥수수의 자람과 역가관계

- 15 -

1일 2일 3일 4일 5일 6일 7일 비고

Control 0.111 0.210 0.373 0.672 0.862 1.083 1.167엿기름을

넣지않음Sample

(x10)

0.618

(6.18)

0.798

(7.98)

0.967

(9.67)

1.225

(12.3)

1.456

(14.6)

1.571

(15.7)

1.567

(15.7)

엿기름을

넣음활성정도

Amylase0.507 0.588 0.594 0.549 0.594 0.488 0.400

실제활성

(역가)

5.070

( ․ )

5.880

(․)

5.940

(5/6)

5.490

(1)

5.940

3

(2/6)

4.880

(5)

4.00

5

(5/6)

x10

(유아와종실

의길이비)

(2일째) (3일째)

(4일째) (6일째)

(그림-16) 옥수수의 발아시 전분의 구조

o 옥수수는 4일째 유아가 8mm 자랐을 때 포도당의 발색정도는 7.152이고

역가는 2.944로 가장 높다.

o 옥수수의 발아가 증가될수록 Amylase의 활성은 떨어진다.

o 옥수수의 전분은 처음에는 둥근입자 표면에 콜로이드 상태가 되었다가

훨씬 작은 둥근입자로 분해된다.

(3) 밀의 발아정도별 역가와 전분의 구조

(표-12) 밀의 발아 정도별 역가 (10배 희석함)

(95.5.27)

- 16 -

(그림-17) 발아정도별 밀엿기름의 역가

(1일째) (3일째)

(4일째) (5일째)

(그림-18) 밀의 발아시 전분의 구조 변화

o 밀엿기름의 전분구조 변화가 작은 둥근 입자로 가장 많이 분해됨.

o 밀엿기름은 3일-5일 사이 역가가 가장 높고(5.94)이때 유아와 종실의 길

이의 변화가 비슷하다.

o 밀엿기름의 포도당 농도는 6일째 15.71의 O.D측정치로 보아 가장 높다.

o 밀엿기름의 Amylase의 활성력은 1일부터 5.07로 높아지며 6일 이후

(4.88)서서히 떨어지며 유아의 자람은 4일째부터 빨라진다.

- 17 -

1일 2일 3일 4일 5일 6일 7일 비고

Control 0.089 0.155 0.461 0.567 0.839 0.985 0.985엿기름을

넣지않음Sample

(x10)

0.477

(4.77)

0.606

(6.06)

0.901

(9.01)

1.182

(11.8)

1.470

(14.7)

1.053

(10.5)

1.405

(14.1)

엿기름을

넣음활성정도

Amylase0.388 0.451 0.540 0.615 0.631 0.578 0.420

실제활성

정도

(역가)

3.880

( ․ )

4.510

(․)

5.400

(․)

6.150

(1/9)

6.310

(7/9)

5.180

3

(3/9)

4.200

4

(4/9)

x10

(4) 보리의 발아정도별 역가와 전분의 구조

(표-13) 보리의 발아 정도별 역가 (10배 희석)

(95.5.27)

(그림-19) 보리의 발아정도별 역가

(2일째) (4일째)

- 18 -

1일 2일 3일 5일 6일 7일 비고

Control 0.343 0.310 0.250 0.378 0.334 0.545엿기름을

넣지않음Sample

실험구0.951 0.897 0.597 1.115 0.419 1.034

엿기름을

넣음활성정도(차)

Amylase0.608 0.569 0.347 0.737 0.419 0.489

실제활성

정도 (역가)

3.04

( ․ )

2.845

(․)

1.735

(2/9)

3.685

2

(5/9)

2.095

3

(8/9)

2.445

4

(4/9)

x5

(유아와종실

의길이비)

(5일째) (7일째)

(그림-20) 보리의 발아시 전분의 구조변화

o 유아가 4일째 자라기 시작하면서 타원형의 전분입자는 떨어져 나가 5일

째 가장 활발하다.

o 보리의 역가는 5일째 유아가 종실의 7/9정도 자랐을 때 6.31로 가장 높

다.

o 유아가 종실의 2배 이상 자라면서 Amylase의 활성은 떨어진다.

(5) 팥, 완두, 녹두의 발아정도별 역가

(표-14) 팥의 발아 정도별 역가 (5배 희석함)

o 팥의 역가는 불규칙적이나 5일째가 3.685로 가장 높다.

o 5일째 팥의 유근은 종실의 2-3배 정도 자랐다.

