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문제 정의
- 하지만 이러한 참깻묵의 영양적 특성을 이용한 사양 시험은 대부분 산란계(Cheva-Isarakul과 Tangtaweewipat, 1993; Mamputu와 Buhr, 1995; Im 등, 2004), 민물고기인 Tilapia (Deyab 등, 2009) 및 양돈(Squibb과 Salazar, 1951) 분야에 제한되어 있으며, 반추동물의 사양 시험은 면양을 제외하고는 전무한 실정이다. 이에 본 연구는 농업부산물인 참깻묵을 거세 한우에 급여하여 거세한우의 비육성적, 지방산 조성, 유리 아미노산 함량 및 소고기의 기호도에 미치는 영향을 구명하고자 실시되었다.
가설 설정
- 7) 1 = Very bad, 8 = very good.
제안 방법
- 추출된 지방 200 ul를 glass tube에 담고 methanol : benzene (4:1) 혼합용액 및 acetyl chloride 200 ul를 첨가하여 가열 하였다. Isooctane 1 ml 및 6% potassium carbonate를 넣고, 10분간 원심 분리한 후, 상층액을 취하여 gas chromatography (Clarus 500, Perkin Elmer, Shelton, USA)로 분석하였다.
- 또한 수분 측정이 완료된 시료를 soxhlet 추출법을 이용하여 지방을 추출하였고, 최종건조된 시료의 무게 감량을 측정하여 분석 시료에 대한 지방의 퍼센트 함량을 구하였다. 단백질은 Kjeldahl 질소분석기를 이용하였으며 시료 0.5 g을 정량하여 450℃에서 5시간 동안 소화시키고 이어서 50% NaOH를 첨가한 후 증류 및 중화를 거쳐 0.1 NHCl을 이용하여 적정 한 후 계산식에 의하여 조단백질 함량을 측정하였다.
- 도체 등급 판정 후 제 12번과 13번 늑골 부위의 등심을 일정량 채취한 다음, 냉장상태(0~5℃)를 유지시켜 실험실로 운반하였다. 등심의 콜레스테롤, 융점 및 지방산 분석을 위한 시료는 등심 주위의 지방을 제거 한 후, Hanil Mini Cooking Cutter (한일전기주식 회사 HMC-150T)로 분쇄한 다음, 분석시까지 -80℃에서 냉동 보관하였다.
- 도체는 24시간 냉장실에서 냉각 시킨 후 ‘축산물등급판정세부기준’ (Ministry of agriculture, 2011)에 따라 냉도체중 및 육량형질(등지방 두께, 배최장근 단면적)과 육질형질(근내지방도, 육색, 지방색, 조직감, 성숙도)을 측정한 다음, 육량등급과 육질등급 판정을 하였다.
- AOAC (2000)법에 따라 등심의 수분, 지방 및 단백질 함량을 측정하였다. 등심 시료를 균질하여 여과지에 약 2 g 정량 한 후 105℃ 건조기에서 18시간 건조하였고, 건조되어 줄어든 무게를 측정 하여 시료의 수분 함량(%)을 평가하였다. 또한 수분 측정이 완료된 시료를 soxhlet 추출법을 이용하여 지방을 추출하였고, 최종건조된 시료의 무게 감량을 측정하여 분석 시료에 대한 지방의 퍼센트 함량을 구하였다.
- 등심 시료를 균질하여 여과지에 약 2 g 정량 한 후 105℃ 건조기에서 18시간 건조하였고, 건조되어 줄어든 무게를 측정 하여 시료의 수분 함량(%)을 평가하였다. 또한 수분 측정이 완료된 시료를 soxhlet 추출법을 이용하여 지방을 추출하였고, 최종건조된 시료의 무게 감량을 측정하여 분석 시료에 대한 지방의 퍼센트 함량을 구하였다. 단백질은 Kjeldahl 질소분석기를 이용하였으며 시료 0.
- 본 시험에 적용한 사양 프로그램은 Table 5에 나타낸 바와 같다. 배합사료 급여량은 대조구와 시험구의 영양수준을 고려하여 설계 하였고, 대조구는 시판용 배합사료와 볏짚을 제시된 사양프로그램에 의해 급여 하였으며, 시험구는 시판용 배합사료, 참깻묵 및 볏짚을 사양프로그램에 의해 급여 하였다. 시험구의 배합사료 급여량은 참깻묵을 합한 급여량을 표시 하였으며, 대조구의 배합사료 급여량과 동일하게 설정하였다.
