콩과(Fabaceae) 식물 중에 식용으로 이용되고 있는 두류 작물에는 콩(Glycine max (L.) Merrill), 팥(Vigna angularis L.), 녹두(Vigna radiata (L.) Wilczek), 동부(Vigna unguiculata (L.) Walp) 등이 있으며, 품종들도 다양하게 개발되었다(NICS, 2024). 이들 작물은 식물성 단백질과 식이섬유, 미네랄 등 필수 영양소의 공급원으로 식품과 농업 분야에 중요한 위치를 점하고 있고, 전 세계 식량 시스템 변화에도 중요한 역할을 하고 있다. 특히 콩과 녹두는 한국, 중국, 일본 및 동남아시아 국가에서 인기 있는 식품 자원이며, 주로 종자 자체로 이용되지만 콩나물과 숙주나물과 같이 싹을 틔워서 이용하기도 한다. 발아된 새싹에는 단백질, 지질, 비타민, 섬유질, 미네랄 등의 영양소와 기능성 화합 물질이 포함되어 있어서 아시아 국가에 거주하는 사람들이 채소로 흔히 섭취하고 있다(Cha 등, 2000; Chi 등, 2005). 특히 콩은 고단백질성 식품이며 영양가도 높아서 채식주의자들에게 중요한 단백질 공급원으로 이용되고 있다. 또한 콩은 질병 예방에도 도움이 되는 다양한 항산화 물질을 함유하고 있다. 반면에 녹두는 콩에 비하여 단백질 함량은 적지만 탄수화물을 다량 함유하고 있어서 중요한 에너지원으로 이용되고 있다(Mehta 등, 2021).

한편, 농업의 부가가치를 높이기 위해서는 농산물의 생산뿐만 아니라 제조･가공, 유통･체험 등이 유기적으로 연계되어야 한다. 농산물의 생산 단계에 있어서 단위 면적당 생산량, 가격 변동, 농산물의 저장비용과 안정성, 유통상의 문제 등이 부가가치를 높이는데 제한 요소로 작용하고 있다. 농산물의 제조･가공 단계는 부피가 큰 농산물의 저장 시 수반되는 어려움을 해소함과 동시에 과잉 공급되는 농산물을 처리하는 수단이며, 농산물 가격을 안정시키는 데도 중요하다. 그러나 농산물 가공의 활성화를 위해서는 생산되는 농산물의 종류나 품종에 따른 형태, 구조, 생리･생화학적인 특성에 대한 정보가 필요하며, 이를 토대로 여러 식품 분야에 활용 가능성을 다각도로 모색해야 한다. 일례로 쌀은 주식인 밥의 형태로 주로 이용되고 있지만 밥쌀의 소비가 감소하면서 주류, 음료, 과자류, 떡류, 면류 등의 가공식품 원료로 활용되고 있고(Kim, 2011), 가공적성을 향상시키기 위한 연구들도 다양하게 진행되고 있다. 그리고 콩은 종실 그 자체로뿐만 아니라 콩가루, 콩나물 등 여러 식품 분야에 응용이 가능한바(Kim과 Jung, 2023), 품종별 생리･생화학적인 측면을 고려하여 용도에 맞는 활용 가능성을 모색하여야 한다.

따라서 콩과 녹두의 장점을 식품산업 분야에 활용할 수 있도록 각 작물의 식품영양학적 가치와 응용 가능성을 모색할 필요가 있다. 이에 본 연구에서는 콩과 녹두의 이화학적 성분과 발아 등의 일차 가공적성을 평가하여, 소비 촉진을 장려하고 식품산업에의 활용에 대한 잠재적인 가능성을 제공하고자 하였다.

식물재료

식물재료는 국립식량과학원 남부작물부(경상남도 밀양) 논 시험포장에서 2022년도에 수확한 콩(Glycine max (L.) Merrill)과 녹두(Vigna radiata (L.) Wilczek)를 대상으로 하였다. 콩은 중만생종인 선유2호, 만생종인 대원, 대찬, 선풍과 유색콩인 청자3호를 포함한 5품종을, 녹두는 만생종인 다현, 산포, 아름, 다도 등 4품종을 사용하였다.

종자의 특성

콩과 녹두의 품종별 종자의 백립중은 수확한 종자를 수분함량 13% 이하로 풍건한 뒤 임의로 선별한 완전립을 대상으로 측정하였다. 종자의 표면과 분말의 색상은 색차계(Chroma meter CR-400, Minolta)를 이용하여 Hunter’s value인 명도(L^* value, lightness ranging from 0(black) to 100(white)), 적색도(a^* value, redness), 황색도(b^* value, yellowness)를 측정하였다.

종실의 이화학적 성분

콩과 녹두를 품종별로 수확한 종실은 소형파쇄기(HR 2860, Philips)로 균일하게 분쇄하고, 1 mm 체를 통과한 분말을 4°C 냉장실에 보관하면서 조단백질, 조지방 및 아밀로스 등의 품질을 분석하는 데 사용하였다. 조단백질 함량은 분말 시료를 대상으로 질소/단백질 분석기(Kjeltec 8400, Foss)를 이용하여 측정하였다(AOAC, 2005). 조지방 함량은 자동유지추출장치(Soxhlet system, B-811, Buchi Labortechnik AG)를 이용하여 n-hexane으로 3시간 열수 추출한 후 지방 함량을 구하였다. 아밀로스 함량은 Juliano(1985)의 방법에 따라 수행하여 분석하였다.

