1. 식육의 품질요소

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가. 식육은 어떤 식품인가?

식육이란 ?
식품으로 이용될 수 있는 모든 동물의 조직을 말하며 주요 구성성분은 근육임
 
▣ 식육의 단백질
 ○ 단백질은 아미노산의 공급원으로서 인간의 체조직을 구성하고, 인체의 모든 생리적 기능을 조절하는
    생리활성물질, 호르몬 등의 주성분으로서 신체 내에서 여러 가지 생리적 조절작용에 기여함
 ○ 단백질은 식물성 식품보다 식육에서 이상적인 필수아미노산을 더 풍부하게 갖추고 있으며, 임산부나
    젖을 먹이는 산모, 발육이 왕성한 성장기 어린이의 경우 더 많은 단백질의 섭취가 요구됨
 
▣ 식육의 지방
 ○ 지질은 인체에 열량을 공급하는 주요 에너지원으로, 식육의 지방은 체온을 조절하고, 각종 지용성
    비타민을공급·저장하며 다른 영양소의 조절효소로서의 역할도 함
 ○ 식육의 지방에는 많은 양의 포화지방산이 함유되어 있으며, 이 포화지방산에는 높은 농도의 콜레스테
    롤을 함유하고 있는데, 콜레스테롤이 혈관벽에 침착하게 됨으로서 혈관을 막아 고혈압 등 성인병의
    원인이 됨
 ○ 동물성지방의 필수지방산은 뇌조직의 발달에도 필요한 성분이다. 필수지방산은 사람들에게 필수적인
    영양소이며 필수지방산 중 아라키도닉산은 동물 지방에만 특이하게 존재하는 것으로 알려져 있음. 이것
    으로부터 만들어지는 프로스택랜딘은 중요한 생리활성물질로 알려져 있음
 
 
나. 육류의 품질이란?

육류의 품질이란 ?
육색·보수성·연도·조직감·풍미 등 관능적 품질과 위생적 품질, 영양적 품질로 평가됨
 
 
▣ 식육(meat. 食肉)의 관능적 품질
 ○ 식육의 관능적 품질 : 육색, 보수성, 연도, 조직감, 및 풍미로 평가
   - 식육의 색(육색) : 소비자가 식육을 구매하는데 있어 가장 중요하게 고려하는 요소로, 쇠고기나 돼지고기
                              와같은 적색육의 고기색은 밝고 선명한 선홍색이 좋고, 광택이 있는 고기가 좋음
   - 식육의 보수성 : 식육이 물리적 처리를 받을 때 수분을 잃지 않고 보유할 수 있는 능력으로 식육의 보수
                            성이 좋을수록 식육단백질 사이에 수분이 많이 함유되어 있으므로 연도가 높음
   - 식육의 연도 : 식육 내 결합조직이나 근육 내 지방의 함량 등에 따라 영향을 받음
   - 식육의 조직감 : 식육의 강직상태, 식육의 보수성, 근내지방 함량 및 결합조직 함량에 따라 조직감이 달
                            라짐
   - 식육의 풍미 : 주로 혀에서 느끼는 맛과 코에서 느끼는 냄새와 입속의 압력과 열에 민감한 부분에서 오는
                         반응이 종합되어 느껴지는 감각으로 소비자의 구매의사를 결정하는 중요한 요인임
 ○ 식육의 맛에 가장 큰 영향을 미치는 것은 단백질이 분해되면서 생성되는 아미노산 및 저분자 펩티드(Pep
     tide)들과 지방에서 유래되는 지방산을 포함한 가열 조리 시 형성되는 수백 가지의 휘발성 물질들임
 
▣ 식육(meat. 食肉)의 위생적 품질
 ○ 건강한 식육동물의 근육은 박테리아나 다른 오염원이 전혀 없는 상태임. 도축단계부터 분할, 발골, 정형,
     저장, 유통 및 소비단계까지 지속적인 미생물 제어가 되어야 박테리아로 인한 식육의 품질 저하를 방
     지할 수 있음
 
 
▣ 식육(meat. 食肉)의 영양적 품질
 ○ 단백질은 아미노산의 공급원으로서 인간의 체조직을 구성하는데 중요한 요소이며, 식육단백질은 다른
     단백질 식품과 달리, 근원섬유단백질, 근장단백질, 효소, 육색소, 그리고 결합조직 단백질인 콜라겐과 엘
     라스틴도 풍부하여 단백질 공급원으로는 최고의 식품임
 