- 상층액을 거즈로 걸러낸 뒤 시료 300 ul에 내부 표준물질 25 mM α- aminobutyric acid (Sigma-Aldrich Co., USA) 을 첨가하고, acetonitrile 690 μl를 넣고 30분 동안 정치시킨 다음, 4,500 rpm에서 20분간 원심 분리한 후, 상층액을 0.45 μm filter로 여과한 다음, HPLC (Agilent 1100, Agilent Technologies, USA)를 이용하여 유리 아미노산을 분석하였다.
- 시험우는 5.0 × 10.0 m 크기의 우리에 6두씩 군 사육을 하였으며, 사료는 1일 2회(오전과 오후) 급여 하였으며, 물은 자유롭게 섭취할 수 있도록 하였다.
- 시험이 종료된 거세 한우우는 24시간 절식 시킨 후 인근 축산물공판장으로 이송하여 12시간 계류시킨 후 도축 하였다. 도체는 24시간 냉장실에서 냉각 시킨 후 ‘축산물등급판정세부기준’ (Ministry of agriculture, 2011)에 따라 냉도체중 및 육량형질(등지방 두께, 배최장근 단면적)과 육질형질(근내지방도, 육색, 지방색, 조직감, 성숙도)을 측정한 다음, 육량등급과 육질등급 판정을 하였다.
- 육색은 Chroma Meter (CR-10, Minolta Corporation, LTD, Japan)를 이용하여 Hunter L (lightness, 명도), a (redness, 적색도) 및 b (yellowness, 황색도)를 측정하였으며, 시료를 무작위로 5회 측정하여 평균치로 환산하였다. 흰색 표준 평판 값: L = 91.
- 육즙유출은 약 100 g 정도의 등심 시료를 4℃ 저온실에 1주일간 걸어둔 다음, 개시 시 무게와 종료 시 무게를 측정하여 감량을 계산하였다.
- 등심 지방의 융점을 측정하기 위한 지방은 지방산 조성 분석을 위한 과정과 동일한 방법으로 추출하였다. 추출된 지방을 융점 측정용 모세관(Tubes, capillary, 100 mm, open)에 1 cm 씩 담고, 냉동실(-20℃)에서 24시간 보관한 후, 열 교반기에서 2분에 1℃ 씩 온도를 상승하게 하면서 지방의 융점을 측정하였다.
- 평가 항목은 연도, 다즙성, 풍미, 기름짐, 우마미 및 종합 기호도의 여섯 항목으로 하였고, 평가 방법은 각 항목별로 1점에서 8점까지 세부 기준을 두어 scaling test를 하도록 하였다.
- 평균 14.6개월령(평균 체중 412.08 kg)의 거세 한우 12두를 대 조구 (참깻묵 무급여구)와 시험구(14개월령부터 참깻묵 급여구)에 각각 6두씩 체중과 월령을 고려하여 배치한 후 평균 30.5개월령까지 총 480일 동안 사양시험을 실시하였다.
대상 데이터
- Column은 Zorbax Eclipse AAA (4.6 mm × 150 mm thickness 5 μm)를 사용하였으며, 이동상 A는 40 mM Na2HP4 (pH 7.8), 이동상 B는 acetonitrile : MeOH : distilled water = 45:45:10 (v/v/v)을 제조하여 사용하였다.
- 관능평가에 사용된 시료는 각 처리구별로 육질 1등급과 1+ 등급 판정을 받은 3두의 제 12번째와 제 13 번째 늑골 사이의 등심을 각각 300 g씩 채취하였다. 채취한 등심시료는 저온냉장실(0~2℃) 에서 14일 동안 숙성 시킨 후, 두께 1 cm × 가로 4 cm × 세로 5 cm로 정형하여, 220℃ 핫 플레이트 (조리용 철판)에서 앞면 60초, 뒷면 90초 동안 조리한 후 두께 1 cm × 가로 4 cm × 세로 2.
- 기본 미각인 단맛과 짠맛에 대한 절대 및 상대적인 미각 식별 능력을 확인하는 예비 선발 과정과, 쇠고기 연도 식별 능력 등을 확인하는 본 선발 과정을 거친 총 8명의 관능평가 요원을 선발하였다.
