Introduction

식육의 연도와 풍미는 소비자가 제품을 구매하고 섭취할 때 가치를 최종적으로 판단하는 핵심적인 관능적 품질 특성이다(Hughes et al., 2014; Cha et al., 2025; Liu et al., 2025). 일반적으로 식육의 다양한 이화학적 특성 중 근내지방(marbling) 함량은 연도 및 풍미와 유의적인 정의 상관관계를 갖는 것으로 알려져 있다(Corbin et al., 2015; Liu et al., 2025). 이러한 이유로 우리나라를 포함한 주요 아시아 국가 및 미국에서는 소 도체의 품질 등급 판정 시 근내지방도(beef marbling score, BMS)를 육질을 평가하는 주요한 지표로 활용하고 있다(Kim and Lee, 2003; Yim et al., 2015; Jin et al., 2025).

국내 소 도체 육질 등급 판정 체계는 과거 근내지방도를 기준으로 예비 판정을 한 후 육색, 지방색, 조직감 및 성숙도의 결격 사유에 따라 등급을 하락시키는 방식이었다. 그러나 2019년 12월 1일부터 개편된 등급 판정 체계가 적용되면서 근내지방도, 육색, 지방색, 조직감 및 성숙도 등을 종합적으로 평가하되, 그 중 가장 낮은 등급을 최종 등급으로 적용하는 방식으로 변경되었다(Kim, 2025). 이와 함께 1++ 등급에 해당하는 BMS 기준도 조정되었는데, 개편 전 1++ 등급은 지방 함량 17% 이상인 BMS No. 8과 9만을 기준으로 삼았으나, 개편 후에는 지방 함량 15.6% 이상인 BMS No. 7까지 포함하도록 완화되었다(MAFRA, 2019).이에 따라 기존 시스템에서는 1+ 등급에 해당하던 BMS No. 7이 1++ 등급으로 상향 편입되면서, 동일한 1++ 등급 내에서도 근내지방도에 따른 변동 폭이 커지게 되었다. 선행 연구에 따르면 우육의 근내지방도 차이는 전반적인 식육 품질에 유의미한 영향을 미친다. 한우 등심의 품질 등급(1, 2, 3등급)별 비교 연구에서 1등급 등심이 3등급에 비해 연도와 다즙성이 높고 드립 감량이 낮음이 보고되었으며(Kim and Lee, 2003), 1++, 1+, 1, 2등급 비교에서도 1++ 등급 등심의 전단력이 타 등급에 비해 유의적으로 낮음이 확인된 바 있다(Lim et al., 2014). 이러한 지표들은 동일한 1++ 등급 우육 내에서도 BMS 등급(No. 7, 8, 9) 간 실제 이화학적 및 관능적 품질 특성 차이가 존재할 수 있음을 시사한다.

일반적으로 소비자는 식품을 구매할 때 등급 정보를 통해 품질을 ‘예측’하고, 섭취를 통해 품질을 ‘경험’한다. 이때 예측된 품질과 경험된 품질이 일치하거나 경험 품질이 더 높을 때 소비자는 해당 식품을 우수하다고 판단하며, 이는 향후 재구매 행위로 이어진다(Jo et al., 2022). 따라서 우육의 등급 결과는 소비자가 품질을 신뢰하고 예측할 수 있는 기준이어야 하며, 실제 고기의 품질을 명확하게 대변해야 한다. 즉, 동일한 1++ 등급이라 할지라도 BMS No. 7, 8, 9 간의 품질 특성을 학술적으로 명확히 규명하고 소비자 및 산업계에 정확한 정보를 제공할 필요성이 제기된다.

이에 본 연구는 1++ 등급 한우 거세우 등심을 대상으로 BMS No. 7, 8, 9에 따른 이화학적 품질 특성의 차이를 비교·분석하여, 최고 등급 내 품질 세분화를 위한 기초 자료를 제공하고자 수행되었다.

