카르네야식 고기의 매력을 끌어내는 아이디어와 기술

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카르네야식 고기의 매력을 끌어내는 아이디어와 기술. page 14~17

Q5

“고기를 '숙성'시키면 고기는 어떻게 변하나요(부패와 어떻게 다른가요?)?

또한, 고기를 숙성시키는 방법에는 어떤 것이 있나요?

A

육류의 숙성이란 고기의 성분과 구조에 다음과 같은 변화가 일어나 맛이 좋아지는 것을 말한다.

- 단백질이 분해되어 근섬유 구조가 느슨해지고 부드러워진다.

- 섬유의 틈새에 수분이 더 많이 함유되어 육즙이 많아진다.

- 단백질 분해로 아미노산이 증가하여 감칠맛이 증가한다.

- 각종 휘발성 물질이 생성되어 숙성 향이 발생한다.

이는 '미생물에 의한' 육류의 변질(부패)과는 다르다.

육류 숙성 방법은 크게 드라이 에이징과 습식 에이징으로 나뉜다.

해설 ▶ 고기의 숙성(연화, 보수성 회복)

소와 같은 가축을 도축하면 도축 직후의 근육은 부드럽지만 점차 딱딱해진다. 그 과정은 다음과 같이 설명된다.

호흡이 멈추고 산소 공급이 끊기면 근육 세포에서 에너지의 원천인 ATP를 합성할 수 없게 된다. 또한 산소 없이 에너지를 만드는 해당계라는 반응이 진행되어 젖산이 축적되고 근육의 pH가 낮아진다(결국 이 pH 저하로 해당계도 멈춘다). 그 결과 근육 내에서 액틴과 미오신의 상호작용을 방해하던 인자가 사라지고, 액틴과 미오신이 결합하여 남은 ATP를 이용해 일회성 수축이 일어난다. 이것이 이른바 '사후 경직'이다.

소고기의 경우 가장 경직되는 시기는 도축 후 24~48시간으로 알려져 있다. 사후 경직된 근육은 가열해서 먹어도 딱딱하고, 수분 보유력이 낮고(먹어도 육즙이 없고), 맛도 떨어진다.

고기가 부드러워지는 많은 부분은 세포 내 프로테イナーゼ(세포 내에 존재하는 단백질 분해효소)에 의해 근육의 Z선(그림 3 참조)이라는 구조와 굵은 섬유와 가는 섬유를 지지하는 단백질(커넥틴 등)이 파괴되어 가는 것으로 생각되며, 보수성 향상도 이러한 구조의 파괴와 관련이 있는 것으로 생각된다. 파괴와 관련이 있는 것으로 생각된다. 즉, 이러한 단백질의 분해로 인해 근원섬유 구조가 느슨해져 섬유 사이와 섬유 내에 수분이 더 많이 포함될 수 있게 된다(수분 보유력 회복).

또 다른 원인으로는 사후 경직 중에 생성된 액티미오신을 이노신산이 액틴과 미오신으로 해리시켜 점성을 느슨하게 하는 것으로 생각된다.

그림 설명: 근육, 결합조직, 근원섬유의 구조 (그림 2)

이 그림은 근육 조직의 기본 구조와 결합 조직, 근원섬유의 미세 구조를 설명하고 있습니다. 주요 내용을 아래와 같이 정리합니다:

1. 근육 전체 구조

근상막(筋上膜): 근육 전체를 감싸는 결합 조직으로 근육을 보호하고 지지하는 역할을 합니다.

근주막(筋周膜): 근육 섬유다발(근섬유 속의 묶음)을 감싸는 결합 조직입니다.

근내막(筋内膜): 개별 근섬유(근세포)를 감싸며, 근육 섬유를 독립적으로 보호합니다.

근육은 이러한 결합 조직들로 구성되어 전체 구조를 유지합니다.

2. 근섬유다발과 근섬유

근섬유다발(筋束): 여러 개의 근섬유가 하나의 다발로 묶여 근섬유다발을 형성합니다.

