초록 ▼

Ⅳ. 연구개발결과
1. 1세부과제 : 한우육에서 지방산물의 조절과 안정화 기법
본 연구는 한우육내 생리활성 지방산물의 조절 및 안정화 방안을 구명하고자 실시하였으며, 한우의 품종, 급여 사료의 종류, 천연추출물의 첨가 및 가스조절포장 방법에 따른 지방산물 및 품질을 분석하였다.
가. 품종이 한우육의 지방산물 및 품질에 미치는 영향
본 연구는 한우의 품종이 쇠고기의 지방산물 및 저장 중 품질에 미치는 영향을 구명 하고자 실시하였다. 47±1개월령 칡소와 50±7개월령 황소를 도축한 후 등심(M .longissim

Ⅳ. 연구개발결과
1. 1세부과제 : 한우육에서 지방산물의 조절과 안정화 기법
본 연구는 한우육내 생리활성 지방산물의 조절 및 안정화 방안을 구명하고자 실시하였으며, 한우의 품종, 급여 사료의 종류, 천연추출물의 첨가 및 가스조절포장 방법에 따른 지방산물 및 품질을 분석하였다.
가. 품종이 한우육의 지방산물 및 품질에 미치는 영향
본 연구는 한우의 품종이 쇠고기의 지방산물 및 저장 중 품질에 미치는 영향을 구명 하고자 실시하였다. 47±1개월령 칡소와 50±7개월령 황소를 도축한 후 등심(M .longissimus)을 4℃에 9일 동안 저장하면서 품질을 분석하였다. 도체성적은 칡소의 도체중 및 지육율이 낮았으며(p< 0.05), 일반성분 함량은 칡소육의 지방 함량이 황소육에 비해 낮았다(p< 0.05). pH, 보수력 및 전단력은 두 품종간에 차이가 없었으나, 지방산 조성은 칡소육이 높은 PUFA 함량을 보였다(p< 0.05). 저장 중 TBARS는 6일째부터 칡소육이 높게 나타났으며(p< 0.05), 표면육색은 저장기간 동안 칡소육이 낮은 적색도(a^*)를 보였다(p< 0.05). 따라서 칡소육이 황소육보다 높은 PUFA 함량을 가진 반면, 저장 중 품질은 떨어졌다.
나. 원료의 처리방법에 따른 한우육의 지방산물 조절방안 구명
본 연구는 옻기름의 첨가 및 가열온도가 소금 첨가 한우육 패티의 지방산물 및 저장 중 품질에 미치는 영향을 구명하고자 실시하였다. 1% 소금을 첨가한 우둔(M .semitendinosus)세절육을 2% 옻기름의 첨가 및 심부온도(44.2, 62.1 및 75.0℃)에 따라 처리한 4℃에서 8일 동안 저장하면서 품질을 분석하였다. 지방산 조성은 옻기름 의 첨가에 의해 가열온도가 관계없이 높은 PUFA 함량을 유지하였다. 전자코에 의한 향기패턴은 옻 기름 첨가구와 대조구간에 분별되었으며, 가열온도가 75.0℃일 때 가장 뚜렷하게 분별되었다. 가열감량은 가열온도가 증가함에 따라 증가하였으나, 옻기름의 첨가에 의해 대조구보다 낮게 유지되었다. 저장 중 총환원력은 옻기름의 첨가에 의해 증가되는 경향을 보였으며, 저장 8일째에 44.2℃ 가열 처리구에서 옻기름 첨가구가 대조구보다 높게 나타났다(p< 0.05).
TBARS는 가열온도의 증가에 따라 증가되었으나, 옻기름의 첨가에 의해 저장기간 동안 약 1.5～2배로 억제되었다(p< 0.05). 또한 OxyMb의 농도는 옻기름의 첨가에 의해 저장기간 동안 약 1.5배로 높게 유지되었다(p < 0.05). 따라서 옻기름의 첨가에 의해 한우육의 PUFA 및 육색소의 안정성이 증가되었으며, 향기패턴은 달라졌다.
다. 지방원 급여에 따라 생산된 한우육의 융점 조절방안 탐색
본 연구는 면실박의 급여가 한우육의 지방산물 및 저장 중 품질에 미치는 영향을 구명하고자 실시하였다. 22개월령 비거세 한우들을 5개월 동안 무급여(대조구) 및 120℃에서 30분 송풍 열처리한 면실박과 120℃에서 5분 멸균처리한 면실박을 급여하여 도축한 후 등심(M . longissimus)을 4℃에서 8일 동안 저장하면서 품질을 분석하였다. 지방산 조성은 송풍 열처리 면실박 급여구의 UFA 및 MUFA 함량이 가장 높았으며(p< 0.05), PUFA 함량은 멸균처리 면실박 급여구가 가장 높은 경향을 보였다. 저장 중 표면육색은 송풍열처리 면실박 급여구의 명도(L^*)가 저장기간 동안 가장 높았으며(p< 0.05), 적색도(a^*)는 5일째부터 멸균처리 면실박 급여구가 가장 높게 나타났다(p< 0.05). 따라서 멸균처리한 면실박을 급여시 한우육의 PUFA 함량과 육색 안정성이 증가되었다.