Materials and Methods

시료 수집 및 분류

본 연구의 공시 재료는 강원도 평창, 영월, 정선 지역에서 사육된 한우 거세우를 대상으로 하였다. 공시축은 평창 소재의 도축장에서 도축되었으며, 도축 후 48시간이 경과한 시점에 각 도체의 제13흉추 부위에서 등심 즉, 배최장근(Longissimus thoracis)을 7에서 10 cm 두께로 채취하였다. 채취한 모든 시료는 분석 전까지 2℃의 냉장 상태를 유지하였으며, 도축 후 72시간이 되는 시점에 실험 분석에 이용하였다. 총 111점의 등심 시료는 축산물품질평가원의 소 도체 육질 등급 판정 기준에 따른 근내지방도 즉, BMS를 기준으로 세 그룹으로 분류하였다. 각 BMS 그룹별 시료의 분포는 BMS 7번 34점, BMS 8번 31점, BMS 9번 46점이었다.

일반성분 분석

시료의 수분, 조단백질, 조지방 및 조회분 함량은 각각 AOAC (2005)의 950.46, 928.08, 960.39 및 923.03 표준 분석법에 준하여 측정하였다.

수분 함량은 상압가열건조법을 이용하여 측정하였다. 시료 약 2 g을 필터백(filter bag)에 취하여 무게를 측정한 후, 110℃ 로 설정된 드라이 오븐(dry oven)에서 3시간 동안 건조하였다. 건조가 완료된 후 오븐 온도를 40℃ 로 낮추었으며, 필터백을 데시케이터(desiccator)로 옮겨 30분간 방냉한 후 최종 무게를 측정하였다. 수분 함량은 건조 전후의 시료 무게 차이를 백분율(%)로 환산하여 계산하였다.

조단백질(crude protein) 함량은 킬달(Kjeldahl)법에 따라 킬달 증류 장치(Vapodest 450 Kjeldahl system, Gerhardt, Germany)를 사용하여 측정하였다. 시료 약 0.5에서 0.7 g을 약지에 취하여 분해관에 넣고, 촉매제와 진한 황산을 첨가하여 완전히 분해하였다. 분해된 시료는 증류 후 0.1 N HCl 표준용액으로 적정하였으며, 적정 소비량과 공시험(blank) 값을 질소-단백질 환산계수와 함께 식에 대입하여 조단백질 함량을 계산하였다.

조지방(crude fat) 함량은 속슬렛 추출기를 이용한 유기용매 추출법으로 측정하였다. 앞서 수분 분석을 마친 필터백(시료가 건조된 상태)을 속슬렛 추출관에 넣고, 유기용매인 에테르(ether)를 분리형 둥근바닥 플라스크에 주입하였다. 추출은 50에서 60℃ 조건에서 16시간 동안 연속적으로 수행되었다. 추출 공정이 완료된 후, 필터백을 110℃로 설정된 드라이 오븐에서 3시간 동안 건조하여 잔류 용매를 완전히 휘발시켰다. 이후 오븐의 온도를 40℃로 낮추고 데시케이터로 옮겨 방냉한 후 필터백의 최종 무게를 측정하였다. 조지방 함량은 추출 전후의 필터백의 무게 차이(추출된 지방의 양)를 구한 뒤, 초기 수분 분석 전 시료의 생체 무게(wet weight)를 기준으로 반영하여 백분율(%)로 산출하였다.

조회분(crude ash) 함량은 600℃ 직접회화법(dry ashing method)을 이용하여 측정하였다. 먼저 깨끗이 세척한 자제 도가니를 600℃ 회화로에서 두 시간 이상 가열한 후, 데시케이터에서 방냉하여 도가니 자체의 항량을 측정하였다. 항량이 확인된 도가니에 식육 시료 약 3 g을 취하여 정확한 무게를 측정하였다. 이후 회화로(muffle furnace)에 도가니를 넣고 600℃ 조건에서 16시간 동안 완전히 회화하였다. 회화 공정이 끝난 도가니는 꺼내어 데시케이터로 옮긴 후, 상온에서 30분간 방냉하였다. 방냉 후 백색 또는 회백색의 유기물이 완전히 연소되고 남은 회분의 무게를 측정하였으며, 초기 시료 무게에 대한 백분율(%)로 조회분 함량을 산출하였다.

pH 측정

식육 시료의 pH는 다음과 같은 방법으로 측정하였다. 시료 1 g에 증류수 9 mL를 첨가한 후, 균질기(T25 basic, IKA GmbH & Co. KG, Germany)를 사용하여 13,000 rpm에서 30초 동안 균질화하였다. 균질액은 20℃에서 4,000 rpm으로 10분간 원심분리(centrifugation)하였으며, 회수된 상층액은 여과지(No. 4, Whatman, Maidstone, England)를 이용하여 여과하였다. 최종 여과액의 pH는 pH meter (SevenEasy, Mettler-Toledo International Inc., Switzerland)를 사용하여 측정하였다.

