Korean Journal of Poultry Science
Korean Society of Poultry Science
Article

국내 일반 및 동물복지 육계 다리육의 냉장 저장 기간 중 품질과 생리활성기능 성분 비교

김희진1https://orcid.org/0000-0002-6959-9790, 김혜진1https://orcid.org/0000-0002-9384-6720, 전진주2https://orcid.org/0000-0001-7585-4746, 오상집3https://orcid.org/0000-0002-4569-5534, 남기창4https://orcid.org/0000-0002-2432-3045, 심관섭5https://orcid.org/0000-0002-4996-3700, 정종현6https://orcid.org/0000-0003-3667-7710, 김경수7https://orcid.org/0000-0002-2394-857X, 최양일8https://orcid.org/0000-0002-3423-525X, 김상호9https://orcid.org/0000-0002-7203-8863, 장애라10,https://orcid.org/0000-0003-1789-8956
Hee-Jin Kim1https://orcid.org/0000-0002-6959-9790, Hye-Jin Kim1https://orcid.org/0000-0002-9384-6720, Jin-Ju Jeon2https://orcid.org/0000-0001-7585-4746, Sang-Jip Oh3https://orcid.org/0000-0002-4569-5534, Ki-Chang Nam4https://orcid.org/0000-0002-2432-3045, Kwan-Seob Shim5https://orcid.org/0000-0002-4996-3700, Jong-Hyun Jung6https://orcid.org/0000-0003-3667-7710, Kyong Su Kim7https://orcid.org/0000-0002-2394-857X, Yang-Il Choi8https://orcid.org/0000-0002-3423-525X, Sang-Ho Kim9https://orcid.org/0000-0002-7203-8863, Aera Jang10,https://orcid.org/0000-0003-1789-8956
1강원대학교 동물생명과학대학 동물생명과학과 대학원생
2농촌진흥청 국립축산과학원 가금연구소 연구사
3강원대학교 동물생명과학대학 동물자원과학과 교수
4순천대학교 생명산업과학대학 동물자원과학과 교수
5전북대학교 농업생명과학대학 동물생명공학과 교수
6㈜정P&C 연구소, 기능성유전자 GMO분석센터 전무
7조선대학교 자연과학대학 식품영양학과 교수
8충북대학교 농업생명환경대학 식품생명·축산과학부 교수
9농촌진흥청 국립축산과학원 가금연구소 연구관
10강원대학교 동물생명과학대학 동물생명과학과 교수
1Graduate Student, Department of Animal Life Science, College of Animal Life Science, Kangwon National University, Chuncheon 24341, Republic of Korea
2Researcher, Poultry Research Institute, National Institute of Animal Science, Rural Development Administration, Pyeongchang 25342, Republic of Korea
3Professor, Department of Animal Resources, College of Animal Life Science, Kangwon National University, Chuncheon 24341, Republic of Korea
4Professor, Department of Animal Science and Technology, Sunchon National University, Suncheon 57922, Republic of Korea
5Professor, Department of Animal Biotechnology, Chonbuk National University, Jeonju 54896, Republic of Korea
6Senior Director, Jung P&C Institute, Inc., Yongin 16950, Republic of Korea
7Professor, Department of Food Science & Nutrition, Chosun University, Gwangju 61452, Republic of Korea
8Professor, Department of Animal Science, Chungbuk National University, Cheongju 28644, Republic of Korea
9Senior Researcher, Poultry Research Institute, National Institute of Animal Science, Rural Development Administration, Pyeongchang 25342, Republic of Korea
10Professor, Department of Animal Life Science, College of Animal Life Science, Kangwon National University, Chuncheon 24341, Republic of Korea
To whom correspondence should be addressed : ajang@kangwon.ac.kr

© Copyright 2018, Korean Society of Poultry Science. This is an Open-Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0/) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.

Received: Oct 20, 2018 ; Revised: Nov 29, 2018 ; Accepted: Dec 03, 2018

Published Online: Dec 31, 2018

ABSTRACT

This study was conducted to evaluate the difference in the quality of chicken thigh meat from conventional and animal welfare farms during refrigeration storage over 9 days. Chicken thigh meat from conventional (CTC, n = 30) and animal welfare farms (CTW, n = 30) was tested. The pH value was significantly lower in CTW (6.28) than in CTC (6.37) on day 1; however, no significant differences were found on subsequent days. The yellowness of CTW was higher than that of CTC on day 1, but CTW showed lower yellowness than did CTC on day 7 and 9. The cooking loss, water holding capacity, lightness, redness, and coliform levels of CTC did not show any significant difference when compared with CTW during storage. The shear force of CTW was significantly higher than that of CTC on day 1, 3, 7, and 9. Total microorganism and coliform in CTC and CTW increased with increasing storage days. On day 7 and 9, the total microorganism level of CTW was lower than that of CTC. The thiobarbituric acid value of CTW was lower than that of CTC on day 9. The volatile basic nitrogen (VBN) of CTW was lower than that of CTC during storage. Anserine content and 1,1-diphenyl-2-picryl-hydrazyl(DPPH) scavenging activity of CTW was significantly higher than CTC on day 1. These results suggest that CTW stayed fresher for longer than did CTC because of low total microorganism level on day 7 and 9, and VBN during refrigerated storage.

Keywords: animal welfare; chicken thigh; quality; anserine; creatine

서 론

닭고기는 다른 식육에 비해 콜레스테롤 함량이 낮고, 저칼로리 고단백질 식품이며, 가격이 저렴하여 전 세계적으로 그 소비량은 점차 증가하고 있다(Jaturasitha et al., 2008). 2017년 기준 국가별 연간 1인당 닭고기 소비량은 미국 48.8 kg, 캐나다 34.9 kg, 중국 12.3 kg, 일본 14.3 kg이며, 특히 우리나라는 16.7 kg으로 보고되고 있다. 특히 1인당 GDP 3만 달러 이상의 경제협력개발기구 국가의 닭고기 소비량은 30.2 kg으로 돼지고기(23.6 kg), 쇠고기(14.5 kg)와 같은 다른 육류에 비해 소비량이 높다(OECD, 2017). 우리나라도 1인당 GDP가 증가하고 있고, 비만과 건강에 대한 관심이 증가하면서 닭고기 소비량은 앞으로 지속적으로 증가할 것으로 예상된다.

