해수순치산 및 담수양식산 철갑상어(Acipenser oxyrinchus)의 관능 및 영양 특성 비교
남기호1․김연계1․박선영2,3․이경돈2,3․차장우2,3․이경진4․김진수2,3
1국립수산과학원 식품위생가공과, 2경상대학교 해양식품생명의학과/해양산업연구소
3경상대학교 수산식품산업화 기술지원센터, 4수산기술사업소 고성사무소
Comparison of Sensory and Nutritional Characterizations between Sea-Reared and Freshwater Sturgeons Acipenser oxyrinchus
Ki Ho Nam1, Yeon-Kye Kim1, Sun Young Park2,3, Kyung Don Lee2,3, Jang Woo Cha2,3, Gyeong Jin Lee4, and Jin-Soo Kim2,3
1Food Safety and Processing Research Division, National Institute of Fisheries Science
2Department of Seafood and Aquaculture Science/Institute of Marine Industry and
3Research Center for Industrial Development of Seafood, Gyeongsang National University
4Gyeongsangnam-do Fisheries Technique Institute Goseong Branch
ABSTRACT This study was conducted to compare the sensory and nutritional characteristics between sea-reared and freshwater sturgeons Acipenser oxyrinchus. The proximate composition of sea-reared sturgeon was 78.0% moisture, 19.1% crude protein, 1.5% crude lipid, and 1.1% ash. Thus, moisture content was lower while crude protein, crude lipid, and ash contents were higher than those of freshwater sturgeon. Regardless of culture methods, energy content of sturgeon muscle was 88.5∼95.9 kcal/100 g. The Hunter color values of sea-reared sturgeon were 64.2 for lightness, 4.4 for redness, and 14.1 for yellowness. Thus, lightness and yellowness were lower while redness was higher than those of freshwater sturgeon. The hardness of sea-reared sturgeon was 4.1 kg/cm2, which was not significantly different (P<0.05) than that of freshwater sturgeon. The odor intensity of sea-reared sturgeon was 436.0 level, which was higher than that of freshwater sturgeon. The total amino acid content of sea-reared sturgeon was 19.0 g/100 g, which was higher than that of freshwater sturgeon. The major amino acids of the sturgeons were aspartic acid, glutamic acid, leucine, and lysine. The mineral contents and fatty acid composition of sea-reared sturgeon were similar to those of freshwater sturgeon. The results suggest that there were slight differences in sensory and nutritional characteristics between sea-reared and freshwater sturgeons.
Key words: sturgeon, sea-reared fish, sea-reared sturgeon, Acipenser oxyrinchus
Received 27 February 2018; Accepted 16 March 2018
Corresponding author: Jin-Soo Kim, Department of Seafood and Aquaculture Science/Institute of Marine Industry, Gyeongsang Na- tional University, Tongyeong, Gyeongnam 53064, Korea E-mail: [email protected], Phone: +82-55-772-9146
서 론
철갑상어류는 철갑상어목 철갑상어과 어류로 전장이 100 cm인 대형어이고 몸은 긴 원통모양으로 주둥이가 길면서 뾰족하며, 경제적 및 산업적으로 아주 가치가 있는 대표적인 내수면 어종이다. 철갑상어류는 전 세계에 2과 6속 31종이 분포하는 것으로 알려져 있고(1), 국내에는 철갑상어(Angelica sinensis)를 비롯하여 칼상어(Acipenser dabryanus), 용상 어(Acipenser medirostris) 등이 서식하고 있다고 알려져 있으나(2), 최근 관찰된 기록은 없다(3). 한편 철갑상어류는 주로 캐비어 소재로 소비되고 있고, 부산물로 발생하는 육의
경우 횟감, 스테이크 및 기타 가공품의 소재로, 머리와 중골 부위의 경우 탕 및 콘드로이틴(chondroitin)의 추출 소재로, 껍질의 경우 가죽 또는 콜라겐 및 콜라겐 펩타이드의 추출소 재로 이용되고 있다(4). 그러나 국내에서 철갑상어는 여러 가지 용도가 있지만 자연산이 보호종이어서 수출 및 국내 식품가공소재용의 경우 반드시 양식산이어야 한다. 국내에 서 철갑상어류의 양식에 대한 연구는 1997년 양양내수면연 구소에서 알을 재료로 사용하는 캐비어 생산을 목적으로 스 텔렛 철갑상어(Acipenser ruthenus)를 비롯한 Acipenser gueldenstaedtii, Bester hybrid sturgeon(Huso huso, 암 컷; A. rthenus, 수컷) 및 시베리아 철갑상어(Acipenser baerii)를 이식한 후 시작하였고, 이후 2004년부터 스텔렛 철갑상어의 인공 종묘생산에 성공하면서 새로운 내수면 양 식대상 어종으로 자리매김하기 시작하였다(5). 그러나 철갑 상어류를 수산가공 소재로 다양하게 이용하기 위해서는 생
산량이 증대되어야 하고, 이를 위해서는 여러 가지 방법이 있으나 최우선적으로 고려할 수 있는 방법이 연어나 무지개 송어와 같이 해수순치에 의한 생산(6)이라 할 수 있다. 해수 순치 양식은 어류의 삼투압 조절능력을 이용한 양식법으로 이는 담수에서 태어나 해수에서 성장 후 회유하는 어종에 대해 담수에서 치어를 부화 후 낮은 염도에서 높은 염도에 적응시켜 해수에서 양식하는 방법으로 포획이 금지된 철갑 상어의 생산량을 증가할 수 있다(7).
한편 철갑상어류에 대한 연구는 국외의 경우 철갑상어류 의 초기발달과 성장패턴(8), 자어사육(9), 골격형태 및 발달 (10), 부화시간과 후기성장(11), 난의 크기 및 초기성장(12) 등과 같이 양식 위주의 연구로 진행되었고, 국내의 경우도 성전환(2), 위팽창 증후군(13), 초기성장(14) 및 종묘생산 (15) 등과 같이 양식 위주의 연구가 진행되었을 뿐이다. 따 라서 철갑상어류의 연구는 해수순치에 의한 생산은 물론이 고, 수산식품 및 이의 가공 소재에 관한 연구조차도 생근육 의 영양성분(4,16), 저온저장 처리 근육의 안정성(17,18), 훈제품의 지방산 및 아미노산 조성(19), 껍질로부터 젤라틴 의 추출조건 검색(20)과 같이 일부 한정되어 있는 정도이다.