가열 감량 측정

가열감량은 시료의 가열 전후 무게 차이를 백분율(%)로 나타내어 계산하였다. 먼저 일정한 크기로 성형한 시료의 가열 전 무게를 측정한 후 진공 포장하였다. 포장된 시료는 90℃로 설정된 항온수조(water bath)에서 가열하였으며, 시료 중심부 온도가 70℃에 도달하도록 80분간 가열 처리를 진행하였다. 이때 실험의 균일성을 유지하기 위해 항온수조의 수위를 일정하게 관리하였으며, 1회 가열 시 처리되는 시료의 수를 5개 이하로 제한하였다. 가열이 완료된 시료는 상온에서 90분간 방치하여 냉각하였으며, 냉각 후 시료 표면에 발생한 삼출물(drip)을 여과지로 완벽히 제거한 뒤 가열 후 무게를 측정하였다. 가열감량은 다음 식에 따라 계산하였다.

전단력 측정

전단력은 조직감 분석기(Model A-XT2, Stable Micro Systems, Surrey, UK)를 사용하여 측정하였다. 시료는 앞서 가열감량 측정이 완료된 등심육을 사용하였으며, 근섬유 방향에 수직이 되도록 소형 전동 코어러(corer)를 이용하여 직경 1.7 cm의 원통형 형태로 정형하였다. 정형된 시료의 중심부를 근섬유 방향과 직각이 되도록 조직감 분석기로 절단하여 전단력을 측정하였다. Test speed는 2 mm/s로 설정하였으며, 시료 당 5회 반복 측정 후 평균값을 산출하였다. 최종 측정값은 시료의 절단 단면적을 고려 kg/inch² 단위로 환산하여 나타내었다.

통계분석

본 연구에서 얻어진 모든 데이터의 통계 처리는 SAS 프로그램(SAS, 2013)을 이용하여 분석하였다. 실험 항목별 데이터의 정규성(normality)을 검정하기 위하여 Shapiro-Wilk test를 실시하였다. 각 BMS 그룹(BMS No. 7, 8, 9) 간의 이화학적 품질 특성(pH, 가열감량, 전단력) 및 일반성분 함량(수분, 조단백질, 조지방, 조회분)의 차이는 SAS의 PROC GLM을 이용한 일원배치 형태의 일반선형모형(general linear model)을 통해 분석하였다. 각 항목의 결과는 최소제곱평균(least squares means, LSM)과 최소제곱평균의 표준오차(standard error of the least squares mean, SEM)로 제시하였으며, 평균 간 유의성 검정은 Tukey의 다중비교검정(Tukey’s multiple range test)을 통하여 실시하였다.

한편, 일부 분석 지표에서 정규성을 따르지 않는 데이터가 관찰됨에 따라, 각 품질 변수 간의 상호 상관관계는 비모수 검정인 Spearman의 순위상관분석(Spearman’s rank correlation analysis)을 이용하여 평가하였다. 모든 통계적 유의성은 p 값이 0.05 미만(p < 0.05)인 수준에서 판정하였다.

Results and Discussion

BMS 수준에 따른 등심의 일반성분

본 연구에 이용된 1++ 등급 한우 등심육의 일반성분 분석 결과, 동일한 등급의 도체임에도 불구하고 수분(43.85 - 65.82%), 조단백질(13.76 - 21.81%), 조지방(12.90 - 41.65%) 및 조회분(0.50 - 1.15%) 함량의 변동 폭이 매우 넓게 나타났다(Table 1).