이러한 닭고기 소비 증가를 뒷받침하기 위해 지난 수 십년 동안 전세계적으로 육계에 대한 연구는 생산성 증대를 위한 대량생산, 집약생산, 사양관리가 주를 이루어 왔다. 생산성을 높이기 위한 밀집사육, 성장촉진제 투여 등은 효과적이었으나, 반면에 가금인플루엔자(AI)와 같은 질병의 창궐 및 스트레스로 인한 폐사율이 문제가 되기 시작하였다. 육계는 스트레스에 취약하여 닭고기의 품질까지 저하되는데, 이러한 요인에는 사육 시설, 사육 밀도, 사육장 온도, 질병, 환기상태, 출하 시 포획방법, 수송밀도, 운송시간, 수송차량, 계류 시간, 도축 방법 등이 있다(Feddes et al., 2002). 특히 고밀도로 사육된 육계는 온도 상승으로 인한 열 스트레스, 암모니아 발생 증가로 인해 체내 활성산소 증가로 면역작용과 항산화 방어체계가 저하된다(An et al., 2012). 소비자들은 이렇게 생산된 육계의 섭취를 거부하거나 안전성에 대한 의문을 가지게 되면서 안전하고 지속가능한 육계생산을 위해 동물복지에 대한 관심이 증가하기 시작하였다.

영국 Farm Animal Welfare Committee은 1993년 동물복지에 대한 5가지 정의를 제안하였는데 이는 갈증, 배고픔 및 영양결핍으로부터 자유, 불편함으로부터 자유, 고통, 상처 및 질병으로부터의 자유, 정상적인 행동을 표현할 자유, 두려움과 스트레스로부터의 자유와 같이 “5대 자유”로 정의하고 있다. 또한 1994년 이후 동물보호협회(RSPCA)에서 Freedom Food이라는 동물복지농장 인증 및 관련 식품표시를 하고 있으며, 일반관행농장에서 생산된 제품보다 더 높은 가격에 유통되고 있다. 이외에 독일, 미국, 일본도 동물복지 인증에 대한 시스템을 갖추고 지속적으로 관리하고 있다. 우리나라도 동물의 복지향상과 사육환경 개선을 위해 많은 연구가 진행되었으며, 주로 동물복지 규정, 사양, 가축의 질병, 가축 시설의 환경, 시설, 소비자 인식에 집중해 왔다(Ohh et al., 2012). 그 결과를 바탕으로 동물복지 축산농장 인증제를 2012년 산란계를 대상으로 우선 실시하였으며, 이후 돼지(2013년), 육계(2014년), 한·우육 및 젖소, 염소(2015년)를 대상으로 확대 적용하고 있다(Yoon et al., 2018). 우리나라 동물복지 육계농장 인증절차는 서류심사와 현장심사의 2단계로 이루어진다. 동물복지농장 인증기준을 일반농장과 비교할 때 가장 큰 차이점은 사육밀도, 횃대제공 여부, 채소류 제공이다. 즉, 최소 사육밀도는 19수 이하 및 30 kg/m2이하를 초과하면 안되고, 육계 1,000수당 횃대 2 m를 제공 및 육계의 쪼는 행동욕구를 충족시킬 수 있도록 양배추 등 채소를 공급해야 한다. 현재까지 국내 동물복지 인증을 받은 육계농장은 그리 많지 않으며 동물복지농장 인증을 받은 농장에서 생산된 닭고기는 국내 2개의 기업에서 주로 유통하고 있지만, 품질 및 생리활성 기능에 대한 연구는 거의 없다.

따라서 본 연구는 국내 유통 중인 일반 및 동물복지농장에서 생산된 닭다리 육의 냉장 저장 기간 중 품질과 생리활성물질(creatine, anserine, carnosine) 및 항산화 활성을 비교하여 동물복지농장 닭고기의 품질 및 생리활성물질에 대한 기초자료로 활용하기 위해 실시하였다.

재료 및 방법

1. 공시재료

공시재료는 일반농장(n=30)과 복지형 농장에서 29~32일 동안 사육한 도계 체중 1.1 kg의 Arbor Acres 육계(n=30)를 도계 후 바로 구입하여 냉장온도(2±2°C)에서 실험실로 이동한 후 다리육을 발골하였다. 발골한 육계 다리육은 스티로폼 트레이에 LDPE(Low density polyethylene)을 이용하여 포장한 뒤, 0일, 3일, 5일, 7일, 9일 동안 4±1°C 저온에서 저장하면서 이화학적 품질 특성, creatine, di-peptide 함량 및 항산화 활성 분석에 이용하였다.

2. 일반성분

일반성분 분석은 AOAC의 방법(1995)에 따라 수분, 조지방, 조회분, 조단백질 함량을 측정하였다. 수분은 105°C 상압가열건조법, 조지방은 Soxhlet 추출법, 조회분은 550°C 건식회화법, 조단백질은 Kjeldahl법을 이용하여 분석하였다.

3. pH

육계 다리육의 pH는 Kim et al.(2018)의 방법에 따라, 시료 10 g에 증류수 90 mL를 가하여 homogenizer(PolyTron PT-2500 E, Kinematica, Lucerne, Switzerland)을 사용하여 균질한 후, pH meter(Orion 230A, Thermo Fisher Scientific, Inc., Waltham, MA, USA)를 이용하여 측정하였다.

4. 육색

육계 다리육의 육색은 색차계(Colormeter CR-300, Minolta Co., Osaka,Japan)를 이용하여 측정하였다. Lightness(L*, 명도), Redness(a*, 적색도), Yellowness(b*, 황색도)의 값은 동일한 방법으로 반복 측정하여 평균값을 나타내었다. 표준화 작업은 Y값이 93.60, x값이 0.3134, y값이 0.3194인 표준백판을 사용하였다.

