일본 단각종 소고기에서 방목 사육이 향기와 맛에 미치는 영향

고기 정보

일본 단각종 소고기에서 방목 사육이 향기와 맛에 미치는 영향

Meat marketer 2025. 5. 8. 01:44

日本短角種牛肉における香気および呈味に及ぼす放牧飼養の影響

요약

육우의 방목 사양은 소의 건강 증진과 지육 중량 증가에 긍정적인 영향을 미친다고 보고된 바 있다. 그러나 쇠고기의 향기나 맛에 방목 사양이 미치는 영향에 대해서는 아직 보고가 부족하다. 이에 본 연구에서는 기타사토대학교 부속 야쿠모 목장에서 방목 사육된 일본단각종 쇠고기를 사용하여, 방목 사양이 쇠고기의 향기 및 맛에 미치는 영향을 검토하였다.

실험에 사용된 쇠고기는 우리 사육기 또는 방목기에 출하된 일본단각종 거세우 각각 3두이며, 실험에는 우치모모(넓적다리 안쪽 부위)와 리브로스(갈비 등심)를 사용하였다. 고체상 마이크로 추출(SPME)법을 이용한 가열 향기 성분 분석 결과, 방목된 쇠고기의 우치모모 부위에서 단맛이나 고소한 향을 나타내는 향기 성분이 다수 검출되었다. 한편, 미각 센서를 이용한 맛 분석 결과, 방목 사양에서 쓴맛과 잡맛, 그리고 단맛이 증가하는 것이 확인되었다. 또한, 패널리스트를 대상으로 한 기호성 시험에서는 방목된 쇠고기에서 먹었을 때의 깊은 맛(‘코쿠’)이 더 강하게 느껴진다는 결과가 얻어졌다.

게다가 방목 쇠고기의 우치모모 부위에서는 마이야르 반응의 기질인 유리아미노산과 포도당 함량이 우리 사육 쇠고기보다 높았으며, 이러한 변화가 향기 및 맛에 영향을 미치는 요인으로 작용한 것으로 판단되었다. 본 연구 결과는 향기 및 맛의 측면에서 방목 사육의 우수성을 보여주는 것으로, 향후 적색육 중심의 쇠고기 생산을 촉진하는 데 크게 기여할 것으로 기대된다.

키워드: 일본단각종, 방목, 향기, 맛, 마이야르 반응

서언

지금까지 일본의 육우 생산에서는 해외에서 수입된 곡물 사료를 이용한 마블링 쇠고기 생산이 주류를 이루었다. 그러나 최근에는 소비자들의 건강 지향적인 경향에 따라 적색육 쇠고기에 대한 수요가 점차 증가하고 있다. 또한 안심하고 안전한 식품을 섭취하고자 하는 소비자의 요구로 인해, 유기 JAS 인증을 받은 유기농 식품에도 관심이 모아지고 있다. 적색육 쇠고기의 생산에는 사육 조건이나 사료가 영향을 미치는 것으로 알려져 있다.

그중 하나인 방목은 소 본래의 생활을 반영하고 있으며, 동물복지의 관점에서도 주목받고 있다. 방목 사육의 이점으로는 근섬유 단면적의 비대화에 따른 지육 수율 향상(가리야, 2004), 스트레스 저항성 향상(다니모토 외, 2003; 하라 외, 2018) 등이 보고되고 있다.

기타사토대학교 수의학부 부속 필드사이언스센터 야쿠모 목장에서는 일본단각종을 주요 품종으로 하여 '여름산 겨울들' 방식의 사육 관리를 실시하고 있으며, 봄부터 가을까지는 방목을 실시하고, 겨울에는 목장 내에서 생산된 롤랩 사일리지 및 그래스 사일리지를 이용하여 우리 안에서 사육하고 있다. 또한 목장에서 발생한 퇴비는 전량 목장의 초지에 환원하는 자원순환형 축산을 실천하고 있다(만다, 2004).

야쿠모 목장에서 사육된 일본단각종은 출하 월령이 약 30개월, 생체중은 약 660kg에 달하며, 얻어지는 쇠고기의 육질은 지방교잡이 적은 적색육이라는 특징을 가지고 있다(오가사와라 외, 2014). 또한, 2009년에는 유기 JAS 인증을 획득하였으며, ‘기타사토 야쿠모규’라는 브랜드명(등록상표)으로 판매되고 있다. 더불어 이 쇠고기에는 건강기능성이 있는 공액리놀레산 함량이 높다는 점도 밝혀져 있으며(만다, 2004), 기존의 생산 형태 및 쇠고기에 비해 많은 장점을 갖고 있음이 시사된다.