BMS 차이에 따른 일반성분 함량을 비교한 결과, 수분, 조지방, 조단백질 및 조회분 함량 모두 BMS No. 7과 No. 8 집단 간에는 통계적으로 유의적인 차이가 관찰되지 않았다(p > 0.05; Table 2). 그러나 BMS No. 9 집단은 No. 7 및 No. 8 집단과 비교하여 모든 일반성분 지표에서 유의적인 차이를 나타냈다(p < 0.05). BMS No. 9의 수분 및 조단백질 함량은 각각 54.97% 및 17.17%로, BMS No. 7과 비교했을 때 각각 약 5% 및 2% 정도 유의적으로 낮은 수준을 보였다(p < 0.05). 반면, 조지방 함량은 BMS No. 9에서 27.04%로 나타나 No. 7 (19.82%) 및 No. 8 (21.11%)에 비해 현저히 높은 수준을 기록하였다(p < 0.05). 조회분 함량의 경우 BMS No. 9에서 0.82%로 나타나, BMS No. 7의 0.89% 대비 유의적으로 감소하는 경향을 보였다(p < 0.05). 이러한 결과는 식육 내 근내지방 함량이 증가할수록 수분 및 단백질 함량이 감소한다는 기존의 선행 연구들과 일치하는 결과이다(Kim and Lee, 2003; Jo et al., 2013; Lim et al., 2014; Yim et al., 2015).

식육에 존재하는 대부분의 수분은 근세포 내액(intracellular fluid) 형태로 존재한다(Huff-Lonergan and Lonergan, 2005). 따라서 식육 내 근내지방 함량이 증가하면 지방세포의 부피가 커지는 반면, 근섬유가 차지하는 상대적인 용적 비율은 감소하게 되므로 단백질과 수분의 함량이 감소하게 된다(Jeon et al., 2024). 실제로 Wang 등(2021)은 분쇄 우육의 조지방 함량과 수분 함량 사이에 선형의 부의 상관관계가 성립함을 보고한 바 있다. 본 연구의 Spearman 순위상관분석 결과에서도 등심육의 조지방 함량은 수분 및 조단백질 함량과 각각 r_s = -0.98 및 r_s = -0.90으로 매우 높은 부의 상관관계를 나타내었다(Table 3). 또한, 수분 함량과 조단백질 함량 사이에는 강한 정의 상관관계(r_s = 0.82, p < 0.05)가 확인되었다. 이러한 상관관계는 지방 함량의 증가에 따라 수분 및 단백질이 차지하는 상대적 비중이 줄어드는 일반성분 조성 데이터의 특성 또한 반영된 결과로 사료된다.

BMS 수준에 따른 등심의 pH

BMS 수준에 따른 등심육의 pH 측정 결과, BMS No. 7, No. 8 및 No. 9 집단의 pH는 각각 5.52, 5.54 및 5.53으로 집단 간 통계적으로 유의적인 차이가 관찰되지 않았다(p > 0.05; Fig. 1). 이러한 결과는 품질 등급의 차이가 한우 등심육의 최종 pH에 유의미한 영향을 미치지 않는다고 보고한 선행 연구들과 일치하는 경향을 나타냈다(Kim and Lee, 2003; Song and Hwang, 2023). 이는 우육 내 축적된 근내지방 함량이 도체의 사후 근육 대사 및 최종 pH 형성에 직접적인 영향을 주지 않음을 의미한다.

Fig. 1.

pH values of 1++ grade Hanwoo loin according to beef marbling score. Vertical bars represent standard errors of the least squares means (SEM).

한편, 각 품질 지표 간의 Spearman 순위상관분석 결과에 따르면 등심육의 pH는 수분 및 조지방 함량과 통계적으로 유의적인 상관관계를 나타내었다(Table 3). 그러나 이들의 상관계수는 각각 r_s = 0.24 및 r_s = -0.21로 실질적인 연관성을 부여하기 어려운 매우 약한 상관관계에 불과한 것으로 확인되었다.

생화학적 관점에서 식육의 사후 pH는 도축 후 근육 내 잔존 글리코겐이 혐기적 해당작용을 거쳐 젖산을 생성함에 따라 하락하게 되며, 이에 따라 최종 pH가 결정된다(Ferguson and Gerrard, 2014). 결론적으로 도축 후 pH 감소 기전은 근섬유 내 당 대사 산물에 의해 결정되며, 근육 조직 사이에 침착되는 근내지방의 함량 변화와 등심육의 최종 pH 간에는 직접적인 연관성이 없다고 사료된다.

