소고기 스테이크의 기호 특성, 품질 속성, 해동 특성에 대한 해동 방법의 영향

소고기 스테이크의 기호 특성, 품질 속성, 해동 특성에 대한 해동 방법의 영향

Lindsey K. Decker, Erin S. Beyer, Michael D. Chao, Morgan D. Zumbaugh, Jessie L. Vipham, Travis G. O’Quinn
캔자스주립대학교 동물과학 및 산업학과, USA
책임저자 이메일: travisoquinn@ksu.edu

본 논문은 캔자스 농업 실험소(Kansas Agricultural Experiment Station) 기여 논문 번호 24-129-J임.

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초록

지금까지 여러 연구에서 냉동이 육류의 기호 특성에 미치는 영향은 활발히 다뤄졌지만, 해동의 영향은 상대적으로 관심을 덜 받아왔다.
따라서 본 연구의 목적은 다양한 해동 방법이 소고기 기호성에 미치는 영향을 평가하는 것이었다.

상업용 가공 공장에서 **쌍으로 된 소고기 스트립로인 15쌍(n = 15 pairs)**을 확보해 기호성 평가를 진행했으며, 해동 특성 데이터를 위해 추가로 6개 스트립로인을 수집했다.
각 로인은 4개 스테이크씩 6개 구역으로 나눠 각각 다른 해동 방법을 적용했다.

적용된 해동 방법은 다음과 같다.

1. 냉장 해동
2. 찬물 해동
3. 전자레인지 해동
4. 뜨거운 물 해동
5. 조리대 상온 해동
6. 냉동 상태 그대로 조리

스테이크는 냉동 전 총 21일간 숙성되었다.

**소비자 관능 패널(N = 120)**에서는 모든 해동 방법 간 기호성 차이가 유의하지 않았다(P > 0.05).
반면 **전문 패널(세션당 n = 8)**에서는 냉장 및 찬물 해동이 전자레인지 해동 및 냉동 상태 조리에 비해 전반적인 부드러움 점수가 유의하게 높았다(P < 0.05).

냉동 상태에서 바로 조리한 경우, 다른 모든 해동 방법보다 소고기 풍미 강도가 더 높게 평가되었다(P < 0.05).

조리 손실 측면에서는 전자레인지 해동이 가장 높았고(P < 0.05), 그 다음으로 냉동 상태 조리가 뒤를 이었다.
나머지 방법들 간에는 유의한 차이가 없었다(P > 0.05).

해동 손실 측면에서는 전자레인지 해동과 뜨거운 물 해동이 상온 해동, 찬물 해동, 냉장 해동보다 손실률이 유의하게 높았다(P < 0.05).

결론적으로 본 연구는 해동 방법이 소고기 전반적인 기호성과 객관적 품질 지표에 미치는 차이가 크지 않음을 보여준다.
따라서 소비자 및 외식업체는 식품 안전성과 시간 요인을 고려하여 가장 편리한 방법으로 해동 방법을 선택할 수 있다.

 

서론

육류 제품의 냉동 및 해동은 육류 산업에서 수십 년간 보편적으로 사용되어 온 보존 방법이다.
특히 소고기의 저장 수명을 연장하기 위한 필요성 때문에 널리 활용되고 있다.
최근에는 아시아 시장으로의 냉동 소고기 수출 수요 증가로 인해 냉동의 필요성이 더욱 커지고 있다(Ren et al., 2022; USDA, 2023).

이러한 배경 속에서, 냉동 과정 중 육류의 품질 변화 및 물리화학적 변화를 조사하는 연구는 활발히 이루어졌다(Rahelić et al., 1985a; Rahelić et al., 1985b; Wheeler et al., 1990; Lagerstedt et al., 2008; Leygonie et al., 2012; Kim et al., 2015; Qian et al., 2022; Beyer, 2023).
반면, 해동 과정에 대한 연구는 상대적으로 적었다.

해동은 냉동된 육류가 소비자 및 외식업체에서 사용되기 위해 반드시 필요한 과정이다.
미국 USDA에서는 4가지 해동 방법을 안전한 해동 방법으로 정의하고 있다.

1. 냉장 해동
2. 찬물 해동
3. 전자레인지 해동
4. 냉동 상태 그대로 조리(USDA-FSIS, 2013a)

이들 방법은 **해동 중 미생물 증식 위험이 증가하는 온도 범위(4.4°C ~ 60°C)**로 진입할 가능성이 낮기 때문에 안전한 것으로 인정된다.
특히 전자레인지 해동의 경우, 즉시 조리할 것을 권장하고 있다(USDA-FSIS, 2013a).

그러나 소비자들은 상온 조리대 해동이나 뜨거운 물 해동과 같은 비공식적인 방법을 흔히 사용하고 있다(Benli, 2015).

냉동이 소고기 기호성에 미치는 영향에 대한 연구는 다수 있지만, 해동 과정이 소고기 품질에 미치는 영향에 대한 연구는 매우 제한적이다.
기존 연구들은 대부분 특정 해동 방법과 냉장 해동을 비교하는 데 그쳤고, USDA 권장 방법과 소비자들이 흔히 사용하는 해동 방법을 종합적으로 비교 분석한 연구는 거의 없다.

또한, 빠른 해동 방법(전자레인지, 뜨거운 물 해동)이 소고기 품질을 향상시키는지 또는 저하시키는지에 대해서도 상반된 결과가 보고되고 있다.
Eastridge & Bowker(2011), Hergenreder et al.(2013), Bogdanowicz et al.(2018)은 빠른 해동이 점적 손실을 줄인다고 보고했으나, Zahir(2021), Gonzalez-Sanguinetti et al.(1985)은 느린 해동 방법이 오히려 점적 손실을 감소시킨다고 주장했다.

이러한 상반된 연구 결과는 해동 과정에서의 수분 손실에 대한 추가 연구의 필요성을 시사한다.
또한 다양한 해동 방법의 해동 속도와 총 해동 시간, 그리고 해동 방법에 따른 소고기 기호성을 종합적으로 비교한 연구도 부족한 실정이다.

따라서 본 연구의 목적은

1. USDA 권장 해동 방법 4가지(냉장 해동, 전자레인지 해동, 찬물 해동, 냉동 상태 조리)와
2. 소비자들이 흔히 사용하는 2가지 방법(상온 해동, 뜨거운 물 해동)을 사용하여
   소고기 스트립로인 스테이크의 기호 특성을 평가하고,
   각 해동 방법의 해동 특성을 분석하는 것이다.

재료 및 방법

감각 평가를 위한 모든 인체 대상 연구 프로토콜은 캔자스주립대학교(Kansas State University, KSU) 기관생명윤리위원회(IRB)의 승인을 받았다(IRB #7440.8, 2022년 10월).

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시료 선정

쌍으로 된 소고기 스트립로인(IMPS #180; North American Meat Institute, 2014) 시료(n = 15쌍)는 미국 중서부의 한 소고기 가공 공장에서 수집되었다.
추가로 해동 곡선 개발 및 해동 특성 평가를 위해 스트립로인 6개를 추가로 확보했다.

모든 스트립로인은 USDA Low Choice 등급, **A-성숙도(A-maturity)**였으며, 도체 특성은 KSU 교육을 이수한 직원들이 평가하고 기록했다.
원육은 진공 포장 상태로 4°C 이하로 냉장 운송되어 KSU Meat Laboratory로 옮겨졌다.

도축 후 11일째 되는 날, 로인은 2.5cm 두께의 스테이크로 절단되었다.
쌍으로 된 로인은 각 도체 측면당 3구역, 총 6구역으로 구분되어 구역당 4개의 스테이크를 배정했다.

모든 해동 방법을 균등하게 배정하는 것이 불가능했기 때문에, 구역은 무작위로 다음 6가지 해동 방법 중 하나에 할당했다.

USDA 권장 방법 4가지

1. 냉장 해동 (REF)
2. 찬물 해동 (CW)
3. 냉동 상태에서 바로 조리 (COOK)
4. 전자레인지 해동 (MIC)

소비자들이 흔히 사용하는 방법 2가지
5) 조리대 상온 해동 (CT)
6) 뜨거운 물 해동 (HW)

각 스테이크는 다음 중 하나의 시험군에 배정했다.

• 소비자 감각 평가
• 전문가 감각 평가
• 실험실 분석
• Warner-Bratzler 전단력(WBSF) 측정

WBSF용 스테이크는 즉각 압착 주스 비율(PJP), 절단 전단력(SSF), 조리 색상, 해동 손실, 조리 손실 계산에도 사용되었다.
소비자 감각 평가용 스테이크는 수분 보유력(water-holding capacity) 데이터 수집에도 활용되었다.

모든 스테이크에는 무작위 4자리 코드 번호가 부여되었고, 진공 포장, 총 21일간 후숙, 이후 **상업용 냉동고(−20°C)**에 보관했다가 해동 및 분석에 사용되었다.

