KR20170108773A - 초음파를 이용한 육류의 숙성 및 염지 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 초음파를 이용한 육류의 숙성 및 염지 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 초음파를 이용하여 쇠고기, 돼지고기, 닭고기 등의 육류를 숙성시킴으로서 숙성시간을 단축시키면서 맛있는 고기를 제공할 수 있다. 또한 상기의 육류를 염지액으로 염지시킨 후, 초음파 처리를 하면 더욱 맛있는 고기를 제공할 수 있다.
Description
본 발명은 초음파를 이용한 육류의 숙성 및 염지 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 초음파를 이용하여 쇠고기, 돼지고기, 닭고기 등의 육류를 숙성(maturing) 시킴으로서 숙성시간을 단축시키면서 맛있는 고기를 제공할 수 있다. 또한 본 발명은 상기의 육류를 염지액으로 염지(curing) 시킨 후, 초음파 처리를 하면 더욱 맛있는 고기를 제공할 수 있다.
육류를 숙성시키면 근육을 부드럽게 하여 연화되면서 전단력이 떨어지게 되며, 유리아미노산의 증가로 연도증진과 감칠맛 향미가 높아지며, 수분을 분리하여 육즙이 증가되는 다즙성이 나타나고, 근육의 이완에 의한 마블링이 증가된다.
소나 돼지 또는 닭과 같은 가축류의 근육은 도살 후 사후 경직을 거쳐서 점차 연화되고 풍미도 향상되며, 도축 후 이와 같은 변화가 진행되는 기간 방치해 두는 것을 숙성이라고 한다. 숙성 중 육류는 프로테아제에 의해 근육의 분절과 근육구조단백질의 결합력이 저하되어 육류의 연화와 동시에 근육의 효소에 의해 단백질이 가수분해 되어 고기의 풍미를 향상시키는 유리아미노산과 펩타이드가 생성된다. 또한 근육에 다량 존재하는 뉴클레오티드의 ATP도 사후에 급속히 분해되어 이노신산과 이노신을 거쳐 하이포크산틴이 1.5 ~2.0mole/g 일 때 가장 절정의 숙성 시기이다.
육류의 숙성은 보통 0~5℃의 온도에서 세균의 증식을 억제하면서 행해지며, 숙성기간은 가축에 따라 차이가 있으나, 닭의 경우는 도살 후 2~3일, 돼지의 경우 3~6일, 소는 7~10일정도 소요되는 것으로 알려져 있다.
최근, 육류 등의 숙성을 위한 다양한 방식의 숙성기가 개발되고 있고, 예를 들어 특허문헌 1, 2에 기재된 기술이 알려져 있다.
그러나 이들 숙성기는 숙성이 시간이 많이 소요되고, 비교적 가격에 비싼 동시에 가격 대비 성능 면에서의 취약점이 있어서 활용도가 낮으며, 특히, 일반 음식점에서는 사용하기 어렵다는 단점이 있다.
또, 특허문헌 3에는 초음파 숙성기가 기재되어 있고, 이 초음파 숙성기는 숙성기의 금속용기 내에 물을 일정량 채운 후, 물의 온도를 김치의 숙성에 적당한 온도인 10℃ 정도의 온도로 유지한 상태에서 김치를 넣고, 270~330㎑, 360~440W의 초음파를 5~ 10분간 조사하여 김치를 숙성시키도록 하고 있다.
그러나 특허문헌 3의 초음파 숙성기는 김치의 숙성방법에 대해서만 간단하게 기재하고 있을 뿐으로, 육류 등의 숙성방법에 대해서는 전혀 기재가 없으므로, 이 초음파 숙성기를 육류의 숙성에 적용하기에는 적절하기 않다는 문제가 있다.
또, 특허문헌 1, 2, 3은 육류의 숙성과 함께 염지도 동시에 실행할 수 있는 방법에 대해서는 전혀 개시되어 있지 않다.
햄이나 닭고기에 많이 쓰이고 있는 염지(curing)는 육류의 종류에 따라서 침지식(soaking), 텀블러식(tumbler), 주사식(injection) 등이 있다. 염지제(curing ingredients)는 식염, 간장, MSG, 향신료(마늘, 생강, 계피, 카레, 오레가노, 후추, 양파등), 발색제, 결착제등을 섞어 정제수에 용해시켜 사용한다.
침지식은 골고루 염지시킬 수 있고 잡냄새를 제거하며 육질이 부드러우나, 시간이 많이 소요된다. 텀블러식(tumbler)은 단시간에 매운맛 등을 침투시킬 수 있으나, 충격으로 육질이 파손될 수 있다. 주사식(injection)은 빠른 시간에 염지할 수 있으나, 양념이 밖으로 빠져 나올 수 있다.