종실 내 이소플라본과 플라본의 함량

이소플라본 함량은 액체크로마토그래피(Agilent 1100 HPLC system, Agilent Technologies)로 측정하였다. 우선 종자의 분말 시료 1.0 g을 50% 메탄올에 첨가하여 12시간 실온에서 교반한 후 여과지(Whatman No. 2)를 이용하여 여과하였다. 여과된 시료는 다시 HPLC 분석을 위해 0.2 μm 필터를 이용하여 재차 여과시킨 후 분석에 이용하였다. 표준물질은 daidzein, genistein, glycitein 등 3종의 비배당체와 각각의 배당체인 daidzin, genistin, glycitin 등 3종을 사용하여 표준검량곡선을 작성하여 검량식에 의해 각각의 이소플라본 함량을 산출하였다.

플라본 함량은 액체크로마토그래피(Agilent 1100 HPLC system)로 측정하였다. 종자의 분말 시료 1.0 g을 70% 에탄올에 첨가하여 80°C에서 90분간 추출하고, 상온에서 냉각 후 syringe filter(13 mm/0.2 μm)로 여과하여 분석에 이용하였다. 표준물질은 vitexin과 isovitexin을 사용하여 표준검량곡선을 작성하여 검량식에 의해 각각의 함량을 산출하였다.

종실 내 무기질

무기성분 함량은 농촌진흥청 농업과학기술원 표준분석법에 준하여 다량원소(P, K, Ca, Mg, Na)와 미량원소(Fe, Mn, Zn, Cu)를 분석하였다(NIAST, 2000). 종자의 분말 시료에 분해용액(HNO₃:H₂SO₄:HClO₄=10:1:4)을 첨가하여 전처리 및 여과 과정을 거친 후 유도결합플라즈마 분광광도계(Inductively coupled plasma spectrophotometry-mass, ICP-Integra XL, GBC Scientific Equipment Pty Ltd.)를 이용하여 분석하였으며, 건물 중 1 g당 함량으로 제시하였다.

호화 점도 특성

호화 점도 특성은 신속점도 측정계(Rapid visco analyzer, RVA 4500, Perten Instruments)를 이용하여 측정하였다. 종자의 분말 시료는 3.0 g을 분석 전용 용기에 투입하고 25 mL의 증류수에 분산시켜 50°C에서 1분간 유지한 후 4.7분 동안 50°C에서 95°C까지 상승시키고 95°C에서 2.5분간 유지하였다. 그 후 다시 3.7분 동안 50°C로 냉각시키고, 2분간 50°C 상태로 유지하면서 점도를 측정하였다. 총 실험 시간은 약 13분 정도로 실험 후 초기 호화온도(pasting temperature), 최고점도(peak viscosity), 최저점도(trough viscosity), 최종점도(final viscosity), 강하점도(breakdown viscosity), 치반점도(setback viscosity) 등을 산출하였다.

나물 특성 평가

건실하고 균일한 크기의 종자 100 g을 4시간 수침한 후 바닥에 구멍이 있는 플라스틱 박스(20×20 cm)에 고르게 펼쳐서 기온 20°C, 수온 20°C로 조절된 암실 상태의 콩나물 재배기에 치상하여 5일간 재배하고 나물 특성과 수율을 조사하였다. 발아율은 원료콩 립수 중에 발아한 립수를 확인하여 백분율로 나타내었다. 나물 특성으로는 전장, 하배축장, 하배축 직경, 근장 등을 조사하였으며, 1회 측정 시 10개의 나물을 임의로 추출하여 조사하였으며 3회 반복하여 수행하였다. 나물 수율은 전장 5 cm 이상의 콩나물과 숙주나물을 선별하여 물기를 제거하여 무게를 측정한 후 원료콩 무게에 대한 백분율로 표시하였다.

통계분석

모든 통계분석은 SPSS 통계 패키지 18.0(SPSS)을 이용하여 수행하였다. 품종 간의 차이는 콩과 녹두로 구분하여 일원 배치 분산분석(one-way ANOVA)을 실시하였으며, 이후 Duncan의 다중검정(Duncan’s multiple range test)으로 P<0.05 수준에서 유의성을 검정하였다.

작물학적 특성

콩은 꼬투리가 갈색으로 변색되고 낙엽이 지면서 지상부가 마르기 시작하면 일시에 수확이 가능한 데 반하여 녹두는 3~5회에 걸쳐서 익는 차례대로 수확해야 하는 번거로움이 있다(Fig. 1). 그러나 콩은 재배기간이 만생종인 경우 150일로 긴 편에 반하여 녹두는 재배기간이 짧아 파종 후 90~100일이면 수확이 가능하다(데이터 미제시). 따라서 녹두는 1년 2기작 재배가 가능한 데 반해, 콩은 그렇지 못하다. 종자는 콩이 녹두에 비하여 크기가 5배 이상 크며, 100립중은 콩이 28.3~37.3 g으로 녹두 3.9~5.1 g보다 5~9배 더 무겁다(Fig. 2, Table 1).

Table 1 . Characteristics of seeds from soybean (Glycine max (L.) Merrill) and mungbean (Vigna radiata (L.) Wilczek) cultivars harvested from paddy fields.