해동 곡선 테스트용으로 지정된 로인은 후숙 11일째에 2.5cm 두께로 절단되었다.
스테이크는 무작위로 해동 방법과 4자리 코드 번호를 부여받았다.
**온도 프로브(Q-Series Type K, American Fork, UT)**가 스테이크의 기하학적 중심에 삽입되었고, 진공 포장 후 −20°C에서 냉동 보관되었다가 해동 및 분석에 사용되었다.

 

해동 절차

모든 해동 방법에서 목표 내부 온도는 **0°C (±1°C)**로 설정되었다.
본 실험에 앞서 **예비 연구(pilot study)**를 통해 각 해동 방법별 예상 소요 시간을 파악했다.

냉장 해동(REF) 그룹은 **2~3°C의 냉장고(Turbo Air, M3R47-2-N, Long Beach, CA)**에서 해동이 완료될 때까지 보관했다.
찬물 해동(CW) 그룹 스테이크는 2.8L 플라스틱 용기에 2~3°C 물을 넣고 24시간 동안 담갔다.
이때 용기는 REF 그룹과 동일한 냉장고에 넣어 동일한 온도를 유지했다.

냉동 상태 조리(COOK) 그룹은 냉동고에서 꺼낸 즉시 해동 없이 바로 조리했다.
COOK 그룹의 조리 방법은 이후 절차 설명 부분에서 자세히 기술되어 있다.

전자레인지 해동(MIC) 그룹은 예비 연구를 통해 **스테이크가 갈변 최소화 상태로 완전히 해동(0°C 도달)**되도록 설정했다.
최종 방법은 다음과 같았다.

• **가정용 전자레인지(Amana, Over-The-Range Microwave, Benton Harbor, MI)**에서 출력 50%로 210초간 가열
• 뒤집어서 출력 50%로 추가로 180초간 가열
• 해동이 불완전할 경우, 추가로 30~60초간 50% 출력으로 가열
  이는 시판용 전자레인지의 해동 모드와 유사한 조건을 만들기 위한 설정이었다.

조리대 상온 해동(CT) 그룹은 17~20°C의 실온에서 플라스틱 트레이 위에 약 5시간 동안 해동하거나, 내부 온도가 0°C에 도달할 때까지 두었다.

뜨거운 물 해동(HW) 그룹은 **40°C의 물에서 20분(±2분)**간 담가 내부 온도가 0°C에 도달하도록 했다.
해동 과정 동안 일정한 물 온도를 유지하기 위해 **수비드 머신(Anova Precision Cooker, San Francisco, CA)**을 사용했다.

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해동 곡선 측정

해동 곡선을 측정하기 위해 해동 곡선용 스테이크의 **기하학적 중심에 온도 프로브(Q-Series Type K, American Fork, UT)**를 삽입했다.
포장 및 냉동 전 삽입한 프로브는 **냉동고에서 꺼내자마자 온도 데이터 로거(Therma Data® 4 Channel Data Logger, American Fork, UT)**에 연결했다.

• 냉장(REF), 찬물(CW) 그룹: 30분 간격으로 온도 기록, 24시간 후 또는 0°C 도달 시 측정 종료
• 조리대 상온 해동(CT): 10분 간격으로 기록, 5시간 후 또는 0°C 도달 시 측정 종료
• 뜨거운 물 해동(HW): 30초 간격으로 기록, 0°C 도달 시 측정 종료

**냉동 상태 조리(COOK)**와 전자레인지 해동(MIC) 그룹은 프로브 삽입 및 온도 측정이 불가능했기 때문에 해동 곡선 데이터 측정에서 제외되었다.

 

소비자 관능 평가

소비자 관능 평가는 **캔자스주 맨해튼 지역에서 모집된 훈련받지 않은 소비자 패널(n = 120)**을 대상으로 진행했다.
각 패널 참가자는 6가지 해동 방법 각각에서 준비된 스테이크 샘플을 1개씩, 동일 도체에서 얻어진 것으로 제공받았다.
패널 구성 및 진행 방식은 KSU에서 수행한 이전 연구들(Drey et al., 2019; Olson et al., 2019; Prill et al., 2019a; Beyer et al., 2021; Farmer et al., 2022)과 동일했다.

스테이크는 **Cuisinart Griddler Deluxe 클램셸형 그릴(East Windsor, NJ)**에서 내부 최고 온도 71°C까지 조리 후 1×1cm 크기의 큐브로 절단하여 즉시 제공했다.
COOK 그룹의 경우, 해동 직후 조리 과정에서 온도 프로브를 삽입했다.
또한, 모든 스테이크에서 2.5cm 두께, 1×1cm 크기의 조각 1개를 별도로 제거해 조리 후 수분 보유력 측정에 사용했다.

총 5회 소비자 패널 세션을 진행했으며, 세션당 24명이 참가했고 각 세션은 약 1시간 소요됐다.
각 스테이크 샘플은 8명의 소비자가 평가했으며, 각 샘플에 대해 개별 응답을 평균 내어 1개의 최종값을 도출했다.

평가에 사용된 기기는 **태블릿(Lenovo TB-8505F, Morrisville, NC)**과 **설문 소프트웨어(Qualtrics Software, Version 2417833, Provo, UT)**였다.
또한 평가 전 입맛을 정리할 수 있도록 사과 주스와 무염 크래커를 제공했다.

참가자는 샘플 평가 전 인구통계 및 소고기 구매 동기 설문에 응답했다.
샘플 평가는 100점 슬라이딩 척도로 실시했으며, 평가 항목은 다즙성, 부드러움, 풍미 만족도, 전반적 만족도였다.
0점은 "매우 건조, 매우 질김, 매우 싫음",
50점은 "중간, 보통",
100점은 "매우 촉촉, 매우 부드러움, 매우 만족"을 의미했다.

또한 각 항목별로 **수용 여부(yes/no)**를 묻는 문항과, 샘플의 품질에 대한 평가(불만족, 일상 품질, 일상보다 우수, 최고급 품질)를 추가로 평가했다.

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전문가 관능 평가

전문 패널은 **American Meat Science Association(AMSA)의 관능 평가 가이드라인(AMSA, 2015)**에 따라 훈련을 받았다.
평가 전 일주일 동안 4회, 회당 30분의 훈련을 실시했으며, Lucherk et al.(2016), Vierck et al.(2019)의 방법을 참고했다.

총 15회 전문가 패널 세션을 실시했으며, 세션당 8명의 전문가 패널이 참여했다.
스테이크는 각 해동 방법에 따라 해동 후, 소비자 평가와 동일한 방식으로 조리했다.

각 전문가 패널은 6가지 해동 처리 샘플을 무작위 순서로 제공받아 평가했다.
사용된 장비 및 설문 소프트웨어는 소비자 패널과 동일하게 Lenovo TB-8505F 태블릿과 **Qualtrics Software(Provo, UT)**를 활용했다.

또한 평가의 일관성을 유지하기 위해 패널 세션 시작 전 warm-up용 스트립로인 스테이크 샘플을 제공해 패널 간 편차를 최소화하고 평가 기준을 통일시켰다.

 

내부 색상, 전단력, 조리 특성 및 기기적 다즙성 측정

각 스테이크는 앞서 설명한 바와 같이 지정된 해동 방법으로 해동했다.

뜨거운 물(HW), 찬물(CW), 냉장(REF), 조리대 상온(CT) 해동 샘플의 해동 손실을 계산하기 위해,

1. 포장된 상태의 해동된 스테이크 무게,
2. 포장을 제거하고 페이퍼 타월로 표면을 닦은 원육 무게,
3. 건조된 포장 및 태그 무게를 각각 측정했다.
   해동 손실은 Farmer et al.(2022) 방법에 따라 계산했다.

전자레인지(MIC) 해동 샘플은 포장 없이 냉동 상태에서 무게를 측정한 후, 해동 후 다시 무게를 측정해 손실을 계산했다.
냉동 상태 조리(COOK) 샘플은 해동 손실 측정을 실시하지 않았다.

조리 손실 계산 시에는 해동 손실 측정 시 얻은 원육 무게와 조리 후 최고 온도 도달 시의 무게를 비교했다.
총 손실은 해동 손실과 조리 손실을 합산하여 원육 무게 대비 백분율로 나타냈다.

최고 온도가 기록된 직후, 스테이크의 측면에서 2cm 지점에서 1차 절단, 이어 첫 절단 지점으로부터 5cm 떨어진 곳에서 2차 절단하여 SSF(절단 전단력) 측정을 위한 섬유 방향을 설정했다(Shackelford et al., 1999).
따뜻한 상태의 샘플은 **Tallgrass Solutions 사의 SSF 측정 장비(Model GR-152)**로 측정해 최고 전단력을 기록했다.

또한 SSF 샘플 바로 안쪽에서 1cm 두께의 슬라이스를 잘라 **압착 주스 비율(PJP)**을 평가했다(Lucherk et al., 2017).
1cm 두께의 슬라이스에서 1cm 폭의 조각 3개를 잘라 미리 무게를 측정한 여과지 위에 올리고, 그 위에 또 다른 여과지를 덮어 Instron Model 5569(Canton, MA) 장비로 압착했다.
각 조각별로 PJP를 계산하고 3개의 평균값을 스테이크의 최종 PJP로 설정했다.

