1인 가구 및 맞벌이 가정의 증가와 사회구조의 변화로 인한 편리성 추구 등의 여러 요인이 최근 COVID-19 확산과 맞물려 가정간편식(home meal replacement, HMR)의 소비가 증가하고 있다. 2017년 기준 세계 HMR 시장 규모는 약 1,667억 달러이며 2022년에는 1,990억 달러까지 성장할 것으로 전망한다(aT, 2019).

국내 1인당 육류 소비량은 2000년부터 2019년까지 31.9 kg에서 54.6 kg으로 연간 2.87% 증가하였으며(Jeong 등, 2020), 2018년 식육가공품의 원료 사용량은 돼지고기 43.5%, 닭고기 36.2%, 쇠고기 9.7% 순으로 나타났고, 특히 닭고기는 2016년 대비 57.4%가 증가하며 꾸준한 증가세를 보이고 있다(aT, 2020). 닭고기는 다른 육류에 비해 비교적 저렴하며 건강상의 이유로 백색육의 소비가 증가하고 있다(Henchion 등, 2014). 2020년 기준 국내 성인 1인당 닭고기 연간 소비량은 15.76 kg으로 나타났고, 가정에서 닭고기 구입 시 우선하는 요인으로는 신선도(63.6%), 가격(39.9%), 육질(36.9%), 유통기한(29.1%) 순으로 나타났다(Bae 등, 2020).

국내 선호도가 높은 닭고기는 복잡한 유통 과정으로 미생물 오염이 발생하기 쉽고 상대적으로 고도불포화지방산(C_18:2, C_18:3, C_20:4, C_22:6) 함유량이 높아 지방 산화에 민감하므로 식육의 관능 및 풍미의 감소 등 품질 저하가 쉽게 발생하게 되어 식품의 저장 기간이 단축된다고 보고되었다(Jang 등, 2010). 특히 Brooke과 Kaiser(1970)는 쇠고기, 돼지고기 등과 같은 적색육에 비해 백색육인 닭고기가 사후대사 속도가 빨라 pH는 빠르게 감소하게 되고 단백질분해효소가 활성화되어 유통기한이 짧아진다고 하였다. 따라서 닭고기의 부패 진행 속도는 미생물 초기 오염 수준, 포장 조건 및 저장 온도 등에 따라 달라지므로 실제 유통 및 소비단계에서 품질관리가 매우 중요하다(Kim 등, 2021).

한편 소비자가 HMR 제품을 구매함에 있어 고려하는 요인 중 품질, 건강, 위생, 원산지표시 및 안전성은 소비자들이 매우 중요하게 생각하여, 중요도는 높으나 만족도는 낮은 것으로 나타났다(Ju, 2012). HMR 식품산업 규모 확대에 따라 제조･가공 시 위생과 제품 안전성의 중요성은 더욱 커져 국가, 산업체 및 소비자들의 주요 관심사가 되었지만, 이에 관한 관련 규제는 산업 발전 속도와 산업 환경을 따라가지 못하고 있는 실정이다(Cho, 2017). 식품의 개발･변화가 빠르게 일어나는 만큼 제품의 안전성을 위해 포장, 보존, 제조 방법 및 원료 등의 특성을 반영한 소비기한의 정립이 필요하다(Heo 등, 2008).

현재 국내에서는 가공육인 등심햄의 유통기한 설정(Kim 등, 2016), 닭고기 가공 제품의 유통기한 설정(Kim 등, 1990)과 신선육인 냉장 돈육의 유통기한 설정(Kim 등, 1998) 등 여러 연구가 수행되었지만, 유통기한 설정을 위한 품질지표 선정이 한정적이며 특히 신선육을 포함한 밀키트의 유통기한 및 소비기한 설정 연구는 미비한 실정이다. 2021년 기준 밀키트의 구매 빈도는 주 1회가 전체의 26.7%, 2~3주 1회는 22.2%로(aT, 2021), 비교적 높은 구매 빈도에 비해 2020년에 신설된 식품의 유형으로 기준 및 규격이 부실한 현실이며, 육류의 신선도에 대한 소비자의 요구가 확대됨에 따라 신선 포장육의 유통 체계 관리가 반드시 필요하다. 품질 저하가 쉽게 발생하는 식재료에 대한 관리가 부족하면 식중독 발생 등의 위험을 야기할 수 있기에 연구를 통해 소비자의 안전을 위한 기준 및 규격을 마련하여 식품안전 관리를 강화하는 것이 필요하다고 사료된다.

따라서 본 연구에서는 밀키트 형태의 마리네이드 치킨 레그를 국내 유통 온도인 5°C, 0°C 및 -20°C에 저장하여 저장 기간에 따른 제품의 이화학적, 미생물학적 및 관능적 품질 평가를 실시하고, 이 중 상관성이 높은 지표를 선정하여 소비기한을 설정하고자 하였으며, 이러한 결과를 밀키트 유통 시장의 기초자료로 적용하고자 하였다.

