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문제 정의
- 따라서 본 연구는 보통 김치보다 약간 높은 염도에서 김장김치의 제조법에 따라 김치를 제조하여 -1±1 ℃ 의 김치전용 냉장고에서 장기간 발효시키면서 묵은김치가 되기까지의 숙성과정에서 기간별 김치의 물리화학적 특성 및 관능적 특성의 변화를 구명하여 묵은김치의 규격화된 상품화를 확립하고자 하였다.
제안 방법
- Pectin 함량은 AOAC법10)에 따라 우선 김치로부터 알코올불용성 팩틴 (alcohol insoluble solid, AIS)을 분리하고 열수가용성팩틴 (hot water soluble pectin,HWSP), 염가용성 팩틴(sodium hexametaphosphate soluble pectin, NaSP), 산가용성 팩틴 (hydrochloric add soluble pectin, HClSP)을 순차적으로 분별 주줄하여 얻은 분획물을 Carbazole-sulfuric acid법14)으로 즉정하였다.
- 미생물 수의 경시적인 변화를 측정하기 위해 총균수, Lactobacillus spp.및 Leuconostoc spp의 젖산균수 및 효모수를 측정하였다.
- 배추의 밑동을 다듬고 세로 방향으로 두 쪽으로 나누어 16%의 소금물에 침지한 후에 곧바로 꺼내 소금을 배추줄기에 골고루 뿌리는 절충법 9)으로 배추 한쪽당 80 g의 소금을 뿌려 6시간 동안 절인 다음, 흐르는 물에 3번 수세하여 12시간 동안 방치하여 잔여 수분을 제거하여 염도 3.0의 절임배추를 제조하였다. 묵은 김치의 제조에 사용한 절임배추와 부재료의 혼합비율은 (Table 1>과 같고 최종 염도는 3.
- 5 mL tube에 넣은 후 1분 동안 잘 흔들어 혼합하였다. 잘 혼합된 시료를 7, 000Xg에서 5분간 원심분리시키고 0.45 μm miffipore filter로 여과하여 HPLC(Waters, Milford, MA, USA)를 사용하여 분석하였다. HPLC의 분석 조건은 columne Aminex HPX87H, mobile phase는 0.
- 총균15)는 무균적으로 김치즙액 1 mL를 취하여 0.1% peptone water로 적당히 희석한 희석액 1 mL를 TGY(tryptone~glucose-yeast extract) agar 배지에 pouring culture method로 접종한 다음 30℃에서 48시간 배양한 후 형성된 colony수를 계수하였고 동일한 실험을 3번 반복하여 평균치를 산출하였다.
- 효모의 수16)는 김치 즙액 희석액 0.1 mL를 취하여 미리 10% tartaric add로 배지의 pH를 3.5±0.1 로 조절한 potato dextrose agar(Difco)도말하고 30± 1℃에서 3일간 배양하여 형성된 colony수를 계수하였고 동일한 실험을 3번 반복하여 평균값으로 취하였다
대상 데이터
- 배추는 2000년 2월 광주 광산에서 생산된 중량 2.9kg 내외의 월동용 결구배추를 사용하였고 고추, 마늘, 멸치젓, 소금은 광주 농산물 도매시장에서 김치를 제조하는 당일 구입하여 사용하였다.
데이터처리
- 묵은 김치 제조 과정에서의 이화학적 성분 변화는 각각 3회 반복하여 측정하였고 분석 data에 대한 통계처리는 SAS PC+ 프로그램을 이용하여 평균값과 표준편차를 산출하였고 One-way ANOVA 및 Duncans multiple range test에 의하여 유의성을 분석하였다17).
이론/모형
- 김치의 환원당은 Somogyi-Nelson법(1)을 이용하여 520nm에서 홉광도(Hitachi, U-2000, Spectrophotometer)를 측정하였고 glucose 검량선으로 산출하였다.
- 색도는 AOAC 법10)에 따라 배추김치 포기의 바깥쪽으로부터 4번째 잎을 선택하여 부착된 고춧가루 등의 양념을 종이 타월로 잘 닦아내고 마쇄한 후 그 마쇄물을 Color & Color Difference meter(MINOLATA CM- 3600d, Minolta Q)_, LTD, Japan)를 사용하여 Hunter color value(L, a, b) 를 측정하였다,
- 염도는 AOAC 법10) 따라 적정산도에서와 동일한 방법으로 조제한 김치 여과액의 염도를 염도계 (Merbabu NS-3P)를 사용하여 측정하였다.
- 적정산도는 AOAC 법10)에 준하여 배추김치포기를 세로로 4등분하여 마쇄한 20 g의 시료에 증류수 180 ml를 가하여 4겹의 cheese doth로 거친 고형분을 여과하여 얻은 여과액에 phenolphtaldn 지시약 3방울을 떨어뜨리고 0.1N-NaOH로 적정하여 소요된 0.lN-NaOH 의 양을 lactic acid(%)로 환산하여 산도로 나타내었다. pH는 앞에서 조제한 김치 여과액의 pH를 pH meter (Orion Model 520A, USA)로 측정하였다.
- 총 비타민 C 함량은 2, 4-dinitrophenyl hydrazine (DNP)비색법13)으로 정량하였다
성능/효과
- 3 mg%로 각각 급격하게 증가되었고 그 후에는 서서히 감소하였으나 큰 변화는 없었다. Citric acid는 젖산에 비하여 생성된 양은 적었으나 그 변화 경향은 비슷하였고 발효 초기에 많이 형성되는 malic acid는 초기 47.4 mg%이던 것이 4주 째에는 37.1 mg%, 14주째에는 21.9 mg%로 크게 감소하였으나 그 이후부터 저장 30주째까지는 아주 서서히 감소하는 경향을 보였다. 이러한 감소 현상은 김치 중의 lactic acid bactena 에 의해 malic acid 가 lactic acid 와 acetic acid로 전환되기 때문으로 보여진다20).