라. 고항산화 성분의 급여가 한우육의 지방산물 및 산화안정성에 미치는 영향 구명
본 연구는 고항산화 성분(팜유)의 급여가 한우의 지방산물 및 저장 중 품질에 미치는 영향을 구명하고자 실시하였다. 30개월령 거세 한우들을 팜유의 급여 유무에 따라 3개월 동안 공시하여 도축한 후 등심(M . longissimus)을 4℃에서 9일 동안 저장하면서 품질을 분석하였다. 도체성적, 총육색소 함량, pH, 근소편화지수, 총환원력 및 전자코에 의한 향기패턴은 팜유 급여에 따른 차이가 없었다. 조지방 함량 및 보수력은 팜유 급여구가 대조구보다 높았으며(p< 0.05), 전단력은 팜유 급여구가 낮았다(p< 0.05). 지방산 조성은 팜유 급여구가 대조구보다 낮은 PUFA 함량을 보였다(p< 0.05). 저장 중 TBARS 및 MetMb의 농도는 저장 6일째부터 팜유 급여구가 낮게 나타났으며(p< 0.05), 표면육색은 저장기간 동안 팜유 급여구가 높은 명도(L^*), 적색도(a^*) 및 황색도(b^*)를 보였다(p< 0.05). 따라서 팜유를 급여시 한우육의 PUFA 함량은 감소되었으나, 보수력, 연도 및 산화안정성은 증가되었다.
마. 생리활성제의 급여가 한우육의 지방산물 및 산화안정성에 미치는 영향 구명
본 연구는 생리활성제(콜린)의 급여가 한우육의 지방산물 및 저장 중 품질에 미치는 영향을 구명하고자 실시하였다. 22개월령 거세 한우들을 콜린의 급여 유무에 따라 6개월 동안 공시하여 도축한 후 등심(M . longissimus) 세절육을 저산소MAP(0% O₂/30% CO₂/70% N₂) 및 고산소MAP(70% O₂/30% CO₂/0% N₂)로 포장하여 4℃에서 14일 동안 저장하면서 품질을 분석하였다. 도체성적, 일반성분 및 총육색소 함량, 보수력, 전자코에 의한 향기패턴은 콜린의 급여에 따른 차이가 없었다. 지방산 조성은 콜린 급여구의 UFA 함량이 대조구보다 낮았다(p < 0.05). 저장 중 pH는 콜린의 급여 및 MAP에 따른 차이가 없었다.
총환원력은 저장기간 동안 콜린의 급여에 따른 차이가 없었으나, 고산소MAP 처리구가 저장기간 동안 저산소MAP 처리구보다 낮았다(p< 0.05). TBARS는 고산소MAP에서 콜린 급여구가 저장 7일째부터 대조구보다 낮게 나타났으며(p< 0.05), 고산소MAP 처리구가 저장기간 동안 저산소MAP 처리구보다 높았다(p< 0.05). 표면육색은 고산소MAP에서 콜린 급여구의 적색도(a^*)가 저장 7일째부터 대조구보다 높았으며(p< 0.05), 고산소MAP 처리구의 적색도가 저장기간 동안 저산소MAP 포장구보다 높았다(p< 0.05). 조직감(TPA)은 콜린의 급여에 따른 차이가 없었으나, 고산소MAP 처리구의 경도가 저장 14일째에 저산소MAP 처리구보다 높게 나타났다(p< 0.05). 따라서 콜린을 급여시 한우육의 UFA 함량이 감소되었으나, 저장 중 품질은 향상되었다. 또한 고산소MAP로 저장시 육색 안정성이 향상되었으나, 지방산화 및 조직감 변질은 촉진되었다.
바. 고기능성 건강물질을 이용한 한우육의 건강성 향상
본 연구는 고기능성 건강물질로 잘 알려져 있는 옻나무와 흑마늘을 이용하여 한우육의 건강성을 향상시키기 위해 liposome model system과 한우육 패티에서 항산화력을 구명하고자 실시하였다. 옻기름의 첨가는 한우육 지방으로 제조한 liposome model system에서 현저하게 TBARS를 억제시켰으며, 이 효과는 BHT 및 비타민 E와 유사하였다. 흑마늘 추출물의 첨가는 4% 소금을 첨가한 한우육 패티에서 현저하게 TBARS를 억제시켰다. 이 효과는 비타민 E와 유사함과 동시에 BHT보다 강력하였다. 따라서 옻나무와 흑마늘을 한우에게 급여 또는 한우육에 첨가함으로서 건강 기능성 한우육을 생산할 수 있다.
사. 가스조절포장 방법에 따른 한우육의 지방산물 안정화 방안 구명
본 연구는 MAP내 산소 농도가 한우육의 항산화효소 활성 및 저장 중 품질에 미치는 영향을 구명하고자 실시하였다. 우둔(M . semitendinosus) 세절육을 0, 25, 50 및 75%의 산소로 MAP 처리한 후 11℃에서 11일 동안 저장하면서 품질을 분석하였다. 항산화효소 중 catalase 활성은 저장기간 동안 산소 농도에 따른 차이를 보이지 않았다. 반면에 GPx 및 SOD 활성과 동시에 총환원력은 산소 농도가 높을수록 저장기간 동안 빨리 감소되었다.
