육계 사료 내 금화규 분말의 첨가가 일반육계의 육질특성 및 저장성에 미치는 영향

사료에 첨가된 금화규 분말은 시중에 판매되는 유기농 금화규 분말 (㈜고운블랙, Goesan, Korea)을 이용하였다. 사양실험은 일반육계(broiler) 총 800수의 1일령 육계를 총 2개 처리구, 3반복으로 임의배치하여 총 45일간 사양실험을 실시하였다. 대조구(CON)는 기본 유기농 육계 사료를 급이하였으며, 처리구(Abelmoschus manihot)는 유기농 육계 사료에 금화규 분말 1%를 첨가하였다.

사료 급여기간은 초이사료를 1—10일간 급여하였으며, 전기사료는 11—45일간 급여하였다. 사육 환경은 사료 및 물 급여, 휴식 등을 할 수 있는 육계 평사에서 사육하였다. 온도 및 습도는 육계 사양 매뉴얼에 맞춰 사양되었다. 유기농 육계 사료는 그린텍에프앤씨에서 구입한 organic p.f-1(병아리 입추부터 10일까지 급이하는 초기사료)와 organic p.f-4(병아리 입추 후 11일부터 출하시까지 급이하는 전기사료)를 사용하였다.

일반성분분석은 AOAC(2007) 방법을 따라 수분, 조단백질, 조지방, 조회분 함량을 측정하였다. 수분함량은 105°C 상압가열건조법, 조단백질 함량은 Kjeldahl법, 조지방 함량은 Folch법, 조회분 함량은 550°C 직접회화법을 이용하여 분석하였다.

육색은 spectrocolorimeter(M-26d, Konica Minolta, Japan)을 이용하여 국제 조명위원회(Commision International de l'Eclairage, CIE)에서 규격화 한 명도(L^*), 적색도(a^*), 황색도(b^*)를 고기 단면적에 대하여 3회 반복 측정하였으며, D65광원을 이용하였다.

pH는 시료 5 g에 증류수 45 mL를 첨가하여 homogenizer (Stomacher 400 Circulator, Seward, UK)에서 30초간 균질한 후 pH 4, 7, 10 완충액을 통해 표준화시킨 pH meter(Orion Star^TMA211, Thermo Scientific, UK)를 이용하여 측정하였다.

보수력은 Laakkonen et al.(1970)의 방법을 수정하여 측정하였다. 시료 0.5 g을 원심분리관의 상부 filter관에 넣고, 무게를 잰 후 filter관을 80°C water bath(SW-90 MW, Sangwoo Scientifc, Korea)에서 20분간 가열하였다. 그 후 filter관을 원심분리관 하부에 넣고 800 ×g에서 10분간 원심분리 한 후 filter관을 꺼내어 무게를 재었다.

가열감량은 시료를 70°C water bath에서 30분간 가열한 후 가열 전후 중량 차를 이용하여 백분율(%)로 나타내었다.

드립감량은 시료를 polypropylene bag에 넣고 진공 포장하여 4°C의 냉장고에서 24시간 동안 보관하면서 발생된 드립감량을 측정하여 초기시료의 무게 비율(%)로 측정하였다.

전단력은 Park et al.(2022)의 방법을 따라 70°C water bath에서 40분간 가열된 시료를 30분간 방냉시킨 후 1 cm × 1 cm × 1 cm(가로 × 세로 × 높이) 큐브 형태로 절단하여 Rheometer(Model Compac-100, SUN SCIENTIFIC Co., LTD., USA)을 이용하여 측정하여 최대응력으로 나타내었다. Table speed는 110 mm/min, load cell은 10 kg의 조건으로 하였다.

휘발성 염기태질소(VBN)은 Pearson(1968)의 방법을 수정하여 측정하였다. Homogenizer에 시료 10 g에 3차 증류수 90 mL를 가하여 11,200 × g에서 60초간 균질한다. 균질액을 Whatman No. 2 filter paper를 사용하여 여과한다. 여과액 3 mL을 Conway unit의 외실에 넣고 0.01N 붕산(Sigma Aldrich, Darmstadt, Germany) 1 mL과 VBN 지시약(0.066% methyl red + 0.066% bromocresol green) 2~3방울을 내실에 넣는다. 50% K₂CO₃ 1 mL를 외실에 빠르게 주입한다. 장치를 클립으로 밀봉한 후 36°C 인큐베이터에서 2시간 동안 배양한다. 내실의 붕산 용액을 0.01M H₂SO₄로 적정한다. VBN 값은 시료 100 g에 대한 mg/%로 환산하여 표시하였다.