5. 보수력

육계 다리육의 보수력은 Jang et al.(2011)의 방법에 따라, 시험관에 근막(힘줄)을 제거한 닭다리육을 약 0.5 g 측량하여 80°C의 항온 수조에서 20분간 가열하였다. 가열 후 10분 동안 실온에서 방냉하였으며, 2,000 ×g에서 20분간 원심분리한 다음 시료의 무게를 측정하였다. 보수력은 다음 식을 이용하여 계산하였다.

보수력(%) = [(총 수분 — 유리수분)/총 수분] × 100

유리수분 = [(원심분리 전 무게 — 원심분리 후 무게)/(시료×지방계수] × 100

지방계수 = 1 — (지방함량)/100

6. 가열감량

가열감량은 Kim et al.(2017)의 방법에 따라, 육계 다리육을 polyethylene bag에 넣고 다리육의 심부온도가 75±2°C에 도달할 때까지 항온수조에서 45분간 가열하였다. 가열감량 값은 가열 전·후의 중량차이를 백분율로 하여 계산하였다.

가열감량(%) = (가열 전 무게 — 가열 후 무게)/가열 전 무게 × 100

7. 전단력

다리육의 전단력은 Kim et al.(2018)의 방법에 따라, 육계 다리육을 polyethylene bag에 넣고 다리육의 심부 온도가 75±2°C에 도달할 때까지 항온수조에서 45분간 가열한 후, 근섬유 방향과 직각이 되도록 2 × 1 × 2 cm로 잘라 준비하였다. 전단력은 Texture Analyzer TA 1(LLOYD instruments, Fareham, UK)를 이용하여 V blade로 측정하였다. 조직감 측정 조건은 시험속도는 50 mm/min, 절단속도는 50 mm/min, 절단력은 0.01 kgf로 측정하였으며, load cell은 50 kg이었다.

8. 일반세균 및 대장균/대장균군

일반세균과 대장균/대장균군은 Petrifilm(Aerobic Count Plates, Coliform/E. coli Count Plates, 3M, USA)을 이용하여 측정하였다. 다리육 10 g을 채취한 다음 멸균 생리 식염수 90 mL와 함께 멸균백에 넣고, stomacher(BagMixer 400; Interscience, France)를 이용하여 1분 동안 균질화하였다. 균질액을 멸균 생리 식염수로 희석하여 Petrifilm에 1 mL를 접종하였다. Petrifilm은 37°C에서 48시간 배양한 후, 군락 수를 계수하여 나타내었다.

9. Thiobarbituric Acid Reactive Substances(TBARS)

TBARS 측정은 Buege and Aust(1978)의 방법을 이용하였다. 육계 다리육 5 g에 15 mL 증류수를 가하여 균질화 하였다. 균질액 1 mL를 시료로 사용하여, 50 μL 7.2% BHA를 넣고 산화반응을 정지시켰다. 반응혼합물 1 mL에 2 mL의 20 mM 2-thiobarbituric acid(in 15% trichloroacetic acid) 시약을 가하고, 90°C에서 15분간 가열하였다. 가열 후 찬물에서 10분간 식힌 다음 2,000 ×g 의 속도로 10분간 원심분리하였다. 원심분리 후 상층액을 UV/VIS spectrophotometer(Molecular Device, M2e, Sunnyvale, CA, USA)를 이용하여 531 nm에서 흡광도를 측정하였고, 공시료는 시료대신 증류수를 가하여 같은 방법으로 측정하였다. TBARS 값은 흡광도 수치에 5.88을 곱하여 나타내었다.

TBARS(mg malonaldehyde/kg sample) = (시료 흡광도 — 공시료 흡광도) × 5.88

10. 휘발성 염기태질소(Volatile Basic Nitrogen; VBN)

육계 다리육 내 VBN 함량은 Conway unit을 사용하는 미량확산법을 이용하여 측정하였다(Kim et al., 2018). 시료 10 g에 50 mL 증류수를 넣고 30분간 교반을 실시한 후 여과지(Whatman No.1)를 이용하여 여과하였다. Conway unit 외실에는 시료 여과액과 포화 K2CO3 각각 1 mL를 넣고 내실에는 0.01 N H2SO4 1mL를 첨가하여 즉시 밀폐하였다. 밀폐한 Conway unit을 25°C 암실에서 1시간 방치한 후 Conway unit 내실에 Brunswik 지시약(0.2 g methyl red와 0.1 g methylene blue/100mL ethanol)을 첨가하고, 0.01 N NaOH로 적정하였다. 휘발성 염기태 질소의 함량은 다음과 같은 식을 이용하여 계산하였다.

VBN(mg/100 g) = 0.14 × (b—a) × F/W × 100 × D

a: 시료의 적정한 NaOH의 양 (mL)

b: 공시료의 적정한 NaOH의 양(mL)

F: 0.01 N NaOH의 표준화 지수

W: 시료의 무게(g)

D: 희석배수

11. Creatine과 Di-Peptide 함량

육계 다리육 내 creatine 및 di-peptide(carnosine, anserine) 함량은 Mora et al.(2007)의 방법을 이용하였다. 육계 다리육 2.5 g에 0.01 N HCl 7.5 mL를 첨가하여 균질하였다. 균질 후 4°C에서 3,000 ×g으로 30분간 원심 분리한 후 상층액을 Whatman glass microfiber filter GF/C를 이용하여 여과하였다. 여과액 250 μL를 acetonitrile 750 μL와 혼합하여 4°C에서 20분간 반응시키고 10,000 ×g에서 10분 동안 원심 분리한 후 상등액을 0.22 um membrane filter로 여과하여 HPLC (Agilent Infinity 1260 series, Agilent Technologies, Palo Alto, CA, USA) 분석에 이용하였다. 분석 컬럼은 Atlantis HILIC silica column(150 × 4.6 mm, 3.0 um, Waters, USA)을 사용하였으며, 컬럼 온도는 35°C, 214 nm에서 검출하였다. 이동상은 A 용매가 0.65 mM ammonium acetate/acetonitrile (pH 5.50, 35:75(v/v)), B 용매가 0.55 mM ammonium acetate/acetonitrile(pH 5.50, 70:30(v/v))로 B 용매를 1.4 mL/min의 유속으로 13분 동안 linear gradient(0~100%) 방법으로 분석하였다. Creatine, carnosine, anserine 표준물질은 Sigma(St. Louis, Missouri, USA)에서 구입하여 사용하였으며, 표준물질의 처리 농도에 따른 면적 비율을 계산하여 mg/100 g으로 나타내었다.

