1. Introduction
2. Materials and Methods
2.1. 공시재료
2.2. 일반성분 분석
2.3. pH
2.4. 육색
2.5. 보수력
2.6. 가열감량
2.7. 전단력
2.8. 지방산 분석
2.9. 휘발성 향미 화합물 분석
2.10. 통계분석
3. Results and Discussion
3.1. 일반성분 분석
3.2. pH
3.3. 색도
3.4. 보수력, 가열감량
3.5. 전단력
3.6. 지방산 분석
3.7. 휘발성 향미 화합물 분석
4. Conclusions
1. Introduction
한우는 한국인의 식문화에서 중요한 위치를 차지하며, 높은 기호도와 우수한 맛으로 인해 프리미엄 축산물로 평가받고 있다[1]. 특히 한우 거세우는 근내지방 발달이 우수하여 육질등급 1++ 이상을 획득하는 경우가 많으며, 이로 인해 소비자 선호도가 매우 높다[1,2]. 그러나 ‘맛있는 한우’의 정의는 단순히 높은 근내지방 함량만으로 규정되기 어렵고, 수분, 단백질 및 지방의 조성, pH와 같은 이화학적 특성, 지방산 조성, 그리고 향미 형성에 관여하는 휘발성 화합물과 같은 요인이 복합적으로 작용하여 형성된다[3]. 일반성분과 이화학적 성상은 근육 조직의 구조적 특성과 물리적 품질을 반영하는 기본 지표로 활용되며[4], 지방산 조성은 고기의 풍미와 식감 형성에 직접적인 영향을 미치는 핵심 인자로 알려져 있다[5]. 또한 휘발성 향미화합물은 가열 및 섭취 과정에서 인지되는 한우 고유의 향미 특성을 결정하는 주요 화학적 요인으로 작용한다[3].
본 연구의 목적은 시료 내 다양한 성분 분석을 통해 한우 고기의 맛과 품질 특성을 성분 수준에서 체계적으로 이해하고, 이를 객관적으로 설명할 수 있는 기초 자료를 제시하는 데 있다. 이를 위해 먼저 일반성분(수분, 단백질, 지방, 회분)과 이화학적 성상(pH, 색도, 보수력, 가열감량, 전단력)을 평가하여 기초적인 품질 특성을 규명하였다. 이어서, 고기의 풍미와 건강적 가치를 좌우하는 지방산 조성을 정량 및 정성적으로 분석하고, GC 기반 휘발성 향미화합물(C7–C30 alkanes)을 정밀 검출하여 한우 고유의 향미 프로파일을 제시하였다. 따라서 근내지방 함량 중심의 기존 평가 방식에서 나아가, 한우 고기의 맛과 품질을 보다 정밀하고 과학적으로 해석하기 위한 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
2. Materials and Methods
2.1. 공시재료
본 연구에 사용된 공시재료는 한우 거세우 8두로, 각각의 개체는 도축 후 획득한 아랫등심 부위를 대상으로 실험을 수행하였다(Table 1). 모든 개체는 동일한 1++ (BMS 9) 등급으로, 고도의 근내지방도를 가진 고급육에 해당한다. 시료는 도축 직후 일정 시간 보관한 후, 실험 목적에 맞추어 일반성분 분석, 이화학적 성상 평가, 지방산 조성 분석, 향미성분 분석 등에 사용하였다.
Table 1.
Information of experimental materials
| No. | Traceability ID | Breed and sex | Age (months) | Carcass weight (kg) | Meat quality grade1) |
| 1 | 002-1860-8525-9 | Hanwoo steer | 29 | 516 | 1++(BMS 9) |
| 2 | 002-1860-2366-1 | 30 | 443 | ||
| 3 | 002-1880-6458-4 | 26 | 545 | ||
| 4 | 002-1877-7719-7 | 28 | 456 | ||
| 5 | 002-1840-7436-4 | 33 | 550 | ||
| 6 | 002-1858-4520-6 | 28 | 477 | ||
| 7 | 002-1837-1281-9 | 33 | 506 | ||
| 8 | 002-1849-5242-5 | 32 | 509 |
2.2. 일반성분 분석
시료의 일반성분(수분, 단백질, 지방, 회분)은 AOAC (Association of Official Analytical Chemists) [6]의 공인 분석법에 따라 측정하였다. 수분 함량은 시료를 102°C 열풍건조기에서 항량이 될 때까지 건조하는 AOAC 950.46 방법을 적용하였다. 조단백질 함량은 켈달법(Kjeldahl method)을 이용하여 전질소 함량을 측정한 후 6.25의 환산계수를 적용하는 AOAC 981.10 방법을 사용하였다. 조지방 함량은 에테르 추출법(soxhlet extraction)을 활용한 AOAC 960.39 방법에 따라 분석하였다. 조회분 함량은 도가니에서 550°C 회화로 완전 연소시켜 측정하는 AOAC 920.153 방법을 적용하였다.