근섬유(筋線維): 근육의 기본 단위로, 근섬유 내부에는 **근원섬유(筋原線維)**가 배열되어 있습니다.

3. 근원섬유의 구조

근원섬유는 근육 수축과 이완을 담당하는 가장 작은 단위입니다.

근절(Sarcomere): 근원섬유의 기능적 단위로, **Z선(Z線)**으로 구분됩니다.

근절 내부 구조:

얇은 섬유(細い線維): 주성분은 액틴(Actin).

두꺼운 섬유(太い線維): 주성분은 미오신(Myosin).

A대(A帯): 두꺼운 미오신 섬유가 존재하는 영역.

I대(I帯): 얇은 액틴 섬유만 존재하는 영역.

H대(H帯): A대 내에서 미오신만 존재하는 영역.

이러한 구조는 근육의 수축과 이완을 통해 힘을 만들어냅니다.

4. 결합 조직과 근육의 연결

결합 조직(근막)은 근육을 뼈와 연결하는 역할을 하며, 근육의 힘을 효과적으로 전달합니다.

결론

이 그림은 근육의 조직적 구성과 기능적 단위를 시각적으로 설명하며, 근육의 작용 원리와 결합 조직의 역할을 이해하는 데 도움을 줍니다.

고기 숙성 방법 ① 드라이 에이징

'공기 중'에서 숙성하는 방법을 드라이 에이징(dry aging)이라고 한다.

일본에서는 예로부터 1마리~반마리 분량의 지육이나 큰 부분육(등심이나 허벅지 통째로)을 천장에 고리로 매달아 숙성시키는 방법이 사용되어 왔다. 이러한 '고사시' 또는 '매달기'라고 불리는 방법은 일부 육류 도매업자 등에 의해 계속 이어져 왔다.

또한 최근 유행하고 있는 것은 '고기에 바람을 쐬는' 드라이 에이징 방법이다.

대부분 숙성육 전용 냉장실에 시체나 부분육을 올려놓은 오픈 선반을 놓고 여러 대의 선풍기를 돌려 고기에 지속적으로 바람을 쐬어 건조시키면서 숙성시킨다. 드라이에이징한 고기의 표면은 곰팡이가 생기거나 건조해 딱딱해지기 때문에 그 부분을 잘라내어 먹게 된다.

고기 숙성 방법 ② 습식 숙성

부분육을 진공 포장하여 공기와 접촉하지 않는 '진공상태'에서 숙성하는 방법을 '습식 숙성'(wet aging)이라고 한다.

예로부터 숙성은 드라이 에이징으로 이루어졌으나, 1970년대 진공포장 기술이 발달하면서 외부의 미생물 오염과 지질의 산화를 방지하고 보존성을 높이는 습식 에이징이 압도적으로 많이 이루어지게 되었다.

숙성에 따른 맛의 변화

맛의 향상 메커니즘은 다음과 같다.

연화에 관여하는 세포 내 프로테이나제에 의해 근육 단백질이 분해되어 펩타이드(아미노산 몇 개가 연결된 것)가 생성되고, 이것이 다시 세포 내 아미노펩티데이즈에 의해 분해되어 아미노산이 증가한다. 이로 인해 고기와 같은 감칠맛이 증가한다.

또한 ATP는 또 다른 효소에 의해 분해되어 감칠맛을 내는 이노신산(IMP)이 된다. 이노신산은 더 분해되어 이노신이나 히포잔틴과 같은 다른 화합물로 바뀐다. 그러나 이에 작용하는 효소의 활성도가 약하기 때문에 이노신산의 감소 속도는 비교적 느리다(p.16 그림 7). 따라서 숙성 중에는 글루탐산 등의 아미노산과의 시너지 효과(그림 8)에 의해 고기의 감칠맛이 증가한다.

