춘천닭갈비에 훈연액 및 염지제 첨가가 저장 중 품질특성에 미치는 영향

원료육으로 30일령 정도의 뼈가 제거된 브로일러(Ross broilers) 냉동 어깨살(Mireuchuksan Corp., Gyeonggi, Korea)을 사용하기 2일 전에 2℃의 냉장실에서 해동하여 사용하였다. 양념은 고추가루 13.3%, 다진 마늘 6%, 양파 3.4%, 생강 6%, 카레가루 0.7%, 우유 6.4%, 정백당 16.3%, 간장 20%, 소주 7%, 후추 0.2%, 케첩 6%, 물엿 13.7%, L-글루타민산나트륨 1.0%을 혼합하여 15℃ 이하에서 보관하였다. 훈연액(Hickory smoke oil RS-30, ES Food Co. Ltd, Gyeonggi, Korea)은 스모크추출물 5.0%와 대두유 95.0%로 구성되어 있으며 권장량은 제품 총 중량의 0.2%이다. 염지제(Taewon Food Industry Co. Ltd, Gyeonggi, Korea)는 소금 93.1%, 아질산염 5.9%, 탄산나트륨 1.0%로 구성되어 있다.

최적의 훈연액 첨가수준을 결정하기 위해 원료육 무게를 기준으로 훈연액 0.05%, 0.10%, 0.20%와 양념 30%를 각각 섞어 Control, S-0.05(훈연액 0.05%), S-0.10(훈연액 0.10%) S-0.20(훈연액 0.20%)로 처리구를 설정하였고, 이를 Table 1에 나타내었다. 이후 양념과 원료육을 함께 혼합하여 150℃의 오븐(Convotherm 4 easyDial 20.20 GS, Eglfing, Germany)에서 15분간 열처리하였다. 열처리된 닭갈비는 15℃에서 10분간 냉각 후 220 g씩 Polyethylene 재질의 포장재(Jinwoong Chemical, Gyeonggi, Korea)에 넣어 진공포장기(IV-2000, Incoin Tech, Gyeonggi, Korea)로 진공포장 하였다. 제조된 시료는 유통과정 중에 온도상승과 같은 악조건을 가정하여 8℃에서 냉장보관 하였다. 시료제조 후 24시간 이내에 색도와 pH values 측정이 이루어졌고, 48시간 이내에 전자코를 이용한 향기패턴분석 및 소비자 기호도 평가가 진행되었다.

최적의 염지제 첨가수준을 결정하기 위해 원료육 무게를 기준으로 양념 30%, 훈연액 0.1%, 염지제 0.2%와 0.3%를 각각 계량하여 각각 양념에 훈연액 및 염지제를 10분간 혼합하였다. 혼합된 양념을 밀봉하여 2℃의 냉장실에서 3시간동안 방치하였다가 원료육과 혼합하여 오븐(Convotherm 4 easyDial 20.20 GS)에서 150℃로 15분간 열처리하였다. 열처리 후 15℃에서 10분간 냉각하여 220 g씩 포장재(Jinwoong Chemical)에 넣어 진공 포장(IV-2000)하였다. 제조된 닭갈비는 Control, S(훈연액 0.1%), SC-0.2(훈연액 0.1% + 염지제 0.2%), SC-0.3(훈연액 0.1% + 염지제 0.3%)로 명명하였고, 이를 Table 2에 나타내었다. 이후 시료는 온도상승과 같은 악조건상황을 가정하여 8℃의 냉장고에서 보관하였다. pH values, 색도, TBARS, VBN, 일반세균수 및 대장균군수와 같은 저장실험들은 0일, 7일, 14일, 21일, 28일, 33일, 47일 그리고 56일에 실험이 진행되었고, 소비자 기호도 평가는 시료제조 후 일주일 이내에 진행되었다. 각 처리구 별로 30개의 샘플 중 임의의 3개의 샘플이 색도측정을 위해 56일 동안 고정적으로 사용되었고, 소비자 기호도 평가에는 3개의 임의의 샘플이 사용되었다. 실험일차마다 pH values, TBARS, VBN, 일반세균수 및 대장균군수 측정을 위해서 3개의 샘플이 무작위로 선택되어 분석에 사용되었다.