우리가 쇠고기를 섭취할 때 느끼는 ‘맛있음’에는 여러 요인이 관련되어 있으며(오키타니, 2002), 대표적으로는 향기와 맛이 있다. 향기와 관련해서는 쇠고기를 가열할 때 일어나는 마이야르 반응이 중요한 역할을 하며, 기호성을 크게 향상시키는 것으로 알려져 있다(Arihara 외, 2019). 또, 맛과 관련해서는 숙성 기간 중 증가하는 아미노산이나 핵산 관련 물질 등이 쇠고기의 감칠맛에 영향을 주는 것으로 알려져 있다(오키타니 외, 1992).

지금까지 방목을 통해 생산된 쇠고기의 향기나 맛에 관한 보고는 드물며, 기초적인 지식의 축적이 요구된다. 또한 일본단각종을 대상으로 한 연구는 이루어지지 않았다. 따라서 본 연구에서는 기타사토대학교에서 사육되는 일본단각종을 대상으로 방목 사육이 가열 향기 및 맛에 미치는 영향을 밝히는 것을 목적으로 하였다.

재료 및 방법

1. 시험 소 및 사양 관리
시험 소는 기타사토대학교 부속 야쿠모 목장에서 사육된 일본단각종 거세 수소로 하였으며, 겨울철 우리 사육 중 출하된 군(우리 사육구)과 여름철 방목 종료 후인 11월에 출하된 군(방목구)에서 각각 3두를 사용하였다. 이들 시험 소는 생후 6개월간 자연 포유를 받은 뒤 이유하였고, 여름철에는 방목, 겨울철에는 우리에서 롤랩 또는 그래스 사일리지를 자유급여하며 사육되었다. 출하 월령은 우리 사육구와 방목구 각각 28±1개월, 28±2개월이었으며, 출하 시 체중은 각각 687±16kg, 653±33kg이었다. 각 군의 출하 전 사료는 우리 사육구에서는 그래스 사일리지를, 방목구에서는 방목 초지를 자유 섭취하도록 하였다. 이들 소에서 얻은 우치모모 또는 립로스를 0℃에서 15일간 습식 숙성(wet aging) 처리한 시료를 실험에 사용하였다. 실험에 사용된 쇠고기 샘플은 세분화한 뒤 가능한 한 지방 조직을 제거하였으며, 사용 시까지 -30℃에서 보관하였다.

2. 가열 향기 성분 분석
시험 전날 4℃에서 24시간 자연 해동한 시료를 사용하였다. 해동한 각 시험구의 쇠고기(우치모모 또는 립로스)를 다진 후 약 5g씩 취하여 형태를 잡고 핫플레이트에서 가열하였다. 가열 조건은 230℃에서 한쪽 면을 1분 가열하고, 여열로 4분간 추가 가열하였다. 가열 중 생성된 향기 성분은 대기 중으로 확산되지 않도록 스테인리스 용기로 밀봉하고, 고상 마이크로 추출법(SPME; Supelco사, USA)을 통해 수집하였다. 수집된 향기 성분은 즉시 GC/MS 분석을 실시하였다. GC/MS 분석은 DB-WAX 컬럼(60m × 0.25mm, 필름 두께 0.25μm; Agilent Technologies)을 장착한 GCMS-QP2010(시마즈, 교토)을 사용하였다. 분석 조건은 캐리어 가스로 헬륨을 사용하고, 기화실 온도는 200℃, 컬럼 온도는 40℃에서 시작하여 5분간 유지한 후, 3℃/min 속도로 210℃까지 상승시켜 35분간 유지하였다. 성분의 동정은 GC/MS로 얻어진 피크의 질량 스펙트럼으로 실시하였고, 동정된 각 성분의 피크 면적 비율을 계산하여 비교하였다.

쇠고기 내 2,5-디메틸-4-하이드록시-3(2H)-푸라논(DMHF) 측정에는 고바야시 외(2018)의 방법을 참고하였다. 230℃ 핫플레이트에서 1분 30초간 양면을 가열한 쇠고기 시료에서 용매 추출법을 통해 향기 성분을 회수하고, GC/MS 분석을 통해 내부 표준물질과의 면적비로 DMHF 생성량을 산출하였다.

3. 미각 센서 분석
쇠고기의 감미 특성을 평가하기 위해, 우리 사육구와 방목구의 우치모모 및 립로스 약 40g을 증류수와 함께 5배량으로 식품가공기에 넣고 혼합하였다. 이후 4℃, 3,000rpm 조건으로 20분간 원심분리한 뒤, 얻어진 상층액을 얼음 위에서 여과하여 측정 시료로 사용하였다. 측정에는 미각 인식 장치 SA402B(인텔리전트 센서 테크놀로지, 가나가와)를 사용하였으며, 산미, 염미, 감미, 고미, 감칠맛에 더해 수렴미, 수렴미 자극, 고미 잡미, 감칠맛의 깊이 등 총 9개 항목을 측정하였다. 또한 시판 쇠고기와의 비교를 위해, 일본흑우 및 호주산 쇠고기의 모모 부위를 동일한 방법으로 분석하였다.