- 19 -

2일 3일 비고

Control 0.615 0.631 엿기름을 넣지않음

Sample

(x5)

1.316

(6.58)

1.362

(6.81)엿기름을 넣음

활성정도(차)

Amylase0.701 0.731

실제활성

정도 (역가)

3.505

(2/10)

3.655

(5/10)

x5

(유아와종실

의길이비)

1일 2일 3일 4일 6일 7일 비고

Control 0.144 0.255 0.325 0.721 1.213 1.093엿기름을

넣지않음Sample

(x5)

0.307

(1.53)

0.477

(2.39)

0.794

(3.97)

1.438

(7.19)

1.713

(8.57)

1.736

(8.68)

엿기름을

넣음활성정도(차)

Amylase0.163 0.222 0.469 0.717 0.490 0.643

*실제

활성정도

(역가)

0.815

( ․ )

1.110

3

(1/3)

2.345

6

(2/8)

3.585

13

(1/3)

2.450

18

(1/3)

3.215

(15)

x5

(유아와종실

의길이비)

(표-15) 완두의 발아정도별 역가 (5배희석함)

(95.5.27)

o 완두의 엿기름 역가는 3일째 유근이 종실의 5/10정도자랐을 때 3.655로 2

일보다 높다.

(표-16) 녹두의 발아 정도별 역가

(5배 희석함)

(95.5.28)

o 녹두의 발아정도별 역가는 4일째 3.585로 가장 높다.

o 녹두 엿기름의 역가가 가장 높은 4일째 유근은 40mm정도 자랐으며 종

실 길이의 13-14배이다.

3) 알게된 점

o 곡류별 최상의 역가는 종자발아 후 적절한 시기가 있다.

o 최상의 역가는 곡류의 종류에 따라 다르며 유아나 유근이 자람에 따라

- 20 -

떨어진다.

o 곡류의 전분입자는 Amylase가 활성되면서 보다 작은 입자로 분해된다.

o 곡류의 종류별 최상의 역가는 Amylase가 최대로 활성화되는 때이다.

o 유아(유근)의 자람과 종실의 길이 비는 관행으로 굳어온 2-3배와 일치하

지 않는다.

다) 어떤 엿기름류의 역가가 최상일까?

1) 方法

o 각 곡류의 발아정도별 엿기름의 Amylase활성정도의 역가를 상대 비교하

였다.

2) 結果

(그림-21) 발아전도별 각 엿기름 역가의 상대 비교

o 보리엿기름의 역가가 6.31로 가장 높고 옥수수가 2.94로 가장 낮다.

(그림-22) 각 엿기름의 최상의 역가 비교

- 21 -

시중의

식혜벼 보리 밀 옥수수 녹두 팥 비고

밥알이뜨

는정도4-5 8-9 4-5 8-9 2-3 2-3 ․

요오드반

응 검사

변화없

음

변화없

음

변화없

음

변화없

음

변화없

음보라색 ․

색깔연한갈

색흰색

연한갈

색갈색 보라색 연녹색 보라색

탁도(%) 0.38 0.26 0.37 0.33 0.35 0.80 0.74

당도(%)

12.21 15.0

(5.502)

(3회사제품평균)

*삼성식혜:12.0

*맛그린식혜:12.3

*진도식혜 :12.3

12.75

(6.31)

16.75

(5.94)

14.35

(2.944)

9.62

(3.585)

0.65

(0.368)

*3회평

균임

*()안은

역가임

3) 알게된 점

o 각 엿기름의 발아정도별 역가의 곡선은 다르다.

o 곡류별 최상의 역가는 보리가 6.31로 가장 높고 그 다음이 밀,벼로 5.94,

5.502의 순이다.

o 보리대체 엿기름으로 벼, 밀, 옥수수, 녹두, 완두, 팥이 될 수 있다.

3. 곡류 엿기름류의 개발

가. 어떤 엿기름류의 감주(식혜)가 품질이 우수한가?

1) 方法

o 각 곡류의 최상의 역가시엿기름을 100g씩 준비하여 물 450ml에 용해시

켜 3시간 후 고운 체로 걸러 엿기름 용액 400ml를 만들었다.

o 기질을 멥쌀고두밥 100g으로 통일하고 같은 조건으로 ∮10cm의 유리병

속에 6시간 당화시켜 감주를 만들었다.

o 뜨는 밥알을 건져내어 깨끗이 씻은 후 요오드 반응 검사를 하였다.

o 감주의 상태와 탁도 및 당도를 측정하여 보리 및 시중의 식혜와 비교 관

찰하였다.