색도 측정은 3개의 진공포장된 시료의 CIE L*(lightness), a*(redness), b*(yellowness)를 색차계(CR-400, Konica Minolta Sensing, Inc., Japan)로 4℃에서 5회 반복하여 측정하였다. 이때 calibrate plate(2℃ observer)의 illuminant C는 Y=93.6, x=0.3134, y=0.3194이었다.

pH 값은 3개의 샘플에서 채취한 시료를 각각 2회 반복하여 측정하였다. 시료 5 g과 증류수 45 mL를 homogenizer(PH91, SMT Co., Ltd., Japan)로 12,000 rpm에서 1분 동안 균질하여 pH meter(SevenEasy pH, Mettler-Toledo GmbH, Switzerland)로 측정하였다.

전자코를 이용한 향기패턴 분석에는 4개의 샘플을 사용하여 2회씩 반복 측정하였다. 시료를 잘게 썰어 1 g을 vial에 넣고 PTFE/rubber septa와 알루미늄 캡으로 밀봉한 뒤 autosampler(HS100, Alpha MOS, Toulouse, France)에 의해 60에서 500 rpm으로 10분동안 교반하면서 성분 추출한 뒤, headspace 가스를 auto sampler의 syringe(45℃)로 2.5 mL씩 뽑은 후 12개의 metal oxide 센서가 주입된 전자코의 injector에 주입(carrier gas와 flow rate는 air 및 150mL/min)하였다. 분석된 결과는 principal component analysis(PCA, Alpha soft version 8.01 software, Alpha MOS, Toulouse, France)에 의해 처리하였다. 분석에 사용된 12개의 MOS(Metal Oxide Sensor) 센서모델은 SY/LG, SY/G, SY/AA, SY/Gh, SY/gCT1, SY/gCT, T30/1, P10/1, P10/2, P40/1, T70/2 그리고 PA2로, 이때의 SY, T 그리고 P는 센서의 종류를 의미하며 Table 4에 명시하였다. SY/LG와 P40/1은 fluoride 및 chloride를, SY/G, SY/Gh, SY/gCT1는 ammonia 및 sulphur를, SY/AA, PA2 및 T30/1은 Organic solvents를, SY/gCT, P10/1 및 P10/2는 nonpolar volatiles를, T70/2는 식품의 향기와 휘발성분을 감지한다( Anonymous, 2001).

지질산화도는 3개의 샘플을 각각 2회 반복 측정하였고, TBARS(2-Thiobarbituric Acid Reactive Substances) 방법을 수정하여 실시하였다( Sinnhuber and Yu, 1977). 시료는 흐르는 물에 양념을 씻어내고 헝겊에 물기를 뺀 뒤 잘게 다져 사용하였다. 시료 0.5 g과 antioxidant(54% propyleneglycol + 40% Tween 20 + 3% BHT + 3% BHA) 3방울, TBA solution(1% TBA + 0.3% NaOH) 3 mL 첨가 후 5초동안 섞어주었다. TCA solution(2.5% TCA + 3.6 mM HCl) 17 mL를 혼합하고, 100℃ water bath(OB-25E, Jeio Tech, Korea)에서 30분 동안 가열한 후 빙수에 담가 10분 동안 냉각하였다. 상등액 5 mL를 10 mL glass tube에 취하고, chloroform 3 mL를 넣고 4℃에서 3,500 rpm으로 30분간 원심분리(CS-6R Centrifuge, Beckman Instruments Inc., USA)한 다음, 상등액 3 mL를 4.5 mL 일회용 스펙트로 큐벳에 취해 흡광도를 532 nm에서 측정(UC-mini-1240, Shimadzu, Japan)하였다. 최종 수치는 시료 1 kg당 mg MA(malonaldehyde)로 산출하였으며, blank는 증류수를 사용하였다.