4. 기호도 시험
쇠고기를 실제로 섭취했을 때의 평가를 위해 이점 기호법을 사용하였다. 이는 패널리스트에게 두 개의 시료를 제시하고 어느 쪽이 더 기호에 맞는지를 평가하게 하는 방법이다(후루카와, 1997). 실험에는 우리 사육 또는 방목 사육된 쇠고기(립로스)를 사용하였고, 기존 보고(오리메 외, 2012)를 참고하여 쇠고기를 시험 전날 4℃에서 24시간 자연 해동한 후, 조리 20분 전 실온에 두고, 2×4×0.5cm 크기로 절단하여 230℃에서 1분 30초간 양면을 가열하였다. 평가자는 훈련받지 않은 본 연구실의 학생 및 교직원(남성 11명, 여성 9명)으로, 가열 후 쇠고기를 제공하고 평가를 실시하였다. 평가는 "염미", "감칠맛", "감미", "고미", "풍미", "식감", "향", "종합 평가", "기호도" 항목에서 어느 시료가 더 강하게 느껴졌는지를 판단하게 하였다.

5. 마이야르 반응 기질 측정
마이야르 반응은 고기 내의 유리 아미노산과 환원당이 가열됨으로써 발생한다. 이에 따라 본 연구에서는 쇠고기 내 유리 아미노산 함량을 티로신 등가로 측정하고, 환원당으로서의 포도당 함량을 측정하였다. 유리 아미노산 함량은 Hull(1947)의 방법에 따라, 쇠고기 시료 30g에 증류수 60ml를 넣고 핸드믹서로 혼합한 후, 여과하여 얻은 여액을 4℃, 10,000rpm, 10분 조건으로 원심분리하고 상층액을 회수하였다. 회수된 상층액에 증류수 및 트리클로로아세트산 용액을 첨가하여 재차 원심분리한 후, 페놀 시약과 탄산나트륨 용액을 첨가하고 실온에서 5분간 반응시켰다. 반응 후 흡광도 650nm에서 측정하여 쇠고기 내 유리 아미노산 함량을 티로신 등가로 산출하였다.

포도당 함량 측정에는 Glycogen assay kit(코스모바이오, 도쿄)를 사용하였다. 시료 쇠고기 2g에 PBS 98ml를 첨가하고, 위와 동일한 조건으로 원심분리한 뒤, 얻은 용액을 2배 희석하여 포도당을 측정하였다.

6. 통계 분석
통계 분석에는 Excel 통계 소프트웨어(BellCurve, Ver.7.0, 도쿄)를 사용하였다. SPME법을 통한 향기 성분 비교에는 t-검정을, 기호도 시험 결과에는 이항 검정을 통해 우리 사육과 방목 사육 쇠고기 간의 차이를 판별하였다. 또한 쇠고기 내 마이야르 반응 기질 측정에 있어서는 사육 조건 및 부위를 요인으로 하는 분산분석을 실시하고, Tukey-Kramer법으로 유의차를 판정하였다.

결과 및 고찰

가열 향기 성분 분석
SPME법을 이용한 가열 향기 성분 분석 결과, 약 200종류의 피크가 확인되었다. 이 중 가열 시 메일라드 반응에 의해 생성되는 향기 성분에 주목하였다. 립로스에서는 사육 조건에 따른 큰 차이가 관찰되지 않았지만, 우치모모에서는 차이가 나타났다. 방목 사육된 우치모모에서 차이가 있었던 향기 성분의 평균 면적 비를 그림 1에 제시하였다. 우리 사육군보다 많이 검출된 성분으로는 피라진류(2,3-디메틸피라진, 2,5-디메틸피라진, 2,6-디메틸피라진), 아세트알데하이드, 메티오날, DMHF, 2,3-디하이드로-3,5-디하이드록시-6-메틸-피란-4-온(DDMP) 등이 있다. 통계 분석 결과, 견과류와 같은 향을 가진 피라진류는 방목군에서 유의하게 많았으며(p < 0.05), 피라진류는 메일라드 반응 중 스트레커 분해에 의해 생성되는 것으로 알려져 있다(하야세 외, 2016). 이 반응은 가열 중 α-디카르보닐 화합물과 유리 아미노산이 반응해 피라진류와 알데하이드류를 생성하는 과정이다. 피라진류는 가열된 식품의 구수한 향에 크게 기여하며, 메일라드 반응으로 생성되는 대표적인 향기 성분이다.