SSF 샘플을 제거한 직후, 조리 색상(blooming)을 위해 3분 대기한 후, **AMSA Color Guidelines(King et al., 2023)*에 따라 조리 색상(L, a, b)**을 측정했다.
측정은 SSF용 조각을 절단한 바로 옆면에서 수행했다.
*Hunter Lab Miniscan 분광광도계(Illuminant A, 2.54cm aperture, 10° 관측자; Hunter Associates Laboratory, Reston, VA)로 각 샘플당 3회 측정 후 평균값을 최종 L, a, b 값으로 설정했다.

SSF 및 PJP 측정 후, 나머지 샘플은 2~4°C 냉장고에 하룻밤 보관 후 WBSF(Warner-Bratzler 전단력) 측정을 실시했다.
측정은 **AMSA Sensory Guideline(AMSA, 2015)**을 준수해 수행했다.
간단히 설명하면, 직경 1.27cm의 코어 6개를 제거해 근섬유 방향과 수직으로 Instron Model 5569(Canton, MA) 장비로 절단했다.
측정 속도는 250mm/min, 하중 셀은 100kg으로 설정했다.
각 코어의 최고 전단력을 기록하고 평균값을 통계 분석에 사용했다.

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지방 및 수분 분석

실험용으로 지정된 샘플은 각 해동 방법에 따라 해동했고, COOK 샘플은 실험에 포함되지 않았다.
스테이크를 약 1cm 큐브로 절단하고 액체질소에 침지 후, **4날 블렌더(Model 33BL 79, Waring Products, New Hartford, CT)**로 균질화했다.
균질화된 시료는 멸균 샘플백에 넣어 −80°C 냉동고에 보관했다.

수분 함량은 **AOAC 공식 분석법(AOAC, 1995)**에 따라 건조법으로 측정했다.
지방 함량은 **Folch et al.(1957)**의 방법을 변형해 분석했다.
구체적으로, 5g 시료 2개를 각각 50ml 원심분리 튜브에 넣고, 물, 클로로포름, 메탄올을 첨가해 4분간 흔들고, 5000rpm에서 10분간 원심분리했다.
상층액을 제거한 후, 클로로포름 층에서 4ml 샘플을 채취해 사전 무게 측정한 유리관에 넣었다.
가열석과 질소 가스를 이용해 시료를 증발시켰고, 건조 후 잔류 시료의 무게를 원 시료 대비 백분율로 계산해 지방 함량을 구했다.

 

지질 산화

지질 산화는 thiobarbituric acid reactive substances(TBARS) 분석법을 통해 측정했으며, 방법은 Dahmer et al.(2022)을 따랐다.
간단히 설명하면, 약 0.3g의 분말 시료를 1.4ml의 TBA/TCA 혼합액과 0.1ml의 BHT와 혼합하여 균질화한 후 원심분리기(D2400 Homogenizer, Benchmark Scientific, Edison, NJ)로 원심분리했다.

상층액을 피펫으로 채취해 알루미늄 호일로 덮은 후 70°C에서 30분간 반응시켰다.
이후 얼음욕에서 5분간 냉각했다.
마지막으로 각 시료의 상층액과 MDA 표준액 0.2ml를 96웰 플레이트에 옮긴 뒤, **분광광도계(532nm)**로 측정했다.
표준 곡선을 생성하여 **MDA 농도(μM malonaldehyde)**로 계산했다.

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수분 보유력

소비자 평가용으로 사용된 스테이크를 조리 후 수분 보유력 분석에 사용했다.
분석은 Lucherk et al.(2017)의 방법을 약간 수정하여 실시했다.

조리된 소비자용 스테이크에서 2.5cm×1cm×1cm 크기의 큐브 1개를 절단해 무게를 측정한 후, 균질화 비드를 넣은 15ml 원심분리 튜브에 넣었다.
그 후 4°C에서 900×g로 10분간 원심분리했다.
원심분리 후 고기 큐브를 꺼내어 다시 무게를 측정했다.

압출 수분량과 수분 보유력은 Pietrasik and Janz(2009)에 따라 계산했다.

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통계 분석

통계 분석은 **SAS 소프트웨어(SAS Institute Inc., Cary, NC)**의 PROC GLIMMIX 절차를 사용했다.
분산 분석 시 Kenward-Roger 보정을 적용했다.

실험은 완전 무작위 블록 설계로 설정했으며, 도체(carcass)를 블록 요인으로 설정했다.
스테이크를 실험 단위로 사용했으며, 조리 특성 분석에서는 최고 온도를 공변량으로 활용했다.

소비자 수용성 평가 및 품질 등급 데이터는 이항 오차 분포(binomial error distribution) 모델을 사용해 분석했다.
모든 처리군 평균값 비교에서 유의수준 α = 0.05를 기준으로 통계적 유의성을 판정했다.

 

결과

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소비자 인구통계 및 구매 동기

소비자 패널에 참여한 120명의 패널의 인구통계 정보는 표 1에 나타냈다.
참가자는 여성(58.5%), **기혼(67.5%)**이 남성(41.5%), **미혼(32.5%)**보다 많았다.
또한, 30세 미만(63.3%), 백인(86.6%), **대학 교육 이상(78.3%)**의 비율이 높았다.

가계 소득은 2개 구간으로 나뉘는 경향을 보였는데,

• 33.3%는 연간 소득 25,000달러 이하
• 40%는 연간 소득 100,000달러 이상이었다.

소고기를 먹을 때 가장 중요하다고 생각하는 기호 특성을 물었을 때,

• 풍미(56.7%)
• 부드러움(33.3%)
• 다즙성(10.0%) 순으로 응답했다.

그러나 품질 편차를 가장 많이 경험한 요소를 묻자,

• 부드러움(52.5%)
• 다즙성(24.2%)
• **풍미(23.3%)**로 답했다.

조리 정도 선호도는

• 미디엄 레어(43.3%)
• 미디엄(25.0%) 순이었으며,
  소고기 섭취 빈도는
• 주 1~3회(43.3%),
• **주 4~5회(35.0%)**가 가장 많았다.

소비자들은 총 17가지 소고기 구매 특성을 제시받고 각각의 중요도를 평가했다(표 2).
**“가격”**은

• “크기·무게·두께”,
• “색상”,
• “USDA 등급”,
• **“마블링”**을 제외한 모든 항목보다 유의하게(P < 0.05) 더 중요하게 평가됐다.
  위 4개 항목은 “가격”과 유의한 차이를 보이지 않았다(P > 0.05).

또한,

• “크기·무게·두께”,
• “색상”,
• “USDA 등급”,
• **“마블링”**은 **“영양성분”**과 **“가격”**을 제외한 나머지 항목보다 더 중요하게 평가됐다(P < 0.05).

반면,

• “브랜드”,
• **“자연·유기농 인증”**은
  “풀사육”, “포장”, **“곡물사육”**을 제외한 모든 항목보다 **가장 덜 중요(P < 0.05)**하게 평가됐다.

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소비자 관능 평가

현재 연구에서 모든 해동 방법 간 소비자 기호 특성에 대한 차이는 없었다(P > 0.05)(표 3).
모든 해동 방법 샘플의 평균 점수는 모든 기호성 항목에서 56점 이상으로,
소비자들이 전반적으로 샘플을 긍정적으로 평가했음을 나타낸다.

소비자들은 각 샘플에 대해 **수용 여부(예/아니오)**를 평가했으며(표 3),
모든 해동 방법에서 수용 판정 비율에 차이가 없었다(P > 0.05).
모든 처리군에서 80% 이상의 샘플이 수용 가능으로 평가됐다.

마지막으로,
품질 수준 분류에서도 모든 처리군 샘플이 **비슷한 비율(P > 0.05)**로 평가되었으며,
대부분의 샘플이 **일상 품질(everyday quality)**로 분류됐다(표 3).

 

• SEM² (최대 표준 오차): 2.5
• P값: < 0.01

¹ 동일 문자 첨자가 없을 경우 평균 간 유의한 차이가 있음(P < 0.05).
² SEM은 최소제곱 평균의 가장 큰 표준 오차를 의미.

 

전문가 관능 평가

전체적으로 볼 때, 해동 방법은 전문가 패널 평가에 거의 영향을 미치지 않았다(표 4).
모든 해동 방법에서 초기 다즙성, 지속적 다즙성, 결합조직 양은 차이가 없었다(P > 0.05).

**근원섬유 부드러움(myofibrillar tenderness)**의 경우,
**CW(찬물 해동)**와 REF(냉장 해동) 샘플이 COOK(냉동 상태 조리) 샘플보다 유의하게 더 높게 평가됐다(P < 0.05).
CT(상온), HW(뜨거운 물), MIC(전자레인지) 해동 샘플은 다른 해동 방법과 유의한 차이가 없었다(P > 0.05).

**전체 부드러움(overall tenderness)**도 유사한 결과를 보였는데,
CW와 REF 샘플이 COOK과 MIC 샘플보다 더 높게 평가됐다(P < 0.05).
CT와 HW 샘플은 모든 다른 처리군과 차이가 없었다(P > 0.05).