또한, 드라이 에이징에서는 '건조로 인해 맛이 농축된다'는 말이 많지만, 건조로 인해 수분이 크게 감소하는 것은 다듬어서 제거되는 표면이며, 실제로 먹는 고기 덩어리 내부의 수분은 그다지 크게 감소하지 않는다. 맛이 진하게 느껴진다면 위에서 언급한 세포 내 프로테아네이즈와 세포 내 아미노펩티데이즈에 의한 펩타이드와 아미노산의 증가가 주요 원인으로 생각된다.

그림 설명: 숙성 중 ATP와 분해물질의 변화 (그림 7)

이 그래프는 4℃에서 고기를 숙성했을 때 ATP(아데노신 삼인산)와 그 분해물질들의 농도 변화를 나타냅니다. 숙성 기간 동안 고기 내부에서 일어나는 생화학적 변화를 이해하는 데 도움을 줍니다.

축 설명

가로축(숙성 시간): 숙성 기간을 일 단위로 나타냅니다 (0일부터 10일까지).

세로축(농도): 물질의 농도를 μmol/g 근육 단위로 나타냅니다.

곡선 설명

ATP (아데노신 삼인산)

숙성 초기에는 ATP 농도가 높습니다.

1/4일(6시간) 이내에 급격히 감소하며, 이후 거의 사라집니다.

이는 사후 경직과 연관이 있습니다.

IMP (이노신산)

ATP가 분해되면서 생성되는 주요 물질입니다.

숙성 초기(1일)부터 급격히 증가하며, 2일째 최대 농도에 도달합니다.

이후 점차 감소하지만, 숙성 중 고기의 감칠맛에 가장 큰 영향을 미치는 물질로 여겨집니다.

이노신 (Inosine)

IMP가 분해되면서 생성되는 물질입니다.

숙성 2~3일 이후 점차 증가하며, 숙성이 진행될수록 높은 농도를 유지합니다.

히포크산틴 (Hypoxanthine)

이노신이 분해되어 생성되는 물질입니다.

숙성이 진행됨에 따라 점진적으로 증가합니다.

숙성 말기(6~10일)에는 높은 농도를 유지합니다.

AMP (아데노신 일인산)

ATP 분해 과정에서 생성되는 물질입니다.

숙성 초기에 소량 존재하며, 이후 거의 사라집니다.

ADP (아데노신 이인산)

ATP가 분해되면서 생성되며, 초기부터 빠르게 감소합니다.

숙성 중 변화의 의미

ATP는 숙성 초기에 빠르게 소모되며, IMP로 변환됩니다. IMP는 숙성 초기에 고기의 감칠맛(우마미)을 증대시키는 주요 물질입니다.

숙성이 진행되면서 IMP는 이노신과 히포크산틴으로 분해되며, 시간이 지남에 따라 맛과 풍미가 변화합니다.

히포크산틴의 증가는 숙성 고기의 독특한 풍미에 영향을 미치는 것으로 여겨집니다.

결론

이 그래프는 숙성 과정에서 고기 맛에 영향을 미치는 화학적 변화를 시각적으로 보여줍니다. 특히 **IMP 농도가 최고조에 달하는 시점(약 2일째)**이 숙성 고기의 감칠맛이 가장 강한 시점임을 나타냅니다.

그림 설명: 글루탐산과 이노신산의 시너지 효과 (그림 8)

이 그래프는 **글루탐산(Glutamic acid)**과 **이노신산(Inosinic acid)**이 조합되었을 때 감칠맛 강도가 어떻게 증가하는지를 시각적으로 나타냅니다. 이는 숙성육이나 음식 조리에서 감칠맛을 극대화하기 위한 중요한 과학적 근거를 제공합니다.

축 설명

가로축(이노신산 비율, %)

이노신산이 글루탐산과 이노신산의 총합 중 차지하는 비율을 나타냅니다. (0%는 글루탐산만 포함, 100%는 이노신산만 포함)

세로축(감칠맛 강도)

감칠맛의 강도를 숫자로 표현한 값으로, 높을수록 강한 감칠맛을 나타냅니다.