실험재료 및 전처리

본 시료는 서울특별시 서초구 소재의 ‘S’ 레스토랑에서 도축 직후 뼈를 제거하고 냉동상태로 유통되는 닭고기의 넓적다리(thigh)를 양파, 마늘 등 향신료와 올리브유 소스를 첨가한 마리네이드 소스에 24시간 절인 후 다층필름[Nylon＋LDPE＋LDPE; 0.7 cm/ LLDPE; 0.9 cm: 150 mm(h)×200 mm(w)](All Pack Korea Co., Gimpo, Korea)으로 진공 포장한 밀키트 형태의 치킨 레그(marinated chicken thigh, MCT)(496.40±10.99 g)를 2022년 4월경 냉동상태로 제공받았다. 세 가지 온도 조건인 5°C(5.08±0.26°C), 0°C(-0.05±0.40°C) 및 -20°C(-19.93±0.45°C)의 냉장(GMSR-605, GMS Co., Ltd., Yangju, Korea) 및 냉동고(FMG-300, Jeio Tech Co., Daejeon, Korea)에서 5°C의 시료는 30일, 0°C는 60일, -20°C는 90일 동안 저장하며 실험하였다.

5°C의 시료는 포장을 제거한 후 바로 사용하였고 0°C와 -20°C의 시료는 흐르는 물에서 약 1시간 정도 방치하여 완전히 해동시키고 포장을 제거한 후 사용하였다. 이화학적 실험은 껍질을 포함한 상태의 MCT를 blender(KEM-KD 910CP, Kitchen Flower, Gimpo, Korea)로 13,552×g에서 2분간 충분히 분쇄하여 사용하였고, 미생물 실험과 관능검사는 소비자가 섭취하는 상태에 맞춰 밀키트에 제시된 레시피의 가열 조건에 따라 MCT를 210°C로 예열한 convection oven(RSCO-060E, Rinnai, Incheon, Korea)에서 15분간 가열하여(이때 시료의 중심 온도가 75°C 이상에서 8분 이상 유지되었음) 구운 MCT를 사용하였다. 모든 실험은 3회 반복 실시하였다.

일반성분, 염도 및 pH

일반성분 분석은 AOAC법(1995)에 따라 수분, 조단백질, 조지방 및 조회분 함량을 측정하였다. 수분은 상압가열건조법, 조단백질은 semi-micro Kjeldahl법, 조지방은 Soxhlet 추출법, 조회분은 건식회화법으로 측정하였다. 탄수화물은 100%에서 수분, 조단백질, 조지방 및 조회분 백분율을 뺀 값으로 표시하였다. 염도는 증류수 50 mL에 시료 5 g을 넣고 1분간 blender로 균질화한 후 여과(Whatman No.4, Cytiva Whatman^TM, Marlborough, MA, USA)한 여액을 염도계(Salinometer salt-free 2500, CAS, Suwon, Korea)로 측정하였고, pH는 pH meter(ST3100, Ohaus, Parsippany, NJ, USA)를 이용하여 실온(25°C)에서 측정하였다.

휘발성 염기질소(volatile basic nitrogen, VBN)

VBN은 MSWJ(1960), Gwak과 Eun(2010)의 미량확산법을 변형하여 측정하였다. 즉 시료 2 g에 20% perchloric acid 2 mL, 증류수 16 mL를 넣은 후 균질화하고 20분간 정치한 다음 균질액을 여과(Whatman No.40)하여 시험용액으로 사용하였다. Conway unit(Sibata Ltd., Sitama, Japan) 내실에 붕산흡수제 1 mL를 넣고 외실에는 시험용액 1 mL와 50% K₂CO₃ 포화용액 1 mL를 넣은 후 신속히 덮개를 덮어 충분히 교반한 다음 37±1°C incubator(TC-L-1, Universal Scientific Co., Ltd., Guri, Korea)에서 80분간 정치하였다. 정치 후 내실의 붕산 용액을 0.01 N HCl로 적정한 다음 계산하였다.

Thiobarbituric acid reactive substance(TBARS)

TBARS는 Tarladgis 등(1960)의 수증기증류법에 따라 Kjeldahl 플라스크에 증류수 97.5 mL, HCl 2.5 mL, 시료 5 g을 넣고 충분히 혼합해 준 후 Kjeldahl distiller(C-KD6, Vision Lab Sciences, Incheon, Korea)에서 증류하였다(50 mL). 증류액 5 mL를 cap tube에 넣고 0.02 M TBA 시약 5 mL를 가하여 100°C에서 35분간 반응시킨 다음 Spectrophotometer(Libra S22 UV/Vis Spectrophotometer, Biochrom, Cambridge, UK)를 사용하여 531 nm에서 흡광도를 구하고 표준용액의 검량선으로부터 정량분석하였다.

색도

색도는 색차계(Lovibond^® LC 100, model RM 200 portable spectrophotometer, The Tintometer Ltd., Amesbury, UK)를 사용하여 시료의 살코기 부위 표면색을 측정하였다. 이때 탈지면으로 표면에 묻은 마리네이드 소스를 닦아낸 후 CIE 명도(L), 적색도(a), 황색도(b) 및 색차(ΔE)값을 5회 반복 측정하여 평균값으로 나타내었다. 표준화는 표준백판(L=98.0, a=-0.8, b=1.0)을 이용하였다.

Texture profile analysis(TPA)

TPA는 탈지면으로 시료의 표면에 묻은 마리네이드 소스를 깨끗이 닦아내고 껍질을 칼로 제거한 후 가로, 세로 및 높이를 1.0×1.0×1.0 cm로 절단하고 Ø25 mm probe를 장착한 texture analyzer(TA.XT Plus, Stable Micro Systems, Godalming, UK)를 사용하여 경도(hardness), 탄력성(springiness), 응집성(cohesiveness) 및 검성(gumminess)을 5회 반복 측정하였다. 이때 texture analyzer의 측정 조건은 pre-test speed 1.0 mm/s, test speed 1.0 mm/s, post-test speed 1.0 mm/s, trigger force 5 g, sample compressed ratio 70%였다.