한국특허등록번호 10-0732627(닭고기 염지/숙성 방법 및 염지/숙성장치)은 염지용기에 공기공급라인 및 노즐을 배치시킨 다음, 저온숙성고에서 상기 공기공급라인에 공기를 압송하여 염지용기의 내벽에서 배출되는 기포에 의해 숙성 도중 교반이 지속적으로 수행되도록 한 것이다.
실용신안공개번호 20-2015-0002280(육류 염지 장치)는 육류 염지 장치는 상부가 개구된 내부 공간을 구비하는 염지조 외통; 염지조 외통의 내부 공간에 삽입되며, 내부에 처리 공간을 이루는 내통 본체 및 내통 본체의 벽면을 관통하는 복수개의 관통홀을 구비하는 염지조 내통; 염지조 내통 하부에 수평 방향으로 배치되는 회전판을 구비하며, 회전판에 상하방향으로 결합된 회전축을 중심으로 회전하는 교반부; 및 회전축과 연결되어 교반부를 회전시키는 구동부;를 포함한다.
한국특허공개번호 특2002-0053903(진공 가압식 육류 염지 장치 및 염지 방법)은 진공 상태하의 육류를 염지액으로 가압함으로써, 대량의 육류를 단 시간 내에 염지할 수 있는 진공 가압식 육류 염지 장치 및 염지 방법에 관한 것이다.
쇠고기는 도살하면, 사후경직과 함께 숙성이 서서히 일어나게 되는데, 숙성 에 알맞은 온도는 0℃에서 10일, 8~10℃에서 4일, 15℃에서 2일로 알려져 있다. 특히 수입쇠고기는 냉장 또는 냉동 상태로 수입되어 소비자에게 제공하려면 해동 및 숙성에 많은 시간이 소요되는 단점이 있다. 또한 국내산 쇠고기라고 해도 대량으로 공급될 경우에는 숙성시키기 위하여 시간이 많이 소요되는 어려움이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 짧은 시간에 균일한 맛의 쇠고기를 숙성시키기 위한 방안을 제공한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 초음파를 이용한 육류의 숙성방법은, 도 1의 초음파 숙성기와 도 2의 초음파를 이용한 육류의 숙성방법으로 구성된다. 또한 초음파를 이용한 육류의 염지방법은, 도 3과 같이 육류를 염지제에 염지한 후 도 1의 초음파를 이용하는 숙성방법으로 구성된다.
본 발명은 초음파를 이용하여 육류의 숙성기간을 단축하면서도 식감이 좋은 최적의 상태로 육류를 숙성시킬 수 있다. 또한 육류에 염지한 후에 초음파를 처리하여 고기의 육질과 맛을 좋게 할 수도 있다. 따라서 본 발명은 육류의 숙성과 함께 염지도 실시하는 초음파를 이용한 육류의 숙성 및 염지 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 초음파를 이용하여 용기 내부의 숙성 대상물의 육질을 전체적으로 부드럽게 하는 것은 물론 빠른 시간에 숙성 및 염지시킬 수 있다.
또한 본 발명은 숙성 대상물을 빠른 시간 내에 숙성 및 염지시켜 신선도를 유지시킬 수 있으므로 장시간 보관이 가능하다.
또한 본 발명은 숙성 대상물을 빠른 시간 내에 숙성 및 염지시켜 장시간 보관이 가능함은 물론 유통기한에 여유를 확보할 수 있다.
또한 본 발명은 숙성 대상물을 빠른 시간 내에 숙성 및 염지시켜 맛있는 고기를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시형태의 초음파 숙성기의 개략적인 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명에 바람직한 실시형태의 초음파를 이용한 육류의 숙성방법의 순서도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시형태의 초음파를 이용한 육류의 염지 및 숙성방법의 순서도이다.
도 2는 본 발명에 바람직한 실시형태의 초음파를 이용한 육류의 숙성방법의 순서도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시형태의 초음파를 이용한 육류의 염지 및 숙성방법의 순서도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시형태에 대해서 첨부 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.
1. 초음파 숙성기
먼저, 본 발명의 바람직한 실시형태에서 사용되는 초음파 숙성기의 일 예에 대해서 첨부 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명의 바람직한 실시형태의 초음파 숙성기의 개략적인 구성을 나타내는 블록도이다.
도 1에 나타내는 것과 같이, 초음파 숙성기(100)는 포장된 고기를 침지하기 위한 용기(110)와, 상기 용기(110)에 채워진 물에 조사하는 초음파를 발생시키는 초음파 발생기(120)와, 상기 용기(110)에 채워진 물의 온도를 일정 온도로 유지시키는 냉각기(140)와, 상기 용기 내의 수온을 측정하는 온도센서(130)와, 상기 초음파 발생기(120)를 동작시키면서 상기 온도센서(130)에서 측정한 용기 내의 수온이 미리 정해진 온도 이상으로 올라가면 상기 냉각기(140)를 작동시켜서 수온을 일정온도로 유지하도록 제어하는 제어부(150)를 포함한다.