추가적으로, COOK 샘플은 모든 처리군 중에서 풍미 강도(flavor intensity)가 가장 높게 평가됐다(P < 0.05).

 

 

주:

1. 기호성 평가는 0 = 매우 건조/질김/불쾌감 ~ 100 = 매우 다즙/부드러움/좋음.
2. 수용성은 소비자가 해당 특성을 수용(Yes)으로 평가한 비율.
3. 품질 평가는 소비자가 품질 수준을 분류한 결과.
4. SEM = 최소제곱 평균 중 가장 큰 표준 오차.

• CT: 상온(17~20°C)에서 약 5시간 해동.
• COOK: 냉동 상태에서 즉시 조리.
• CW: 2~3°C 찬물에서 24시간 해동.
• HW: 40°C 물에서 20분 해동.
• MIC: 전자레인지 50% 출력, 180초 + 뒤집어 추가 180초 + 필요시 추가 30~60초.
• REF: 2~3°C 냉장 상태에서 해동.

 

주:

1. 관능 점수: 0 = 매우 건조/질김/풍미 없음 → 100 = 매우 다즙/부드러움/풍미 강함.
2. 동일한 문자 첨자가 없는 경우 평균 간 유의한 차이가 있음(P < 0.05).
3. CT: 17~20°C 상온에서 약 5시간 또는 내부 온도 0°C 도달 시까지 해동.
4. COOK: 냉동 상태에서 바로 조리.
5. CW: 2~3°C 찬물에서 24시간 해동.
6. HW: 40°C 물에서 20분 해동 (±2분), sous vide 장비 사용.
7. MIC: 전자레인지 50% 출력, 180초 → 뒤집어 추가 180초 → 필요시 추가 30~60초.
8. REF: 2~3°C 냉장 보관에서 해동.
9. SEM: 해당 행 최소제곱 평균의 최대 표준 오차.

기기 측정 품질 결과

기기 측정을 통한 품질 결과는 표 5에 제시되어 있다.

모든 해동 방법 간에 *조리 후 L 값(명도)은 차이가 없었다(P > 0.05)**.
그러나 CT(상온 해동) 스테이크는 **COOK(냉동 상태 조리)**와 MIC(전자레인지 해동) 스테이크에 비해
a (적색도)와 b (황색도) 값이 유의하게 높았다(P < 0.05).
또한, CW(찬물 해동), HW(뜨거운 물 해동), REF(냉장 해동) 스테이크 역시
MIC 스테이크보다 a와 b 값이 유의하게 높았다(P < 0.05).

**WBSF(워너-브래츨러 전단력)**와 **SSF(슬라이스 전단력)**는
모든 해동 방법 간에 유의한 차이가 없었다(P > 0.05).

조리 손실(cook loss)을 보면,
MIC 처리군이 가장 높은 조리 손실을 보였으며(P < 0.05),
그 다음으로 COOK 스테이크가 다른 처리군보다 유의하게 높은 조리 손실을 기록했다(P < 0.05).
나머지 해동 방법 간에는 조리 손실에 차이가 없었다(P > 0.05).

해동 손실(thawing loss)의 경우,
MIC와 HW는 유의한 차이가 없었지만(P > 0.05),
CT, CW, REF 처리군보다 유의하게 더 높은 해동 손실을 보였다(P < 0.05).
(즉, MIC = HW > CT = CW = REF)

총 수분 손실(total moisture loss, 조리 손실과 해동 손실 합산 기준)에서는,
MIC, HW, COOK가 서로 유의한 차이는 없었지만(P > 0.05),
CW, CT, REF 처리군에 비해 유의하게 높은 총 수분 손실을 보였다(P < 0.05).
(즉, MIC = HW = COOK > CT = CW = REF)

그러나,
**PJP(조리 후 압착 수분율)**에서는 모든 해동 방법 간 유의한 차이가 없었다(P > 0.05).

생육(raw meat)의 기초 성분 분석에서는,
CW, REF, HW 스테이크가 COOK 스테이크에 비해
유의하게 높은 수분 함량을 보였다(P < 0.05).
CT 스테이크는 다른 모든 처리군과 유의한 차이를 보이지 않았다(P > 0.05).

모든 처리군 간에 **지질 산화(lipid oxidation)**에서는 유의한 차이가 관찰되지 않았다(P > 0.05).

마지막으로,
COOK 스테이크는 CT, CW, REF 스테이크에 비해
**조리 후 추출 수분량(cooked expressible moisture)**이 유의하게 높았다(P < 0.05).

 

 

 

주석

a–c: 동일 행 내에서 첨자가 다른 평균 값은 유의적인 차이가 있다(P < 0.05).

1. CT: 상온(17~20°C)에서 약 5시간 또는 내부 온도가 0°C에 도달할 때까지 해동.
2. COOK: 냉동 상태에서 바로 조리.
3. CW: 2~3°C의 찬물에 개별 플라스틱 용기에 담아 24시간 동안 해동.
4. HW: 40°C의 물에서 20분(±2분) 동안 sous vide 장비를 사용해 일정 온도를 유지하며 해동.
5. MIC: 소매용 전자레인지에서 50% 출력으로 180초 조리 → 뒤집어서 추가로 180초 조리 → 완전히 해동되지 않을 경우 추가로 30~60초 조리.
6. REF: 2~3°C의 냉장고 내에서 공기에 노출시켜 해동.
7. SEM: 최소제곱 평균 중 가장 큰 표준 오차.
8. L*: 0 = 검정색, 100 = 흰색.
9. a*: -60 = 녹색, 60 = 빨간색.
10. b*: -60 = 파란색, 60 = 노란색.
11. 조리 손실률(%) = [(생육 무게 − 조리 후 무게) ÷ 생육 무게] × 100.
12. 해동 손실률(%) = [(포장된 스테이크 무게 − 생육 무게 − 건조 포장지 무게) ÷ 생육 무게] × 100.
13. 총 손실률(%) = [(포장된 스테이크 무게 − 건조 포장지 무게 − 조리 후 무게) ÷ 생육 무게] × 100.
14. 압착 수분율(pressed juice percentage).
15. 고기 1kg당 Malonaldehyde 함량(mg).
16. 수분 유지력(water holding capacity).

해동 속도, 시간 및 온도

해동 속도, 시간, 온도에 대한 데이터는 표 6과 그림 1에 제시되어 있다.

HW(뜨거운 물 해동) 처리군이 모든 처리군 중 가장 빠른 해동 속도를 보였고(P < 0.05),
그 다음으로 **CT(상온 해동)**가 뒤따랐다.
**REF(냉장 해동)**와 **CW(찬물 해동)**는 해동 속도에서 유의한 차이가 없었다(P > 0.05).
즉, 해동 속도는 HW < CT < REF = CW 순서였다.

해동 완료까지 걸린 시간도 동일한 경향을 보였다.
HW가 가장 짧았고(P < 0.05), 그 다음으로 CT, CW, REF 순이었다
(HW < CT < CW < REF).

또한, 해동 직전 각 시간대에서의 샘플 온도를 평가했을 때,
CW는 해동 13시간 전부터 6시간 전까지 REF보다 유의하게 더 낮은 온도를 보였다(P < 0.05).
그러나 해동 5시간 전부터 해동 완료 시점까지는 CW와 REF 간에 유의한 온도 차이가 없었다(P > 0.05).

CT 샘플은 해동 5시간 전부터 2시간 전까지 CW와 REF보다 유의하게 더 낮은 온도를 유지했으며(P < 0.05),
해동 1.5시간 전에도 REF보다 더 낮은 온도를 보였다(P < 0.05).
하지만 해동 1시간 전부터 해동 완료 시점까지는 REF, CT, CW 모두 유의한 차이를 보이지 않았다(P > 0.05).

마지막으로 HW 샘플은 해동 완료 10분 전 시점에서 CT 샘플보다 유의하게 더 낮은 온도를 기록했다(P < 0.05).

 

논의

소비자 선호

최근 연구들, 그리고 이번 연구 결과를 포함해,
소비자가 소고기 스테이크를 섭취할 때 가장 중요하게 생각하는 기호성 특성은 일관되게 **풍미(flavor)**로 나타났다
(Drey et al., 2019; Beyer et al., 2021; Hernandez et al., 2023).

그러나 이번 연구에서 소비자들은 **육질(tenderness)**에서 가장 큰 차이를 느낀다고 보고했다.
이는 기존 연구에서는 소비자에게 직접적으로 질문하지 않았던 부분이다.

표 7에서는 지난 10년간 소비자 패널을 대상으로 수행된 20개 연구에서
즙성(juiciness), 육질(tenderness), 풍미(flavor), **전반적 선호(overall liking)**에 대한
표준 오차(Standard Error)를 기준으로 한 변동성 평가 결과가 정리돼 있다.

표준 오차가 클수록 해당 특성에 대한 소비자 반응의 차이가 크다는 것을 의미한다.
전체 연구를 분석한 결과,
**육질(tenderness)**은 65%의 연구에서 가장 크거나 가장 큰 수준의 변동성을 보였다.
그 다음으로 전반적 선호(overall liking, 15%), 즙성(juiciness, 10%), 풍미(flavor liking, 10%) 순이었다.

