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문제 정의
- 따라서 본 연구는 국내 유통 중인 일반 및 동물복지농장에서 생산된 닭다리 육의 냉장 저장 기간 중 품질과 생리활 성물질(creatine, anserine, carnosine) 및 항산화 활성을 비교하여 동물복지농장 닭고기의 품질 및 생리활성물질에 대한 기초자료로 활용하기 위해 실시하였다.
- 본 연구는 일반농장과 복지형 농장의 육계 다리육의 냉 장저장 기간 중 품질과 생리활성 기능 성분을 비교 분석하기 위해 실시하였다. 일반농장 및 동물복지 농장의 육계 다리육을 발골하여 9일 동안 4±1℃에서 저장하면서 품질평가, creatine, di-peptide(anserine 및 carnosine), SOD 활성, DPPH 라디칼 소거능을 분석하였다.
제안 방법
- 발골한 육계 다리육은 스티로폼 트레이에 LDPE(Low density polyethylene)을 이용하여 포장한 뒤, 0일, 3일, 5일, 7일, 9일 동안 4±1℃ 저온에서 저장하면서 이화학적 품질 특성, creatine, di-peptide 함량 및 항산화 활성 분석에 이용하였다.
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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 값은동일한 방법으로 반복 측정하여 평균값을 나타내었다.
- 일반세균과 대장균/대장균군은 Petrifilm(Aerobic Count Plates, Coliform/E. coli Count Plates, 3M, USA)을 이용하여측정하였다. 다리육 10 g을 채취한 다음 멸균 생리 식염수 90 mL와 함께 멸균백에 넣고, stomacher(BagMixer 400; Interscience, France)를 이용하여 1분 동안 균질화하였다.
- 가열 후 찬물에서 10 분간 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.
- 여과액 250 μL를 acetonitrile 750 μL와 혼합하여 4℃에서 20분간 반응시키고 10,000 ×g에서 10분 동안 원심 분리한후 상등액을 0.22 um membrane filter로 여과하여 HPLC (Agilent Infinity 1260 series, Agilent Technologies, Palo Alto, CA, USA) 분석에 이용하였다.
- 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.
- 일반농장 및 동물복지 농장의 육계 다리육을 발골하여 9일 동안 4±1℃에서 저장하면서 품질평가, creatine, di-peptide(anserine 및 carnosine), SOD 활성, DPPH 라디칼 소거능을 분석하였다.
대상 데이터
- 공시재료는 일반농장(n=30)과 복지형 농장에서 29∼32일동안 사육한 도계 체중 1.1 kg의 Arbor Acres 육계(n=30)를도계 후 바로 구입하여 냉장온도(2±2℃)에서 실험실로 이동한 후 다리육을 발골하였다.
- 분석 컬럼은 Atlantis HILIC silica column(150 × 4.6 mm, 3.0 um, Waters, USA)을사용하였으며, 컬럼 온도는 35℃, 214 nm에서 검출하였다.
- 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.
데이터처리
- 가열감량 값은 가열 전·후의 중량차이를 백분율로 하여 계산하였다.
- 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.
- 05 수준에서 평균값 간의 유의성을 검정하였다. 모든 통계 수치는 평균값과 평균표준오차로 나타내었다.
이론/모형
- 일반성분 분석은 AOAC의 방법(1995)에 따라 수분, 조지방, 조회분, 조단백질 함량을 측정하였다. 수분은 105℃ 상압가열건조법, 조지방은 Soxhlet 추출법, 조회분은 550℃ 건식회화법, 조단백질은 Kjeldahl법을 이용하여 분석하였다.
- 일반성분 분석은 AOAC의 방법(1995)에 따라 수분, 조지방, 조회분, 조단백질 함량을 측정하였다. 수분은 105℃ 상압가열건조법, 조지방은 Soxhlet 추출법, 조회분은 550℃ 건식회화법, 조단백질은 Kjeldahl법을 이용하여 분석하였다.
- 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 사용하여균질한 후, pH meter(Orion 230A, Thermo Fisher Scientific, Inc., Waltham, MA, USA)를 이용하여 측정하였다.