 
다. 식육의 부위에 따라 맛이 다른 이유

식육의 부위에 따라 맛이 다른 이유는 ?
가축의 몸을 구성하고 있는 근육의 운동량, 발달정도, 품종, 성, 연령, 영양상태, 사후처리와 저장상태 등에 영향을 받기 때문임
 
 
▣ 식육 즉 고기가 부위에 따라 맛이 다르다는 것은 고기는 가축들의 몸에서 생산되는 상품이기 때문에 가
    축의 몸을 구성하고 있는 근육들이 육질에 차이가 있다는 것으로,
 ○ 가축들 체구성의 위치에서 운동을 많이 하는 위치에 있는 근육은 나이를 먹을수록 많은 운동량을 잘 감
     당하기 위하여 결체조직들인 근원섬유, 근섬유, 근섬유다발 등을 감싸고 있는 막 조직들(결합조직)이
     잘 발달되어 이런 근육들은 단단하고 질긴 고기를 생산하게 됨
 ○ 가축을 도축하여 도체로 되면 근육은 근육 속의 당을 분해하여 얻어지는 에너지를 이용하여 불가역적으로
     이완이 불가능한 수축만을 하여 질겨지게 됨. 이러한 도축 후 근육의 수축에 의하여 고기가 질겨지는
     현상을 사후강직이라 하며,
 ○ 운동을 적게 하는 부위 근육에는 근섬유 사이에 지방 축적이 잘 되지만 운동을 많이 하는 부위의 근육은
     근막과 근섬유의 막이 잘 발달하고 지방의 축적정도가 매우 낮아 이러한 근육들 간에는 당연히 육질에
     차이가 나게 됨. 근육들의 운동량이 많은 사태나 다리에서 생산된 고기들은 근육들과 근섬유 막, 근막
     이나 인대와 같은 결합조직이 잘 발달되어 있음. 운동량이 상대적으로 적은 등심, 안심, 갈비부위 등의
     근육들은 결합조직의 발달이 적고, 근육과 근섬유 사이에 지방조직들이 잘 발달하여 연하고 풍미가 우
     수한 고기를 생산함
 
▣ 근육들 사이에 육질의 차이는 가축들의 품종, 성, 연령, 운동량, 영양상태, 가축들이 고기가 된 후, 즉
    식육의 사후처리 및 저장상태 등 다양한 여건에 의해서 영향을 받음
 
 
라. 식육의 연도

식육의 연도는 ?
○ 식육의 품질은 주로 식육에 존재하는 결합조직이나 근육 내 지방의 함량, 육단백질의 강직정도와 상태 등에 따라 영향을 받는데,
○ 식육의 연도는 도축 전 가축의 취급 상태와 도축 시 여러 조건들에 따라 달라지며, 또한 도축 후에도 지속적으로 끊임없이 생화학적인 변화를 계속하여 연도에 영향을 미치게 되므로 도축 후 생산된 도체와 부분육으로 분할하여 상품화된 고기를 어떻게 처리·취급 하느냐에 따라 연한 정도가 다르게 나타남
  
 
▣ 가열 시 식육의 연도변화
 ○ 사후 강직이 완료된 고기는 40℃까지 열에 의한 변성이 일어나지 않지만 가열온도를 40~50℃, 60~70℃
     으로 올리게 되면 액틴과 마이오신과 같은 근원섬유 단백질의 변성이 일어나 응고, 수축되어 단단한 젤이
     형성되 면서 고기가 질겨짐
 
▣ 콜라겐과 고기의 연도와의 관계
 ○ 고기 막 조직의 주요 단백질 성분인 콜라겐 함량은 일반적으로 고기의 약 2%를 차지하지만 콜라겐은
     근원섬유 단백질보다 약 100배 정도 강한 인장강도를 가진 것으로 알려지고 있음. 따라서 콜라겐 함량이
     높은 부위의 근육은 일반적으로 질긴 것으로 이해되고 있다. 그러나 도축 후 사후강직 전 근육을 냉각할
     때 발생되는 저온단축 현상을 방지하면 콜라겐 함량은 연도와 큰 상관관계가 없음. 더욱이 콜라겐은 열에
     의해 변성되므로 오랫동안 가열하는 조리방법에서는 콜라겐 함량과 연도는 상관관계가 높지 않음
  
 
마. 사후강직(Rigor Mortis)

