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Ι. 서론

 쇠고기 산업은 도체의 생산성 향상 및 육질 개선에 지속적인 초점을 맞추어 발전하고 있다(Grunert 등, 2004; Marti 등, 2011). 쇠고기의 육질은 품종에 따라 다를 뿐 아니라 같은 품종이라도 성별, 거세 유무 및 사양조건 등에 따라서도 차이가 있다(Westerling 등, 1979; Huerta-Leidenz 등, 1993). 좋은 쇠고기는 밝은 선적색의 고기색과 백색의 지방색, 근내지방이 고르게 잘 분포되어 있으면서 고기결이 가늘고 섬세하며 탄력과 광택이 있는 것이 좋다고 알려져 있다. 소비자들은 좋은 육질의 쇠고기를 원하는데 그 중에서도 가장 첫 번째로 고려하는 식감은 연도, 향미 및 다즙성을 기준으로 판단한다(Banovic 등, 2009; Grunert 등, 2004). 육색은 소비자들이 고기를 구매할 때 가장 우선적으로 고려하는 구매요인이다(Risvik, 1994). 반면에 고기의 연도는 구매 한 이후에 판단할 수 있기 때문에 재구매를 결정하는데 중요한 역할을 한다.

 축산물등급제는 고기유통이 생체에서 도체 및 부분육 거래로 전환됨에 따라 전국적으로 통일된 거래규격 확립으로 소비자 신뢰를 확보하고자 개발되어 적용되었다. 생산측면에서는 소비자의 기호성 및 경제성을 고려한 개량 및 사양관리 개선으로 축산업의 국제경쟁력 강화와 농가소득 증대, 유통측면에서는 과학적이고 객관적인 거래기준에 의하여 판정한 축산물을 구입, 판매함으로서 신뢰받는 상거래 질서확립 및 유통구조 합리화, 소비자 측면에서는 등급에 따라 소비자들이 원하는 상품을 선택하여 구입할 수 있게 되었다(KAPE, 2012). 현재 우리나라에서 실시되고 있는 도체등급제도의 육량등급은 도체중, 등지방두께, 등심단면적 등을 측정하여 판정하고 있으며 육질등급은 근내지방도, 육색, 지방색, 조직감 및 성숙도 등을 측정하여 판정하고 있다. 현행 육질등급은 1⁺⁺, 1⁺, 1, 2, 3 등급의 5개로 나누어져 있다. 2012년 한육우 등급판정두수는 967,574두로서 등급별 출현율은 각각 9.3, 20.2, 28.6, 27.3, 14.1% 수준으로 1등급 출현율이 가장 높았다(KAPE, 2012).

 2012년도 한우육 등급판정두수는 총 842,771두이었고 그중에서 1등급육은 약 28.6%의 출현율을 보였으며 성별로 비교해 본 결과 거세육이 31.8%로서 29.3%인 암소육보다 약간 더 높았다(KAPE, 2012). 한편, 국내 쇠고기 부위는 10개 대분할과 39개 소분할(농림부고시 제 2007-82호) 부위로 구분되는데 동일한 등급내에서도 부위에 따라 성분조성이 다를 뿐 아니라 육질도 차이가 있어 요리방법 및 용도에 따라 다양하게 이용되고 있다. 부위별 특징에 있어서 등심 및 채끝육은 육질이 곱고 연하며 근내지방이 발달되어 있어 구이용으로 적절한 반면에 우둔, 설도, 목심육은 지방이 적고 질긴 편으로 양념육이나 다짐육에 적합하다. 우리나라의 특정부위에 치중된 쇠고기 소비문화로 부위별 가격차이가 크고 선호부위의 수입은 지속되고 있는데 특히 부분육 평균 도매가격은 등심육이 우둔육보다 약 2.7배 더 높았다.

 따라서 본 연구의 목적은 5개의 육질등급육 중에서 가장 출현율이 높은 거세한우 1등급육의 일반성분, 육질특성, 지방산, 아미노산 및 무기물 조성을 조사하여 부위별 기초자료를 제시함으로써 균형소비를 유도하고자 실시하였다.

