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서 론
붕어는 잉어목, 잉어과, 붕어속에 속하는 민물 경골어 류이다. 우리나라는 물론 중국, 일본, 아프리카, 유라시아 등 전 세계지역에 분포하고 있는 어종이라고 볼 수 있다 (Nakamura, 1969;Chung, 1977;Nelson, 2006;Kim et al., 2020). 이러한 붕어는 4 - 7월에 무리를 지어 물가의 수초에 알을 낳고 부화를 하게 된다. 붕어(Carassius carassius)는 40 cm 정도 성장하며, 입은 작고 수염은 없는 것이 특징 이다. 몸통은 황금색이나 녹갈색 등을 띠고 있지만 서식지 에 따라서 다소 변화가 있다. 아가미 갈퀴(새파, gill raker) 수는 44-52개로 구성되어 있다. 호수, 하천, 늪지대에서 서 식하며 식성은 잡식이다(Nam et al., 1989;Jang et al., 2011). 그리고 떡붕어(C. cuvieri)는 외형적으로 붕어와 비 슷하나 체고(수직높이)는 현저히 높고, 머리의 주둥이는 앞 으로 좀 돌출되고 납작한 편이다. 입술은 얇고 수염은 역 시 없으며, 지느러미는 백색을 띠고 있다. 아가미 갈퀴(새 파)수는 8 4- 114개 정도이며, 측선 비늘 수는 3 0- 31개이며, 전장(全長)은 50 cm 정도로 비교적 크다.
한국 자연산 붕어는 1934년에 처음 학계에 보고되었는 데, 함경북도 청진에서 채집되어 C. carassius로 분류된 경 우를 제외하고 Mori and Uchida (1934)는 그 외에 모든 다른 한반도 서식 자연산 붕어들을 C. auratus로 분류하여 보고한 바 있다. 이후 Nam et al. (1989)은 영남지역 수계 에서 채집한 자연산 붕어를 C. auratus로 보고하였다. 우리 나라 담수역에는 C. auratus로 분류되어 있는 자연산 붕어 이고, 1972년에 내수면 자원조성을 목적으로 일본에서 도 입하여 C. cuvieri도 널리 서식하고 있는데, 일반적으로는 떡붕어로 알려져 있다. 이 떡붕어는 재래종 붕어와 교잡된 잡종으로 붕어와 같이 5 - 6월에 가장 많이 산란(産卵)하는 계절번식을 하게 된다(Kim et al., 2020).
붕어속(屬)은 형태학상 유사성과 다양성 때문에 현재 분 류체계가 명확히 확립되어있지 않는데, 이러한 붕어속 분 류의 제한을 극복하기 위하여 붕어와 떡붕어의 유전적 특 성을 분석한 바 있다(Yun and Park, 2006;Kang et al., 2014). 그러나 붕어와 떡붕어를 식품 소재로써 구분하기 위한 이화학적 특성에 대한 연구는 아직까지 수행된 바 없다. 따라서 본 연구는 충남 예당호와 호(湖)상·하류 지 역에 서식하는 붕어와 떡붕어의 성장 생태 중 체장, 체고 등 체위를 측정하고, 두 어종을 양질의 식품소재로 이용할 수 있는 기초자료를 얻기 위하여 이화학적 특성을 분석하 였다.
재료 및 방법
예당저수지 일원에서 서식하는 연령별 붕어(C. carassius) 125개체(5년생×25=125미)와 떡붕어(C. cuvieri) 125개체(5 년생×25=125미), 총 250 미를 공시재료로 하였다. 공급받 은 붕어와 떡붕어는 2°C를 유지하며 12시간 내에 내장, 비늘과 지느러미를 손질하여 실험에 이용하였다.
일반성분 측정은 AOAC법(1990)에 따라 조단백질함량은 Kjeldahl법, 조지방함량은 Soxhlet법, 수분함량은 105°C 상 압건조법, 조회분함량은 직접회화법으로 분석하였다.
참붕어와 떡붕어의 등 근육 부위(fillet)를 채취하여 pH 측 정에 이용하였으며, 접촉식 전극(ROSS Ultra pH Electrode 8135BNUWP, Thermo Scientific, Waltham, MS, USA)을 장 착한 pH meter (S220, Mettler-Toledo, Switzerland)를 이용 하여 pH를 측정하였다.
보수력은 filter paper press법을 응용하여 특수 제작된 plexiglass plate 중앙에 여과지(Whatman No. 2)를 놓고, 시료 300 mg을 취하여 그 위에 놓은 다음 plexiglass plate 1개를 그 위에 포개놓고 일정한 압력으로 3분간 압착시킨 후 여과지를 꺼내어 고기 육편이 묻어 있는 부분의 면적과 수분이 젖어 있는 부분의 총면적을 planimeter (MT-10S, MT Precision, Tokyo, Japan)를 사용하여 측정하였다.