미생물학적 분석

구운 MCT 상태의 일반 세균(aerobic plate count, APC), 대장균군(coliform), 대장균(E. coli) 및 황색포도상구균(S. aureus)은 식품공전의 미생물시험법(MFDS, 2022a)에 따라 무균적으로 취한 시료 25 g과 멸균생리식염수 225 mL를 멸균된 filter bag(3M^TM, St. Paul, MN, USA)에 넣고 Stomacher(blender stomacher 400 circulator, Seward, Worthing, UK)로 230 rpm에서 2분간 균질한 후 십진희석법으로 희석하여 정량 분석하였다. 일반 세균은 희석한 시료 용액 1 mL를 3M petrifilm aerobic count plates(3M Microbiology, St. Paul, MN, USA) 각 2매에 접종하여 35±1°C의 incubator(TC-L-1, Universal Scientific Co., Ltd.)에서 48±2시간 배양한 후 계수하였고, 대장균군은 희석한 시료 용액 1 mL를 취해 petri dish에 분주하고 desoxycholate lactose agar(Difco Laboratories, Surrey, UK) 약 15 mL를 무균적으로 분주하여 검체와 배지를 잘 혼합시킨 후 응고시키고 36±1°C의 incubator에서 24±2시간 배양한 후 계수하였다. 대장균은 MPN법으로 희석하여 EC broth(Medion, Microgiene Co., Ltd., Suwon, Korea)에 3개씩 분주하고 44±1°C의 incubator에서 24±2시간 배양한 후 듀람관 내에 가스발생 여부를 확인하였다. 발생이 확인된 실험관을 대장균 양성으로 판정하고, 식품공전에 제시된 최확수표에 따라 검체 1 g 중의 대장균 수를 정량적으로 분석하였다. 황색포도상구균은 희석한 시료 용액을 미리 준비한 Baird-Parker agar(Difco Laboratories) 3장에 0.3 mL, 0.4 mL, 0.3 mL씩 총 1 mL가 되게 취하고 멸균된 spreader로 도말하여 접종액이 배지에 완전히 흡수되도록 하였다. 이후 36±1°C의 incubator에서 48±3시간 배양한 후 투명한 띠로 둘러싸인 광택의 검정색 집락을 계수하였다.

살모넬라균은 3M Molecular Detection System(3M Food Safety, St. Paul, MN, USA)을 사용하여 정성적으로 검출하였다. 무균적으로 취한 시료 25 g과 buffered peptone water(3M Food Safety) 225 mL를 멸균된 filter bag에 넣고 stomacher로 230 rpm에서 2분간 균질화하였다. 36±1°C의 incubator에서 24시간 배양하고 lysis tube에 전 배양된 샘플 20 μL를 분주한 후 heating unit에 넣어 100°C에서 15분간 가열시키고 실온(25°C)에서 5분간 식혔다. 식힌 용액을 20 μL 취해 Salmonella spp. reagent tube에 옮겨 담아 균질화한 후 스피드 로더 장비에 넣고 분석하여 결과를 확인하였다.

관능검사

관능검사는 창원대학교 생명윤리위원회의 IRB(IRB No. 7001066-202203-HR-012) 승인을 받은 후, 가금류에 거부감이 없는 18명의 건강한 성인으로 구성된 패널을 대상으로 실시하였다. 식품의약품안전처의 유통기한 가이드라인(MFDS, 2011)에 따라 관능검사를 위해선 제공되는 시료의 미생물학 안전성을 확보하는 것이 필요하다. 이에 따라 평가 시 MCT를 미리 210°C로 예열한 convection oven에서 15분 가열하고(이때 시료의 중심 온도가 75°C 이상 8분 유지됨) 15분간 식힌 구운 MCT를 3×5 cm로 자른 다음, 임의로 선택된 세 자리 숫자로 구성된 난수표가 붙여진 불투명한 플라스틱 용기(polystyrene: Ø70)(Aju Tech, Hwaseong, Korea)에 담아 제공하였다. 평가는 패널 간 독립적인 공간에서 수행되었으며 시료마다 입안을 헹굴 수 있는 생수를 제공하였다. 시료는 총 5가지 항목 색, 냄새, 맛, 조직감 및 전체적인 기호도에 대해 9점 기호도 법(1점: 매우 싫다, 9점: 매우 좋다)으로 평가하였다. 이때 관능검사의 한계점은 5.00점으로 하였다.

품질지표 선정 및 소비기한 설정

시료의 각 품질 인자 결과를 저장 기간 및 온도에 따라 0차 및 1차 반응으로 회귀분석을 실시하여 반응속도상수(K) 및 결정계수(R²)를 산출하고 결정계수가 가장 높은 품질지표를 선정하였다. 소비기한 설정에 최적인 품질지표에 대한 한계 규격 값을 설정하기 위해 선정된 품질지표 값을 관능검사의 전체적인 기호도 결괏값과 회귀분석을 실시하여 최적의 품질지표에 대한 한계 기준값을 구하였다. 또한 아레니우스 방정식에 따라 반응속도상수와 활성화 에너지(Ea)를 구해 실험한 온도에 대한 저장 기간을 산출하였다.