용기(110)는 예를 들어 금속 등으로 이루어지며, 내부에 물과 함께 숙성 대상인 육류를 수용하는 용기이다. 본 발명에서 숙성 대상의 육류는 이 용기(110)에 수용되어서 숙성이 이루어진다.
초음파 발생기(120)는 20KHz~100MHz 주파수에, 분당 16,000회 ~ 20,000 정도의 진동수를 갖는 초음파를 발생하는 장치이며, 초음파 발생기(120)에서 발생한 초음파는 용기(110) 내에 채워진 물에 조사되어서 물을 진동시켜서 육류의 숙성이 이루어지도록 한다.
온도센서(130)는 용기(110)의 내부에, 바람직하게는 용기(110) 내에 채워진 물의 온도를 측정할 수 있는 위치에 설치되어서, 용기(110) 내의 물의 온도를 측정하고, 그 결과를 제어부(150)에 전달한다.
냉각기(140)는 제어부(150)의 제어에 의해 동작하며, 용기(110) 내에 채워진 물의 온도가 일정 온도 이상이 되면 동작하여 물은 냉각시킴으로써 용기(110) 내의 물의 온도가 일정 온도가 되도록 한다.
제어부(150)는 초음파 발생기(120)를 비롯한 본 발명의 초음파 숙성기(100)의 각 부를 제어하며, 사용자의 조작에 따라서 초음파 발생기(120)를 동작시켜서, 초음파 발생기(120)에서 발생하는 초음파를 용기(110) 내에 채워진 물에 조사하여 물을 진동시키고, 온도센서(130)로부터 전달받은 용기(110) 내의 물의 온도가 미리 정해진 온도 이상이 되면 냉각기(140)를 동작시켜서 용기(110) 내의 물의 온도가 미리 정해진 온도로 유지시킨다.
또, 후술하는 것과 같이 제어부(150)는 초음파 발생기(120)의 동작을 제어하여 본 발명의 순서에 따른 시간 및 횟수에 걸쳐서 초음파에 의해 용기(110) 내에 수용된 육류의 숙성이 이루어지도록 숙성의 전체 과정을 제어한다.
2. 초음파 숙성기를 이용한 육류의 숙성방법
상기와 같은 구성의 초음파 숙성기를 이용하여 육류를 숙성시키는 육류의 숙성방법에 대해서 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 도 2는 본 발명에 바람직한 실시형태의 초음파를 이용한 육류의 숙성방법의 순서도이다.
도 2에 나타내는 것과 같이, 먼저, 예를 들어 비닐 랩과 같이 물이 침입하지 않는 포장지를 이용하여 숙성시킬 육류를 포장하는 육류 포장단계를 실행한다(단계 S11). 이때 포장은 육류 주위에 공기가 존재하지 않도록 한 진공포장이 바람직하나, 본 실시형태에서의 포장은 진공 포장에 한정되는 것은 아니며, 후술하는 침지단계에서 포장된 육류를 용기(110)에 채워진 물이 포장된 육류에 물이 침입하지 않도록 밀봉만 이루어지면 진공포장 이외의 일반포장으로 해도 좋다.
이어서, 단계 S12로 진행하여, 단계 S11에서 포장된 육류를 용기(110)에 채워진 물에 담그는 침지단계를 실행한다. 당연하나, 단계 S12의 실행 전에 초음파 숙성기(100)의 용기(110) 내에는 일정 레벨의 물이 미리 채워져 있어야 한다.
이어서, 단계 S13으로 진행하여, 초음파 발생기(120)를 동작시켜서 초음파 발생기(120)에서 발생하는 초음파를 용기(110) 내에 채워진 물에 조사함으로써 물속에 침지되어 있는 육류에 초음파를 일정시간 동안 조사하는 초음파 조사단계를 실행한다. 초음파 조사단계에서 사용자는 미 도시의 타이머 등을 이용하여 초음파 발생기(120)의 동작시간을 설정하며, 설정된 초음파 발생기(120)의 동작시간은 제어부(150)와 접속된 미 도시의 기억장치에 기억된다.
이어서, 초음파 조사가 시작되면, 초음파 조사와 함께, 제어부(150)는 온도센서(130)를 제어하여 용기(110) 내에 채워진 물의 온도를 측정하고(단계 S14), 측정 결과, 용기(110) 내에 채워진 물의 온도가 미리 정해진 일정 온도 범위 내이면(단계 S15=YES) 단계 S14로 되돌아가서 수온을 측정하고, 만일, 용기(110) 내에 채워진 물의 온도가 미리 정해진 일정 온도 범위이상이 되면((단계 S15=NO) 제어부(150)는 냉각기(140)를 작동시켜서(단계 S16) 용기(110) 내에 채워진 물의 온도를 일정 온도로 조절하는 수온조절단계를 실행한다.