또한 방목군에서 높은 경향(p < 0.1)을 보인 고기 향을 가진 메티오날은 메티오닌의 스트레커 분해로부터 생성되며, 가열된 육류 향의 주요 성분이다. 방목군에서 높은 경향(p < 0.1)을 보인 캐러멜 향의 DMHF와 달콤한 버터향을 가진 DDMP는 당류로부터 유래되어 생성되는 것으로 보인다. 이전 연구에서 DMHF의 향이 자율신경계를 통해 혈압 강하(Zhou 외, 2018) 및 식욕 증진(Yokoyama 외, 2020)을 유도하는 것으로 밝혀졌다. 쇠고기 가열 향기에서도 DMHF가 검출되어(Watanabe 외, 2015), 가열 시의 향기에 기여하는 것으로 판단된다. 이에 DMHF 생성량의 차이를 보다 정밀하게 파악하기 위해 용매 추출법으로 측정한 결과를 그림 2에 나타내었다. SPME법의 결과와 마찬가지로, 방목된 우치모모에서 DMHF 함량이 유의하게 높았다(p < 0.05).

이러한 향기 성분의 변화를 통해, 방목된 쇠고기(우치모모)는 우리 사육된 쇠고기보다 달콤하고 구수한 향이 더 강하게 느껴질 수 있음이 시사되었다. 낙농우에 관한 연구에서는, 방목으로 인해 목초 향(pastoral flavor)이 검출되며 방목 시간이 길수록 증가하는 것으로 보고된 바 있다(Ueda 외, 2016). 또한 Watanabe 외(2008)는 조사사료로 비육된 호주산 쇠고기 피하지방의 가열 향기에서 테르페노이드류가 다수 검출된다고 보고하였다. 그러나 본 실험에서는 목초 유래로 알려진 저급 알코올류의 함량에 큰 차이가 없었고, 테르페노이드류는 검출되지 않았다. 이는 이번 실험에서 사용된 쇠고기 시료가 가능한 한 지방 조직을 제거했기 때문에, 목초 유래 성분이 검출되지 않았을 가능성이 있다. 향후 지방 조직이 포함된 향기 분석은 지방만을 대상으로 수행할 필요가 있다.

한편, 방목된 우치모모에서는 아세토인과 디아세틸에서도 차이가 관찰되었으며, 특히 아세토인의 경우 유의한 차이(p < 0.05)가 확인되었다. 이들 성분은 마블링이 풍부한 일본 와규의 가열 향기 중에도 많이 존재하며, 이른바 ‘와규향’에 기여하는 것으로 알려져 있다(마츠이시 외, 2004). 일반적으로 방목된 쇠고기는 적색육 중심이며 지방 교잡이 적은 것이 특징이다. 본 연구에서 사용된 쇠고기 또한 사육 조건과 관계없이 지방 교잡 정도(BMS)는 약 2 수준으로 큰 차이가 없었다. 따라서 이들 성분의 차이는 지방 교잡이 아닌 사료 성분 등의 영향일 가능성이 있다.

이상의 결과로부터, 방목 사육된 쇠고기(우치모모)는 지방 냄새가 억제되고 육질 향과 달콤하고 구수한 향이 강해지는 경향이 있으며, 메일라드 반응이 그 향기 형성에 크게 영향을 미친다는 점이 시사되었다.

그림 1. SPME법에 의한 향기 성분의 비교 (우치모모)

이 그래프는 SPME법으로 얻은 전체 피크 중 각 향기 성분이 차지하는 면적 비율(%)을 평균과 표준편차로 나타낸 것이다. 분석 대상은 3개 개체이며, 통계적 유의성 검정을 병행하였다.

검정 막대: 우리(舎飼) 사육 쇠고기
흰 막대: 방목(放牧) 사육 쇠고기

향기 성분 약어:

DMHF: 2,5-디메틸-4-하이드록시-3(2H)-푸라논
DDMP: 2,3-디하이드로-3,5-디하이드록시-6-메틸-피라논

2,3-디메틸피라진, 2,5-디메틸피라진, 2,6-디메틸피라진은 방목 사육 쇠고기에서 유의하게 높은 비율을 나타냈다 (*p < 0.05).
메티오날, DMHF, 아세토인, 디아세틸은 방목군에서 높았으며, 이 중 일부는 경향 차이를 보였다 (#p < 0.1).
전반적으로 방목 사육된 쇠고기에서 구수한 향기 성분이 더 많이 생성되었음을 보여준다.

2,3-디메틸피라진, 2,5-디메틸피라진, 2,6-디메틸피라진은 피라진계 화합물로, 고기나 구운 음식에서 발생하는 향기 성분 중에서도 특히 고소한(구수한), 볶은 견과류, 구운 향을 담당하는 대표적인 물질이다. 이들은 메일라드 반응의 결과물로, 가열된 단백질과 당 사이의 반응에서 생성된다.

