식육을 냉동한 후, 해동하여 냉장저장하면 육색이 빨리 저하되는 원인을 구명하고자 사후 24시간의 돈육 등심을 냉장(대조구), 냉동과 해동 1회 및 2회(처리구)로 구분하여 7일간 냉장저장하면서 표면육색, 육색소와 지방산화도, HADH 활성도, 육즙 감량, 육색소 함량 및 근장단백질 함량의 변화를 조사하였다. 그 결과 처리구가 대조구에 비해 육색이 빨리 어두워지고 옅어지는 것으로 나타났으며 MetMb의 형성도 촉진되는 것으로 나타났다. 하지만 지방산화도는 대조구와 처리구 사이에 유의적인 차이가 나타나지 않았다. 반면 HADH 활성도는 저장 1일과 3일째 처리구가 유의적으로 높게 나타났다. 또한 처리구가 저장기간 동안 많은 육즙 감량을 보였고 낮은 육색소 함량 및 근장단백질 함량을 나타내었다. 이 같은 결과는 식육을 냉동한 후 해동하여 냉장저장하면 지방산화와 무관하게 육색소의 산화가 이루어지는 것을 의미하며, 그 이유는 냉동과 해동과정에서 마이토콘드리아 내에서 HADH가 근형질로 유리되어 MetMb의 환원력이 저하된 결과에 기인한 것으로 사료된다. 또한 각종 효소들을 함유하고 있는 근장단백질의 함량이 감소된 것도 어느 정도 육색소의 산화에 영향을 미친 것으로 생각된다.
식육을 냉동한 후, 해동하여 냉장저장하면 육색이 빨리 저하되는 원인을 구명하고자 사후 24시간의 돈육 등심을 냉장(대조구), 냉동과 해동 1회 및 2회(처리구)로 구분하여 7일간 냉장저장하면서 표면육색, 육색소와 지방산화도, HADH 활성도, 육즙 감량, 육색소 함량 및 근장단백질 함량의 변화를 조사하였다. 그 결과 처리구가 대조구에 비해 육색이 빨리 어두워지고 옅어지는 것으로 나타났으며 MetMb의 형성도 촉진되는 것으로 나타났다. 하지만 지방산화도는 대조구와 처리구 사이에 유의적인 차이가 나타나지 않았다. 반면 HADH 활성도는 저장 1일과 3일째 처리구가 유의적으로 높게 나타났다. 또한 처리구가 저장기간 동안 많은 육즙 감량을 보였고 낮은 육색소 함량 및 근장단백질 함량을 나타내었다. 이 같은 결과는 식육을 냉동한 후 해동하여 냉장저장하면 지방산화와 무관하게 육색소의 산화가 이루어지는 것을 의미하며, 그 이유는 냉동과 해동과정에서 마이토콘드리아 내에서 HADH가 근형질로 유리되어 MetMb의 환원력이 저하된 결과에 기인한 것으로 사료된다. 또한 각종 효소들을 함유하고 있는 근장단백질의 함량이 감소된 것도 어느 정도 육색소의 산화에 영향을 미친 것으로 생각된다.
To investigate the effect of ${\beta}$-hydroxyacyl CoA-dehydrogenase(HADH) activity increased by freezed and thaw process on myoglobin(Mb) oxidation without lipid oxidation during, pork loins were collected at postmortem 24 hts and sliced to steaks (3 cm thickness). Samples were packaged ...