이어서, 단계 S17로 진행하여, 제어부(150)는 단계 S13에서 미리 설정한 초음파 발생기(120)의 동작시간이 지났는가 여부를 확인하고, 미리 설정한 초음파 발생기(120)의 동작시간이 지났으면(단계 S17=YES) 초음파 발생기(120)의 동작을 정지하여 초음파 조사를 중지하고, 포장된 육류를 용기(110)에서 꺼내서 소정온도에서 소정시간 동안 냉장 숙성하는 냉장숙성단계로 진행한다(단계 S18).
또, 단계 S17에서의 판정결과 미리 설정한 초음파 발생기(120)의 동작시간이 지나지 않았으면(단계 S17=NO) 단계 S13으로 복귀하여 단계 S13 내지 단계 S17의 루틴을 반복한다.
이어서, 냉장 숙성한 육류를 다시 초음파 숙성기(100)의 용기(110)에 침지하고, 단계 S12 내지 단계 S18의 과정을 미리 정해진 횟수만큼 반복하여 숙성을 완료한다.
<실시 예 1~4>; 쇠고기의 초음파조사 횟수
본 실시형태의 효과를 검증하기 위해 실시예 1 내지 4와 같이 초음파조사 반복 횟수(냉장숙성 횟수)를 다르게 하여 숙성된 쇠고기의 이화학적 특성을 조사하였으며, 그 결과는 표 1과 같다.
본 실시예 1~4의 각 샘플은 모두 쇠고기등심(두께 12~15㎜, 가로 15cm, 세로 20cm)을 대상으로 하였고, 초음파 조사단계에서 조사한 초음파의 주파수는 26~30㎑의 범위로 할 수 있으나, 바람직하게는 28㎑로 하였고, 진동수는 1분당 16,000~20,000의 범위로 할 수 있으나, 바람직하게는 18,000회로 하였으며, 초음파조사는 4시간 내지 24시간 동안 할 수도 있으나 바람직하게는 8시간 동안 하는 것이 좋다. 수온조절단계에서 용기(110) 내의 물의 온도는 1~3℃ 범위로 할 수 있으나, 바람직하게는 2℃로 유지하였다.
또, 초음파 조사단계 후의 냉장숙성단계에서는 냉장숙성시간은 모두 24시간으로 하고, 냉장숙성온도는 4~6℃ 로 하였다.
초음파조사(냉장숙성 횟수)는 4시간 간격으로 실시예 1(초음파조사 1회), 실시예 2(초음파조사 2회), 실시예 3(초음파조사 3회), 실시예 4(초음파조사 4회)로 하였고, 대조구(무처리)는 초음파 숙성과정을 거치지 않은 비 숙성의 쇠고기이다.
수분, 단백질은 식품공전 시험법1 제10 일반시험법에 준해서 분석하였다.
WBSF(Warner-Bratzler Shear force)는 고기의 기호성을 좌우하는 연도(tenderness)를 과학적으로 측정할 수 있는 표준 측정법으로서, 전단력은 육류의 연도, 질긴 정도를 기계적으로 측정한 힘을 말하는데, 고기를 WBS 기계에 넣고, 1/2에서 1인치 두께의 원통형 모양으로 자르는데 필요한 힘의 양(kg/0.5inch2)을 측정하여 나타내는 수치이다.
육색은 식품공전에 준하여 색도측정기(헌터스법)를 이용하여 측정하였다. 다음의 표 1에 초음파조사 횟수에 따른 쇠고기의 숙성 및 물성변화를 나타냈다.
| 구 분 (초음파조사회수) |
실시예 1 (1회) |
실시예 2 (2회) |
실시예 3 (3회) |
실시예 4 (4회) |
대조구 (무처리) |
|
| 수분(%) |
67.45 |
67.51 |
67.55 |
67.56 |
67.60 |
|
| 단백질(%) |
21.48 |
21.35 |
21.32 |
21.33 |
21.52 |
|
| 전단력(㎏/0.5inch2) |
2.97(19%) |
2.55(30.5%) |
2.54(30.7%) |
2.51(31.6%) |
3.67 |
|
| 색도 |
L |
36.23 |
36.85 |
39.12 |
39.23 |
34.44 |
| a |
21.87 |
21.98 |
22.01 |
22.12 |
20.49 |
|
| b |
9.34 |
9.47 |
9.54 |
9.68 |
8.49 |
|
상기 표에서 L은 명도, a는 적색도, b는 황색도를 나타낸다.
상기의 결과로부터 초음파조사 횟수의 증가에 따라서 수분, 단백질, 색도는 모두 약간의 증가 현상이 나타나지만, 커다란 차이를 보이지 않으므로 유의차가 적은 편이다. 그러나 전단력에 있어서는 대조구(초음파 무처리 군)에 비하여 초음파처리 1회는 2.97(㎏/0.5inch2)로 19.0% 감소하는 효과, 초음파처리 2회는 2.55(㎏/0.5inch2)로 30.5% 감소하는 효과, 초음파처리 3회는 2.54(㎏/0.5inch2)로 30.7% 감소하는 효과, 초음파처리 4회는 2.51(㎏/0.5inch2)로 31.6% 감소하는 효과를 보였다. 그러나 전단력의 감소효과는 초음파조사 횟수가 2회까지는 대조구(초음파 무처리 군)에 비해 크게 감소하는 것으로 나타났으나 3회 이상에서는 그 감소율이 미미하여 뚜렷한 전단력의 감소효과가 나타나지 않았다. 따라서 상기 결과로부터 초음파조사는 2회로 하는 것이 가장 바람직한 것으로 확인되었다.