Ⅱ. 재료 및 방법

1. 공시재료

 본 연구에 사용된 시료는 축산과학원 한우시험장에서 사육된 거세우(26~30개월) 11두를 공시축으로 이용하였으며 각 소들은 3일에 걸쳐 정상적인 방법으로 도축하였다. 도축 후 도체는 1℃ 냉각실에 저장하였다. 다음 날 마지막 흉추와 제 1 요추 사이를 절개한 등심근육을 등급판정사에 의하여 측정하여 평가된 도체평가에서 육질 1등급 판정을 받은 도체를 대상으로 농림축산식품부고시(제 2007-82호)에 따른 분할정형기준에 의거하여 총 10부위 [등심(dngsim, loin), 채끝(cheggt, striploin), 목심(moksim, chuck roll), 꾸리(guri, chuck tender), 업진(abjin, short plate), 양지(yanggi, brisket), 설깃(sulgit, bottom round), 보섭(bosup, top sirloin), 홍두깨(hongduke, eye of round) 및 우둔(udoon, top round)]를 분리하고 진공 포장한 다음 2℃ 숙성실에서 7일간 숙성시키고 분석에 이용하였다.

2. 일반성분 분석

 단백질, 수분, 지방 및 콜라겐 함량 분석은 AOAC(2006)에 승인된 근적외선분광기(Food Scan^TM Lab, Fosstecator, DK)측정법을 이용하여 측정하였다.

3. 육색 측정

 육색은 근육을 절단하여 공기 중에 30분 정도 노출시킨 후 Chromameter(CR301, Minolta Co., Germany)로 명도(L^*), 적색도(a^*), 황색도(b^*)를 CIE(Commision Internationale de Leclairage) 값으로 3반복 측정하여 평균값을 적용하였으며 이때 사용한 기준색인 표준판은 Y=92.40, x=0.3136, y=0.3196의 백색타일을 이용하였다.

4. 가열감량 측정

 가열감량(Cooking loss, %)은 부위별 근육을 2.5 ㎝ 두께의 스테이크 모양으로 절단하고 시료 중심부에 thermocouple을 꽂은 다음 80℃ 항온수조에서 넣고 시료의 심부온도가 70℃에 도달할 때까지 가열한 후 가열 전후 중량 차를 백분율로 계산하였다(Honikel, 1998).

5. 전단력 측정

 전단력은 Wheeler 등(2000)의 방법에 따라 시료를 3 ㎝두께의 스테이크 모양으로 근섬유방향과 직각이 되도록 근육을 전단하여 육 내부온도 70℃까지 가열한 후 흐르는 물에 10분간 방냉하였다. 방냉한 시료에서 직경 1.27 ㎝ 코아(core)를 근섬유 방향에 따라 원통형으로 뚫어 시료를 채취한 후 Instron Universal Testing Machine(Model 4465, UK)를 이용하여 근섬유 방향과 직각 방향으로 절단하여 5회 반복 측정하였다.

6. 보수력 측정

 보수력(water holding capacity; WHC)은 원심분리법(Ryoichi 등, 1993)으로 측정하였다. 미세한 구멍이 있는 2 ㎖ filter관의 무게를 칭량하고, 공시육을 분쇄하여 지방과 근막(힘줄)을 제거한 후 시료 0.5 g을 원심분리관의 상부 filter관에 넣고 무게를 측정하였다. filter관을 80℃의 water bath에서 20분간 가열한 후 10분간 실온에서 냉각시킨 다음 filter관을 원심분리관 하부에 넣고 4℃에서 2,000 rpm, 10분 동안 원심분리 한 후 상부 Filter관을 꺼내어 무게를 측정하였으며 다음 공식에 의해 보수력을 구하였다.