2.3. pH
pH 측정은 균질화된 시료를 증류수(시료:증류수 = 1:9)와 혼합하여 10,000 rpm에서 1분간 균질화한 후, pH meter (CH/S220-Bio, Mettler-Toledo, Schwerzenbach, Switzerland)를 사용하여 측정하였다.
2.4. 육색
육색은 색도계(CR-10 Plus, Konica Minolta, Japan)를 이용하여 CIE 표준 L* (명도), a* (적색도), b* (황색도) 값을 측정하였다. 표준 백색판(white standard plate)으로 교정 후 시료의 다양한 표면을 5회 반복 측정하여 평균값을 산출하였다.
2.5. 보수력
보수력은 Honikel[7] 방법을 변형 적용하여 시료 0.5 g을 원심분리튜브에 넣고 일정량의 증류수를 첨가한 후, 10,000 rpm에서 10분간 원심분리하여 상등액을 제거하고 잔존 수분을 무게차로 계산하였다.
2.6. 가열감량
가열감량은 시료 10 g을 원심분리 튜브에 넣고 항온수조(MaXturdy 45, DAIHAN-Scientific, Korea)를 이용하여 내부온도 70°C에 도달할 때까지 가열한 후, 식힌 뒤 가열 전후의 무게 차이로 산출하였다.
2.7. 전단력
시료(1.0*3.0*0.5 cm; 길이*폭*높이)의 전단력은 Warner-Bratzler Blade (TA-SBA-10)를 장착한 Texture analyzer (Brookfield CT3, Brookfield Ametek, USA)를 이용하여 측정하였다. 분석조건은 test speed 1.0 mm/s, distance 12.8 mm로 설정하였으며, 측정된 값은 g로 나타내었다. 전단력은 3회 반복 측정하여 평균값으로 산출하였다.
2.8. 지방산 분석
지방산 조성 분석을 위해 시료는 Folch[8] 방법을 변형하여 지질을 추출한 후, BF₃-methanol 시약을 사용하여 Fatty Acid Methyl Esters (FAMEs) 형태로 전환하였다. 제조된 FAME 시료는 분석 전까지 질소 충전 조건에서 –20°C에 보관하였다.
지방산 분석에는 Shimadzu Gas Chromatography System (Shimadzu GC-2010 Plus, Japan)을 사용하였으며, 지방산 분리에 최적화된 SP™-2560 fused silica capillary column (100 m × 0.25 mm i.d., film thickness 0.20 µm, Supelco, USA)을 장착하였으며, 분석 조건은 Table 2와 같다.
Table 2.
Gas chromatography analysis conditions
다음 총 20종의 개별 지방산을 동정 및 정량하였다. 포화지방산(SFA) 8개(C10, C12, C14, C15, C16, C17, C18, C20), 단일불포화지방산(MUFA) 6개(C14:1, C16:1, C18:1n9t, C18:1n9c, C18:1n7c, C20:1), 다중불포화지방산(PUFA) 6개(C18:2n6t, C18:2n6c, C18:3n3, C20:2, C20:3n6, C20:4n6), 총 불포화지방산(UFA = MUFA + PUFA), 총 트랜스 지방산(TFA = C18:1n9t + C18:2n6t). 각 지방산의 retention time은 표준물질(Mix C4–C24 FAME, Supelco, USA)과 비교하여 확인하였다. 본 분석을 통해 개별 20종 지방산(C10–C20:4n6)의 상대 조성(%)과 절대 정량치(mg/100 g)를 산출하였다.
2.9. 휘발성 향미 화합물 분석
휘발성 향미 화합물 분석을 위해 Gas Chromatography (GC, Shimadzu GC-2010 Plus, Japan) 장비를 사용하였다. 시료 전처리는 Solid-Phase Microextraction (SPME) 방법을 이용하였으며, headspace 조건에서 휘발성 성분을 효율적으로 흡착하기 위해 DVB/CAR/PDMS fiber (50/30 µm, Supelco, USA)를 선택하였다. 이 fiber는 저분자 알칸(C7−C10)부터 중·고분자 알칸(C20−C30)까지 다양한 포화탄화수소의 포집에 우수한 성능을 보인다.