(1)$$K=A_e{}^{-Ea/RT}$$

(2)$$LnK=LnA-\frac{Ea}{R}\left(\frac{1}{T}\right)$$

(3)$$Ea=-Slope\times R$$

A: 아레니우스 상수

Ea: 활성화 에너지(cal/mol)

R: 기체상수(1.987 cal/mol)

T: 절대온도

K: 반응속도상수

실험하지 않은 온도는 실험에서 구해진 5°C, 0°C 및 -20°C의 반응속도상수와 활성화 에너지값을 통해 반응속도상수를 예측하고 Q10-value 식을 사용하여 저장 기간을 산출하였다. 유통기한 가이드라인(MFDS, 2011)에 따라 산출된 저장 기간에 안전계수 0.8을 곱하여 각 온도 조건에 대한 MCT의 최종적인 소비기한을 예측하였다.

(4)$$Q_{10}=\frac{K_{T+10}}{K_T}$$

K: 반응속도상수

T: 절대온도

통계 분석

본 실험의 결과는 SPSS(Ver. 27.0, IBM SPSS Statistics, Chicago, IL, USA) 통계프로그램을 이용하여 평균과 표준편차를 나타냈다. 각 저장 기간 및 온도에 따른 품질지표의 유의적인 차이는 one way ANOVA를 실시한 후 Duncan’s multiple range test로 P<0.05 수준에서 유의성을 사후검증하였다.

시료의 일반성분 및 염도

본 연구의 소비기한의 품질지표를 선정하기 위해 시료는 MCT 상태로 저장 온도(5°C, 0°C 및 -20°C)에 따라 이화학 실험을 하였고, 미생물학 실험 및 관능검사의 경우는 소비자가 섭취하는 조건 상태에 맞춰 오븐에 구운 MCT를 시료로 사용하였다. 치킨 레그(넓적다리살)를 마리네이드 소스에 24시간 절인 MCT와 이를 오븐에서 구운 MCT의 일반성분과 염도 분석 결과는 Table 1과 같다. MCT의 수분은 70.96%, 조단백질, 조지방 및 조회분은 각각 13.99%, 13.21% 및 0.79%로 나타났으며 염도는 0.82%였다. 구운 MCT의 경우 수분은 55.64%로 감소한 반면, 그 외 염도를 포함한 일반성분들은 모두 수분이 감소함에 따라 상대적으로 유의하게 증가하였다(P<0.05). 식품영양성분데이터(MFDS, 2022c)에서 껍질을 제거한 치킨 레그의 조단백질 및 조지방은 18.59% 및 11.83%라고 하였으며, Chae 등(2002)은 치킨 껍질의 조지방 함량이 31.64%라고 보고하였다. 이 결과를 통해 본 시료의 조지방 함량이 다소 높은 것은 피하 지방층이 포함된 껍질 부위가 함유되었기 때문으로 사료된다.

Table 1 . Proximate compositions and salinity of marinated chicken thigh (MCT) and grilled MCT (%).

	Proximate compositions					Salinity (w/v)
	Moisture	Crude protein	Crude lipid	Crude ash	Carbohydrate1)
MCT	70.96±0.42b3)	13.99±0.53a	13.21±1.00a	0.79±0.05a	1.05	0.82±0.04a
Grilled2) MCT	55.64±1.30a	22.53±0.14b	18.17±0.92b	1.19±0.05b	2.46	0.92±0.07b

¹⁾Carbohydrate: 100－(moisture＋crude protein＋crude lipid＋crude ash)..

²⁾Grilling conditions: Heat at 210°C for 15 min (internal temperature was maintained at least 8 min at 75°C) followed by heating recipe of meal-kit company..

³⁾Mean±SD (n＝3)..

Means with different superscripts (a,b) within the same column are significantly different by Duncan’s multiple range test at P<0.05..

저장 기간에 따른 pH, VBN, 염도 및 TBARS의 변화

MCT의 저장 기간 및 온도에 따른 pH 변화는 Fig. 1A와 같다. 5°C 저장 0일 pH는 6.79에서 3일경에 6.85로 증가하였다가 10일까지 6.15로 계속해서 감소한 후 다시 증가하여 저장 30일경에는 6.76에 도달하였다(P<0.05). 이러한 경향은 0°C 저장에서도 유사하게 나타났으나(P<0.05), 저장 온도에 따른 20일 정도의 품질 연장 효과가 있었다. -20°C에서는 저장 30일까지 약간의 pH 증감이 있었으나 그 후로는 서서히 증가하여 저장 90일에는 pH가 6.87로 나타났다(P<0.05). 일반적으로 육류는 도축 이후 산소 공급의 제한으로 근육 내 글리코겐이 분해되어 유산이 생성됨에 따라 pH가 하강하여 한계 pH에 도달하게 되고(Kim 등, 1990), 이후 식육 내부의 단백질과 지질 분해 등의 자기 소화 및 미생물 증식으로 인해 아미노산, 펩타이드 및 암모니아 등과 같은 분해 산물이 생성되어 다시 pH가 상승한다고 하였다(Jay와 Shelef, 1978). 본 연구에 사용된 치킨 레그는 도축 직후 신선한 상태로 냉동되어 유통되기 때문에 실험을 위한 해동 이후 일부의 사후강직이 진행된 것으로 사료된다.

Fig 1. Changes in contents of pH (A), VBN (B), salinity (C), and TBARS (D) of MCT during storage at 5°C (―●―), 0°C (―■―), and −20°C (―□―), respectively. Means with different letters (a-c) among temperatures in the same day are significantly different by Duncan’s multiple range test at P<0.05. Means with different letters (A-G) within the same temperature during the storage are significantly different by Duncan’s multiple range test at P<0.05.

