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Changes in Physicochemical Properties in Wheat Grains as Influenced by Average Temperature Rise during Ripening Stage

등숙기 평균기온 상승에 따른 밀 종실의 이화학적 특성 변화

  • Ahn, Seung-Hyun (National Institute of Crop Science, Rural Development Administration) ;
  • Kim, Dea-Wook (National Institute of Crop Science, Rural Development Administration) ;
  • Lee, Hyeon-Seok (National Institute of Crop Science, Rural Development Administration) ;
  • Jeong, Jae-Hyeok (National Institute of Crop Science, Rural Development Administration) ;
  • Jeong, Han-Yong (National Institute of Crop Science, Rural Development Administration) ;
  • Hwang, Woon-Ha (National Institute of Crop Science, Rural Development Administration) ;
  • Baek, Jung-Sun (National Institute of Crop Science, Rural Development Administration) ;
  • Choi, Kyung-Jin (National Institute of Crop Science, Rural Development Administration) ;
  • Choi, In-Bea (National Institute of Crop Science, Rural Development Administration) ;
  • Park, Hong-Kyu (National Institute of Crop Science, Rural Development Administration) ;
  • Youn, Jong-Tag (National Institute of Crop Science, Rural Development Administration) ;
  • Kim, Geun-Joong (School of Biological Sciences and Technology, Chonnam National University)
  • 안승현 (농촌진흥청 국립식량과학원) ;
  • 김대욱 (농촌진흥청 국립식량과학원) ;
  • 이현석 (농촌진흥청 국립식량과학원) ;
  • 정재혁 (농촌진흥청 국립식량과학원) ;
  • 정한용 (농촌진흥청 국립식량과학원) ;
  • 황운하 (농촌진흥청 국립식량과학원) ;
  • 백정선 (농촌진흥청 국립식량과학원) ;
  • 최경진 (농촌진흥청 국립식량과학원) ;
  • 최인배 (농촌진흥청 국립식량과학원) ;
  • 박홍규 (농촌진흥청 국립식량과학원) ;
  • 윤종탁 (농촌진흥청 국립식량과학원) ;
  • 김근중 (전남대학교 생물과학.생명기술학과)
  • Received : 2016.10.07
  • Accepted : 2017.03.07
  • Published : 2017.03.31

Abstract

We investigated the changes in the physicochemical properties of wheat grains during ripening stage to determine the effect of the rise in average temperature on that of wheat grains. The treated average temperatures were $18.3^{\circ}C$(control), $19.9^{\circ}C$($1.6^{\circ}C$ increase), $21.5^{\circ}C$($3.2^{\circ}C$ increase) in artificial climate room from heading time to harvest. Results showed that the ripening period from heading to maturity tended to be shorter during higher temperature treatment condition. The 1,000-grain weight, grain width, number of florets per spike, and number of grains per spike decreased as the ripening period was shortened. Gelatinization properties were affected by high temperature due to the reduction of starch and amylose contents. As the grain filling period was shortened by high temperature treatments, the crude protein content increased. As the grain filling period was shortened by 6 days, the starch and amylose contents decreased by 10.8% and 5.4%, respectively. However, the crude protein content increased by 1.7% in such a condition. Starch content showed positive correlations between amylose and breakdown. Meanwhile, it showed negative correlations between electric conductivity of leaching water from seeds, crude protein content, peak viscosity, trough viscosity, final viscosity, and setback.

지구온난화에 의해 밀 등숙기의 평균기온 상승에 따른 종실의 형태 및 품질특성 변화를 예측하고자 인공기상시설을 이용하여 등숙 기간 중 서로 다른 평균온도별 고온처리를 실시하였고, 그에 따른 종실의 형태적 및 이화학적 특성을 비교, 분석한 결과는 다음과 같다. 1. 온도에 따른 등숙 기간은 평균기온 $18.3^{\circ}C$ 처리구(대조)에서 45일, $21.5^{\circ}C$ 처리구($3.2^{\circ}C$ 상승)에서는 39일이 경과하는 등 처리온도가 높을수록 단축되는 경향을 보였다. 2. 천립중, 종실의 폭, 수당영화수, 수당립수는 고온처리에 따라 감소하였지만, 종실의 길이와 결실률은 처리온도에 따른 유의적인 차이를 보이지 않았다. 3. 고온처리에 따른 전분 호화 특성에서 최고점도는 처리온도가 높아 등숙기간이 단축될수록 점도가 높아졌으며, 최저점도, 최종점도, 강하점도 등에서도 유사한 양상을 보였다. 4. 고온처리에 따라 등숙 기간이 6일 단축되었을 경우 전분 및 아밀로스 함량은 각각 10.8%, 5.4% 감소하였고, 조단백질 함량은 1.7% 증가하였다. 5. 고온처리로 인한 밀 종실의 전분 함량은 아밀로스 함량 및 강하점도와는 정의 상관관계를 보인 반면 종실 용출물의 전기전도도, 조단백질 함량, 최고점도, 최저점도, 최종점도 및 치반점도와는 부의 상관관계를 보였다.

Keywords

Acknowledgement

Grant : 생육시기별 고온조건에서 밀 품종의 수량 및 품질 변화 연구

Supported by : 농촌진흥청