시료는 일정량(약 5g)을 유리 바이알에 넣고 밀봉한 후, Headspace-SPME (Solid Phase Microextraction) 방법을 적용하여 분석하였다. SPME fiber는 DVB/CAR/PDMS (50/30 µm, Supelco, USA)를 사용하여 C7−C30 범위의 저분자 및 고분자 휘발성 성분을 동시에 포집하였다. 흡착은 40°C에서 30분간 진행하였으며, fiber는 이후 GC 주입구에 250°C에서 5분간 열탈착 하여 분석에 이용하였다. 분리용 칼럼은 DB-WAX (30 m × 0.25 mm, 0.25 µm film thickness, Agilent, USA)를 사용하였다. 오븐 온도 프로그램은 초기 40°C에서 3분간 유지 후, 5°C/min으로 250°C까지 승온하고 10분간 유지하는 조건으로 설정하였다. 캐리어 가스는 헬륨(He)을 사용하였으며, 유속은 1.0 mL/min으로 조절하였다. 검출기는 FID (Flame Ionization Detector)를 사용하였으며, 온도는 280°C로 유지하였다.
정성 분석은 C7–C30 n-alkane 표준물질 (Supelco, USA)을 주입하여 얻은 retention index (RI, Kovats index)를 기준으로 하였고, NIST Mass Spectral Library와 비교하여 화합물을 동정하였다. 분석 대상 화합물은 주로 알칸류 (C7–C30: n-heptane, n-octane, n-nonane, n-decane, n-undecane, n-dodecane, n-tridecane, n-tetradecane, n-pentadecane, n-hexadecane, n-heptadecane, n-octadecane, n-nonadecane, n-eicosane, n-heneicosane, n-docosane, n-tricosane, n-tetracosane, n-pentacosane, n-hexacosane, n-heptacosane, n-octacosane, n-nonacosane, n-triacontane)를 포함하였으며, 이외에 알데하이드류, 케톤류, 알코올류, 에스터류 등 육류 향미에 중요한 부가 성분도 검출되었다. 정량 분석은 내부표준물질로 2-methyl-3-heptanone (Supelco, USA)을 사용하여 각 성분의 면적비(peak area ratio)를 보정하였으며, 최종 결과는 mg/100 g 단위로 환산하였다.
2.10. 통계분석
모든 실험은 세 번 반복하여 측정하였으며, 통계 분석은 IBM SPSS Statistics(ver. 20, IBM Corp, New York, USA)를 사용하였다. 처리간 평균값의 유의적인 차이는 일원분산분석(ANOVA)을 통해 분석하였고, 유의한 차이가 있는 경우 Duncan의 다중검정(Duncan’s multiple range test)을 사용하여 5% 유의수준(p < 0.05)에서 평균 간의 차이를 검정하였다. 결과는 평균 ± 표준편차로 표시하였다.
3. Results and Discussion
3.1. 일반성분 분석
본 연구에서 분석된 한우 거세우 등심 시료의 일반성분은 수분 30.7−44.9%, 조지방 20.2−33.5%, 조단백질 25.7−37.6%, 조회분 0.57−0.81%의 범위를 보였다(Table 3). 평균적으로 수분 함량은 39.9% 수준으로 나타났는데, 이는 일반적으로 보고되는 한우 등심의 수분 함량 범위(약 60–70%)보다 낮은 수준이었다[9,10]. 이러한 결과는 본 연구에 사용된 시료가 높은 근내지방도(BMS 9)를 가진 한우육에 해당하기 때문으로 판단된다. 선행연구에 따르면 근내지방 함량이 증가할수록 근육 조직 내 수분 함량은 상대적으로 감소하는 경향을 보이며, 수분과 조지방 함량 간에는 유의적인 음의 상관관계가 존재하는 것으로 보고되고 있다[11].
Table 3.
Proximate composition (%) of Hanwoo steers
| No. | Moisture (%) | Fat (%) | Protein (%) | Ash (%) |
| 1 | 43.4A ± 1.45 | 30.2A ± 2.71 | 25.7C ± 4.13 | 0.70B ± 0.03 |
| 2 | 30.7C ± 1.56 | 33.5A ± 1.75 | 35.2A ± 3.28 | 0.57C ± 0.02 |
| 3 | 38.9B ± 5.39 | 29.1AB ± 4.53 | 31.2B ± 9.86 | 0.74AB ± 0.04 |
| 4 | 41.5B ± 1.97 | 20.2C ± 0.94 | 37.6A ± 2.97 | 0.73AB ± 0.04 |
| 5 | 44.9A ± 1.91 | 23.6B ± 2.32 | 30.6B ± 4.16 | 0.81A ± 0.04 |
| 6 | 43.6A ± 1.69 | 24.6B ± 1.58 | 30.9B ± 3.21 | 0.79A ± 0.04 |
| 7 | 41.7AB ± 4.22 | 31.2A ± 0.66 | 26.3C ± 4.93 | 0.71B ± 0.03 |
| 8 | 44.5A ± 0.36 | 23.1B ± 0.74 | 31.6B ± 0.44 | 0.80A ± 0.04 |
지방 함량은 평균 27.4%로, 일반적인 한우 등심(약 10−15%)보다 상당히 높은 수준을 나타냈다[12]. 이는 모든 개체가 1++ 등급으로 분류된 고도의 근내지방 축적 개체였음을 반영하며, 고급육에서 나타나는 특유의 풍미 및 다즙성과도 밀접하게 관련된다[13]. 특히 2번 개체에서 33.5%로 가장 높은 지방 함량이 관찰되었으며, 해당 시료는 수분 함량이 가장 낮은 결과를 보였다.