2) 結果

(표-17) 시중감주와 보리대체 감주의 비교

(당도 및 탁도측정기, 단위:%)

* 시중의 식혜중 밥알이 뜨는 것은 삼성종합식품의 식혜임. (95.6.1)

- 22 -

(그림-23) 각 엿기름 감주의 탁도 비교

(그림-24) 각 감주의 당도 비교

o 감주의 밥알이 뜨는 정도는 벼와 밀이 8-9개로 가장 많고 보리와 시중의

삼성식혜는4-5개였다.

o 뜨는 밥알은 요오드반응 結果 거의 변화가 없었다.

o 탁도는 녹두가 0.80으로 가장 나쁘고 시중의 식혜(0.38)와 보리는 비슷하

고 벼(0.26), 밀(0.33), 옥수수(0.35)는 우수했다.

o 당도에 있어서도 시중의 식혜가 12.2%정도인데 비하여 보리감주는

12.75%이며 벼가 15.0%, 밀이 16.75%로 가장 우수했다.

o 옥수수 엿기름 감주는 역가는 가장 낮았으나 탁도와 당도는 보리 감주보

다 우수했다.

o 우수한 전통감주를 만들 수 있는 엿기름류는 보리외에 벼, 밀, 옥수수가

좋다.

의 문

- 23 -

종류

역가

벼 옥수수

비고4일

째

5 일

째

6 일

째

7 일

째

8 일

째

9 일

째

10일

째

1 일

째

2 일

째

3 일

째

4 일

째

5 일

째

6 일

째

7 일

째

Control0.

422

0.

459

0.

579

1.

004

1.

337

1.

772

1.

876

0.

531

0.

631

0.

818

1.

839

1.

833

1.

914

1.

574

Sample

실험구

0.

859

1.

337

1.

979

2.

018

2.

855

3.

140

2.

642

0.

062

1.

417

2.

160

3.

633

3.

453

3.

334

2.

805

Amylase

활성차

(역가)

0.

437

0.

878

1.

400

1.

014

1.

478

☆

1.

368

0.

766

0.

531

0.

804

1.

342

1.

794

☆

1.

620

1.

420

1.

321

*최상의

역가

나. Rice Starch(쌀전분)에서의 역가는 어떠할까?

‘옥수수 엿기름의 역가는 낮으나 옥수수 엿기름으로 만든 감주의 당도가 우수한 이유는 무엇일까?’ 궁금하였다.

1) 方法

o 한국식품개발연구원(성남)에서 구입한 쌀전분(Natural Rice DA.A＆B

Ingredients. InC.24 Spielman Road Fairfield, Nj07004)을 구하여 기질

시료 전분(1%)으로 하였다.

o 엿기름 시료는 벼, 보리, 밀 , 옥수수로 하였다.

o 엿기름 시료는 분말가루의 무게정량(0.5g)으로 하였다.

o Rice Starch의 기질시료의 DNS역가측정 방법은 감자전분의 역가측정법

과 동일하게 하였으나, 온도를 65℃ 수욕조에 30분간 반응시켰다.

o 분광흡광계의 ABS측정치로 Amylase의 활성정도를 비교하였다.

2) 結果

(표-18) 벼, 옥수수 엿기름의 쌀전분에서의 역가

- 24 -

종류

활성차

(역가)

벼 옥수수

비고1일

째

2 일

째

3 일

째

4 일

째

5 일

째

6 일

째

7 일

째

1 일

째

2 일

째

3 일

째

4 일

째

5 일

째

6 일

째

7 일

째

Control0.

544

0.

593

0.

618

0.

755

0.

822

1.

232

1.

110

0.

280

0.

251

0.

262

0.

487

1.

194

1.

093

1.

104

Sample

(실험구)

1.

088

1.

519

1.

062

2.

665

2.

091

1.

988

1.

682

0.

560

0.

631

1.

012

1.

411

2.

464

1.

155

1.

686

Amylase

활성차

(역가)

0.

544

0.

926

1.

444

1.

910

☆

1.

210

0.

756

0.

572

0.

280

0.

380

0.

750

0.

924

1.

270

☆

0.

624

0.