Crops.	Cultivars.	Seed trait.			Seed surface color values1).
		Color.	100-Seed weight (g).		L*-value.	a*-value.	b*-value.
Soybean.	Daechan. Daewon. Seonpung. Seonyu-2ho. Cheongja-3ho.	Yellow. Yellow. Yellow. Yellow. Black.	31.6±0.3b2)3). 32.5±0.7b. 28.3±0.3c. 35.2±1.1a. 37.3±0.9a.		57.2±2.4a. 56.9±2.1a. 59.4±1.2a. 58.5±2.1a. 21.2±0.9b.	8.1±0.7b. 8.3±1.7b. 13.2±0.6a. 15.1±0.4a. −3.4±0.2c.	34.5±1.1a. 31.7±1.2b. 31.1±0.6b. 32.4±1.1ab. 3.1±0.2c.
Mungbean.	Arum. Dado. Dahyun. Sanpo.	Green. Green. Green. Green.	5.1±0.1a. 3.9±0.1c. 4.5±0.1b. 4.3±0.1b.		48.0±0.4a. 46.1±0.4b. 46.6±0.3b. 46.7±0.6b.	−5.7±0.1b. −4.9±0.1a. −4.9±0.1a. −4.8±0.2a.	16.4±0.5ns4). 16.0±0.4. 15.2±0.3. 16.4±0.6.

¹⁾L^*-value: 0, black; 100, white. a^*-value: −100, green; ＋100, red. b^*-value: −100, blue; ＋100, yellow..

²⁾Values are expressed as the mean±standard error of 10 replicates..

³⁾Different letters within each column indicate significant differences among cultivars of soybean and/or mungbean by Duncan’s multiple range test (P<0.05)..

⁴⁾ns: no significant..

Fig 1. Pictures describing pod ripening characteristics of soybean (Glycine max (L.) Merrill) and mungbean (Vigna radiata (L.) Wilczek) grown in paddy field regions. Pods ripen all at once in soybean, while differently in mungbean.

Fig 2. Color and size characteristics of seeds from soybean (A, Glycine max (L.) Merrill) and mungbean (B, Vigna radiata (L.) Wilczek) culti-vars.

종피 및 분말의 색차 특성

콩 품종별 종피색은 대찬, 선풍, 선유2호, 대원은 황색, 청자3호는 검은색이며, 녹두 품종별 종피색은 4종 모두 연한 녹색이다(Fig. 2). 콩에서 종피의 명도인 L^*값은 청자3호를 제외한 4품종은 55 이상으로 밝은색을 나타내었다. 그리고 적색도인 a^*값은 선풍과 선유2호가 13.2~15.1로 높았다. 황색도인 b^*값은 청자3호를 제외한 4품종 모두 높았다. 녹두 종피의 명도인 L^*값은 4품종 모두 50 이하이며, 아름이 다소 밝은 색을 나타내었다. 적색도인 a^*값은 모두 0 이하이며, 황색도인 b^*값은 모두 20 이하로 낮으면서 품종별로 유의적인 차이를 보이지 않았다(Table 1).

콩과 녹두를 분말로 제조 시 명도 L^*값은 모든 품종이 80 이상으로 밝아졌으며, 콩에서는 대찬과 선유2호가, 녹두에서는 아름이 좀 더 밝았다. 적색도 a^*값은 콩에서는 청자3호가 녹색으로 기울었고, 녹두에서는 품종 간에 유의한 차이가 없었다. 황색도 b^*값은 콩에서는 대찬이 다소 높고, 녹두에서는 다현이 다소 높았다(Table 2).

Table 2 . Characteristics of color and organic compound composition of seed flours from soybean (Glycine max (L.) Merrill) and mungbean (Vigna radiata (L.) Wilczek) cultivars harvested from paddy fields.

Crops.	Cultivars.	Color values.				Organic compound composition (%).
		L*-value.	a*-value.	b*-value.		Crude protein.	Crude fat.	Carbohydrate.
Soybean.	Daechan. Daewon. Seonpung. Seonyu-2ho. Cheongja-3ho.	88.0±0.2a1)2). 87.8±0.2ab. 87.1±0.3b. 88.1±0.1a. 80.6±0.3c.	−5.0±0.1ab. −5.3±0.2bc. −4.7±0.1a. −5.5±0.1c. −7.9±0.1d.	29.1±0.2a. 27.7±0.2c. 28.6±0.3ab. 28.3±0.1bc. 23.5±0.2d.		40.7±0.1a. 39.4±0.2b. 36.6±0.4c. 39.7±0.2b. 34.1±0.3d.	16.1±0.3a. 14.6±0.6ab. 13.2±0.3b. 15.7±0.6a. 13.6±0.6b.	30.4±0.4c. 33.2±0.4b. 37.5±0.6a. 31.6±0.4c. 38.5±0.3a.
Mungbean.	Arum. Dado. Dahyun. Sanpo.	82.9±0.3a. 81.9±0.2ab. 80.8±0.2b. 81.3±0.7b.	−6.1±0.1ns3). −5.9±0.1. −6.0±0.1. −6.2±0.1.	24.3±0.3bc. 23.6±0.3c. 25.5±0.4a. 24.5±0.2b.		27.1±0.4b. 26.8±0.3b. 28.3±0.1a. 26.2±0.3b.	0.28±0.03b. 0.52±0.07a. 0.51±0.11a. 0.46±0.03ab.	59.6±0.4a. 60.0±0.5a. 58.4±0.2b. 60.5±0.3a.

