스타터컬처를 활용한 쇠고기 숙성

스타터컬처를 활용한 쇠고기 숙성

저자: L. Kröckel

Rindfleischreifung unter Einsatz von Starterkulturen

Beef maturation using starter cultures

L. KRÖCKEL

초록

쇠고기 스테이크는 이상적으로 연하고, 다즙하며, 향기로운 특성을 지녀야 한다. 충분하고 적절한 숙성 과정을 거침으로써 쇠고기의 이러한 품질은 일정 범위 내에서 영향을 받을 수 있다. 소위 건식(언팩, 즉 포장하지 않은 상태) 및 습식(포장백 내) 숙성 방법은 오래전부터 기술적으로 확립되어 왔다. 그러나 스타터 및 보호균주가 이 과정에서 어떠한 기여를 할 수 있는지는 아직 상대적으로 잘 알려져 있지 않다. 이러한 균주는 미생물학적 안전성과 원료육의 품질을 유지·향상시키고, 동시에 관능적으로 바람직한 변화를 달성하는 데 기여할 수 있다.

본 연구에서는 데이터 기반 개선을 위하여 총 5개의 독립적인 숙성 시도가 수행되었다. 플레크비흐(Franken Fleckvieh) 품종의 로스트비프는 뼈에 걸어 둔 상태로 또는 유산균 스타터컬처(MSB)가 첨가된 상태에서, 언팩 상태 혹은 포장백 내에서 1 ± 1 °C 및 82–90% 상대습도 조건하에서 최대 42일간 숙성되었다.

추가적으로, MSB의 길항 효과는 포장 숙성 중 리스테리아(Listeria)의 성장을 억제하였다. 전통적인 건식 숙성에서는 표면 미생물군의 과도한 증식을 안정적으로 억제하여, 매끈하고 매력적인 백색 피막을 형성하였으며, 야생 곰팡이의 성장은 확실하게 억제되었다. 두 가지 방법 모두 관능적으로 우수한 결과를 나타냈다.

포장백 숙성 중에는 접종된 리스테리아의 존재하에서도 스타터컬처가 없는 경우에 비해 MSB에 의해 리스테리아 수치가 유의적으로 감소하였다. 토착성 MSB가 존재하지 않는 경우에는 Leuconostoc (Leuc.) mesenteroides ssp. mesenteroides, Leuc. gelidum, Carnobacterium (Cb.) maltoaromaticum, Lactobacillus (Lb.) sakei 및 Cb. divergens가 상대적으로 높은 균수(10⁴–10⁶ CFU/g)를 보였다.

실험에서 생산된 모든 쇠고기 시료는 MSB 스타터의 사용 여부와 관계없이 관능적으로 ‘만족’에서 ‘양호’ 수준으로 평가되었다.

� 스타터컬처의 역할

미생물학적 안전성 확보

병원성 미생물(예: 리스테리아, 살모넬라 등)의 성장을 억제.

‘좋은 균’을 먼저 증식시켜, 해로운 균이 자리 잡지 못하도록 길항 작용(antagonistic effect)을 발휘.

숙성 중 표면 위생 관리

전통적 드라이에이징에서는 표면에 곰팡이나 불필요한 미생물이 증식하기 쉬움.

스타터컬처를 활용하면 피막 형성을 안정적으로 유도하여, 부패균 및 곰팡이의 증식 억제 가능.

관능적 품질 향상

특정 유산균(Lactobacillus, Leuconostoc, Carnobacterium 등)은 단백질·지방 분해 효소를 분비해 풍미 전구물질(아미노산, 펩타이드, 지방산)을 생성.

그 결과, 감칠맛·다즙성·풍미 복합성이 증대됨.

저장성 향상

숙성 중 발생할 수 있는 부패취(Off-flavor) 억제.

항균 물질(예: 박테리오신)을 생산해 제품의 보존기간 연장에 기여.� 연구에서 주로 사용하는 스타터컬처 균주

Leuconostoc mesenteroides

Leuconostoc gelidum

Carnobacterium maltoaromaticum

Lactobacillus sakei

Carnobacterium divergens

이들은 모두 저온 환경(냉장 조건)에서도 잘 자라는 심냉성 젖산균 계열로, 육류 발효·보존에 유리합니다.� 한우 숙성에의 적용 가능성

한우는 **풍미 성분(올레인산, 글루탐산 등)**이 풍부하여, 스타터컬처에 의해 생성되는 추가적인 풍미 물질과의 상승 효과가 기대됨.