- 시험 사료 중 기초 배합사료는 시판용 비육전기 및 비육후기 배합사료를 급여하였으며, 조사료는 일반 볏짚을 급여하였다. 배합사료와 볏짚의 일반 조성분은 Table 1에 나타낸 바와 같다.
- 외부 표준물질으로 amino acid standard (0.25 nM/μL)와 glutamine (Sigma-Aldrich, USA)를 사용하였으며, OPA (ortho-phthalaldehyde) reagent, FMOC (fluorenyl-methoxy carbonyl chloride) reagent (Agilent technologies, USA)를 각각 유도체로 사용하였다.
- 채취한 등심시료는 저온냉장실(0~2℃) 에서 14일 동안 숙성 시킨 후, 두께 1 cm × 가로 4 cm × 세로 5 cm로 정형하여, 220℃ 핫 플레이트 (조리용 철판)에서 앞면 60초, 뒷면 90초 동안 조리한 후 두께 1 cm × 가로 4 cm × 세로 2.5 cm 크기로 관능평가 요원에게 제공되었다.
- 배합사료와 볏짚의 일반 조성분은 Table 1에 나타낸 바와 같다. 첨가원료인 참깻묵은 경상북도 북부 지역 곡물 가공장에서 구입하여 저온 창고(7℃)에 보관하면서 급여하였다. 참깻묵의 일반성분은 Table 1에 제시하였고, 지방산 조성과 아미노산 함량은 Table 2와 3에 제시하였고, 분석 된 참깻묵의 맛 관련 아미노산 분류는 Table 4에 제시하였다.
데이터처리
- 본 시험에서 얻어진 자료는 SAS (2002)의 T test를 이용하여 95% 신뢰수준에서 검정하였다. 단, 사료 섭취량과 사료요구율은 군사육 data를 이용하였기 때문에 유의성 검정에서 제외하였다.
이론/모형
- AOAC (2000)법에 따라 등심의 수분, 지방 및 단백질 함량을 측정하였다. 등심 시료를 균질하여 여과지에 약 2 g 정량 한 후 105℃ 건조기에서 18시간 건조하였고, 건조되어 줄어든 무게를 측정 하여 시료의 수분 함량(%)을 평가하였다.
- 등심 시료 내 유리 아미노산 분석은 Henderson 등(2000)의 방법에 준하여 분석하였다. 등심 시료 1 g을 원심분리 튜브에 취한다음 0.
- 등심 지방의 지방산 조성 분석을 위하여 Folch 등(1957)의 방법으로 지방을 추출 하였으며, Lepage와 Roy (1986)의 방법에 따라 지방산을 methylation시킨 후 gas chromatography로 분석 하였다. 등심 시료 2~3 g을 상온에서 녹인 후, chloroform : methanol (2:1) 용액 5 ml에 균질화(Polytron PT-MR-2100, Switzerland) 하였다.
성능/효과
- 본 시험의 비육성적은 Table 6에 제시하였다. 대조구와 시험구의 종료 시 체중과 증체량은 각각 741.17과 762.67 kg, 331.84와 347.84 kg으로 나타났으며, 일당증체량은 대조구와 시험구가 각각 0.69와 0.72 kg으로 나타났다. 사료요구율은 대조구와 시험구가 각각 15.
- 대조구와 시험구의 총 포화지방산(saturated fatty acids; SFA)과총 불포화지방산(unsaturated fatty acids; UFA) 비율은 각각 45.94와 41.08% 및 54.06과 58.92%로써, 시험구가 대조구에 비하여 포화지방산의 비율은 낮은 반면, 불포화지방산의 비율은 유의 적으로(p<0.05) 높게 나타났다.
- 72 kg으로 나타났다. 사료요구율은 대조구와 시험구가 각각 15.31, 14.87 kg으로, 참깻묵 급여구인 시험구가 대조구에 비하여 사료요구율 개선이 있었다. 일반적으로 참깻묵의 아미노산 조성은 라이신 함량이 낮고 메치오닌 함량이 높은 것을 제외하고는, 대두박의 아미노산 조성과 유사하며(Smith와 Scott, 1965), lysine을 보강하면 세계식량농업기구(FAO)의 표준 단백질가를 능가하는 우수성을 가진 것으로 알려져 있다(El Tinay 등, 1976).