조단백질 함량은 평균 30.2%로 측정되었으며, 이는 일반적으로 보고되는 한우 등심의 단백질 함량 범위(16–22%)보다 높게 나타났다[14]. 이는 시료의 낮은 수분 함량으로 인해 전체 성분 조성에서 단백질이 차지하는 비율이 상대적으로 높게 산출된 결과로 해석할 수 있다. 이러한 결과는 높은 근내지방 축적 개체에서도 근육 조직 내 단백질 성분이 일정 수준으로 존재함을 반영하는 것으로 판단된다.
조회분 함량은 0.57−0.81% 범위로 나타났으며, 이는 일반적인 소고기 조회분 범위(0.8−1.2%)와 유사하거나 다소 낮은 수준이었다[15]. 이는 개체별 차이가 크지 않고, 전반적으로 안정적인 무기질 함량을 유지하고 있음을 시사한다.
종합적으로 볼 때, 본 연구의 한우 거세우 등심 시료는 높은 근내지방 축적에 따른 저수분–고지방 특성을 보이며, 이로 인해 일반적인 한우 등심의 영양 성분 범위와 다소 차이를 보였다. 이러한 특성은 향후 지방산 조성 및 휘발성 향미 성분 분석 결과와 연계하여 고급육의 품질 특성과 풍미 형성 메커니즘을 이해하는 데 중요한 기초 자료로 활용될 수 있다.
3.2. pH
본 연구에서 분석된 한우 거세우 등심 시료의 pH 값은 5.39−5.60의 범위에 있었으며, 평균값은 5.51로 나타났다(Table 4). 이는 일반적으로 도축 후 정상적인 산육에서 보고되는 범위(5.4−5.8)와 일치하는 수치이다[16]. pH는 도축 후 해당 근육 내 글리코겐 잔존량과 젖산 축적 정도에 의해 결정되며, 육질의 수분 유지력, 연도, 색도 등에 직접적인 영향을 미친다[17].
Table 4.
pH, color, water holding capacity (%), cooking loss (%), and shear force (g) of Hanwoo steers
| No. | pH | Lightness | Redness | Yellowness |
Water holding capacity (%) |
Cooking loss (%) |
Shear force (g) |
| 1 | 5.54B ± 0.01 | 49.6A ± 0.75 | 9.00B ± 2.23 | 7.13B ± 3.35 | 80.0AB ± 2.29 | 18.6C ± 1.73 | 1781.6A ± 331.3 |
| 2 | 5.60A ± 0.01 | 43.6A ± 1.20 | 11.1A ± 2.38 | 6.47BC ± 1.80 | 82.0A ± 2.09 | 17.7C ± 1.27 | 1554.3B ± 421.4 |
| 3 | 5.54B ± 0.01 | 45.3A ± 5.50 | 8.70B ± 0.98 | 6.13C ± 2.58 | 82.9A ± 3.58 | 19.4BC ± 1.58 | 1140.5C ± 131.1 |
| 4 | 5.45C ± 0.01 | 41.2A ± 0.45 | 10.6AB ± 1.18 | 7.47AB ± 0.50 | 78.7B ± 5.97 | 17.5C ± 1.49 | 1872.0A ± 605.0 |
| 5 | 5.42C ± 0.03 | 42.8A ± 2.24 | 10.0AB ± 3.91 | 6.67BC ± 3.03 | 78.7B ± 1.18 | 17.0C ± 1.60 | 1354.5BC ± 207.6 |
| 6 | 5.39C ± 0.01 | 47.4A ± 2.90 | 7.87C ± 1.42 | 7.63A ± 2.55 | 75.7C ± 2.67 | 19.0BC ± 1.02 | 1585.0B ± 106.2 |
| 7 | 5.42C ± 0.01 | 44.9A ± 1.92 | 12.6A ± 1.51 | 8.67A ± 0.70 | 79.4B ± 4.56 | 20.6B ± 1.01 | 1086.3C ± 263.3 |
| 8 | 5.46C ± 0.00 | 42.9A ± 2.10 | 11.9A ± 1.93 | 8.47A ± 1.36 | 80.9AB ± 3.98 | 22.6A ± 1.15 | 1591.8B ± 166.6 |
본 연구에서 나타난 pH의 낮은 변동성(표준편차 0.01−0.03)은 분석된 개체들이 모두 동일한 육질등급(1++), 유사한 사양관리 조건에서 사육되었음을 반영하는 것으로 판단된다. 특히, 2번 개체(30개월령, 도체중 443 kg)의 경우 pH가 5.60으로 상대적으로 높은 값을 보였는데, 이는 수분 함량이 가장 낮고 조지방이 가장 높은 특성과 일치하였다. 일반적으로 pH가 상대적으로 높게 유지되는 경우 수분 손실률이 감소하고, 근내 지방이 많은 개체에서 연도 및 다즙성에 긍정적인 영향을 미칠 수 있다는 보고가 있다[18].