To investigate the effect of ${\beta}$-hydroxyacyl CoA-dehydrogenase(HADH) activity increased by freezed and thaw process on myoglobin(Mb) oxidation without lipid oxidation during, pork loins were collected at postmortem 24 hts and sliced to steaks (3 cm thickness). Samples were packaged in a polyethylene bag and subjected to flesh group (control), one cycle fieezed and thaw group (treatment 1) and two cycles freezed and thaw group (treatment 2), respectively. Samples were measure meat color (CIE $L^*,\;a^*,\;b^*$), the contents(%) of MetMb, thiobarbituric acid reactive substance (TBARS) value and HADH(${\beta}$-hydroxyacyl CoA-dehydrogenase) activity at 0, 3, and 7 days of storage at $4^{\circ}C$. Both treatments showed significantly (p<0.05) lower $L^*$ and higher $L^*$ value compared to those of control at 7 days. On the contrary, MetMb contents(%) of treatments were significantly (p 0.05) differences in TBARS values between control and treatments during 7 days. There were significant (p<0.05) differences in HADH activity between control and treatments at 3 days of cold storage. Both treatments showed higher HADH activity compared to those of control. These results suggested that the freezed and thaw process could accelerate meat color deterioration, i.e. increased MetMb percentage without lipid oxidation in pork loin during cold storage. This also implied that autoxidation of Mb in freezed and thaw pork loin was influenced by enzyme-catalysed reactions in the tissue that would lead to decreased OxyMb.
To investigate the effect of ${\beta}$-hydroxyacyl CoA-dehydrogenase(HADH) activity increased by freezed and thaw process on myoglobin(Mb) oxidation without lipid oxidation during, pork loins were collected at postmortem 24 hts and sliced to steaks (3 cm thickness). Samples were packaged in a polyethylene bag and subjected to flesh group (control), one cycle fieezed and thaw group (treatment 1) and two cycles freezed and thaw group (treatment 2), respectively. Samples were measure meat color (CIE $L^*,\;a^*,\;b^*$), the contents(%) of MetMb, thiobarbituric acid reactive substance (TBARS) value and HADH(${\beta}$-hydroxyacyl CoA-dehydrogenase) activity at 0, 3, and 7 days of storage at $4^{\circ}C$. Both treatments showed significantly (p<0.05) lower $L^*$ and higher $L^*$ value compared to those of control at 7 days. On the contrary, MetMb contents(%) of treatments were significantly (p 0.05) differences in TBARS values between control and treatments during 7 days. There were significant (p<0.05) differences in HADH activity between control and treatments at 3 days of cold storage. Both treatments showed higher HADH activity compared to those of control. These results suggested that the freezed and thaw process could accelerate meat color deterioration, i.e. increased MetMb percentage without lipid oxidation in pork loin during cold storage. This also implied that autoxidation of Mb in freezed and thaw pork loin was influenced by enzyme-catalysed reactions in the tissue that would lead to decreased OxyMb.
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문제 정의
따라서, 본 연구에서는 돈육등심에 있어 냉동과 해동이라는 물리적인 처리가지방의 산화에 관계없이 HADH 효소 활 성을 변화시켜 지방산화와 관계없이 MetMb의 형성이 촉진 될 수 있다는 가설을 세우고, 이를 증명하기 위해 돼지 등심 근을 냉동과 해동과정을 거쳐 냉장저장하면서 육색소 산화 에 관련된 물리적 및 생화학적 효소 변화를 알아보았다
, 1994). 이 같은 사실은 이미 오래전 Haurowitz 등 (1941)에 의해 지방산화물이 Heme 단백질에 피해를 입힌다고 보고된 이래, 다양한 연구들이 이의 기작을 탐구하여 육색소 산화를 억제하는 방법을 모색하기 위해 수 행되었다. 식육 내에 존재하는 OxyMb의 산화는 지방 산화 에 의해 연속적으로 반응하고(Greene, 1969; Greene e? al.
가설 설정
A.B: Means士SD with difference superscript in the same column are significantly different (p<0.05).
C : storage in refrigerator at 4 ℃ without freeze.
a, b : Means ± SD with difference superscript in the same row are significantly different (p<0.05).