본 연구에서는 대표적인 내수면 어류인 철갑상어과 어류 의 효율적 이용을 위하여 해수산 철갑상어의 식품성분 특성 에 대하여 살펴보았고, 아울러 담수양식산 철갑상어의 식품 성분 특성과도 비교 검토하였다.
재료 및 방법
재료
본 실험에서 시료로 사용한 대서양 철갑상어(Acipenser oxyrinchus)는 캐나다에서 수정한 수정란을 국내에서 부화 한 다음 이의 종묘(10~15 cm)를 경상남도 고성군에 위치한 양식장에서 분양받아 해수순치(담수에서 양식하던 것을 2.5
% 염수에서 3일간 순치한 다음 나머지 기간을 해수에서 순 치) 및 담수에서 9개월간 사육한 것으로 하였고, 사료는 조 피볼락으로 하되 치어의 경우 분말로 하였다.
이때 시료로 사용한 해수순치(20종) 및 담수양식산(21 종) 대서양 철갑상어의 체장은 각각 43.5~46.6 cm 범위(평 균 44.8±1.3 cm) 및 47.7~52.3 cm 범위(49.9±1.9 cm)였 고, 체중은 각각 436.5~483.6 g 범위(평균 454.4±20.8 g) 및 496.0~565.2 g 범위(평균 526.6±28.8 g)였다.
일반성분 및 열량
일반성분은 AOAC(21)법에 따라 수분은 상압가열건조 법, 조단백질은 semimicro-Kjeldahl법, 조지방은 Soxhlet 법 및 회분은 건식회화법으로 측정하였다.
열량은 철갑상어를 섭취한 후 소화율까지 고려하여 제시 한 FAO/WHO의 에너지 환산계수를 적용하였다(22). 즉 철 갑상어의 열량(kcal)은 (단백질 함량×4.22)+(지방×9.41) +(탄수화물×4.11)로 계산하였다. 이때 탄수화물의 양은
100－(수분 함량+조단백질 함량+조지방 함량+회분 함량) 으로 산출하였다.
염도
염도는 식품공전(23)에서 언급하고 있는 회화법으로 측 정 및 계산하였다. 즉 검체 약 10 g을 수욕 상에서 증발 건조 한 후 회화시켜 이를 물에 녹이고 다시 물을 가하여 500 mL로 정용한 다음 여과한 여액 10 mL에 크롬산칼륨 시액 2~3방울을 가하고 0.02 N 질산은 용액으로 적정하여 다음 과 같이 산출하였다.
염도(%)＝ b×f×5.85 a
여기서 a는 검체 채취량(g)이고, b는 적정에 소비된 0.02 N 질산은 용액(mL)이며, f는 0.02 N 질산은 용액의 factor 를 의미한다.
색
철갑상어 근육의 색은 등쪽육을 마쇄한 다음 이를 시료로 하여 직시색차계(ZE 2000, Nippon Denshoku Industries Co., Tokyo, Japan)로 측정하였고, 이때 표준백판은 L값이 97.2, a값이 -0.3 및 b값이 0.3이었다.
경도
철갑상어 근육의 경도는 Park과 Lee(24)의 방법에 따라 실험을 실시하였다. 즉 생근육을 일정한 크기(2×2 cm)와 두께(3 mm)로 정형한 다음 rheometer(CR-100D, Sun Sci- entific Co., Tokyo, Japan)로 측정하였다. 이때 rheometer 의 가동 조건은 load cell(max)의 경우 10 kg, chart speed 의 경우 60 mm/min, adapter의 경우 절단용(No. 9)을 설치 하여 실시하였다.
냄새
냄새는 검체를 전처리한 다음 코니칼 튜브(50 mL con- ical tube, 30×150 mm, SPL Life Science Co., Ltd., Gyeonggi, Korea)에 넣고, 냄새 강도기(odor concen- tration meter, XP-329, New Cosmos Electric Co., Ltd., Osaka, Japan)로 측정하여 level로 나타내었다(25).
즉 냄새 강도 측정은 코니칼 튜브(50 mL conical tube, 30×150 mm, SPL Life Science Co., Ltd.)에 마쇄 근육 약 10 g과 냄새 강도기의 냄새 흡입구를 순차적으로 넣고, 이어서 냄새가 휘발되어 나가지 않게 파라필름으로 밀봉한 다음 냄새 강도기를 작동하여 측정하였다.
맛
철갑상어의 맛은 전자혀를 통한 맛 분석과 유리아미노산 을 통한 맛값(taste value)으로 실시하였다. 전자혀를 이용 한 맛 분석 시료는 검체(어육) 5 g에 증류수 100 mL를 가하 고 마쇄한 다음, 이를 원심분리(10,035×g) 한 후 여과한
Table 1. Proximate composition, energy and salinity of sea-reared (S-S) and freshwater sturgeons (F-S) as affected by cultured method
Sturgeon Proximate composition (g/100 g) Energy
(kcal/100 g) Salinity (g/100 g) Moisture Crude protein Crude lipid Ash
S-S F-S
78.0±0.1b1) 79.3±0.3a
19.1±0.2a 17.3±0.1b
1.5±0.0a 0.9±0.0b
1.1±0.2a 0.8±0.0b
95.9 88.5
0.18 0.10
1)Different letters on the data in a column indicate a significant difference at P<0.05.
여과물로 하였다. 전자혀에 의한 맛 분석은 앞에서 언급한 방법에 따라 전처리한 분석 시료 100 mL를 전자혀(elec- tronic tongue unit; ɑ-Astree Ⅱ, Alpha M.O.S Inc., Tou- louse, France)의 부속 용기에 채우고, 여기에 감칠맛, 짠 맛, 신맛을 감지하는 각각의 전극을 담근 다음 상온에서 정 치시켜 전극이 평형에 도달하였을 때의 값을 이들 3종의 맛 에 대한 데이터로 하였다. 이때 동일한 맛에 대한 차이 인지 는 제조회사에서 제시한 바와 같이 시료 간에 2.0 unit 이상 의 차이가 있는 경우로 하였다.