7. 지방산 분석

 Folch 등(1957)의 방법으로 methanol:chloroform(1:2, v/v)로 지방을 추출하였으며 가수분해는 Morrison과 Smith(1964)의 방법으로 분석하였다. 지방산 조성은 Gas Chromatography(Varian 3800, Varian, USA)을 사용하여 분석하였으며 gas chromatography(GC) 조건은 silica capillary column(Omegawax 205, 30 m×0.32 ㎜ I.D., 0.25 um film thickness)을 이용하였고 Injection port 온도는 250℃이었으며 검출기 온도는 260℃로 유지하였다. 분석결과는 전체 피크면적에 대한 비율(%)로 계산하였다.

8. 아미노산 분석

 아미노산 분석을 위하여 고기시료 5 g와 6N HCl 40 mL를 둥근플라스크에 넣고 혼합한 다음 110℃에서 24시간 동안 질소가스를 주입하여 가수분해하였다. 염산을 50℃에서 증발 농축시킨 다음 농축시료는 0.2 N Sodium citrate buffer(pH 2.2) 50 mL를 넣어 희석시킨 다음 여과지(0.45 ㎛)로 여과하였다. 여과한 시료(30 μL)는 아미노산 분석기(Model 835, Hitachi, Japan)를 이용하여 분석하였다.

9. 무기물 분석

 무기물 함량은 AOAC(2006) 방법에 준하여 측정하였다. 고기시료 5 g을 크루시블에 취하고 전기회화로(MAS-7000, CEM Corporation, USA) 600℃에서 12시간 이상 회화시킨 뒤 방냉시키고 염산용액(HCl:H₂O=1:1) 10 mL를 가하여 하룻밤 방치하여 용해시킨 다음 여과지(Whatman No. 6)로 여과하여 시료액을 제조하였다. 무기물 분석은 칼슘, 철, 아연 함량을 분석하기 위해서 각각 표준용액을 제조하고 원자흡광광도계(ICP Spectrophotometer, Spectroflame, Spectro Company, Germany)를 이용하여 칼슘은 317.9 ㎜, 철은 259.4 ㎚, 아연은 213.9 ㎚에서 흡광도를 측정하고 표준검량곡선을 각각 작성하여 함량(㎎/㎏)을 계산하였다.

10. 통계분석

 분석결과는 SAS(2005) program을 이용하여 Student-Newman-Keul’s 다중 검정법으로 각 요인간의 유의성(p<0.05)를 비교하였다.

Ⅲ. 결과 및 고찰

 1등급 거세한우육의 부위별 pH는 5.46-5.64 범위로서 10개 부위 모두 정상범위였다(Table 1). 부위별로 비교한 결과 등심, 꾸리 및 목심이 5.63～5.64 범위로서 5.46～5.49 범위인 채끝이나 설깃육과 비교하여 유의적으로 높았다(p<0.05). 젖산의 축적에 의한 근육 pH는 중요한 사후변화의 하나로서 근육의 성질에 영향을 미치는데 pH 변화가 빠르고 심한 근육은 색이 연해지고 보수력이 낮아지며 절단표면의 수분 삼출이 많고 높은 pH를 유지하는 근육은 육색이 짙고 절단표면이 건조하다(Kim 등, 1996). 일반조성을 분석한 결과 수분 함량은 우둔과 꾸리가 가장 높았으며 목심이 가장 낮았다(p<0.05)(Table 1). 단백질 함량은 우둔과 홍두깨육이 가장 높았던 반면에 등심과 업진육이 유의적으로 가장 낮았다(p<0.05). 근내지방 함량은 등심육이 12.51%로 10개 부위 중에서 유의적으로 가장 높았고 우둔육이 4.14%로 가장 낮았다(p<0.05). 근내지방은 쇠고기의 맛과 관련되는데 일반적으로 마블링이 증가할수록 향상되는 것(Ramsey 등, 1963; Tatum 등, 1980)으로 알려져 있으나 이는 원산지별 소비자 기호도 뿐 아니라 품종, 연령, 성별 및 부위에 따라 맛에 미치는 영향력은 다르다(Jones와 Tatum, 1994; Kim과 Lee, 2003). 그럼에도 불구하고 근내지방은 쇠고기를 가열조리 했을 때 연도를 향상시키면서 다양한 종류의 휘발성 복합물질들을 생성하여 풍미를 높이고 특히 가열시 고기표면을 감싸 수분증발을 억제하고 구강내 윤활역할로 침샘을 자극하여 다즙함을 증가시켜 구이를 선호하는 한국소비자들은 근내지방이 있는 쇠고기를 선호한다. Park 등(2000)은 쇠고기 등심육이 근내지방함량이 많아 연도, 다즙성, 향미에서 높은 점수를 받았다고 하였다. 회분함량은 꾸리, 보섭 및 목심육이 유의적으로 높았고 등심, 우둔 및 채끝 순으로 낮았다(p<0.05). 칼로리 햠량은 등심육과 업진육이 유의적으로 가장 높았으며 반면에 우둔, 꾸리, 보섭, 홍두깨, 목심, 설깃육이 유의적으로 가장 낮았다(p<0.05).

