제조조건에 따른 사골 곰탕의 품질특성

본 실험에 사용된 한우 사골 및 잡뼈는 경기도 고삼 농 협 푸드센터로부터 제공 받아 사용하였다. 소금은 천일염 (100%, Haeri NH, Gochang, Korea), 정제염(CJ, Seoul, Korea), 그리고 수용성해조칼슘(12.5%, IN SUNG F&P CO, Suwon, Korea)을 사용 하였다.

은박 용기에 사골과 잡뼈를 500 g을 칭량하고 물 1,500 mL(사골,잡뼈:물=1:3)를 가하였다. Autoclave(Core tech., Hwaseong, Korea)를 사용하여 121℃에서 시간 별(3, 5, 8, 11, 15 h)로 추출한 뒤 냉장 보관하면서 시료로 사용 하였다.

염 첨가 조건은 무염 사골곰탕 제품(Ansungmachum gomtang, Ansung, Korea)에 천일염 0.2%, 정제염 0.2% 첨 가한 후 stirrer을 이용하여 10분간 교반 후 autoclave(Core tech., Hwaseong, Korea)를 사용하여 121℃에서 15분간 멸 균 처리하였다.

칼슘 첨가조건으로는 무염 사골곰탕 제품에 수용성 해조 칼슘으로 1%(w/v) Ca 용액 50 mL를 제조하였다. 1% 용액 을 5배 희석하여 0.2% Ca첨가 용액을 만들고, stirrer을 이 용하여 10분간 교반 후 10배 희석하여 0.02% 시료를 제조 하였다. 0.4%, 0.008% Ca첨가 시료를 같은 방법으로 교반 후 각각 100배, 10배 희석하여 0.004% Ca첨가, 0.0008% Ca 첨가 시료를 제조하였다. 제조한 칼슘 첨가 사골 곰탕을 homogenizer(YJ Corp, Gunpo, Korea)를 이용하여 20MPa 압 력에서 30분간 균질화 한 후 autoclave(Core Tech, Hwaseong, Korea)로 121℃에서 15분간 멸균 처리하였다.

조단백질 분석은 AOAC(Park et al., 2011)의 표준분석법 에 준하여 semimicro Kjeldahl 법으로 붕산에 의한 암모니 아 포집을 이용하여 0.1 N-HCl로 적정하였다.

아미노산도는 국세청 주류분석규정(Kim & Yi, 2010)에 따라 측정하였다. 시료 10 mL를 취하여 페놀프탈레인 지시 약을 3방울 가한 뒤 0.1 N C₂H₂O₄ 용액으로 pH 7.0으로 중화 한 후 중성포르말린 용액 5 mL를 가하여 유리된 산 을 0.1 N NaOH 용액으로 담홍색이 될 때까지 적정하여 그 적정 mL수를 a라 하면 다음 식에 의하여 아미노산도를 결정하였다.

아미노산도 = a * F

Glycine(g/100 mL) = 아미노산도*0.0075*10

전처리-염산 가수 분해법으로 실시하였고, 단백질량 3mg을 일정량 취하여 6 N HCl 30 mL를 가한 후 130℃ 에서 24시간 가수분해 하였다. 가수분해가 끝난 뒤 초 순 수로 100 mL가 되도록 희석시킨 후 0.45 μm 수용성 syringe filter로 여과하였다. 가수분해 된 시료를 다시 1:1 로 희석한 후 HPLC(Agilent 1200LC, Santa Clara, CA, USA)로 분석하였다(Table 1). 반응 프로토콜은 pre-amino acid 반응이 자동 수행되며 적은 양의 borate buffer, OPA/ MPA, FMOC 시약과 함께 시료를 단계적으로 혼합한 후 반응을 종결하였다.

탁도는 사골곰탕에 0.2% 천일염 첨가구, 0.2% 정제염 첨가 구를 10배, 50배, 100배로 희석하여 UV spectrophotometer (Genesys 10-S, Thermo Fisher Scientific Inc. Waltham, MA, USA)를 이용하여 550 nm에서 흡광도를 측정하였다.

입도는 정제염 첨가구, 천일염 첨가구, 칼슘 첨가구를 시 료로 입도분석기(Bluewave, Microtrac, Largo, FL, USA)를 이용하여 0.01810-2000 μm 범위에서 부피비(%)와 평균 diameter(μm)로 나타내었다.