유리아미노산은 어류에 다량 함유되어 있고, 어류의 다양 한 맛에 지대한 역할을 한다. 이러한 일면에서 철갑상어의 맛 특성을 살펴볼 목적으로 유리아미노산을 분석하였다. 철 갑상어의 유리아미노산 측정용 전처리 시료는 검체 약 10 g에 20% trichloroacetic acid(TCA) 30 mL를 가하여 균질 화(10분)하고, 정용(100 mL)한 것을 원심분리(9,300×g, 15분) 하였다. 이 중 상층액 80 mL를 분액깔때기에 취하고, 동량의 에테르를 사용하여 TCA 제거 공정을 3회 반복한 후, 다시 이를 농축 및 lithium citrate buffer(pH 2.2)로 정 용(25 mL)하여 제조하였다. 이어서 아미노산의 분석은 전 처리 시료의 일정량을 아미노산자동분석기(Biochrome 30, Biochrom Ltd., Cambridge, UK)로 실시하였다.
아미노산, 무기질 및 지방산 분석
철갑상어의 영양 특성은 총 아미노산과 무기질의 함량 및 지방산 조성으로 살펴보았다.
총 아미노산은 일정량의 시료(약 50 mg)에 6 N 염산 2 mL를 가하고 밀봉한 다음, 이를 heating block(HF21, Yamato Scientific Co., Tokyo, Japan)에서 가수분해(110
°C, 24시간)한 후 glass filter로 여과 및 감압 건조하였다.
이어서 감압건조물을 sodium citrate buffer(pH 2.2)로 정 용한 후, 이의 일정량을 아미노산자동분석기(Biochrom 30, Biochrom Ltd.)로 분석 및 정량하였다.
무기질은 Kim(26)이 언급한 방법에 따라 습식법으로 전 처리한 시료를 이용하여 ICP-MS(Inductively coupled plasma mass spectrophotometer(ICP-MS), XSeries Ⅱ;
Thermo Fisher Scientific Inc., Bath, UK)로 분석하였다.
지방산은 Bligh와 Dyer법(27)으로 추출한 시료유를 이용 하여 AOCS(28)법에 따라 지방산 메틸에스테르화한 후에 capillary column(Supelcowax-10 fused silica wall-coat- ed open tubular column, 30 m×0.25 mm i.d., Supelco Japan Ltd., Tokyo, Japan)이 장착된 gas chromatog-
raphy(Shimadzu 14A; carrier gas, He; detecter, FID)를 이용하여 분석하였다. 분석 조건은 injector 및 detector (FID) 온도의 경우 각각 250°C로 하고, 칼럼 온도의 경우 230°C까지 승온시킨 다음 15분간 유지하였다. Carrier gas 는 He(1.5 kg/cm2)을 사용하였으며, split ratio는 1:50으로 하였다. 지방산의 동정은 표준 지방산(Applied Science Lab.
Co., Redmond, WA, USA)과의 retention time을 비교하여 실시하였다.
통계처리
데이터의 통계처리는 SPSS 통계패키지(SPSS for win- dow, release 10.1, IBM Ltd., Armonk, NY, USA)에 의한 ANOVA test를 이용하여 분산분석한 후 t-test로 최소유의 차검정(P<0.05)을 실시하였다.
결과 및 고찰
일반성분
사육방법(해수순치 및 담수양식)에 따른 철갑상어의 일반 성분, 에너지 및 염도는 Table 1과 같다. 해수순치 철갑상어 의 일반성분 함량은 수분이 78.0%, 조단백질이 19.1%, 조 지방이 1.5%, 회분이 1.1%로, 담수양식산의 일반성분 함량 (수분 79.3%, 조단백질 17.3%, 조지방 0.9%, 회분 0.8%)에 비하여 수분의 경우 낮았고, 조단백질, 조지방 및 회분의 경 우 높았다. 한편 철갑상어의 단백질 함량과 지질 함량은 어 류의 표준 단백질 함량(20.0±2.0%) 및 표준 지질 함량(3.0
±2.0%)의 범위(29)에 해수순치산만이 모두 포함되었고, 담 수양식산들의 경우 모두 이보다 미미하게 낮았다.
한편 철갑상어 근육 100 g당 열량은 해수순치산이 95.9 kcal로 담수양식산의 88.5 kcal에 비하여 약간 높았다. 하지 만 검체 100 g 당 열량은 이들 해수순치산 및 담수양식산 철갑상어의 두 어종이 모두 돼지고기(삼겹살)의 331 kcal, 소고기(국내산 갈비 부위)의 307 kcal는 물론이고 고등어의 183 kcal, 청어의 163 kcal에 비하여도 낮았고, 대표적인 다이어트 식품인 닭고기(가슴살)의 102 kcal에 비하여도 낮 은 수준이었다(30).
철갑상어의 염도는 해수순치산이 0.18%로 담수양식산의 0.10%에 비하여 높았으나, 그 농도가 모두 0.2% 이하로 높 지 않아 전체적인 짠맛에는 영향을 미치지 않으리라 추정되 었다.
Table 2. Hunter color value, hardness and odor intensity of sea- reared (S-S) and freshwater sturgeons (F-S) as affected by cultured method
Item Sturgeon1)
S-S F-S
Hunter color value
L a b
64.2±0.1b2) 4.4±0.1a 14.1±0.0b
65.4±0.1a 2.6±0.1b 14.8±0.1a Hardness (kg/cm2)
Odor intensity (level)
4.1±0.8a 436.0±14.0a
2.9±0.7a 404.5±3.5b
1)S-S: sea-reared sturgeon, F-S: freshwater sturgeon.
2)Different letters on the data in a row indicate a significant difference at P<0.05.