Table 1. Chemical composition (%) of Hanwoo steer beef of quality grade 1 by different cut

 부위별 가열감량, 보수력, 전단력 및 육색을 비교한 결과는 Table 2와 같았다. 가열감량은 우둔, 꾸리, 홍두깨, 설깃 및 양지육이 유의적으로 높았던 반면에 등심육이 24.38%로 부위들 중에서 가장 낮았다(p<0.05). Ozawa 등(2000)은 거세흑모화우육의 가열감량을 분석한 결과 근내지방 함량이 높은 쇠고기 시료가 근내지방이 많은 시료와 비교했을 때 유의적으로 더 적었다고 보고하였다. Park 등(2000)은 다양한 근내지방 함량구간 (2～12%)을 가진 등심육에서 보수력은 유의적 차이가 없었다고 보고하였다(p>0.05). 본 연구의 경우 근내지방함량이 다른 10개 부위의 보수력을 비교해본 결과 보섭육이 가장 높았고 꾸리육이 가장 낮았으며(p<0.05) 그 이외에 8개 부위 간에는 유의적인 차이가 없었다(p>0.05). 보수성은 식육이 절단, 열처리, 세절, 냉동 및 해동 등과 같은 물리적 처리를 받을 때 수분을 잃지 않고 보유할 수 있는 능력으로 신선육의 육색, 가열감량, 조직감 및 관능특성인 연도와 다즙성 등과도 부분적으로 관계가 있다(강 등, 1996).

Table 2. Meat color (CIE L, a, b), cooking loss (CL), water holding capacity (WHC), Warner-bratzler shear force(WBS) of Hanwoo steer beef of quality grade 1 by different cut