¹⁾Values are expressed as the mean±standard error of five replicates..

²⁾Different letters within each column indicate significant differences among cultivars of soybean and/or mungbean by Duncan’s multiple range test (P<0.05)..

³⁾ns: no significant..

종실의 성분

콩 종실의 성분은 조단백질> 탄수화물> 조지방 순으로 단백질과 탄수화물 함량이 좀 더 높았으며, 녹두 종실에서는 탄수화물> 조단백질> 조지방 순으로 탄수화물 함량이 대략 60%를 차지하였다(Table 2). 조단백질 함량은 콩이 34.1~40.7%인데 반하여 녹두는 26.2~28.3%로 낮았으며, 조지방은 콩이 13.2~16.1%로 많은 데 반하여 녹두는 모든 품종에서 1% 미만으로 낮았다. 탄수화물은 콩이 30.4~38.5%인데 반하여 녹두는 58.4~60.5%로 녹두가 월등히 높았다. 특히 콩에서 대찬이 다른 품종에 비하여 조단백질과 조지방 함량이 높았으며, 탄수화물 함량은 청자3호와 선풍이 각각 38.5%와 37.5%로 높고 대찬과 선유2호가 낮았다. 녹두에서 종실 성분은 품종 간에 큰 차이를 보이지 않았으며, 다현이 조단백질과 조지방 함량이 다소 높았고 탄수화물 함량은 적었다.

이소플라본은 콩에서 총함량이 145~273 μg･g^-1으로 품종 간에 차이를 보였지만, 녹두에서 모두 검출되지 않았다. 콩 중에서 선풍이 272.5 μg･g^-1으로 월등히 높았으며, 선유를 제외하고 모두 200 μg･g^-1 이상이다. 그리고 이소플라본 성분 중 daidzein은 콩 5품종 모두에서 검출되지 않았으며, glycitein은 대찬과 선풍에서 미검출되었다. Daidzin, genistin, glycitin 등 배당체 성분의 함량이 daidzein, genistein, glycitein 등 비배당체 성분보다 높았으며, genistin> daidzin> glycitin> genistein> glycitein 순으로 높았다(Table 3).

Table 3 . The proximate flavonoid compositions of seed flours from soybean (Glycine max (L.) Merrill) and mungbean (Vigna radiata (L.) Wilczek) cultivars harvested from paddy fields.

Crops.	Cultivars.	Isoflavone contents (μg･g-1).							Flavone contents (μg･g-1).
		Daidzein.	Genistein.	Glycitein.	Daidzin.	Genistin.	Glycitin.		Vitexin.	Isovitexin.
Soybean.	Daechan. Daewon. Seonpung. Seonyu-2ho. Cheongja-3ho.	ND1). ND. ND. ND. ND.	4.1±0.3ab2)3). 3.9±0.1b. 4.1±0.2ab. 4.5±0.2ab. 4.7±0.3a.	ND. 2.7±0.1b. ND. 2.4±0.1b. 3.1±0.1a.	69.9±16.4ab. 71.0±4.8ab. 100.1±9.8a. 54.5±4.8b. 77.2±21.3ab.	103.5±20.5ab. 98.9±5.9ab. 123.9±11.9a. 63.5±4.9b. 127.9±35.4a.	22.1±2.4c. 33.7±2.7b. 44.3±2.3a. 20.0±1.6c. 17.1±2.1c.		65.2±1.2b. 61.0±1.1b. 72.2±2.8a. 61.6±1.7b. 59.5±2.8b.	28.8±0.4c. 37.9±0.8b. 39.4±0.4a. 22.2±0.3d. ND.
Mungbean.	Arum. Dado. Dahyun. Sanpo.	ND. ND. ND. ND.	ND. ND. ND. ND.	ND. ND. ND. ND.	ND. ND. ND. ND.	ND. ND. ND. ND.	ND. ND. ND. ND.		454.1±35.3b. 535.0±72.7a. 408.8±13.8b. 417.9±18.6b.	434.2±35.4b. 571.8±83.6a. 407.9±15.1b. 428.4±22.6b.

¹⁾ND indicates that it was not detected..

²⁾Values are expressed as the mean±standard error of five replicates..

³⁾Different letters within each column indicate significant differences among cultivars of soybean and/or mungbean by Duncan’s multiple range test (P<0.05)..

반면 플라본은 콩에서 총함량이 60~112 μg･g^-1으로 미미한 데 반하여 녹두에서는 820~1,107 μg･g^-1으로 높은 함량을 보였다(Table 3). 즉, 녹두에서 플라본 중 비텍신과 이소비텍신 함량은 각각 409~535 μg･g^-1, 408~572 μg･g^-1이며, 다도가 다른 3품종에 비하여 높았다. 콩에서는 선풍에서 비텍신과 이소비텍신 함량이 각각 72.2 μg･g^-1, 39.4 μg･g^-1으로 다른 4품종에 비하여 유의적으로 다소 높았다.