따라서 소비자는 소고기 기호성에서 풍미를 가장 중요한 요소로 인식하지만,
이번 연구와 기존 연구를 종합적으로 보면, 실제로 소비자가 경험하는 변동성은 **육질(tenderness)**에서 가장 크다는 사실이 확인됐다.

 

 

 

그림 1. 다양한 해동 방법으로 해동된 소고기 스트립로인 스테이크의 평균(±SEM) 중심부 온도 변화

이 그림은 **해동 직전(0℃ 도달)**까지의 소고기 스트립로인 스테이크의 중심부 온도 변화를
Hot Water (HW, 뜨거운 물), Countertop (CT, 상온), Cold Water (CW, 찬물), Refrigerator (REF, 냉장)
네 가지 해동 방법에 대해 시간대별로 비교한 것이다.

결과 요약

• **HW(뜨거운 물, sous vide)**가 가장 빠른 온도 상승을 보였다.
• **CT(상온)**가 그 다음으로 빠르게 온도가 상승했다.
• **CW(찬물)**와 **REF(냉장)**는 상대적으로 완만하고 느린 온도 변화를 보였다.
• CW와 REF는 해동 직전 5시간 전까지 CW가 더 낮은 온도를 유지했지만,
  해동 직전 5시간 이후부터는 유의한 차이가 없었다.
• CT는 해동 5시간 전부터 2시간 전까지 CW, REF보다 유의하게 낮은 온도를 유지했다.
• HW는 해동 완료 약 10분 전 시점에서 CT보다 온도가 더 낮게 측정됐다(P < 0.05).

통계적 의미

• 동일 시간대에서 첨자가 다르면 유의한 차이를 의미(P < 0.05).
  (a, b로 표기됨)

주석

• HW: 40℃ sous vide 물에서 20분 해동
• CT: 17~20℃ 상온에서 약 5시간 해동
• CW: 2~3℃ 찬물에서 24시간 해동
• REF: 2~3℃ 냉장 보관에서 해동

결론

뜨거운 물 해동(HW)이 압도적으로 빠른 해동 효과를 보였으며,
상온 해동(CT)도 비교적 짧은 시간 내에 해동이 가능했다.
반면 찬물(CW)과 냉장(REF) 해동은 해동 시간과 온도 변화 속도가 느렸다.

 

해동 방법이 기호성에 미치는 영향

해동 방법이 고기의 전반적인 기호성에 미치는 영향을 평가한 연구는 많지 않다. 이번 연구에서는 해동 방법에 따라 연도, 다즙성, 풍미, 전반적인 선호도, 허용 판정 비율, 품질 수준 인식에서 큰 차이가 나타나지 않았다.

Kim et al. (2013)의 연구에서도 냉장(4 ± 1°C, 164.9시간), 상온(25°C, 5시간), 냉수(15°C, 1.5시간), 전자레인지(1440초) 해동 모두에서 외관, 풍미, 조직감, 맛, 전반적인 품질에서 유의미한 차이가 나타나지 않았다. Bogdanowicz et al. (2018)도 냉장(4°C)과 상온(20°C) 해동 시 스테이크 기호성에서 차이를 발견하지 못했는데, 이는 본 연구 결과와 일치한다.

Zahir (2021)의 연구에서도 냉장(5 ± 1°C, 22시간), 상온(25°C, 2.5시간), 전자레인지(300초) 해동 모두에서 풍미, 연도, 다즙성, 전반적 기호성에서 차이가 나타나지 않았다. 다만 Zahir 연구는 샘플 수가 적었다(n=5). Zahir 연구에서는 전자레인지 해동 시간이 본 연구보다 23.1% 짧았다(390초 대비 300초). Kim et al. (2011)은 전자레인지 출력이 증가하면 해동 시간이 줄지만, 연도에는 부정적 영향을 준다고 보고했다.

Zahir 연구는 더 짧은 전자레인지 시간을 사용했음에도 불구하고, 이번 연구에서는 전자레인지 해동(MIC)이 냉장 해동(REF)보다 더 질긴 결과를 보였다. 이는 전자레인지 출력보다 해동 시간 자체가 연도에 더 큰 영향을 미칠 수 있음을 시사한다.

Obuz와 Dikeman (2003)은 냉장(4°C) 해동 스테이크와 냉동 상태에서 바로 조리한 스테이크의 기호성을 비교했다. 그 결과 결합조직, 다즙성, 풍미 강도, 전반적 연도에서는 차이가 없었지만, 근섬유 연도에서는 냉장 해동 스테이크가 더 연한 것으로 나타났다. 이는 본 연구 결과와 일치한다. 다만 Obuz와 Dikeman 연구에서는 냉동 상태에서 조리한 샘플에서 풍미 강도가 높아지지 않았지만, 본 연구에서는 풍미 강도가 유의하게 높게 나타났다.

이 차이는 조리 온도의 차이에서 비롯됐을 것으로 보인다. Obuz와 Dikeman은 93°C 전기 벨트 그릴을 사용했고, 본 연구는 177°C 클램셸 스타일 그릴을 사용했다. Wall et al. (2019)에 따르면 조리 온도가 높아지면 소고기 풍미, 갈색·구운 풍미가 증가하는 것으로 보고됐다. 따라서 풍미 강도의 차이는 조리 장비의 표면 온도 차이 때문일 가능성이 크다.

기존 연구들과 이번 연구를 종합하면 냉장, 찬물, 뜨거운 물, 상온 해동 시 기호성 차이는 거의 없었다. 다만 전자레인지 해동 및 냉동 상태 조리 시 훈련된 패널에서는 연도 감소가 감지됐지만, 일반 소비자 패널에서는 차이가 없었다.

결론적으로 해동 방법은 소고기 스테이크의 전반적인 기호성에 미치는 영향이 매우 적은 것으로 판단된다.

 

(*) 해당 항목에서 가장 큰 표준오차 값을 기록한 경우.
소고기 기호성 평가에서 대부분의 연구에서 연도(tenderness) 항목의 표준오차가 가장 크거나 비슷하게 높은 값을 나타냈음.

이 표는 최근 10년간 주요 논문에서 소비자 패널로 측정한 소고기 기호성 평가 결과를 비교한 것이다. 대부분의 연구에서 연도(tenderness) 평가 항목에서 변동성이 가장 컸고, 그다음으로 전체 기호도, 다즙성, 풍미 순이었다.
이는 본 연구의 결론과 일치하며, 소비자들은 풍미를 가장 중요하게 생각하지만 실제 경험에서 가장 큰 변동을 느끼는 것은 연도라는 것을 시사한다.

 

해동이 기기 품질 측정에 미치는 영향

해동이 조리 후 색상에 미치는 영향에 대한 연구는 매우 제한적이다. Obuz와 Dikeman(2003)은 냉장(4℃)에서 해동한 스테이크는 L* 및 a* 값에서는 차이가 없고, b* 값은 냉동 상태에서 바로 조리한 스테이크보다 높았다고 보고했다. 이는 본 연구 결과와 다르다. 본 연구에서는 COOK와 REF 샘플 간의 색상 차이가 관찰되지 않았다. 다만 Obuz와 Dikeman(2003)은 색상 측정을 하기 전 4℃에서 3시간 동안 색상을 안정화(blooming)시킨 반면, 본 연구는 실제 소비자가 스테이크를 자른 직후부터 먹기까지의 짧은 시간(3분)을 재현하고자 3분의 bloom time을 적용했다. Prill 등(2019b)에 따르면, 조리 후 색상은 짧은 시간 내에도 변화하지만 수 시간 동안의 변화에 대해서는 알려진 바가 적다. Obuz와 Dikeman(2003)은 긴 blooming 시간이 redness와 lightness를 안정화시킬 수 있다고 보고했다.

Prill 등(2019b)은 스트립로인 스테이크를 다양한 익힘 정도와 bloom time에 따라 L*, a*, b* 기준 값을 제시했다. 중간 익힘(medium)과 3분 bloom time 조건에서 L*, a*, b* 값은 각각 약 52, 19, 20이었다. 본 연구에서 CW, REF, CT, COOK, HW 샘플들은 이 값과 유사했다. 그러나 MIC 샘플은 a* 값이 16.4로 낮았고, 이는 Prill 등(2019b)이 제시한 well-done 샘플의 a* 값과 유사했다. Prill 등(2019a)은 소비자가 선호하는 익힘 정도와 실제 인지하는 익힘 정도가 시식 품질에 영향을 미친다고 밝힌 바 있다. 따라서 MIC 샘플의 낮은 a* 및 b* 값은 다른 해동 방법의 스테이크보다 더 높은 익힘 정도로 인지될 가능성이 있다. 이는 MIC 해동을 사용하는 소비자 및 외식업체에서 주문한 익힘 정도와의 차이를 고려해야 한다.