특히 드라이에이징 한우는 표면 곰팡이 관리가 어려운 단점이 있는데, 스타터컬처를 활용하면 안전성과 상품성을 동시에 확보할 수 있음.

향후, 한우 전용 스타터컬처를 개발하여 지역 브랜드화(예: “스타터 숙성 한우”)하면, 차별화된 고급육 시장 창출이 가능함.� 정리하면, 스타터컬처는 쇠고기 숙성의 안전성·풍미·효율성을 높이는 핵심 기술이며, 앞으로 한우 산업에서도 프리미엄 숙성육 브랜드 전략의 기반이 될 수 있습니다.

요약.

이상적으로 쇠고기 스테이크는 연하고, 다즙하며, 풍미가 있어야 한다. 원하는 품질은 적절한 성숙 과정과 숙성 과정을 통해 일정 부분까지 조절될 수 있다. 이른바 드라이에이징(비포장)과 웻에이징(진공포장) 공정은 현재 식육 가공 기술의 최첨단으로 간주된다. 그러나 이 과정에서 스타터 및 보호 배양균이 어떠한 기여를 할 수 있는지는 아직 상대적으로 잘 알려져 있지 않다. 이러한 배양균은 원료의 미생물학적 안전성과 품질을 보존 및 개선하고, 가능하다면 감각적으로 바람직한 변화를 유도할 수 있다. 이러한 문제들에 대한 해답을 얻기 위해 본 연구에서는 다섯 가지 독립적인 숙성 시험을 수행하였다. 심멘탈종 거세우의 우둔(長背筋, M. long. dorsi) 로스트비프를 진공포장 상태에서 유산균 배양액(LAB)을 첨가하여 최대 42일간 숙성시켰으며, 동시에 뼈가 붙은 상태에서 ‘귀한(noble)’ 곰팡이 배양균을 첨가하거나 첨가하지 않은 조건에서 드라이에이징을 실시하였다. 숙성 동안 온도와 상대습도는 각각 1 ± 1℃, 82–90%로 유지되었다. 그 결과, 유산균 배양액 첨가의 길항 작용은 진공포장 숙성 중의 리스테리아 오염을 억제하였다. 예상대로 전통적인 드라이에이징 공정은 표면 미생물상의 과도한 증식을 억제하였다. ‘귀한’ 곰팡이를 이용한 드라이에이징은 균일하고 매력적인 흰 곰팡이 층을 형성하였으며, ‘야생’ 곰팡이의 발육은 대부분 억제되었다. 두 가지 기술 모두 관능평가에서 우수한 결과를 나타냈다. 웻에이징 중 첨가된 유산균 배양액은 접종된 리스테리아를 10배 이상 감소시켰다. 보호 유산균이 없는 조건에서는 토착 유산균의 높은 증식(10⁴–10⁶ cfu/g)이 관찰되었으며, 이들은 Leuconostoc mesenteroides ssp. mesenteroides, Leuc. gelidum, Carnobacterium maltaromaticum, Lactobacillus sakei 및 Cb. divergens 등의 종으로 확인되었다. 바비큐 조리 시, 유산균 배양액이 첨가된 조건에서 숙성된 스테이크는 관능 평가에서 ‘만족스럽다’에서 ‘좋다’에 이르는 평가를 받았다.

서론

숙성은 쇠고기의 연도, 향미 및 전반적인 기호성을 개선하기 위해 오랫동안 확립되어 온 방법이다. 일반적으로 가능한 한 낮은 냉장 온도에서 숙성이 이루어지며, 장기 숙성에서는 -0.5℃ ± 1℃의 조건이 이상적으로 간주되어 토착 표면 미생물의 과도한 증식을 방지한다. 숙성 기간이 짧을 경우 1~2주 동안 2~3℃의 조건 또한 허용 가능한 범위로 여겨진다(ANONYM, 2010; PARRISH, 2012).

이러한 조건에서 성장할 수 있는 미생물로는 육류 연관성 냉장성 젖산균(milk acid bacteria, MSB), Brochothrix thermosphacta, 냉장성 장내세균과 Pseudomonas spp., 리스테리아(Listeria monocytogenes), 예르시니아(Yersinia spp.), 내열성 클로스트리디움(Cl. estertheticum), 효모(Candida, Rhodotorula) 및 곰팡이류(Thamnidium, Mucor)가 있다(SCHILLINGER und LÜCKE, 1987; KAUFMANN und SCHMIDT, 1991; COLLINS et al., 1992; DILLON, 1998; STANBRIDGE und DAVIES, 1998; KOTULA und KOTULA, 2000).