저장 기간에 따른 온도별 MCT의 VBN 변화는 Fig. 1B에 나타내었다. VBN은 주로 미생물에 의해 단백질 및 비단백질 질소 화합물의 분해로 인해 생성되며(Connell, 1975), 식품의 부패 시 값이 급격히 증가한다(Rezaei 등, 2008). 5°C에 저장한 MCT의 VBN 값은 0일경 4.56에서 5일경에 9.68, 7일경에 24.88 mg/100 g으로 급격히 증가하여 식품공전에 제시된 부패육 기준인 20 mg/100 g을 넘겼으며, 0°C에 저장한 시료의 경우 5°C에 비해 매우 완만하게 증가하여 21일경 18.20에서 30일경에 29.06 mg/100 g에 도달하였다(P<0.05). 그러나 -20°C에 저장한 MCT는 저장 90일에도 9.88 mg/100 g을 나타내었다(P<0.05). Hsieh 등(2010)은 해동된 생 넓적다리 살을 4°C에 보관했을 때, 저장 0일 VBN이 10.5 mg/100 g인 시료가 저장 4일경 16.1에서 저장 8일경에 39.9 mg/100 g으로 급격하게 증가하였고, -3°C에 보관했을 때는 저장 0일 7.40에서 저장 8일경에 19.0 mg/100 g으로 증가하였다고 보고하였다. 한편 Park과 Kim(2012)은 진공 포장한 닭다리살을 4±1°C에서 저장한 경우, VBN 값이 6.08에서 10일 이후에는 21.45 mg/100 g으로 증가하였다고 보고하였다. 본 연구에서 저장 온도(5°C와 0°C)의 VBN 값과 저장 기간 간의 높은 직선의 상관성을 볼 수 있었다(P<0.05).

저장 기간 중의 온도별 MCT의 염도 변화는 Fig. 1C와 같다. 저장 0일경의 MCT의 염도는 0.82%에서 5°C 저장 30일경에는 1.0%, 0°C 저장 60일경에는 1.0%(P<0.05), 그리고 -20°C 저장 90일경에는 0.73%로 온도별 저장 기간에 따른 염도 변화는 거의 무시할 만한 수준이었다(P>0.05).

저장 기간 중의 온도별 MCT의 TBARS 변화는 Fig. 1D와 같다. TBARS는 지질산화물인 malonaldehyde의 반응생성물을 지표로 지질산화도를 측정하는 데 많이 사용된다. 본 실험에서 저장 90일 동안 냉장 및 냉동 온도에 따른 TBARS 변화는 저장 0일에 0.003 mg MDA/kg에서 저장 중 0.001~0.004 mg MDA/kg의 범위로 함량 변화는 유의차가 있었으나(P<0.05), 무시할 만한 수준이었다. Jongberg 등(2014)은 진공 포장한 닭고기를 5°C에서 9일간 보관했을 때 TBARS 변화가 없었다고 보고하였고, Park과 Kim(2008)은 진공 포장한 닭다리살을 4±1°C에서 4주 동안 보관했을 때, 초기 0.014 mg MDA/kg에서 0.396 mg MDA/kg으로 증가했다고 하였다. 따라서 본 연구에서 MCT는 진공 포장으로 인한 저장 중 산소의 차단으로 지질산화 생성물의 형성속도를 낮춘 것으로 사료된다.

저장 기간에 따른 색도와 TPA 변화

온도별로 저장한 MCT의 색도 변화는 Fig. 2에 나타내었다. 명도(L)의 경우 5°C 저장 0일에 48.11에서 저장 10일까지 55.61로 증가한 후 저장 30일경에는 51.73으로 서서히 감소하였다(P<0.05). 0°C에서는 저장 30일까지 57.64로 완만히 증가한 다음 저장 60일경에 54.71로 감소하였고(P< 0.05), -20°C에서도 저장 15일까지 50.23으로 증가한 다음 저장 90일경에 46.73까지 서서히 감소하여(P>0.05) 경향은 저장 5°C와 동일하였으나 온도 저하에 따른 저장 연장 효과를 보였다. 적색도(a)의 경우 5°C 저장 30일 동안 1.07~5.21, 0°C는 저장 60일 동안 1.37~4.84(P<0.05), -20°C는 저장 90일 동안 2.91~6.40의 범위 내에서(P>0.05) 저장 중의 명도 값과 역 상관관계의 경향을 보였다. 황색도(b)의 경우 5°C 저장 0일경 15.73에서 저장 30일 동안 15.41~19.52의 범위 내에서 증감을 나타내었고(P<0.05), 0°C에서도 저장 60일 동안 15.73~19.00의 범위 내에서 5°C 저장의 경우와 동일한 경향을 보였다(P>0.05). 한편 -20°C에서는 저장 온도 5°C 및 0°C에 비해 저장 90일 동안 15.73~17.61의 범위 내에서 매우 안정적인 경향을 나타내었다(P>0.05). 저장 기간에 따른 색차(ΔE)의 변화는 5°C의 경우 저장 30일 동안 46.89~54.43, 0°C의 경우는 저장 60일 동안 49.47~54.43(P<0.05), -20°C에서는 저장 90일 동안 52.51~57.17의 범위 내에서 약간의 증감이 있었으나 대체로 안정적인 경향을 나타내었다(P>0.05). Kim 등(2018)은 닭다리육을 저밀도 랩(LDPE) 포장한 후 4±1°C에 저장했을 때, 명도는 유의적인 차이가 없었지만 적색도는 감소, 황색도는 증가했다고 보고하였으며, Moon(2009)은 닭다리육을 진공 포장한 후 3°C에서 저장했을 때, 명도와 황색도는 증가하고 적색도는 감소하는 경향을 나타내었다고 보고하였다. 본 연구에서 저장 중 뚜렷한 색 변화는 나타나지 않았지만 관능검사용 시료를 210°C에서 15분간 가열한 결과, 저장 기간이 길어짐에 따라 시료를 구웠음에도 불구하고 대체로 흰색을 띠어 모든 온도에서 색에 대한 선호도가 낮아진 것을 확인할 수 있었다(Table 3). 식육의 저장 중에는 저장 온도, 미생물 오염도, 포장 형태 등 여러 요인에 의해 색도의 차이가 나게 되므로(Greene 등, 1971; Moon, 2009) 색의 품질은 가금육에 있어 품질을 결정하는 중요한 요인이 될 것으로 사료된다.