해동 방법이 연도에 미치는 영향은 다양한 연구에서 유사한 결과가 보고되었다. Obuz와 Dikeman(2003)은 냉동 상태에서 바로 조리한 스테이크와 냉장 해동(4℃) 스테이크 간 WBSF 차이를 발견하지 못했다. Eastridge와 Bowker(2011)도 냉장 해동(34℃, 1820시간), 실온 수욕(20℃, 20±5분), 온수 순환 수욕(39℃, 11±5분) 간 WBSF 차이가 없었다고 보고했다. Bogdanowicz 등(2018) 역시 냉장 해동(4℃)과 실온 해동(20℃) 간 WBSF 차이를 발견하지 못했다. 본 연구 결과도 이와 일치하며, WBSF 및 SSF 모두 해동 방법에 따른 차이가 없었다. 또한, 소비자 패널에서도 해동 방법에 따른 연도 차이는 없었다. 그러나 훈련된 패널에서는 COOK와 MIC 샘플이 CW와 REF 샘플보다 연도가 낮다고 평가했다.

지질 산화(lipid oxidation)에 대한 차이는 Zahir(2021)의 연구에서 평가되었다. 냉장(5±1℃, 22시간), 실온(25℃, 2.5시간), 전자레인지(300초) 해동 스테이크에서 전자레인지 해동 샘플의 TBARS 값이 가장 높았고, 실온 해동, 냉장 해동 순이었다(microwave > countertop > refrigerator). 그러나 본 연구에서는 지질 산화 차이가 없었다. Zahir(2021)은 MDA 측정을 위한 항산화제를 추가하지 않았는데, 이는 TBARS assay에서 MDA 값이 과대 추정될 수 있다(Garcia 등, 2005). 또한 Zahir(2021)의 연구는 전자레인지 시간이 짧고, 전력은 높았던 반면, 본 연구는 전력을 낮춰 부분 조리가 발생하지 않도록 했으며, 해동 후 안정화 시간을 충분히 주어 스테이크 내부 온도 균일화를 도모했다.

전자레인지 해동 시 전력 수준이 높을수록 불균일 해동이 증가하고, 특정 부위가 지나치게 가열되거나 일부는 여전히 냉동 상태로 남는 경우가 발생할 수 있다(James 등, 2017). Zahir(2021)의 짧은 시간, 높은 전력 해동은 일부 부위가 갈변(browning)하여 지질 산화가 증가했을 가능성이 있다. 본 연구는 낮은 전력을 사용하고, 해동 후 조리 전 균일화 시간을 둠으로써 이러한 현상을 최소화했다. 따라서 Zahir(2021) 연구 결과의 차이는 측정 방법, 전자레인지 전력 및 시간 차이에 기인했을 가능성이 높다.

 

해동이 수분 손실에 미치는 영향

해동 방법이 스테이크의 수분 손실, 특히 해동 손실에 미치는 영향에 대해서는 연구 결과가 일치하지 않는다. 일부 연구에서는 전자레인지나 온수와 같이 높은 온도를 사용하는 해동 방법이 냉수나 냉장 해동에 비해 해동 손실이 증가한다고 보고했으며(Gonzalez-Sanguinetti 등, 1985; Zahir, 2021), 이는 본 연구의 결과와도 일치한다. 본 연구에서는 HW와 MIC 처리군이 CT, CW, REF에 비해 해동 손실이 더 높게 나타났다. 반면 Hergenreder 등(2013)은 해동 시간이 길어질수록 해동 손실이 증가한다고 보고해 상반된 결과를 보였다. 다만 해당 연구에서 “느린 해동”은 0℃에서 14일 동안 해동하는 방식이었고, “빠른 해동”은 12℃ 이하의 물에서 21시간 해동하는 방식이었다(Hergenreder 등, 2013). Small 등(2011)에 따르면 0℃에서 해동할 경우 반복적인 얼음 결정 형성과 해동이 발생할 수 있으며, 이는 근섬유에 추가적인 손상을 주고 해동 손실을 증가시킨다(Cheng 등, 2019). 따라서 Hergenreder 등(2013)의 느린 해동 방법은 근섬유 손상을 유발해 해동 손실이 증가했을 가능성이 있다.

이 외의 연구들에서도 해동 손실 결과는 일관되지 않았다. Eastridge와 Bowker(2011)는 냉장 해동이 가장 높은 해동 손실을 보였고, 그 다음이 온수 해동, 실온 해동 순이었다. 다만 실온 해동과 온수 해동 후에는 얼음 슬러시(1~2℃)로 즉시 전환하는 방법을 사용했다. Kim 등(2013)은 전자레인지 해동에서 가장 낮은 해동 손실을 보였고, 실온 해동이 가장 높았다. 냉장 해동과 냉수 해동 간에는 차이가 없었다. Kim 등(2013)의 연구에서는 도축 2일 후 냉동한 5×7 cm 크기의 큐브 형태의 쇠고기를 사용했다.

해동 손실은 해동 중 발생하는 중량 감소로 인해 쇠고기의 경제적 손실과 직결된다. 본 연구에서는 해동 속도가 증가할수록 해동 손실이 증가했다. REF, CW, CT의 해동 손실은 각각 0.8%, 0.9%, 1.2%였고, HW와 MIC는 각각 3.7%, 4.2%로 유의하게 높았다. 따라서 문헌마다 해동 방법과 해동 손실의 관계가 다르지만, 본 연구에서는 다양한 해동 속도와 시간의 차이를 대표할 수 있는 수치를 제시했다.

조리 손실 측면에서는 Obuz와 Dikeman(2003)이 냉장 해동(4℃) 샘플이 냉동 상태에서 바로 조리한 샘플보다 더 낮은 조리 손실을 보였다고 보고했다(27.03% 대 32.96%). 이는 본 연구와도 일치하지만, 본 연구의 조리 손실 값은 훨씬 낮았다(REF 15.4%, COOK 18.1%). 이는 벨트형 그릴이 아닌 평판 그릴을 사용한 조리법 차이 때문일 수 있다. Zahir(2021)은 전자레인지 해동 샘플의 조리 손실이 39.3%로 가장 높았고, 그 다음이 실온 해동 샘플(34.5%)이었다. 냉장 해동 샘플은 27.9%로 가장 낮았다. 이는 본 연구에서 MIC가 CT나 REF보다 더 높은 조리 손실을 보인 결과와 일치한다. 다만 본 연구에서는 CT와 REF의 조리 손실 차이가 없었고, 전체 조리 손실 수준은 Zahir(2021) 연구보다 훨씬 낮았다. Zahir(2021)은 10g 샘플을 호일로 싸서 75℃까지 수욕 조리했는데, 본 연구에서는 평판 그릴을 사용했다. 조리 온도의 차이가 Zahir(2021) 연구에서 조리 손실이 증가한 원인이 되었을 가능성이 크다.

해동 및 조리 손실 이외에 객관적인 육즙 지표를 평가한 연구는 드물다. Zahir(2021)은 해동 방법별로 생육 시료의 수분 보유력을 측정했고, 냉장 해동 샘플이 가장 높고, 그 다음이 실온, 전자레인지 순이었다. 본 연구에서는 CT, MIC, REF 샘플 간 차이가 없었으며, 조리 후 수분 보유력(cooked water holding capacity)을 평가했다는 점에서 차이가 있다. Lucherk 등(2017)은 PJP, 조리 손실, 단백질 함량이 소비자 육즙 만족도와 가장 밀접한 연관이 있다고 보고했다. 본 연구에서는 모든 처리군에서 PJP 값 차이가 없었고, 소비자 평가에서도 육즙 차이가 없었다. 따라서 육즙 측정치와 소비자 평가의 일치, PJP의 예측력, 그리고 해동 방법 간 육즙 차이가 없다는 결과는 해동 방법이 쇠고기 스테이크의 육즙에 미치는 영향이 크지 않음을 보여준다.

전체 품질 측정 중 해동 손실과 조리 손실은 해동 방법의 영향을 가장 크게 받았다. 문헌에서는 이들 지표에 대해 다양한 결과가 보고되었지만, 본 연구는 다양한 해동 방법에 대한 가장 종합적인 결과를 제시했다. 빠른 해동 방법(전자레인지, 온수 해동)은 해동 손실, 조리 손실, 전체 수분 손실 모두에서 쇠고기 스테이크 품질에 부정적인 영향을 미쳤음을 확인했다.

 

해동 특성

여러 해동 방법의 해동 속도, 시간, 해동 곡선을 평가한 기존 연구는 매우 제한적이다. 해동 시간과 해동 속도의 차이는 고기가 놓인 온도와 환경 모두의 영향을 받는다. 물속에서 해동한 시료는 공기 중에서 해동한 시료에 비해 열 전달 능력이 더 높기 때문에 해동 속도가 더 빠른 것으로 나타났다(Li 등, 2020). 본 연구에서도 REF와 CW 샘플은 동일한 온도에서 해동했지만, REF는 쟁반 위에서, CW는 물에 잠긴 상태로 해동했다. 그 결과 REF의 총 해동 시간은 CW보다 1.4배 더 길었다. 이는 물의 열 전달 속도가 공기보다 크다는 점을 다시 한번 입증한다.