제안 방법
처리구는 warp(polye- thylene)포장한 후, -65℃에 2시간 급속 냉동한 뒤, 6시간 동 안 일반냉장고(4C)에서 해동한 것을 처리구 1(1회 냉동처리 후 해동)로 하였고 이 방법을 한 번 더 반복한 처리구 2(냉동 과 해동처리를 2회)로 나누었다. 각각의 처리구들은 7일 동 안 4℃에서 냉장저장하면서 표면 육색(CIE L* a*, b*), 육색 소의 화학적 상태(MetMb:%), 지방산화도(Thiobarbituric Acid Reactive Substances : TBARS), HADH 효소활성도, 육즙 감 링<%), 총 Mb 함량(mg/g) 및 근장단백질 함량(mg/g)의 변화 를 조사하였다.
등심 부위는 등지방을 제거한 후 등심근(Jongissimus lumborum)^ 이용하여 두께 3 cm, 지름 6 cm 크기의 코어로 실험에 이용 할 시료를 제조하였다. 시료는 wrap(polyethylene) 포장하여 냉동을 실시하지 않은 대조구와 냉동 후 해동한 처리구에 따 라 7일 동안(1, 3 및 7일) 냉장저장(#)하면서 실험에 공시하 였다.
식육을 냉동한 후, 해동하여 냉장저장하면 육색이 빨리 저 하되는 원인을 구명하고자 사후 24시간의 돈육 등심을 냉장 (대조구), 냉동과 해동 1회 및 2회(처리구)로 구분하여 7일간 냉장저장하면서 표면육색, 육색소와 지방산화도 HADH 활 성도, 육즙 감량, 육색소 함량 및 근장단백질 함량의 변화를 조사하였다. 그 결과 처리구가 대조구에 비해 육색이 빨리 어두워지고 옅어지는 것으로 나타났으며 MetM의 형성도 촉진되는 것으로 나타났다.
0) 880 mL를 넣고 실온에서 3분간 방치하였다.여기에 L5 mM NADH 20 mL과 5.9 mM acetoacetyl-CoA 20 mL를 가한 후 반응이 일어나는 3분 동안 매 30초마다 340 nm의 흡광도를 측정하였다. HADH 활성도는 측정된 흡광도 의 기울기에 -IO, 를 곱하여 나타내었다.
이때 육색소 추출은 Warriss(1979)의 방법으로 추출하였고, 균질액을 냉암소에서 1시간 방치한 후 5, 000 g에서 30분간 원심분리기 (Union 5 kr, Hanil, Korea)로 원심분리시켰다. 원심분리된 상층액을 Whatman No. 1 여과지로 여과한 후 분광광도계(Spectronic® Genesys 5, Milton Roy Company, USA)로 572, 565, 545, 525 nm의 흡광도를 측정하여 다음과 같은 계산식을 이용하여 산줄하 였다.
육색은 포장을 개봉한 뒤 표면의 수분을 제거하고 Minolta Chromameter (CR-300, Minolta Co., Japan)를 사용하여 동일 한 방법으로 10회 반복하여 명도(lightness)를 나타내는 L* 값, 적색도(redness)를 나타내는 a* 값과 황색도(yellowness)를 나 타내는 b* 값을 측정하였다. 기기의 표준화 작업은 Y=93.
즉, 대 조구는 냉동하지 않은 시료를 4의 일반냉장고에 저장하였 고, 각각의 처리 방법은 다음과 같다. 처리구는 warp(polye- thylene)포장한 후, -65℃에 2시간 급속 냉동한 뒤, 6시간 동 안 일반냉장고(4C)에서 해동한 것을 처리구 1(1회 냉동처리 후 해동)로 하였고 이 방법을 한 번 더 반복한 처리구 2(냉동 과 해동처리를 2회)로 나누었다. 각각의 처리구들은 7일 동 안 4℃에서 냉장저장하면서 표면 육색(CIE L* a*, b*), 육색 소의 화학적 상태(MetMb:%), 지방산화도(Thiobarbituric Acid Reactive Substances : TBARS), HADH 효소활성도, 육즙 감 링<%), 총 Mb 함량(mg/g) 및 근장단백질 함량(mg/g)의 변화 를 조사하였다.