아래는 각각의 특성과 의미를 정리한 내용이다:

🔹 1. 2,3-디메틸피라진 (2,3-Dimethylpyrazine)

향기 특성: 구운 땅콩, 볶은 향, 고소한 향
발생 경로: 메일라드 반응 중 아미노산 분해 산물에서 생성
식품 예시: 땅콩, 구운 고기, 초콜릿 등

🔹 2. 2,5-디메틸피라진 (2,5-Dimethylpyrazine)

향기 특성: 고소하고 따뜻한 향, 볶은 향
기능성: 향미 강화제로도 응용 가능
기여도: 가열육류 특유의 풍미를 크게 좌우

🔹 3. 2,6-디메틸피라진 (2,6-Dimethylpyrazine)

향기 특성: 구운 곡물, 고소한 향
기타 정보: 다른 피라진류와 함께 복합적인 향미 형성에 기여

🔬 이 세 성분의 공통점

메일라드 반응 지표로 활용 가능
방목 쇠고기에서 더 높은 함량을 보임 → 이는 고기의 향기 품질을 향상시킨다는 의미로 해석 가능
**산화적 스트레스를 적게 받는 사육 환경(예: 방목)**에서 더 많이 생성되는 경향이 있음

이 그래프는 **DMHF (2,5-Dimethyl-4-hydroxy-3(2H)-furanone)**의 생성량을 **溶媒抽出法(용매추출법)**을 통해 분석한 결과를 나타낸 것이다. 분석 대상은 일본 단각종 쇠고기의 두 부위(우치모모, 리브로스)이며, 사육 방식(사육 [검정], 방목 [흰색])에 따른 차이를 비교하고 있다.

그림 2 설명: 용매추출법에 의한 DMHF 생성량 비교

Y축: 피크면적 (DMHF/IS) — 내부표준물질에 대한 상대값
X축: 부위별 비교 – 우치모모(ウチモモ), 리브로스(リブロース)
검은 막대: 舎飼 (사육)
흰 막대: 放牧 (방목)
'*' 기호: 통계적으로 유의한 차이 (p < 0.05)

우치모모 부위에서는 방목육이 사육육보다 DMHF 생성량이 유의하게 높음.
→ 이는 방목에 의해 메일라드 반응 전구물질(예: 당, 아미노산)이 풍부해졌기 때문으로 해석 가능.
리브로스 부위에서는 두 그룹 간에 유의한 차이가 없었음.
→ 이 부위에서는 사육 방식보다 근내지방이나 근육 특성이 더 큰 영향을 주었을 가능성 있음.

DMHF는 구운 고기에서 카라멜향·달콤한 향기를 내는 주요 화합물로, 소비자의 식욕 자극과도 관련이 있다.
이 데이터를 통해 방목육이 기호성 높은 향기 형성에서 이점을 가질 수 있음을 시사한다.

미각 센서 분석

우치모모 및 리브로스 부위에 대한 미각 센서 분석 결과를 그림 3에 제시하였다. 그림에는 측정된 9개 항목 중 "산미", "쓴맛 잡미", "감칠맛", "염미", "감칠맛의 깊이", "단맛"의 6개 항목이 나타나 있다. 이번에 사용된 미각 센서에서는 수치 차이가 1일 경우, 농도 차이 약 20%에 해당하며, 사람의 미각으로도 그 차이를 감지할 수 있는 것으로 알려져 있다.

사육 방식에 따라 약 1 정도의 차이가 있었던 항목은 쓴맛 잡미와 단맛이었고, 부위에 관계없이 방목된 고기에서 높은 수치를 보였다. 쓴맛 잡미는 이소알파산이나 야초 등에 포함된 쓴맛 성분에 반응하며, 저농도에서는 음식의 깊은 맛이나 숨은 맛을 형성하는 역할을 하는 것으로 알려져 있다.

사육과 방목에 따른 쓴맛 잡미 값을 비교한 결과, 4~5 정도의 큰 차이가 있음이 확인되었다. 쓴맛 잡미 센서에 반응하는 성분을 고려할 때, 이러한 차이는 방목 시 섭취한 방목초의 영향이 큰 것으로 판단되었다. 나카무라 외(2011)는 이탈리안 라이그라스가 풍부한 초지에서 사육된 갈색와규의 고기에서, 건초 및 배합사료를 먹인 소보다 쓴맛 잡미 수치가 높았다고 보고하였다. 본 실험에서도 이와 유사하게 방목초가 쇠고기의 풍미에 영향을 준 것으로 보인다.

한편, 미각 센서에서 측정되는 단맛은 단당류, 이당류 및 당알코올 등에 반응한다. 육류 내 당질은 극히 적은 양이지만, 사육 조건의 차이로 인해 단맛에서 차이가 나타났다는 점은 매우 흥미로운 결과이다.

이상의 미각 센서 결과를 통해, 방목된 쇠고기는 섭취 시 깊은 맛(코쿠)과 단맛이 강하게 느껴질 수 있음을 시사한다. 또한, 그림 4에는 흑모와규 및 호주산 쇠고기와의 비교 결과도 제시되어 있다. 흑모와규 및 호주산 쇠고기와 비교해도 방목 쇠고기는 쓴맛 잡미와 단맛이 강하게 나타났으며, 이러한 결과를 통해 풍미에 있어서만 본다면, 키타사토 야쿠모 소는 와규나 호주산 적색육보다도 뛰어난 풍미를 가지고 있음이 밝혀졌다

이 그림은 도표 3: 사육 조건의 차이에 따른 풍미 비교입니다.