<실시 예 5-8>; 초음파조사 시간
실시예 5~8에서는 다른 조건은 모두 실시예 1~4와 동일하게 하고, 1회당 초음파 조사시간을 각각 4시간, 8시간, 12시간, 24시간으로 다르게 하여 숙성효과를 측정해 보았다.
또, 실시예 1 내지 4의 결과로부터 초음파조사 횟수는 2회가 적절한 것으로 확인되었으므로 본 실시예 5 내지 8에서는 초음파조사 횟수는 2회로 하였다.
다음의 표 2에 초음파조사 시간에 따른 쇠고기의 숙성 및 물성변화를 나타냈다.
| 구 분 (초음파 조사시간) |
실시예5 (4hrs) |
실시예6 (8hrs) |
실시예7 (12hrs) |
실시예8 (24hrs) |
대조구 무처리 |
|
| 수분(%) |
67.51 |
67.52 |
67.54 |
67.53 |
67.60 |
|
| 단백질(%) |
21.36 |
21.34 |
21.35 |
21.33 |
21.52 |
|
| 전단력(㎏/0.5inch2) |
2.85(22.3%) |
2.55(30.5%) |
2.44(33.5%) |
2.42(34%) |
3.67 |
|
| 색도 |
L |
36.55 |
36.54 |
36.57 |
36.59 |
34.44 |
| 색도 |
a |
21.77 |
21.78 |
21.74 |
21.57 |
20.49 |
| 색도 |
b |
9.34 |
9.45 |
9.51 |
9.61 |
8.49 |
상기와 같이 1회당 초음파시간(4시간, 8시간, 12시간, 24시간)의 변화에 따른 쇠고기의 숙성 및 물성변화를 측정한 바, 1회당 초음파 조사시간이 4시간인 실시예 5에서는 전단력이 2.85(㎏/0.5inch２)로 대조구(초음파 무처리 군)에 비하여 22.3% 감소하는 효과를 나타냈고, 초음파 조사시간이 8시간인 실시예 6에서는 2.55(㎏/0.5inch2)로 30.5% 전단력 감소효과를 나타냈고, 초음파 조사시간이 12시간인 실시예 7에서는 2.44(㎏/0.5inch２)로 전단력 감소효과 33.5%를 나타냈으며, 초음파 조사시간이 24시간인 실시예 8에서는 2.42(㎏/0.5inch2)로 34% 전단력 감소효과를 나타내는 것으로 확인되었다.
이상의 결과로부터, 초음파 조사시간이 4~12시간의 범위에서는 대조구(초음파 무처리 군)에 비하여 전단력의 감소효과가 현저하게 나타났으나, 12시간을 넘어서 초음파 조사시간을 증가시켜도 전단력의 감소효과는 크게 차이가 없음을 알 수 있었다. 이러한 결과는 실시예 1 내지 4에서 초음파조사 횟수를 2회 실시한 경우에 전단력 효과가 우수한 것과 비슷한 현상으로 보인다.
그 밖에, 수분, 단백질, 색도 등은 초음파 조사시간의 증가에 크게 영향을 받지 않는 것으로 나타났다.
또, 상기의 실험결과에 따라서 초음파조사 시간은 4-12시간, 그리고 초음파조사 횟수는 2회에서 전단력이 우수한 것으로 나타났다.
3. 육류의 염지 및 초음파 숙성방법
육류의 염지 및 숙성방법은 먼저 육류에 염지제를 첨가하여 염지한 다음에 초음파조사를 실시하여 염지 및 숙성한다. 염지제는 식염, 당류, 육색고정제, 염지 촉진제, 향신료, 정제수 등으로 구성되며, 염지제를 일정한 농도로 혼합하여 육류에 일정한 시간 동안 침지시킨 후, 염지와 함께 상기에서 설명한 숙성을 동시에 실행하는 염지 및 숙성방법에 대해서 설명한다. 도 3은 본 발명의 바람직한 실시형태의 초음파를 이용한 육류의 염지 및 초음파 숙성방법의 순서도이다.
염지와 숙성을 동시에 실행하는 염지 및 숙성방법도 상기에서 설명한 육류의 숙성방법에서 사용한 초음파 숙성기(100)를 사용하여 실행하며, 여기에서는 설명의 편의상 소금(식염) 만을 이용하여 염지 및 숙성을 실행하는 방법을 중심으로 설명한다.