▣ 사후강직의 원인
 ○ 소의 근육은 도축 후 시간이 경과함에 따라 물리적, 화학적 성질이 크게 변하는데, 도축직후 근육은
     부드럽고 탄력성이 좋고 보수력도 높으나 일정시간이 지나면 굳어지고 보수성도 크게 저하되는 사후
     강직이 일어남
 ○ 평상 시 소는 뇌의 신경신호 전달로 근육이 수축되나 도축되면 호흡정지에 의하여 여러기전을 거쳐 액틴
     (Actin), 미오신(Myosin) 사이에 서서히 교차(cross-bridge)가 형성되어 사후강직이 개시됨
 
▣ 사후강직의 강도에 미치는 요인
 ○ 동물의 연령이 높을수록 또는 도축전 스트레스(운반, 급수, 소음 등)에 의한 고밀사일수록 강도가 높고
     강직개시가 빨라짐
 ○ 도축방법에 따라 차이가 있으며 근육의 부위에 따라 골격근이 빠르고 내장근은 별 영향이 없음
 ○ 근육의 온도가 낮은 부위부터 개시되며 보통 도축 후 최대강직에 이르는 시간은 24~48시간 후 임
 
▣ 사후강직으로 인한 반응
 ○ 근육이 굳어짐
 ○ 근육이 pH하락으로 산성화 됨
  - 도축 전 중성의 pH 7에서 근육내 해당작용으로 pH 5.2~5.4까지 하락함
 
 
바. 숙성(Aging)
 
▣ 숙성의 원인
 ○ 근막이 효소(Cathepsin 등)의 분해로 근단백질 극변에 이온의 확산을 허용하게 되고 이온의 재분배가
     일어 나 1가 이온과 결함한 단백질은 2가 이온으로 치환됨
 ○ 단백질 분자의 1가 이온이 2가 이온으로 모두 치환되면, 단백질 반응군들은 물과 결합하려고 하는데,
     이때 단백질 간에 결합하려는 힘이 줄어들어 분자의 공간효과로 친수성이 회복되며 근육의 보수성이
     개선되는 상태가 됨
 
▣ 숙성에 따른 변화
 ○ 수축되었던 근육의 이완으로 강직상태가 해제됨
 ○ 고기의 맛을 좌우하는 IMP(Inosine Monophosphate)가 도축 후 생성되어 시간이 지남에 따라 무맛의
     이노신(Inosine)으로 변하고 그후 쓴맛의 Hypo-Xanthine으로 변화함
 ○ 근육중의 펩티드(Peptide)가 아미노산(Amion acid)으로 변화되어 고기의 풍미를 향상시킴
 ○ 보수력이 증가함
 
 
사. 육색(Meat Color)
 
▣ 육색에 영향을 미치는 요인
 ○ 빛의 파장을 흡수하고 반사시키는 육색소의 함량
 ○ 육색소의 가장 중요한 두 색소는 혈액의 색소인 Haemoglobin과 근육의 색소인 Myoglobin이며,
     방혈이 잘 된 식육의 Myoglobin 함량은 전색소의 80~90%로서 육색을 좌우함
 ○ 성숙한 소, 수소는 Myoglobin 함량이 많아 짙은색을 보이고 송아지 고기는 옅은 핑크색(brownish pink)
     을 나타냄
 ○ 일반적으로 쇠고기는 밝은 버찌(bright cherry red)색이고 돼지고기 보다 Myoglobin 함량이 더 많음
 
▣ 육색의 화학적 상태
 ○ 철분자와 육색소가 결합하는 반응으로 육색이 나타남
 ○ 철 이온이 환원상태(Fe) 일때는 물분자(식육내부)나 산소분자(공기중에 노출되어 있을 때)와 반응하고
     결합할 수 있게 되어 환원력에 따라 바람직한 색이 됨
 ○ 식육내부 깊숙한 곳의 색소는 환원형 Myoglobin(담백한 육색), 진공포장하여 산소가 두절된 산화상태
     육색소는 Metmyoglobin이며 저장기간이 오래될 때 육색소의 철은 산화되어 육색은 갈색으로 변함
 ○ 식육이 공기와 충분히 접촉되어 있을 때 환원색소는 산소분자와 반응하여 안정된 Oxymyoglobin형으로
     되고 육색은 선홍색이 됨
 ○ Oxymyoglobin의 형성은 육 조직내 철 등이 증가함에 따라 효소들이 활성화되어 안정화 됨
※ 효소의 활동은 산소의 양, pH 그리고 온도가 올라갈 때 증가함
 ○ 따라서 식육을 저장할 때 산소와 온도를 통제하여 효소활동을 최소화한다면 가능한 한 장시간 선홍색을
     유지 할 수 있음
 