포장 전 시료의 무게를 측정하였고, 포장을 개봉하여 시료 표면의 수분을 제거한 후 무게를 측정하여 저장 후 육즙의 감량을 백분율로 산출하였다. 이때 육즙 감량은 다음 식에 의하여 계산하였다.
시료의 냉장저장은 일반냉장고를 이용하였고 냉동 유무와 냉동 . 해동 반복수의 방법으로 처리구를 구분하였다. 즉, 대 조구는 냉동하지 않은 시료를 4의 일반냉장고에 저장하였 고, 각각의 처리 방법은 다음과 같다.
대상 데이터
, Japan)를 사용하여 동일 한 방법으로 10회 반복하여 명도(lightness)를 나타내는 L* 값, 적색도(redness)를 나타내는 a* 값과 황색도(yellowness)를 나 타내는 b* 값을 측정하였다. 기기의 표준화 작업은 Y=93.5, X=0.3132, y=0.3198인 표준색판을 사용하였다.
상업적으로 도축된 돼지 10두를 무작위로 선정한 후 사후 24시간에 등심부위를 채취하여 실험실로 운반하였다. 등심 부위는 등지방을 제거한 후 등심근(Jongissimus lumborum)^ 이용하여 두께 3 cm, 지름 6 cm 크기의 코어로 실험에 이용 할 시료를 제조하였다. 시료는 wrap(polyethylene) 포장하여 냉동을 실시하지 않은 대조구와 냉동 후 해동한 처리구에 따 라 7일 동안(1, 3 및 7일) 냉장저장(#)하면서 실험에 공시하 였다.
상업적으로 도축된 돼지 10두를 무작위로 선정한 후 사후 24시간에 등심부위를 채취하여 실험실로 운반하였다. 등심 부위는 등지방을 제거한 후 등심근(Jongissimus lumborum)^ 이용하여 두께 3 cm, 지름 6 cm 크기의 코어로 실험에 이용 할 시료를 제조하였다.
실험에서 얻어진 결과는 SAS/PC+(SAS, 1995)을 이용 하여 ANOVA 방법으로 분석하였고 처리구간의 평균 비교 를 위해 분산분석 및 Duncan의 다중검정을 실시하였다.
이론/모형
HADH의 활성도는 Fernandez 등(1999)의 방법으로 측정 하였다. 약 2 g의 시료를 약 4~6 mL(시료무게 대비 약 2~3 배)의 0.
Mb의 함량 측정은 Fleming 1970)의 방법으로 측정하였 다. 분쇄한 시료 2 g 취하여 phosphate buffer (pH 6.
균질한 시료는 4에서 24시간 흔들면서 근장단백질을 추출한 후 1, 500 g에서 20분간 원심분리하였 다. 원심분리한 상층액의 단백질 농도를 뷰렛방법에 의해 측 정하였다.
육색소의 화학적 조성은 Krzywicki(1982)의 방법으로 측 정하였다. 즉 시료 4 g을 취하여 phosphate buffer (pH 6.
, Malaysia)로 균질하였다. 이때 Mb의 추출은 Warriss(1979)의 방법으로 추출하였고, 균질액을 냉암소에서 1시간 방치한 후 5, 000 g에서 30분간 원심분리(Union 5kr, Hanil, Korea)시켰다. 상층액을 Whatman No.
, Malaysia)로 균질하였다. 이때 육색소 추출은 Warriss(1979)의 방법으로 추출하였고, 균질액을 냉암소에서 1시간 방치한 후 5, 000 g에서 30분간 원심분리기 (Union 5 kr, Hanil, Korea)로 원심분리시켰다. 원심분리된 상층액을 Whatman No.
지방산화도
지방산화도는(TBARS)는 Burge Aust(1978)의 방법으로 측정하였으며, 시료를 칼로 작게 세분한 후, 세분한 시료 5 g에 BHT(Butylated Hydroxytoluence) 50 mL와 증류수 15 mL를 가해 균질기 (IKA Labortechnik T-25 Basic, IKA Works (Asia) Sdn. Bhd.