(A)는 우치모모 부위, (B)는 리브로스 부위의 결과를 보여줍니다.
검은색 막대는 사육(舎飼), 흰색 막대는 방목(放牧) 조건에서 사육된 고기를 의미합니다.
세로축은 미각 센서 반응 값이며, 각 항목은 왼쪽부터 순서대로 산미, 쓴맛 잡미, 감칠맛, 염미, 감칠맛의 깊이, 단맛입니다.

주요 관찰 포인트:

두 부위 모두에서 쓴맛 잡미와 단맛은 방목육이 높게 나타남.
특히 쓴맛 잡미는 우치모모에서 방목육이 매우 높은 수치를 보여줌.
감칠맛과 감칠맛의 깊이(旨味コク)는 사육육이 더 높거나 유사.
산미는 전체적으로 큰 차이는 없지만, 리브로스에서 약간 높게 나타남.

이 그래프는 앞서 번역한 문장 내용과 일치하며, 방목육이 코크(풍미의 깊이), 단맛, 쓴맛 잡미에서 더 풍부한 맛을 가질 가능성을 뒷받침하고 있습니다.

식미 시험 결과 및 고찰

식미 시험 결과는 그림 5에 나타냈다. 리브로스를 사용한 식미 시험에서, 방목 사육된 쇠고기에서 더 강한 ‘코크(감칠맛의 깊이)’를 느낀 패널리스트가 유의하게 많았으며(p < 0.05), 이 결과는 통계적으로도 뒷받침되었다. 식품의 코크를 부여하거나 강화하는 요인으로는 감칠맛 관련 성분(예: 쓴맛 성분 등) 및 **향기 성분(예: 피라진류)**이 있다는 것이 알려져 있다(니시무라 외, 2016). 이번 실험에서는 맛 센서 분석 결과에서 방목 쇠고기에서 쓴맛 잡미 수치가 높게 나타났기 때문에, 쇠고기 내의 쓴맛 성분이 코크의 강도에 영향을 주었을 것으로 판단된다.

단맛에 대해서는 유의한 차이는 없었으나, 방목 쇠고기에서 더 강하게 느낀 패널리스트가 많은 경향이 있었고(p < 0.1), 이는 흥미로운 결과로 평가된다. 실제 섭취 시에는 향기 또한 맛에 큰 영향을 준다. 앞선 향기 성분 분석 결과에 따르면, 우치모모 부위에서는 DMHF와 DDMP와 같은 단향(달콤한 향)을 나타내는 성분이 사육군보다 방목군에서 더 많이 검출된 바 있다. 따라서, 리브로스를 사용한 본 식미 시험보다도 우치모모 부위를 사용할 경우 단맛 평가가 더 명확하게 드러날 가능성이 있다.

흥미로운 점은 **‘향기’ 항목에서 사육 쇠고기를 선호한 패널리스트가 많았다는 경향(p < 0.1)**이다. 앞서 리브로스의 향기 성분 분석에서는 사육 조건에 따른 큰 차이가 없었기 때문에, 패널리스트에게 제공된 쇠고기의 크기나 온도가 향기의 평가에 영향을 미쳤을 가능성이 있다. 오가사와라 외(2013)는 맛을 구별할 수 있는 패널리스트를 사용한 식미 시험에서, 사육된 쇠고기가 향미 측면에서 더 호감을 얻었다고 보고하였다. 이러한 결과로부터, 향기가 식미에 미치는 영향을 정확히 평가하기 위해서는 우치모모 부위로 시험을 진행하거나, 불쾌한 향기를 유발하는 성분에도 주목하여 분석을 진행할 필요가 있다.

또한, ‘염미(짠맛)’ 항목에서는 사육 쇠고기가 유의하게(p < 0.05) 더 높게 평가되었다. 하지만 맛 센서의 결과에서는 사육 조건에 따른 차이가 확인되지 않았다. 맛의 인지는 선맛과 후맛으로 나뉘며, 염미는 선맛, 코크는 후맛에 해당된다. 다시 말해, 사육 쇠고기는 선맛이 강하고 상대적으로 담백한 맛, 방목 쇠고기는 코크가 강하고 진한 맛으로 느껴졌을 가능성이 있다.

또한, 다수의 패널리스트로부터 방목 쇠고기는 처음에는 맛이 약하게 느껴지지만, 씹을수록 맛이 강해진다는 코멘트가 있었고, 선맛과 후맛에 대해서는 앞으로 더 자세한 분석이 요구된다. 와타나베 외(2016)는 돼지고기에서 지근섬유(늦은 수축 섬유)의 비율이 증가할수록 기호성이 높아진다고 보고한 바 있다. 지근섬유의 증가는 보수성과 관련이 있고, 이는 씹을 때의 다즙성에 영향을 준다.