TBARS는 산소 농도가 증가함에 따라 저장기간 동안 현저하게 증가되었으며, MetMb 역시 빨리 축적되는 경향을 보였다. 표면육색은 저장 초기에는 산소 농도가 높을수록 높은 적색도(a^*)를 보였으나, 저장기간이 지남에 따라 고산소에 의해 현저하게 저하되었다. 산소농도에 따른 항산화효소 활성과 각 항목들의 상관관계는 산소 농도가 높을수록 catalase에 비해 GPx 및 SOD와의 상관성이 더욱 높게 나타났다. 따라서 MAP내 산소 농도가 높을수록 한우육의 저장 중 GPx 및 SOD 활성이 감소함으로서 지방산화 및 육색 안정성이 현저하게 감소되었다.
아. 천연 항산화 물질 처리에 의한 한우육의 생리활성 지방산물 안정화 방안 구명
(1) 육균질물에서 옻나무 성분의 항산화 활성의 탐색
본 연구는 한우육의 고산소MAP 저장 중 옻나무 성분의 지방산물 안정화 효과에 관한 선행연구로서 한우육의 육균질물에서 옻나무 성분(옻나무 추출물, gallic acid 및 fisetin)의 항산화 활성을 탐색하고자 실시하였다. TEAC(Trolox equivalent antioxidant capacity) 및 FRAP(Ferrous reducing/antioxidant power)는 옻나무 추출물 첨가구가 대조구에 비해 높은 활성을 보였으나, gallic acid 및 fisetin 첨가구들에 비해 낮았다(p< 0.05). TBARS 및 DNPH (2,4-dinitrophenylhydrazine)-carbonyl은 옻나무 추출물 첨가구가 대조구 및 gallic acid 첨가구보다 높은 억제력을 보였으나, fisetin 첨가구에 비해서는 낮았다. MetMb의 축적 및 OxyMb의 산화는 gallic acid 및 fisetin 첨가구들에서는 대조구보다 빨리 촉진되었으나, 옻나무 추출물 첨가구와 대조구간에는 큰 차이가 없는 것으로 나타났다. 따라서 옻나무 추출물과 fisetin은 강력한 지방산화 및 단백질산화 억제력을 보였다. 하지만 옻나무 성분들 모두 육색소산화를 현저하게 억제시키지는 못하였다.
(2) 고산소MAP에서 옻나무 성분의 지방산물 안정화 효과 구명
본 연구는 옻나무 추출물 및 gallic acid의 첨가가 고산소MAP로 포장된 한우육의 저장 중 품질 및 지방산물에 미치는 영향을 구명하고자 실시하였다. 소금 및 포도씨유와 혼합한 우둔(M . semitendinosus) 세절육을 0.02 및 0.04% 옻나무 추출물과 0.02% gallic acid 각각 첨가한 후 고산소MAP(70% O₂/20% CO₂/10% N₂)로 포장하여 8℃에서 12일 동안 저장하면서 품질을 분석하였다. 항산화효소 활성은 gallic acid 및 옻나무 추출물 첨가구들의 catalase 활성이 대조구보다 낮았으며(p< 0.05), 특히 gallic acid 첨가구가 가장 낮았다.
GPx 및 SOD 활성은 gallic acid 첨가구가 대조구보다 낮았다(p< 0.05)으나, 옻나무 추출물 첨가구들과 대조구간에는 차이가 없었다. 총환원력은 gallic acid 및 옻나무 추출물 첨가구들이 대조구보다 높았다(p< 0.05). 특히 gallic acid 첨가구가 가장 높았으며(p< 0.05), 0.04% 옻나무 추출물 첨가구가 0.02% 옻나무 추출물 첨가구보다 높았다(p< 0.05). TEAC 역시 gallic acid 첨가구가 가장 높았으나(p< 0.05), 옻나무 추출물 첨가구들간에는 차이가 없었다. 저장 중 TBARS 및 DNPH-carbonyl는 gallic acid 및 옻나무 추출물 첨가구들에서 현저하게 억제되었으며, 특히 0.04% 옻나무 추출물 첨가구가 가장 높은 억제력을 보였다. 근소편 화지수는 gallic acid 및 옻나무 추출물 첨가구들이 저장 6일째부터 대조구보다 높게 나타났다(p< 0.05). 표면육색은 gallic acid 및 옻나무 추출물 첨가구들이 저장기간 동안 대조구에 비해 높은 적색도(a^*)를 유지하였으며, 특히 0.04% 옻나무 추출물 첨가구에서 가장 높은 효과를 보였다. 지방산 조성은 gallic acid 및 옻나무 추출물 첨가구들이 저장기간 동안 대조구에 비해 PUFA 함량을 높게 유지하였으며, 특히 0.04% 옻나무 추출뭋 첨가구에서 가장 높게 유지하였다. 따라서 0.04% 옻나무 추출물을 첨가시 한우육 패티의 고산소MAP 저장 중 PUFA, 단백질산화 및 육색 안정성이 가장 우수하였다.