BMS 수준에 따른 등심의 가열감량

BMS 차이에 따른 가열감량 측정 결과, BMS No. 7과 No. 8 집단 간에는 통계적으로 유의적인 차이가 관찰되지 않았다(p > 0.05; Fig. 2). 한편, BMS No. 9 집단이 27.35%로 나타나 BMS No. 7 (29.22%) 및 No. 8 (29.21%) 집단에 비해 유의적으로 낮은 가열감량을 나타내었다(p < 0.05). 식육을 가열할 때 근섬유의 열수축과 단백질 변성으로 인해 물리적 구조가 붕괴되면서 세포 내 수분과 일부 용해된 지방이 외부로 방출되어 가열감량이 발생하게 된다. 이때 식육 특유의 풍미 전구물질 및 다양한 수용성 영양성분이 함께 용출되므로, 높은 가열감량은 다즙성을 포함한 식육의 관능적 품질 및 영양적 가치를 저하시키는 주요 요인이 된다(Jo et al., 2022).

Fig. 2.

Cooking loss (%) of 1++ grade Hanwoo loin according to beef marbling score. Vertical bars represent standard errors of the least squares means (SEM). a, b: Different letters indicate significant differences among means (p < 0.05).

일반적으로 식육의 가열감량은 pH와 직접적으로 연관되는 보수력 및 근육 내재 수분 함량의 차이에 의해 결정된다(Tornberg, 2005; Jo et al., 2025). 도축 후 근육 내 pH가 저하되어 주요 근원섬유 단백질인 마이오신과 액틴의 등전점(pH 5.1 - 5.3)에 가까워질수록, 단백질 분자 간의 순전하가 감소하고 필라멘트 사이의 공간이 감소하게 된다. 이는 최종적으로 근원섬유 및 근섬유의 직경 축소를 유발하여 세포 내액을 외부로 용출 시키고 보수력을 감소시켜 가열감량을 증가시킨다(Jo et al., 2022).

그러나 본 연구에서는 BMS 수준에 따른 등심육의 pH 유의차가 관찰되지 않았으며, 상관관계 분석에서도 pH와 가열감량 간의 상관계수는 r_s = 0.22로 매우 약한 연관성만을 보였다(Table 3). 선행 연구에 따르면, 돈육 등심과 삼겹살을 대상으로 pH와 가열감량의 관련성을 분석한 결과 근내지방 함량이 상대적으로 낮은 등심에서는 결정계수가 0.62 - 0.72로 강한 인과관계가 확인된 반면, 고지방 부위인 삼겹살에서는 상관계수가 -0.44로 보통 수준의 상관관계만이 보고된 바 있다(Aaslyng et al., 2003; Jo et al., 2022).

이러한 결과들을 종합하면, 근내지방 함량이 매우 높은 식육의 경우 지방 세포의 과도한 침착으로 인해 상대적인 수분 함량 자체가 낮아지며, 결과적으로 가열 시 방출될 수 있는 절대적인 수분의 양(원물 대비 비율)이 줄어들어 가열감량이 감소할 수 있음을 의미한다. 따라서 본 연구에서 BMS No. 9 집단이 No. 7 및 No. 8 집단에 비해 유의적으로 낮은 가열감량을 나타낸 원인은, 앞서 일반성분 분석에서 확인된 바와 같이 BMS No. 9 집단의 낮은 내재 수분 함량에 기인한 결과로 사료된다. 이러한 연관성은 Spearman 상관관계 분석 결과에서도 명확히 나타나는데, 가열감량은 수분 함량(r_s = 0.48) 및 조단백질 함량(r_s = 0.40)과 보통 수준의 유의적인 양의 상관관계를 나타낸 반면, 조지방 함량과는 보통 수준의 음의 상관관계(r_s = -0.46, p < 0.05)를 보였다. 다만, 본 연구에서는 수분 상태 분포나 보수력을 직접 측정하지는 않았으므로 향후 보수력 관련 추가 연구가 필요할 것으로 사료된다.