야쿠모 목장에서 사육되는 일본단각종 역시 특이적인 지근섬유가 발현된다는 사실이 보고되어 있으며(오가사와라 외, 2017), 이러한 근섬유 유형의 차이가 식미 시험에서 선맛 및 후맛에 영향을 준 요인 중 하나로 작용했을 가능성이 있다.

이번 식미 시험은 훈련받지 않은 일반 패널리스트를 대상으로 진행된 실험이기 때문에, 앞으로 더 정확한 감칠맛의 차이를 밝히기 위해서는 훈련된 패널리스트를 활용한 정밀한 평가 방법이 필요하다.

이 그림은 그림 4. 시판 쇠고기와의 감칠맛 비교에 관한 것으로, 사육 방식(사육/방목)과 상업용 쇠고기(흑모화우, 호주산 쇠고기) 간의 우치모모 부위에 대한 맛 센서 반응값을 비교한 것이다.

축의 항목은 6가지 맛 요소로 구성되어 있으며, 각각:
- 酸味: 산미
- 苦味雑味: 쓴맛·잡미
- 旨味: 감칠맛
- 塩味: 염미
- 旨味コク: 감칠맛 깊이(코크)
- 甘味: 단맛
주요 결과 요약:
- **苦味雑味(쓴맛·잡미)**와 **甘味(단맛)**에서 방목육이 흑모화우 및 호주산보다 높음.
- **旨味(감칠맛)**과 **旨味コク(코크)**는 흑모화우가 다소 높은 경향.
- **酸味(산미)**는 방목육과 사육육 모두 흑모화우, 호주산에 비해 현저히 낮음.
- **塩味(염미)**는 큰 차이 없음.

이 결과는 방목육(북리 야쿠모규)이 시판되는 일반 흑모화우 및 호주산 쇠고기보다 쓴맛 잡미와 단맛에서 두드러지며, 이는 감칠맛의 깊이(코크)나 복합적인 맛의 요소에 기여할 수 있음을 시사한다. 반면, 흑모화우는 감칠맛과 감칠맛 깊이 측면에서 강점을 보이나, 단조롭거나 기름진 느낌이 더 클 수 있다.

이 이미지는 그림 5. 리브로스에 대한 식미(食味) 시험 결과를 나타낸 막대그래프입니다. 다음은 주요 내용입니다:

대상: 북리야쿠모규(방목육)와 일반 사육육(舎飼)을 **각각 20명의 실험 참가자(북리대 대학원생)**에게 비교시식
항목: 각 맛 항목별로 어느 쪽을 더 선호했는지에 따라 참가자 수를 막대로 표시
항목:
- 塩味 (염미)
- 旨味 (감칠맛)
- 甘味 (단맛)
- 苦味 (쓴맛)
- コク (맛의 깊이, 풍부함)
- 食感 (식감)
- 香り (향)
- 総合評価 (종합 평가)
- 好み (기호, 선호도)

염미(塩味): 사육육을 선택한 참가자가 유의적으로 많음 (*p < 0.05).
코크(コク): 방목육을 선택한 참가자가 유의적으로 많음 (*p < 0.05).
감칠맛, 단맛, 식감, 종합 평가, 선호도 등은 통계적으로 유의한 차이는 없지만, 방목육이 전반적으로 더 많은 선택을 받는 경향을 보임.
**향기(香り)**에 대해서는 오히려 사육육을 선호하는 경향.

방목육은 **'코크'(맛의 깊이)**에서 강점을 보여 풍미 있는 고기로 인식됨.
반면 사육육은 염미가 강하게 느껴져 초기 자극(선미, 선맛)에서 우세.
향의 평가에서는 사육육 선호 → 제공 온도, 조각 크기, 지방 포함 정도 등이 영향 미쳤을 가능성.

그림 6. 각 부위의 유리 아미노산 및 글루코스 함량 비교 결과

(A) 유리 아미노산 함량 (티로신 환산값 기준)
- 우치모모 부위에서 방목 사육한 쇠고기(흰 막대)는 사육 사육된 쇠고기(검은 막대)보다 유의하게 높은 유리 아미노산 함량을 보임 (p < 0.05).
- 리브로스 부위에서는 사육 방식에 따른 유의한 차이가 없음.
(B) 글루코스 함량 (μmol/g)
- 우치모모 부위에서 방목육의 글루코스 함량 역시 유의하게 높음 (p < 0.05).
- 리브로스 부위는 사육 방식에 따른 차이 없음.

방목 사육이 우치모모 부위의 메일라드 반응 기질인 유리 아미노산과 글루코스의 함량을 높이는 데 명확한 영향을 준다는 결과다. 이는 방목 시의 운동량 증가, 방목초 기반 사료 섭취, 지근섬유 비율 변화 등이 복합적으로 작용한 것으로 보인다. 리브로스에서는 이러한 변화가 나타나지 않았으며, 이는 부위 특성과 관련이 있을 수 있다.