- 05) 높은 점수를 받았다. 소고기를 섭취하면서 구강 내 촉촉함을 나타내는 다즙성(juiciness)은 처리구간 뚜렷한 차이를 보이지 않았으며, 풍미(flavor), 기름기(oiliness), 감칠맛(umami) 등의 평가 항목에서는 시험구가 대조구에 비하여 유의성은 없었으나, 높은 점수를 받았다. 이러한 관능평가 항목들을 종합적으로 평가한 종합기호도 (overall)에서는 시험구가 유의하게(p<0.
- 소고기를 치아로 저작하면서 부드러움의 정도를 느끼는 연도(tenderness)는 8점 만점에 시험구가 5.67점으로 대조구의 3.83점에 비하여 현저하게(p<0.05) 높은 점수를 받았다.
- 이러한 관능평가 항목들을 종합적으로 평가한 종합기호도 (overall)에서는 시험구가 유의하게(p<0.05) 높게 나타났다.
- 반추동물에게 참깻묵을 급여한 연구결과들을 살펴보면 면양에게 참깻묵을 급여한 처리구는 면실박과 땅콩박 급여구에 비하여 일당증체량이 개선되었으며 Miller (1932), Woods 등(1958) 도 면양에게 단백질 급여 수준을 6%로 정하고 서로 다른 단백질 급여원인 대두박, 참깻묵 및 면실박의 단백질 소화율을 측정한 결과 대두박과 참깻묵은 면실박 보다 단백질 소화율이 유의적으로 높은 것으로 보고 된 바 있다. 이상과 같은 결과들을 종합 해 보면 참깻묵의 높은 조단백질 함량(43.56%)이 시험구의 사료요구율 개선에 영향을 준 것으로 판단된다.
- 또한 풍미와 감칠맛의 경우 시험구에서 유리하게 나타난 이유는 지방산 조성 중 C18:1 (oleic acid)의 함량이 높은 것에서 기인된 것이며, 이러한 불포화지방산인 C18:1 (oleic acid)은 관능평가에서 풍미와 감칠맛에 많은 영양을 주는 것으로 보고(Wresterling과 Hedrick, 1979) 되고 있다. 이상과 같은 관능평가 결과를 종합 해 보면 종합기호도에서 시험구가 높은 점수를 받았으며, 이는 시험구의 근내지방도, 융점, 지방산 조성 및 유리 아미노산 함량 등이 종합적으로 나타난 결과로 판단된다.
- Prior 등(1977)도 에너지 섭취량이 증가함에 따라 등지방두께가 증가 되는 것으로 보고 한 바 있다. 이상과 같이 본 시험 결과에서 시험구의 등지방 두께가 대조구에 비하여 4.5% 더 두껍고, 1등급 이상 출현율이 높아졌던 이유는 참깻묵의 높은 조지방 함량(12.83%)에서 비롯된 것으로 판단된다.
- 처리구별 각각의 유리 아미노산을 단맛, 신맛, 및 감칠맛으로 분류한 결과, 감칠맛 특징을 가진 유리 아미노산은 시험구에서 유의하게(p<0.05) 높게 나타났다.
- 50으로 나타났으나, 처리구별 유의적인 차이는 없었다. 처리구별 육질등급 출현율을 살펴보면 1++ 출현율은 시험구에서 2두가 출현되었고, 처리구별 1등급 이상 출현율에서는 시험구가 83.3%로 대조구 66.7%에 비하여 높게 나타났다. 일반적으로 비육우의 도체성적과 관련된 등지방 두께, 등심단면적 및 근내지방도는 급여되는 사료원과 사양방법에 따라 많은 영향을 받는 것으로 알려져 있으며(May 등, 1992a), 비육우의 축적지방은 총 에너지 섭취가 높을 경우 증가하는 것으로 알려져(Berg 등, 1978; Fortin 등 1980a) 있다.
- 포화지방산인 C14:0 (myristic acid)과 C16:0 (palmitic acid)의 함량은 대조구와 시험구가 각각 4.70과 2.20% 및 30.55와 27.12%를 나타내어, 시험구가 대조구에 비하여 유의적(p<0.05)으로 낮게 나타났다.
후속연구
- 소비자들의 한우 소고기 소비패턴 변화에 부합하는 소고기를 생산하기 위해서는 건강에 유익한 성분의 함량을 높이고, 맛을 향상시키는 비육기술 개발이 절실히 요구되고 있다. 이러한 비육기술 개발에 국내 농업부산물을 활용한다면 한우 산업의 발전은 더욱더 가속화 될 것이다. 우리나라에서 생산되는 참깨는 2012년 말 기준으로 9.
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