그래프 해석

0% (글루탐산만 있을 때)

감칠맛 강도는 비교적 낮습니다.

글루탐산 단독으로는 감칠맛이 약하게 느껴집니다.

50% (글루탐산과 이노신산의 비율이 같을 때)

감칠맛 강도가 최대치에 도달합니다.

이는 글루탐산과 이노신산의 **상호작용(시너지 효과)**에 의해 감칠맛이 크게 증대되었기 때문입니다.

100% (이노신산만 있을 때)

감칠맛 강도는 다시 낮아집니다.

이노신산 단독으로는 감칠맛이 약하게 느껴집니다.

결론

감칠맛은 글루탐산과 이노신산이 혼합되었을 때 **상호작용(시너지 효과)**으로 인해 크게 증가합니다.

특히, 50:50 비율로 혼합되었을 때 감칠맛 강도가 가장 강하며, 이 비율이 맛의 균형과 조화를 이루는 데 이상적임을 보여줍니다.

실제 응용

숙성육이나 음식 조리에서 글루탐산이 풍부한 재료(예: 다시마)와 이노신산이 풍부한 재료(예: 가쓰오부시, 고기)를 조합하면 감칠맛을 극대화할 수 있습니다.

이러한 원리는 음식의 조미나 숙성 기술에 자주 활용됩니다.

숙성에 따른 향의 변화

향의 향상에 대해서는 공기 중(드라이 에이징)과 진공 중(습식 에이징)에 따라 다음과 같은 차이가 있다.

진공하(습식 숙성)로 숙성된 고기는 생고기 상태일 때 비교적 쇳냄새가 나는 경우가 많은 것으로 보인다. 이는 진공 포장 내 고기 표면에서 증식한 유산균 등 세균에 의해 산성 pH 환경에서 생성된 휘발성 화합물이 발생했기 때문으로 추정된다. 그러나 이 고기를 가열하면 숙성 중 효소에 의해 증가된 유리 아미노산과 당의 아미노카보닐 반응(p.10 A3 참조)에 의해 숙성 전보다 향기로운 휘발성 화합물(알데히드 및 케톤류)이 증가한다. 이는 드라이 에이징에 비해 수프나 조림의 향(삶은 고기의 향을 연상시키는)이 강하다고 알려져 있지만, 농도 차이에는 뚜렷한 차이를 보이지 않는다.

반면, 공기 중(드라이 에이징)에서 숙성할 경우, 흑우 고기는 붉은 살코기에 고소한 향이 강하게 남는 것으로 알려져 있다.

균종의 측면을 고려하면, 공기 중에서 숙성된 흑모 와규를 80℃ 정도의 뜨거운 물로 가열하면 와규 향이 더욱 강해진다.

반면 살코기가 많은 외국산 쇠고기, 국내산 젖소 비육우나 일본산 단각종 소고기는 바람을 쐬면서 드라이 에이징을 하면 생고기 상태에서 '견과류 냄새'라고 불리는 독특한 향이 발생한다. 이 향은 고기 덩어리 표면에 서식하는 곰팡이의 일종(필라이라 아나몰라(Pilaira anamola)나 리조푸스(Rhizopus 속), 데바리오마이세스(Debaryomyces 속)라는 효모류가 생성하는 것으로 알려져 있지만, 이로 인해 발생하는 휘발성 물질이 무엇인지는 명확하지 않다.

견과류 냄새가 반드시 모든 사람이 좋아하는 향은 아니다,

일부 육류 애호가들은 야성적인 '맛'으로 좋아하는 부분이 있다. 그러나 트리밍으로 제거할 수 없는 표면의 일부에 소량의 견과류 냄새가 남아있는 고기를 가열하면 (진공 숙성과 동일한 메커니즘으로) 증가된 유리 아미노산과 당에 의한 아미노카보닐 반응이 일어나 구운 고기와 같은 향이 발생한다. 견과류와 구운 고기 같은 향이 모두 혼합되어 더 일반적으로 선호되는 향이 되는 것으로 보인다.