• I. 서론
• Ⅱ. 재료 및 방법
• 1. 시험동물 및 시료의 처리
• 2. 도체성적
• 3. 일반성분 함량
• 4. pH
• 5. 드립감량
• 6. 보수력
• 7. 지방산 조성
• 8. 표면육색
• 9. 통계분석
• Ⅲ. 결과 및 고찰
• 1. 도체성적
• 2. 일반성분 함량, pH, 드립감량 및 보수력
• 3. 지방산 조성
• 4. 저장 중 표면육색
• Ⅳ. 요약
• 사사

I. 서론

 최근 소비자들의 웰빙(well-being)에 대한 관심이 증가함에 따라 건강에 유익한 식품을 요구하고 있다. 특히 축산업에서는 만성질환을 억제하는 다가불포화지방산과 항산화, 항암, 항노화 효과가 증진된 식육을 생산하기 위해 다양한 식물 소재들(Descalzo 등, 2007; Enser 등, 2000; Kang 등, 2008; Tang 등, 2001)을 기능성 사료 자원으로써 활용하고 있다. 또한 사료비의 절감과 함께 지구온난화에 따른 탄소절감 및 자원의 재활용에 대한 중요성이 부각되고 있어 가공처리 후 남는 식물성 부산물 역시 기능성 고급육의 생산을 위한 자원으로서 이용하고자 노력하고 있다.

 면실(cottonseed)은 고소화성 섬유소로서 지방(200 g/kg), 단백질(230 g/kg), 에너지(NEI: 9.2 MJ) 수준이 높아 젖소의 사료로 아주 우수하다(NRC, 1989). 면실의 급여 효과에 관해서는 여름철 동안 젖소에게 급여했을 때 유량, 유지방 함량 및 수율, 혈중 중성지질, 콜레스테롤 및 인지질 농도가 증가되었다고 보고되었다(Belibasakis와 Tsirgogianni, 1995). 또한 면실박은 강력한 항산화 효과를 가진 폴리페놀을 함유하고 있으며(Piccinelli 등, 2007), 이는 지방산화와 육색 안정성이 우수한 식육을 생산하는데 있어 좋은 특징이라 할 수 있다. 하지만 면실과 그 부산물은 혈액의 산소 운반 능력 저해, 호흡 곤란 및 폐부종을 일으키는 독성 물질인 고시폴(gossypol; Alford 등, 1996)을 함유하고 있어 가축 사료로 이용하는데 위험성이 있다. 하지만 반추동물의 경우 반추위내에서 무독화시키며(Reiser와 Fu, 1962), 소에게 급여시 안전하다고 보고되었기 때문에(Calhoun과 Holmberg, 1991), 한우의 사료로 이용하는데 큰 문제가 없다. 현재까지 면실의 급여가 한우의 도체 및 육질에 미치는 영향은 면실의 단독 급여가 아닌 비타민과의 복합 급여에 관해서만 보고되었을 뿐만 아니라(Park 등, 2006), 면실박(cottonseed meal)의 급여 효과에 관한 연구는 전혀 없는 실정이다. 따라서 본 연구는 면실박의 급여가 비거세 한우의 도체 및 육질 특성에 미치는 영향을 구명하고자 실시하였다.

Ⅱ. 재료 및 방법

1. 시험동물 및 시료의 처리

 시험동물은 22개월령 비거세 한우 8두를 강원도 평창소재 농가에서 5개월 동안 공시하였다. 사육방법은 면실박(DM: 92%, crude fat: 11.8%, crude protein: 42.4%, ash: 6.4%, NDF: 26.6%, ADF: 18.4%; NRC, 1996)의 급여(500 g/head/ day) 유무에 따라 처리구당 4두씩 나눈 후 8×4 m²의 우사에 각각 배치하여 사육하였으며, 대조구는 무급여구로 설정하였다. 농후사료와 조사료는 시판 농협사료(TDN: 73%, crude fat: 2.5%, crude protein: 12%, crude fiber: 18%, ash: 10%, Ca: 0.7%, P: 1.2%; 안심한우마블링, 농협, 한국)와 볏짚(DM: 91%, crude fat: 31.9%, crude protein: 3.9%, ash: 15.5%, NDF: 64.6%, ADF: 50.1%; NRC, 1996)을 각각 8～10 kg/head/day 및 1～2 kg/head /day로 급여하였으며, 오전(7시)와 오후(5시)에 각각 절반씩 분할하여 제공하였다. 시료의 처리는 시험동물들을 도축한 후 48시간 예냉 및 발골한 등심(M. longissimus dorsi) 부위를 품질 분석에 이용하였다. 표면육색은 1 cm 두께의 시료를 저밀도 폴리에틸렌 지퍼백(Clean zipper bag, Cleanwrap Co., Ltd., Korea)에 넣어 4±0.2℃에서 0, 2, 5일 동안 저장하면서 분석하였다.