성능/효과
식육을 냉동한 후, 해동하여 냉장저장하면 육색이 빨리 저 하되는 원인을 구명하고자 사후 24시간의 돈육 등심을 냉장 (대조구), 냉동과 해동 1회 및 2회(처리구)로 구분하여 7일간 냉장저장하면서 표면육색, 육색소와 지방산화도 HADH 활 성도, 육즙 감량, 육색소 함량 및 근장단백질 함량의 변화를 조사하였다. 그 결과 처리구가 대조구에 비해 육색이 빨리 어두워지고 옅어지는 것으로 나타났으며 MetM의 형성도 촉진되는 것으로 나타났다. 하지만 지방산화도는 대조구와 처리구 사이에 유의적인 차이가 나타나지 않았다 반면 HADH 활성도는 저장 1일과 3일째 처리구가 유의적으로 높 게 나타났다.
하지만 지방산화도는 대조구와 처리구 사이에 유의적인 차이가 나타나지 않았다 반면 HADH 활성도는 저장 1일과 3일째 처리구가 유의적으로 높 게 나타났다. 또한 처리구가 저장기간 동안 많은 육즙 감량 을 보였고 낮은 육색소 함량 및 근장단백질 함량을 나타내었 다. 이 같은 결과는 식육을 냉동한 후 해동하여 냉장저장하 면 지방산화와 무관하게 육색소의 산화가 이루어지는 것을 의미하며, 그 이유는 냉동과 해동과정에서 마이토콘드리아 내에서 HADH가 근형질로 유리되어 MetMb의 환원력이 저 하된 결과에 기인한 것으로 사료된다.
한편, 식육이 냉동과 해동이라는 물리적 변화의 과정을 거 치는 동안 세포막 및 세포 소기관 등 세포 자체에 손상을 가 져와 식육 내에서 이루어지는 다양한 기전들(해당과정, TCA 회로, 전자전달계)이 영향을 받고 그 결과 효소 활성도 등에 불균형이 초래될 수도 있다. 본 연구에서는 그러한 효소들 중 육색소 산화와 관련이 있을 것으로 추정되는 HADH 활성 도를 측정한 결과, Table 3에 나타난 바와 같이 냉동과 해동 처리를 한 처리구가 대조구에 비해 냉장저장 1일과 3일째에 유의적으로3<0.05) 높은 것을 확인하였다. HADH는 마이토콘드리아(6-oxidation cycle) 내에서 NAD+(Nicotinamide ade nine dinucleotide)를 이용하여 NADH (Reduced nicotinamide adenine dinucleotide)를 생성시킨다.
Zhu와 Brewer(1998)에 의하면 돈육(신선육 및 이상돈육)은 저장기간 및 저장상태에 따라 Mb 이 산화되어 육색이 저하되 며, 육의 상태, 저장 상태에 따라 저하되는 속도는 다르다고 하였다. 본 연구에서도 육색은 저장기간이 길어지면서 저하 되는 경향이 명확히 나타났지만, 육색이 저하되는 정도는 처 리구에 따라 다르게 나타났다. 즉 명도를 나타내는 L* 값의 경우, 냉동하여 해동처리한 처리구가 대조구에 비해 저장 1 일부터 유의적으로0<0.
Table 2에 나타난 바와 같이 냉장저장 7일 동안 대조구 와 처리구 사이의 TBARS 값은 유의적인 차이를 나타내지 않았다. 즉, 냉동과 해동에 따른 표면 육색의 변화와 /의 산화가 확인되었음에도 불구하고 지방의 산화는 영향을 받 지 않은 것으로 나타났다. 이 같은 결과는 냉동과 해동의 과 정을 거친 식육의 경우 지방 산화와 무관하게 어떤 특정 기작 에 기인하여 육색소의 산화가 촉진되었다는 것을 의미한다.