 
아. 냉각수축(Cold Shortning)
 
 ○ 냉각수축은 냉각을 잘못 시킴으로써 발생되는 근육수축 현상으로 온도체 육을 너무 빨리 냉각시키는 경우
     ATP(Adenosine triphosphate)의 분해가 지나치게 이루어져 매우 심한 수축현상이 일어나며 아주 견고한
     Actomyosin 결합이 형성됨
 ○ 냉각수축은 매우 질긴 육질을 만들며 특히 우육의 가열 조리 시 나타남
 
 
자. pH의 저하

 ○ 생체의 근육조직은 7.0~7.5의 pH가를 지니고 있음
 ○ 도축 후 pH가는 급격히 하락하여 우육 6.5~6.2의 pH가에 달하고 서서히 감소하여 24시간 후 최저의 pH가
      5.4~5.6에 도달함
 ○ 숙성이 진행됨에 따라 pH가는 단백질의 알카리성 분해물에 의해 다시 상승하여 수일 후 6.1~6.4 까지
     상승함
  - pH 8.0 이상 시 부패함
 

차. 냉동저장 중 식육의 변화
 
▣ 근육내 수분의 동결
 ○ 근육조직내의 수분은 약 -1℃에서 얼기 시작하여 -5℃에서 동결 가능한 수분의 80%, -30℃에서는 조직수
     (tissue water)의 90%가 동결상태로 됨
 
▣ 해동시 Drip의 발생
 ○ 동결육의 해동시 육즙(drip)이 유출되어 중량의 감소와 함께 단백질, 아미노산, 퓨린, 비타민 B군 등의
     영양분의 손실을 가져옴
 
▣ 건조와 동결소(freezer burn)
 ○ 동결중 표면의 수분증발로 변색부분이 발생하는데 이를 동결소라 함
 ○ 육색소의 산화에 의한 변색은 완만하게 진행되어 1년간 쇠고기를 정할 때 표면의 Methemoglobin의
     비율은 -12℃에서 80~90%, -34℃에서는 40~50%이나 -50℃이하에서는 거의 변색이 일어나지 않음
 ○ 냉동온도 -18~-24℃로 저장하면 육표면의 변색을 상당히 예방할 수 있고, 포장재의 이용이나 빙막처리를
     통해서 공기를 차단함으로써 크게 감소시킬 수 있음
 
▣ 지방의 자동산화
 ○ 동결중 Triglycerides는 낮은 온도에서도 산화되는데 Heme 색소는 강력한 산화촉매제이며 철색소(Ferric
      pigment), Metmyoglobin은 Triglycerides의 자동산화를 촉진시킴
 ○ 불포화도가 높을수록 빨리 진행되며 진공포장하여 -18~-24℃의 저온에서 저장하므로 지연시킬 수는
     있으나 산패를 막지는 못함
 
▣ 연도와 다즙성
 ○ 냉동저장중 포장상태가 양호하더라도 단백질의 점진적 손상으로 인해 다즙성이 감소하는 경향이 있는데
     이는 보수력의 감소로 해동 중 Drip이 발생하여 다즙성에 영향을 미침
 ○ 동결중 단백질이 손상을 입더라도 연도에는 큰 변화가 없는 것으로 알려져 있음
 
▣ 미생물의 성장
 ○ 식육을 -12℃이하로 동결시켜 동결상태를 유지하면 미생물 수의 변화는 거의 없음
 ○ 이미 오염된 박테리아, 효모, 곰팡이는 잠복상태로 유지되기 때문에 독소나 효소를 생산할 수 없음
 ○ 특히 식중독에 관여하는 Clostridium botulinum이나 C. perfringers 등이 동결전 오염될 수 있기 때문에
     3℃ 이하의 온도에서 보관하여야 함
 
아래의 표는 식육의 냉장과 동결온도에 따른 미생물성장온도를 나타냄
온도의 범위(℃)
미 생 물
65 ~ 53
호기성 세균의 발육에 적당
65 ~ 49
효모, 곰팡이가 죽음
46 ~ 15
부패균의 발육작용에 가장 적당한 범위
15 ~ 8
세균, 곰팡이, 효모종류의 발육
8 ~ 9
저온성세균, 효모, 곰팡이 발생
-9 ~ -19
세균의 발육에 부적당
-19이하
지방을 제외한 식육성분의 변질을 완전히 방지
 