2. 도체성적

도체성적은 지육등급사(MIFAFF, 2007)에 의해 판정된 도체등급 자료를 이용하여 분석하였으며, 육량등급, 육색, 지방색, 조직감, 성숙도 및 육질등급은 Kim 등(2003)의 방법에 의해 점수로 산출하였다.

육량지수: 68.184-[0.625×등지방두께(mm)]+[0.130×배최장근단면적(cm²)] - [0.024×도체중(kg)] + 3.23
육량등급: A등급(육량지수≥67.50)=3점, B등급(62.00≤ <67.50)=2점, C등급( <62.00)=1점
육색: No. 1(brightly cherry-red)=1점～No. 7(extremely dark-red)=7점
지방색: No. 1(white)=1점～No. 7(dark yellow)=7점
조직감: 1(firm)=3점～3(soft)=1점
성숙도: 1(youthful)=1점～9(mature)=9점
육질등급: 1⁺⁺ 등급=5점, 1⁺ 등급=4점, 1등급=3점, 2등급=2점, 3등급=1점

3. 일반성분 함량

 일반성분 함량은 AOAC(2007)에 의해 실시하였다. 수분은 105℃에서 상압 가열 건조법, 조단백질은 Kjeltec system (2200 Kjeltec Auto Distillation Unit, Foss Tecator, Sweden), 조지방은 Soxhlet 추출법, 조회분은 550℃에서 건식 회화법으로 측정하였다.

4. pH

 pH는 Seyfert 등(2007)의 방법에 의해 실시하였다. 시료 10 g과 증류수 100 mL를 homogenizer(PH91, SMT Ltd., Japan)를 이용하여 10,000 rpm에서 1분 동안 균질하였다. 이후 균질물의 pH를 pH meter(SevenEasy pH, Mettler -Toledo GmbH, Switzerland)로 측정하였다.

5. 드립감량

 드립감량은 Honikel(1998)의 방법에 의해 실시하였다. 약100 g의 시료 덩어리를 지퍼백에 넣어 4℃에 48시간 동안 방치한 후 발생한 육즙 감량을 시료 초기무게의 백분율(%)로 산출하였다.

6. 보수력

 보수력(water-holding capacity)은 Hofmann 등(1982)의 filter paper press method에 의해 실시하였다. 시료 0.3 g을 Whatman filter paper No. 2 위에 올리고 5분 동안 압착하였다. 이후 압착된 시료의 면적과 육즙으로 젖은 면적을 planimeter(Super PLANIX-α, Tamaya Technics Inc., Japan)를 측정하여 백분율(%)로 산출하였다.

7. 지방산 조성

 지방산 조성은 Folch 등(1957)과 AOAC(2007)에 의해 실시하였다. 시료와 chloroform:methanol(2:1, v/v)을 homogernizer (Ultra-Turrax T25 Basic, Ika Werke GmbH & Co., Germany)로 균질한 후 0.88%(w/v) KCl 용액을 넣어 3,000 rpm(GS-6R Centrifuge, Beckman Instruments Inc., USA)에서 15분 동안 원심분리하였다. 분리된 하층액은 38℃에서 질소 가스로 농축시킨 후 2 N NaOH 용액과 25%(w/v) boron trifluoride 용액으로 methylation하였다. 이후 methyl ester화된 지방산은 hexane으로 분리한 다음 HP-Innowax column(30 m length×0.25 mm ID×0.50 μm film thickness, Agilent Technologies, USA)과 FID가 장착된 GC(6890N, Agilent Technologies, USA)에 injection하여 분석하였다. 이때 분석 조건은 inlet temperature: 260℃, split ratio: 1/10,
carrier gas: He at 1 mL/min, oven program: 150℃ for 1min → 150～200℃ at 20℃/min → 200～250℃ at 3℃/min→ 250℃ for 10 min, FID temperature: 280℃이었으며, 최종 결과는 PUFA No. 2 standard(47015-U, Supelco Co., USA)의 retention time과 비교한 후 총지방산 peak 면적의 백분율(%)로 산출하였다.