2. 2세부과제 : 돈육에서 지방산물의 조절과 건강 육제품 개발
본 연구는 돈육에서 PUFA의 함량을 증진시키고, 고PUFA 함유 육가공제품의 유통과 저장 중 지방의 산화를 억제하기 위한 새로운 방법을 개발하기 위하여 수행되었다. 첫 번째로 돼지의 비육기에 우지 대신 고PUFA 함유 식물유들을 급여하여 등심 및 등지방의 이화학 및 관능적 품질을 분석하였다. 두 번째로 돼지 마리당 면적을 증가시켜 보다 편안한 환경과 운동 공간을 제공하여 고PUFA 함유 돈육과 등지방을 생산하였다. 마지막으로 고 PUFA 함유 돈육을 이용하여 패티, 베이컨 및 Nham과 같은 육가공제품들을 제조하였으며, 지방의 산화를 억제하고 PUFA의 산화로부터 안정화시키기 위하여 향신료 추출물을 첨가하였다.
아마씨유와 홍화씨유를 단독 혹은 혼합하여 급여한 돼지 등심의 PUFAs 함량은 대조구에 비하여 유의적으로 높았으며(p< 0.05), 마리당 면적이 증가할수록 PUFA의 함량은 대조구에 비하여 3%로 증가하였으나, 유의적인 차이는 없었다(p> 0.05). 홍화씨유를 급여한 돼지와 넓은 면적에서 사육된 돼지에서 생리활성을 갖는 것으로 알려진 n3 지방산의 함량이 유의적으로 증가하였다(p< 0.05). 넓은 면적에서 사육된 돼지들은 linoleic acid(C18:2n6)와 EPA, DHA의 함량 또한 대조구에 비하여 유의적으로 증가하였다(p< 0.05).
최종적으로 고PUFA 함유 돈육을 이용하여 패티, 베이컨 및 Nham(태국의 발효소시지)을 제조하였으며, 오레가노, 세이지, 타임 추출물을 각각 첨가하였다. 육가공제품들은 5℃ 냉장고와 25℃ 실온에 각각 저장하면서 지방의 산화와 지방산 조성의 변화를 비교하였다. 오레가노 추출물은 모든 육가공제품들에서 BHA와 유사한 가장 강한 항산화 활성을 보였다. 그러나 향신료 추출물들이 지방산의 산화를 억제하지는 못하였으며, 저장온도간의 차이만 있었을 뿐이다. 실온에 저장된 Nham의 불포화지방산은 산화되어 포화지방산으로 변화되었으며, PUFA/SFA와 n3/n6의 비율은 저장기간이 증가함에 따라 감소하였다. 그러나 5℃ 냉장고나 -1℃ super-cooling chamber에 저장된 Nham의 지방산은 전체 저장기간 동안 안정하였다. 결론적으로 PUFA의 급여와 넓은 면적에서의 사육은 PUFA와 n3 지방산의 함량이 높은 돈육을 생산할 수 있으며, 오레가노 추출물과 같은 천연항산화 물질의 첨가는 육가공제품의 유통 및 저장 중 PUFA의 산화를 억제하는데 큰 도움이 된다.
3. 3세부과제 : 우유에서 지방산물의 조절과 건강 유제품 개발
본 연구과제는 PUFA를 다량 함유하고 있는 아마 및 치아 종실을 젖소에게 급여하여 얻어진 원유의 품질특성 및 건강기능성을 검토하고 지방산 조절 기술로 생산된 우유를 이용한 제품개발 제조조건을 확립하기 위하여 실시하였다. 첫째, 착유우 사료에 아마 및 치아종실을 첨가 급여하여 산유량, 유성분, 지방산 조성 및 항산화 활성에 미치는 영향을 조사하였다. 둘째, 사육조건 및 환경에 따른 우유의 건강인자 함량에 미치는 영향을 구명하고, 동물실험을 통해 지방산 조절 우유의 기능성을 검증하였으며, 셋째, 지방산 조절 우유를 이용하여 제조한 발효유제품의 제조조건 및 동물실험을 통해 건강 기능성 검증을 위한 연구를 실시하였다.
가. 지방산물이 조절된 우유의 생산방법 개발
본 연구는 아마 및 치아종실 등과 같은 기능성 불포화지방산을 다량 함유하고 있는 종실을 젖소에 직접 급여함으로서 우유의 지방산 조성을 변화시켜 생리활성 지방산물을 가지는 우유를 생산하고자 실시하였다. 공시동물의 배치는 무처리구(Con), 아마종실 800g(T1) 및 아마종실 600 g+치아종실 200 g(T2)로 나누어 20주간 급여한 결과 유량 감소비율 억제와 더불어 유당 및 무지고형분 함량을 개선하는 결과를 나타내었으며, 체세포수, MUN, 총균수 및 풍미의 변화도 대조구와 처리구간 큰 차이를 나타내지 않았다. 또한 아마 종실을 단독으로 급여하는 것 보다 아마종실과 치아종실을 혼합 급여하는 것이 PUFA, CLA 및 n3 계열의 지방산 조성을 효과적으로 증진시키는 것을 확인 할 수 있었으며 아마 종실 급여가 우유의 항산화 활성을 증가시키는 경향을 보였다. 결론적으로 착우유 사료내 아마 및 치아종실 급여가 원유의 품질 특성 개선과 동시에 우유내 생리활성 지방산물 함량 증진을 위한 조절 자원으로 적합하다고 판단된다.