BMS 수준에 따른 등심의 전단력

BMS 수준에 따른 등심육의 전단력(Warner–Bratzler shear force, WBSF) 측정 결과, BMS No. 9 집단은 BMS No. 7 집단과 비교하여 유의적으로 낮은 전단력을 나타내었다(p < 0.05). 반면, 중간 수준인 BMS No. 8 집단은 BMS No. 7 및 No. 9 집단 모두와 유의차가 관찰되지 않았다(p > 0.05; Fig. 3).

Fig. 3.

Shear force (kg/inch²) of 1++ grade Hanwoo loin according to beef marbling score. Vertical bars represent standard errors of the least squares means (SEM). a, b: Different letters indicate significant differences among means (p < 0.05).

식육의 전단력은 근내지방 함량 및 마블링의 조직학적 침착 패턴에 의해 직접적인 영향을 받는다(Lee and Choi, 2019). 근내지방을 구성하는 지방세포들은 주로 근섬유 다발(muscle bundle)을 둘러싸고 있는 내근주막 사이에 집중적으로 축적된다. 이러한 근내 지방조직의 발달은 근육 내 단단한 격자 구조를 형성하고 있는 결합조직(콜라겐 구조)의 밀도를 물리적으로 느슨하게 파괴하거나 변형시킴으로써, 가열 조리 시 식육의 연도를 향상시키고 전단 저항성을 감소시키는 데 크게 기여한다(Nishimura et al., 1999). 더욱이, 지방조직 자체는 단백질로 이루어진 근육 조직에 비해 기계적인 전단 저항성이 현저히 낮기 때문에, 근내지방도가 증가할수록 육질이 부드러워지고 전단력 수치가 감소하게 된다(Nishimura et al., 1999).

앞서 Table 2의 일반성분 분석 결과에서 확인된 바와 같이, BMS No. 9 집단은 세 그룹 중 가장 높은 조지방 함량을 보유하고 있었다. 따라서 BMS No. 9 집단에서 나타난 유의적인 전단력 감소는 높은 지방 함량과 이에 따른 미세 마블링의 구조적 분산 특성에 기인한 결과로 사료된다(Lee et al., 2019). 이러한 연관성은 품질 변수 간의 Spearman 순위상관분석 결과에서도 확인되었다. 등심육의 전단력은 수분 함량(r_s = 0.23) 및 조단백질 함량(r_s = 0.29)과 유의적인 양의 상관관계를 나타낸 반면, 조지방 함량과는 유의적인 음의 상관관계(r_s = -0.25)를 보였다. 즉, 지방 함량이 높고 상대적으로 수분과 단백질 비율이 낮을수록 전단력이 감소하는 경향을 나타났다. 이는 한우의 품질 등급이나 근내지방 축적 수준이 높아질수록 전단력이 유의적으로 감소하여 연도가 개선된다는 기존의 선행 연구들과도 일치하는 결과이다(Lim et al., 2014; Yim et al., 2015).

Conclusion

본 연구는 1++ 등급 한우 등심육을 대상으로 세부 근내지방도(BMS) 수준에 따른 이화학적 품질 특성의 차이를 비교·분석하고자 수행되었다. 연구 결과, 동일한 1++ 등급 내에서 No. 7 및 No. 8 집단은 품질 특성에 유의적인 차이가 없었으나, BMS No. 9 집단은 No. 7 및 No. 8 집단과 비교하여 높은 조지방 함량과 낮은 조단백질 함량을 나타내었다. 아울러, 우육의 다즙성과 연도를 대변하는 핵심 품질 지표인 가열감량과 전단력 역시 BMS No. 9 집단에서 No. 7 집단과 비교하여 유의적으로 낮게 관찰되어, 최고 등급 내에서도 품질의 차이가 있음이 확인되었다.

이러한 결과는 동일한 1++ 등급 한우 등심이라 할지라도 세부 BMS 기준에 따라 품질 특성에 편차가 존재함을 의미한다. 따라서 향후 소비자에게 우육의 등급 정보를 제공하거나 산업적 활용도를 극대화할 때, 최고 등급인 1++ 내에서도 세부 BMS 수준에 따른 실질적인 품질 차이가 발생할 수 있음을 명확히 인지하고 이를 반영한 정밀한 품질 세분화 체계가 마련될 필요가 있다고 사료된다.