도 3에 나타내는 것과 같이, 먼저, 육류를 침지시킬 염지액을 준비하고(단계S21), 준비된 염지액을 초음파 숙성기(100)의 용기(110)에 채운다(단계 S22). 염지액으로는 본 실시형태에서는 농도 1%~5%의 소금물만을 사용하였다.
이어서, 단계 S23으로 진행하여, 초음파 발생기(120)를 동작시켜서 초음파 발생기(120)에서 발생하는 초음파를 용기(110) 내에 채워진 물에 조사함으로써 물속에 침지되어 있는 육류에 초음파를 일정시간 동안 조사하는 초음파 조사단계를 실행한다. 초음파 조사단계에서 사용자는 미 도시의 타이머 등을 이용하여 초음파 발생기(120)의 동작시간을 설정하며, 설정된 초음파 발생기(120)의 동작시간은 제어부(150)와 접속된 미 도시의 기억장치에 기억된다.
이어서, 초음파 조사가 시작되면, 초음파 조사와 함께, 제어부(150)는 온도센서(130)를 제어하여 용기(110) 내에 채워진 물의 온도를 측정하고(단계 S24), 측정 결과, 용기(110) 내에 채워진 물의 온도가 미리 정해진 일정 온도 범위 내이면(단계 S25=YES) 단계 S14로 되돌아가서 수온 측정을 하고, 만일, 용기(110) 내에 채워진 물의 온도가 미리 정해진 일정 온도 범위이상이 되면((단계 S25=NO) 제어부(150)는 냉각기(140)를 작동시켜서(단계 S26) 용기(110) 내에 채워진 물의 온도를 일정 온도로 조절하는 수온조절단계를 실행한다.
이어서, 단계 S27로 진행하여, 제어부(150)는 단계 S23에서 미리 설정한 초음파 발생기(120)의 동작시간이 지났는가 여부를 확인하고, 미리 설정한 초음파 발생기(120)의 동작시간이 지났으면(단계 S27=YES) 초음파 발생기(120)의 동작을 정지하여 초음파 조사를 중지하고, 포장된 육류를 용기(110)에서 꺼내서 소정온도에서 소정시간 동안 냉장 숙성하는 냉장숙성단계로 진행한다(단계 S28).
또, 단계 S27에서의 판정결과 미리 설정한 초음파 발생기(120)의 동작시간이 지나지 않았으면(단계 S27=NO) 단계 S23으로 복귀하여 단계 S23 내지 단계 S27의 루틴을 반복한다.
이어서, 냉장 숙성한 육류를 다시 초음파 숙성기(100)의 용기(110)에 침지하고, 단계 S22 내지 단계 S28의 과정을 미리 정해진 횟수만큼 반복하여 숙성을 완료한다.
<실시예 9~12>
초음파에 의한 염지 및 숙성방법의 효과 확인을 위해 실시예 9 내지 12의 샘플을준비하고, 각 샘플의 소금물 농도를 각각 1%, 2%, 3%, 5%로 맞추어 쇠고기등심을 침지시킨 상태에서, 1회당 4시간씩 총 2회의 초음파 조사를 실시하고 전단력의 변화만을 측정하였으며, 그 외의 조건은 실시예 1~4와 동일하게 하였다.
| 구 분 |
소금농도 (%) |
실시예9 (1) |
실시예10 (2) |
실시예11 (3) |
실시예12 (5) |
대조구 무처리 |
| 전단력 (㎏/0.5inch2) |
무처리 |
- |
- |
- |
- |
3.67 |
| 처리구 |
2.45 (32.2%) |
2.35 (36%) |
2.32 (36.7%) |
2.28 (37.8% |
- |
상기와 같은 실험을 통하여 소금물로 염지한 후, 초음파조사를 실시한 바, 무처리의 대조군에 비하여 전단력이 32% 내지 37% 감소하는 것을 알 수 있다. 또한 실시예 5의 4시간 숙성시의 전단력 감소효과 2.85(22%)와 비교할 때도 염지로 인하여 10% 내지 15% 이상의 전단력 감소효과의 증가를 나타내고 있음을 알 수 있었다. 따라서 단순한 초음파 처리만을 하는 것보다는 소금물을 이용하여 염지한 상태에서 초음파 처리를 하는 것이 보다 쇠고기의 숙성에 더 효과적임을 알 수 있다.
한편, 실시예 9 내지 12의 염지 효과를 확인한 바, 초음파를 이용하지 않는 종래의 염지방법의 의해 염지를 실행한 대조구에서는 쇠고기등심의 양 표면으로부터 대략 3㎜정도까지는 비교적 염지가 잘 이루어졌으나, 그 이상의 깊이에서는 염지가 거의 이루어지지 않았다. 이에 반해, 초음파를 이용하여 염지 및 숙성을 실행한 실시예 9 내지 12의 샘플은 모두 두께 12~15㎜의 쇠고기 등심의 안쪽까지, 다시 말해 쇠고기등심의 전체 두께에 걸쳐서 거의 동일한 염도로 염지가 이루어진 것을 확인하였으며, 이로부터 초음파를 이용하는 본 발명의 염지방법이 초음파를 이용하지 않는 종래의 염지방법에 비해 염지효과가 우수함을 확인할 수 있었다.