 연도(tenderness)는 소비자들이 평가하는 쇠고기 맛에 가장 중요한 영향을 주는 요인이다(Smith 등, 1987; Savell 등, 1987, 1989). 연도를 기계적으로 측정한 결과인 전단력은 우둔, 홍두깨, 설깃 및 양지육이 6.01-6.48 ㎏으로 유의적으로 높았고 반대로 등심육은 3.60 ㎏으로 유의적으로 낮았다(p<0.05). 고기가 부위에 따라 맛이 다르다는 것은 고기는 가축의 몸을 구성하고 있는 근육에 따라 육질에 차이가 있다는 것이다(Kim 등, 1996). 운동을 적게 하는 부위 근육에는 근섬유 사이에 지방이 축적이 잘 되지만 운동을 많이 하는 부위의 근육은 근막이나 인대와 같은 결합조직이 잘 발달되고 지방의 축적정도는 매우 낮은 반면에 운동량이 상대적으로 적은 등심부위는 결합조직의 발달이 적고, 근육과 근섬유 사이에 지방조직들이 잘 발달하여 연하고 풍미가 우수하다고 한다(NLRI, 2001). 한편, 이러한 부위별 육질의 차이는 가축들의 품종, 성, 연령, 운동량, 영양상태, 도축 후 식육의 사후처리 및 저장상태 등 다양한 조건에 따라서도 영향을 받는다(NLRI, 2001). 본 연구에 사용된 10개 부위의 육질특성을 비교해 본 결과 목심은 근육운동이 많은 부위로서 두꺼운 힘줄과 함께 여러 개의 다양한 근육이 모여 있어 육질이 단단하고 약간 질기나 막이 짧고 근내지방이 적당히 박혀있어 풍미가 좋은 편이다. 앞다리에 붙어있는 꾸리살은 고기의 결이 거칠고 힘줄이나 막이 많이 있어 육질이 부분적으로 약간 질긴 곳도 있으며 불고기용으로 사용된다. 채끝육은 단일근육으로 등심과 비슷한 모양이며 고기의 결이 곱고 비육이 잘되면 고기 속에 마블링이 풍부하여 스테이크나 구이로 적합하다. 등심육은 고기결이 균일하고 지방이 골고루 퍼져있어 부드러워 스테이크나 구이에 적합하다. 우둔육은 등심과 연결되는 둥근모양의 살덩이로서 근내지방이 적고 육질이 촘촘하여 고기의 결이 약간 굵고 질긴 편이다. 설깃살은 뒷다리의 바깥쪽 넓적다리를 이루는 부위로 육질이 거칠고 고기결도 균일하지 않아 질기기 때문에 양념육이나 끓이는 요리용도로 활용한다. 홍두깨육 역시 결이 다소 거칠고 질기나 씹는 맛이 좋고 육즙이 진하며 장조림이나 육회에 사용된다. 한편 보섭살도 뒷다리의 엉덩이를 이루는 부위이나 근육섬유는 아주 섬세하고 육질이 부드러워 구이나 스테이크용으로 적당하다. 양지육은 앞가슴 부분으로 호흡을 하는 기관이라 육질은 다소 단단하고 질기므로 푹 고아 육수를 내거나 오랜 시간에 걸쳐 끓이는 조리를 하면 매우 맛이 좋다. 복부 아래부분에 있는 업진살은 마블링이 풍부하고 풍미가 있으면서 연하여 구이용으로 활용된다.

 부위별 육색을 비교한 결과 L^*값은 등심육이 가장 높았고 우둔육이 가장 낮았다(p<0.05). 한편 a^*값과 b^*값은 부위간에 유의적인 차이가 없는 것으로 나타났다(p>0.05). 신선육의 색은 주로 미오글로빈(myoglobin)에 의해서 좌우되는데 소비자가 고기를 선택하는데 가장 크게 영향을 미치는 요인이다(강 등, 1996). 육색은 동물의 종류, 품종, 연령, 성별, 근육부위, 영양상태 및 운동 상태에 따라 차이를 가지는데 이유는 이들에 따라 근섬유의 구성이 달라지고 수분이나 지방과 같은 신선육의 구성성분과 pH와 같은 성질이 함께 영향을 받아 변화하기 때문이다(Jones와 Tatum, 1994). 근섬유는 크게 적색섬유와 백색섬유로 나누어지는데 적색섬유가 백색섬유보다 높은 미오글로빈 함량을 가지기 때문에 적색섬유가 많은 근육은 육색이 짙고 적색섬유가 적은 미오글로빈 함량이 적어 육색이 엷다(강 등, 1996). 한우거세육의 10개 부위의 지방산조성을 비교한 결과 지방산 조성에 있어서 유의적인 차이는 거의 없는 것으로 나타났으며(p>0.05) (Table 3) 단지 C14:0와 C16:1n7 함량만이 차이가 있었는데 10개 부위 중에서 C14:0 함량은 업진육이 가장 높았고 꾸리육이 유의적으로 낮은 것으로 분석되었으며(p<0.05), C16:1n7 함량은 설깃육이 가장 높았고 등심, 꾸리, 보섭 및 목심육이 유의적으로 낮았다(p<0.05). 한편 등심육은 총포화지방산 함량이 유의적으로 높은 반면에 설깃육은 유의적으로 낮았다(p<0.05)(Table 4). 지방산조성은 영양적인 가치뿐만 아니라 유통 기한이나 향미 등 육질에 다양한 영향을 미치는 요인이라는 점에서 쇠고기 근육내 지방산 조성은 중요하다(Wood 등, 2003).