또한 여러 연구에서 해동 온도가 높을수록 총 해동 시간이 감소하고 해동 속도가 증가하는 것으로 나타났다(Yau & Huang, 2000; Eastridge & Bowker, 2011; Kim 등, 2013). 본 연구에서도 동일한 결과가 확인됐다. 물에서 해동한 CW와 HW, 쟁반 위에서 해동한 REF와 CT 샘플을 비교했을 때, 온도가 높을수록 해동 속도가 증가하고 해동 시간이 감소했다. 특히 HW 샘플은 CW 샘플에 비해 약 61배 빠르게 해동됐고, CT 샘플은 REF 샘플에 비해 약 3배 빠르게 해동됐다.

REF와 CW의 해동 곡선은 온도가 점차 상승하다가 상승 속도가 둔화되어 -2℃에서 -1℃ 사이에서 정체되는 유사한 패턴을 보였다. CT의 경우에도 비슷하게 온도가 점차 상승했지만 정체 구간은 REF와 CW에 비해 훨씬 짧았다. REF, CW, CT에서 -2℃에서 -1℃ 구간에서 온도가 정체된 현상은 고기의 어는점인 -2.2℃(USDA-FSIS, 2013b)에서 상 변화가 일어났기 때문으로 판단된다. 기존 연구(Kiani & Sun, 2011)에 따르면 얼음 결정이 서서히 층을 이루며 녹기 때문에 온도 상승이 일시적으로 정체되는 현상이 발생한다. 따라서 REF, CW, CT 샘플 모두 해동 초기에 급격히 온도가 상승한 후, 얼음 결정이 녹는 동안에는 온도가 일정하게 유지되었고, 얼음 결정이 모두 녹은 이후 다시 온도가 빠르게 상승했을 것으로 추정된다.

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결론

전반적으로 해동 방법은 쇠고기 스테이크의 품질에 미치는 영향이 매우 적었다. 소비자와 훈련된 관능 평가 패널 모두 실험에 사용된 모든 해동 방법 간에 기호성에서 유의한 차이를 거의 발견하지 못했다. 다만 온수와 전자레인지를 사용해 해동한 스테이크에서는 해동 손실이 현저히 증가하여 경제적 손실 및 신선육 수율 저하의 부정적인 영향을 미칠 수 있다.

기존 연구에서도 해동 방법에 대한 평가가 있었지만, 대부분 3가지 이하의 해동 방법만 비교하거나 쇠고기 품질에 대한 객관적 및 주관적 평가를 모두 수행하지 않았다. 특히 온수 및 실온 해동은 USDA 기준상 안전하지 않은 해동 방법으로 분류되며, 박테리아 증식 위험이 있어 권장되지 않는다. 따라서 소비자 및 외식업체에서는 안전성, 시간, 품질을 종합적으로 고려하여 본인에게 가장 적합한 해동 방법을 선택해야 한다.

 

AMSA. (2015). 육류의 조리, 관능평가, 기기적 연도 측정에 대한 연구 가이드라인. 2판. American Meat Science Association, Champaign, IL.

AOAC. (1995). 공식 분석 방법. 16판. AOAC, Arlington, VA.

Benli, K. (2015). 닭고기의 저장 및 해동에 대한 소비자 태도와 일반적인 해동 방법이 냉동 닭고기의 일부 품질 특성에 미치는 영향. Asian-Australasian Journal of Animal Sciences, 29, 100–108. https://doi.org/10.5713/ajas.15.0604

Beyer, E. S. (2023). 조리 및 냉동 공정이 소고기 스테이크의 육질 및 이화학적 특성에 미치는 영향 이해. 박사학위 논문, Kansas State University, Manhattan, KS. https://krex.k-state.edu/bitstream/handle/2097/43045/ErinBeyer2023.pdf?sequence=3&isAllowed=y

Beyer, E. S. 외 (2021). 4개 USDA 품질 등급에서 얻은 sirloin cap 스테이크의 기호성 특성. Meat and Muscle Biology, 5, 1–10. https://doi.org/10.22175/mmb.12424

Bogdanowicz, J. 외 (2018). 숙성 처리 및 냉동/해동 방법이 리무진×홀스타인-프리지안 및 헤어포드×홀스타인-프리지안 교잡우 소고기 품질 특성에 미치는 영향. Meat Science, 137, 71–76. https://doi.org/10.1016/j.meatsci.2017.10.015

Chail, A. 외 (2016). 콩과 식물로 비육한 소고기가 곡물 비육 소고기와 유사한 소비자 기호성과 인체에 유리한 지방산 비율을 제공. Journal of Animal Science, 94, 2184–2197. https://doi.org/10.2527/jas.2015-0241

Chail, A. 외 (2017). 조사 사료 또는 농후사료로 비육한 소의 gluteus medius 및 triceps brachii 스테이크의 소비자 관능 평가와 화학적 조성. Journal of Animal Science, 95, 1553–1564. https://doi.org/10.2527/jas2016.1150

Cheng, S. 외 (2019). 반복 냉동-해동 사이클이 소고기 semimembranosus 근의 품질 특성에 미치는 영향: LF-NMR과 MRI를 통한 수분 상태 및 분포 평가 중심으로. Meat Science, 147, 44–52. https://doi.org/10.1016/j.meatsci.2018.02.020

Corbin, C. H. 외 (2015). 다양한 마블링 수준과 품질 처리의 연도육 스트립로인 스테이크에 대한 관능평가. Meat Science, 100, 24–31. https://doi.org/10.1016/j.meatsci.2014.09.009

Dahmer, P. 외 (2022). 건조 증류 곡물 첨가 급여가 보어 염소의 성장 성과, 육색 안정성 및 항산화능에 미치는 영향 평가. Translational Animal Science, 6, 1–9. https://doi.org/10.1093/tas/txac060

Drey, L. N. 외 (2019). 높은 익힘 정도에서 소고기 기호성을 개선하기 위한 마블링과 보강의 보완 효과 평가. Journal of Animal Science, 97, 669–686. https://doi.org/10.1093/jas/sky435

Eastridge, J. S. & Bowker, B. C. (2011). USDA Select 등급 스트립로인 스테이크의 빠른 해동이 육질 특성에 미치는 영향. Journal of Food Science, 76, S156–S162. https://doi.org/10.1111/j.1750-3841.2010.02037.x

Farmer, K. 외 (2022). 뼈 포함과 뼈 제거 부위가 소고기 기호성에 미치는 영향 평가. Meat and Muscle Biology, 6, 1–13. https://doi.org/10.22175/mmb.15488

Folch, J. 외 (1957). 동물 조직으로부터 총 지질을 분리하고 정제하는 간단한 방법. Journal of Biological Chemistry, 266, 497–509.

Garcia, Y. J. 외 (2005). 흰쥐 소뇌 절편에서 티오바르비투르산 분석법에 의한 지질과산화 측정. Journal of Neuroscience Methods, 144, 127–135. https://doi.org/10.1016/j.jneumeth.2004.10.018

Garmyn, A. J. 외 (2014). 소 비육우에 질파테롤, 락토파민 또는 무첨가 처리 시 스트립로인 성분, 색, 전단력, 소비자 평가 비교. Journal of Animal Science, 92, 3670–3684. https://doi.org/10.2527/jas.2014-7840

Gonzalez-Sanguinetti, S. 외 (1985). 해동 속도가 냉동 소고기의 육즙 배출에 미치는 영향. Journal of Food Science, 50, 697–700. https://doi.org/10.1111/j.1365-2621.1985.tb13775

Gredell, D. A. 외 (2018). 도축 전 농후사료로 마감 사육한 성숙우 소고기의 기호성과 생화학적 특성. Meat and Muscle Biology, 2, 111–126. https://doi.org/10.22175/mmb2017.09.0046

Hergenreder, J. E. 외 (2013). 냉동 및 해동 속도가 소고기 부분육의 연도, 관능 품질 및 소매 진열에 미치는 영향. Journal of Animal Science, 91, 483–490. https://doi.org/10.2527/jas.2012-5223

Hernandez, M. S. 외 (2023). 숙성 온도와 기간이 진공 포장 소 longissimus 근의 풍미 및 연도 발달에 미치는 영향. Meat and Muscle Biology, 7, 1–14. https://doi.org/10.22175/mmb.15710

Hunt, M. R. 외 (2014). USDA Choice 및 Select 등급의 4개 근육에서 소비자 소고기 기호성 평가. Meat Science, 98, 1–8. https://doi.org/10.1016/j.meatsci.2014.04.004

James, S. J. 외 (2017). 마이크로파를 이용한 해동 및 온도 조절. In The Microwave Processing of Foods (2판, pp. 252–272). Woodhead Publishing, Duxford, UK.

