귀리, 팽화처리 하면 조직감ㆍ향미 변화, 항산화 효율 높여
건강식, 아침대용식, 차, 죽 등 다양한 제품 개발에 활용 기대

이유영 국립식량과학원 수확후이용과 농업연구사

귀리(Avena sativa L.)는 동계작물로 다른 곡물에 비해 단백질, 지질, 불포화지방산이 풍부하고, 베타글루칸, 토코페롤, 피트산, 아베난쓰라마이드 등 다양한 생리활성 물질을 함유하고 있다. 귀리의 생리활성 성분은 항산화, 항염증, 항심혈관질환 효능을 나타내는 것으로 알려져 있으나, 제분이 어려워 단순 분쇄하거나 가열, 압착한 형태의 오트밀로 가공해 섭취하고 있다.

팽화는 가열, 가압, 성형과 같은 복합적인 가공처리를 단시간에 할 수 있는 효율적인 식품가공법이다. 곡류의 팽화는 가열과정이 포함돼 있어 추가 조리과정이 필요 없고, 조직감이 부드러워지므로 아침식사 대용식과 같은 간편식에 주로 이용돼왔다. 곡물의 팽화처리 방법으로는 오븐을 이용해 가열-팽화시키는 방법과 팽화기를 이용해 가압-가열-팽화시키는 방법이 있다. 후자의 경우 고압에서 대기압으로 순간적인 압력 전환을 통해 곡물 내부 수분의 급격한 증발을 유도하여 곡물 조직이 부풀어 오르는 원리를 이용한 것이다. 뿐만 아니라, 가열로 곡물 표면에 마이야르 반응(Maillard reaction)이 발생하고, 이는 풍미 향상과 색감의 변화와 같은 화학적 반응을 병행한다. 고온, 고압 처리에 의해 식물 세포벽의 구조를 파괴해 유용성분 추출을 증대시키는 이점이 있다.

귀리를 1.0, 1.2MPa 압력 조건에서 팽화처리 했을 때 플라보노이드 함량은 감소했으나, 총 폴리페놀 함량은 증가했다. 팽화 귀리의 총 페놀 함량은 귀리 원곡에서는 49㎍/g이었으며, 1.0MPa에서 팽화처리 하면 625㎍/g, 1.2MPa에서 팽화처리 하면 594㎍/g으로 증가했다. 폴리페놀 성분 중 가장 큰 변화를 보인 갈산은 팽화 전에는 검출되지 않았으나, 압력 1.0MPa으로 팽화 후 519㎍/g, 압력 1.2MPa로 팽화 후 495㎍/g으로 크게 증가했다. 갈산은 가열반응을 통한 타닌의 가수분해산물로 생성되기 때문에, 가열반응이 동반되는 팽화시료에서 높게 나타난 것으로 해석된다. 갈산은 항산화와 항암 작용이 뛰어난 것으로 알려져 있어 팽화귀리는 생리활성 성분이 강화된 식품 소재로서 활용이 기대된다.

세포 내 대사과정에 의해 생성되는 활성산소종(reactive oxygen species, ROS)은 DNA를 비롯한 생체분자의 손상을 야기하며, 지속적인 산화적 손상은 암, 관절염, 노화 등 만성질환과 퇴행성질환의 원인으로 작용한다. 식물의 이차대사산물인 폴리페놀은 수산기 치환을 통해 ROS의 자유라디컬을 안정화시키므로, 체내에서 효과적으로 산화적 손상을 예방할 수 있는 대표적 항산화 물질이다. 팽화처리 후 귀리추출물의 라디칼 제거 활성 효능을 평가하기 위해 ABTS, DPPH를 분석한 결과, 팽화처리 귀리가 라디칼 제거 효능을 높이는 것으로 확인됐다. DPPH 라디칼 제거능은 1.0, 1.2MPa 팽화처리 시 원곡 대비 항산화 활성이 1.8, 2.4배로 나타났다. ABTS에서도 1.0과 1.2MPa 팽화처리 시 각각 1.4, 1.8배로 증가했다. 또한 1.0MPa 보다 1.2MPa에서 활성이 더 높았으며, 이는 추출물의 총 폴리페놀 함량과 비례하는 경향을 보였다.

이와 같은 결과는 팽화처리 중 가해지는 열과 순간적 팽화과정에 따른 물리적, 화학적 구조의 변형으로 기능성분의 추출량이 증가했으며, 팽화처리를 통한 귀리의 가공은 조직감과 향미에 변화를 주고 항산화 효율을 높여 건강식, 아침대용식, 차, 죽 등 다양한 제품 개발에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.