나. 사육조건 및 환경에 따른 우유의 건강인자 함량에 미치는 영향 구명
본 연구는 젖소의 사육환경이 유성분과 지방산조성에 미치는 영향을 검증하기 위해 실시하였다. 지방산 조성에 미치는 영향을 조사하기 위하여 강원도 화천, 홍천, 파주 소재 세 곳의 젖소 목장과 유기농 목장 한 곳을 선정하여 우유의 지방산 조성(CLA 및 PUFA)을 비교 분석하였다. 그 결과, 유기농 사료에 의한 젖소의 사육이 중쇄지방산의 함량에 영향을 주는 경향을 보였으며, 전체적으로 횡성지역의 유기농 우유가 포화지방산 함량은 낮고, 불포화지방산의 함량은 높은 것으로 나타났으나 큰 차이는 나타나지 않았다. 이러한 우유의 기본 성분의 차이는 각 농가의 개체(혈통, 산차, 비유시기, 건강상태 등), 사료(조사료와 농후사료의 비율, 급여 횟수와 시기, 사료 배합비율 등), 축사내 환경(온도, 습도, 조경 등) 및 착유조건 등의 여러 가지 요인이 원인으로 사료된다.
다. 지방산물 조절 우유의 동물실험을 통한 기능성 검증
본 연구는 지방산 조절효과가 있는 사료급여를 통해 얻은 원유와 n3/n6 지방을 첨가한 시유의 기능성을 검증하기 위해 백서를 이용하여 지방산물이 조절된 우유를 급여함으로써 백서의 지질대사관련 혈청 성분(총콜레스테롤, GOT, GPT 및 HDL) 및 성장특성에 미치는 영향을 구명하기 위해 백서 20마리를 4개의 처리구로 나누어 유지방을 3% 수준으로 첨가한 고지식이 형태의 사료를 4주간 급여하였다. 지질 대사와 관련 된 혈청을 분석한 결과 n3 및 n6 지방산을 급여한 처리구가 유지방만을 첨가한 사료를 섭취한 마우스의 GPT 수치보다 낮게 나타나 고지방식 섭취로 인한 GPT의 증가 억제에 효과가 있는 것으로 나타났다. 이와 같은 결과로 보아 착유우 사료내 아마 및 치아종실 첨가 급여하여 얻어진 지방산물이 조절된 우유를 백서 급여시에 혈중 지질 함량 개선에 효과가 있는 것으로 판단된다.
라. 생리활성 지방산물이 조절된 우유를 이용한 유가공 제품의 제조조건 확립
본 연구는 아마 및 치아종실 등과 같이 기능성 불포화지방산을 다량 함유하고 있는 종실을 젖소에 직접 급여함으로서 우유의 지방산 조성을 변화시킨 후 그 원유를 이용하여 기능성이 강화된 발효유를 제조하고자 실시하였다. 아마종실 800 g(T1) 및 아마종실 600g+치아종실 200 g(T2)을 각각 젖소에 3개월 동안 급여하여 얻은 지방산물이 조절된 원유를 사용하여 37℃에서 8시간 동안 유산균을 접종 후 발효시켜 발효유를 제조하였다. 지방산물 조절 원유로 제조한 발효유를 5℃에서 21일간 저장기간 동안 유지방의 산패정도를 측정하기 위해 MDA 함량 변화를 분석한 결과, 특히 아마 및 치아종실 혼합처리구의 원유로 제조한 발효유가 대조구 및 아마종실 단독 처리구로부터 얻은 원유로 제조한 발효유에 비해 발효유의 저장 21일차에서 MDA 함량이 낮게 나타나 낮은 지방산패 경향을 보였다. 따라서 아마 및 치아종실 혼합 급여시 기능성 건강 유제품 제조시 품질 개선 효과를 가지는 것으로 나타났다.
마. 생리활성 유가공제품의 품질특성 검토
본 연구는 발효유의 제조 조건 및 저장 중 품질 특성을 구명하고, 제조된 발효유를 이용한 동물실험을 통하여 기능성 발효유의 효과를 검증하고자 실시하였다. 지방산물이 조절된 원유로 제조한 발효유의 기능성을 구명하기 위하여 마우스 20마리를 3개의 처리구로 나누어 음수형태로 4주간 백서에 급여한 후 백서의 지질 대사 및 간 기능에 미치는 영향을 혈청 콜레스테롤 함량 및 혈청 GOT, GPT 수준 분석을 통하여 조사하였다. 그 결과, 대조구와 종실처리구 모두 GOT와 GPT 수치에는 유의적인 차가 없었으나 혈청 콜레스테롤 함량의 변화에서는 아마종실과 치아종실을 혼합 급여한 원유로 제조한 발효유의 급여구가 대조구 및 아마종실을 단독 급여한 처리구보다 콜레스테롤 함량이 유의적으로 저하하는 것을 확인 할 수 있었다. 그러나 아마종실 단독 처리구는 대조구에 비하여 콜레스테롤 함량이증가하는 결과를 나타내어 아마종실과 치아종실의 혼합급여구가 아마종실 단독 급여구에 비하여 혈청 콜레스테롤 저하 효과가 우수한 것으로 나타났다.

Abstract ▼

Ⅳ. Results of the Project
1. Section 1 : Investigation of methods for control and stabilization of bioactive fatty acids in Hanwoo (Korean cattle) beef
The overall objective of this research was to investigate the methods for control and stabilization of bioactive fatty acids in Hanwoo (Korean

Ⅳ. Results of the Project
1. Section 1 : Investigation of methods for control and stabilization of bioactive fatty acids in Hanwoo (Korean cattle) beef
The overall objective of this research was to investigate the methods for control and stabilization of bioactive fatty acids in Hanwoo (Korean cattle) beef. This research was designed into nine experiments.