Table 3. Fatty acid compositons (%) of Hanwoo steer beef of quality grade 1 by different cuts.

Table 4. Amino acid compositons (%) of Hanwoo steer beef of quality grade 1 by different cuts.

 거세한우육의 부위별 아미노산 조성을 분석한 결과는 Table 4와 같았다. 10개부위의 아미노산 조성은 우둔육이 methionine, aspartic acid, threonine, serine, glutamic acid, alanine, leucine, isoleucine, phenylalanine, histidine, arginine, proline 함량 모두 유의적으로 가장 높았다(p<0.05). 반면에 등심육은 cystein, aspartic acid, threonine, serine, glutamic acid, glycin, alanine, leucine, isoleucine, phenylalainine, histidine, arginine, proline 함량이 다른 부위와 비교했을 때 가장 낮은 수준이었다(p<0.05). 한편 cystein 및 glycin 함량은 목심육이 가장 높았다(p<0.05).

 쇠고기에는 Ca, P, K, Fe, Zn 등과 같은 무기물들이 함유된 것으로 알려져 있는데, 1등급 거세한우육의 10개 부위에 대한 Ca, Fe, Zn 함량을 분석하여 비교한 결과는 Table 5와 같았다. Ca 함량은 65.84∼79.06 ㎎/㎏ 수준이었고 Fe 함량은 31.87∼47.52 ㎎/㎏ 수준이었는데 두 가지 모두 10개 부위 간에 유의적인 차이가 없었다(p>0.05). Zn 함량은 37.64∼57.93 ㎎/㎏ 수준이었는데 부위 간에 비교한 결과 꾸리(52.16 ㎎/㎏)와 목심(57.93 ㎎/㎏)육이 유의적으로 높았고 업진(38.27 ㎎/㎏), 홍두깨(37.64 ㎎/㎏) 및 설깃(39.43 ㎎/㎏)육이 유의적으로 낮은 것으로 분석되었다(p<0.05). 동물성 식품은 생체 이용효율이 높은 헴(heme)철의 형태가 약 40% 정도 함유되어 있어, 생체 이용효율이 낮은 비헴(non-heme)철의 형태로 함유된 식물성식품보다 좋은 철의 급원이 된다. 아연은 DNA나 RNA와 같은 핵산의 합성에 관여하고, 단백질의 대사와 합성을 조절하여 상처의 회복을 돕고 성장이나 면역 기능을 원활히 하는데 필요한 필수적인 미량원소이다(Son, 2008). 아연의 주된 급원 역시 동물성 식품으로 쇠고기를 비롯한 육류, 간 등과 굴, 게, 새우 등의 패류 등이 아연의 좋은 공급원이다. 곡류 등의 식물성 식품은 아연의 급원이기는 하나 육류, 어패류 등의 동물성 식품에 함유된 아연은 체내에서의 이용률이 높다고 알려진 반면 곡류 등에 들어있는 피틴산(phytate)은 아연 흡수율을 감소시키기 때문에 식물성 식품은 아연의 이용률이 대체로 낮다. 아연은 결핍시 성장이나 근육발달이 지연되고, 생식기 발달이 저하된다. 면역기능 또한 저하되고, 상처의 회복이 지연되며, 식욕부진 및 미각과 후각의 감퇴가 따른다고 하였다(Son, 2008).

Table 5. Mineral contents (mg/kg) of Hanwoo steer of quality grade 1 by different cuts.

사사

 이 논문은 2012년도 농촌진흥청 공동연구사업(과제번호 : PJ000852501)의 지원에 의하여 연구되었으며 이에 감사드립니다.