시료의 등근육 부위(fillet)를 채취하여 가열 전 무게를 측정하고 chamber를 이용하여 75°C 조건으로 30분간 가열 하였다. 가열이 완료된 후 30분간 상온(25°C)에서 방냉(放 冷)한 뒤 무게를 측정하였으며, 시료의 가열 전 무게 및 가열 후 무게를 다음 식을 이용하여 가열감량(%)을 계산 하였다.
시료의 안쪽 단면을 colorimeter (CR 10, Minolta, Tokyo, Japan)를 사용하여 명도(lightness)를 나타내는 CIE L* 값과 적색도(redness)를 나타내는 a*값, 그리고 황색도 (yellowness)를 나타내는 CIE b* 값을 측정하였다. 이때의 표준색은 CIE L* 값은 +97.83, a* 값이 -0.43, b* 값이 +1.98인 백색 표준판을 사용하였다.
결과 및 고찰
붕어의 연령별 일반성분과 pH는 Table 1에 나타내었다. 일반성분을 측정한 결과에서 수분, 지방, 단백질은 유의 적인 차이를 보이지 않았다(p>0.05). 회분은 2년생과 3, 4, 5년생 간에 유의적인 차이를 보이지 않았으나(p<0.05), 2년생이 1.23%와 3년생 1.22%로 고령의 5년생 1.12%보다 높은 함량으로 나타났다. 본 연구와 유사하게 Denton et al. (1976)은 무지개 송어 또한 연령이 증가함에 따라 일반 성분의 차이가 발생한다고 하였으나, 회분 함량의 경우 14 개월령까지 일정하게 유지되었다고 보고한 바 있다. 이와 같이 붕어에서도 4년생까지는 회분의 차이가 발생하지 않 은 것으로 판단되나, 5년생에서는 회분함량의 차이를 보 였는데, 이러한 결과는 연령이 높아짐에 따라 결합조직의 크기가 커지고, 이들이 차지하는 비율이 상대적으로 증가 하게 되어 높은 회분함량을 보인 것으로 판단된다.
pH는 붕어의 연령이 증가함에 따라 낮아지는 함량을 보 였으며, 2년생(7.56%) 처리구에 비해 3년생(7.40%)과 4년 생(7.35%) 처리구가 유의적으로 낮은 pH를 나타내었고 (p<0.05), 5년생 이상 붕어의 pH는 다른 연령별 처리구들 에 비해서 유의적으로 가장 낮은 값을 나타내었다(p<0.05). 이와 같은 pH의 감소는 육단백질에서 보수력 감소에 큰 영향을 미치며, 보수력의 감소는 육질과 같은 관능적 특성 뿐만 아니라, 가공적합성에도 부정적인 영향을 미치게 된 다(Wu et al., 2020). 따라서 이와 같이 연령이 높아짐에 따라 감소하는 pH는 붕어의 어육으로써의 품질이 다소 낮 아질 수 있을 것으로 사료된다.
떡붕어의 연령별 일반성분과 pH는 Table 2과 같다. 떡붕 어의 일반성분 결과에서 수분, 지방, 단백질, 회분등은 모 든 처리구간에 유의적인 차이를 보이지 않았다.
본 연구에서 분석한 붕어 및 떡붕어와 같이 담수 어종인 큰입우럭(Micropterus Salmoides)의 일반성분 조성이 수분 78.1%, 지방 1.24%, 단백질 18.5%, 회분 1.32%라고 보고 된 바 있는데(Jeong et al., 1998), 이러한 유사점은 같은 담수 어종으로써 유사한 서식지와 식성을 가지고 있기 때 문인 것으로 생각된다.
떡붕어의 연령별 pH는 붕어와 다르게 모든 연령간의 유 의적인 차이를 보이지 않았다(p>0.05). 따라서 떡붕어는 붕 어와 다르게 연령과 pH간의 상관성이 크지 않기 때문에, 붕어와 같이 연령에 따른 pH의 저하로 인한 관능적 특성 과 가공적합성에 부정적인 영향은 다소 적을 것으로 사료 된다. Wiener & Hanneman (1982)는 떡붕어와 유사하게 민물고기 어종인 블루길(Lepomis Macrochirus)의 생태계가 연령별 pH에 대해 끼치는 영향에 대한 연구를 수행한 바 있는데, 이들은 어종의 생태계 중 생태 밀도의 차이로 인 한 스트레스로 pH가 다소 달라질 수는 있으나, 그 외의 생태 요소가 pH에 미치는 영향은 다소 적다고 하였으며, 어종 자체의 특성 및 연령에 따라서 pH가 결정된다고 하 였다. 따라서 떡붕어는 5년생까지의 pH의 변화가 없었으므 로, 연령에 따른 pH의 변화가 적은 것이 떡붕어 자체의 특성인 것으로 판단된다.