무기성분 함량

종실 내 무기질 함량은 콩과 녹두에서 각각 57.0~63.1 mg･g^-1 DW, 41.7~43.4 mg･g^-1 DW 범위 내에 있었으며, 콩이 다소 높은 함량을 보였다(Table 4). 무기질 함량 중 다량원소는 콩과 녹두에서 모두 품종과 무관하게 K> P> Mg> Ca> Na 순으로 함량이 높았으며, 미량원소도 Fe> Zn> Mn> Cu 순으로 높았다. 콩에서 청자3호와 선유2호가 다른 3품종에 비하여 다량원소와 미량원소 함량이 유의적으로 높았고, 녹두에서는 다현과 산포가 다른 2품종에 비하여 다소 높은 함량을 보였다.

Table 4 . Mineral nutrient content of seeds from soybean (Glycine max (L.) Merrill) and mungbean (Vigna radiata (L.) Wilczek) cultivars harvested from paddy fields.

Crops.	Cultivars.	Macro-nutrients (mg･g−1 DW).						Micro-nutrients (μg･g−1 DW).				Total nutrients. (mg･g−1 DW).
		P.	K.	Ca.	Mg.	Na.		Fe.	Mn.	Zn.	Cu.
Soybean.	Daechan. Daewon. Seonpung. Seonyu-2ho. Cheongja-3ho.	11.4d1)2). 12.4c. 11.5d. 13.2b. 13.8a.	35.4c. 37.0b. 36.7b. 39.1a. 37.3b.	4.5b. 4.5b. 4.1b. 4.3b. 5.4a.	5.2c. 4.9d. 4.8d. 5.7b. 6.1a.	0.10ns3). 0.09. 0.14. 0.12. 0.10.		172.1b. 145.9c. 164.3b. 139.2c. 192.9a.	39.0b. 43.0ab. 37.1b. 44.3ab. 48.7a.	87.8b. 89.6b. 86.4b. 90.7b. 104.0a.	24.3bc. 23.1c. 25.0b. 24.2bc. 31.4a.	57.0c. 59.2b. 57.6c. 62.6a. 63.1a.
Mungbean.	Arum. Dado. Dahyun. Sanpo.	9.0ab. 8.7b. 9.2a. 8.9ab.	27.2ab. 26.7b. 27.5a. 26.9b.	1.8b. 2.3b. 2.3b. 2.6a.	3.9b. 3.7c. 4.1a. 3.8bc.	0.08ns. 0.08. 0.08. 0.09.		118.0ns. 122.2. 139.1. 151.7.	24.2b. 26.4ab. 26.4ab. 29.4a.	65.2ab. 63.2b. 68.1a. 67.8a.	20.1b. 20.6b. 22.4a. 22.7a.	42.2b. 41.7b. 43.4a. 42.6ab.

¹⁾Values are expressed as the mean of five replicates..

²⁾Different letters within each column indicate significant differences among cultivars of soybean and/or mungbean by Duncan’s multiple range test (P<0.05)..

³⁾ns: no significant..

호화특성

호화특성 중에 최고점도, 최저점도, 최종점도, 치반점도는 모두 콩보다 녹두가 높은 특성을 보였으며, 강하점도는 콩에서 다소 높았다. 그리고 최고점도에 이르는 시간은 녹두가 콩보다 좀 더 지연되었다(Table 5). 호화특성을 나타내는 이들 변수는 녹두에서는 품종 간에 유의미한 차이를 보이지 않았으며, 콩에서는 선유2호가 최고점도, 최저점도, 강하점도가 다른 4품종에 비하여 다소 높았다. 아밀로스 함량은 콩이 1.9~2.5%로 낮은 데 반하여 녹두는 14.3~15.0%로 5배 이상 높았다. 콩에서는 품종 간에 다소 차이를 보여 대찬, 대원, 청자3호가 아밀로스 함량이 높고 선유2호가 낮았으며, 녹두는 품종 간에 유의미한 차이가 없었다.

Table 5 . Pasting viscosity characteristics of seed flours from soybean (Glycine max (L.) Merrill) and mungbean (Vigna radiata (L.) Wilczek) cultivars harvested from paddy fields.

Crops.	Cultivars.	Amylose. (%).	Viscosity (RVU).
			Peak.	Trough.	Final.	Breakdown.	Setback.	Peak time.
Soybean.	Daechan. Daewon. Seonpung. Seonyu-2ho. Cheongja-3ho.	2.4±0.1a1)2). 2.5±0.2a. 2.2±0.0ab. 1.9±0.1b. 2.4±0.1a.	21.4±3.8ab. 17.9±1.9b. 13.3±0.9b. 26.0±4.3a. 17.4±0.7b.	14.6±1.8a. 9.7±0.7b. 9.3±0.3b. 12.8±0.4a. 12.9±0.6a.	20.8±2.0ns. 20.1±4.7. 15.7±0.3. 20.2±1.2. 18.4±0.9.	6.9±2.2ab. 8.1±1.8ab. 4.0±1.0b. 13.2±4.1a. 4.5±0.3b.	6.2±0.8ns. 10.4±4.0. 6.3±0.3. 7.4±0.9. 5.5±0.7.	1.9±0.30ns. 2.7±0.09. 3.0±1.97. 3.2±1.07. 2.7±0.68.
Mungbean.	Arum. Dado. Dahyun. Sanpo.	15.0±0.6ns. 15.0±0.1. 14.3±0.2. 14.7±0.4.	168.5±33.6ns. 169.0±16.6. 171.8±9.5. 167.3±12.2.	161.0±29.3ns. 164.8±15.1. 168.5±8.3. 162.8±10.8.	287.5±54.0ns. 290.0±29.2. 315.0±10.3. 306.5±19.9.	7.5±5.2ns. 4.3±1.9. 3.3±1.3. 4.5±1.6.	126.5±24.9ns. 125.3±14.0. 146.5±2.6. 143.8±9.3.	6.0±0.52a. 4.5±0.04b. 4.9±0.38b. 4.4±0.02b.

