정제 탄수화물과 비정제 탄수화물의 가공 과정 차이
탄수화물 식품은 가공 정도에 따라 정제 탄수화물과 비정제 탄수화물로 구분됩니다.
정제는 곡물의 외피와 배아를 제거하는 과정을 의미하며, 비정제는 이러한 부분을 그대로 유지하거나 최소한으로 제거하는 것을 말합니다.
가공 정도에 따라 식품의 영양 성분, 식이섬유 함량, 저장성, 식감 등이 달라집니다.
쌀의 경우 현미에서 흰쌀로, 밀의 경우 통밀에서 흰밀가루로 가공되는 과정에서 쌀겨와 배아가 제거됩니다.
이러한 부분에는 식이섬유, 비타민 B군, 미네랄, 식물성 화합물 등이 집중되어 있어, 정제 과정에서 상당량이 손실됩니다.
이 글에서는 곡물의 기본 구조, 정제 과정의 단계별 변화, 비정제 곡물의 가공 방법, 영양소 변화 비교, 제조 공정의 차이, 그리고 주요 곡물별 가공 과정을 정리했습니다.
곡물의 기본 구조
곡물 알갱이의 3대 구성 요소
곡물은 크게 외피, 배유, 배아로 구성됩니다.
외피 (Bran)
- 위치: 가장 바깥층
- 구성: 쌀겨, 밀기울 등
- 두께: 전체의 약 5-7%
- 특징: 갈색 또는 황갈색
배유 (Endosperm)
- 위치: 중심부, 가장 큰 부분
- 구성: 주로 전분
- 비율: 전체의 약 82-85%
- 특징: 흰색
배아 (Germ)
- 위치: 씨앗의 발아 부분
- 구성: 지방, 단백질, 비타민
- 비율: 전체의 약 2-3%
- 특징: 발아 시 싹이 되는 부분
부위별 영양소 분포
외피에 집중된 성분
- 식이섬유: 전체의 약 50-60%
- 비타민 B1: 전체의 약 70-80%
- 비타민 B2: 전체의 약 60-70%
- 비타민 B3: 전체의 약 80-90%
- 철분: 전체의 약 60-70%
- 마그네슘: 전체의 약 70-80%
배아에 집중된 성분
- 비타민 E: 전체의 약 60-70%
- 불포화지방산
- 비타민 B군
- 아연
배유에 주로 포함된 성분
- 전분: 대부분
- 단백질: 일부
- 수용성 비타민 소량
정제 과정 - 쌀
벼에서 백미까지
1단계: 탈곡
- 벼 (벼알) 상태
- 가장 바깥 왕겨 제거
- 왕겨: 먹을 수 없는 딱딱한 껍질
- 결과: 현미
2단계: 1차 도정
- 현미 상태
- 쌀겨층 일부 제거
- 표피 3-5% 제거
- 결과: 5분도미
3단계: 2차 도정
- 쌀겨층 추가 제거
- 표피 5-7% 제거
- 결과: 7분도미
4단계: 완전 도정
- 쌀겨층 완전 제거
- 배아 제거
- 표피 약 8-10% 제거
- 결과: 백미 (흰쌀)
5단계: 연마 (선택)
- 표면 광택 부여
- 미세 분말 제거
- 결과: 무세미 (깨끗한 백미)
도정도별 차이
현미 (0% 도정)
- 왕겨만 제거
- 쌀겨와 배아 유지
- 갈색
5분도미 (50% 도정)
- 쌀겨 약 50% 제거
- 배아 일부 유지
- 연한 갈색
7분도미 (70% 도정)
- 쌀겨 약 70% 제거
- 배아 거의 제거
- 연한 흰색
백미 (90-95% 도정)
- 쌀겨 완전 제거
- 배아 완전 제거
- 흰색
정제 과정 - 밀
밀알에서 흰밀가루까지
1단계: 세척
- 밀알 세척
- 이물질 제거
- 수분 조절
2단계: 제분 (Milling)
- 밀알을 롤러로 분쇄
- 여러 단계 반복
- 밀기울 분리
3단계: 체질 (Sifting)
- 크기별 분류
- 밀기울, 배아, 배유 분리
- 입자 크기 조절
4단계: 정제
- 밀기울 제거
- 배아 제거
- 배유만 분쇄
5단계: 표백 (선택)
- 화학적 표백 (일부 국가)
- 또는 자연 숙성
- 흰색 강화
6단계: 강화 (선택)
- 비타민·미네랄 첨가
- 손실 영양소 보충
- 강화밀가루 생산
밀가루 등급
통밀가루 (Whole Wheat)
- 밀알 전체 사용
- 밀기울, 배아, 배유 포함
- 갈색
정제밀가루 (Refined)
- 배유만 사용
- 밀기울, 배아 제거
- 흰색
강화밀가루 (Enriched)
- 정제밀가루에 영양소 첨가
- 비타민 B군, 철분 등
- 흰색
비정제 탄수화물 가공
통곡물의 정의
식품공전과 국제 기준에서 통곡물은 곡물의 외피, 배유, 배아를 모두 포함하거나 원래 비율로 재조합한 것으로 정의됩니다.