헌터 색조, 경도 및 냄새
사육방법(해수순치 및 담수양식)에 따른 철갑상어 근육의 색을 헌터 색차계로, 조직감을 rheometer로, 냄새를 냄새 강도기로 각각 측정한 결과는 Table 2와 같다. 철갑상어 근 육의 헌터 색조는 해수순치산의 경우 백색도가 64.2, 적색도 가 4.4, 황색도가 14.1로, 담수양식산(백색도 65.4, 적색도 2.6, 황색도 14.8)에 비하여 적색도가 약간 높았고 명도 및 황색도의 경우 낮았으나(P<0.05), 그 범위가 크지 않아 관 능적인 차이도 크게 느껴지지 않으리라 추정되었다. 철갑상 어 근육의 경도는 해수순치산이 4.1 kg/cm2로 담수양식산 의 2.9 kg/cm2에 비하여 높았으나 유의적인 차이가 없었다 (P>0.05). 따라서 해수순치 또는 담수양식 등과 같은 양식 방법에 따라서는 철갑상어 근육의 조직감에 크게 영향을 미 치지 않으리라 추정되었다. 이와 같이 양식방법을 달리한 2종의 철갑상어 근육 간의 조직감에 있어 차이가 없는 것은 2종의 철갑상어의 양식 중 근육의 콜라겐의 형성과 이의 가 용성 및 불용성 등과 같은 결합도에 크게 영향을 미치지 않 았기 때문이라 판단되었고(31), 이는 양식방법에 관계없이 모두 동일한 사료를 식이시켰기 때문이라 추정되었다.
냄새 강도기는 휘발하기 용이한 저분자 물질을 감지하여 그 강도를 나타내는 장비로 활용되고 있다(32). 이러한 일면 에서 사육방법(해수순치 및 담수양식)에 따른 철갑상어의 냄새 강도를 측정하였다. 철갑상어의 냄새 강도는 해수순치 산이 436.0 level로 담수양식산의 404.5 level에 비하여 유 의적으로 높아 차이가 있었다(P<0.05). 따라서 철갑상어의 냄새는 해수순치산이 담수양식산보다 약간 강하리라 추정 되었다. 한편 어류의 냄새 성분은 해수와 담수와 같은 서식 수의 종류에 따라 차이가 있다(33). 즉 해산어의 냄새는 암 모니아, trimethylamine(TMA), agmatine, cadaverine 등 과 같은 아민류, 저급 지방산, 카르보닐 화합물, 황화수소, dimethyl sulfide 등과 같은 황화합물, 비카르보닐 중성 화 합물 등으로 이루어져 있고, 이들은 신선할 경우 거의 생성 되어 있지 않거나 생성되어 있는 경우에도 아주 미량으로 이루어져 있다(32). 이에 반하여 담수어의 냄새는 환상아민 류인 pyrrolidine, piperidine 및 pyrazine계 화합물이고 이 들은 lysine과 arginine으로부터 유래되며, 기타 휘발성 알
데히드류, 알코올류, 케톤류 등이 관여한다고 알려져 있다.
담수어의 냄새 강도는 양식산이 자연산에 비하여 약하다고 알려져 있으며, 이는 먹이와 서식환경의 차이 때문이다(32).
이상의 결과로 미루어 보아 철갑상어 근육의 비린내는 해 수순치산이 담수양식산에 비하여 약간 강도가 높았으나 그 원인물질이 차이가 있어 소비자가 느끼는 강도에서는 차이 가 있을 것으로 판단되었다.
맛
어패류의 맛은 유리아미노산이 가장 크게 작용하나 단지 함량에 의존하기보다는 역치(taste threshold) 의존적이라 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 해수순치산 및 담수양식 산 철갑상어의 맛을 유리아미노산 함량뿐만이 아니라 유리 아미노산의 역치를 고려한 맛값과 신맛, 짠맛, 감칠맛 등으 로 살펴보았다.
해수순치산 및 담수양식산 철갑상어의 맛을 유리아미노 산 함량과 조성, 그리고 이와 이들의 맛에 대한 역치를 토대 로 산출한 맛값은 Table 3과 같다. 철갑상어의 유리아미노 산 총함량은 해수순치산이 186.1 mg/100 g으로, 담수양식 산의 190.6 mg/100 g에 비하여 약 2.4%가 낮아 큰 차이가 없었다. 따라서 철갑상어의 맛 강도를 단순히 유리아미노산 총함량으로 검토하는 경우 해수순치산과 담수양식산 간에 차이가 거의 없으리라 추정되었다. 해수순치산과 담수양식 산에 관계없이 철갑상어의 주요 유리아미노산은 모두 taur- ine, proline, β-alanine이었고, dipeptide는 carnosine이 었다.
한편 Kato 등(33)과 Shin 등(34)은 어류 맛의 경우 유리 아미노산의 함량에 비례하기보다는 여기에 맛의 역치를 고 려한 맛값에 비례한다고 보고한 바 있다. Kato 등(33)이 제 시한 유리아미노산에 대한 맛의 역치는 aspartic acid가 3 mg/100 g으로 가장 낮았고, 다음으로 glutamic acid(5 mg/
100 g)과 histidine(20 mg/100 g) 등의 순이었다. 이러한 일면에서 철갑상어의 맛값은 해수순치산이 2.57로 담수양 식산의 2.60에 비하여 1.2%가 낮았으나, 큰 차이가 인지되 지 않으리라 추정되었다. 철갑상어의 맛값으로 미루어 보아 맛에 대하여 영향을 미치는 주요 아미노산으로는 해수순치 산 및 담수양식산이 모두 aspartic acid(각각 1.17 및 1.37), glutamic acid(각각 0.62 및 0.52), histidine(모두 0.40)이 었다.
