For the investigation on the effect of lipid on the changes in off-flavor and texture of stored brown rice, and for the determination of a simple method as a quality indicator of stored brown rice, various experiments for the analysis of physicochemical properties of stored brown rice have been conducted.
Storage temperature caused no difference in fatty acid composition of neutral lipid (NL), glycolipid (GL) and phospholipid (PL) fractions, but caused remarkable differences in fatty acid composition of free fatty acid (FFA) fractions. Amount of the increase in oleic acid of FFA fraction during storage is roughly accounted for by the amount of decrease in corresponding fatty acid of NL fraction. However, the decreased amount of linoleic acid in the NL fraction was greater than its increased H354amount in the FFA fraction. Furthermore, the amount of n-hexanal was found to be linearly proportional to the amount of oxidized linoleic acid (r=0.99), which indicates that part of the linoleic acid from the NL fraction was converted to oxidized compounds, especially hexanal, by the action of lipoxygenase present in the brown rice.
n-Hexanal in headspace over the cooked brown rice stored at the various conditions was determined by a modified direct vapor injection gas chromatographic method. The retention time of n-hexanal was 3.5 min and n-hexanal could be rapidly separated from other compounds at the operational conditions of gas chromatography. n-Hexanal contents of cooked brown rice also showed a standard deviation of less than 10% on the average. Therefore, direct analysis of n-hexanal in the headspace of cooked brown rice is a useful indicator of the lipid oxidation in the brown rice.
The amylogram peak viscosity and total setback of undefatted brown rice flour pastes increased substantially during the 12 month storage period at 35℃, but their breakdown did not show noticeable changes during the same storage period. Ether defatted brown rice flour (EDBR), which does not contain free fatty acids, also showed an increase in both peak viscosity and total setback. This means that an increase of free fatty acids hardly during storage has no effect on the peak viscosity of brown rice flour pastes. Amylase activity of brown rice decreased upon storage at 35℃. Hence, to find out whether the increase in the peak viscosity is due to the decrease of amylase activity during the storage period, each sample was tested with and without addition of mercuric chloride which is a potent inhibitor of the amylase. The results showed that peak viscosities of undefatted brown rice (UBR) and EDBR are indeed increased when treated with mercuric chloride. This means that the decrease in the amylase activity present in the UBR during the storage causes the increase in the amylogram peak viscosity of UBR during the same storage period.
To examine the cooking properties of brown rice during storage, kinetic studies on cooking of brown rice was carried out. The results showed that the cooking process comprises two mechanism: one is the gradual absorption of water from the surface to the core of the rice grains, and the other is the physicochemical changes of the brown rice component(s) by heating with water. The activation energy at temperature above 100℃ was about one-half of the value of the activation energy at temperature below 100℃.
Palatability characteristics of cooked milled rice was judged by ten panels and each panel judged three times. The close relationships were observed between the overall preference and "stickiness" and "flavor", respectively. This samples which showed high overall preference sere sticky with less stale flavor.
Stickiness scores obtained by a sensory method were closely related to those obtained by an instrumental method (Texturometer). The samples which showed higher volume expansion were also less sticky in sensory evaluation. The decrease of stickiness of cooked milled rice was paralled to the increase of total setback of brown rice flour upon storage.
The hydration rate of brown rice stored at different conditions was determined by the Becker's equation. The hydration rate of brown rice did not show significant changes during storage. It is therefore considered that hydration rate method is not plausible for the quality evaluation of stored brown rice.
현미의 장기 저장에 따라 발생되는 현미의 양적, 질적 손실을 최대한 줄일 수 있는 현미 저장 방법을 위한 연구의 일환으로 현미 저장 방법 개선에 필요한 기초자료 및 저장 현미의 품질 기준을 마련하기 위해, 저장중 현미의 품질에 직접적으로 영향을 주는 고미취 생성과 조직 변화를 정량적으로 분석, 비교하고 이들 변화에 영향을 주는 요인을 파악하였다.
