건조숙성육 미생물의 작용을 활용한 발효육 제품

건조숙성육
미생물의 작용을 활용한 발효육 제품

ドライ熟成肉
微生物の働きを活かした発酵食肉製品

 

미카미 나나

오비히로축산대학 글로벌 농약연구센터(겸) 생명・식품과학연구과

 

 

드라이에이징 고기의 개요

여러분은 “숙성육”이라는 말을 들어본 적이 있는가?　최근 외식업계에서 인기를 끌면서 인터넷 맛집 사이트나 잡지에 자주 등장하는 키워드이다. 소고기나 돼지고기 등의 육류는 도축 후 사후 경화 해제(해경화)와 풍미 향상을 목적으로 냉장 환경에서 일정 기간 동안 숙성시킨다. 이를 '숙성'이라고 하는데, 우리가 먹는 고기는 대부분 이 과정을 거친 '숙성육'이다.

“숙성육"은 숙성 방법의 차이에 따라 두 가지로 분류된다. 습식숙성육(Wet-aged beef: WAB)은 블록 고기를 진공 포장하여 공기와 접촉하지 않은 상태로 숙성시킨 육류 제품이다. 우리가 일상적으로 먹는 육류는 대부분 WAB이다. 반면, 드라이에이징 비프(Dry-aged beef: DAB)( 그림 1) 는 진공 포장하지 않고 온도와 습도가 조절된 냉장고(숙성고)에서 숙성시킨 육류 제품으로, DAB는 몇 주 동안 공기에 노출되기 때문에 고기 표면에 “크러스트”라고 불리는 건조된 외피가 형성된다. “라고 불리는 건조한 외피가 고기 표면에 형성된다. 크러스트 위에는 숙성고 내부에 부유하는 저장균이 정착하고, 곰팡이류와 세균류 등 다양한 미생물이 생육한다. 따라서 건조 숙성 과정에서는 육류가 본래 가지고 있는 효소뿐만 아니라 미생물이 만드는 효소도 작용하여 육류의 단백질과 지질에서 DAB 특유의 숙성 향과 맛이 만들어지는 것으로 알려져 있다.

 

 

図1｜ドライ熟成肉（DAB）

 사진 설명 (왼쪽 위부터 시계방향):

1. (좌상)
   크러스트(crust)에 곰팡이가 번식한 DAB 블록
   → 드라이에이징 숙성 중 외부에 형성된 경화층
2. (우상)
   크러스트를 트리밍한 DAB
   → 숙성 완료 후 먹을 수 있도록 바깥층을 제거한 모습
3. (우하)
   레스토랑에서 제공되는 DAB
   → 플레이팅 후 완성된 고급 요리 형태
4. (좌하)
   조리된 DAB 스테이크의 단면
   → 육즙 가득, 마블링이 살아 있는 단면이 특징

건조 숙성육에 생육하는 미생물

DAB의 크러스트에는 다양한 미생물이 생육한다. 그 중에서도 주역인 우점균은 그림 2의 왼쪽 위 사진에서 확인할 수 있듯이 카펫과 같은 흰색 곰팡이로 블록 고기 전체를 덮고 있다. 이들은 곰팡이류 그룹의 접합균(일반적으로 케카비라고 불림)으로 균사를 길게 뻗어 자라기 때문에 푹신한 솜털 같은 외관을 갖게 된다. 유럽과 아시아에서 제조된 DAB의 크러스트에서는 Mucor flavus(1~3), Helicostylum pulchrum(1~3), Pilaira anomala(4) 와 같은 접합균이 우점적으로 생육하고 있는 것이 확인되고 있으며, 이들이 DAB의 풍미에 M. flavus는 과거 남극대륙 (5) 과 노르웨이의 스발바르섬 (6) 에서 발견되었고, H. pulchrum과P. anomala도 2~3°C 부근의 숙성고 내 고기에서 검출된 것으로 보아, 이들 접합균은 저온 환경에서 생육할 수 있는 균으로 생각된다. 생육할 수 있는 균으로 생각된다.

