벼 수확 후 건조 저장기술

1. 건조

벼에 있어서 건조는 쌀알의 증기압이 주위 공기보다 클 때 일어난다. 또한 건조는 쌀알의 표면부터 일어나기 때문에 쌀알의 표면이 중앙보다 수분함량이 낮다. 최초 표면의 건조 속도는 매우 빠르나 시간이 경과될수록 그 속도는 쌀알중앙에서 쌀알 표면으로 이동하는 수분의 속도에 의해 제한을 받게 된다. 쌀알중앙에서 표면으로의 수분이동 속도는 쌀알 내와 주위 공기와의 증기압의 차이에 의해 증가된다. 일반적으로 이러한 증기압의 차는 벼에 열을 가할 때 이루어지는데 쌀알은 수분을 흡수하는 성질을 가지고 있기 때문에 물리화학적으로 수분함량과, 온도변화에 밀접하게 반응한다.

미곡의 건조과정 중에 쌀의 품질이 저하되는 원인은 다음의 4가지에 의해 주로 일어난다. ① 급격한 건조에 의한 금간쌀 발생(건조속도영향) ② 과도한 가열에 의한 열손상립 발생(건조온도영향) ③ 과도한 건조에 의한 식미 및 도정곤란 ④ 건조 지연으로 인한 수분이 높은 벼의 변질(건조속도영향) 수확시 벼의 수분함량은 대개 22~25％정도이기 때문에 이를 수분함량 15％까지 건조시켜야만 한다.

표 1. 벼 천일건조 두께별 건조특성

건조벼두께(cm)	건조소요일수(일)	금간쌀률(％)	현백률(％)	백미 완전립률(％)
1 3 5 8	1 2 3 6	22 16 12 9	89.7 90.7 90.6 90.6	78.8 82.5 85.3 85.5

주) 수분함량 24％→15％건조

과거에는 주로 천일건조(콘크리트바닥, 아스팔트바닥, 합성수지위건조)를 하였으나 최근에는 개량곳간, 다목적 건조 저장시설 및 순환식 건조기 등을 이용하고 있다. 천일건조시 건조일수는 두께가 두꺼울수록 많이 소요되나 금간쌀 발생률이 적어 도정률과 백미의 완전립률은 높다.

한편 벼 건조방법별 건조소요일수 및 건조벼의 특성을 보면 천일건조에서는 볏짚위 망사건조가 건조시설별로는 개량곳간보다 다목적 건조저장시설로 건조하는 것이 쌀의 품질을 향상시킬 수 있다.

표 2. 건조방법별 건조일수 및 건조벼의 특성

건조방법		건조소요일수 (일)	금간쌀률 (％)	도정률 (％)	완전립률 (％)
천일건조	콘크리트바닥 볏짚 위 망사	5 3	16 10	71.7 72.3	75.3 85.8
건조시설	개량곳간 다목적 건조저장시설	14 15	8 7	71.7 72.0	94.2 94.5

벼 건조시설로서 가장 많이 보급되고 있는 순환식 건조기로 건조할 때 열풍온도별로 건조특성을 보면 열풍온도가 높아질수록 건조소요시간은 단축되었으나 금간쌀 발생률이 증가하여 도정률이 떨어지고 백미 중에 깨진쌀 발생률이 높아 양적 및 질적 손실이 증가되며 발아율도 떨어졌다.

그러므로 순환식 건조기로 벼를 건조할 때 열풍건조 온도는 종자용의 경우 40℃이하, 소비용의 경우 45~50℃ 이하로 건조함이 적당하다.

표 3. 순환식 건조기의 열풍온도별 건조소요일수 및 건조벼의 특성

열풍온도 (℃)	건조소요시 (시간)	금간쌀률 (％)	도정률 (％)	쇄립률 (％)	발아율 (％)
40 45 50 55 60 65 70	10.0 6.0 5.0 4.5 4.0 3.3 3.0	3 5 8 13 19 28 38	75.9 75.8 75.6 75.4 74.1 73.2 68.1	8.6 8.7 9.9 14.8 28.1 24.7 36.6	98 97 86 82 75 60 30

2. 저장

미곡은 저장중에 벼 자체에 일어나는 내적변화와 생물에 의한 외적피해를 받아 품질의 변화가 일어난다. 저장하는 벼는 벼의 상태와 저장조건에 따라서 진행 속도의 지속은 다르지만 호흡작용, 효소작용 및 산화가 일어나며 이에 따라 품질의 변화가 수반된다. 저장 중에 일어나는 변화를 요약하면 다음과 같다.

○ 생명력이 약화되는 생리적 변화가 일어난다. 발아율은 저장 벼의 생명력의 지표이다.