Fig. 1은 붕어 등심육의 연령별로 보수력(%)과 가열감량 (%)을 나타내었다. 보수력의 측정 결과에서 3년생(65.30%) 과 4년생(62.41%) 처리구가 5년생 이상(54.56%) 처리구에 비해서 유의적으로 높은 값을 나타내었으며(p<0.05), 2년생 (59.10%) 처리구는 다른 연령별 처리구들과 유의적인 차이 를 보이지 않았다.
가열감량의 측정 결과에서는 3년생(17.28%)과 4년생 (16.13%) 처리구가 2년생(21.46%)과 5년생 이상(21.35%) 처리구에 비해서 유의적으로 낮은 가열감량을 가진 것으로 나타났다(p<0.05). 결국 2년생과 5년생 붕어에서 가열감 량은 높은 것으로 나타났다. 소비자들의 어육 선호도에 있어 가열감량은 선호도를 결정하는 중요한 요인이 되는 데, 일반적으로 소비자들은 보수력이 높고 가열감량이 낮 은 원료를 선호한다(Brinker & Reiter, 2011). 보수력과 가열감량은 pH와 연관성이 높은데, pH가 감소하여 육단 백질의 등전점에 가까워질수록 보수력은 감소하게 되며, 보수력의 감소는 가열 시 수분의 유출량이 높아져 감량이 증가하게 된다(Huff-Lonergan & Lonergan, 2005). 본 연 구에서 붕어의 pH가 유의적으로 5년생에서 감소한 것을 확인할 수 있었으므로, 보수력의 저하와 가열감량의 증가 는 연령이 높아짐에 따라 pH가 감소한 것과 상관성이 있 다고 할 수 있다.
Fig. 2는 떡붕어의 연령별 보수력과 가열감량을 나타내었 다. 2년생은 55.56%에서 3년생과 4년생은 각각 56.56%와 60.08%의 높은 보수력을 보였고, 5년생 떡붕어의 보수력 (53.34%)이 다른 처리구에 비해 유의적으로 낮은 값을 보 였다(p<0.05). 보수력은 어육의 관능적 특성과 경제성에 영 향을 미치는 주요 요인으로써, 낮은 보수력을 가진 원료육 은 가열 시 원료육이 지니고 있는 수분의 삼출량이 높기 때문에 높은 감량을 나타내어 낮은 경제성을 나타내고, 육 질에 부정적인 영향을 미치게 된다(Wu & Sun, 2013). 따 라서 낮은 보수력을 나타낸 떡붕어 5년생의 경우, 관능적 특성과 경제성이 다른 연령에 비해서 열악할 것으로 판단 된다.
그러나 가열감량(%)의 경우, 4개의 처리구간에 유의한 차이가 없었다(p>0.05). 이러한 결과는 가열감량에 영향을 미치는 요인이 보수력 이외에도 있기 때문인 것으로 생각 되는데, pH와 보수력을 제외하고 가열감량에 영향을 미치 는 요인은 육단백질 구성요소가 있다. 일반적으로 연령이 증가하게 되면 결합조직 단백질의 비율이 높아지게 되는데 (Park & Kim, 2021), 결합조직 단백질의 증가는 높은 전 단력의 원인이 되기도 하나, 수분의 삼출을 일부 막아준다. 따라서 연령이 증가함에 따라 결합조직 단백질의 비중이 높아진 높은 연령대의 떡붕어의 가열감량은 보수력에 큰 영향을 받지 않은 것으로 사료된다.