 

**Mucor flavus (뮤코르 플라부스)**는 드라이에이징 육류의 표면(크러스트)에 자연적으로 생육하는 접합균(Zygomycota) 계열의 곰팡이로, Helicostylum pulchrum과 마찬가지로 고기의 풍미 형성과 숙성 촉진에 관여하는 유익한 미생물입니다.



 Mucor flavus의 주요 특징 (1~3) 정리

① 형태적 특징

솜털처럼 보이는 회백색~황백색의 균사체가 고기 표면에 생김 포자낭(sporangium)을 형성하며 균사 끝에서 퍼지는 구조 습도와 온도가 적절할 경우 빠르게 증식함

② 기능적 특징

단백질 분해효소(protease) 및 **지질분해효소(lipase)**를 생성하여 고기의 **연도(부드러움)**를 향상시키고 숙성향(aged aroma)을 유도함 악취 유발 없이 순한 숙성 향을 형성해 상품성이 높음

③ 드라이에이징 숙성에의 응용

특정 상온숙성실(예: 전통형 가라시 숙성, 자연풍 숙성)에서 자생 숙성기간 중 후반부에 균이 잘 자라며, 크러스트(겉면)와 식용부위 사이에 보호막을 형성함 곰팡이층은 식용하지 않고 트리밍(제거)한 뒤 내측만 섭취

 

Helicostylum pulchrum는 드라이에이징 숙성육(특히 DAB, Dry Aged Beef) 표면에서 자생하는 대표적인 **접합균(Zygomycota)**의 일종으로, 육류의 숙성향 형성과 표면 미생물 생태계 조절에 관여하는 곰팡이입니다.



🔬 Helicostylum pulchrum의 주요 특징 (1~3)

① 형태적 특징 (Morphology)

투명한 균사(hyphae) 위에 **공 모양의 포자낭(sporangium)**을 형성 현미경으로 보면, 다발처럼 퍼진 균사 끝에 둥근 포자낭이 붙어 있음 외형은 얇고 섬세하며 가는 실 형태로 퍼지며, 배지에서는 노란빛 또는 회백빛의 퍼짐 형태를 가짐

② 기능적 역할 (Functional Role)

단백질 분해효소 및 지방 분해효소를 분비 → → 아미노산 유리 및 지방산 분해 → 숙성 고기의 감칠맛·향 형성 숙성 표면에 자생하면서 유해균(부패균, 병원균) 증식 억제 기능 수행 → 일종의 생물학적 장벽(Biological barrier) 역할 수행 Helicostylum pulchrum이 자란 크러스트에서는 과숙성(Over-aging) 냄새 감소 보고됨

③ 드라이에이징 숙성에서의 활용 (Application)

**자연 숙성환경(통풍, 저온저습, 무살균)**에서 자연 자생 상업적 생산에서는 이 곰팡이의 증식을 유도하여 “숙성 향을 부드럽게 만드는” 조절 인자로 활용 Helicostylum pulchrum이 잘 자란 숙성육은 ▶ 냄새가 덜하고 ▶ 단백질 분해가 균일하며 ▶ 향미(熟成香)가 유연한 것이 특징

 

Pilaira anomala는 드라이에이징 고기 표면에서 간혹 발견되는 접합균류(Zygomycota) 중 하나로, 포자 분산력이 뛰어난 것이 특징입니다. 일본과 유럽의 일부 숙성육 연구에서도 언급되며, 주로 **자연통풍 숙성고(dry-aging room)**에서 공기 중 포자에 의해 유입됩니다.