사육방법(해수순치 및 담수양식)에 따른 철갑상어의 감칠 맛(umami), 짠맛(saltiness) 및 신맛(sourness)과 같은 3종 의 맛을 전자혀로 각각 분석하여 도식화한 결과는 Fig. 1과 같다. 철갑상어의 감칠맛, 짠맛 및 신맛은 해수순치산이 각 각 4.4 unit, 5.6 unit, 4.9 unit로, 담수양식산의 각각 4.6 unit, 4.6 unit, 5.2 unit에 비하여 1.0 unit 이하의 차이를 나타내었다. 한편 전자혀를 제조한 Alpha M.O.S Inc.에서는 소비자들이 맛의 차이를 인지하기 위하여는 맛의 종류별로 2.0 unit 이상의 차이가 있어야 한다고 보고한 바 있다. 이상
Table 3. Free amino acid (FAA) and dipeptide contents of sea-reared (S-S) and freshwater sturgeons (F-S) as affected by cultured method
FAA Content (mg/100 g) Taste threshold1) (mg/100 g)
Taste value
S-S2) F-S S-S F-S
Phosphoserine Taurine
Phenylethylamine Aspartic acid
0.2 (0.1) 17.9 (9.6) 1.3 (0.7) 3.5 (1.9)
0.2 (0.1) 21.2 (11.1) 1.2 (0.6) 4.1 (2.1)
－
－
－ 3
－
－
－ 1.17
－
－
－ 1.37 Hydroxyproline
Threonine Serine Glutamic acid α-Aminoadipic acid
4.5 (2.4) 3.0 (1.6) 2.2 (1.2) 3.1 (1.7) Trace
4.2 (2.2) 3.5 (1.8) 0.8 (0.4) 2.6 (1.4) 0.3 (0.1)
－ 260 150 5
－
－ 0.02 0.02 0.62
－
－ 0.02 0.01 0.52
－ Proline
Glycine Alanine Citruline
α-Aminobutyric acid
18.2 (9.8) 13.8 (7.4) 6.6 (3.5) 0.8 (0.4) Trace
19.6 (10.3) 2.1 (1.1) 7.3 (3.8) 0.8 (0.4) 0.5 (0.2)
300 130 60
－
－
0.06 0.11 0.11
－
－
0.04 0.02 0.13
－
－ Valine
Cysteine Methionine Cystathionine-1 Isoleucine
0.4 (0.2) ND4)
ND 0.3 (0.2)
Trace
0.4 (0.2) ND ND 0.6 (0.3)
Trace
140
－
－
－
－
0.01
－
－
－
－
0.01
－
－
－
－ Leucine
Tyrosine β-Alanine Phenylalanine γ-Aminobutyric acid
0.7 (0.4) 0.3 (0.2) 48.6 (26.1) 0.3 (0.2)
Trace
0.9 (0.5) 0.4 (0.2) 62.2 (32.6) 0.4 (0.2) 0.3 (0.1)
190
－
－ 90
－
0.01
－
－ 0.01
－
0.01
－
－ 0.02
－ Ornithine
Lysine Histidine Carnosine3) Arginine
0.3 (0.2) 1.4 (0.7) 7.9 (4.3) 50.9 (27.3)
Trace
0.3 (0.1) 2.5 (1.3) 8.0 (4.2) 46.4 (24.3)
Trace
－ 50 20
－
－
－ 0.03 0.40
－
－
－ 0.05 0.40
－
－
Total 186.1 (100.1) 190.6 (100.0) － 2.57 2.60
1)The data were quoted from Kato et al. (33). 2)S-S: sea-reared sturgeon, F-S: freshwater sturgeon.
3)Dipeptide. 4)Not detected.
0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0Sourness
Saltiness Umami
S-S F-S
1)
Fig. 1. Comparison on the taste intensity between sea-reared sturgeon (S-S) and freshwater sturgeon (F-S).
의 전자혀에 대한 측정 결과와 제조 회사의 보고로 미루어 보아 철갑상어의 맛을 소비자들이 사육방법에 따라 인지할 수 없으리라 추정되었다.
건강기능성분 함량
유리아미노산 및 dipeptide의 함량으로 미루어 보아 해수 순치산 및 담수양식산 철갑상어의 건강 기능적으로 의미가 있는 것은 taurine과 carnosine으로 추정되었다(Table 3).
해수순치산 및 담수양식산 철갑상어의 taurine 함량은 각각 17.9 mg/100 g 및 21.2 mg/100 g, carnosine 함량은 각각 50.9 mg/100 g 및 46.4 mg/100 g이었다. 일반적으로 taur- ine은 생체의 삼투압 조절, 콜레스테롤의 축적 예방, 담즙산 생합성 촉진에 의한 항담석 작용, 뇌의 교감신경 억제작용으 로 혈압강하, 뇌졸중 예방 등의 다양한 건강기능작용(35- 38)이 있다고 알려져 있다.
또한, 철갑상어의 주요 dipeptide인 carnosine은 일반적 으로 β-alanine과 histidine으로 구성되어 있고, 금속 이온 에 대한 킬레이트 활성(39) 및 산화를 촉진하는 라디칼 소거 활성(40) 등과 같은 여러 가지 생리활성을 가지는 것으로 알려져 있다. 또한, carnosine은 척추동물의 골격근에 다량 함유되어 회유성 어류의 고속 유영 시 근육 내에 축적되는
Table 5. Total amino acid contents of sea-reared and freshwater sturgeons as affected by cultured period (g/100 g)
Amino acid Sturgeon
Sea-reared Freshwater Asp
Thr1) Ser Glu Prol
1.94 (10.2) 0.87 (4.6) 0.83 (4.4) 2.99 (15.7) 1.06 (5.6)
1.90 (11.2) 0.87 (5.1) 0.73 (4.3) 2.95 (17.2) 0.73 (4.3) Gly
Ala Cys Val1) Met1)
1.33 (7.0) 1.21 (6.4)
－ 1.03 (5.4) 0.56 (3.0)
1.04 (6.1) 1.12 (6.6)
－ 0.97 (5.7) 0.16 (1.0) Ile1)
Leu1) Tyr Phe1) His1)
0.93 (4.9) 1.53 (8.1) 0.40 (2.1) 0.70 (3.7) 0.57 (3.0)
0.87 (5.1) 1.42 (8.4) 0.23 (1.3) 0.63 (3.7) 0.47 (2.8) Lys1)
Arg1)
1.79 (9.4) 1.26 (6.6)
1.81 (10.7) 1.11 (6.5) Total EAA1) 9.24 (48.6) 8.31 (48.9)
Total 19.00 (100.1) 17.01 (100.0)
1)EAA: essential amino acid.