12. Superoxide Dismutase(SOD) 활성과 1,1-Diphenyl-2-Picryl-Hydrazyl(DPPH) 라디칼 소거능

닭다리 육의 SOD 활성은 SOD-Assay kit-WST(Dojindo, Japan)를 이용하여 분석하였다. 최종 흡광도는 micro plate reader(SpectraMax M2e, Molecular Devices, USA)를 사용하여 450 nm에서 측정하였다. DPPH 라디칼 소거능은 Blois (1958)의 방법을 이용하여 분석하였다. 메탄올에 용해시킨 0.2 mM DPPH 100 μL에 각 시료를 100 μL씩 혼합하여 실온 암실에서 30분간 반응시킨 후 micro plate reader(SpectraMax M2e, Molecular Devices, USA)를 사용하여 517 nm에서 흡광도를 측정하였다. DPPH 라디칼 소거능은 아래의 식에 따라 계산하였다.

DPPH 라디칼 소거능(%) = 1 — (시료 흡광도 — Reference 흡광도)/대조구 흡광도) × 100

13. 통계분석

본 실험의 결과는 SAS(statistics analytical system) program (ver. 9.4)의 General Linear Model(GLM)방법을 이용하여 one-way ANOVA 분석을 하였으며 처리구간 및 저장 일차에 따른 차이분석을 위해 Tukey’s 방법을 이용하여 P<0.05 수준에서 평균값 간의 유의성을 검정하였다. 모든 통계 수치는 평균값과 평균표준오차로 나타내었다.

결과 및 고찰

1. 일반성분

국내 일반 및 동물복지 육계 다리육의 저장 기간 중 일반성분 함량은 Table 1에 나타내었다. 수분, 조단백질, 조지방, 조회분 함량은 각각 74.95~75.75%, 17.34~17.76%, 5.80~6.63%, 1.12~1.35%를 나타내었으며, 저장기간 및 처리구간의 유의적인 차이는 없었다. Husak et al.(2008)은 육계 다리육의 수분, 조단백질, 조지방 함량은 각각 72.56~73.99%, 17.82~19.25%, 5.92~7.23%를 나타내었다고 하여 본 연구와 유사한 수치를 나타내었다.

Table 1. Proximate composition of chicken thigh meat from conventional and animal welfare farm during cold storage
Items Treatment Storage (days) SEM1
1 3 5 7 9
Moisture CTC2 75.57 75.75 75.30 75.21 74.95 0.465
CTW 75.15 75.25 75.27 74.99 75.15 0.435
SEM 0.333 0.445 0.380 0.373 0.650
Crude protein CTC 17.34 17.68 17.34 17.40 17.38 0.294
CTW 17.76 17.65 17.56 17.54 17.54 0.258
SEM 0.301 0.300 0.288 0.242 0.247
Crude fat CTC 6.41 6.22 6.61 6.59 6.63 0.302
CTW 5.80 6.18 6.05 6.35 5.81 0.282
SEM 0.283 0.341 0.303 0.201 0.313
Crude ash CTC 1.23 1.12 1.32 1.25 1.23 0.071
CTW 1.12 1.25 1.19 1.35 1.29 0.061
SEM 0.064 0.049 0.070 0.082 0.062

SEM: Standard error of means.

CTC: Chicken thigh meat from conventional farm, CTW: Chicken thigh meat from animal welfare farm.

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2. pH

국내 일반 및 동물복지 육계 다리육의 냉장 저장 기간 중 pH 변화는 Table 2에 나타내었다. 저장 1일차 일반 및 동물복지 육계 다리육의 pH는 각각 6.37과 6.28이었으며, 동물복지 육계 다리육에서 유의적으로 낮은 수준을 나타내었다 (P<0.05). Castellini et al.(2002)은 유기농장의 육계 다리육의 pH(6.02~6.10)가 일반 농장 육계 다리육의 pH(6.18~6.25)보다 유의적으로 낮은 pH를 보였으며, 이는 유기농장의 육계가 복지환경으로 인해 스트레스 정도가 낮아 글리코겐 소비가 감소하였기 때문이라고 보고하여 본 연구결과와 유사한 경향을 나타내었다. 일반 및 동물복지 육계 다리육의 pH는 저장 기간이 증가함에 따라 모두 유의적으로 증가하였으나, 처리에 따른 차이는 보이지 않았다. Kim et al.(2018)은 저장 1일차 육계 다리육의 pH는 6.47이었으며, 저장 기간에 따라 pH가 유의적으로 증가하였다고 하였다. 식육의 저장 기간 동안의 pH의 증가는 미생물의 증식과 단백질 분해로 인하여 생성된 ammonia나 amino sugar complex 등과 물질 때문인 것으로 사료된다(Jay and Shelef, 1978).