- 이것은 염절임 시간과 시료 선택에서 오는 차이로 생각되었다. HWSP는 김치가 숙성됨에 따라 다소 차이는 있으나 완만히 증가하다가 12주 째에 17.1%를 나타낸 후에는 거의 변화가 없었다. Low methoxyl group을 갖고 있는 펙틴질인 NaSP는 12주 째에 32.
- 1%를 나타낸 후에는 거의 변화가 없었다. Low methoxyl group을 갖고 있는 펙틴질인 NaSP는 12주 째에 32.9%까지 증가하다가 14주 후부터는 거의 동일한함량을 나타냈고 protopectin의 양으로 표시되는 HClSP 는 제조 당일 함량이 가장 높았고 24시간 발효 후에 가장 크게 감소하였으며, 그 후에도 서서히 감소하다가 14주 째부터는 거의 변화가 없었다 (p<0.05).
- 높은 상관관계가 있는 것으로 나타났다. Malic acid와 환원당(r=0.964)이 가장 높은 상관관계를 보인 반면에 lactic add와 환원당(r=-0.849), succinic add와 환원당(r=-0.939)은 높은 역의 상관관계를 나타낸 것으로 보아발효과정에서 김치가 숙성되면서 미생물이 환원당을 lactic add, succinic add 등으로 분해하는 것으로 사료된다.
- Pectin 함량에서 알코올불용성고형물(AIS) 함량은 초기에 1.83 g이던 것이 1.53 g으로 감소하였고 AIS를 구성하는 열수가용성팩틴(HWSP), 염가용성 팩 틴 (NaSP) 및 산가용성 팩틴 (HC1SP) 의 함량은 HWSP와 NaSP는 약간씩 증가하였으나 HC1SP는 점점 감소하는 경향을 나타냈다.
- 5>와 같다. pH와 Hunters color values와는 상당히 밀접한 관계가 있음을 보여주고 있는데 pH가 감소함에 따라 L, a, b값은 전반적으로 증가하는 경향이 나타났고 적색도인 a값과 pH는 높은 역의 상관관계(r = -0.960) 가 있었다. 반면에 비타민 C 함량은 숙성기간중 증폭이 심하여 상관관계가 나타나지 않았고 유기산은 밀접한 상관관계를 나타냈는데 그 중 malic add만역의 상관관계를 보여 김치가 숙성됨에 따라 L, a, b값이 증가하면 malic acid 함량은 감소하는 상관관계를보였으며 나머지 유기산과의 관계는 모두 높은 상관관계를 나타냈다.
- 8보다 작아질수록 적숙기에서 과숙기로 옮아감을 알 수 있다고 하였다. 그러나 본 연구 결과에서는 0.8 이상 혹은 1.0에 가까울때에 미숙기, 1.5부근일 때 적숙기, 그 후 a/b 값이 낮아지면서 과숙기로 접어드는 차이점을 보였다.
- 김치 중의 유기산과 pH, 산도, 염도, 환원당 함량, Hunter's color values와의 상관관계를 분석하였는데 에 나타낸 바와 같이 산도를 제외한 모든 값들과 높은 상관관계가 있는 것으로 나타났다.
- 5 mg%였으나 5℃에서는 발효 20일 후에 23 mg%로 최고에 도달하고 그 이후에는 감소하였다는 보고16)와 일치하였다. 또한 본 실험에서는 30주 동안의 묵은 김치 발효 과정에서 모든 시료 김치에 16.0~22.3 mg%의 비타민 C가 함유된 것으로 분석되었다.
- 묵은 김치 제조 과정에서의 초기 염도는 에서와 같이 일반 김치의 적정 염농도인 3.0%19)보다 높은 3.67%이었고 발효 초기부터 4주째까지는 오히려 약간 증가하다가 10주째에는 2.57%로 감소하였고 그 이후부터는 다시 약간 증가하는 경향을 나타냈다.
- 960) 가 있었다. 반면에 비타민 C 함량은 숙성기간중 증폭이 심하여 상관관계가 나타나지 않았고 유기산은 밀접한 상관관계를 나타냈는데 그 중 malic add만역의 상관관계를 보여 김치가 숙성됨에 따라 L, a, b값이 증가하면 malic acid 함량은 감소하는 상관관계를보였으며 나머지 유기산과의 관계는 모두 높은 상관관계를 나타냈다.
- 이상의 실험 결과를 고려해 볼 때 김치의 발효에 관여하는 미생물 집단의 증식 양상은 배추의 품종과 발효온도, 염분 등의 영향을 상당히 받지만 온도에 의한 영향도 상당히 클 것으로 사료되었다.
- 이상의 실험 결과를 종합해볼 때 3.7% 염도로 제조한 묵은 김치는 15±1℃에서 1일 동안 예비 숙성시키고 의 김치전용 냉장고에서 18주 동안 발효시켰을 때 가장 품질이 우수한 묵은 김치를 제조할 수 있는 것으로 사료되었다.
- 총균수는 담근 후부터 서서히 증가하여 4주 째에 최고치에 도달하였고 그 이후에는 아주 서서히 감소하는 경향을 보였다. Lactobacillus spp.
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