8. 표면육색

 표면육색은 시료를 선상 폴리에틸렌 랩(O2 transmission rate: 35,273 cc/m² at 24 h·atm; 0.01 mm thickness; 3M, Korea)으로 포장하여 4℃에서 1시간 동안 산소화시킨 후 chroma meter(CR-400, Konica Minolta Sensing Inc., Japan) 를 이용하여 측정하였다. 측정 항목은 CIE L^* (lightness), a^*(redness)및 b^*(yellowness)이었으며, 측정 전 calibrate plate(2° observer; Illuminant C; L^*=97.46, a^*=0.08, b^*=1.81) 로 보정하였다. 총육색(total color)는 Eagerman 등(1977)의 방법에 의해 (L^*․a^*²)/b^*로 산출하였다.

9. 통계분석

 본 실험을 통해 얻은 모든 결과는 mean±S.E.로 산출하였으며, SPSS(2009) program의 t-test에 의해 분석하였다.

Ⅲ. 결과 및 고찰

1. 도체성적

 면실박의 급여가 비거세 한우의 도체성적에 미치는 영향은 Table 1과 같다. 도체중, 배최장근단면적, 육량등급, 근내지방도, 육색, 지방색, 조직감, 성숙도 및 육질등급 모두 유의적인 차이를 보이지 않았으나, 면실박 급여구의 근내지방도와 육질등급이 각각 6.0 및 3.8로 대조구의 8.0과 4.5에 비해 낮은 경향을 보였다. Cranston 등(2006)도 육용 거세우에게 면실을 급여했을 때 도체의 근내지방도가 감소하였다고 유사하게 보고하였다

Table.1. Effect of dietary cottonseed meal supplementation (500 g/head /day) on carcass traits of Hanwoo (Korean cattle) bulls

2. 일반성분 함량, pH, 드립감량 및 보수력

 면실박의 급여가 비거세 한우육의 일반성분 함량, pH, 드립감량 및 보수력에 미치는 영향은 Table 2와 같다. 일반성분에서는 수분과 조지방 함량이 면실박 급여에 따른 유의적인 차이를 보이지 않았다(p>0.05). 하지만 조단백질과 조회분 함량은 면실박 급여구가 각각 20.50%와 0.88%로 대조구의 18.23%와 0.80%보다 유의적으로 높게 나타났다(p<0.05). 이러한 이유는 탈유 처리가 되어 상대적으로 단백질과 회분을 높게 함유한 면실박(Ikurior, 1987)이 섭취를 통해 근육에 이전되어 축적되었기 때문으로 사료된다.

Table.2. Effect of dietary cottonseed meal supplementation (500 g/head /day) on proximate composition, pH value, drip loss and water-holding capacity of beef loin from Hanwoo (Korean cattle) bulls

 pH는 면실박 급여구와 대조구가 각각 5.63과 5.66으로 유의적인 차이를 보이지 않았다(p>0.05). 또한 드립감량과 보수력 역시 면실박 급여구가 2.57%와 40.44%로 대조구의 2.07%와 42.55%와 유의적인 차이가 없었다(p>0.05). 육즙손실과 관련있는 고기의 보수력은 주로 근육의 사후 최종 pH(Hamm, 1982)와 근내지방도(Wood, 1993)에 의해 영향을 받는다. 즉, pH와 근내지방도가 높을수록 보수력이 증가하게 되는데, 본 실험결과에서는 두 처리구들의 pH와 조지방 함량이 차이가 없었기 때문에, 이 영향으로 인해 드립감량과 보수력 역시 차이가 없었던 것으로 사료된다.