TBARS는 Ahn et al.(1999)의 방법을 수정하여 측정하였다. Homogenizer에 시료 5 g과 증류수 15 mL에 넣은 후 butylated hydroxytoluene(BHT, 7.2%) 100 μL를 가하여 11,200 × g에서 60초간 균질한다. 균질액 1 mL를 시험관에 넣고 TBA/TCA용액(20 mM 2-thiobarbituric acid in 15% tricholroacetic acid) 2 mL를 혼합하였다. 혼합액을 15분 동안 90°C에서 가열한 후 10분간 냉각하여 3,000 rpm에서 15분 간 원심분리한 후 상등액을 취하여 분광광도계(mobi, MicroDigital, Seong-nam, Korea)로 532 nm에서 흡광도를 측정하였다. 지방 산패도는 mg malondialdehyde(MDA)/kg로 표시하였다.

모든 통계처리는 SPSS 26.0을 사용하였다. 처리구간 유의적 차이(P<0.05)를 비교하기 위해 독립표본 t-test를 실시하였다.

금화규 보충 사료를 급이한 육계의 육질분석의 결과는 Table 1에 나타냈다. 육계 사료에 식물성 첨가할 경우 소화 및 대사 과정에 영향을 미쳐 최종적으로 유의한 육질 특성의 변화를 가져올 수 있다. 수분함량의 경우 대조구와 처리구간에 유의적인 차이가 나타나지 않았다(P>0.05). 조단백질 함량은 처리구가 유의적으로 높았고, 조지방 및 조회분 함량은 처리구에서 유의적으로 낮았다(P<0.05). 이러한 결과는 고추분말을 첨가하였을 때 육계의 다리살과 가슴살에서 수분함량은 유의적인 차이가 나타나지 않았지만, 조단백질 함량이 유의적으로 높았고, 조지방 함량은 유의적으로 낮았다고 보고된 결과와(Tashla et al., 2019), 모링가 잎을 보충한 양고기에서 단백질 함량이 증가하였다는 결과와 일치한다(Cohen et al., 2017). 금화규를 소시지에 첨가하였을 때 육류 단백질의 입자가 더 작아졌고, 이에 따라 위와 장에서 체외 단백질 소화율을 향상시켜 주었다는 연구결과를 미루어 봤을 때(Yuan et al., 2023), 금화규를 사료에 첨가하였을 때 육계의 단백질 흡수율을 향상시켜주어 결론적으로 조단백질 함량이 증가한 것으로 판단된다. 이는 금화규 분말 첨가 사료는 육계의 조단백질 함량을 증가시켜 주는 것으로 판단된다.

금화규 보충 사료를 급이한 육계의 명도(L^*), 적색도(a^*), 황색도(b^*)에서 모두 대조구와 처리구간에 유의적인 차이가 관찰되지 않았다(P>0.05). 이러한 결과는 육계 사료에 식물성 사료 첨가제를 보충하였을 때 육색에서의 유의적인 차이가 관찰되지 않았다고 보고된 결과(Cho et al., 2014)와, Rajput(2012) 가 금잔화 추출물을 육계 사료에 보충하였을 때 가슴살과 허벅지살의 명도와 적색도에 영향을 미치지 못하였다고 보고된 결과와 일치했다. 따라서 육계사료에 금화규 분말 1% 수준은 육색에 영향 미치지 않는 것으로 보여진다. 육색은 가금류의 중요한 품질 특성 중 하나로, 소비자들은 외관을 육류의 신선함과 연관시키고, 고기를 구매하는 데 중요한 식별지표로 인식한다(Mir et al., 2017). 본 연구결과에서는 금화규를 보충한 사료를 급이했을 때 기존 육계의 육색을 변화시키지 않아 고유한 품질을 유지시키는 것으로 판단된다.

pH와 보수력 경우 대조구와 처리구간에 유의적인 차이가 나타나지 않았다(P>0.05). 신선육에서 pH가 6.2 이상인 경우 어둡고 건조하며 단단한 DFD육이 나타날 수 있고, pH가 5.2 이하인 경우 창백하고 물렁하며 수분이 많이 삼출되는 PSE육과 같은 이상육이 나타날 수 있다(Poznyakovskiy et al., 2015). 본 연구에서 처리구의 pH는 안정적인 수준에 머물렀고, 이는 육계 사료에 금화규 분말을 첨가하여도 일반육계 닭가슴살의 품질을 유지할 수 있음을 시사한다.