- 육계 다리육의 보수력은 Jang et al.(2011)의 방법에 따라, 시험관에 근막(힘줄)을 제거한 닭다리육을 약 0.5 g 측량하여 80℃의 항온 수조에서 20분간 가열하였다. 가열 후 10분동안 실온에서 방냉하였으며, 2,000 ×g에서 20분간 원심분리한 다음 시료의 무게를 측정하였다.
- TBARS 측정은 Buege and Aust(1978)의 방법을 이용하였다. 육계 다리육 5 g에 15 mL 증류수를 가하여 균질화 하였다.
- 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.
- 육계 다리육 내 creatine 및 di-peptide(carnosine, anserine) 함량은 Mora et al.(2007)의 방법을 이용하였다. 육계 다리육 2.
- 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.
- 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.
성능/효과
- 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.
- 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.
- 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 9 일에 유의적으로 낮아짐을 보였다. 적색도를 나타내는 a* 값은 처리구 및 저장 기간에 따른 유의적인 차이를 보이지 않았다.
- 보수력은 식육의 연도, 조직감, 육색, 다즙성에 영향을 미치며, 단백질 구조변화 및 이온 강도 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).
- 저장 5일 차를 제외한 모든 저장일차에서 CTW 처리구가 CTC처리구보다 높은 전단력을 보였으며(P<0.05), 두 처리구 모두 저장 기간이 증가함에 따라 전단력은 감소하였다.
- 국내 일반 및 동물복지 육계 다리육의 저장 기간 중 일반 세균수와 대장균군의 변화는 Table 4에 나타내었다. 저장 1 일부터 5일까지는 CTC와 CTW처리구간 일반세균수의 유의적인 차이는 없었으나, 저장 7일차와 9일차에 CTW가 CTC 보다 유의적으로 낮은 일반세균수를 나타내었다. 현재 식품 의약품안전처의 식육 중 미생물 검사 권장기준(MFDS, 2018) 에 따르면 식육 판매장에서의 닭고기 일반세균수는 5×106 CFU/g(약 6.
- 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.
- 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.
- 국내 일반 및 동물복지 육계 다리육의 저장 기간 중 TBARS 변화는 Table 5에 나타내었다. 저장 1일부터 7일까지 CTC와 CTW간의 유의적인 차이는 없었으나, 저장 9일차에 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 TBARS값차이는 없었다고 판단되나, 두 처리구 모두 저장 기간이 경과함에 따라 TBARS 값이 유의적으로 증가하였다.
- 64 mg MDA/kg)보다 유의적으로 낮은 TBARS 값을 나타내었다. 저장기간 동안 일반농장과 동물복지 농장 육계 다리육 간의 TBARS값차이는 없었다고 판단되나, 두 처리구 모두 저장 기간이 경과함에 따라 TBARS 값이 유의적으로 증가하였다. Racanicci et al.
- 저장 기간 동안 CTW 는 CTC보다 유의적으로 낮은 VBN 함량을 나타내었다. 저장 7일차에 CTC는 VBN 함량이 20.00 mg/100 g을 나타내었 으나, 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.
- (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.
- (2011)은 도계 전 육계에 35℃의 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.
- 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 처리 구간의 유의적인 차이가 없었다. Azad et al.
- (2010)은 34℃의 열 스트레스를 받은 육계에서 산화적 스트레스로 인해 ROS (reactive oxygen species)가 증가하여 항산화 시스템이 작용 하여 SOD 활성이 증가하였으며, 32℃의 스트레스를 받은 육계에서는 대조구와 유의적인 차이를 보이지 않았다고 보고하였다. 본 연구 결과, 일반 및 동물복지 농장 육계 다리 육의 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 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).
- 일반농장 및 동물복지 농장의 육계 다리육을 발골하여 9일 동안 4±1℃에서 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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 VBN 은 모든 저장일차에서 CTW 처리구가 CTC 처리구보다 유의적으로 낮은 수치를 나타내었다.
- 64 mg MDA/kg)보다 유의적으로 낮은 값을 나타내었다. 단백질 변패도를 나타내는 VBN 은 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.
- 단백질 변패도를 나타내는 VBN 은 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.
- 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.
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