3. 지방산 조성

 지방산 조성(Table 3)은 면실박 급여구의 C14:0(myristic acid) 함량이 3.47%로 대조구의 4.24%보다 유의적으로 낮게 나타났다(p<0.05). C18:1n9(oleic acid) 함량은 면실박 급여구가 48.3%로 대조구의 46.41%보다 유의적으로 높게 나타났다(p<0.05). 하지만 그 외 지방산들의 함량과 포화지방산 (SFA), 불포화지방산(UFA), 단가불포화지방산(MUFA) 및 다가불포화지방산(PUFA) 함량에서는 유의적인 차이가 없었다(p>0.05). 따라서 면실박의 급여로 인해 일부 지방산에서는 변화가 있었으나, 전반적으로 포화지방산과 불포화지방산 함량을 유의적으로 변화시킬 만큼 영향을 주지는 못하였다. 이러한 이유는 면실박 내 지방이 탈유 과정을 거치면서 근육의 지방산 조성을 변화시킬 만큼 충분히 잔존하지 않았기 때문으로 사료된다.

Table.3. Effect of dietary cottonseed meal supplementation (500 g/head /day) on proximate composition of beef loin from Hanwoo (Korean cattle) bulls

4. 저장 중 표면육색

 4℃ 저장 중 표면육색(Table 4)에서 명도(L^*)의 경우 저장 5일째에 면실박 급여구가 44.33으로 42.09인 대조구보다 유의적으로 높게 나타났다(p<0.05). 적색도(a^*), 황색도(b^*) 및 chroma 값(C^*)은 저장기간 동안 모든 처리구들에서 유의적으로 감소하였다(p<0.05). 또한 면실박 급여가 저장기간 동안 대조구에 비해 유의적으로 높은 수준을 나타내었다 (p<0.05). Hue-angle 값(Ho)은 모든 처리구들에서 저장 5일째에 유의적으로 증가하였으며(p<0.05), 면실박 급여구가 저장기간 동안 대조구에 비해 낮은 경향을 보였으나, 유의적인 차이는 없었다. 총육색(total color)은 신선육의 육색 기호도와 높은 상관관계를 가지고 있으며, 이 수치가 높을수록 소비자에 의한 육색 기호도가 높다는 것을 의미한다(Eagerman 등, 1977). 총육색 역시 적색도, 황색도 및 chroma 값과 동일하게 모든 처리구들에서 저장기간 동안 유의적으로 감소하였으며(p<0.05), 면실박 급여구가 대조구보다 유의적으로 높게 나타났다(p<0.05). 따라서 면실박의 급여로 인해 한우육의 육색과 기호도가 향상되었으며, 저장 중 육색 안정성 역시 향상되었다. 면실박에는 quercetin, gallic acid, benzoic acid와 같은 폴리페놀이 함유되어 있어(Piccinelli 등, 2007) 이를 가축에게 급여함으로서 근육의 산화안정성을 증가시킬 수 있다. 면실박과는 다른 종류의 식물 자원이지만 유사하게 quercetin, gallic acid 등의 폴리페놀을 함유하고 있는 옻나무를 급여시 한우육의 산화안정성이 증가하였다는 Kang 등 (2008)의 연구를 미루어 봤을 때, 면실박 역시 동일한 급여효과를 가지고 있는 것으로 판단된다. 또한 면실박의 첨가로 인해 가열우육의 산화안정성이 증가되었다는 Rhee 등(2001)에서도 면실박의 항산화 효과가 보고된 바 있어 앞으로 천연항산화제로서 이용 가능성이 크다 할 수 있다

Table.4. Effect of dietary cottonseed meal supplementation (500 g/head /day) on meat color of beef loin from Hanwoo (Korean cattle) bulls during storage at 4℃

Ⅳ. 요약

 본 연구는 면실박의 급여가 비거세 한우의 도체 및 육질특성에 미치는 영향을 구명하고자 실시하였다. 22개월령 비거세 한우 8두를 5개월 동안 면실박의 급여(500 g/head /day) 유무에 따라 사육하여 도축한 후 등심(M. longissimus dorsi)을 채취하여 품질을 분석하였다. 도체의 품질, 고기의 pH, 드립감량, 보수력 및 지방산 조성은 면실박 급여에 따른 차이가 없었다. 일반성분 함량은 면실박 급여구의 조단백질과 조회분 함량이 대조구(무급여구)보다 높았다 (p<0.05). 표면육색은 저장기간 동안 면실박 급여구의 적색도(a^*), 황색도(b^*), chroma 값(C^*) 및 총육색(total color)이 높게 유지되었다(p<0.05). 따라서 면실박을 급여시 한우육의 산화안정성이 증가되었다.

사사

 본 연구는 농촌진흥청 연구사업(PJ006218201002)의 지원에 의해 이루어졌으며, 이에 감사드립니다.