통곡물 인정 조건
- 외피: 포함
- 배유: 포함
- 배아: 포함
- 비율: 원래 곡물과 동일
현미 가공
가공 과정
- 벼 수확
- 건조
- 탈곡 (왕겨만 제거)
- 선별
- 포장
특징
- 최소 가공
- 쌀겨와 배아 유지
- 영양소 대부분 보존
통밀가루 가공
가공 과정
- 밀알 세척
- 전체 분쇄
- 체질 (굵은 입자만 제거)
- 포장
두 가지 방식
완전 통밀 (100%):
- 밀알 전체 분쇄
- 아무것도 제거 안 함
부분 통밀:
- 밀기울 일부 제거 (10-20%)
- 식감 개선 목적
영양소 변화 비교
쌀: 현미 vs 백미
비타민 변화 (현미 100% 기준)
| 영양소 | 백미 잔존율 |
|---|---|
| 비타민 B1 | 약 20-30% |
| 비타민 B2 | 약 30-40% |
| 비타민 B3 | 약 15-25% |
| 비타민 B6 | 약 40-50% |
| 비타민 E | 약 10-20% |
미네랄 변화
| 영양소 | 백미 잔존율 |
|---|---|
| 마그네슘 | 약 20-30% |
| 인 | 약 30-40% |
| 칼륨 | 약 40-50% |
| 철분 | 약 30-40% |
| 아연 | 약 50-60% |
식이섬유
- 현미: 약 3g/100g
- 백미: 약 0.3g/100g
- 손실: 약 90%
밀: 통밀 vs 정제밀
영양소 손실 (통밀 100% 기준)
정제밀가루 잔존율:
- 비타민 B1: 약 25%
- 비타민 B2: 약 30%
- 비타민 B3: 약 20%
- 비타민 E: 약 10%
- 식이섬유: 약 25%
- 마그네슘: 약 20%
- 철분: 약 30%
가공 과정의 목적
정제의 목적
저장성 향상
- 배아의 지방 제거
- 산패 방지
- 저장 기간 연장
- 실온 보관 가능
식감 개선
- 부드러운 질감
- 부드러운 맛
- 소비자 선호도 증가
조리 시간 단축
- 물 흡수 빠름
- 익는 시간 짧음
- 편리성 증가
외관 개선
- 흰색
- 깨끗한 느낌
- 시각적 선호
비정제 유지의 특성
영양소 보존
- 비타민·미네랄 유지
- 식이섬유 유지
- 식물성 화합물 유지
저장 제약
- 배아 지방 산패 가능
- 저장 기간 짧음
- 냉장 보관 권장
조리 특성
- 긴 조리 시간
- 불림 필요 (일부)
- 거친 식감
제조 공정 비교
정제 곡물 제조
공정 복잡도
- 여러 단계 가공
- 분리 공정 필요
- 정밀 기계 사용
시간
- 쌀 도정: 수 분-수십 분
- 밀 제분: 여러 시간
부산물
- 쌀겨 (사료, 기름 추출)
- 밀기울 (사료, 식이섬유 제품)
- 배아 (건강식품)
비정제 곡물 제조
공정 복잡도
- 단순 공정
- 최소 분리
- 기본 설비
시간
- 상대적으로 짧음
- 단순 분쇄 또는 탈곡만
부산물
- 왕겨 (연료, 퇴비)
- 이물질
- 최소 발생
식품공전 기준
도정도 표시
쌀 도정도
- 현미: 왕겨만 제거
- 5분도: 50% 도정
- 7분도: 70% 도정
- 백미: 90% 이상 도정
표시 의무
- 도정일자
- 도정도 (선택)
- 품종
통곡물 표시
통곡물 인증 기준
- 외피, 배유, 배아 모두 포함
- 원래 비율 유지
- 최소 51% 통곡물 함유 (제품 기준)
표시 방법
- "통곡물" 표시
- "100% 통밀" 등
- 함량 % 표기
주요 곡물별 가공 비교
보리
정제 보리
- 껍질 제거
- 2-3회 도정
- 흰색
통보리
- 껍질만 제거
- 도정 최소
- 갈색
귀리
정제 귀리
- 외피 제거
- 압착 (rolled oats)
- 빠른 조리
통귀리 (steel-cut oats)
- 외피 유지
- 거친 분쇄
- 긴 조리 시간
옥수수
정제 옥수수
- 배아, 외피 제거
- 콘스타치, 옥수수가루
- 흰색 또는 노란색
통 옥수수
- 전체 알갱이 사용
- 통옥수수가루
- 진한 노란색
정리
정제 탄수화물과 비정제 탄수화물의 주요 차이는 가공 과정에서 곡물의 외피와 배아를 제거하는지 여부입니다. 정제 과정은 쌀의 경우 도정을 통해 쌀겨와 배아를 제거하며, 밀의 경우 제분 과정에서 밀기울과 배아를 분리합니다. 이 과정에서 비타민 B군의 70-85%, 미네랄의 60-80%, 식이섬유의 약 75-90%가 손실됩니다.
정제의 주요 목적은 저장성 향상, 식감 개선, 조리 시간 단축, 외관 개선입니다. 배아에 포함된 지방을 제거하면 산패를 방지하여 상온에서 장기 보관이 가능해집니다. 비정제 곡물은 영양소를 대부분 보존하지만 배아의 지방으로 인해 저장 기간이 짧고 산패 위험이 있어 냉장 보관이 권장됩니다.
식품공전에서는 통곡물을 외피, 배유, 배아를 모두 포함한 것으로 정의하며, 도정도와 통곡물 함량 표시 기준을 규정하고 있습니다. 곡물의 종류와 가공 목적에 따라 적절한 가공 수준이 선택됩니다.
📚 참고 자료
- 식품의약품안전처, 「식품공전」
- 농촌진흥청, 「곡물 도정 및 제분 기술」
- McKevith B, "Nutritional aspects of cereals", Nutr Bull, 2004
- Liu RH, "Whole grain phytochemicals and health", J Cereal Sci, 2007
- Slavin J, et al., "Whole grains and human health", Nutr Res Rev, 2001
- 한국식품과학회, 「식품가공학」