Table 3 . Results of sensory evaluation of grilled MCT during storage at 5℃, 0℃, and -20℃.

	Temp. (℃)	Storage period (days)
		0	3	7	10	15	21	30	60	90
Color	5	9.00±0.00C1)	8.50±0.71C	5.22±1.66aB	3.22±1.59A	3.61±1.94aA	-	-	-	-
	0	9.00±0.00C	7.78±1.44B	8.33±1.14bBC	-	7.33±1.71bB	3.50±1.89A	4.28±1.81A	-	-
	-20	9.00±0.00D	-2)	7.89±1.13bABC	-	8.33±0.84bCD	-	7.56±1.25AB	8.06±0.94BC	7.22±1.44A
Odor	5	9.00±0.00C	8.61±0.61C	4.72±1.90aB	3.56±1.82A	2.67±1.57aA	-	-	-	-
	0	9.00±0.00E	7.94±1.35CD	8.17±1.15bDE	-	7.00±1.91bC	2.28±1.36A	3.67±2.20B	-	-
	-20	9.00±0.00C	-	8.11±0.83bB	-	8.22±1.22cB	-	7.78±1.11AB	8.39±0.61BC	7.28±1.41A
Taste	5	8.80±0.89C	7.89±1.45C	4.56±1.65aB	4.28±1.64B	2.33±1.41aA	-	-	-	-
	0	8.80±0.89C	7.56±1.46B	7.00±1.57bB	-	6.94±1.80bB	3.17±1.72A	2.72±1.53A	-	-
	-20	8.80±0.89C	-	7.67±1.19bAB	-	7.83±1.15bAB	-	7.33±1.41AB	7.94±1.06B	7.06±1.39A
Texture	5	8.80±0.89C	8.39±0.92C	4.72±1.78aB	3.28±1.60A	3.89±1.78aAB	-	-	-	-
	0	8.80±0.89C	7.83±1.47BC	6.89±1.71bB	-	7.11±2.00bB	3.56±1.65A	4.29±1.96A	-	-
	-20	8.80±0.89	-	7.83±1.20b	-	7.61±1.42b		7.78±0.88	8.00±0.91	7.50±1.04
Overall acceptance	5	8.85±0.67D	8.11±1.13D	4.39±1.50aC	3.50±1.25B	2.61±1.54aA	-	-	-	-
	0	8.85±0.67C	7.67±1.33B	7.00±1.37bB	-	7.12±1.45aA	3.17±1.54A	3.11±1.45A	-	-
	-20	8.85±0.67C	-	7.89±0.96cB	-	7.83±0.92bAB	-	7.61±0.98AB	7.94±0.80B	7.17±1.34A

¹⁾-: Not measured. ²⁾Mean±S.D. (n=18)..

Means with different superscripts(a-c) within the same column are significantly different by Duncan’s multiple range at P<0.05..

Means with different superscripts(A-E) within the same row are significantly different by Duncan’s multiple range at P<0.05..

Fig 2. Changes in color of MCT during storage at 5°C (―●―), 0°C (―■―), and −20°C (―□―), respectively. A, L; B, a; C, b; D, ΔE. Means with different letters (a-c) among temperatures in the same day are significantly different by Duncan’s multiple range test at P<0.05. Means with different letters (A-D) within the same temperature during the storage are significantly different by Duncan’s multiple range test at P<0.05.

온도별로 저장한 MCT의 저장 기간에 따른 TPA 변화는 Fig. 3과 같다. 저장 기간이 경과함에 따라 경도와 탄력성은 모든 온도에서 감소하는 경향을 나타내었고 응집성은 증가하는 경향을 나타내었다(P<0.05). 다만, 검성의 변화는 모든 온도에서 유의미하지 않았다(P>0.05). Ko와 Yang(2001)은 돈육을 진공 포장하여 4±1°C에서 30일간 보관했을 때, 경도가 완만하게 저하되었다고 보고하였다. 저장 중의 TPA 분석에서 경도가 저장 기간에 따라 감소하는 결과는 근육 내 자가 효소 및 미생물 효소 등에 의한 근원섬유단백질과 결체조직 단백질 일부의 분해로 근육이 점차 변화 및 약화되어 유연해졌기 때문이라고 사료된다. 또한 이러한 결과를 pH와 비교해보면, 본 실험에서 5°C 시료는 도축 후 경도가 강직에 의해 증가하다 10일경 한계 pH에서 최대 사후강직에 도달한 이후 근육 내 변화로 점차 감소하는 것을 알 수 있었다(Fig. 1A). 반면, 0°C와 -20°C는 TPA 최대 사후강직 이전부터 경도의 감소가 나타났는데, 해동 과정에서 발생한 조직의 물리적 손상 등에 의해 근육이 유연해진 것으로 사료된다.