 
▣ 동결속도
 ○ 동결 속도는 해동시 발생하는 Drip의 양에 큰 영향을 미침
 ○ 육을 급속동결시키면 완만동결보다 해동시 발생하는 Drip의 양이 적음. 이것은 완만동결 시 세포 외에
     형성된 작은 빙결정이 해동시 급속 동결에서 세포내외에 형성된 작은 빙결정이 재흡수하는 것만큼 흡
     수되지 못하기 때문임
 ○ 동결속도는 육질에 영향을 미치지만 동결직후 해동하면 큰 차이는 없는 것으로 밝혀져 있으나, 동결저장
     기간이 길어질수록 동결속도가 품질에 미치는 영향이 확실해짐
  
▣ 동결저장 온도와 기간
 ○ 동결저장 온도가 -30℃이면 -20℃보다 2배정도 오래 품질을 보존할 수 있으며 -38℃에서는 거의 모든
     변화가 지연됨
 ○ 동결저장중 온도의 변화가 없을 때 빙결정과 농도의 변화가 적고, 단백질과 조직의 탄력성의 변화가 적어
     -20℃이하의 온도를 유지하며 냉동하는 것이 효과적임
 
 
[육류보관에 따른 온도 기준]
 ○ 4~60℃ 에서는 식품을 외부에 노출시켜 놓지 않음
 ○ 15~49℃ 에서는 가공하지 않음
 
온도기준.gif
 자료 : 미국육류수출협회, Passport, 2006.5
 
 
카. 웅취 관리하기
 
▷ 수컷 가축을 거세하는 이유
* 수컷 가축은 거세된 가축에 비해 사료효율, 질소보존력과 정육량과 같은 경제적 이익을 주지만 도축 시
  식육에서 풍기는 웅취(특히, 돈육)를 방지하기 위하여 자돈일 때 거세를 실시함
 
웅취관리.gif
 
▣ 돼지 거세 현황
 ○ 벨기에, 네덜란드 등 일부 국가를 제외한 전 세계의 주요국 대부분은 웅취예방과 육질향상을 위해 거세를
     실시하고 있음
 ○ 매년 6억 이상의 수퇘지가 거세됨(2007년도 14억 도축두수 대비 추정; FAO)
 
▣ 돼지 거세 방법
 ○ 일반적으로 외과적 거세는 고환을 물리적으로 제거함으로써 수퇘지의 웅취를 효과적으로 제거하는데
     더할나위 없이 좋은 해결책이나,
 ○ 거세에 따른 출혈, 스트레스 및 감염으로 인한 폐사의 위험, 성장능력이 크게 감소하여 생산비 증가, 동물
     학대라는 비판 등으로 대안적 거세방법의 개발이 활발하며 백신방법이 일부에서 도입되고 있음
 
▣ 최근 동향
 ○ 웅취를 방지하기 위한 거세는 생산성을 제한하고 상업적인 돈육 생산의 동물복지 관심(염려)들을 증가시
     킨다. 그래서 웅취를 조절하기 위한 대안들이 필요함
 ○ 면역적 거세는 효과적으로 웅취를 조절하지만 마커를 활용한 선발에 의해 낮은 수준의 웅취를 가진
     계통을 개발하는 것이 장기적인 관점에서의 해결책으로 제시됨
 
* 돼지 거세방법과 대체가능한 방법들
 1. 외과적 거세(Surgical castration) : 마취 및 추가통증 예방조치 후
  - 수의사의 입회 하에 실시. 단, 일부 농가에서 마취 등 조치없이 직접 시술하고 있기에 문제 발생
 2. 거세하지 않고, 저체중일 때 도축하는 방법(성성숙전)
  - 수출돈 생산 등에 있어 바람직하지 않음
 3. 거세하지 않고, 도축시 웅취를 검출할 수 있는 기기 사용
   - 실용적인 방법이 아직 고안되지 않음
 4. 면역적 거세(Immuno-castration)
   - 최근에 개발된 방법으로 호주, EU 국가를 중심으로 사용 중. 소비자 호응이 중요
   - 외과적인 거세 대신에 생식선 자극 호르몬-유리 호르몬(GnRH)의 항체 생산을 자극하는백신을 주입하는
     화학적 거세방법으로, 그 (백신)항체들은 고환의 발달을 막기 위해 GnRH를 불활성화 시킴
 5. 분리동정한 정자(Separated sperm)
 6. 유전적 선별(Genetic selection) 등