그러나 pH가 6.0 이상으로 상승할 경우 어두운 색(Dark, firm, dry; DFD)육이 형성되어 저장성 및 소비자 기호도에 부정적인 영향을 줄 수 있다. 본 연구에서는 모든 개체의 pH가 정상 범위에 위치하여, DFD 발생 가능성은 낮은 것으로 평가되었다. 또한, 평균 pH가 5.51로 안정적인 수준임을 고려할 때, 전단력 및 보수력 등 이화학적 성상에 긍정적인 영향을 미쳤을 것으로 추정된다[10].
종합적으로 본 연구의 pH 결과는 고도의 근내지방 축적에도 불구하고 정상적인 산육 pH 범위를 유지하였으며, 이는 본 연구 시료가 고품질 한우 거세우 등심의 특성을 충실히 반영하고 있음을 시사한다.
3.3. 색도
본 연구에서 측정된 한우 거세우 등심의 색도 값은 명도(L*) 41.2−49.6, 적색도(a*) 8.7−12.6, 황색도(b*) 6.1−11.9의 범위를 나타냈다(Table 4). 평균적으로 L* 값은 44.9로 측정되었으며, 이는 기존에 보고된 한우 등심의 명도 값(42−48)과 유사하였다[14,19]. 명도는 소비자가 육류를 구입할 때 가장 먼저 인지하는 시각적 요소 중 하나로, 본 연구의 결과는 도축 직후 신선한 육색의 특성을 잘 반영하고 있음을 의미한다.
적색도(a*) 값은 평균 10.3으로, 일반적으로 보고되는 한우 등심의 적색도 범위(8−14)와 일치하였다[20]. 특히, 7번 개체에서 가장 높은 적색도(12.6)가 관찰되었으며, 이는 상대적으로 높은 조지방 함량(31.2%)과 연관된 것으로 보인다. Faustman과 Cassens[21]에 따르면 근내지방 함량이 증가할 경우 근육 조직 내 지방의 분포로 인해 빛 산란 효과가 증가하며, 이로 인해 미오글로빈에 의해 발현되는 적색이 시각적으로 보다 강조되어 측정된다고 한다. 이러한 구조적·광학적 특성의 변화가 본 연구에서 관찰된 적색도(a*) 차이에 일부 기여했을 가능성이 있는 것으로 판단된다.
황색도(b*) 값은 평균 8.4로 나타났으며, 이는 한우 등심에서 일반적으로 보고되는 범위(6−10)와 일치하였다[22]. 황색도의 증가는 근내 지방의 색조와 밀접한 관련이 있으며, 비타민 A, 카로티노이드와 같은 지방 가용성 색소가 축적될 경우 증가할 수 있다. 특히, 사료 조성과 도체중에 따른 차이가 황색도의 변동성을 설명할 수 있다. 본 연구에서는 개체 간 황색도 편차가 비교적 적었으며, 전반적으로 안정적인 값을 보였다.
종합적으로, 본 연구의 색도 결과는 고도의 근내지방 축적에도 불구하고 한우 거세우 등심의 전형적인 육색 특성과 일치하였다. 이는 등심 시료가 소비자 선호도가 높은 선홍색을 유지하면서도, 지방에 의해 색의 균일성이 확보된 고급육의 특징을 잘 반영하고 있음을 시사한다. 따라서 색도는 고급육 판정 및 소비자 기호성 평가에 중요한 지표로 활용될 수 있을 것이다.