🧬 Pilaira anomala의 주요 특징 (4)

① 형태 및 생장 특성

**균사의 끝에 포자낭(sporangium)**을 형성하며, 포자낭은 마치 작은 머리핀처럼 위로 솟은 형태를 가짐 포자낭은 쉽게 터지며, 포자를 공기 중으로 멀리 날리는 특성이 있음 습도와 통풍 조건이 양호한 숙성고에서 잘 자생하며, 표면에 뽀얀 곰팡이막(white fluff) 형태로 나타날 수 있음

② 숙성육 표면에서의 역할

드물게 검출되며, Helicostylum pulchrum이나 Mucor flavus처럼 숙성향 형성에 긍정적인 역할을 하지는 않음 주로 공기 중 포자 부착으로 일시적 출현 고기 깊숙한 곳까지 침투하지 않음 → 외관 변화 위주 강한 지방 분해효소나 단백질 분해효소 활성이 낮음

③ 안전성과 품질 영향

식품 위해성은 낮지만, 지나치게 증식할 경우 표면 위생 및 시각적 품질 저하 우려 상업 숙성육에서는 의도적으로 배양하지 않음 감각평가 상, 이 균이 많이 번식한 크러스트에서는 **약간의 흙내음(earthy note)**이 보고되기도 함

 

 

그림 설명 (図2)｜크러스트에 생육하는 접합균

✅ 곰팡이명:

Helicostylum pulchrum
(헬리코스타일룸 푸르크룸 – 접합균류에 속하는 곰팡이)

• (좌상)
  샬레 안에서 배양한 Helicostylum의 군락 전체 모습
  → 육안으로 관찰 가능한 곰팡이의 군락 상태
• (좌하)
  크러스트(고기 표면) 위에 형성된 곰팡이 균사의 현미경 사진
  → 균사가 얇고 길게 뻗어 있으며, 생장한 모습이 확산되어 있음
• (우하)
  단일 곰팡이 균사의 포자 형성부를 클로즈업한 현미경 사진
  → 구형의 포자낭(sporangia)이 방사형으로 퍼져 있음

이 곰팡이는 드라이에이징 고기 표면에서 자연적으로 증식하며, 지방 및 단백질 분해 효소를 분비하여 고기 맛에 긍정적인 영향을 줄 수 있는 미생물입니다.

• **숙성 향(aged aroma)**과 부드러움 증가에 관여
• 다만 위생적 관리가 필수이며, 식용부위와는 분리되어야 함

또한, 크러스트 위에는 세균류도 생육하고 있어 곰팡이류와 공존하고 있음을 알 수 있다. 도체나 부분육에는 세균 수는 많지 않지만 도축 처리에 따라 부착된 다양한 종류의 세균류가 발견된다. 그리고 도축 직후에는 20~40°C의 조건에서 잘 자라는 중온 세균이 관찰되지만, Pseudomonas 속 균은 장기간 냉장 보관하는 드라이 숙성 과정에서도 자라는 저온 세균으로 많은 DAB의 크러스트 우점 세균인 것으로 확인되었다 (3).

 

건조 숙성된 고기의 향과 맛

DAB의 가장 큰 특징은 특유의 '숙성향'이다. 숙성향이라고 해도 그 명확한 정의가 없기 때문에 이미지가 잘 떠오르지 않지만, DAB의 숙성향은 견과류, 버터, 브라운 로스트, 흙냄새 등으로 표현되는 경우가 많다. 이처럼 한 종류의 향이 아니라 여러 종류의 향을 조합하여 표현하고 있다. 또한, 일반적으로 한 종류의 향도 여러 가지 휘발성 향기 화합물에 의해 형성된다. 따라서 DAB의 숙성된 향이라고 한 마디로 말해도 수십~수백 가지의 휘발성 향기 화합물이 복잡하게 얽혀 있는 것으로 추측할 수 있다.

그 중에서도 “견과류” 향은 DAB의 숙성향을 표현하기 위해 과학 논문에서도 자주 사용되는 단어이며, 3-메틸-1-부탄올과 벤즈알데히드 외에도 여러 가지 휘발성 향기 화합물이 건조 숙성 후의 쇠고기에서 검출되고 있다. 이것들이 결합하여 “견과류”의 향이 형성되었을 가능성이 있다. 블록육(소의 근육)의 지방과 단백질의 대사산물은 휘발성 향기 화합물뿐만 아니라 맛 성분과도 관련이 있으며, DAB의 맛에 큰 영향을 미친다. 고기 자체가 가지고 있는 단백질・지질 분해효소는 물론, 크러스트의 곰팡이나 박테리아도 이러한 분해효소를 가지고 있는 것으로 밝혀지고 있어, 블록육을 무대로 많은 배우들이 숙성향과 맛의 조성에 관여하고 있음을 추론할 수 있다.