Kiani, H. & Sun, D.-W. (2011). 물의 결정화와 식품 냉동에서의 중요성: 리뷰. Trends in Food Science & Technology, 22, 407–426. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2011.04.011

Kim, T. H. 외 (2011). 마이크로파 출력 수준이 해동 닭가슴살의 이화학적 특성에 미치는 영향. Food Science and Biotechnology, 20, 971–977. https://doi.org/10.1007/s10068-011-0134-2

Kim, Y. B. 외 (2013). 다양한 해동 방법이 냉동 소고기의 품질 특성에 미치는 영향. Korean Journal of Food Science of Animal Resources, 33, 723–729. https://doi.org/10.5851/kosfa.2013.33.6.723

Kim, Y. H. 외 (2015). 숙성 기간과 냉동 속도의 복합 효과가 소고기 등심 품질 특성에 미치는 영향. Meat Science, 110, 40–45. https://doi.org/10.1016/j.meatsci.2015.06.015

King, D. A. 외 (2023). 육색 측정을 위한 American Meat Science Association 지침. Meat and Muscle Biology, 6, 1–81. https://doi.org/10.22175/mmb.12473

Lagerstedt, Å. 외 (2008). 냉동이 소 longissimus dorsi 근의 관능 품질, 전단력 및 수분 손실에 미치는 영향. Meat Science, 80, 457–461. https://doi.org/10.1016/j.meatsci.2008.01.009

Legako, J. 외 (2015). 5개 USDA 품질 등급 및 4개 근육의 소비자 기호성 점수와 휘발성 향미 성분. Meat Science, 100, 291–300. https://doi.org/10.1016/j.meatsci.2014.10.026

Legako, J. F. 외 (2016). 3개 USDA 품질 등급 구이 소고기 스테이크의 소비자 기호성 점수, 감각 기술 속성 및 휘발성 화합물. Meat Science, 112, 77–85. https://doi.org/10.1016/j.meatsci.2015.10.018

Leygonie, C. 외 (2012). 냉동 및 해동이 육질에 미치는 영향: 리뷰. Meat Science, 91, 93–98. https://doi.org/10.1016/j.meatsci.2012.01.013

Li, D. 외 (2020). 빙두리 (Aristichthys nobilis) 필렛의 초음파 보조 해동, 공기 해동 및 수중 침지 해동의 품질 비교. Meat and Muscle Biology, 8(1), 17687, 1–17.

Li, D. 외 (2020). 빙두리(Aristichthys nobilis) 필렛의 초음파 보조 해동, 공기 해동 및 수중 침지 해동이 느린/빠른 냉동 샘플의 품질에 미치는 영향. Food Chemistry, 320, 126614. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2020.126614

Lucherk, L. W. 외 (2016). 다양한 마블링과 보강 수준의 소고기 스트립 스테이크를 세 가지 익힘 단계로 조리 후 소비자 및 패널 평가. Meat Science, 122, 145–154. https://doi.org/10.1016/j.meatsci.2016.08.005

Lucherk, L. W. 외 (2017). 소고기 스테이크 다즙성의 객관적 측정법 평가 및 관능 평가와의 연관성. Journal of Animal Science, 95, 2421–2437. https://doi.org/10.2527/jas.2016.0930

McKillip, K. V. 외 (2017). 향상 처리된 소고기 스트립로인 스테이크를 3단계 익힘으로 조리 후의 관능 평가. Meat and Muscle Biology, 1, 227–241. https://doi.org/10.22175/mmb2017.06.0033

North American Meat Institute. (2014). The meat buyer’s guide. 8판. North American Meat Institute, Washington D.C.

Nyquist, K. M. 외 (2018). 3개 USDA 품질 등급의 소고기 어깨, 등심, 둔부 근육의 기호성. Journal of Animal Science, 96, 4276–4292. https://doi.org/10.1093/jas/sky305

O’Quinn, T. G. 외 (2015). 다양한 USDA 품질 등급의 소고기 안심 스테이크를 3단계 익힘으로 조리 후의 소비자 평가. Journal of Food Science, 80, S444–S449. https://doi.org/10.1111/1750-3841.12775

O’Quinn, T. G. 외 (2012). 지방 함량이 다른 소고기 스트립로인 스테이크에 대한 소비자 평가. Journal of Animal Science, 90, 626–634. https://doi.org/10.2527/jas.2011-4282

Obuz, E. & Dikeman, M. E. (2003). 냉동 및 해동 상태에서 소고기 근육 조리가 조리 특성과 기호성에 미치는 영향. Meat Science, 65, 993–997. https://doi.org/10.1016/S0309-1740(02)00314-5

Olson, B. A. 외 (2019). 4개 품질 등급의 소고기 등심 스테이크를 3단계 익힘으로 조리 후의 평가. Meat and Muscle Biology, 3, 399–410. https://doi.org/10.22175/mmb2019.07.0022

Pietrasik, Z. & Janz, J. (2009). 염 및 인산염 용액 주입 소고기의 냉동 및 해동이 수분 보유, 품질, 소비자 수용도에 미치는 영향. Meat Science, 81, 523–532. https://doi.org/10.1016/j.meatsci.2008.10.006

Prill, L. L. 외 (2019a). 다양한 익힘 선호도를 가진 소비자들에게 육안상 익힘 정도가 소고기 기호성에 미치는 영향. Meat and Muscle Biology, 3, 411–423. https://doi.org/10.22175/mmb2019.07.0024

Prill, L. L. 외 (2019b). 공표된 조리 온도가 소비자 및 셰프의 익힘 정도 인식과 일치하는가? Meat and Muscle Biology, 3, 510–525. https://doi.org/10.22175/mmb2019.09.0040

Qian, S. 외 (2022). 해동 드립의 증가: 냉동 속도가 얼음 결정화와 근수 역학 변화에 미치는 영향. Food Chemistry, 373, 131461. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2021.131461

Rahelić, S. 외 (1985a). 다양한 온도로 냉동된 소 Longissimus dorsi 근육의 구조: 2부 – −10, −22, −33, −78, −115℃에서 냉동 시의 근육 초미세구조. Meat Science, 14, 73–81. https://doi.org/10.1016/0309-1740(85)90083-X

Rahelić, S. 외 (1985b). 다양한 온도로 냉동된 소 Longissimus dorsi 근육의 구조: 1부 – −10, −22, −33, −78, −115, −196℃에서 냉동 시의 조직학적 변화. Meat Science, 14, 63–72. https://doi.org/10.1016/0309-1740(85)90082-8

Ren, Q. 외 (2022). 콜드체인 물류에서 육류 품질 보장: 종합적 리뷰. Trends in Food Science and Technology, 119, 133–151. https://doi.org/10.1016.j.tifs.2021.12.006

Shackelford, S. 외 (1999). 소고기 longissimus 연도 평가를 위한 슬라이스 전단력 측정법의 평가. Journal of Animal Science, 77, 2693–2699. https://doi.org/10.2527/1999.77102693x

Small, A. 외 (2011). 소고기 및 양고기용 심냉 처리 공정 개발. Meat & Livestock Australia Limited, North Sydney, NSW.

USDA-FSIS. (2013a). The big thaw – 안전한 해동 방법. https://www.fsis.usda.gov/food-safety/safe-food-handling-and-preparation/food-safety-basics/big-thaw-safe-defrosting-methods (2022년 9월 22일 접속).

USDA-FSIS. (2013b). 냉동 및 식품 안전. https://www.fsis.usda.gov/food-safety/safe-food-handling-and-preparation/food-safety-basics/freezing-and-food-safety (2022년 9월 22일 접속).

USDA. (2023). 2022 미국 농업 수출 연감. https://fas.usda.gov/sites/default/files/2023-05/2022-Yearbook_0.pdf (2023년 12월 11일 접속).

Vierck, K. R. 외 (2021). 6개 소고기 근육의 건열 조리법이 휘발성 향미 성분과 소비자 평가에 미치는 영향. Meat and Muscle Biology, 5, 1–14. https://doi.org/10.22175/mmb.11710

Vierck, K. R. 외 (2019). 보강, 익힘 정도, USDA 품질 등급이 소고기 풍미 발달에 미치는 영향. Meat and Muscle Biology, 3, 299–312. https://doi.org/10.22175/mmb2019.05.0014

Wall, K. R. 외 (2019). 그릴 조리 온도가 숙성된 등심, 스트립로인, 등심 스테이크의 연도, 다즙성, 풍미 및 휘발성 향미 성분에 미치는 영향. Meat Science, 150, 141–148. https://doi.org/10.1016/j.meatsci.2018.11.009

Wheeler, T. L. 외 (1990). 냉장 및 냉동 소고기 스테이크의 기호성 평가. Journal of Food Science, 55, 301–304. https://doi.org/10.1111/j.1365-2621.1990.tb06748.x

Wilfong, A. K. 외 (2016). 브랜드화가 소고기 스트립로인 스테이크의 소비자 기호성 평가에 미치는 영향. Meat Science, 112, 114. https://doi.org/10.1016/j.meatsci.2015.08.036

Yau, N. J. N. & Huang, Y. J. (2000). 해동 방법이 수비드 스튜 소고기의 조직 품질에 미치는 영향: 관능 및 기기 분석. Journal of Food Quality, 24, 375–387. https://doi.org/10.1111/j.1745-4557.2001.tb00617.x

Zahir, H. G. (2021). 다양한 해동 방법이 냉동 소고기 longissimus dorsi 근의 이화학적 특성, 전기영동 프로파일, 관능 평가에 미치는 영향. Journal of Animal and Poultry Production, 12, 7–14. https://doi.org/10.21608/jappmu.2021.149200

 

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