3.4. 보수력, 가열감량
본 연구에서 분석된 한우 거세우 등심의 보수력은 75.7−82.9% 범위에서 나타났으며, 평균값은 79.2%로 측정되었다(Table 4). 이는 일반적으로 보고되는 한우 등심의 보수력(75−80%) 범위와 유사하거나 다소 높은 수준으로 평가되었다[23]. 보수력은 도축 후 근육 pH와 밀접한 관련이 있는 지표로, pH가 등전점에 근접할수록 근원섬유 단백질의 수분 결합 능력이 감소하는 것으로 알려져 있다[16]. 본 연구에서 측정된 pH는 5.4−5.6 범위로 시료 간 큰 차이를 보이지 않았으며, 이러한 비교적 좁은 pH 분포가 근육 단백질의 수분 결합 특성을 일정하게 유지시켜 보수력의 변동 폭을 제한한 요인으로 작용한 것으로 판단된다. 또한, 근내지방 함량이 높은 시료에서 상대적으로 높은 보수력이 관찰되었는데, 이는 지방이 물 분자의 유실을 물리적으로 차단하는 역할을 하였기 때문으로 해석할 수 있다[16].
가열감량은 16.9−22.6% 범위에서 관찰되었으며, 평균값은 19.4%로 나타났다(Table 4). 이는 일반적인 한우 등심의 가열감량(20−25%)보다 다소 낮은 수치로, 본 연구의 시료가 높은 근내지방 함량을 지닌 고급육임을 반영한다. 일반적으로 가열 시 단백질 변성과 세포 내 수분 유출에 의해 손실이 발생하지만, 근내 지방이 많을수록 육즙의 보존성이 증가하여 가열감량이 낮아지는 경향이 보고된 바 있다[18]. 특히, 2번 개체(조지방 33.5%)의 경우 가열감량이 평균보다 낮았으며, 이는 높은 지방 함량이 육즙 손실을 억제했음을 시사한다. 반면, 상대적으로 낮은 지방 함량(20.2%)을 가진 4번 개체에서는 가열감량이 높게 나타났으며, 이는 지방 함량이 가열 시 수분 유지에 중요한 역할을 한다는 기존 연구 결과와 일치한다[13].
종합적으로 본 연구의 결과는 한우 거세우 고급육에서 보수력이 높고 가열감량이 낮게 유지되는 특성을 보여주었다. 이는 소비자 기호성과 직결되는 다즙성(juiciness) 및 연도(tenderness)에 긍정적으로 작용할 수 있으며, 고품질 육류의 특성으로서 중요한 의미를 갖는다.
3.5. 전단력
본 연구에서 측정된 한우 거세우 등심의 전단력 값은 1,086.3−1,872.0 g의 범위를 나타냈으며, 평균값은 1,546.6 g으로 산출되었다(Table 4). 이는 기존에 보고된 한우 등심의 전단력 범위(약 2,000 g 이하)와 유사하거나 다소 낮은 수준으로, 전체적으로 연도가 우수한 특성을 보여주었다[10]. 전단력은 육질의 기계적 연도를 나타내는 대표적인 지표로, 소비자가 체감하는 씹힘성과 밀접한 관련이 있다.
특히, 본 연구에서 높은 근내지방 함량을 보인 개체(예: 2번, 33.5% 지방)는 전단력이 1,554.3 g으로 비교적 낮아, 근내지방이 증가할수록 육질이 연해지는 경향을 잘 보여주었다. 이는 근내 지방이 근섬유 사이에 분포하여 씹는 과정에서 물리적 저항을 감소시키고, 조직 내 지방이 윤활 작용을 하여 연도감을 개선한다는 기존 연구 결과와 일치한다[24].
반면, 지방 함량이 낮은 개체(예: 4번, 20.2%)에서는 전단력이 1,872.0 g으로 상대적으로 높아, 근내지방 축적의 정도가 전단력에 크게 영향을 미친다는 점을 확인할 수 있었다. 또한, 개월령 증가에 따른 근섬유 직경 확대 및 결합조직 축적이 전단력에 영향을 줄 수 있으나, 본 연구에서는 모든 개체가 26−33개월령으로 비교적 균일하여 개월령의 영향은 제한적이었다.
종합적으로, 본 연구에서 한우 거세우 등심은 전반적으로 낮은 전단력을 보이며 고급육의 연도 특성을 잘 반영하고 있었다. 이는 높은 근내지방 함량과 pH 안정성이 복합적으로 작용한 결과로 해석되며, 소비자 기호성이 높은 고품질 한우육의 특성을 규명하는 중요한 근거 자료로 활용될 수 있다.