휘발성 염기태 질소(Volatile Basic Nitrogen; VBN)는 3개의 샘플을 각각 2회 반복 측정하였고, Conway 미량확산법을 조금 수정하여 실시하였다( Kohsaka, 1975). 시료는 흐르는 물에 양념을 씻고 헝겊에 물기를 뺀 뒤 잘게 다져 사용하였다. 시료 5 g과 5% TCA 20 mL를 Homogenizer(Ultra Turrax T25 basic, Ika Werke Gmbh & Co., Germany)로 13,500 rpm에서 60초 동안 균질하였다. 이후 균질액을 Filter paper No.1(Whatman International Ltd, UK)로 여과하였다. Conway’s borate butter 1 mL를 Conway dish의 내실에 넣고, 여액과 50% K₂CO₃를 각각 1 mL씩 외실에 넣은 다음 조심스럽게 흔들어 여액과 K₂CO₃를 혼합시킨 뒤 바세린을 바른 뚜껑과 쇠고리로 밀봉한다. 이후 37℃에 1시간 40분 동안 방치하고, 0.02N H₂SO₄를 내실에 떨어뜨려 용액을 미홍색이 될 때까지 적정한 후 최종 수치를 mg%로 산출하였다.

일반세균수 측정은 축산물의 가공기준 및 성분규격의 축산물 시험방법(2016)에 의해 3개의 샘플을 2회 반복하여 실시하였다. 일반세균수는 시료 10 g을 0.1% peptone 90 mL와 함께 멸균백(Whirl-pak blender bag, Nasco International, USA)에 넣고, stomacher(Laboratoryblender400, Seward, England)에서 normal speed로 1분 동안 균질하였다. 이를 10진 희석법으로 희석하여 각 단계 희석액 1 mL를 멸균 petri dish에 무균적으로 취한 다음 약 45℃로 유지한 표준한천평판배지(Plate count Agar, Difco, USA) 약 15 mL를 무균적으로 분주하고, 조심히 회전 및 좌우로 기울여 희석액과 배지를 잘 섞어 응고시켰다. 응고된 배지들은 37℃에서 24±2시간 동안 배양되었다. 배양 후 즉시 집락 계산기를 사용하여 생성된 집락수를 계산하였다.

대장균군수 측정은 축산물의 가공기준 및 성분규격의 축산물 시험방법(2016)에 의해 3개의 샘플을 2회씩 반복하여 실시하였다. 각 단계 희석액 1 mL씩 담긴 petri dish에 미리 가온 용해하여 약 50℃에 보존한 VRBA(Violet Red Bile Agar, Difco, USA) 평판배지를 약 15 mL를 무균적으로 분주하고, 배지가 petri dish 뚜껑에 부착하지 않도록 주의하면서 희석액과 배지를 혼합시켜 응고시켰다. 이것을 37℃에서 24±2시간 동안 배양하였다. 배양 후 대장균군 집락을 계수하였다.

소비자 기호도 평가는 10명의 강원대학교 동물생명과학대학의 대학원 및 학부학생들이 블라인드 테스트로 진행하였으며, 각 항목은 색(color), 맛(taste), 향기(aroma), 염도(salinity), 종합적 선호도(overall acceptability)였다. 사용된 샘플은 패널의 제조 후 2일 이내의 샘플을 사용하였다. 각 항목은 1~9점을 줄 수 있으며, 선호도가 높을수록 높은 숫자를 주도록 하였다. 반면, 염도항목에 있어서는 예외적으로 강도(Intensity)측정을 하여 짠맛의 강도가 강할수록 높은 숫자를 주도록 하였다. 시료는 평가전 전자레인지(MS23F301TAW, 1100W, Samsung, Gyeonggi, Korea)에서 1분 동안 가열했으며, 패널들에게 입가심으로 물을 제공하였다.

측정된 자료는 Agricolae(R-version 3. 2. 0)의 ANOVA를 통해 통계분석(The R-foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria)을 진행했고, Duncan’s multiple range test을 이용하여 처리구 간 유의성을 5% 수준에서 검증하여 결과값을 평균값과 표준편차로 나타내었다.

훈연액 첨가수준에 따른 닭갈비의 색도와 pH 값은 Table 3에 나타내었다. 훈연액을 첨가한 처리구의 pH 값 범위는 6.10~6.12으로 Control의 pH 값인 6.06에 비해 더 높은 경향을 보였으며(P<0.05), 훈연액 첨가수준에 따른 pH 값의 유의적인 차이는 보이지 않았다. 닭갈비의 색도측정 결과, 훈연액의 첨가구와 비첨가구 간의 차이는 보이지 않았으며, 훈연액의 첨가수준에 따른 유의적인 차이도 나타나지 않았다.