해동육의 MetMb의 형성은 지 방산화에서 영향을 받는 것이 아니 라, 냉동 해동이 라는 과정 을 통해 세포내의 효소 기작 및 체계들이 불균형적으로 작용 하였고, 이로 인하여 육색소 단백질의 산화가 이루어진 것으 로 생각된다. 즉, 냉동과 해동이 이루어지는 동안 마이토콘드 리아의 파괴가 이루어진 결과 HADH가 근형질로 유리되어 나온 것에 기인하여 마이토콘드리아 내에서 NAD를 이용한 NADH의 생성이 억제되어 MetMb의 환원력이 감소된 것으 로 사료된다. 하지만 이에 대한 보다 구체적인 기작을 구명 하기 위해서는 향후 더욱 세밀한 연구가 필요할 것으로 사료 된다
Table 1에 나타난 표면 육색의 결과로부터 예 상되었던 것처럼 대조구에 비해 처리구에서 Met]이 빠른 속도로 형성되는 것으로 나타났다. 즉, 식육은 냉동과 해동의 과정을 거치고 냉장저장하면 Mb의 산화가 촉진되는 것으로 나타났는데, 특히 냉동과 해동을 2회 실시한 처리구 2의 경 우 저장 7일째 식육 내외부에 형성된 MetMb이 20%를 상회 하는 것으로 나타나 다른 처리구들과 유의적인3<0.05) 차이 를 보였다.
그 결과 처리구가 대조구에 비해 육색이 빨리 어두워지고 옅어지는 것으로 나타났으며 MetM의 형성도 촉진되는 것으로 나타났다. 하지만 지방산화도는 대조구와 처리구 사이에 유의적인 차이가 나타나지 않았다 반면 HADH 활성도는 저장 1일과 3일째 처리구가 유의적으로 높 게 나타났다. 또한 처리구가 저장기간 동안 많은 육즙 감량 을 보였고 낮은 육색소 함량 및 근장단백질 함량을 나타내었 다.
그러나 최근 본 연구진은 지 방산화와 관계없이 냉동 . 해동된 돈육에서 MetM이 더 빨 리 형성되는 것을 관찰하였다. 일반적으로 식육의 소매 진열 동안 M의 산화는 여러 가지 이화학적 및 생화학적 요인들 과 관련이 있을 것으로 추론되어져 왔는데, 각종 효소들을 포함하는 다양한 성분들이 냉동 및 해동되는 동안 원래의 존 재 위치로부터 근형질로 유리되어 나올 수 있다.
육즙 감량은 냉동 . 해동한 처리구가 대조 구에 비해 저장기간 동안 유의적으로(p<0.05) 높은 것으로 나타났으며, 이와 반대로 육색소와 근장단백질의 함량은 저 장기간 동안 대조구에 비해 처리구가 빠르게 감소하는 경향 을 보였다. 이 같은 결과는 냉동과 해동을 실시한 처리구는 많은 육즙 감량으로 인한 수분의 손실로 인해 수용성 단백질 인 근장단백질 및 육색소 단백질이 감소한 것을 의미한다.
후속연구
그리고 이러한 MetMb이 식육 표면에 20% 이상 축적이 되면 소비자 들은 그 식육의 구매를 기피하게 된다(Chan et al, 1998). 따 라서 본 연구 결과 냉동 돈육 등심의 경우 해동 후, 일주일 이내에 판매가 이루어지는 것이 바람직할 것으로 사료된다.
즉, 냉동과 해동이 이루어지는 동안 마이토콘드 리아의 파괴가 이루어진 결과 HADH가 근형질로 유리되어 나온 것에 기인하여 마이토콘드리아 내에서 NAD를 이용한 NADH의 생성이 억제되어 MetMb의 환원력이 감소된 것으 로 사료된다. 하지만 이에 대한 보다 구체적인 기작을 구명 하기 위해서는 향후 더욱 세밀한 연구가 필요할 것으로 사료 된다
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