3.6. 지방산 분석
본 연구에서 한우 거세우 등심의 지방산 조성을 분석한 결과, 포화지방산(SFA), 단일불포화지방산(MUFA), 다가불포화지방산(PUFA), 트랜스지방산(TFA)의 함량 및 조성이 개체별로 차이를 보였다(Table 5 and 6). 정량분석 결과, 주요 지방산 중 C16:0(팔미트산)과 C18:1n9c(올레산)의 함량이 두드러지게 높았다. 팔미트산은 평균 6419.0 mg/100 g으로 전체 SFA의 대부분을 차지하였으며, 올레산은 평균 10,690.0 mg/100 g으로 MUFA의 핵심 성분으로 확인되었다. 이는 한우육의 풍미와 건강성 측면에서 중요한 결과로, 올레산은 풍미 개선과 함께 혈중 콜레스테롤 개선 효과와도 관련이 있다는 보고가 있다[25].
Table 5.
Quantitative analysis of fatty acids (mg/100 g) in Hanwoo steers
Table 6.
Qualitative analysis of fatty acids (%) in Hanwoo steers
개체별 차이를 살펴보면, 5번 개체(33개월령, 도체중 550 kg)는 올레산 함량이 11,975.4 mg/100 g으로 가장 높았으며, 동시에 MUFA 비율도 51.7%로 높게 나타났다. 반면 6번 개체(28개월령, 도체중 477 kg)는 팔미트산이 8,333.5 mg/100 g으로 가장 높아 전체 SFA 비율이 51.3%로 상승하였고, MUFA 비율은 45.2%로 가장 낮았다. 이는 개체별 사양 조건이나 도체 특성이 지방산 조성에 직접적으로 영향을 미친다는 점을 시사한다[11].
PUFA 함량은 평균 829.9 mg/100 g으로 전체 지방산 중 약 3.5% 수준이었으며, 주요 성분은 C18:2n6c(리놀레산)과 C20:4n6(아라키돈산)이었다. 특히 리놀레산은 평균 544.9 mg/100 g으로 가장 높은 비율을 보였으며, 이는 사료 내 곡류 성분과 밀접한 관련이 있는 것으로 알려져 있다[26].
트랜스지방산(TFA)은 평균 471.7 mg/100 g으로 전체 지방산 중 2% 내외의 비율을 차지하였다. 주로 C18:1n9t와 C18:2n6t 형태로 검출되었으며, 개체별 큰 차이는 없었다. 이는 자연적으로 반추위에서 형성되는 TFA가 일정 수준 존재함을 보여준다.
종합적으로 볼 때, 본 연구의 한우 거세우 등심은 올레산이 우세한 MUFA 중심의 지방산 조성을 보였으며, 이는 고급육의 풍미 특성과 밀접한 관련이 있다. 또한, SFA와 PUFA의 비율이 균형을 이루어 영양학적 가치가 우수함을 확인할 수 있었다. 이는 한우육이 고급 소비자 시장에서 경쟁력을 유지할 수 있는 중요한 과학적 근거 자료로 활용될 수 있을 것이다.
3.7. 휘발성 향미 화합물 분석
본 연구에서 한우 거세우 등심의 휘발성 향미 화합물을 C7−C30까지 포화 알칸 계열을 중심으로 분석한 결과, 개체별 특성과 지방산 조성 차이에 따라 다양한 분포 양상이 확인되었다(Table 7 and 8). 정성분석(%) 기준으로는 저분자 알칸(C7−C12)이 전체의 약 20−30%를 차지하였으며, C13−C20 구간의 중분자 알칸이 40−50%, 그리고 고분자 알칸(C21−C30)이 10% 내외를 차지하는 경향을 보였다. 이러한 분포는 육류 휘발성 성분 형성 과정에서 지질산화 및 지방산 분해 산물의 분자량 차이에 기인한다는 기존 보고와 일치한다[27].
Table 7.
Quantitative analysis of volatile flavor compounds (mg/100 g) in Hanwoo steers
Table 8.
Qualitative analysis of volatile flavor compounds (%) in Hanwoo steers
특히, C14−C18 구간의 화합물이 전체 조성에서 우세하게 검출되었으며, 이는 지방산 조성에서 팔미트산(C16:0)과 올레산(C18:1n9c)의 함량이 높았던 결과와 연계된다. 올레산은 산화 및 열분해 과정에서 다양한 알데하이드 및 알칸류로 전환되며, 이로 인해 C14−C18 계열의 휘발성 성분 농도가 높게 나타난 것으로 추정된다[28].