Table 4. Fatty acid compositions of sea-reared and freshwater sturgeons (area %)
Fatty acid Sturgeon
Sea-reared Freshwater 14:0
15:0 16:0 17:0 18:0 20:0 22:0
3.3 0.3 22.6 0.3 2.5 0.1 0.1
4.1 0.4 21.8 0.3 2.5 0.1 0.1
Saturated 29.2 29.3
16:1 17:1 18:1n-9
20:1 24:1
8.1
－ 31.5 1.4 0.1
7.3
－ 28.2 1.3 0.1
Monoenes 41.1 36.9
18:2n-6 18:3n-6 18:3n-3 20:2 20:3n-6 20:4n-6 22:2 20:5n-3 22:6n-3
12.4 0.2 1.1 0.3 0.3 0.8 0.6 4.7 9.3
13.5 0.2 1.1 0.4 0.4 0.9 0.7 5.6 10.9
Polyenes 29.7 33.7
수소이온(H+)을 완충화하여 pH의 저하를 억제하는 기능 (41,42)이 알려져 있다.
철갑상어 근육의 지방산 조성(Table 4)에 의하면 대표적 인 오메가-3 지방산인 eicosapentaenoic acid(EPA, 20:
5n-3)와 docosahexaenoic acid(DHA, 22:6n-3)의 조성비 는 해수순치산의 경우 각각 4.7% 및 9.3%로 담수양식산의 각각 5.6% 및 10.9%에 비하여 큰 차이가 없었다. 한편 오메 가-3 지방산은 생체 내에서 prostaglandin으로 전환되어 심근경색, 뇌혈전 등을 예방할 뿐만이 아니라 학습능력 향 상, 항암작용, 시력저하 억제 등과 같은 건강기능성이 있어 상당히 주목을 받고 있다(42). 하지만 해수순치산 및 담수양 식산의 지질 함량은 각각 1.5% 및 0.9%로 아주 낮아 오메가 -3 지방산의 절대량을 고려하였을 때 그 효과를 기대하기 어려우리라 판단되었다.
이상의 결과로 미루어 보아 해수순치산 및 담수양식산 철 갑상어의 건강기능성분으로는 taurine, β-alanine, dipep- tide인 carnosine 등이 있으며 신체에 이로운 작용을 할 것 으로 기대된다.
지방산
해수순치산 및 담수양식산 철갑상어의 지방산 조성은 Table 4와 같다. 철갑상어 근육유로부터 동정된 지방산의 수는 해수순치산이 20종, 담수양식산이 21종으로 거의 차
이가 없었다. 철갑상어 근육의 주요 지방산 조성도 해수순치 산과 담수양식산이 모두 16:0(각각 22.6% 및 21.8%), 16:1 (각각 8.1% 및 7.3%), 18:1n-9(각각 31.5% 및 28.2%), 18:2n-6(각각 12.4% 및 13.5%), 22:6n-3(각각 9.3% 및 10.9%) 등과 같은 5종으로 차이가 없었다. 이와 같은 결과 는 2종의 철갑상어가 모두 사육 중 동일한 사료를 섭이하였 기 때문이라 판단되었다. 국내 해수양식산 철갑상어(A. si- nensis)의 주요 지방산 조성은 Jin 등(4)의 경우 16:0(23.27
%), 18:1n-9(40.46%), 18:2n-6(15.35%), 22:6n-3(15.35
%)이었다고 보고한 바 있고, Vaccaro 등(16)의 경우 16:0 (22.12%), 18:1n-9(25.95%) 및 22:6n-3(15.01%)이었다 고 보고한 바 있다. 이들 연구자들에 의하여 보고된 철갑상어 의 주요 지방산은 본 연구 결과와 큰 차이를 보이지 않았다.
총 아미노산 함량
해수순치산 및 담수양식산 철갑상어의 총 아미노산 함량 을 비교하여 살펴본 결과는 Table 5와 같다. 철갑상어의 아 미노산 총함량은 해수순치산이 19.00 g/100 g으로, 담수양 식산의 17.01 g/100 g에 비하여 높았다. 철갑상어의 주요 아미노산은 사육 방법과 관계없이 aspartic acid, glutamic acid, leucine 및 lysine 등으로, 이들은 아미노산 총함량의 43.4~47.5%에 해당하였다. 철갑상어의 필수아미노산 총함 량은 해수순치산이 9.24 g/100 g으로 담수양식산(8.31 g/
100 g)에 비하여 약간 높았다. 철갑상어의 제한아미노산은 사육방법에 관계없이 모두 methionine으로 판단되었고, 단 지 해수순치산의 경우 이 이외에도 histidine도 포함되었다.
Table 6. Comparison on the mineral content between sea-reared and freshwater sturgeons
Sturgeon1) Mineral (mg/100 g)
Ca P K Fe
S-S F-S
22.7±0.1 13.5±0.3
163.6±2.0 161.9±4.8
204.8±2.8 204.7±4.1
1.4±0.0 2.0±0.1
1)S-S: sea-reared sturgeon, F-S: freshwater sturgeon.
무기질
해수순치산 및 담수양식산 철갑상어의 무기질(칼슘, 인, 칼륨 및 철) 함량은 Table 6과 같다. 해수순치산 철갑상어의 무기질 함량은 칼슘이 22.7 mg/100 g, 인이 163.6 mg/100 g, 칼륨이 204.8 mg/100 g, 철이 1.4 mg/100 g으로 담수양 식산(칼슘 13.5 mg/100 g, 인 161.9 mg/100 g, 칼륨 204.7 mg/100 g, 철 2.0 mg/100 g)에 비하여 칼슘, 인, 칼륨의 경우 높았고 철의 경우 낮았으나, 그 정도가 미미하여 전체 적으로 큰 차이가 없다고 판단되었다. Shin 등(34)은 급이 및 비급이 참돔의 칼슘 함량을 각각 14.3 mg/100 g 및 15.0 mg/100 g, 칼륨 함량을 각각 230.6 mg/100 g 및 258.4 mg/100 g이라고 보고한 바 있다.