Fig 3. Changes in texture profile analysis (TPA) of MCT during storage at 5°C (―●―), 0°C (―■―), and −20°C (―□―), respectively. A, hardness; B, springiness; C, cohesiveness; D, gumminess. Means with different letters (a,b) among temperatures in the same day are significantly different by Duncan’s multiple range test at P<0.05. Means with different letters (A-D) within the same temperature during the storage are significantly different by Duncan’s multiple range test at P<0.05.

저장 기간에 따른 미생물 수 변화 및 관능검사

저장 기간에 따라 온도별로 오븐에서 구운 MCT의 미생물 수를 Table 2에 나타내었다. 3가지 온도의 저장 기간 동안 일반세균, 대장균군, 대장균, 황색포도상구균 및 살모넬라균이 모두 불검출되었다. 이는 밀키트의 레시피 조건에 따라 210°C에서 15분간 가열함(이때 시료의 중심 온도가 75°C 이상에서 8분 이상 지속됨)으로 인해 미생물이 사멸한 것으로 사료된다. Jang과 Lee(2012)는 닭가슴살을 120°C에서 F값을 2.0으로 처리했을 때, 호기성 및 혐기성 포자형성균 수와 비포자균의 총수가 1.0 log CFU/g 미만으로 나타났다고 하였다. 식품의약품안전처는 육류식품의 경우 위생학적 안전성을 고려하여 가열 조리 식품의 경우 중심부를 75°C에서 1분 이상 가열하도록 명시하고 있으며(MFDS, 2022b), 이런 조건 이상에서 처리된 본 실험의 시료에서는 식중독균의 발생은 전혀 문제가 되지 않음을 알 수 있었다.

Table 2 . Results of microflora test of grilled¹⁾ MCT during storage at 5°C, 0°C, and −20°C.

Storage temperature (°C)	Storage period (days)	Microflora test2)
5	0, 3, 5, 7, 10, 15, 21, 30	ND3)
0	0, 3, 7, 15, 21, 30, 45, 60	ND
−20	0, 7, 15, 21, 30, 45, 60, 90	ND

¹⁾Grilling conditions: Refer to comment in Table 1..

²⁾APC (log CFU/g), coliform (log CFU/g), E. coli (log MPN/g), S. aureus (log CFU/g), Salmonella spp. (qualitative analysis by molecular detection system)..

³⁾ND: not detected..

각각의 저장 온도에 따른 저장 중의 구운 MCT의 색, 냄새, 맛, 조직감 및 종합적 기호도의 결과를 Table 3에 나타냈다. 저장 0일의 관능검사 결과, 색과 냄새에서는 9.00, 맛과 조직감은 8.80, 종합적 기호도에서는 8.85로 나타났다. 저장 기간이 경과함에 따라 3가지 조건의 저장 온도에서 모든 항목의 점수가 감소하는 경향이 나타나(P<0.05), 종합적 기호도 결과 5°C의 시료는 7일경 4.39로, 0°C는 21일경에 3.17로 관능검사에서 설정한 한계 기준(5.00점) 미만에 도달하였다. 다만 -20°C의 시료는 저장 90일까지 종합적 기호도에서 7.17로 평가되어 품질이 여전히 우수하였다.

품질지표 선정 및 소비기한 설정

MCT의 소비기한 설정을 위한 최적 품질지표를 선정하기 위해 이화학적 및 미생물학적 품질 인자들을 실험하였다. 미생물은 가열 조리 과정을 거쳐 모두 검출되지 않았기 때문에 지표 선정에서 제외하였고, 나머지 인자들을 저장 기간과 온도별에 따라 각각 0차 및 1차 반응 회귀분석을 실시하였다. 품질 인자 중 VBN의 상관계수(R2)가 가장 높게 나타났으며, 온도별 0차 반응과 1차 반응식의 상관계수는 각각 5°C가 0.9712, 0.8934, 0°C는 0.9894, 0.9172, -20°C는 0.8241, 0.7332로 나타나 3가지 온도 모두에서 VBN은 0차 반응을 따르는 것을 알 수 있었다(Table 4). 다음으로 상관계수가 높은 지표는 종합적 기호도(관능검사)로 1차 반응이 0차 반응에 비해 대체로 상관성이 높았다. 따라서 0차 반응의 VBN 값이 본 실험의 저장 온도에 따른 MCT의 품질지표로 가장 적합함을 알 수 있었다. 한편 온도별 저장 기간에 따른 두 지표인 VBN 값과 관능검사 값(종합적 기호도)을 회귀분석한 결과, 1차 반응을 따른 5°C의 상관계수 값이 R2=0.9848로 가장 높게 나타났으며 도출된 일차방정식에 관능 한계점(5.00점)을 대입하여 산출한 VBN의 한곗값은 17.50 mg/100 g이었다(Table 5).

Table 4 . Regression equation and correlation coefficient of MCT and grilled MCT between storage and quality index at 5°C, 0°C, and −20°C.

Quality index	Reaction order	Temp. (°C)	Regression equation	R2	Ea1)
VBN	Zero order	5	Y＝3.4415X－3.4130	0.9712	−22,155.05
		0	Y＝0.8761X＋3.0092	0.9894
		−20	Y＝0.0525X＋5.9567	0.8241
	First order	5	Y＝0.1042X＋1.9092	0.8934	−14,090.02
		0	Y＝0.0405X＋1.8860	0.9172
		−20	Y＝0.0071X＋1.7768	0.7332
Sensory (overall acceptance)	Zero order	5	Y＝−0.4552X＋8.6599	0.9111	−18,733.44
		0	Y＝−0.1448X＋8.1586	0.8207
		−20	Y＝−0.0133X＋8.1622	0.3622
	First order	5	Y＝−0.0892X＋2.2289	0.9572	−21,338.39
		0	Y＝−0.0291X＋2.1317	0.8409
		−20	Y＝−0.0017X＋2.0970	0.3484

¹⁾Ea: activation energy (cal/mol)..