Table 2. Meat pH, instrumental color, water holding capacity, and cooking loss of chicken thigh meat from conventional and animal welfare farm during cold storage
Treatment Storage (days) SEM1
1 3 5 7 9
pH CTC2 6.37Ac 6.41Ac 6.40Ac 6.56Ab 6.75Aa 0.028
CTW 6.28Bd 6.38Ac 6.40Ac 6.53Ab 6.69Aa 0.024
SEM 0.014 0.035 0.029 0.029 0.019
Color L* CTC 55.31Aa 55.52Aa 54.99Aa 54.83Aa 55.04Aa 0.409
CTW 55.77Aa 55.47Aab 55.28Aab 54.41Aab 54.24Ab 0.341
SEM 0.360 0.254 0.552 0.365 0.275
a* CTC 6.96Aa 7.11Aa 7.71Aa 7.44Aa 7.72Aa 0.222
CTW 7.16Aa 7.16Aa 7.80Aa 7.38Aa 8.11Aa 0.238
SEM 0.216 0.255 0.276 0.193 0.201
b* CTC 4.40Bc 6.62Ab 6.91Ab 7.21Aab 7.68Aa 0.168
CTW 5.97Aa 5.91Aa 6.54Aa 6.52Ba 7.23Ba 0.316
SEM 0.232 0.281 0.368 0.189 0.128
Water holding capacity (%) CTC 53.63Ac 57.17Abc 59.58Abc 61.61Ab 69.92Aa 1.716
CTW 50.19Ac 56.45Abc 60.04Ab 63.74Ab 72.40Aa 1.975
SEM 2.242 1.928 0.886 2.181 1.680
Cooking loss (%) CTC 30.61Aa 30.94Aa 30.11Aab 28.31Aab 26.50Ab 0.860
CTW 28.05Aab 29.45Aa 28.90Aab 29.85Aa 25.69Ab 0.798
SEM 0.824 0.885 0.661 0.797 0.953

Means within the same column with different letters are significantly different (P<0.05).

Means within the same row with different letters are significantly different (P<0.05).

SEM: Standard error of means.

CTC: Chicken thigh meat from conventional farm, CTW: Chicken thigh meat from animal welfare farm.

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3. 육색

국내 일반 및 동물복지 육계 다리육 냉장저장 기간 중 육색의 변화는 Table 2에 나타내었다. 육색은 소비자들이 식육 구매시 신선도와 품질을 판단하는데 매우 중요한 요인으로 작용한다. 또한 육색은 시료 보관 및 운송 중에 변할 수 있어, 육색의 안정성은 매우 중요하다(Adams and Huffman, 1972). 특히 명도를 나타내는 L*값은 식육의 창백한 정도를 나타내며, 품질에 많은 영향을 미친다. 일반육계 다리육의 L* 값은 처리구간 유의적인 차이는 없었으나, 동물 복지 육계 다리육의 L*값은 저장 1일에 비해 저장 9일에 유의적으로 낮아짐을 보였다. 적색도를 나타내는 a*값은 처리구 및 저장 기간에 따른 유의적인 차이를 보이지 않았다. 또한 저장 기간이 증가할수록 CTC의 b*값은 증가하였으나, CTW는 유의적인 차이를 보이지 않았다. CTW의 b*값은 1일차에 CTC보다 유의적으로 높았으나 저장 7, 9일에는 CTC보다 유의적으로 낮은 값을 나타내었다. Kim et al.(2018)은 닭 다리육을 호기포장하여 9일 동안 냉장 저장하였을 때, L*값 및 a*값은 저장 기간에 따른 유의적인 차이를 보이지 않았으나, b*값은 저장 기간이 증가함에 따라 증가하였다고 하였다. Castellini et al.(2002)은 방목형 유기축산 육계 다리육과 일반 육계 다리육의 L*값이 a*은 유의적 차이가 없었으나, 방목형 유기축산 육계 다리육의 b* 값은 5.05~5.83으로 일반육계 다리육의 b* 값(4.03~4.95)보다 높은 b*값을 보였으며, 이는 유기농장 육계 다리육의 낮은 pH로 인해 선택적으로 녹색빛을 흡수하는 myoglobin의 중요도가 낮아져 다리육의 황색도가 증가한다고 보고하였다.

4. 보수력 및 가열감량

국내 일반 및 동물복지 육계 다리육의 저장 기간 중 보수력 및 가열감량의 변화는 Table 2에 나타내었다. 식육의 보수력은 식육에 절단, 압착, 분쇄, 열처리 등과 같은 외부의 물리적인 힘을 가하였을 때 식육 내 수분을 유지하려는 성질을 말한다(Choi et al., 2009). 보수력은 식육의 연도, 조직감, 육색, 다즙성에 영향을 미치며, 단백질 구조변화 및 이온강도 등에 따라 증가한다(Wu and Smith, 1987). 보수력은 모든 저장 일차에서 CTC와 CTW간의 유의적인 차이는 없었으나, 두 처리구 모두 저장 기간이 증가함에 따라 유의적으로 보수력이 증가하였다. 식육은 pH가 증가하고 등전점에서 멀어지면 보수력은 증가하게 된다(Thomsen and Zeuthen, 1988). Sung et al.(1998)은 육계 다리육을 5°C에서 6일 동안 저장하는 동안 보수력이 증가하였다고 하였다. 식육을 가열하면 익힘 정도, 가열방법, 식육의 성분 및 조성에 따라 식육의 구조가 크게 변하며, 가열 방법과 상관없이 식육을 가열할 때 근섬유의 수축 및 근절의 단축으로 인해 식육의 보수력은 감소되어 가열감량이 발생하게 된다(Cho et al., 2008). 가열감량은 모든 저장 일차에서 CTC와 CTW간 유의적인 차이는 없었다.

