곡물의 저장과 가공

곡물의 저장과 가공

곡물의 저장은 현재 농가에서 생산한 곡물 중 자가소비용은 농가에서 저장하고 정부에서 매입한 정부미은 정부관리 농업창고 등에서 저장하게 된다. 곡물은 저장하는 동안 충해, 변질, 그 밖의 원인에 의하여 많은 수량이 손실된다. 우리나라에서 미곡을 수확한 후부터 소비에 이르기까지의 저장손실은 약 10% 정도로 추정하고 있다.
따라서 곡물을 합리적으로 저장하여 저장중의 손실을 적게 하는 것은 다른 의미의 증산이라고 볼 수 있다.
곡물의 저장은 저장조건 및 시설 등을 적절하게 하면 저장중의 성분변화는 물론 그 손실을 최소한도로 줄일 수 있어서 저장 당초의 품질을 비교적 잘 보존할 수 있게 되는 것이다.

곡물의 저장요인

저장된 곡물은 수확 후 생리적으로 비교적 안정한 휴면상태에 있는데 이 상태에서의 생명력을 잘 보존시키는 것이 중요하다. 그러나 자연조건 하에서는 저장곡물 자체에서 변화가 일어날 뿐만 아니라 해충, 미생물 등이 번식하게 되어 피해를 입게 된다.

 

이와 같은 변화 및 피해에 영향을 주는 여러 가지 요인 중에서 곡물의 수분 및 저장온도가 가장 기본적으로 중요하다.

(1) 수분
우리나라 현미의 수분은 보통 14% 내외, 보리는 13~ 14% 정도 함유하고 있다. 곡물저장 중 곡립과 주위 공기 사이에서 수증기상을 통하여 수분의 교환이 일어나게 되어 곡물 중 수분의 수증기압과 공기의 수증기압 사이에 평행상태를 유지하게 되는데 이것을 평행수분이라 한다. 곡물의 관계습도와 곡류의 수분함량과의 관계를 나타낸 곡선을 등온흡습곡선(water a
sorption isotherm)이라 한다. 곡물이 어떤 온도에서 평행수분 함량에 이르는데도 흡습의 경우와 방습의 경우에 따라 약간 다르다.

곡물의 수분에는 고정되어 있는 결합수(pound water)와 자유로이 이동할 수 있는 자유수 (iree water)의 두 가지로 나눌 수 있는데 곡물 중 수분의 변화와 해충 및 미생물에 이용되고 호흡에 관계있는 것은 자유수 부분으로 생각된다.

곡물이 저장 중 호흡작용을 하여 성분을 소모하면서 탄산가스를 내는데 중해를 입지 않은 건조한 쌀은 호흡량이 상당히 낮다. 수분함량이 높아지면 호흡량이 높아지는데 상대습도가 75% 되는 평행수분인 17.5% 정도의 수분함량에서는 호흡량이 현저하게 높아지는 동시에 미생물의 활동이 왕성해진다.

(2) 온도
일반적으로 저장곡물의 온도는 저장고의 공기온도와 대체로 같게 되지만 이 온도가 곡립의 호흡 및 발열에 영향을 주게 된다. 일반적으로 곡물의 온도가 20°C 근처 이상이 되면 곡립의 호흡작용과 해충 및 미생물의 번식이 왕성하게 된다. 그리고 저온일수록 해충 및 미생물의 번식이 왕성하게 된다.

 

곡물저장중의 변화

곡물의 저장중 병충해 및 쌀 자체의 호흡작용에 의한 변질 등을 생각하면 잘 건조되어 수분함량이 적은 쌀을 저온에서 저장하는 것이 좋다.

(1) 생물학적 변화
일반적으로 저장중의 곡물은 시일이 지날수록 발아력이 떨어지고 빛깔 및 생기가 떨어진 다. 또한 경우에 따라서는 산패취 및 곰팡이 냄새가 발생하는 수가 있다. 해충에 의한 곡물의 피해가 양적 손실이라고 한다면 미생물에 의한 피해는 향기변화와 착색 등의 질적 손실이라고 할 수 있다. 미생물은 때로는 유독물질을 분비하는 것도 있다. 현재까지 알려진 곡류 저장중의 유독 곰팡이를 보면 수분함량이 비교적 높은 쌀에는 Penicilium islandicum 등의 곰팡이가 생육할 수 있으며, 이 곰팡이가 생육된 쌀을 먹으면 간경변을 일으키게 되는데 이때의 독성분은 islanditoxin이다. 이 곰팡이는 쌀에 생육할 때 저압색의 색소를 생산하므로 경계해야 한다. 그리고 간암을 유발하는 군에는 황국곰팡이 중에서 aspergikkus flavus가 있는데 이는 저장 곡물 등에 번식해서 aflatoxin을 생산한다. 이것은 곰팡이독 중에서 가장 독성이 강한 물질이며 간암을 유발한다.

(2) 물리 생리적 변화
생리적 변화 중에서 호흡과 발열은 가장 중요한 문제이다. 저장 중의 미맥은 주로 호흡에 의하여 그 성분을 소모시키게 된다. 그런데 호흡작용은 곡립 그 자체와 미생물과 해충의 대사작용과 서로 함수적 관계를 이루고 상당히 복잡한 작용을 갖게 된다. 수분과 온도는 호흡의 대소를 결정하는 주요인이며 이 두 조건이 다 같이 낮으면 호흡이 감소되고 따라서 저장성이 좋아진다.
수분이 증가되면 호흡이 증대되고 미생물의 활동이 따르게 된다. 온도는 이와 같은 대사작 용에 관계되고 온도의 상승은 이와 같은 작용을 촉진한다. 저장 중에 흡수력과 흡수 평창률이 차차 적어지고 강도는 대체로 높아진다. 중해를 받든가 또는 변질되었을 때는 쌀의 수분함량이 적어지므로 용적량은 차차 적어진다.

(3) 화학성분의 변화
곡류 저장 중에 일어나는 주요한 화학변화의 내용을 보면 지방이 분해해서 유리지방산이 증가하는 변화가 가장 많고 다음은 전분의 변화가 많다. 단백질의 변화는 비교적 느린 편이다. 지방의 분해는 곰팡이 등의 미생물에 의해서 촉진된다. 저장의 조건이 나쁘거나 장기저장된 것은 유리지방산이 증가하고 비환원성당의 감소를 볼 수 있다. 이때에 환원당은 증가되는데 그 증가 추세보다도 비환원성당의 감소의 추세가 더 심하게 나타난다. 단백질은 저장 중에 묽은 알칼리 용액에 대한 가용성이 감소한다. 무기성분의 변화를 보면 현미의 저장시에 염소나 카리는 곡립의 곁층에서 배유부로 이동한다. 비타민B도 저장 중에 감소되는데 특히 여름을 지나는 동안이 심하게 나타난다. 일반적으로 곡물은 저장중에 적정산도가 증가하지만 ph의 변화는 별로 심하지 않다. 저장중 온도와 습도의 변화로 인하여 일반성분은 큰 변화가 없지만 비타민B, 이 수분에 함량에 따라 현저히 변화하고 맛이 변화하는 것은 유리지방산이 생겨 산가가 증가한다.

(4) 생물에 의한 피해
곡물저장의 실제문제로서 해충, 미생물, 쥐 등의 생물에 의한 피해가 가장 크다. 세계적으로 저장곡물의 5%가 해충에 의해서 손실되는 것으로 추정되고 있다. 저장중의 곡물에 기생하는 해충은 수십 종이 보고되고 있으나 그 중에서 중요한 것들을
보면 딱정벌레류와 나방류 및 거미류에 속하는 것들이다.