이러한 미생물의 증식 여부는 일반적인 고기 표면의 산도와 저장 조건에 따라 달라진다. 예를 들어, 리스테리아는 pH 5.8 이상의 정상 육류에서는 성장하지만, 2℃ 이하에서는 증식하지 못한다. 습윤한 표면에서는 주로 Pseudomonas와 같은 호기성 세균이 성장하며, 이는 흔히 ‘냉장육 표면세균총’으로 불린다. 곰팡이는 산도가 낮은 육류, 즉 pH가 산성에 가까운 고기 표면에서 주로 번식한다. 특히 Thamnidium spp.는 흰 균사체를 형성하여 드라이에이징(dry-aged beef)의 숙성과정에서 관찰된다.

드라이에이징 비프는 특정 소비층에서 선호되는데, 이는 보통 2~4주간 숙성된 쇠고기로 ‘너티(nutty)’한 향미와 매우 부드러운 육질을 특징으로 한다. 다만 일부 소비자는 이 독특한 향을 기피하기도 한다. Th. elegans는 대표적인 냉장성 곰팡이로, 1℃ 이하에서 저장된 쇠고기 표면에 백색 균사를 형성한다. 이 균사는 곰팡이 특유의 향과 풍미에 기여하지만, 동시에 마이코톡신이 생성되지 않도록 관리가 필요하다(BROOKS et al., 1979; HANSFORD, 1923; GLEASON, 1971; KOTULA und KOTULA, 2000).

한편, 웻에이징 비프(wet-aged beef)는 주로 진공포장 상태에서 숙성되며, Lactobacillus sakei, Lb. curvatus, Cb. divergens, Cb. maltaromaticum, Leuconostoc spp. 및 Lactococcus raffinolactis 등이 확인된다(SCHILLINGER und LÜCKE, 1987). 이 방식은 중성에 가까운 pH(5.8~6.1)의 육류 숙성에 더 적합한 것으로 평가된다(ANONYM, 2010).

스타터컬처를 활용한 쇠고기 숙성은 원료의 미생물학적 안전성과 품질을 유지 및 개선하고, 관능적으로 바람직한 변화를 유도하기 위해 고안되었다. 젖산균 스타터컬처의 사용은 SCHILLINGER und LÜCKE(1987)에 의해 처음 시도되었으며, Lb. sakei와 Lactococcus raffinolactis가 가장 적합한 균종으로 보고되었다. 드라이에이징 시 ‘귀한 곰팡이(noble mold)’와 결합할 경우 품질 및 향미 개선 효과가 있었다. 그러나 스타터컬처를 접목한 드라이에이징은 아직 충분한 연구와 문헌 보고가 부족하다.

스위스의 한 연구에서는 이 기술이 이미 적용되었으며, 전통적인 드라이에이징에서는 -0.5 ± 1.0℃, 상대습도 75~80%, 일정한 기류 속도(0.2~0.5 m/s)에서 3주 이상의 숙성이 권장되고 있다(ANONYM, 2010).

제1회 국제 육류 숙성 심포지엄(International Summer School des Internationalen Kompetenzzentrums für Fleischqualität am MRI Standort Kulmbach, 2011)에서는 스타터 및 보호균주 활용의 필요성이 재차 논의되었다. 특히, 스타터컬처가 첨가된 젖산균은 진공포장 숙성에서 리스테리아의 억제와 관능적 품질 향상에 효과적일 수 있음이 확인되었다.

재료 및 방법

쇠고기의 출처, 처리 및 보관

플렉비흐 품종(Ｍ. long. dorsi)의 암송아지에서 채취된 냉각된 쇠고기는 도축 후 2일 뒤에 지역 도축장에서 공급되었다. 다섯 번의 시험에서 쇠고기의 pH 값은 5.5 ± 0.1이었다. 각 도체의 두 개의 로스트비프 근육다발 중 오른쪽 절반은 건식 숙성(뼈에 매달아 1℃, 상대습도 82–90%)에 사용되었다.

median-cranial 부분은 숙성 전 곰팡이 포자 현탁액(Penicillium nalgiovense)에 침지되었고, median-caudal 부분은 처리하지 않은 채 저장되었다. 왼쪽 로스트비프는 뼈를 제거하고 습식 숙성을 위해 2.5cm 두께의 조각(총 26조각, 160–200g)으로 절단하였다. 양쪽 도체에서 얻은 조각은 미생물학적 기초 매개변수로 사용되었다. 시편 S3–10(스타터 MSB 무첨가) 및 시편 11–18(MSB 첨가)은 감각 및 물리·화학적 측정을 위해 사용되었다. 시편 S19–26은 미생물학적 기초 매개변수에 사용되었으며, 비접종 대조군으로 나트륨염 용액(0.9% NaCl)에 침지되었다. 포장재는 산소 투과성이 다른 PA/PE 필름(예: 90㎛, 20/70, O₂ 투과율: 50ml O₂/m²/일, 23℃)과, O₂ 차단성이 높은 알루미늄-코팅 필름을 사용하였다.