추출시간에 따른 조단백, 아미노산, glycine의 함량변화는 Fig. 1에 나타내었다. 조 단백질의 함량변화는 3시간에서 5 시간 사이에서 단백질의 용출이 가장 많이 이루어 져 급격 히 증가하였고 이후 시간이 지남에 따라 15시간까지 점진 적으로 1% 함량 이내에서 증가하는 경향을 보였다. 끓이는 시간이 증가할수록 단백질 함량의 점진적으로 증가하며 특 히 8시간 이후부터 급격히 증가한다는 연구결과(Kim, 2006)와는 다른 양상을 보였는데 이는 가열방식과 압력의 차이에서 기인된 것으로 생각된다. 아미노산 역시 3시간에 서 5시간 사이에 급격히 증가하였고 이후 소폭 증가하는 경향을 보였다. 3-5시간 동안 추출한 시료는 추출한 다음 24시간 냉장보관 시 겔이 형성 되었으나 8시간 이상 추출 한 경우에는 겔이 형성되지 않았으며 추출시간이 증가함에 따라 곰탕의 색이 진한 갈색으로 변하는 것을 볼 수 있었 다(Fig. 2). 이러한 결과는 겔형성에 필요한 myosin, actin, actomyosin 등 육 단백질의 가수분해 증가(Lee, 1998)가 주 원인인 것으로 판단된다. 곰탕의 추출시간에 따른 겔화 여부를 판단할 수 있는 지표로는 조단백질에 대한 glycine 의 비율을 사용하였는데 이 값이 3.9 이상 되는 경우 겔이 형성되지 않음을 알 수 있었다. 사골곰탕의 아미노산 조성 은 동물성 단백질의 기본 아미노산인 glycine의 함량이 추 출시간에 관계없이 가장 높았고 hydroxy proline, proline, alanine, glutamate, arginine 등의 함량이 다른 아미노산에 비해 높았다(Table 2). 이러한 아미노산 조성은 Golan & Jelen(1979)의 연구결과와 일치하였다. 또한 추출시간 3시간 에서 5시간 사이에서 모든 아미노산 함량이 급격히 증가하 였고 이후 완만히 증가하는 경향을 보였다.

Fig. 1. Changes in contents of amino acid, crude protein and glycine/crude protein of beef-bone broth during extraction time.

Download Original Figure

Fig. 2. Changes in gel formation and color of beef-bone broth with extraction time: (A) 3 h, (B) 5 h, (C) 8 h, (D) 11 h, (E) 15 h.

Download Original Figure

염 종류에 따른 곰탕의 흡광도를 측정한 결과는 Table 3 에 나타내었다. 10배 희석하였을 때 천일염 첨가구의 탁 도는 1.952로 정제염 첨가구의 1.916보다 높았고 희석비율 을 높인 경우에도 천일염 첨가군의 탁도가 정제염 첨가군 의 탁도보다 높은 결과를 나타내었다. 상대습도가 높은 조 건에서 정제염이 천일염에 비해 많은 수분 증가량을 보였 다는 연구결과(Lee, 2013)에 따라 곰탕에 첨가하는 정제염 의 경우 용해도가 천일염에 비해 높은 것으로 생각된다. 또한 천일염은 사골 곰탕 입자와의 응집력이 정제염에 비 해 커서 floc 형성이 촉진됨으로써 빛의 투과를 막아 흡광 도 값이 증가한 것으로 생각되며(Fig. 3), 입도 분석 결과 천일염 첨가구의 입자크기가 2.181 μm로 정제염 첨가구의 1.820 μm보다 입자크기가 큰 것으로 확인되었다(Table 4). 따라서 천일염보다 정제염이 곰탕의 장기보존 시 층 분리 나 floc 형성을 억제하여 곰탕에 첨가하는 염으로 적합함 을 알 수 있었다.

Fig. 3. Phase microscope determination of beef-bone broth added with (A) solar salt and (B) refined salt.

Download Original Figure

칼슘첨가에 따른 탁도 및 입도 분석 결과는 Table 5와 6 에 나타내었다. 흡광도는 50배 희석 시 칼슘 0.02% 첨가 구의 경우 0.304로 0.004% 첨가구의 0.277과 0.0008%의 0.266에 비해 높은 값을 나타내었다. 입도분석 결과 칼슘을 첨가하지 않은 대조구의 경우 평균 입자크기가 1.482 μm 와 0.329 μm인 입자들이 고르게 분포되어 있었으나 칼슘 첨가량이 증가함에 따라 입자의 크기가 증가하며 큰 입자 의 비율이 점차적으로 증가하였고, 칼슘 0.02% 첨가구의 경우 평균입자크기 2.5 μm인 입자가 대부분을 차지하였다 (Table 6). 따라서 곰탕의 영양강화를 위한 칼슘의 첨가량 은 곰탕의 품질에 영향을 주지 않는 범위에서 0.004% 이 하가 적당한 것으로 판단되었다.