한편 보건복지부(43)에서는 19세 이상 성인 남성에 대하 여 위의 여러 가지 건강기능효과를 기대하기 위한 1일 권장 섭취량(칼륨의 경우 충분섭취량)으로 칼슘의 경우 700~
800 mg을, 인의 경우 700 mg을, 칼륨의 경우 3.5 g을, 철의 경우 9~10 mg을 제시하였다. 이와 같은 자료를 토대로 해 수순치산 및 담수양식산 철갑상어 근육 100 g을 1일 권장섭 취량(칼륨의 경우 충분섭취량)에 적용하는 경우 칼슘은 각 각 2.8~3.2% 및 1.7~1.9%, 인은 각각 23.4% 및 23.1%, 칼륨은 각각 5.9% 및 5.8%, 철은 각각 14.0~15.6%와 20.0
~22.2%였다. 1일 섭취권장량 기준으로 보았을 때 철갑상어 육의 섭취에 의한 무기질 보강 효과는 인과 철의 경우 인정 되었으나, 칼슘과 칼륨의 경우 기대하기 어려웠다.
요 약
본 연구는 대표적인 내수면 어류인 철갑상어과 어류의 효율 적 이용을 위하여 해수순치산 철갑상어의 식품성분 특성에 대하여 살펴보았고, 아울러 담수양식산 철갑상어의 식품성 분 특성과도 비교 검토하였다. 해수순치산 철갑상어의 일반 성분 함량은 수분이 78.0%, 조단백질이 19.1%, 조지방이 1.5%, 회분이 1.1%였고, 이는 담수양식산 철갑상어에 비하 여 수분의 경우 낮았으나, 조단백질, 조지방, 회분의 경우 높았다. 해수순치산 및 담수양식산 철갑상어 근육의 에너지 는 2종이 모두 100 kcal/100 g 이하였다. 해수순치산 철갑 상어의 헌터색조는 명도가 64.2, 적색도가 4.4, 황색도가 14.1이었고, 이는 담수양식산 철갑상어에 비하여 명도와 황 색도의 경우 낮았고, 적색도의 경우 높았다. 해수순치산과 담수양식산 간에 경도는 유의적인 차이가 없었다(P>0.05).
해수순치산 철갑상어의 냄새 강도와 총 아미노산 함량은 각
각 436.0 level 및 19.0 g/100 g이었고, 이는 담수양식산 철갑상어에 비하여 두 성분이 모두 높았다. 해수순치산 및 담수양식산 철갑상어 모두 주요 아미노산은 aspartic acid, glutamic acid, leucine 및 lysine이었다. 해수순치산 및 담 수양식산 철갑상어 간에 무기질 함량과 지방산 조성은 유사 하였다. 이상의 결과로 미루어 보아 해수순치산 및 담수양식 산 철갑상어 간의 관능적 및 영양적 특성은 차이가 있는 것 으로 나타났다.
감사의 글
이 논문은 2018년도 국립수산과학원 수산시험연구사업 (R2018057)의 지원으로 수행된 연구입니다.
REFERENCES
1. Omoto N, Maebayashi M, Mituhashi E, Yoshitomi K, Adachi S, Yamauchi K. 2002. Effects of estradiol-17β and 17α- methyltestosterone on gonadal sex differentiation in the F2
hybrid sturgeon, the bester. Fish Sci 68: 1047-1054.
2. Kwon ON, Adachi S. 2009. Effects of oral-administered 17α- methyltestosterone and estradiol-17β for sex reversal of hy- brid sturgeon, bester juvenile. Korean J Aquat Sci 42: 585- 590.
3. Kim IS, Choi Y, Lee CL, Lee YJ, Kim BJ, Kim JH. 2005.
Illustrated book of Korean fishes. Kyo Hak Publishing, Se- oul, Korea. p 79-80.
4. Jin SI, Kim YC, Kang SW, Jeong CH, Choi SJ, Kim JK, Choi SG, Heo HJ. 2008. Analysis of nutritional components and development of an intermediate moisture food from stur- geon. Korean J Food Preserv 15: 719-724.
5. Seo SG. 2006. Sturgeon aquaculture technology Gyeong- sangbuk-do Research Center for freshwater fishes. Yang Ji Publishing, Gwangju, Korea. p 1-21.
6. Kim KH, Kang SI, Jeon YJ, Choi BD, Kim MW, Kim D, Kim JS. 2014. Food quality of rainbow trout Oncorhynchus mykiss domesticated in seawater. Kor J Fish Aquat Sci 47:
114-121.
7. Park YS. 1971. Comparative studies on ecology and adapt- ability of several freshwater fishes to sea water. Korean J Limnol 4: 1-8.
8. Gisbert E, Asgari R, Rafiee GH, Agh N, Eagderi S, Eshagh- zadeh H, Alcaraz C. 2014. Early development and allometric growth patterns of beluga Huso huso (Linnaeus, 1758). J Appl Ichthyol 30: 1264-1272.
9. Gisbert E, Williot P. 2002. Advances in the larval rearing of Siberian sturgeon. J Fish Biol 60: 1071-1092.
10. Ma J, Zhuang P, Kynard B, Zhang T, Zhang LZ. 2014.
Morphological and osteological development during early ontogeny of Chinese sturgeon (Acipenser sinensis Gray, 1835). J Appl Ichthyol 30: 1212-1215.
11. Nathanailides C, Tsoumani M, Papazogloy A, Paschos I.
2002. Hatching time and post‐hatch growth in Russian stur- geon Acipenser gueldenstaedtii. J Appl Ichthyol 18: 651-654.
12. Gisbert E, Williot P, Castello-Orvay F. 2000. Influence of egg size on growth and survival of early stages of Siberian sturgeon (Acipenser baeri) under small scale hatchery con- ditions. Aquaculture 183: 83-94.
13. Park SW, Yu JH, Han JJ. 2012. Studies on the overinflation
of the cardiac stomach in sterlet sturgeon Acipenser ruth- enus, fingerlings. J Fish Pathol 25: 59-65.