단, 본 실시예 9 내지 12는 각 실시예 별로 염지용 소금물의 농도를 달리하고 있으나, 본 발명자들의 검토에 의하면 소금물의 농도는 숙성된 육류의 염도에는 영향을 미치나 초음파숙성에 숙성에 의한 전단력의 변화에는 영향이 없는 것으로 확인되었다.
상기와 같은 실험결과 및 수 차례 반복실험을 통하여 본 발명자는 염지 및 숙성은 쇠고기 이외에도 돼지고기, 닭고기 또는 어류 등에서도 효과적이라는 사실을 알게 되었다. 즉, 초음파조사단계에서의 초음파조사시간은 쇠고기는 8~12시간, 돼지고기는 3~5시간, 닭고기는 1~2시간, 어류는 10~30분 정도 실행하는 것이 바람직한 것으로 확인되었다.
또, 상기 설명에서 염지액은 소금물만을 이용하는 것으로 설명하였으나, 염지 및 숙성을 하는 재료의 종류, 원하는 맛, 요리의 종류 등에 따라서 단수 또는 복수의 재료를 적절하게 혼합하여 사용할 수 있다.
4. 초음파조사에 의한 숙성육과 육류의 염지 및 숙성육의 관능검사
초음파 숙성기를 이용하여 도 2의 초음파를 이용한 육류의 숙성방법과, 도 3의 초음파를 이용한 육류의 염지 및 숙성방법에 의해 얻어진 쇠고기를 대상으로 숯불구이를 하여 관능검사를 실시하였다. 관능검사는 잘 훈련된 패널을 대상으로 부드러움, 육즙, 맛, 냄새, 기호도를 9점 척도법(7점이상; 아주 우수, 5점이상; 우수, 5점미만; 보통)으로 구분하여 실시하였고, 그 결과를 표 4에 나타낸다.
| 구 분 |
초음파숙성 | 염지후 초음파 숙성 | 대조구 | ||||
| 실시예5 |
실시예6 |
실시예7 |
실시예9 |
실시예10 |
실시예11 |
생등심 |
|
| 부드러움 |
7.3 |
7.8 |
7.9 |
8.2 |
8.5 |
8.4 |
6.5 |
| 육즙 |
7.2 |
7.7 |
7.8 |
8.1 |
8.4 |
8.3 |
6.4 |
| 맛 |
7.3 |
7.6 |
7.8 |
8.2 |
8.6 |
8.4 |
6.3 |
| 냄새 |
7.2 |
7.6 |
7.7 |
8.3 |
8.5 |
8.3 |
6.3 |
| 기호도 |
7.3 |
7.6 |
7.8 |
8.2 |
8.5 |
8.3 |
6.3 |
상기의 결과로부터 염지 후 초음파 숙성(실시예 10 > 실시예 11 > 실시예 9)한 것이 초음파숙성(실시예 7 > 실시예 6 > 실시예 5)만을 실시한 것 보다 관능이 우수한 것으로 나타났다. 또한 염지 후 초음파숙성 군과 초음파숙성 군은 대조구의 생등심보다 관능이 우수한 것으로 나타났다. 이러한 현상은 본 발명의 초음파숙성과 염지 후 초음파숙성이 등심의 연화를 촉진시켜 맛있는 쇠고기를 제공할 수 있다는 것을 알 수 있다.
이상 본 발명의 바람직한 실시형태에 대해서 설명하였으나, 본 발명은 앞에서 설명한 실시형태에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 본질적 특성을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 형태의 변형 및 변경이 가능하다.
본 발명은 상기 실시형태에서 설명한 구성의 초음파 숙성기 이외의 다른 구성의 초음파 숙성기를 이용해도 좋다. 본 발명에서 사용하는 초음파 숙성기는 육류에 초음파를 조사하기 위한 초음파 발생장치를 갖는 것이라면 어떤 것이라도 사용할 수 있다.
상기 실시형태에서는 초음파 조사단계를 먼저 실행하고, 이어서 수온조절단계를 실행하는 것으로 설명하였으나, 수온조절단계를 먼저 실행하고, 그 후에 육류 침지단계 및 초음파 조사단계를 실행해도 좋다. 어느 경우에도 육류에 대한 초음파 조사는 일정한 수온 하에서 이루어지는 것이 좋다.
본 발명은 육류에 초음파를 조사하거나, 육류에 염지한 후 초음파 조사하여 선도를 유지하면서도, 숙성기간을 단축시키면서 식감이 좋은 육류를 제공할 수 있다. 따라서 빠른 시간 내에 숙성시킬 수 있으므로 유통기한의 여유를 확보하여 육류공급의 안정성을 제공할 수 있다.