가열감량의 경우 대조구에 비해 처리구에서 유의적으로 낮은 값을 나타내었다(P<0.05). 이러한 결과는 Yuan(2023) 이 프랑크 소시지에 금화규를 농도별로 첨가하였을 때 농도의존적으로 가열감량이 감소하는 경향을 나타냈다는 보고와 일치했다. 육류의 수분 보유량은 육즙, 소비자 만족도 및 수익의 주요요소로 작용하기 때문에, 가열감량은 육류산업에서 매우 중요한 요소로 작용한다(Yang et al., 2020). 본 실험 결과 금화규 분말의 첨가는 육계의 가열감량을 감소시키는 긍정적인 영향을 나타냈다. 드립감량의 경우 대조구와 처리구간에 유의적인 차이가 나타나지 않았다(P>0.05).

전단력의 경우 대조구에 비해 처리구에서 유의적으로 높은 값을 나타내었다(P<0.05). 이러한 결과는 사료에 바켈리아속 잎 분말을 첨가하였을 때 Ross 308 육계의 전단력이 상승했다고 보고된 결과와 일치한다(Kolobe et al., 2023). 이전의 연구에서 금화규는 단백질의 구조에서 α-helix(알파나선)에서 β-sheet(베타 병풍)으로의 전환을 촉진시켜 단백질 응집을 더 강화시킨다고 보고되었다(Yuan et al., 2024). 따라서 금화규가 육계의 근원섬유 단백질의 교차결합을 강화시켜 전단력을 증가시킨 것으로 판단된다.

금화규 보충 사료를 급이한 육계의 TBARS 결과는 Fig. 1에 나타냈다. 2-thiobarbituric acid reactive substance(TBARS)는 육류의 신선도를 판단할 수 있는 중요한 매개변수로, 근육 내 지질산화를 결정하는 데 사용된다(Xiong et al., 2015). 저장 0일차와 3일차에서 처리구는 대조구에 비해 유의적으로 낮은 TBARS 수치를 나타냈다(P<0.05). 이러한 결과는 육계 사료에 천연 항산화제를 급이하였을 때 지방산패가 억제된다고 보고된 결과와 일치했다(Smet et al., 2008). 이전 연구들에서 금화규 잎 분말은 시험관 내에서 자유 라디칼을 감소시키는 항산화 화합물이라고 보고되었다(Parala et al., 2023; Indrawati and Setijorini, 2024). 이는 금화규에 함유된 hyperoside, quercetin, isoquercitrin and myricetin 등의 플라보노이드 성분이 활성 산소종(ROS)를 제거하는 생물학적 활성을 나타낸 것으로 보여진다(Lai et al., 2009; Zhou et al., 2012).

Fig. 1. Effects of Abelmoschus manihot supplementation on the TBARS of broiler during storage periods. ^A,B Different letters within each treatment indicate significant differences determined by mean±standard deviation (P<0.05). ^a,b Different letters within each day indicate significant differences determined by mean±standard deviation (P<0.05).

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금화규 보충 사료를 급이한 육계의 VBN 결과는 Fig. 2에 나타냈다. 저장 0일차와 3일차에서 처리구는 대조구에 비해 유의적으로 낮은 값을 나타내었고(P<0.05), 대조구는 저장기간 3일 동안 VBN 수치의 유의적인 증가가 관찰되지 않았다(P>0.05). 육류 단백질은 암모니아와 아민으로 분해되고, 이는 효소와 박테리아의 단백질 분해활동을 통해 VBN 함량을 추정하는 데 사용된다(Kim et al., 2022). 일반적으로 신선육의 경우, VBN은 그 값이 20 mg%를 초과하면 부패를 나타내는 것으로 간주된다(MFDS, 2024). 본 연구에서는 금화규를 급이한 육계는 저장기간 3일 동안 VBN값이 가식범위에 머물렀다.

Fig. 2. Effects of Abelmoschus manihot supplementation on the VBN broiler during storage periods. ^A,B Different letters within each treatment indicate significant differences determined by mean±standard deviation (P<0.05). ^a,b Different letters within each day indicate significant differences determined by mean±standard deviation (P<0.05).

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