5. 전단력

국내 일반 및 동물복지 육계 다리육의 냉장 저장 기간 중 전단력의 변화는 Table 3에 나타내었다. 저장 5일 차를 제외한 모든 저장일차에서 CTW 처리구가 CTC처리구보다 높은 전단력을 보였으며(P<0.05), 두 처리구 모두 저장 기간이 증가함에 따라 전단력은 감소하였다. Castellini et al.(2002)은 일반농장보다 유기농장 육계 다리육의 전단력이 높았다고 하였으며, 이는 육계 사육 시스템의 차이로 인해 유기농장 육계가 더 많은 운동 활동을 한 것 때문이라고 보고하였다. Famer et al.(1997)도 사육 밀도가 낮은 육계의 가슴육도 높은 전단력 값을 나타내었다고 보고하여 본 연구와 동일한 경향을 나타내었다. 식육은 저장 기간이 증가할수록 연도가 증가하면서 전단력이 낮아지는데, 근육 내 효소뿐만 아니라, 미생물의 효소에 의해 단백질이 분해되어 조직이 연화되고, 비단백태질소 화합물이 증가하여 전단력이 감소된다(Khan and Van den Berg, 1964).

Table 3. Shear force(kgf) of chicken thigh meat from conventional and animal welfare farm during cold storage
Treatment Storage (days) SEM1
1 3 5 7 9
CTC2 2.48Ba 2.20Bb 2.19Ab 1.94Bc 1.77Bd 0.035
CTW 2.81Aa 2.50Ab 2.28Ac 2.21Ac 1.89Ad 0.050
SEM 0.054 0.051 0.040 0.031 0.035

Means within the same column with different letters are significantly different (P<0.05).

Means within the same row with different letters are significantly different (P<0.05).

SEM: Standard error of means.

CTC: Chicken thigh meat from conventional farm, CTW: Chicken thigh meat from animal welfare farm.

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6. 미생물

국내 일반 및 동물복지 육계 다리육의 저장 기간 중 일반세균수와 대장균군의 변화는 Table 4에 나타내었다. 저장 1일부터 5일까지는 CTC와 CTW처리구간 일반세균수의 유의적인 차이는 없었으나, 저장 7일차와 9일차에 CTW가 CTC보다 유의적으로 낮은 일반세균수를 나타내었다. 현재 식품의약품안전처의 식육 중 미생물 검사 권장기준(MFDS, 2018)에 따르면 식육 판매장에서의 닭고기 일반세균수는 5×106 CFU/g(약 6.7 log CFU/g) 이하가 되어야 한다고 권장하고 있다. 그러나 저장 9일에 CTW는 6.7 log CFU/g을 보여 권장기준 이내였으나, CTC는 7.16 log CFU/g을 보여 미생물 권장 기준을 초과하였다. 따라서 냉장저장 7일 이후에 복지 농장에서 사육된 육계 다리육의 미생물 증식은 일반농장 육계 다리육보다 낮은 것으로 판단된다. 대장균군은 저장 1일차에 CTC와 CTW에서 검출되지 않았으며, 저장 기간 동안 두 처리구간의 유의적인 차이는 보이지 않았다. Pope and Cherry (2000)는 육계 사육 시, 깔짚을 사용한 농장이 케이지를 이용하여 사육한 농장보다 병원성 미생물의 대한 오염도가 감소하였다고 하였다. 또한 Shields and Greger (2013)는 케이지에서 사육한 닭의 배설물 중 50%에서 살모넬라가 검출되었으나, 방사한 닭의 배설물에서는 살모넬라가 거의 검출되지 않았다고 보고하였다.

Table 4. Microorganisms of chicken thigh meat from conventional and animal welfare farm during cold storage
Treatment Storage(days) SEM1
1 3 5 7 9
Total aerobic bacteria (log CFU/g) CTC2 2.64Ad 2.96Ad 3.85Ac 6.12Ab 7.16Aa 0.081
CTW 2.67Ad 2.92Ad 3.75Ac 5.83Bb 6.70Ba 0.089
SEM 0.081 0.069 0.104 0.084 0.084
Coliforms (log CFU/g) CTC ND3Ab 0.55Aab 0.84Aa 1.30Aa 1.67Aa 0.204
CTW NDAb 0.63Aab 0.53Aab 0.77Aab 1.32Aa 0.227
SEM 0.000 0.304 0.301 0.248 0.216

Means within the same column with different letters are significantly different (P<0.05).

Means within the same row with different letters are significantly different (P<0.05).

SEM: Standard error of means.

CTC: Chicken thigh meat from conventional farm, CTW: Chicken thigh meat from animal welfare farm.

ND: Not detected.

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7. TBARS

국내 일반 및 동물복지 육계 다리육의 저장 기간 중 TBARS 변화는 Table 5에 나타내었다. 저장 1일부터 7일까지 CTC와 CTW간의 유의적인 차이는 없었으나, 저장 9일 차에 CTW(0.56 mg MDA/kg)가 CTC(0.64 mg MDA/kg)보다 유의적으로 낮은 TBARS 값을 나타내었다. 저장기간 동안 일반농장과 동물복지 농장 육계 다리육 간의 TBARS값 차이는 없었다고 판단되나, 두 처리구 모두 저장 기간이 경과함에 따라 TBARS 값이 유의적으로 증가하였다. Racanicci et al.(2008)은 육계 다리육을 PVC(polyvinyl chloride) 필름으로 포장하여 4°C에서 12일 동안 저장하여 TBARS 값을 측정한 결과, 저장 1일차에는 약 0.3 mg MDA/kg이었으며, 저장 12일차에는 0.53 mg MDA/kg으로 저장 기간이 증가함에 따라 TBARS 값이 증가하였다고 하여 본 연구와 유사한 경향을 나타내었다.

Table 5. Thiobarbituric acid(TBARS) and volatile basic nitrogen(VBN) of chicken thigh meat from conventional and animal welfare farm during cold storage
Treatment Storage(days) SEM1
1 3 5 7 9
TBARS (mg MDA/kg) CTC2 0.32Ad 0.37Ac 0.40Ac 0.53Ab 0.64Aa 0.011
CTW 0.30Ae 0.37Ad 0.42Ac 0.50Ab 0.56Ba 0.010
SEM 0.010 0.011 0.008 0.010 0.013
VBN (mg/100g) CTC 9.16Ae 10.32Ad 11.96Ac 20.00Ab 26.87Aa 0.198
CTW 8.45Bd 9.22Bd 10.16Bc 15.01Bb 21.79Ba 0.206
SEM 0.144 0.195 0.232 0.178 0.245

Means within the same column with different letters are significantly different (P<0.05).