¹⁾Values are expressed as the mean±standard error of five replicates..

²⁾Different letters within each column indicate significant differences among cultivars of soybean and/or mungbean by Duncan’s multiple range test (P<0.05)..

³⁾ns: no significant..

나물 특성

종자 발아율은 콩과 녹두가 각각 59.9~91.2%, 57.4~94.1%였으며 품종 간에 차이를 보였다(Table 6). 콩에서 선풍과 대찬의 발아율은 90% 이상으로 높았으며, 대원과 청자3호는 75~85% 범위이고, 선유2호는 60% 미만으로 낮았다. 녹두에서는 다도가 다른 3품종에 비하여 종자 발아율이 94.1%로 높았고, 나머지 3품종은 80% 이하로 낮았다.

Table 6 . Germination rate and sprought growth of seeds from soybean (Glycine max (L.) Merrill) and mungbean (Vigna radiata (L.) Wilczek) cultivars harvested paddy fields.

Crops.	Cultivars.	Germination. rate (%).	Soy-sprout.				Yield. (%).
			Whole length. (cm).	Hypocotyl. length (cm).	Hypocotyl. thickness (mm).	Root length. (cm).
Soybean.	Daechan. Daewon. Seonpung. Seonyu-2ho. Cheongja-3ho.	90.1±5.6a1)2). 84.3±2.4a. 91.2±2.6a. 59.9±7.9b. 76.1±1.9a.	24.8±1.5b. 23.9±2.1b. 30.6±2.3a. 17.9±0.9c. 23.8±0.8b.	13.0±0.1a. 12.3±1.2ab. 13.5±0.4a. 10.3±0.8b. 13.3±0.3a.	2.3±0.03ns. 2.3±0.08. 2.2±0.06. 2.1±0.11. 2.1±0.05.	11.9±1.4b. 11.6±0.9b. 17.1±2.3a. 7.7±0.3b. 10.5±0.6b.	243.0±52.6b. 198.4±53.5bc. 379.3±13.9a. 103.2±18.7c. 111.5±15.8c.
Mungbean.	Arum. Dado. Dahyun. Sanpo.	57.4±2.4c. 94.1±1.8a. 78.1±1.8b. 62.5±4.8c.	24.7±1.2ns3). 25.2±1.1. 24.8±1.2. 23.1±2.0.	8.6±1.0ns. 9.2±1.0. 8.7±0.8. 8.7±0.8.	1.9±0.05ns. 1.8±0.07. 1.8±0.07. 1.9±0.06.	16.1±1.0ns. 16.1±0.5. 16.1±0.1. 14.3±1.2.	467.6±17.5c. 889.1±29.4a. 698.4±31.6b. 581.4±55.1bc.

¹⁾Values are expressed as the mean±standard error of five replicates..

²⁾Different letters within each column indicate significant differences among cultivars of soybean and/or mungbean by Duncan’s multiple range test (P<0.05)..

³⁾ns: no significant..

콩과 녹두의 새싹 특성에서 콩은 직경을 제외한 전장, 하배축장, 근장 모두에서 품종 간에 큰 차이를 보이는 데 반하여 녹두는 나물 전장, 하배축장, 직경, 근장 모두에서 품종 간에 유의미한 차이를 보이지 않았다. 콩나물에서 전장은 선풍이 30.6 cm로 가장 길었으며, 대찬, 대원, 청자3호도 23 cm 이상으로 비교적 높았다. 하배축장은 선풍, 청자3호, 대찬이 13.0 cm 이상으로 길었으며, 하배축 직경은 품종 간에 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다. 근장은 선풍이 17.1 cm로 길었으며, 나머지 4품종은 선풍보다 짧고 품종 간에 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다. 녹두는 전장과 하배축장은 다도가 각각 25.2 cm, 9.2 cm로 길고, 배축의 신장 속도가 다른 3품종에 비하여 다소 빨랐다. 나물 수율은 녹두(467.6~889.1%)가 콩(103.2~379.3%)보다 2배 이상 높았다. 콩의 나물 수율은 선풍> 대찬> 대원> 청자3호> 선유2호 순으로 높았으며, 녹두의 나물 수율은 다도> 다현> 산포> 아름 순으로 높았다. 콩은 하배축과 근장의 생장 속도가 비슷한 특성을 보였으나, 녹두는 발아 중에 뿌리 발달이 왕성하여 하배축장보다 2배로 길게 신장하였다.