스타터 MSB 접종

MSB 스타터 균주는 Lactobacillus curvatus BLC-48™(V1), Lb. sakei B-2 SafePro™(Bac–), Lb. sakei Lb706 (SakA+)와 Lb. sakei Lb674 (SakP+) 혼합균주(V2), Lb. sakei B-2 SafePro™ 및 Lb. sakei Lb706 (V3–V4), Lb. sakei B-2 SafePro™(V5) 등으로 구성되었다. 상업용 동결건조 배양액은 즉시 사용 직전에 재현탁되어 접종에 사용되었다.

SafePro™ 시리즈로 생산된 모든 MSB 균주는 항리스테리아 활성을 나타내었으며, Lb706, Lb674, B-2 SafePro™는 비교적 높은 활성을 보였다.

미생물학적 분석

MSB 스타터 후보군은 과산화물 내성 여부로 선별되었으며, 약한 과산화물 내성을 가진 균주만 선택되었다. Lb. sakei 균주 V2–4는 MRS-한천 배지를 통한 trehalose 발효 및 xylose 사용 여부를 기반으로 구분되었다.

생균수 측정은 §64 LFGB에 따른 표준 방법을 적용하였다. 배지는 호기성 세균, MSB, 리스테리아, Pseudomonaden/Enterobacteriaceae, 효모 검출을 위해 표준 배지(S1, MRSPH6.5, PCA, VRBG, MEA 등)를 사용하였다.

세균 동정

세균은 형태학적, 생화학적, 유전형적 방법을 통한 다면적 분석으로 확인되었다. 여기에는 BOX-PCR, 염기서열 기반 PCR 및 리스테리아 특이 PCR이 포함되었다. 곰팡이는 형태학적 특징(분생자 형태)을 기준으로 동정되었다.

감각 및 물리화학적 평가

상세한 방법은 Lautenschläger(2012)에 기술되어 있다. 표면 pH는 유리 전극을 이용하여 고기 표면에서 직접 측정하였으며, 수분 함량은 105℃에서 건조 감량법으로 결정하였다.

용어 해설

TRE: Trehalose 대사능력

XYL: Xylose 대사능력

Bac: 박테리오신 생산능력

SakA, SakP: Sakacin A 및 Sakacin P 생산능력

Per: 과산화물 형성능력 (Peroxidbildung)

Bac_sens: 박테리오신에 대한 감수성

VP: 진공포장(vorverpackt)

"+"는 긍정 반응을 의미하고, "-"는 부정 반응을 의미함.

� 이 표는 실험에 사용된 스타터컬처(Lactobacillus 속)와 곰팡이(Penicillium), 그리고 리스테리아(L. innocua) 균주의 특징을 정리한 것입니다.

결과

진공포장 숙성 과정에서 접종된 리스테리아는 스타터 유산균(MSB)이 첨가되지 않은 경우 약 1–2 로그 단위만 감소하였으나, 적절한 MSB가 첨가된 경우에는 추가적으로 현저한 감소가 확인되었다(그림 1). 상업용 B-2 SafePro™ 스타터는 이 과정에서 특히 효과적이었으며, 그 외의 스타터는 효과가 다소 낮았다. 산소 투과성 포장에서는 두 번의 시험 모두에서 보호 배양균이 존재함에도 불구하고, 슈도모나스(특히 Ps. fluorescens 및 Ps. lundensis)와 효모가 유의적으로 증가하였으며, 그 수치는 10⁴–10⁶ CFU/g 범위에 도달하였다(그림 2, 그림 3). 반면, 알루미늄으로 차단된 포장에서는 다른 세균군의 증식이 확인되지 않았다.