In first experiment (Exp.), the effect of cattle breed on the fatty acid composition and storage quality of Hanwoo beef was estimated at 4℃ for 9 days. Carcasses from striped bulls had lower carcass weight and dressing percentage than yellow bulls (p< 0.05). The beef from striped bulls had lower marbling and higher polyunsaturated fatty acids (PUFA) content than yellow bulls (p< 0.05). During storage, the beef from striped bulls showed lower lipid oxidation stability and less red color than yellow bulls.
In second Exp., the effects of addition of R hus verniciflua Stokes (RVS) oil and cooking temperature (44.2, 62.1, and 75.0℃) on the fatty acid composition and oxidative stability of salted Hanwoo beef patties were estimated at 4℃ for 8 days. The RVS oil stabilized PUFA and changed the aroma pattern in beef patties. Also, it inhibited the 2-thiobarbituric acid reactive substances (TBARS) formation and oxymyoglobin (OxyMb) oxidation during storage.
In third Exp., the effect of dietary cottonseed meal (CSM) supplementation on the fatty acid composition and storage quality of Hanwoo beef was estimated at 4℃ for 8 days. Hot air-blew CSM supplementation increased significantly unsaturated fatty acids (UFA) and monounsaturated fatty acids (MUFA) contents in beef (p< 0.05) but autoclaved CSM supplementation increased PUFA content. During storage, the beef fed with hot air-blew CSM showed the highest CIE L^* value (p< 0.05) but the beef fed with auto -claved CSM had the highest a^* value after 5 days of storage (p< 0.05).
In fourth Exp., the effect of dietary palm oil supplementation on the fatty acid composition and quality characteristics of Hanwoo beef was estimated at 4℃ for 9 days. Supplemental palm oil had no effect on carcass traits and total Mb content, pH value, myofibrillar fragmentation index (MFI), total reducing ability (TRA), aroma pattern of beef. However, palm oil supplementation increased marbling, water-holding capacity (WHC), lipid oxidation stability, and red color stability and decreased shear force value and PUFA content (p< 0.05).
In fifth Exp., the effects of dietary choline supplementation and modified atmos -phere packaging method on the fatty acid composition and storage quality of minced Hanwoo beef were estimated at 4℃ for 14 days. Choline supplementation did not affect carcass traits and proximate composition, total Mb content, WHC, aroma pattern, pH value, TRA, texture of beef but decreased UFA content. TRA was higher in high oxygen-modified atmosphere package (HiOx-MAP : 70% O₂/30% CO₂/0% N₂) than in low oxygen-modified atmosphere package (LoOx-MAP : 0% O₂/30% CO₂/70% N₂) during storage (p< 0.05). After 7 days of storage, the beef in HiOx-MAP had lower TBARS level and higher CIE a^* value, compared with the control in HiOx-MAP (p< 0.05). Also, HiOx-MAP showed higher hardness of texture profile analysis (TPA) than LoOx-MAP at 14 day of storage (p< 0.05).
In sixth Exp., the antioxidant capacity of RVS oil and black garlic extract was investigated in Hanwoo beef system. In liposome model system of beef fat, RVS oil showed similar capacity to BHT and vitamin E. In salted and stored beef patties, black garlic extract showed similar capacity to vitamin E and higher capacity than BHT.
In seventh Exp., the effect of oxygen concentration (0, 25, 50, and 75%) in MAP on the antioxidant enzyme activities and oxidative stability of minced Hanwoo beef was estimated at 11℃ for 11 days. HiOx-MAP did not affect catalase activity of beef. How-ever, it decreased glutathione peroxidase (GPx) and superoxide dismutase (SOD) activities, TRA, and red color stability and increased TBARS level during storage. In Pearson' s correlation, GPx and SOD activities highly correlated with oxidative stability when the beef was stored in HiOx-MAP.
In eighth Exp., the antioxidant activity of RVS compounds (RVS extract, gallic acid, and fisetin) was estimated in Hanwoo beef homogenate model system. RVS extract, gallic acid, and fisetin increased trolox equivalent antioxidant capacity (TEAC) and ferrous reducing/antioxidant power (FRAP). Gallic acid had the highest FRAP (p< 0.05) and fisetin had the highest TEAC (p< 0.05). RVS extract and fisetin decreased TBARS and DNPH (2,4-dinitrophenylhydrazine)-carbonyl levels while gallic acid had no inhibitory effect on TBARS and DNPH-carbonyl levels. However, all compounds increased OxyMb oxidation.
In ninth Exp., the effect of addition of RVS extract (2 and 4%) and gallic acid (2%) on the fatty acid composition and storage quality of salted and grapeseed oil-added Hanwoo beef patties was estimated in HiOx-MAP (70% O₂/20% CO₂/ 10% N₂) at 8℃ for 12 days. RVS extract and gallic acid groups had lower catalase activity than the control (p< 0.05). Also, gallic acid group had the lowest catalase activity (p< 0.05) and lower GPx and SOD activities than the control (p< 0.05). TEAC and FRAP were higher in RVS extract groups than in the control (p< 0.05) but lower than in gallic acid group (p< 0.05). During storage of beef patties, 0.04% RVS extract group showed the most positive effect in inhibition of TBARS and DNPH-carbonyl levels, red color stability, and stabilization of PUFA.