Table 3은 붕어육의 연령별 색도를 나타내었다. 명도(L*) 는 붕어의 연령에 따른 유의한 차이를 보이지 않게, 2년생 은 45.02 값에서 5년생 43.88로 4개 처리구간에 비슷한 값 을 보였다. 적색도(a*)는 5년생 이후(1.96) 처리구가 3년생 (1.04)과 4년생(0.63)에 비해서 유의적으로 높은 수치를 나 타내었다(p<0.05). 황색도(b*) 또한 적색도와 유사하게 5년 생(4.07) 이상 처리구가 다른 어린 연령별 처리구(2.69- 3.20)들에 비해서 유의적으로 높은 값을 가진 것으로 나타 났다(p<0.05). 어육의 색도는 카로티노이드계 색소의 침착 으로 결정되는 것으로, 어육의 카로티노이드계 색소의 구 성은 먹이의 영양소, 섭취량, 비율에 따라 다소 상이한 것 으로 알려져 있다(Higuera-Ciapara et al., 2006). 따라서 붕 어의 연령에 따른 색도의 차이는 생애별 먹이 섭취수준에 따라 차이가 있는 것으로 생각되며, 특히 적색도와 황색도 의 경우 5년생이 3, 4년생보다 높은 값을 나타내어, 육안 으로도 이전 연령들과 구분이 가능할 것으로 판단된다.
떡붕어의 연령별 기계적 색도 값은 Table 4에 나타낸 바 와 같다. 떡붕어의 명도(L*)는 평균값이 40.92로 4개의 처 리구간에 유의차 없이 40.58-41.30까지 평균치와 비슷한 값을 보였다. 적색도(a*)는 연령층간에 유의한 차이(p<0.05) 를 보였는데, 2년생은 2.97로 가장 낮았으나, 연령이 증가 할수록 점점 높아져 5년생의 경우는 9.94로 가장 높은 적 색도를 보였다. 황색도(b*)는 연령층간에 유의한 차이 없이 비슷한 값을 보였으나, 일반적으로 식육에서는 연령이 증 가되면 증가된 연령만큼 축적된 활동량이 많아지게 되어 근육 내 육색소인 마이오글로빈의 함량이 증가하게 되는데 (Moloney et al., 2011), 떡붕어의 경우는 대부분의 식육과 달리 마이오글로빈함량이 상대적으로 낮은 백색육이 대부 분을 차지하고, 본 연구에서 이용한 부위도 백색육임에도 불구하고 적색도가 상승하는 경향을 보였다. 특히 2년생에 비해 적색도가 2배 이상 높은 4, 5년생의 경우, 2년생과는 어육의 외관상 차이가 확연하게 다르기 때문에 외관상 선 호도의 차이가 발생할 수 있을 것으로 판단된다.
붕어의 2년생에서 5년생까지 연령별 전단력은 Fig. 3에 나타난 바와 같다. 붕어의 연령이 증가함에 따라 전단력이 높아지는 추세를 나타내었는데, 2년생(32.26 kg)처리구에 비해서 3년생(38.99 kg)과 4년생(40.22 kg) 처리구가 유의적 으로 높은 전단력을 나타내었고(p<0.05), 5년생 이상 (52.32 kg)은 3년생과 4년생 처리구에 비해서 처리구가 유 의적으로 더 높은 전단력을 가진 것으로 나타났다(p<0.05). 관능적으로 중요한 특성 중 육질을 평가하는 지표로써 전 단력이 이용되는데, 전단력이 높은 어육은 질긴 식감으로 인하여 소비자의 선호도가 감소하게 된다. 또한 높은 전단 력은 가열과 같은 가공 과정 중 육즙의 삼출양이 많고, 어 육조직의 변성이 과도하게 이루어질 경우에 형성되므로, 가공적합성 또한 떨어진다고 할 수 있다(Johnston et al., 2006). 연령은 전단력에 높은 영향을 미치는 요인으로써, 식육 또는 어육에서 연령이 높은 그룹은 연령이 낮은 그룹 보다 전단력이 높은 것으로 알려져 있다(Chae et al., 2004). 따라서 전단력이 과도하게 높아지지 않는 선에서 어육의 활용성을 판단할 필요가 있다.
Fig. 4는 떡붕어의 연령별 전단력을 나타내었다. 3년생 이후 떡붕어의 연령이 증가함에 따라 전단력이 유의적으로 증가함을 보였다(p<0.05). 2년생은 28.07㎏으로부터 시작하 여 3년생과 4년생은 각각 33.57㎏과 43.18㎏, 그리고 5년 생은 49.60㎏으로 연령이 증가할수록 전단력은 높은 값을 보였다. 어육으로 이용하는 필렛(fillet)은 백색육으로 이루 어져 있어, 그 구조가 피부에 위치한 적색육과 달리 비교 적 일정하나, 본 연구결과와 같이 연령이 증가함에 따라 전단력이 상승하는 것은 어육을 구성하고 있는 근섬유의 구조와 밀도의 변화에 기인한 것이다 (Roth et al., 2007). 떡붕어에서도 연령이 증가하게 되면 근섬유의 수에는 변화 가 없으나, 근섬유 자체가 비대해지게 되어 밀도가 증가하 게 되어 전단력이 상승하게 된 것으로 판단된다.
