증숙보다 고온압력 처리하면 저항전분 함량 높아
냉각 시 20℃보다 4℃, -20℃서 저항전분 손실 줄어

김현주 농촌진흥청 국립식량과학원 수확후이용과 농업연구사

저항전분(Resistant starch, RS)은 건강한 인체의 소화기관에서 소화되지 않는 전분과 그 유도체로, 대장 내 미생물에 의해 발효되며, 식후 혈당 상승을 억제하고 콜레스테롤과 중성지방 농도를 감소시켜 심혈관계 질환 예방에 효과가 있다고 보고되고 있다.

저항전분은 형태에 따라 RS1~RS5로 구분할 수 있는데, 생전분 형태인 RS1과 B형의 결정성을 가지고 있는 감자전분, 바나나와 고아밀로스 옥수수 전분 등의 RS2는 물이 충분한 조건에서 가열되면 RS의 기능이 사라지게 된다. 가열-냉각에 의한 노화전분이나 노화 아밀로스인 RS3는 열에 안정적이므로 조리나 가공에 사용했을 때 저항전분의 기능성을 유지할 수 있다.

화학적 변성인 가교결합 등에 의한 RS4는 생전분과 같은 형태로 유지되고 입자의 수분흡수력이 낮다. 아밀로스와 지방질의 복합체인 RS5는 열에 의해 가역적으로 작용하지만, 아밀로스와 같은 직선상의 전분분자가 이중나선형 구조로 결정화되면 복합체를 형성하지 못한다. 이와 같이 저항전분은 그 형태에 따라 특성이 다르므로 식품소재로서 활용방법을 검토해야 한다.

고구마는 수분이 약 70%, 탄수화물 약 26%, 식이섬유는 약 6%로 구성돼 있다. 최근 고구마의 높은 식이섬유 함량과 폴리페놀 등과 같은 기능성분이 알려지면서 다이어트, 웰빙 식품으로 대중에게 인식되어 삶거나 찌거나 굽는 등의 방식을 이용한 직접 섭취가 증가하고 칩, 스낵, 면류, 주류 등 다양한 형태로 가공돼 판매되고 있다. 하지만 고구마에 들어있는 저항전분 탐색과 이를 활용한 가공방법 개발 및 관련 연구는 미진한 실정이다.

농촌진흥청 국립식량과학원 수확후이용과는 국립식량과학원에서 육성한 고구마 품종인 ‘단자미’, ‘신자미’, ‘전미’, ‘진율미’, ‘풍원미’, ‘호감미’ 등 6품종 중 ‘전미’의 저항전분 함량이 5.71%로 가장 높음을 확인했다. 고구마를 찌면 가열에 의해 저항전분 함량이 감소하기 때문에, 저항전분 함량을 최소화하기 위해 가열(증숙(쪄서 익힌 것), 고온압력(121℃, 100 kPa에서 5분간 처리로 익힌 것)) 및 냉각(가열 후 20℃, 4℃, -20℃에서 식힌 상태)에 따라 페이스트를 만든 후 저항전분 함량을 분석했다.

그 결과 ‘전미’가 고온압력 처리 후 20℃ 냉각 처리하면 4.75%, 증숙 후 20℃ 냉각한 것은 3.62%로 다른 품종에 비해 높은 함량을 보였으며, 증숙 처리보다 고온압력 처리 시 저항전분 함량이 높은 경향을 보였다. 그리고 가열 후 20℃에서 냉각했을 때보다 4℃, -20℃에서 냉각했을 때 저항전분 손실이 줄어든 것을 확인할 수 있었으며, 이는 가열-냉각 과정을 통해 RS3가 형성된 것으로 판단됐다.

각 품종 및 처리별 고구마 페이스트를 이용해 우유와 혼합한 후 균질하여 음료를 제조해 저항전분 및 당도를 측정한 결과, 저항전분 함량이 가장 높았던 ‘전미’가 다른 품종에 비해 당도가 높았다. 이는 관능검사 결과에도 영향을 미쳐, ‘전미’로 제조한 음료의 기호도가 다른 품종에 비해 좋았으며, 본 연구결과는 특허출원 중이다. 이번에 개발한 기술을 통해 고구마의 식품소재로서 이용 가능성이 확대될 것으로 보이며, 고구마 소비촉진과 재배농가의 소득 향상에도 긍정적인 영향을 미칠 것으로 기대된다.