 

건조숙성육의 안전성

이처럼 DAB는 미생물과 고기가 서로 협력하여 향과 맛을 만들어내는 육류 제품이다. 인간에게 안전하고 맛있는 것이라면 숙성이 잘 진행되고 있는 것이다. 한편, DAB는 많은 미생물이 생육하는 식품으로, 그 균종과 균량을 적절히 관리하지 않으면 단번에 안전하지 않은, 바람직하지 않은 상태로 변질될 수 있다. 일본에서는 숙성고나 냉장고 등 밀폐된 공간에서 DAB를 제조하는 경우가 대부분이지만, 해외 일부 국가에서는 야외에 놓여 있는 DAB도 있어 환경 중 미생물에 오염된 경우가 있다. 아프리카에서는 아플라톡신(곰팡이 독의 일종)을 만드는 아스페르길루스 플라부스(Aspergillus flavus ) 등의 아스페르길루스 속 균이 건조육에서 확인되고 있어 (7), 그 안전성이 위협받고 있다.

또한, 건조 숙성이 진행된다는 것은 고기의 단백질이 분해되어 아미노산이 증가한다는 것이다. 또한 아미노산이 대사되면 암모니아가 생성된다. 이 대사는 고기의 작용뿐만 아니라 DAB에서 자라는 많은 미생물에 의해서도 촉진된다. 암모니아는 육류의 초기 부패의 지표로 여겨지고 있으며, 과도한 건조 숙성은 이를 상승시킨다. 농도에 따라 다르지만 인체에 유해한 물질이기도 하다. 발효와 부패를 구분하는 것은 매우 어렵지만, DAB에서도 숙성에 따라 유리 아미노산이 증가하는 반면, 암모니아의 상승이 없는지 모니터링할 필요가 있다.

현재 DAB에 생육하는 미생물의 규격(안전하고 맛있게 먹을 수 있는 제품으로 적합한 균의 종류와 양), 제조 기준(안전하고 맛있게 제조하는 방법), 성분 규격(유리 아미노산, 곰팡이 독, 암모니아 등의 양)에 대해 국내외적으로 명확한 규칙이 없어 안전성이 우려되는 경우가 많다. 따라서 많은 DAB에 대한 과학적 데이터를 확보하여 합리적인 기준 설정을 서둘러야 한다. 이를 통해 미생물의 작용을 이해하고 제어함으로써 원하는 향과 맛의 DAB를 만들 수 있게 되기를 기대한다.

 

1) N. Mikami, T. Toyotome, Y. Yamashiro, K. Sugo, K. Yoshitomi, M. Takaya, K. H. Han, M. Fukushima & K. Shimada: Food Res. Int., 140, 110020 (2021).

2) G. Ostrowski, D. Jaworska, M. Płecha, W. Przybylski, P. Salek, K. Sawicki & J. Pawłowska: Fungal Biol., 127, 1397 (2023).

3) E. Coton, M. Dubee, A. Pawtowski, C. Denoyelle & J. Mounier: Food Res. Int., 181, 114118 (2024).

4) H. J. Lee, J. W. Yoon, M. Kim, H. Oh, Y. Yoon & C. Jo: Meat Sci., 153, 152 (2019).

5) G. Walther, J. Pawłowska, A. Alastruey-Izquierdo, M. Wrzosek, J. L. Rodriguez-Tudela, S. Dolatabadi, A. Chakrabarti & G. S. de Hoog: Persoonia, 30, 11 (2013).

6) S. M. Singh, M. Tsuji, P. Gawas-Sakhalker, M. J. J. E. Loonen & T. Hoshino: Polar Biol., 39, 523 (2016).

7) T. A. Dada, T. I. Ekwomadu, L. Ngoma & M. Mwanza: Foods, 13, 3221 (2024).

Biodiversity of Aspergillus Species and Their Mycotoxin Production Potential in Dry Meat