Table 5 . Regression equation and correlation coefficient of MCT between sensory overall acceptance and VBN at 5°C, 0°C, and −20°C.

Quality index	Reaction order	Temperature (°C)	Regression equation1)	R2	Quality limit2) (mg/100 g)
VBN	Zero order	5	Y＝−5.2961X＋48.589	0.9301	17.5
		0	Y＝−4.5961X＋43.912	0.7678
		−20	Y＝−1.7171X＋20.824	0.5079
	First order	5	Y＝−0.3410X＋4.5673	0.9848
		0	Y＝−0.2868X＋4.2479	0.8426
		−20	Y＝−0.2658X＋4.0514	0.5547

¹⁾Y: quality index of VBN, X: sensory overall acceptability..

²⁾Quality limit: The overall acceptability of the sensory evaluation is less than 5 point..

VBN의 한곗값과 아레니우스 방정식을 이용하여 온도별로 예측된 소비기한을 Table 6에 나타내었다. VBN에 대한 온도별 반응속도상수(K)는 5°C가 3.4415, 0°C는 0.8761, -20°C는 0.0525로 나타났으며, 온도별 절대온도의 1/T을 X축, LnK를 Y축으로 하여 구한 회귀방정식을 토대로 산출한 5°C, 0°C 및 -20°C의 저장 기간은 각각 4.23일, 17.07일 및 228.79일이었고 활성화 에너지는 -22,155.05였다. 또한, 본 연구에서 실제 실험한 온도 외 실험을 하지 않은 임의의 온도를 구하기 위해 예시로 시중 대형 식품매장에서 선호되는 빙결점 동결(partial freezing)(Lee 등, 1983) 온도 범위인 -5°C로 설정하여 저장 기간을 예측하였다. -5°C의 반응속도상수와 5°C와 -5°C 구간의 Q10-value를 구했을 때, 각각 0.5790, 5.9440이었고 이를 이용하여 산출한 저장 기간은 25.14일로 나타났다. 현재 국내에서는 소비자의 혼란 방지, 식품 폐기량 감소 및 온실가스 배출량 감소와 경제적 이익 등의 이유로 2023년 1월 1일부터 식품에 표시되는 유통기한이 소비기한으로 대체된다. 이에 맞춰 산출된 저장 기간에 기존 안전계수로 0.7을 곱하는 대신 0.8을 곱한 소비기한을 구한 결과, 최종적으로 5°C에서 3.38일, 0°C에서 13.66일, -5°C에서 20.11일 및 -20°C에서는 183.03일로 산출되었다.

Table 6 . Activation energy, Q₁₀-value in VBN, and predicted the use by date of MCT.

Temp. (°C)	K1)	Regression equation2)	Ea3)	Q10-value	Storage period (days)	Use by date5) (days)
5	3.4415	Y＝−11,150X＋41.058	−22,155.05	5.94404)	4.23	3.38
0	0.8761				17.07	13.66
−5	0.579				25.14	20.11
−20	0.0525				228.79	183.03

¹⁾K: reaction rate constant. ²⁾Y: LnK, X: 1/T (T＝°C＋273). ³⁾Ea: activation energy (cal/mol)..

⁴⁾Range from 5°C to −5°C. ⁵⁾Use by date: storage period×0.8..

본 연구는 새로운 식품 유형인 밀키트 형태의 마리네이드 치킨 레그에 대해 이화학적, 미생물학적 및 관능적 품질 평가를 실시해 가장 적합한 품질지표를 규명하여 소비기한을 산출하였다. 마리네이드 소스에 24시간 절인 넓적다리 부위의 닭고기를 진공 포장하고 5°C, 0°C 및 -20°C에서 최대 90일 동안 저장하며 품질 특성 변화를 조사한 결과, 품질 인자 중 VBN이 가장 높은 상관성을 보였다(P<0.05). 각 품질 인자에 대해 0차 및 1차 반응 회귀분석을 실시했을 때, 0차 반응을 따르는 VBN이 가장 높은 상관계수 값(R²=0.9894)을 나타냈고, 다음으로 1차 반응을 따르는 종합적 기호도(관능검사)가 다음의 높은 상관계수 값(R²=0.9572)을 나타냈다. VBN과 종합적 기호도를 회귀분석한 후 관능적 한계 기준(5.00)을 대입하여 산출한 한곗값은 17.50 mg/100 g이었고 이와 온도별 반응속도상수를 근거로 하여 저장 기간을 산출하면 5°C에 저장한 시료는 4.23일, 0°C는 17.07일, -20°C는 228.79일로 나타났다. 또한, Q10-value로부터 시중 대형 식품매장에서 선호되는 빙결점 동결 온도 범위인 -5°C에서의 저장 기간은 25.14일로 나타났다. 이를 토대로 소비기한으로 나타내었을 때, 5°C의 시료는 3.38일, 0°C는 13.66일, -5°C는 20.11일 및 -20°C는 183.03일이었다.

본 연구는 농림축산식품부에서 시행한 차세대식품가공기술개발 사업의 레스토랑 메뉴 대체(RMR) 제품 품질･안전 확보 기술 개발 과제에 대해 지원받은 연구의 일부로 수행하였기에 이에 감사드립니다.