자연적으로 존재하는 MSB는 보호 배양균이 없는 경우, Leuconostoc mesenteroides ssp. mesenteroides, Leuc. gelidum, Carnobacterium maltaromaticum, Lb. sakei 그리고 Cb. divergens 등이 검출되었으며, 이들의 개체수는 10⁴–10⁶ CFU/g 수준이었다. 이에 반해 Lb. curvatus B-LC-48™은 10⁷–10⁸ CFU/g 수준까지 증가하였다. Bacteriocin을 생산하지 않는 Lb. sakei 균주 B-2 SafePro™는 두 사카신 양성 균주들(Lb706, Lb674)을 억제하지 못했으며, 오히려 경쟁에서 다소 열세를 보였다. 그러나 사카신 양성 Lb. sakei 균주들은 보다 높은 증식 능력을 보였으며, 육 표면의 pH 값은 보관 기간 동안 큰 변화가 없었으나, 중심부(근육 내)에서는 5.2–5.3으로 다소 낮아졌다.

관능평가에서는 MSB가 첨가된 처리구가 ‘만족할 만하다’는 수준으로 평가되었으며, 대조구와의 감각적 차이는 뚜렷하지 않았다(Lautenschläger, 2012).

고전적인 드라이에이징의 경우, 표면 미생물의 과도한 증식을 억제하였으며, 4~6주 숙성 후에는 10⁶–10⁷ CFU/cm² 수준의 슈도모나스와 10²–10⁴ CFU/cm² 수준의 효모가 검출되었다(그림 4). 다른 세균군의 수치는 검출한계(≤10² CFU/cm²) 이하였다.

귀족곰팡이(Penicillium nalgiovense)를 이용한 드라이에이징에서는, 야생곰팡이의 증식이 억제되었으며, 4–5주 후에는 흰색의 균일하고 결속력 있는 균사체가 형성되었다. 약 6주 후의 세균총은 귀족곰팡이를 이용하지 않은 드라이에이징과 유사하였으며, 경우에 따라 효모와 슈도모나스가 10⁷–10⁹ CFU/cm² 수준까지 도달하였다(그림 4). 또한 숙성기간 동안 표면 pH 값은 약 1 단위 상승하였다.

종합적으로, 전통적인 드라이에이징과 귀족곰팡이를 이용한 드라이에이징 모두 관능적으로 우수한 결과를 나타냈으며, 두 처리 간의 뚜렷한 차이는 확인되지 않았다. 보다 상세한 관능평가 결과는 Lautenschläger(2012)의 별도 보고에서 다루어졌다.

그림 1. 유산균(MSB) 및 리스테리아의 균수 변화

그림 1은 숙성 실험(V1~V5)에서 진공포장 조건하에 유산균(MSB)과 리스테리아의 균수 변화를 나타낸 것이다.

A (좌상단): MSB가 접종되지 않은 대조구에서는 본래 존재하는 토착 MSB가 약 2~3 로그 단위까지 증가하였다. 반면, 리스테리아만 접종한 경우에는 MSB 수치가 상대적으로 낮게 유지되었다.

B (우상단): MSB가 접종된 경우, 균수는 숙성 10일 이내에 빠르게 증가하여 8 로그 단위 이상에 도달하였다. 이는 스타터컬처 접종이 MSB 증식을 효과적으로 촉진함을 보여준다.

C (좌하단): 리스테리아만 접종하고 MSB가 없는 조건에서는 시간이 지남에 따라 리스테리아 수가 다소 감소하였으나, 여전히 10³~10⁴ CFU/g 수준을 유지하였다.

D (우하단): 리스테리아와 MSB를 함께 접종한 조건에서는 리스테리아 수가 뚜렷하게 감소하였으며, 특히 일부 실험군(V2, V3)에서는 40일 후 10² CFU/g 이하까지 억제되는 결과가 확인되었다.

종합하면, 스타터 유산균(MSB)의 접종은 리스테리아의 증식을 억제하고, 숙성 과정에서 미생물 안전성을 높이는 효과가 있음이 입증되었다. 반면, MSB가 없는 조건에서는 리스테리아 억제가 제한적이었다.

그림 2. 효모 균수 변화

그림 2는 진공포장 숙성 실험(V1~V5)에서 효모의 증식 양상을 나타낸 것이다.

A (좌상단, 접종 없음 – 대조구): 효모는 시간 경과에 따라 서서히 증가하였으며, 일부 실험군(V2, V3)에서는 40일차에 6~7 로그 단위까지 도달하였다. 반면, V4, V5에서는 상대적으로 낮은 수준을 유지하였다.