582

* 최 상

의역가

(표-19) 밀, 보리엿기름의 쌀전분에서 역가

o 쌀전분에서 비엿기름의 역가변화는 6일째부터 올라가 8일째 1.478로 가

장 높았다가 떨어지는 곡선이다.

o 쌀전분에서 옥수수엿기름의 역가는 4일째 1.794로 가장 높다.

o 밀엿기름은 4일째 1.910으로 가장 높고 보리엿기름은 5일째 1.270으로 가

장 높다.

3) 알게된 점

o 기질 전분이 다르면 역가도 다르다.

o 옥수수엿기름으로 만든 감주의 당도가 높은 것은 타당성이 있다.

o 쌀전분에서 역가도 밀, 옥수수,벼가 보리보다 높다.

다. 어떤 상태에서 감주(식혜)가 잘 될까?

1) 方法

o 감주(식혜)를 만드는 方法을 동일하게 하고 엿기름 양을 달리 하였다.

o 멥쌀 고두밥100g을 기질로 하여 보리, 밀, 옥수수엿기름의 양을

40g,60g,80g,100g으로 물400ml의 용액을 만들었다.

o 각각 유리병속에 혼합하여 넣고 65℃ 보온밥통속에 6시간동안 시간별 당

도의 변화를 측정 비교하였다.

o 같은 방법으로 보리와 밀 엿기름 100g으로 400ml를 만들어 각각 고두밥

10g,20,g30g,50g을 넣어 만든 감주의 당도를 비교하였다.

- 25 -

중량

종류

시간

40g 60g 80g 100g

비고밀 보리

옥수

수밀 보리

옥수

수밀 보리

옥수

수밀 보리

옥수

수

1시간후 2.7 1.2 1.5 3.6 2.5 1.8 5.6 3.9 3.0 7.1 4.3 3.3 밥 물 의

당도:3.22시간후 2.4 1.9 1.2 4.1 3.0 1.8 6.0 4.0 3.2 7.6 4.2 3.5

3시간후 2.4 1.7 2.0 3.9 3.5 2.4 6.0 4.1 4.0 7.7 4.8 3.4 밥 알 이

조금뜸.4시간후 3.8 2.6 2.1 4.8 4.2 2.6 6.3 4.3 4.8 8.6 4.9 3.8

5시간후 4.0 1.8 2.0 4.8 3.6 2.8 7.2 5.0 5.2 8.9 5.8 4.2

6시간후 4.5 2.9 2.3 4.8 4.4 3.0 7.4 5.2 6.0 8.7 5.9 4.6

엿 기 름

자 체 당

도(%)

2.6 2.1 1.3 3.6 3.3 1.8 5.6 3.9 2.6 7.1 4.8 3.4

요 오 드

반응 :밥

알 이 보

라 색 으

로 변함끊 인 후

당도(%)21.4 19.1 15.8 19.3 18.1 16.5 20.5 21.5 19.4 21.8 21.7 21.4

종류

중량

구분

밀 보리비고

10 20 30 50 10 20 30 50

밥물의 당도 3.2 3.2 3.2 3.2 3.2 3.2 3.2 3.2

엿기름용액의 당도 5.7 5.7 5.7 5.7 3.6 3.6 3.6 3.6 *뜨는밥알을 요오드

검사함(변화없음)6시간후의 당도 6.9 7.7 7.9 8.9 5.4 7.6 8.5 9.4

끊인후 당도 9.2 12.4 14.5 17.6 8.8 11.3 12.6 17.8 *90초간끊임

2) 結果

(표-20) 엿기름의 양과 감주의 당도변화

(멥쌀고두밥 100g,용액400ml)

o 각엿기름의 시간별 당화과정은 엿기름용액 자체의 당도에 큰 변화가 없

고 1-3%정도의 증가에 그쳤다.

o 끊인 후의 당도는 40g옥수수 용액의 감주가 15.8%의 당도로 가장 낮았

으며 거의 20%정도로 높았다.

o 기질이 원료에 비해 많으면 완전당화가 되지 않고 당도는 높았다.

(표-21) 엿기름의 양과 감주의 당도

(단위:g%)

- 26 -

o 밀은 멥쌀고두밥20g으로도 100g엿기름 수용액100ml에서 12.4%의 당도를

낸다.

o 보리는 멥쌀고두밥30g으로 12.6%의 당도를 낸다.

(그림-25) 옥수수 엿기름 농도별 감주의 당도

o 기질 4g을 각각 0.5,1,1.5,2배의 엿기름으로 감주를 만든 당도는 10.8%,

11.4%. 13.5%. 14.1%로 증가하였다.