메일라드 반응 기질의 측정

우치모모(안쪽 넓적다리살) 부위와 리브로스 부위의 쇠고기에서 유리 아미노산과 글루코스 함량을 측정한 결과를 그림 6에 나타냈다. 유리 아미노산 함량은 방목된 우치모모 부위에서 사육된 것보다 높은 값을 보였다(그림 6-A). 이번에 사용한 쇠고기는 숙성 기간이나 숙성 방식에 차이가 없었기 때문에, 이러한 차이는 사육 조건이나 사료의 차이에 의한 것으로 판단된다. 지금까지 방목 사육이 쇠고기 내 유리 아미노산 총량을 증가시킨다는 보고는 일부 존재하지만(常石 외, 2006; 中村 외, 2015), 그 메커니즘을 구체적으로 고찰한 연구는 거의 없다.

만약 방목 사육이 유리 아미노산 증가를 유도한다면, 이는 생전 혹은 도축 이후에 발생하는 변화일 가능성이 있다. 생전 요인으로는 방목 기간 동안의 운동에 따른 영향이 고려된다. Mashima 외(2019)는 흑모화우에서 지근섬유(적근)의 비율이 높아질수록 유리 아미노산 총량도 높아진다는 사실을 보고하였다. 즉, 방목기의 운동이 근섬유 변화에 영향을 주고, 이로 인해 아미노산 함량이 증가한 것으로 추정된다.

반면 사후 요인으로는 근육 내 존재하는 효소의 작용이 고려된다. 그러나 방목 사육된 쇠고기에서 내재성 단백질 분해 효소 활성이 달라졌다는 보고는 없으며, 이에 대한 실제 측정과 비교 연구가 필요하다. 또한 아미노산은 각각 고유의 맛을 갖고 있으며 맛에 큰 영향을 준다. 따라서 이번 실험에서 측정한 티로신 외 다른 아미노산도 추가로 분석하고, 맛과의 관계를 고찰할 필요가 있다.

한편, 글루코스 함량 또한 방목된 우치모모 부위에서 사육된 것보다 유의하게 높은 값(p < 0.05)을 보였다(그림 6-B). 방목육의 높은 수치는, 사육구에서는 그라스 사일리지를 급여한 반면 방목구에서는 방목초를 자유 채식한 점에서 차이가 발생한 것으로 보인다. 방목초는 그라스 사일리지보다 비섬유성 탄수화물(NFC) 함량이 높기 때문에, 이것이 육중 글루코스 함량에 영향을 미쳤을 가능성이 있다. 또한 운동에 따른 포도당 운반체(Glut4)의 변화도 영향 요인으로 고려된다. Glut4는 세포질 내 포도당 흡수에 관여하며, 흑모화우에서 방목 사육 시 해당 mRNA 발현이 증가된다는 보고가 있다(木戸, 2010).

이상의 결과로부터, 방목 사육은 특히 우치모모 부위에서 메일라드 반응의 기질인 유리 아미노산과 글루코스의 변화를 유도함을 알 수 있었다. 고마츠 외(2020)는 쇠고기의 육질 등급별 관능 특성과 이화학 특성을 조사하여, 글리코겐이나 일부 아미노산이 달콤한 향기나 고기 향에 기여한다고 보고하였다. 본 연구 결과는 이러한 기존 연구와 대체로 일치하며, 메일라드 반응이 향기 형성에 크게 기여한다는 점을 시사한다.

그러나 맛에 있어서는 리브로스 부위에서 유리 아미노산이나 글루코스 함량 차이는 보이지 않았음에도, 맛 센서에서는 방목육에서 쓴맛과 단맛 값이 더 높게 나타났다. 이는 리브로스 부위에서는 유리 아미노산과 글루코스가 맛에 미치는 영향이 적을 수 있음을 시사한다. 따라서 맛의 차이에 대해서는 운동량이나 사료 성분에 더 집중하여 상세한 검토가 필요하다고 판단된다.

이번 연구에서는 일본 단각종(日本短角種)을 대상으로 방목 사육이 향기와 맛에 미치는 영향을 검토한 결과, 사육 방식보다 방목 방식이 향기와 맛 모두에서 우수함을 입증하였다. 또한 이러한 차이의 원인으로 쇠고기 내 영양 성분 차이가 관련되어 있음을 확인하였다. 일본 단각종을 사용한 본 연구는 이 분야에서 최초의 시도이며, 매우 귀중한 지견을 제공하였다.

앞으로 증가가 예상되는 붉은 살코기 수요에 대응하기 위해, 유휴 농지를 활용한 방목 사육 방식이 확산될 것으로 보인다. 현재, 이번에 소개한 야쿠모 목장의 생산 방식을 더 널리 보급하기 위한 연구와 실천이 진행되고 있다(小笠原, 2020). 본 연구에서 얻은 결과를 바탕으로, 방목 사육을 확산시키기 위한 노력을 지속해 나가고자 한다.

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