B (우상단, MSB 접종만 있음): 스타터 유산균(MSB)을 접종한 경우, 효모의 증식은 대체로 억제되는 경향을 보였다. 대다수 실험군에서 효모 균수는 10³~10⁴ 수준에 머물렀으며, V4에서는 거의 검출되지 않았다.

C (좌하단, 리스테리아만 접종): 리스테리아 접종 후 MSB가 없는 조건에서는 효모가 뚜렷하게 증가하여, 특히 V1 실험군에서는 40일차에 10⁷ 수준까지 급증하였다. 이는 리스테리아와의 공존 환경에서 효모 증식이 촉진될 수 있음을 시사한다.

D (우하단, 리스테리아와 MSB 동시 접종): 리스테리아와 MSB를 함께 접종한 경우, 효모의 증식은 전반적으로 억제되었으며, 최대치도 10³~10⁵ 수준에 머물렀다. 이는 스타터컬처가 효모 증식 억제에도 일정한 효과를 발휘함을 보여준다.

� 해석

MSB 스타터컬처의 접종은 숙성 중 효모의 과도한 증식을 억제하는 효과가 있었다.

리스테리아만 존재하는 조건에서는 효모가 폭발적으로 증가하여 미생물학적 안전성 문제가 우려되었다.

따라서 스타터컬처의 사용은 리스테리아 억제뿐 아니라, 효모 제어에도 기여할 수 있음을 확인하였다.

그림 3. 슈도모나드 균수 변화

그림 3은 진공포장 숙성 실험(V1~V5)에서 슈도모나드(Pseudomonas spp.)의 증식 양상을 나타낸 것이다.

A (좌상단, 접종 없음 – 대조구): 대조구에서는 Pseudomonas lundensis가 뚜렷하게 증가하여 30~40일차에 10⁶~10⁷ 수준에 도달하였다. P. fluorescens 또한 일정한 증가를 보였으나, 상대적으로 낮은 농도에 머물렀다.

B (우상단, MSB 접종만 있음): 스타터 유산균(MSB)을 접종한 경우, P. lundensis의 증식은 여전히 관찰되었으나, 다른 슈도모나드 종은 억제되는 양상이 나타났다. 다만 P. lundensis는 비교적 높은 수준으로 성장하여 MSB만으로는 완전한 억제가 어려움을 시사하였다.

C (좌하단, 리스테리아만 접종): 리스테리아 접종 후 MSB가 없는 조건에서는 P. fluorescens가 크게 증식하여 40일차에 10⁶ 수준에 도달하였다. P. fragi도 꾸준히 증가하여 리스테리아 단독 환경에서 슈도모나드의 성장이 촉진됨이 관찰되었다.

D (우하단, 리스테리아와 MSB 동시 접종): 리스테리아와 MSB를 함께 접종한 조건에서는 P. fluorescens와 일부 슈도모나드가 증가하였으나, 그 수준은 리스테리아 단독 접종 조건(C)에 비해 억제되는 경향을 보였다. 그러나 P. lundensis는 여전히 비교적 높은 농도를 유지하였다.

� 해석

스타터컬처(MSB)의 존재는 일부 슈도모나드 종(P. fluorescens, P. fragi)의 증식을 억제하는 효과를 보였으나, P. lundensis에 대해서는 억제 효과가 제한적이었다.

리스테리아만 존재하는 조건에서는 슈도모나드가 적극적으로 증식하여 미생물 안전성 측면에서 위험 요소로 작용하였다.

따라서 스타터컬처의 적용은 슈도모나드 증식 억제에 부분적인 효과를 가지지만, 특정 종(P. lundensis)에 대해서는 추가적인 제어 전략이 필요함을 보여준다.

그림 4. 에델곰 처리 유무에 따른 미생물 및 표면 pH 변화

그림 4는 V4 및 V5 실험에서 건식 숙성(dry-aging)을 진행하면서 에델곰을 처리한 경우(DAB_S)와 처리하지 않은 경우(DAB) 사이의 차이를 보여준다.

PSM (슈도모나드):

에델곰을 처리하지 않은 조건(DAB)에서는 Pseudomonas lundensis가 20일 이후 급격히 증가하였으나, 최종적으로는 40일차에 억제되는 양상이 관찰되었다. 반면, 에델곰을 처리한 조건(DAB_S)에서는 Pseudomonas fragi가 우세하게 성장하여 40일차에는 10⁹ 수준까지 도달하였다. 이는 에델곰 처리 조건에서 특정 슈도모나드 종의 증식이 강하게 나타났음을 시사한다.