콩은 단백질이 풍부하면서도 탄수화물, 지방, 무기질, 식이섬유, 이차대사산물 함량이 높아 완전식품이라고 할 정도로 영양학적으로 우수한 데 반하여(Kim, 2006; Lee 등, 2013; RDA, 2017), 녹두는 콩보다는 조단백질과 지방질 함량이 낮고 상대적으로 탄수화물이 높으며 그 대부분은 전분으로 이루어져 있다(Tang 등, 2014). 본 연구에서도 콩은 조단백질과 조지방 함량이 높고, 녹두에서는 조단백질과 조지방 함량이 낮았지만 탄수화물은 58.4% 이상 높았다(Table 2). 콩 품종별로는 Table 2에서 살펴본 바와 같이 대찬이 다른 품종들에 비하여 조단백질과 조지방 함량이 높았다. 반면에 녹두는 품종별로 조단백질, 조지방, 탄수화물 함량이 큰 차이가 없었다. 호화특성 중에 최고점도, 최저점도, 최종점도, 치반점도 모두 녹두가 콩보다 높은데(Table 5), 이는 녹두가 콩보다 탄수화물 함량이 높고 단백질과 조지방 함량이 낮은 데서 기인한 결과이다. 단백질 함량은 전분 과립 팽창을 억제하고 점도를 감소시킬 수 있으며, 고지방 함량은 전분 분자의 상호 작용을 억제하여 전분 분자의 팽윤을 제한하여 점도를 낮춘다(Du 등, 2014; Hamid 등, 2015). 최고점도는 전분의 팽윤력과 양의 상관이 있으며 최종점도는 겔을 형성할 수 있는 전분의 잠재력을 나타낸다고 할 수 있다. 따라서 녹두는 콩보다 수분과 열에 의해 전분 팽윤력이 좋을 뿐만 아니라 아밀로스 함량이 높아 단단한 상태의 겔을 형성할 수 있어, 묵, 젤리, 푸딩과 같은 식품을 제조하는 데 유용하게 활용될 수 있음을 보여준다. 또한 강하점도가 낮을수록 열과 전단에도 쉽게 붕괴되지 않아 점도를 지속적으로 유지할 수 있어 식품가공과정에 있어서 녹두가 페이스트 점도 안정성이 높을 것으로 보인다(Shafie 등, 2016). 그러나 치반점도가 높아서 묵 표면에 이수현상이 발생하여 쫀득한 질감의 유지 기간은 다소 짧아질 수 있을 것으로 보인다(Choi와 Oh, 1999).

콩에 함유된 유용성분 중에 이소플라본은 선유를 제외한 모든 품종에서 205~273 μg･g^-1으로 높은 함량을 보였으며, 다소 낮지만 플라본도 함유하고 있다(Table 4). 반면, 녹두에서는 이소플라본은 검출되지 않았지만, 플라본은 함량이 820~1,107 μg･g^-1으로 높았고 다도에서 특히 높았다. 이소플라본은 플라보노이드 배당체 중의 하나이며, 항암, 항산화, 골다공증, 심혈관 질환에 예방 효능이 있으며 발효과정에서 함량이 증가하는 것으로 알려져 있다(Jeon 등, 2023). 콩 품종 중에 대찬과 선풍은 이소플라본 함량이 다른 품종들에 비해 높아 장류, 견과류, 두유, 선식, 식품 첨가물 등 여러 식품 분야에 사용하면 유리할 것으로 보인다. 또한 콩에는 인체 내에서 여러 생리활성에 중요한 역할을 하는 무기질이 녹두보다 더 많이 들어있어(Table 4), 발효나 열처리 등의 식품가공 과정에서 가용 형태로 쉽게 전환되어 식품 원료로 활용 가치가 높을 것으로 보인다. 녹두에 다량 함유된 플라본 중 비텍신은 항염증제, 항암제, 항통각제, 항산화제 등을 포함한 다양한 약리학적 활성을 갖고 있으며, 이소비텍신도 약리적 효과가 비슷하여(Yang 등, 2020), 녹두는 식품첨가물이나 식품소재로 활용할 수 있을 것으로 보인다.

한편, 두류 종피와 분말의 색도는 가공제품을 제조하였을 때 기호성과 기능성에 영향을 줄 수 있어 품종별 색도의 차이는 제품생산에 중요하게 작용할 수 있다. 일례로 블랙푸드 열풍으로 만들어진 검정콩을 이용한 흑두부와 검은콩두유는 색상에 대한 소비자의 호불호가 극명하게 갈리지만 높은 안토시아닌 함량에 의해 노란콩에 비하여 항산화 효과가 높아 건강증진을 위한 제품으로 인식되고 있다(Ha 등, 2023). 따라서 종피색이 검고 분말로 조제 시 어두운 색상을 보이는 청자3호나 녹색의 종피를 갖는 녹두는 기호성보다는 기능성에 중점을 둔 건강식품의 소재로 활용할 수 있을 것이다. 식품가공 분야에 있어서 기호성은 맛, 향, 시각적 특성 등 소비자 개개인의 성향이 크게 작용하지만, 기능성은 건강 유지, 질병 예방, 치료 보조 등의 개념이 포함되어 있어 건강에 관한 관심이 증대되고 있는 시점에 식품소재의 기능성은 특히 중요하다고 할 수 있다.