훈연액 첨가수준에 따른 전자코의 센서 감응도는 Table 4와 같다. 센서의 감응도(Sensor sensitivity)란, 시료로부터 각센서가 감지하는 휘발성 물질들의 변화에 따른 전기저항의 변화를 의미한다. 본 실험에서 7∼12번 센서는 훈연액 첨가수준이 증가할수록 감응도가 증가하였고(P<0.05), 2번, 3번, 6번 센서의 감응도는 음의 값으로 감소하였다. 즉, 이는 훈연액의 첨가수준에 따라 각 센서가 감지하는 휘발성 물질들이 변한다는 것을 나타낸다. 센서의 감응도 데이터를 주성분 분석법으로 도식화 하면 Fig. 1으로 나타낼 수 있다. 분별지수(discrimination index)는 처리구들간에 향기패턴 차이를 나타내는 지수로서, 그 수치가 음수로 감소할수록 차이가 작아지나, 양수로 증가할수록 커지는 것을 의미한다( Anonymous, 2002). 본 실험결과에서는 분별지수가 78로, Control의 군락이 하단 중앙에 위치하였고, 훈연액 첨가수준이 증가할수록 점차 우측 상단으로 각각의 군락을 형성하는 패턴을 보였다. 따라서 이와 같은 향기패턴은 훈연액의 첨가량에 따른 닭갈비향기가 확연히 구분됨을 뜻한다. 한편, Kim et al.(2004)은 전자코를 이용하여 냉장저장 중 한우 등심의 향기 변화에 대한 연구를 진행하였고, 센서의 감응도 변화, 주성분분석 및 판별분석을 이용하여 관찰하였을 때 저장기간에 따른 각각의 향기 군락이 넓게 분포되어 차이식별이 가능하다고 하였다.

훈연액 첨가수준에 따른 닭갈비의 소비자 기호도 평가 결과는 Table 5에 나타내었다. 색, 맛, 향기 그리고 염도에 대한 선호도는 유의차가 나타나지 않아 훈연액이 색, 맛, 향기 그리고 염도에 영향을 미치지 않는 것으로 사료되었으나, 종합적 기호도에서 훈연액의 첨가수준에 따라 점수가 증가하는 경향을 보였다(P<0.05). 이는 비록 통계학적으로 유의적인 차이는 보이지 않았으나, 훈연액 첨가수준에 따라 다소 증가된 향기와 맛 점수가 종합적 기호도에 영향을 미친 것으로 사료되었다. 따라서 종합적 기호도가 가장 높았던 훈연액 0.10% 비율을 선택하여 두 번째 실험인 염지제 첨가수준에 따른 닭갈비의 저장기간 중 품질변화 실험에 사용하였다.

Fig. 1. Principal component analysis (PCA) of aroma pattern of Chuncheon Dakgalbi with different amounts of liquid smoke. Control: no liquid smoke, S-0.05: added 0.05% liquid smoke, S-0.10: added 0.10% liquid smoke, S-0.20: added 0.20% liquid smoke.

Download Original Figure

염지제 첨가수준에 따른 닭갈비의 저장기간 중 색도측정 값은 Table 6에 나타내었다. 저장기간 중의 모든 처리구의 명도, 적색도, 황색도는 불규칙한 증감을 보였는데, 이는 닭갈비가 고기와 양념이 혼합된 양념육류라는 특성에 기인한 것으로서 본 실험에서 닭갈비에 대한 훈연액과 염지제의 효과는 명확하지 않다고 사료되었다. 적색도에 있어서 14일차 부터 33일차까지 염지제를 첨가한 SC-0.2와 SC-0.3이 유의적으로 높은 적색도를 보였다(P<0.05). Muhlisin et al.(2012)은 본 연구와 유사하게 염지제를 첨가한 닭갈비의 색도가 양념 고유의 색으로 인해 명확하지 않다고 하였지만, 염지제의 첨가는 저장기간 중 일시적으로 적색도를 증가시켰다고 하였다.