HEF (효모):

효모 역시 에델곰을 처리하지 않은 조건(DAB)에서는 비교적 낮은 수준에 머물렀으나, 에델곰을 처리한 조건(DAB_S)에서는 꾸준히 증가하여 40일차에 10⁷ 수준에 도달하였다. 이는 에델곰 환경이 효모 증식에 유리한 조건을 제공했음을 보여준다.

표면 pH (Oberflächen-pH-Wert):

에델곰이 없는 조건(DAB)에서는 표면 pH가 전반적으로 안정적으로 유지되며 5.55.6 수준에 머물렀다. 그러나 에델곰을 처리한 조건(DAB_S)에서는 숙성이 진행될수록 표면 pH가 점차 상승하여 40일차에는 6.5~6.7 수준에 도달하였다. 이는 곰팡이 성장에 의해 표면 알칼리화가 진행된 결과로 해석된다.

� 해석

에델곰 처리 여부는 숙성 중 미생물 군집 구성과 표면 특성에 중대한 영향을 미쳤다.

에델곰을 처리하지 않은 경우, 슈도모나드와 효모의 증식은 상대적으로 제한적이었으며 표면 pH도 안정적으로 유지되었다.

반대로 에델곰을 처리한 경우, 슈도모나드와 효모가 대규모로 증식하였으며, 이와 함께 표면 pH가 유의적으로 상승하였다.

이는 에델곰이 숙성 중 미생물 생태계 변화를 주도하며, 표면 환경을 변화시켜 관능적 특성 및 안전성에 중요한 영향을 줄 수 있음을 시사한다.

**“에델곰(Edelschimmel)”**은 주로 육류와 치즈 숙성에 사용되는 **식용 곰팡이(white mold)**를 지칭하는 용어입니다. 독일어 Edel은 ‘고급스러운, 귀한’이라는 뜻이고, Schimmel은 곰팡이를 의미합니다. 즉, 고급 곰팡이라는 의미로, 발효·숙성 과정에서 의도적으로 접종하여 풍미와 외관을 개선하는 균주군을 말합니다.

대표적으로 사용되는 종은 Penicillium nalgiovense가 있습니다.

특징

육류 표면에서 흰색 균사(mycelium)를 형성하여 ‘귀족 곰팡이’ 같은 외관을 만든다.

표면에 장벽을 형성하여 원치 않는 ‘야생 곰팡이(wild molds)’의 증식을 억제한다.

지방과 단백질 분해효소를 분비하여 숙성육 특유의 풍미(고소한 향, 견과류 향, 숙성향)를 부여한다.

숙성 과정에서 수분 증발을 조절하고 표면을 안정화시켜 제품의 저장성과 관능적 품질을 개선한다.

활용 분야

살라미(salami)·드라이 소시지 → 흰 곰팡이 피막을 형성해 전통적 고급 제품으로 인식.

건조 숙성육(dry-aged beef, ham 등) → 표면에서 유해 세균 증식을 억제하고 숙성 향미를 강화.

치즈 (예: 까망베르, 브리) → 표피에 숙성 곰팡이층을 형성하여 독특한 풍미와 질감을 제공.� 요약:

에델곰은 숙성용 고급 곰팡이로, 대표 균주는 Penicillium nalgiovense이며, 숙성육과 발효 소시지, 치즈 등에서 풍미 형성과 표면 안정화에 기여합니다.

토론

선택된 유산균(MSB)은 25년 전 처음으로 진공포장된 쇠고기 숙성 과정에서 부패 방지용 보호 배양균으로 사용되었다(SCHILLINGER und LÜCKE, 1987). 당시 저자들은 2℃에서 숙성된 쇠고기의 저장성에 대한 MSB 군집의 구성이 뚜렷한 영향을 미치지 않는다고 보고하였다. 첫 번째 향미와 색상의 변화는 2℃에서 30일 이후 확인되었다. 이번 연구에서 송아지 암소 고기를 대상으로 한 최신 관능평가 결과는, 적합한 MSB 스타터 및 보호 배양균이 첨가된 상태에서는 42일 동안 숙성하더라도 만족스럽거나 우수한 관능적 품질이 유지될 수 있음을 보여주었다.

