The Development of Differentiating Method between Fresh and Frozen Beef by Using the Mitochondrial Malate Dehydrogenase Activity

Mitochondrial Malate Dehydrogenase 활성을 이용한 냉장우육과 냉동우육의 판별법 개발

The object of this study is to develop the method for differentiating fresh meat from frozen meat by using the measurement of the mitochondrial malate dehydrogenase in the Korean native cattle. The principle of this experiment is based on the fact that the enzyme proteins associated with mitochondrial membrane could be released by freezing. The methods of differentiating fresh meat from thawed, frozen meat were studied by measurements of mitochondrial malate dehydrogenase activity of meat press juice. Fresh and frozen beef were stored at 4, -4, -18 and -77$^{\circ}C$ for 15-day storage period. A meat press machine using air pressure was manufactured especially for these experiments, and sufficient amount of drip (about 0.15 mL/g) from 1.5 g of beef sample was efficiently obtained under a pressure of 8 kg/$cm^{2}$ generated by the meat pressing machine. The mitochondrial malate dehydrogenase activities of frozen meat drip i년ices stored at -18 and -77$^{\circ}C$ were significantly higher than those of fresh and frozen meat samples at -4$^{\circ}C$ (p < 0.05) during 10-min reaction period. However, the enzyme activities of the frozen meat drip juices (-18 and -77$^{\circ}C$) disappeared after 5 minutes of the reaction, which was not observed from the fresh and -4$^{\circ}C$ frozen meats. The enzyme activity maintained until 12 minutes for the fresh and -4$^{\circ}C$ frozen meats. From these results, the mitochondrial malate dehydrogenase could be considered as an indicator to differentiate fresh beef from frozen one.

본 연구는 냉장우육과 냉동우육의 판별법을 개발하기 위하여, 한우 육을 부위별(사태, 등심, 우둔, 양지 )로 구입하고 냉장(4$\pm$ 1$^{\circ}C$), 냉동(-4, -18, -77$^{\circ}C$)상태로 15일 저장하면서 압착육즙채취기를 이용하여 근육 세포내 mitochondria 막에 존재하는 mitochondrial malate dehydrogenase활성 특성을 비교 연구한 결과 다음과 같은 결과를 얻었다. 본 실험을 위하여 제작된 압착육즙채취기를 이용하여 정량적인 압착 육즙을 얻을 수 있었고, 1.5g의 우육을 이용하였을 때 0.15mL의 압착육즙을 얻었다. 냉장우육과 냉동우육 간의 mite-chondral malate dehyogenase의 각 부위별 활성은 사태의 경우 냉장우육은 23.63 Unit/mL의 활성을 나타내었고,-4$^{\circ}C$는 20.91 Unit/mL, -18$^{\circ}C$는 26.43 Unit/mL 그리고 -77$^{\circ}C$는 25.90 Unit/mL의 활성을 나타내었다. 동일한 부위에서 저장온도에 따른 효소의 활성도는 냉장우육보다 -4$^{\circ}C$를 제외한 법동 저장 온도(-18, -77$^{\circ}C$)에서 모두 유의적으로 높은 효소의 활성을 나타내었다(p < 0.05). 동일한 저장 온도에서 각부위 간에 활성의 차이점은 -77$^{\circ}C$에서 냉동 저장한 우육이 유의적 차이 없이 가장 높은 효소 활성을 나타내었고,-77$^{\circ}C$ 저장온도를 제외하고는 모두 유의성 있는 변화량을 나타내었다(p < 0.05). 실험군의 압착육즙 내 mitochondrial malate dehydrogenase의 활성은 10분간 흡광도 변화량을 조사함으로써 계산되었다. 등심을 제외한 모든 부위에서 호소반응개시 3분 후에 -4$^{\circ}C$에서 동결우육을 제외하고 동결우육의 효소 활성이 떨어지는 것을 확인할 수 있었고, 5분 반응 후에는 그 효소의 활성을 발견할 수 없었다. 냉장우육은 12분까지 활성을 측정할 수 있었다. 15일간 냉장우육 및 냉동우육을 저장 온도에 따라 저장하면서 그 활성을 측정하였는데, 저장 기간이 길어져도 그 효소활성의 차이는 유의적으로 변화하지 않고, 모든 실험군(사태, 등심, 양지, 우둔 부위 )에서 유의적으로 유사한 활성을 유지하였다(p < 0.05). 따라서 본 연구 결과로부터 mitochondrial malate dehydrogenase의 활성을 이용하여 냉장우육과 냉동우육 유무를 판별하는데 유효한 지표로 사용 가능한 것으로 사료되었다.