14. Seong GB, Baik KG. 1999. Acipenser baerii of the early growth. National Fisheries Research and Development Insti- tute (NFRDI), Tongyeong, Korea. p 87-93.
15. FAO. 2011. Sturgeon hatchery practices and management for release guidelines. Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO) Fisheries and Aquaculture Technical Paper, Rome, Italy. p 1-105.
16. Vaccaro AM, Buffa G, Messina CM, Santulli A, Mazzola A. 2005. Fatty acid composition of a cultured sturgeon hy- brid (Acipenser naccarii×A. baerii). Food Chem 93: 627- 631.
17. Gui M, Binzhao, Song J, Zhang Z, Hui P, Li P. 2014. Bio- genic amines formation, nucleotide degradation and TVB-N accumulation of vacuum-packed minced sturgeon (Acipenser schrencki) stored at 4°C and their relation to microbiological attributes. J Sci Food Agric 94: 2057-2063.
18. Izquierdo-Pulido ML, Hatae K, Haard NF. 1992. Nucleotide catabolism and changes in texture indices during ice storage of cultured sturgeon, Acipenser transmontanus. J Food Bio- chem 16: 173-192.
19. Kaya Y, Turan H, Erdem ME. 2008. Fatty acid and amino acid composition of raw and hot smoked sturgeon (Huso huso, L. 1758). Int J Food Sci Nutr 59: 635-642.
20. Hao S, Li L, Yang X, Cen J, Shi H, Bo Q, He J. 2009. The characteristics of gelatin extracted from sturgeon (Acipenser baeri) skin using various pretreatments. Food Chem 115:
124-128.
21. AOAC. 2000. Official methods of analysis. 16th ed. Associ- ation of Official Analytical Chemists, Washington, DC, USA.
p 69-74.
22. National Rural Resources Development Institute (RDA).
2007. Seven revision food composition table. National Rural Resources Development Institute, Cheonan, Korea. p 292- 293.
23. Ministry of Food and Drug Safety (MFDS). 2016. General test method in Food Code (Internet) MFDS, Korea. https ://www.foodsafetykorea.go.kr/portal/safefoodlife/food/food Rvlv/foodRvlv.do (accessed Sep 2016).
24. Park JH, Lee KH. 2005. Quality characteristics of beef meat of various places of origin. Korean J Food Cook Sci 21:
528-535.
25. Lim YJ, Jo HS, Jeong GS, Hwang BK, Kang SI, Heu MS, Kim JS. 2015. Sensory and nutritional characterizations of mottled skate Beringraja pulchra caught off Ulleung Island, Korea. Korean J Fish Aquat Sci 48: 275-283.
26. Kim KH. 2014. Concentration and risk assessment of heavy metal in mainly consumed fishes. MS Thesis. Gyeongsang National University, Tongyeong, Korea.
27. Bligh EG, Dyer WJ. 1959. A rapid method of lipid extraction and purification. Can J Biochem Physiol 37: 911-917.
28. AOCS. 1990. AOCS official method. In Official Methods and Recommended Practice of the AOCS. 4th ed. American Oil Chemists’ Society, Champaign, IL, USA. Ce 1b-89.
29. Lee HG. 2007. Food composition table. Hyoil Publishing, Seoul, Korea. p 199-234.
30. Park YH, Kim SB, Chang DS. 1995. Seafood processing.
Hyungsul Publishing, Seoul, Korea. p 73-114,791-838.
31. Kang SI, Kim KH, Lee JK, Kim YJ, Park SJ, Kim MW, Choi BD, Kim D, Kim JS. 2014. Comparison of the food quality of freshwater rainbow trout Oncorhynchus mykiss cultured in different regions. Kor J Fish Aquat Sci 47: 103- 113.
32. Obata Y, Yamanishi T, Ishida M. 1950. Chemical studies on the subtance of fish smell. (Ⅱ) Pyridine group compounds as the substances concerned with fishy smell. Nippon Suisan Gakkaishi 15: 551-553.
33. Kato H, Rhue MR, Nishimura T. 1989. Role of free amino acids and peptides in food taste. In Flavor Chemistry: Trends and Developments. American Chemical Society, Washington, DC, USA. p 158-174.
34. Shin GM, Ahn YS, Shin DM, Kim HS, Kim HJ, Yoon MS, Heu MS, Kim JS. 2008. Comparison of muscle color, taste and nutrition components between red seabream cultured by feeding and starving. J Korean Soc Food Sci Nutr 37:
1142-1147.
35. Wright CE, Tallan HH, Lin YY, Gaull GE. 1986. Taurine:
biological update. Annu Rev Biochem 55: 427-453.
36. Birdsall TC. 1998. Therapeutic applications of taurine. Altern Med Rev 3: 128-136.
37. Yokogoshi H, Oda H. 2002. Dietary taurine enhances cho- lesterol degradation and reduces serum and liver cholesterol concentrations in rats fed a high-cholesterol diet. Amino Acids 23: 433-439.
38. Abe H, Okuma E. 1991. Effect of temperature on the buffer- ing capacities of histidine-related compounds and fish skel- etal muscle. Nippon Suisan Gakkaishi 57: 2101-2107.
39. Suyama M, Hirano T, Suzuki T. 1986. Buffering capacity of free histidine and its related dipeptides in white and dark muscles of yellowfin tuna. Nippon Suisan Gakkaishi 52:
2171-2175.
40. Harris RC, Marlin DJ, Dunnett M, Snow DH, Hultman E.
1990. Muscle buffering capacity and dipeptide content in the thoroughbred horse, greyhound dog and man. Comp Bio- chem Physiol A Comp Physiol 97: 249-251.
41. Boldyrev AA, Stvolinsky SL, Tyulina OV, Koshelev VB, Hori N, Carpenter DO. 1997. Biochemical and physiological evidence that carnosine is an endogenous neuroprotector against free radicals. Cell Mol Neurobiol 17: 259-271.
42. Gogus U, Smith C. 2010. n-3 Omega fatty acids: a review of current knowledge. Int J Food Sci Technol 45: 417-436.
43. Ministry of Health and Welfare. 2015. Dietary reference in- takes for Korean 2015. Hanareum Publishing, Seoul, Korea.