Listeria는 정상적인 pH(5.8 미만)의 쇠고기에서는 증식하지 못한다. 그러나 DFD 특성을 가진 고기(pH > 6.0)의 경우, 2~4℃에서 1주일 이내에 10배 이상 증가하는 것이 보고되었다(KAYA und SCHMIDT, 1991). 이번 실험에서도 고기의 pH가 낮았기 때문에 Listeria의 증식은 나타나지 않았고, 오히려 접종된 Listeria 수가 감소하였다. 이 연구는 적합한 MSB 배양균이 Listeria 수를 추가적으로 감소시킬 수 있음을 입증하였다. 특히 bacteriocin을 생산하는 Lb. sakei 균주(V24)는 bacteriocin을 생산하지 않는 균주(V5)보다 효과적이었다. V1에서 사용된 Lb. curvatus 균주는 높은 성장온도 범위(2℃)로 인해 증식이 억제되어 보호 효과가 제한적이었다.

Lb. sakei 배양균은 뉴질랜드에서 Li. monocytogenes, Cl. estertheticum, Campylobacter jejuni를 억제하는 효과가 입증된 바 있다(JONES et al., 2009). 또한 Lb. curvatus 배양균도 보호균으로 사용될 수 있다. 예컨대 Lb. curvatus CRL705 균주는 아르헨티나 쇠고기에 접종 시험에서 2℃ 조건에서 60일간 저장되었음에도 Li. monocytogenes의 성장을 억제하였다(CASTELLANO et al., 2010).

실험에서 선택된 MSB 배양균(V2~5)은 송아지 고기에서 높은 수준의 집락 형성을 보이지는 않았다. 그러나 낮은 초기 pH(5.5 ± 0.1)는 Listeria뿐만 아니라 다른 세균의 성장도 억제하였다. 특히 Brochothrix thermosphacta와 같은 부패성 세균의 증식이 제한되었다.

반면, 진공포장 내 산소가 차단되지 않는 경우에는 효모와 Pseudomonas가 증가하였다. 그러나 pH가 낮은 상태에서는 이러한 미생물의 성장이 다소 억제되었다. 그럼에도 불구하고 MSB 배양균이 첨가된 경우에도 효모와 Pseudomonas의 성장을 완전히 억제하지는 못하였다.

종합적으로, Lb. sakei 균주는 향후 쇠고기 습식 숙성에 유용한 보호균으로 활용될 가능성이 있다. 이들은 미생물학적 안전성을 보장하고, 원치 않는 부패균의 성장을 억제하는 데 기여하였다. 그러나 모든 보호균이 항상 긍정적인 효과를 보장하는 것은 아니며, 경우에 따라 관능적으로 “산미”와 같은 변화를 유발할 수도 있다.

고전적인 드라이에이징은 표면의 미생물 증식을 억제하지만, 무게 감소가 최대 20%에 이를 수 있다(LAUTENSCHLÄGER, 2012). 이러한 단점을 보완하기 위해 곰팡이(Penicillium nalgiovense) 배양을 표면에 적용하는 방법이 제안되었다. 이는 살라미 숙성에 사용되는 것과 유사하게, 표면에 곰팡이층을 형성하여 산소와 수분을 조절하고 부패균을 억제하는 방식이다. 실험에서는 약 3~4주 후에 안정적인 곰팡이층이 형성되었으며, 이는 부패 억제와 향미 발현에 기여할 수 있음을 보여주었다.

결론 및 실용적 시사점

쇠고기 숙성 시 스타터 및 보호 배양균의 활용은 관능적으로 만족스러운 결과를 얻는 동시에, 미생물학적으로 안전한 제품 생산에도 기여할 수 있다. 숙성은 고기의 초기 품질에 좌우되며, 고품질 원료육만이 긍정적인 효과를 가져올 수 있다. 숙성 과정에서 위생 관리가 미흡하거나 원료육의 품질이 낮다면, 보호균을 사용하더라도 그 효과를 기대하기 어렵다.

진공포장된 숙성에서는 산소투과성이 낮은 포장을 사용해야 효모와 Pseudomonas의 성장을 억제할 수 있다. 또한 숙성 온도는 반드시 4℃ 미만을 유지해야 하며, 그렇지 않으면 DFD 고기에서 Listeria 및 Brochothrix thermosphacta와 같은 부패균 성장이 촉진된다. 드라이에이징 시에는 곰팡이 배양을 활용하면 표면의 미생물 성장을 억제할 수 있으며, 곰팡이층은 원치 않는 교차오염을 줄이는 효과도 있다.

따라서 쇠고기 숙성에서 스타터 및 보호균은 보조적인 역할을 수행할 수 있으나, 최우선적으로 고려되어야 할 것은 원료육의 품질, 철저한 위생 관리, 그리고 적절한 숙성 조건임이 확인되었다.

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