정량분석(mg/100 g) 기준으로는 총 휘발성 화합물의 함량이 개체별로 4.06−6.83 mg/100 g의 범위를 보였다. 이는 고급육에 해당하는 한우 등심에서 보고된 기존 수치(약 4−7 mg/100 g)와 유사한 수준이다[29]. 개체별 차이를 살펴보면, 2번 개체(도체중 443 kg, 지방 33.5%)가 6.83 mg/100 g으로 가장 높은 총 함량을 보였으며, 이는 높은 근내지방 함량과 지방산 산화 잠재력이 향미 성분 형성에 기여했음을 시사한다. 반면 4번 개체(지방 20.2%)는 4.06 mg/100 g으로 가장 낮은 함량을 보여, 지방 함량과 휘발성 성분 생성량 간의 밀접한 관련성을 확인할 수 있었다.
또한, 장쇄 알칸(C20 이상)은 상대적으로 낮은 비율로 검출되었으나, 지방산의 열산화 및 분해가 진행될수록 안정성이 높은 장쇄 화합물이 잔류하는 경향을 보여주었다. 이는 저장 및 조리 조건에 따른 향미 성분의 변화를 설명하는 중요한 지표가 될 수 있다.
종합적으로 본 연구에서 한우 거세우 등심의 휘발성 화합물 분석은 중·단쇄 알칸류가 지배적이며, 근내지방 함량이 휘발성 화합물의 총 생성량 및 조성 분포에 직접적인 영향을 미친다는 점을 보여주었다. 이는 향후 한우 고급육의 향미 특성 규명과 소비자 기호성 연구에 중요한 기초 자료로 활용될 수 있을 것이다.
4. Conclusions
본 연구에서는 한우 거세우 등심을 대상으로 도체중과 개월령에 따른 일반성분, 이화학적 성상, 지방산 조성 및 휘발성 향미 화합물을 종합적으로 분석하였다. 일반성분 분석 결과, 시료 간 수분 함량이 낮을수록 지방 함량이 상대적으로 높게 나타나는 경향이 관찰되었으며, 지방 함량이 증가할수록 단백질 함량은 감소하는 경향을 나타냈다. 이는 근내지방 축적에 따른 조직 내 수분 치환 효과를 반영하는 것으로, 한우 고급육의 육질 특성과 일치하였다. pH는 전 개체에서 안정적인 수준(5.4−5.6)을 보여 정상적인 사후 변화를 거쳤음을 확인할 수 있었으며, 색도는 근내지방 함량에 따라 명도(L*)와 적색도(a*)가 다소 차이를 보였다. 보수력과 가열감량은 지방 함량이 높은 개체에서 우수한 보수력을 나타낸 반면, 전단력은 낮아 연도(softness)가 개선되는 경향을 확인하였다. 이는 근내지방이 조직 내 수분과 지방을 보유하여 육즙과 조직감을 향상시킨다는 기존 연구 결과와 일치하였다. 지방산 조성 분석에서는 팔미트산(C16:0), 스테아르산(C18:0), 올레산(C18:1n9c)이 주요 구성 성분으로 확인되었으며, 특히 올레산 함량이 높게 검출되어 한우 특유의 풍미 형성에 기여할 수 있음을 보여주었다. 총 불포화지방산(UFA) 함량은 개체별 차이를 보였으나 대체로 53−58% 수준으로, 고급육의 향미 특성과 건강학적 가치를 동시에 지니는 것으로 판단된다. 휘발성 향미 화합물 분석에서는 C7−C30 포화 알칸 계열을 중심으로 다양한 성분이 검출되었으며, 특히 C14−C18 구간이 우세하게 나타났다. 이는 지방산 산화 및 분해 산물의 특성과 밀접한 관련이 있으며, 근내지방 함량이 높은 개체에서 휘발성 화합물의 총량이 높게 나타나는 경향을 보였다. 총 휘발성 화합물의 정량값은 4.06−6.83 mg/100 g 범위를 보였으며, 이는 한우 고급육의 풍미 특성을 설명하는 중요한 지표가 될 수 있다. 종합적으로 본 연구는 한우 거세우 등심의 지방 함량과 지방산 조성이 육질 특성과 휘발성 향미 화합물 형성에 직접적인 영향을 미친다는 점을 규명하였다. 특히 올레산과 같은 단일불포화지방산이 향미 형성에 핵심적인 역할을 수행하며, 이는 한우 고기의 차별적 품질과 기호성의 과학적 근거를 제공한다. 따라서 본 결과는 한우 고급육의 품질 평가 기준 확립과 소비자 선호 향상 전략 수립에 기초 자료로 활용될 수 있을 것이다.