○ 벼 성분 중에서 지방이 분해되어, 유리지방산이 증가한다. 유리지방산의 산도는 저장상태의 양분을 나타내는 지표이다. 지방산도는 건물 100g중의 유리지방산을 중화시키는데 필요한 KOHmg수로 나타난다. 현미의 지방산도가 20에 달하면 변질의 주의 신호이며 25이상이면 변질의 징후를 표시한다.

○ 비타민B1이 감소하고 환원당량이 증가한다.

미곡저장 중 온도 및 습도가 높으면 해충과 미생물 발생 및 미곡의 양적 및 질적 손실이 심할 뿐만 아니라 화학적 변화도 많이 일어나 품질이 떨어진다. 그러므로 저장성을 높이기 위하여 벼의 수분함량을 15％이하로 유지하고 저장고내의 온도는 15℃이하, 습도는 70％이하 되게 하고, 그리고 공기조성은 산소 5~7％, 탄산가스 3~5％로 유지시켜주면 가장 안전하다. 그러나 우리나라 농가의 저장시설은 일반적으로 창고, 온돌방 혹은 임도정 공장에 저장하는데 주로 P·P 포대에 넣어서 포장저장하거나, 토광, 목광, 개량곳간 등에 저장하고 있어 대부분의 저장 시설이 미비하므로 저장 중 양적 감소만도 4~5％ 정도로 추정되고 있다. 따라서 대농가 중심으로 수확 후 즉시 건조 저장하여 적정관리 할 수 있는 시설의 개선되어야 한다.

그림 1. 미곡의 저장에 미치는 영향

3. 미곡의 저장방법

미곡의 조제형태에 따라 벼, 현미, 백미로 나누는데 벼는 생명력을 가지고 있고 단단한 왕겨층으로 덮여 있어 저장 중 물리화학적인 변화를 적게 받고 곰팡이나 해충의 피해로부터 현미나 백미보다 비교적 안전한 편이다.

현미는 벼보다 부피가 1/2정도 적어 창고 면적도 적게 필요하며 포장이나 유통과정에서 여러 비용이 절감될 수 있어 일본에서는 주로 현미로 저장하고 유통되고 있으며 저온저장 또는 준저온 저장시설을 45％이상 이용하고 있다.

백미는 외부온도와 습도의 변화에 민감하게 반응하여 변질이 잘 되고, 해충의 침해를 받기 쉽고, 밥맛도 떨어지기 쉬우므로 정부양곡에서는 2개월 이상 유통하지 않는 분량만큼만 도정 출하하고 있다.

가. 미곡저장방법 종류의 형태

○ 조제형태 : 벼, 현미, 백미

○ 포 장 : 3P포장, 가마니, 비닐봉지, 종이봉지, 낱알 산물

○ 온 도 : 상온, 준저온(20℃ 이하), 저온(10℃)

○ 환 기 : 통풍, 밀봉, CO2 저장법

○ 소 유 자 : 정부관리, 농협관리, 농가, 상인, 소비자

미곡은 창고의 등급에 따라 창고내의 온도 및 벼의 내 온도 차이가 크며, 등급이 낮을수록 온도 및 습도의 변화가 심하다. 특히 온도가 높고 습기가 많은 여름철에는 벼의 온도가 높고 호흡량이 많아져서 저장으로 인한 중량 저하와 변질이 많고 해충발생이 우려되므로 세심한 관리가 필요하다.

표 4. 미곡의 조제형태별 창고등급별 저장감모율 (1년저장)     (단위: ％)

구분	벼	현미	백미
저온저장고(15℃) 1급창고 2급창고 3급창고	0.46 0.93 1.95 2.82	0.78 1.79 3.16 3.66	0.92 1.82 3.40 3.71

나. 밀적밀폐식저장

벼의 저장 방법 중 통풍저장과는 정반대되는 밀적밀폐식 저장방법 또는 기밀저장법이라 하는데 이 방법은 미곡을 포장용기나 저장창고를 완전 밀폐하여 일정기간이 지나면 미곡의 호흡작용에 의하여 산소가 소비되어 산소 농도가 낮아지고, 이산화탄소가 배출됨에 따라 이산화탄소 농도가 높아지게 되어 호흡작용이 억제되고 또한 이산화탄소에 의해 해충 및 유해미생물의 발생을 억제할 수 있어 저장시 중량저하 방지에 크게 효과가 있는 방법이다.

표 5. 미곡의 밀적밀폐식 저장효과

구분	저장방법	이산화탄소농도(％)	감모율(％)	저장기간
벼	일반창고 밀적밀폐식	0.30 3~4	1.64 0.78	1년(10~9월)
백미	일반쌀통 밀폐용기	0.15 3~3.5	1.34 0.54	5개월(5~10월)