In conclusion, the bioactive fatty acids (PUFA etc.) content in Hanwoo beef can be controled by supplementation of plant source (such as cottonseed meal) and stabilized by induction of oxidative stability with supplementation and addition of plant sources (such as palm oil and RVS compounds, black garlic extracts).
2. Section 2 : Control of bioactive fatty acids of pork and development of healthy pork products
This study was performed to develop novel method for enhancing the concentration of polyunsaturated fatty acids (PUFA) in pork products and preventing lipid oxidation in high PUFA containing meat-originated foods during distribution and storage. For this study, three series of studies were designed. First, high PUFA containing plant oils were fed instead of tallow during fattening stage. Second, larger area per pig was provided to more comfortable environment and exercising space. Finally, meat-originated foods, such as patty, bacon, and Nham (Fermented sausage of Thailand), were produced with pork containing high PUFA. Spice extracts were also added to the meat-originated foods to prevent lipid oxidation and stabilize PUFA from oxidation. Physico-chemical and nutritio -nal analysis were performed during storage period.
The concentration of PUFA in plant oil fed (single or in combination of linseed and safflower) pig loin was significantly higher than that of the control (p< 0.05), and as the area per pig increased the concentration of PUFA was increased about 3% point, however there was no significance (p> 0.05). There were significant increase in the concentration of n3 fatty acids known as having bioactivity in pigs fed safflower and grown in wide area (p< 0.05). The pigs raised in larger area containing significantly higher linolenic acid, eicosapentaenoic acid (EPA), and docosahexaenoic acid (DHA) (p< 0.05) than others.
Finally, several kinds of meat-originated foods, such as patty, bacon, and Nham were made with high PUFA-containing pork, and added some extract from oregano, sage, and thyme, respectively. Meat products were stored at refrigerator (5℃) and room temperature (25℃) and compared the lipid oxidation and change of fatty acid profiles.
The oregano extract showed the most strong antioxidative activity which was similar with butylated hydroxyanisol (BHA) in all meat products. However, spice extracts did not inhibit the oxidation of fatty acids. There was only a difference between stored temperature. The unsaturated fatty acids (UFA) of Nham stored in room temperature (25℃) were oxidized and changed to saturated fatty acids (SFA) content, and the ratios of PUFA/SFA and n3/n6 were decreased as storage period was increased. However, fatty acids of Nhams stored in refrigerator (5℃) or super-cooling chamber (-1℃) were stable during whole storage period.
In conclusion, highly UFA feeding and raising in large area can produce pork containing high PUFA and n3 fatty acids, and to prevent the oxidation of PUFA in pork products have to be distributed and stored in cold temperature, and several natural antioxidants, such as oregano extract, could be helpful.
3. Section 3. Control of bioactive fatty acids of milk and development of healthy milk products
In this study, large amount of polyunsaturated fatty acids (PUFA) were obtained from the milk by feeding dairy cows with functional sources and the milk quality characteristics and functional food were reviewed and the milk produced were utilized using a new technology, and product development was carried out to establish the conditions of preparation for functional foods.
In the first part of the study, the dairy diet was supplemented with flaxseed and chiaseed and the milk production, milk composition, and milk fatty acid composition and antioxidant activity were investigated. Chiaseed, such as flaxseed, that contain large amounts of unsaturated fatty acids in the seeds, were fed to milking cows for changing the composition of the fatty acid content in milk with special physiological activity. The animals were divided into three groups and fed with the concentrate mixture that contained either, normal concentrate (Control), flaxseed 800 g (T1) and flaxseed 600 g + chiaseed 200 g (T2) for 20 weeks resulted inhibiting of milk yield reduction, improving content of lactose and milk solid, and there were no differences in the number of somatic cell, MUN, total bacteria and flavor compared to the control. In addition, the mixture of flaxseeds and chiaseeds (T2) performed better than the flaxseeds alone (T1), thereby mixed feeding promoted more PUFA, conjugated linoleic acids (CLA), and n3 family of fatty acids effectively in milk, and with the feeding of such milk the antioxidant activity was likely to increase. In conclusion, flaxseeds and chiaseeds in cow feed improved the milk quality and the supply of bioactive fatty acids in the milk.
In the second part of the study, milk cow breeding environment and the factors that affects the composition of milk and the fatty acid composition was carried out to verify the effect. Effect of fatty acids in order to investigate the Hwacheon, Hongcheon, and Pajuranch and a place where organic selection was done, and fatty acid composition of milk (CLA and PUFA) were analyzed. The results showed that in the cow' s milk, medium chain fatty acid content increased by organic feed. Generally, Hoengseong area milk' s saturated fatty acid content was low, and unsaturated fatty acid content was high but there was no difference.