3) 알게된 점

o 엿기름보다 멥쌀고두밥이 2배이상 많으면 완전 당화가 되지 않고 당도만

높다.

o 당화과정중 당도는 크게 증가하지 않으나 끊으면 당도는 크게 올라간다.

o 밀엿기름은 보리보다 적은 멥쌀고두밥으로 당도가 높은 고두밥을 만든

다.

o 옥수수엿기름은 멥쌀고두밥의 1-2배 엿기름으로 감주당도(당도 11.4%이

상)를 만든다.

- 27 -

겉보리보리

엿기름벼 밀 옥수수 팥 녹두 완두 비고

1말 7,000 8,000 12,000 15,000 10,000 40,000 50,000 40,000

1되 700 800 1,200 1,500 1,000 4,000 5,000 4,000

1L당

단가350 400 600 750 500 2,000 2,500 2,000

라. 엿기름의 경제성은 어떠할까?

1) 方法

o 2, 4, 8일 시간별 발아정도에 따른 최상의 역가를 엿기름의 제조시간과

비교하였다.

o 각 곡류 엿기름을 가격을 조사하였다.

2) 結果

가) 엿기름 제조시간

(2일째) (4일째) (7일째)

(그림-26) 시간별 발아정도에 따른 엿기름 역가의 비교

o 2일째 역가는 밀이 높고 4일째는 보리가 그리고 7일째는 벼가 제일 높

다.

나) 엿기름의 가격

(표-22) 각 엿기름 원료의 가격 비교

(문경시장, 단위 : 원)

(95.5.30 현재)

o 엿기름의 원료로 겉보리가 가장 싸다.

o 보리 대체 엿기름으로 가격면에서 옥수수가 1L당 500원으로 재배폭을 넓

- 28 -

히면 대체가 가능하다.

다) 알게된 점

o 밀, 벼, 옥수수감주 탁도가 가장 좋고 당도가 높아 우수하다.

o 감주를 빨리 만들고자 할 때에는 밀엿기름이 좋다.

o 보리 엿기름이 싸나 다른 대체 엿기름으로도 실용화 가능성이 높다.

Ⅳ. 종합 결론

1. 오늘날 농촌의 경작형태의 변화로 보리가 오히려 구하기 힘든 실정이어서 보

리가 없거나 재료 구하기가 어려울 때 값싸고 손쉽게 구할수 있는 벼, 옥수수,

밀등으로 만든 엿기름으로도 보리 못지않는 우수한 전통감주의 엿기름이 된

다.

2. 전통적 보리 엿기름 감주는 품종별 큰 차이가 없다.

3. 전분의 환원당을 측정하는 DNS역가 측정법에 의하면 동일 조건에서 곡류별

Amylase의 활성정도가 다르며 20℃ 실내에서 벼는 8일째 종실의 1-2배 싹이

자랐을 때 5.05, 옥수수가 4일째 2.912, 밀이 3-4일째 5.940, 보리가 5일째

6.310의 곡류별 최상의 역가를 나타낸다.

4. 곡류별 원료가 싹틈에 따라 Amylase의 활성은 커지고 종자의 전분 구조는 벼

가 6각형, 보리, 밀, 옥수수가 타원형인데 모두 큰 전분 입자가 깨어지면서 수

많은 작은 입자로 쪼개져 이용된다.

5. 이들 최상의 역가시 엿기름으로 동일하게 전통감주 제조할 때 감주의 상태, 탁

도, 당도 등에서 시중의 식혜(탁도 0.38, 당도12.2)와 보리(탁도 0.37, 당도

12.75)보다 오히려 밀, 벼, 옥수수가 우수했다.

6. Rice Starch(쌀전분)에서도 역가는 밀(1.910), 옥수수(1.794), 벼(1.478)가 보리

(1.270)보다 높았다.

7. 밀과 벼로 감주를 만들때에는 보리보다 적은 엿기름의 양으로 보리보다 우수

한 감주를 만들 수 있고, 옥수수는 당화시간이 보리보다 오래 걸린다.

8. 엿기름의 경제성으로 보아 일찍 감주를 만들때에는 밀(2-3)이 보리(5일)보다

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좋고 재료를 구하기 쉬운 면에서는 벼, 옥수수가 좋으며 가격면에서는 아직까

지 보리, 옥수수가 좋다.

Ⅴ. 전망

o 옥수수, 밀, 벼의 이용도를 높일 수 있다.