110 : 용기
120 : 초음파 발생기
130 : 온도센서 140 : 냉각기
150 : 제어부
130 : 온도센서 140 : 냉각기
150 : 제어부
Claims (17)
- 초음파 숙성기(100)는 포장된 육류를 침지하기 위한 용기(110)와, 상기 용기에 육류와 물을 채우고 초음파를 발생시키는 초음파 발생기(120)와, 상기 용기에 채워진 물의 온도를 일정 온도로 유지시키는 냉각기(140)와, 상기 용기 내의 수온을 측정하는 온도센서(130)와, 상기 초음파 발생기(120)를 동작시키면서 상기 온도센서(130)가 용기 내의 수온을 일정한 범위 내로 유지시키도록 상기 냉각기(140)를 동작시키도록 제어하는 제어부(150)를 포함하는 육류용 초음파 숙성기(100).
- 제 1항에 있어서, 용기는 숙성할 육류를 수용하는 금속제 또는 합성수지제로 이루어지는 육류용 초음파 숙성기.
- 제 1항에 있어서, 초음파 발생기는 주파수와 진동수를 갖는 초음파를 발생시켜 용기내의 물에 조사 및 진동시킴으로써 육류의 숙성이 이루어지는 육류용 초음파 숙성기.
- 제 1항에 있어서, 온도센서는 용기 내에 채워진 물의 온도를 측정할 수 있는 위치에 설치되면서, 물의 온도를 측정하고, 그 결과를 제어부(150)에 전달하는 육류용 초음파 숙성기.
- 제 1항에 있어서, 냉각기는 제어부의 제어에 의해 동작하며, 용기 내에 채워진 물의 설정 온도의 범위로 동작하여 용기 내의 물의 온도를 일정하게 유지시키는 육류용 초음파 숙성기.
- 제 1항에 있어서, 제어부는 초음파 발생기, 용기, 온도센서 및 냉각기의 전체 동작을 제어시켜 육류 숙성의 전체 과정을 제어하는 육류용 초음파 숙성기.
- 초음파 숙성기를 이용한 육류의 숙성방법으로,
상기 육류를 상기 초음파 숙성기 내에 채워진 물에 담그는 침지단계와,
물에 침지된 상기 육류에 미리 정해진 시간동안 초음파를 조사하는 초음파 조사단계와,
상기 초음파 조사단계에서 초음파가 조사가 이루어진 육류를 미리 정해진 시간동안 냉장 숙성하는 냉장숙성단계와,
상기 초음파 조사단계와 상기 냉장숙성단계를 미리 정해진 횟수 반복하는 반복단계를 포함하는 초음파 숙성기를 이용한 육류의 숙성방법. - 제 7항에 있어서,
상기 미리 정해진 횟수는 1~3회인 초음파 숙성기를 이용한 육류의 숙성방법. - 제 7항에 있어서,
상기 초음파 조사단계에서의 초음파 조사시간은 4~12시간인 초음파 숙성기를 이용한 육류의 숙성방법. - 제 7항에 있어서,
상기 물의 온도는 1~3℃인 초음파 숙성기를 이용한 육류의 숙성방법. - 제 7항에 있어서,
상기 냉장숙성단계에서의 냉장온도는 4~6℃인 초음파 숙성기를 이용한 육류의 숙성방법. - 초음파 숙성기를 이용한 육류의 염지 및 숙성방법으로,
상기 육류를 상기 초음파 숙성기 내에 채워진 소금이 포함된 염지액이 포함된 물에 담그는 침지단계와,
물에 침지된 상기 육류에 미리 정해진 시간동안 초음파를 조사하는 초음파 조사단계와,
상기 초음파 조사단계에서 초음파가 조사가 이루어진 육류를 미리 정해진 시간동안 냉장 숙성하는 냉장숙성단계와,
상기 초음파 조사단계와 상기 냉장숙성단계를 미리 정해진 횟수 반복하는 반복단계를 포함하는 초음파 숙성기를 이용한 육류의 염지 및 숙성방법. - 제 12항에 있어서,
상기 미리 정해진 횟수는 1~3회인 초음파 숙성기를 이용한 육류의 염지 및 숙성방법. - 제 12항에 있어서,
상기 초음파 조사단계에서의 초음파 조사시간은 4~12시간인 초음파 숙성기를 이용한 육류의 염지 및 숙성방법. - 제 12항에 있어서,
상기 물의 온도는 1~3℃인 초음파 숙성기를 이용한 육류의 염지 및 숙성방법. - 제 12항에 있어서,
상기 냉장숙성단계에서의 냉장온도는 4~6℃인 초음파 숙성기를 이용한 육류의 염지 및 숙성방법. - 제 12항에 있어서,
상기 염지액의 소금 농도는 1~5%인 초음파 숙성기를 이용한 육류의 숙성방법.
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| KR20160032643 | 2016-03-18 | ||
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