염지제 첨가수준에 따른 닭갈비의 저장기간 중 pH 값은 Table 7에 나타내었다. 초기 Control, S, SC-0.2와 SC-0.3의 pH 값은 각각 6.01, 6.06, 6.05 그리고 6.06으로 훈연액을 첨가한 처리구에서 pH 값이 유의적으로 증가하는 경향을 보였다(P<0.05). 이는 앞서 실험했던 훈연액 첨가수준에 따른 닭갈비의 pH 실험 결과와 유사하였다. 염지제 첨가수준이 증가함에 따른 닭갈비의 pH 값의 차이는 나타나지 않았다. 모든 처리구는 시간의 경과에 따라 점차 증가하였다가 다시 감소하는 경향을 나타내었고, 저장 말기인 56일차에 Control의 pH 값이 4.63으로 S, SC-0.2와 SC-0.3의 pH가 5.96∼6.02 범위인 것에 비해 급격히 감소하였다(P<0.05). Nychas et al.(1998)은 저장 중 육제품의 pH 값 감소가 젖산을 생성하는 미생물에 기인한다고 하였다. Makela et al.(1992), Korkeala and Makela (1989)는 진공상태로 저장된 조리된 육제품에서 젖산균을 동정하였으며, Samelis et al.(2000), Von et al.(1991)은 상한 육제품의 균총은 젖산균이 우점해 있다고 하였다. 따라서 춘천닭갈비의 저장 말기의 pH 값의 급격한 감소는 젖산균의 증식에 기인한다고 사료되었다.

염지제 첨가수준에 따른 닭갈비의 저장기간 중 TBARS 값은 Table 8과 같다. 초기 TBARS 값은 SC-0.3이 0.33 mg/kg으로 다른 처리구들에 비해 가장 낮았다(P<0.05). 모든 처리구는 저장기간의 경과에 따라 TBARS 값이 증가하였으며, Control은 33일차, 47일차에, S는 47일차, 56일차에 유의적으로 높은 TBARS 값을 나타냈으며, SC-0.2와 SC-0.3은 저장기간 중 비교적 낮은 TBARS 값을 나타내었다(P<0.05). Muhlisin et al.(2012)은 춘천닭갈비의 원료육, 염지제를 넣은 양념에 따른 저장성과 조리방법에 따른 기호도와 관련된 연구를 진행하였는데, 염지제가 첨가된 양념으로 제조한 닭갈비의 TBARS 값이 저장후기에 증가가 억제되어, 본 실험결과와 유사하였다. Kim et al.(1998)은 소금이 지방산화를 촉진시킴에도 불구하고 아질산염이 항산화 효과를 지녀 우수한 지방산화 억제효과를 지닌다고 하였다. Jeong and Shim (2002)은 참나무 목초액이 천연항산화제로 활용될 수 있는 가능성이 매우 높다고 보고한바 있으며, Kim et al.(1998)은 훈연이 항산화 효과를 지녀 지방산화를 억제한다고 하였다.

염지제 첨가수준에 따른 닭갈비의 저장기간 중 VBN 값은 Table 9에 나타내었다. 모든 처리구의 초기 VBN 값은 16.1~17.2 mg%의 범위로 유의적인 차이는 보이지 않았다. 저장기간이 경과함에 따라 다소 증감하였으나, 대체적으로 증가하는 경향을 나타냈다. 저장 말기인 47일차부터 Control과 훈연액 및 염지제 처리구들 간의 유의적인 차이를 보이기 시작하였으며, 56일차에 Control이 25.8 mg%로 S, SC-0.2와 SC-0.3의 VBN 값 범위인 21.1~22.5 mg%와 비교하여 유의적인 차이를 보였다. Leroi et al.(2001)은 냉훈연한 연어의 잔여 유통기한이 젖산균, 효모, VBN 농도와 높은 연관성이 있으며, 장내세균 및 젖산균 같은 균은 많은 VBN을 생산한다고 하였다. Lund et al.(2011)은 근육 단백질의 산화 기작에 대해 연구하였는데, 단백질 산화에 의해 카보닐기가 생성되는 과정에서 아민류나 암모니아가 생성된다고 하였으며, Byun et al.(2003)은 돼지와 소등심의 냉장저장 중 총균수, 저온균, 아민 함량, VBN 등의 실험을 진행하여 VBN과 미생물수가 높은 상관관계가 있다고 보고하였다. 한편, Choi et al.(2011)은 연잎 파우더를 첨가한 치킨패티의 냉장저장 중 품질특성을 연구하였는데, 본 실험과 유사하게 저장기간 중 pH 감소, TBA 값 및 VBN 함량 증가를 보였다. 따라서 저장기간의 경과에 따른 VBN 값의 증가는 미생물 증식과 산화에 의한 단백질 분해에 기인한다고 사료되었으며, 이는 앞서 기술된 미생물 증식에 따른 pH 값의 감소와도 맥락이 일치하였다. 본 실험에서 훈연액 및 염지제 첨가는 저장 중 VBN 함량의 증가를 유의적으로 억제하였으므로 춘천닭갈비의 단백질 변패를 억제하는 효과를 지니는 것으로 사료되었다.