또한 콩과 녹두를 포함한 콩과 식물의 종자는 싹을 틔워 콩나물이나 숙주나물 등으로 사용할 수 있다. 나물은 생육 기간이 짧을 뿐만 아니라 재배가 쉽고 가격도 저렴하여 대중적인 식품으로 널리 이용되고 있다. 콩나물과 숙주나물은 5일 이상 발아하면 하배축이 길고 뻣뻣해질 뿐만 아니라 잔뿌리가 심하게 발생하고 상배축도 신장하여 상품 가치가 떨어지게 된다. 따라서 발아 후 4~5일에 수확하면 상배축 신장이 없으면서 소비자가 선호하는 건전한 상태의 나물을 이용할 수 있다. 나물 수율은 Table 6에서 살펴본 바와 같이 녹두(467.6~889.1%)가 콩(103.2~379.3%)보다 2배 이상 높았으며, 특히 다도는 종자 발아율이 94.2%로 높고 하배축 신장도 좋아 숙주나물 제조용으로 가장 바람직한 것으로 보인다. 그러나 상품성 있는 숙주나물 생산을 위해 하배축 신장은 더 늘리면서 뿌리 생육 속도를 늦출 수 있도록 온도나 수분량 등을 통해 조절할 필요가 있을 것으로 보인다. 그리고 콩나물 재배를 위해서는 선풍과 대찬이 경실 비율은 낮으면서 하배축장은 길고 콩나물 수율은 높아 소비자들이 선호할 것으로 보인다. 종자를 발아시킨 어린 상태의 새싹에는 섬유질, 비타민, 미네랄, 폴리페놀 등 유익한 영양 성분들이 포함되어 있어 기능성 채소로의 관심이 높아지고 있다. 여러 유형의 새싹에는 종자 상태에서 더 많은 생리활성물질이 포함되어 있다. 본 연구에서도 숙주나물에서 비텍신의 존재를 확인할 수 있었으나, 그 함량은 종실에서보다는 극히 낮았다(데이터 미제시). 곡류나 두류에 포함된 지방은 저장 과정에서 산패에 영향을 미칠 수 있다. 가공업체에서는 콩을 대량 매입하여 나물이나 2차 가공식품들을 생산하게 되는데 녹두는 지방 함량이 매우 낮아 콩보다 저장성이 좀 더 높을 것으로 보인다.

이상의 연구 결과를 토대로 본 연구에 콩 5품종은 조단백질, 무기질, 이소플라본 함량이 높아 장류, 견과류, 선식, 식품 첨가물 등 기능성 식품 분야로 활용하는 것이 바람직할 것으로 보인다. 그리고 선풍과 대찬은 다른 3품종에 비하여 종자 발아율과 콩나물 수율이 높아 나물용으로도 쓰일 수 있을 것 같다. 반면에 녹두는 탄수화물 함량이 높고 호화특성도 높아서 묵, 젤리, 당면, 국수 등 겔 상태의 식품을 제조하는 데 유용하게 활용될 수 있고, 특히 다도는 종자 발아율이 높고 하배축 신장과 나물 수율도 높아서 숙주나물 제조용으로 바람직할 것으로 보인다.

본 연구는 콩 5품종과 녹두 4품종을 대상으로 종실 성분, 호화특성 등의 일차 가공적성을 평가하여, 두류의 소비 촉진을 장려하고 식품산업 활용에 대한 잠재적인 가능성을 제공하고자 하였다. 콩 종실의 성분은 조단백질> 탄수화물> 조지방 순으로 단백질과 탄수화물 함량이 더 높았으며, 녹두 종실에서는 탄수화물> 조단백질> 조지방 순이며 탄수화물 함량이 대략 60%를 차지하였다. 조단백질 함량은 콩이 34.1~40.7%인데 반하여 녹두는 26.2~28.3%로 낮았으며, 조지방은 콩이 13.2~16.1%로 많은 데 반하여 녹두는 모든 품종에서 1% 미만으로 낮았다. 탄수화물은 콩이 30.4~38.5%인데 반하여 녹두는 58.4~60.5%로 녹두가 월등히 높았다. 이소플라본은 녹두에서 모두 검출되지 않았지만, 콩에서 총함량이 145~273 μg･g^-1으로 품종 간에 차이를 보였다. 반면 플라본은 콩에서 총함량이 60~112 μg․g^-1으로 미미한 데 반하여 녹두에서는 820~1,107 μg․g^-1으로 높은 함량을 보였다. 종실 내 무기질 함량은 콩과 녹두에서 각각 57.0~63.1 mg･g^-1 DW, 41.7~43.4 mg･g^-1 DW 범위 내에 있었으며 콩이 다소 높은 함량을 보였다. 호화특성 중에 최고점도, 최저점도, 최종점도, 치반점도는 모두 콩보다는 녹두가 높은 특성을 보였으며, 강하점도는 콩에서 다소 높았다. 그리고 최고점도에 이르는 시간은 녹두가 콩보다 좀 더 지연되었다. 이러한 결과를 토대로 콩 5품종 중 대찬과 선풍은 단백질, 무기질, 이소플라본 함량이 높아 장류, 견과류, 선식, 식품 첨가물 등 기능성 식품 분야에 유리하게 사용될 것으로 보인다. 반면에 녹두는 탄수화물 함량이 높고 호화특성도 높아서 묵, 젤리, 당면, 국수 등 겔 상태의 식품을 제조하는 데 유용하게 활용될 수 있을 것이다. 그리고 콩에서는 선풍과 대찬이, 녹두에서는 다도가 종자 발아율이 높고 하배축 신장과 나물 수율도 높아서 콩나물이나 숙주나물 등 새싹용으로 바람직한 것으로 보인다.

본 연구는 농촌진흥청 어젠다사업(과제명: 남부지역 논의 녹두 연계 작부체계 기술 개발, 과제번호:PJ016827012024)의 지원에 의해 이루어진 결과로 이에 감사드립니다.