Also, animal experiment was conducted to verify the functionality of the milk that contained controlled fatty acid, and market milk that added with n3/n6 fatty acid. White mouse was fed by supplement with controlled fatty acid milk to investigate the effect on serum (Total cholesterol, GOT [Glutamate-oxaloacetate transaminase], GPT [Glutamate-pyruvate transaminase], and HDL-cholesterol) related to lipid metabolism and growth characteristics in white mouse. 20 white mice divided into 4 groups and 3% milk fat added to feed in the form of high fat diet for 4 weeks. Analysis of serum parameters that are related with fat metabolism showed that n3/n6 fatty acids fed treatment had lower GPT level than only milk fat diet for treatment of mouse. The n3/n6 fatty acids fed animals have decreased GPT level when fed along with high fat diet. These results suggested that milk of controlled fatty acid content that obtained from dairy cow fed with the flaxseeds and chiaseeds in feed as a supplement was expected to be effective in improving the serum lipid levels in the white mouse.
In the third part of the study, by using fatty acids in milk, preparation conditions of fermented dairy products was conducted to study the effect on healthfulness and utilization of product as a functional food was studied. The chiaseed, such as flaxseed, contain large amounts of unsaturated fatty acids in the seeds, and if such seeds are directly fed to cows, the milk contained many bioactive compounds. The fermented milk had higher ability to use as bioactive compounds after changing the fatty acid composition of the milk. The fermented milk was prepared at 37℃ for 8 hours after inoculation with lactic acid bacteria by the controlled fatty acids substance milk obtained from cows fed with flaxseeds 800 g (T1) and flaxseeds 600 g + chiaseeds 200 g (T2) for 3 months. The fermented milk was prepared by controlled fatty acid substance milk to measure milk fat rancidity by analysis of changes in malondialdehyde (MDA) content during storage at 5℃ for 21 days. The fermented milk produced by flaxseeds and chiaseeds combined treatment had lower MDA content than the control and flaxseeds treatment after 21 days of storage, that tended to show low fat rancidity. Thus, feeding mixture of flaxseeds and chiaseeds in the feed to cows improved the functional health of the dairy product quality from the milk obtained from such cows. Then, animal experiment was conducted to prove the healthfulness of prepared fermented milk. White mouses were divided into three groups and effects of fat metabolism and liver function after 4 weeks of feeding on white mouses were studied with respect to effects on the serum cholesterol, serum GOT and GPT levels. No difference was observed in the control and T1 with respect to the levels of GOT and GPT in serum. But animals in T2 fed with fermented milk had a lower serum cholesterol level in comparison with the control and T2. Treatment T1 showed a higher cholesterol level in comparison to the control, and T2 showed a lower cholesterol level in comparison to T1. So, T2 had excellent effect in decreasing the serum cholesterol level in this study.
It is concluded that the milk products containing highly bioactive fatty acids (such as CLA and PUFA) can be produced by inclusion of flaxseeds and chiaseeds in the cow diet and are beneficial to human health.

목차 Contents

• 제출문 ... 1
• 요약문 ... 3
• SUMMARY ... 12
• 제 1 장 서론 ... 20
• 제1절 연구개발의 목적 ... 20
• 제2절 연구개발의 필요성 및 범위 ... 20
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 23
• 제1절 국내 기술 현황 ... 23
• 제2절 국외 기술 현황 ... 24
• 제3절 선행연구 기술개발과의 비교 및 본 연구 기술의 위치 ... 26
• 제 3 장 연구개발 수행 내용 및 결과 ... 31
• 제1절 연구내용 ... 31
• 제2절 1세부과제 : 한우육에서 지방산물의 조절과 안정화 기법 ... 32
• 제3절 2세부과제 : 돈육에서 지방산물의 조절과 건강 육제품 개발 ... 98
• 제4절 3세부과제 : 우유에서 지방산물의 조절과 건강 유제품 개발 ... 148
• 제5절 적요 ... 191
• 제 4 장 연구개발 목표 달성도 및 대외기여도 ... 197
• 제1절 목표대비 대외달성도 ... 197
• 제2절 정량적 성과 ... 200
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 201
• 1. 연구성과의 활용 계획 ... 201
• 2. 추가연구의 필요성 ... 203
• 3. 타연구에의 응용 ... 204
• 4. 기업화 추진방안 및 연구기획사업의 계획 ... 204
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 205
• 1. 급여 사료 및 지방의 종류에 따른 식육내 지방산 조성의 변화 ... 205
• 2. 방목사육이 식육의 품질 및 지방산 조성에 미치는 영향 ... 205
• 3. 사육조건이 식육의 품질 및 지방산 조성에 미치는 영향 ... 207
• 4. 특수 지방산의 첨가가 식육의 품질에 미치는 영향 ... 207
• 5. 천연항산제의 첨가에 의한 식육의 산화 억제 ... 207
• 6. 식육에서 옻나무의 급여 및 첨가 효과 ... 210
• 7. 천연식물의 급여가 육가공제품의 품질에 미치는 영향 ... 210
• 8. MAP가 육제품의 품질 및 저장성에 미치는 영향 ... 210
• 9. 급여 지방 및 사료의 종류가 우유의 지방산 조성 및 품질에 미치는 영향 ... 211
• 10. 식이 지방산의 조성이 인간의 건강에 미치는 영향 ... 212
• 11. 옻나무 추출물의 생리활성 ... 213
• 제 7 장 기타 중요 변동사항 ... 214
• 제 8 장. 국가과학기술종합정보시스템에 등록한 연구장비 현황 ... 215
• 제 9 장 참고문헌 ... 216