Means within the same row with different letters are significantly different (P<0.05).

SEM: Standard error of means.

CTC: Chicken thigh meat from conventional farm, CTW: Chicken thigh meat from animal welfare farm.

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8. VBN

국내 일반 및 동물복지 육계 다리육의 저장 기간 중 VBN 변화는 Table 5에 나타내었다. 저장 기간 동안 CTW는 CTC보다 유의적으로 낮은 VBN 함량을 나타내었다. 저장 7일차에 CTC는 VBN 함량이 20.00 mg/100 g을 나타내었으나, CTW는 15.01 mg/100 g으로 CTC보다 낮은 VBN 값을 나타내어 동물복지 육계 다리육의 저장성이 일반농장 육계 다리육보다 높고, 신선도를 오래 유지하는 것으로 판단되었다. Jang et al.(2010)은 육계 다리육을 냉장 저장하면서 7일 동안 VBN 함량을 측정한 결과, 저장 0일차에는 10.84~13.86 mg/100 g을 나타내었으며, 저장 7일차에는 22.32~28.13 mg/100 g을 나타내어 저장 기간이 증가함에 따라 유의적으로 증가함을 나타내었다. VBN함량은 저장 기간이 증가함에 따라 식육단백질의 변패가 진행되어 아미노산과 휘발성 염기태 질소로 분해된 산물을 측정한 것이며, 식육의 신선도를 평가하는 지표로 사용된다(Kim et al., 2018). 우리나라 식품공전에서는 VBN 함량이 20 mg/100 g을 초과하였을 때 부패육으로 판정하고 있다(MFDS, 2018).

9. Creatine과 Di-Peptide(Anserine과 Carnosine) 함량

국내 일반 및 동물복지 육계 다리육의 저장 기간 중 creatine 및 di-peptide(anserine 및 carnosine)의 변화는 Table 6에 나타내었다. Creatine은 근육에 에너지를 공급하며, 신경을 보호하는 효과가 있는 것으로 알려져 있다(Adhihetty and Beal, 2008). Creatine 함량은 저장 1일차에 CTC(192.52 mg/100 g)와 CTW(203.00 mg/100 g)간의 유의적인 차이는 없었다.

Table 6. Creatine and di-peptide (mg/100g) contents of chicken thigh meat from conventional and animal welfare farm during cold storage
Treatment Storage(days) SEM1
1 3 5 7 9
Creatine CTC2 192.52Aa 192.13Aa 183.93Aa 183.32Aa 170.10Aa 5.401
CTW 203.00Aa 202.67Aa 197.81Aa 186.19Aab 174.99Ab 5.302
SEM 3.667 6.356 7.428 4.827 3.296
Anserine CTC 75.73Bab 86.36Aa 75.67Aab 70.86Aab 58.26Ab 4.815
CTW 101.64Aa 92.91Aab 85.16Ab 73.30Ac 60.04Ad 2.408
SEM 2.635 5.887 3.931 2.554 2.980
Carnosine CTC 34.45Aa 36.02Aa 38.32Aa 32.00Aa 22.40Aa 4.272
CTW 42.27Aa 41.28Aa 33.63Aab 32.69Aab 21.78Ab 3.222
SEM 2.638 4.544 3.815 4.533 2.976

Means within the same column with different letters are significantly different (P<0.05).

Means within the same row with different letters are significantly different (P<0.05).

SEM: Standard error of means.

CTC: Chicken thigh meat from conventional farm, CTW: Chicken thigh meat from animal welfare farm.

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Di-peptide로 알려진 anserine(β-alanyl-L-1-methylhistidine)과 carnosine(β-alanyl-L-histidine)은 소, 돼지, 닭 같은 척추 동물의 골격근과 신경 조직에 주로 분포하고 있으며, 금속 킬레이터와 유리 라디칼 소거제로 작용한다(Chan and Decker, 1994). 또한 세포막을 보호하고, 유리 라디칼과 같은 신체 독소를 제거하고 완충효과와 면역작용을 하는 대식세포 조절 기능을 가지고 있다(Boldyrev and Severin, 1990). Anserine의 경우, 저장 1일차에 CTW(101.64 mg/100 g)가 CTC (75.73 mg/100 g)보다 유의적으로 높은 함량을 나타내었다. 식육의 anserine 함량은 근육의 종류, 종, 성별, 나이 등에 의해 영향을 받는다(Chan and Decker, 1994). Sundekilde et al. (2017)은 근위축증을 가진 닭가슴육에서 일반 육계보다 anserine 함량이 감소하였으며, 근육의 영양 장애로 인해 anserine 함량이 감소할 수 있다고 보고하였다. Carnosine 함량은 모든 저장 기간 동안 처리구간의 유의적인 차이는 없었으며, 특히 CTC는 저장 기간 동안 유의적인 변화를 보이지 않았다. Kim et al.(2012)은 20주와 90주령 육계 다리육내 di-peptide 함량을 측정한 결과, carnosine 함량은 14.28~39.57 mg/100 g, anserine 함량은 69.30~116.52 mg/100 g을 나타내었다고 하였다. Manhiani et al.(2011)은 도계 전 육계에 35°C의 열 스트레스를 가하고 거꾸로 매달리게 하여 닭이 날개를 심하게 펄럭이게 만들어 스트레스를 준 다음 육계의 다리육의 carnosine 함량을 측정한 결과, 스트레스를 받은 육계의 다리육에서 carnosine 함량이 증가하였다고 하였다. 그러나 본 연구 결과에서는 일반농장과 동물복지 농장의 육계 다리육 내 carnosine 함량의 차이는 보이지 않았다.