염지제 첨가수준에 따른 저장기간 중 닭갈비의 일반세균수와 대장균군수는 Table 10에 나타내었다. 초기 일반세균수는 Control, S, SC-0.2와 SC-0.3이 각각 4.11 log CFU/g, 3.82 log CFU/g, 3.95 log CFU/g 그리고 3.65 log CFU/g으로 훈연액과 염지제 첨가에 따른 유의적인 차이를 보였고, 염지제 첨가수준에 따른 차이는 SC-0.2와 SC-0.3에서만 보였다(P<0.05). 저장기간의 경과에 따라 각각의 처리구들은 다소 불규칙한 증감을 보였고, 저장 말기인 56일차에 Control의 일반세균수가 급격히 증가하여 7.19 log CFU/g이었으며, S, SC-0.2와 SC-0.3은 각각 4.39 log CFU/g, 3.97 log CFU/g 그리고 3.69 log CFU/g으로 계수되었다. 이때, Control의 pH 값이 급격히 감소하는 기간과 동일하여 젖산균 증식에 따른 젖산이 생성된 것으로 사료되었다. 대장균군수는 저장기간 중 28일차, 33일차, 56일차에 Control에서 3.96 log CFU/g, 1.54 log CFU/g 그리고 6.00 log CFU/g으로 각각 계수되었다. Seo et al.(2000)은 참나무 목초액이 일반세균과 대장균군 생장에 대해 강한 항균효과 갖는다고 보고한바 있으며, Noh et al.(2008)은 훈연성분 중 다양한 aldehyde, phenol, alcohol 성분에 의해 미생물 살균효과를 갖는다고 하였다. Kim et al.(1998)은 소금이 삼투압과 수분활성도를 변화시키고, 아질산염 및 고기의 pH 등과 상호작용을 통해 저장성을 증진시킨다고 하였다. 따라서 훈연액의 첨가와 염지제 첨가수준의 증가에 따라 춘천 닭갈비의 미생물의 성장을 억제하는데 효과가 있는 것으로 나타났다.

염지제 첨가수준에 따른 닭갈비의 소비자 기호도 평가 결과는 Table 11과 같다. 색과 향기 항목에 훈연액과 염지제의 첨가에 따른 유의적인 차이는 나타나지 않았다. 다만, 훈연액을 첨가한 처리구들이 Control보다 높은 점수를 받았다. 맛 점수는 Control, SC-0.3 < S < SC-0.2 순이었으며, 짠맛의 강도를 나타내는 염도 항목에서는 Control < SC-0.2 < S, SC-0.3 순서로 점수가 나타났다(P<0.05). 그리고 종합적 기호도 점수가 Control, S, SC-0.3 < SC-0.2 로 SC-0.2가 가장 높은 점수를 받았다(P<0.05). Massimiliano et al.(2013)에 따르면 소금과 인산염의 사용은 단백질의 기능성을 향상시켜 육제품의 보수력을 향상시킨다고 하였다. McGee et al.(2003)은 소금, 인산염 그리고 유기산염이 포함된 염지액을 우둔살에 주입했을 때 대조구보다 전단력과 가열감량이 감소했고 지방산화가 억제되었으며 궁극적으로 소비자 기호도 점수가 향상되었다고 한다. 본 연구의 소비자 기호도 평가결과, 0.1% 훈연액과 0.3% 염지제가 첨가된 SC-0.3은 염지에 의해 향상된 보수력보다 첨가된 염지제의 높은 염도로 인해 기호도가 감소한 것으로 사료되었고, 따라서 0.1% 훈연액과 0.2% 염지제가 첨가된 SC-0.2가 가장 높은 점수를 나타낸 것으로 보인다.