저장중 중성 지방질, 당 지방질 및 인 지방질의 지방산 조성은 변화를 보여주지 않았으나, 유리 지방산의 지방산 조성은 상당한 변화를 나타내었다. 그리고 유리 지방산 분획중 올레산의 증가량은 중성 지방질 분획에서 올레산의 감소된 양과 거의 일치를 보여준 반면, 리놀레산은 유리 지방산 분획에서 증가된 양이 중성 지방질에서 감소된 양보다 훨씬 적은 값을 보였다. 이것은 중성 지방질에서 리파제에 의해 가수분해된 리놀렌산중 일부분이 n-헥산알 같은 산화 화합물로 전환된 것으로 생각되었다.
현미 취반시 생성되는 고휘발성 향기 성분중 고미취의 주성분인 n-헥산알의 가스크로마토그래피에 의한 분리및 정량을 시도하였다. 개발된 가스크로마토그래피의 운전 조건하에서 n-헥산알은 다른 고휘발성 향기 성분으로부터 완전히 분리가 되었고, 특히 머무름 시간 (retention time)은 3·5 분으로 아주 빨리 분리가 되었다. 그리고 직접 증기 주입 방법에 따른 n헥산알의 정량시 각 시료의 n-헥산알 값은 10% 이내의 오차를 보여 주어, 고휘발성 향기 성분중 n-헥산알의 정량 분석이 가능 하였다. 특히 현미 저장중 생성된 n-헥산알 양과 산화된 리놀레산 양은 비례적인 상관 관계를 보여 주어 (r = 0.99), 직접 증기 주입법에 의한 n-헥산알 정량 방법은 저장중 현미의 지방질 성분 산화의 지표로 사용될 수 있었다.
35℃에서 저장된 현미의 아밀로그람 특성중 최고 점도와 total setback 값은 저장에 따라 상당한 증가를 보여 주었으나, breakdown 값은 큰 변화를 보여주지 않았다. 저장에 따른 아밀로그람 최고 점도 변화의 요인을 살펴본 결과, 저장중 증가된 유리 지방산은 최고 점도 증가에 영향을 주지 않았으나, 감소된 아밀라제 역가가 최고 점도 변화에 직접적으로 관여함을 알수 있었다. 그러나 저장중 현미의 아밀라제 역가 감소는 total setback 증가의 요인으로는 작용하지 않았다.
취반중 밥알의 견고성 변화를 통해 현미의 취반 메카니즘을 살펴본결과, 취반시 쌀알의 표면에서 중심부로 향한 수분의 점차적인 흡수와 가열에의하여 수분과 쌀 성분과의 반응에 의한 물리화학적 변화에 의해 취반이 일어남을 알수 있었다. 그리고 100℃ 이하에서 취반했을 경우 100℃이상 보다 약 2 배의 취반 활성화 에너지를 보여 주었다.
저장중 현미의 수분 흡수 속도 변화를 Becker의 식을 이용하여 분석한결과, 저장 조건에 따른 현미의 수분 흡수 속도는 큰 차이를 보여 주지 않았다. 특히, 낮은 침지온도 에서 (25℃) 현미의 초기 수분 흡수 속도는 상당히 낮은 값을 보였는데, 이것은 현미의 미강층이 호분층 보다 더욱 조밀하고 지방질 함량 등 소수성 물질이 더욱 많아 초기의 수분 흡수 속도에 상당한 영향을 준 것으로 생각되었다.
저장 현미의 품질 평가를 위해 저장된 현미로 부터 백미를 각각 얻은 후 쌀밥의 관능 검사를 실시하였다. 전체적인 선호도는 고미(stale flavor) 및 차질음 (stickiness) 등과 상당히 좋은 상관관계를 나타내었다. 기계적 texturometer 방법및 관능 검사에서 얻어진 차질음 정도 (stickiness) 는 서로 상당히 좋은 상관 관계를 보여 주어 (r=0.99), texturometer 방법에 의한 차질음 (stickiness) 측정은 저장중 현미의 품질 변화를 측정할 수 있는 지표로 사용이 가능함을 알수 있었다. 그리고 용적 팽창 측정 방법도 관능 검사의 차질음 정도와 좋은 상관 관계를 보여 주었다. 한편 아밀로그람의 total setback 값은 차질음 정도가 낮은 현미 일수록 높은 값을 나타내어, 아밀로그람에 의한 total setback 값의 측정도 저장중 현미의 품질 변화를 예측할 수 있는 가능성을 보여 주었다.