10. SOD 활성 및 DPPH 라디칼 소거능

국내 일반 및 동물복지 육계 다리육의 저장 기간 중 SOD 활성 및 DPPH 라디칼 소거능의 변화는 Table 7에 나타내었다. 살아 있는 생명체는 free radical에 의한 손상으로부터 보호할 수 있는 방어기전을 가지고 있다, 그 중 SOD는 항산화 효소로서 free radical을 제거하는 역할을 하며, 세포를 산화적 손상으로부터 보호하는 작용을 한다(Freeman and Crapo, 1982). 본 연구결과, SOD 활성은 모든 저장 일차에서 처리구간의 유의적인 차이가 없었다. Azad et al.(2010)은 34°C의 열 스트레스를 받은 육계에서 산화적 스트레스로 인해 ROS (reactive oxygen species)가 증가하여 항산화 시스템이 작용하여 SOD 활성이 증가하였으며, 32°C의 스트레스를 받은 육계에서는 대조구와 유의적인 차이를 보이지 않았다고 보고하였다. 본 연구 결과, 일반 및 동물복지 농장 육계 다리육의 SOD 활성의 차이는 없는 것으로 사료된다. DPPH 라디칼 소거능은 특정 항산화 물질이 활성 라디칼을 억제하는 작용을 이용하여 항산화 활성을 측정하는 방법으로 가장 많이 사용되고 있다. DPPH 라디칼 소거능은 저장 1일차에만 CTW(43.73%)가 CTC(38.44%)보다 유의적으로 높은 소거 활성을 보였으며, 두 처리구 모두 저장 기간이 증가함에 따라 DPPH 라디칼 소거능이 감소하였다. DPPH 라디칼 소거능은 식육에 함유되어 있는 di-peptide 함량에 의해 영향을 받으며, di-peptide 함량이 높을수록 높은 DPPH 라디칼 소거능을 보인다(Chan and Decker, 1994). Min et al.(2008)은 닭 다리육을 분쇄하여 4°C에서 7일간 호기포장하여 저장하였을 때, 닭 다리육의 DPPH 라디칼 소거능이 저장 기간이 증가함에 따라 유의적으로 감소하였다고 하였다. Kim et al.(2013)도 재래흑돼지 등심과 후지육을 호기 포장하여 4°C에서 10일 동안 냉장 저장하면서 DPPH 소거능을 측정한 결과, 저장 기간이 증가함에 따라 감소하였다고 하였다. 그러나, Wan et al.(2018)은 열 스트레스(34±1°C)를 받은 닭 가슴육의 DPPH 라디칼 소거능이 일반 닭가슴육보다 낮은 활성을 나타내었으나, 유의적인 차이는 없었다고 하였다.

Table 7. SOD activity (U/g wet tissue) and DPPH radical scavenging activity (%) of chicken thigh meat from conventional and animal welfare farm during cold storage
Treatment Storage(days) SEM1
1 3 5 7 9
SOD activity CTC2 3,319.72Aa 3,309.66Aa 2,838.97Aa 2,594.34Aa 2,840.31Aa 179.760
CTW 3,478.75Aa 3,429.36Aa 3,321.05Aa 2,853.01Ab 3,003.57Aab 113.087
SEM 156.624 134.220 176.403 118.022 158.627
DPPH CTC 38.44Ba 31.79Ab 29.12Bb 30.49Ab 27.43Ab 1.054
CTW 43.73Aa 35.84Ab 31.31Ac 31.75Ac 28.62Ac 0.963
SEM 1.081 1.332 0.604 1.203 0.585

Means within the same column with different letters are significantly different (P<0.05).

Means within the same row with different letters are significantly different (P<0.05).

SEM: Standard error of means.

CTC: Chicken thigh meat from conventional farm, CTW: Chicken thigh meat from animal welfare farm.

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적 요

본 연구는 일반농장과 복지형 농장의 육계 다리육의 냉장저장 기간 중 품질과 생리활성 기능 성분을 비교 분석하기 위해 실시하였다. 일반농장 및 동물복지 농장의 육계 다리육을 발골하여 9일 동안 4±1°C에서 저장하면서 품질평가, creatine, di-peptide(anserine 및 carnosine), SOD 활성, DPPH 라디칼 소거능을 분석하였다. pH 값은 저장 1일차에 CTW 처리구가 CTC 처리구보다 유의적으로 높았으며, b*값은 CTW 처리구가 CTC 처리구보다 유의적으로 높은 값을 나타내었다. 가열감량, 보수력, L*, a* 및 대장균수는 두 처리구간의 유의적인 차이를 보이지 않았다. 전단력의 경우 저장 1일차, 3일차, 7일차, 9일차에 CTW 처리구가 CTC 처리구보다 유의적으로 높은 수치를 나타내었다. 일반세균수의 경우, 두 처리구 모두 저장 기간이 증가함에 따라 증가하였으나, 저장 7일차, 9일차에 CTW 처리구(5.83 log CFU/g, 6.70 log CFU/g)가 CTC 처리구(6.12 log CFU/g, 7.16 log CFU/g)보다 유의적으로 낮은 일반 세균수를 나타내었다. TBARS 값은 저장 7일차까지 두 처리구간의 유의적인 차이는 없었으나, 저장 9일차에 CTW 처리구(0.56 mg MDA/kg)가 CTC 처리구(0.64 mg MDA/kg)보다 유의적으로 낮은 값을 나타내었다. 단백질 변패도를 나타내는 VBN은 모든 저장일차에서 CTW 처리구가 CTC 처리구보다 유의적으로 낮은 수치를 나타내었다. Creatine과 carnosine 함량은 두 처리구간 유의적인 차이는 없었으나, anserine은 저장 1일차에만 CTW 처리구가 CTC 처리보다 높은 함량을 나타내었다. DPPH 라디칼 소거능은 저장 1일차에 CTW 처리구가 CTC 처리구보다 유의적으로 높아 항산화 활성을 보였다.

사 사

본 결과물은 농림축산식품부의 재원으로 농림식품기술기획평가원의 농생명산업기술개발사업의 지원을 받아 연구되었음(과제번호 318022041HD030).

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