[국내논문]배추김치의 최적발효 및 저장을 위한 김치냉장고의 자동숙성 시스템 개발 Development of Auto-aging System Built in Kimchi Refrigerator for Optimal Fermentation and Storage of Korean Cabbage Kimchi원문보기
김치의 최적 숙성 및 장기저장을 위한 김치냉장고에서의 발효, 저장조건을 연구하기 위하여 온도별(5, 10, 15, $20^{\circ}C$)로 김치의 이화학적${\cdot}$관능적 특성 검사를 하여 S사 김치냉장고의 자동숙성 mode($23^{\circ}C$에서 25시간 후 $-1^{\circ}C$ 자동전환)에서 발효시킨 김치와 비교하였다. 김치 냉장고 초기 발효 온도 설정에 관한 연구결과 발효 적숙기에 도달하는 시간, 적숙기 기간 및 김치 맛을 종합적으로 고려하였을 때, 김치냉장고 초기 발효 온도는, $10-15^{\circ}C$가 적절한 것으로 나타났다. 김치냉장고의 초기 발효시간을 결정하기 위하여 $10^{\circ}C$와 $15^{\circ}C$에서 김치를 산도 $0.4{\pm}0.05$, $0.6{\pm}0.05$ 그리고 $0.8{\pm}0.05%$에 도달할 때까지 발효시킨 후 즉시 $-1^{\circ}C$에서 7일간 저장한 후 산도 변화와 김치 맛을 종합적으로 살펴본 결과 특정산도에 도달하는 시간은 $15^{\circ}C$가 산도 0.4%에서 $-1^{\circ}C$로 저장한 김치의 경우 신맛, 새콤한 맛 그리고 종합적인 평가 점수는 올라갔으며, 덜 익은 맛의 강도가 크게 낮아졌다. 그러나 산도가 0.6% 및 0.8% 에서 $-1^{\circ}C$로 저장한 김치의 관능평가의 종합 점수는 낮아졌고, 군덕 맛의 강도는 높아졌다. 저장온도에 대한 실험에서 기존 김치냉장고에서 사용하고 있는 $-1^{\circ}C$ 저장온도는 김치의 미생물의 발육을 완전히 억제하지 못하는 것으로 나타났고 $-2{\pm}0.5^{\circ}C$ 저장온도는 김치가 얼지 않는 최저 온도로 사료된다. 본 연구 결과 배추김치를 김치냉장고에서 자동적으로 발효${\cdot}$저장할 때 관능적 특성 및 저장기간을 극대화할 수 있는 최적 자동숙성 시스템은 $15^{\circ}C$에서 김치의 산도가 0.4%에 도달할 때까지 발효시킨 후 $-2{\pm}0.5^{\circ}C$로 온도를 전환하여 저장하는 조건으로 설정하는 것이 가장 바람직한 것으로 생각된다.
김치의 최적 숙성 및 장기저장을 위한 김치냉장고에서의 발효, 저장조건을 연구하기 위하여 온도별(5, 10, 15, $20^{\circ}C$)로 김치의 이화학적${\cdot}$관능적 특성 검사를 하여 S사 김치냉장고의 자동숙성 mode($23^{\circ}C$에서 25시간 후 $-1^{\circ}C$ 자동전환)에서 발효시킨 김치와 비교하였다. 김치 냉장고 초기 발효 온도 설정에 관한 연구결과 발효 적숙기에 도달하는 시간, 적숙기 기간 및 김치 맛을 종합적으로 고려하였을 때, 김치냉장고 초기 발효 온도는, $10-15^{\circ}C$가 적절한 것으로 나타났다. 김치냉장고의 초기 발효시간을 결정하기 위하여 $10^{\circ}C$와 $15^{\circ}C$에서 김치를 산도 $0.4{\pm}0.05$, $0.6{\pm}0.05$ 그리고 $0.8{\pm}0.05%$에 도달할 때까지 발효시킨 후 즉시 $-1^{\circ}C$에서 7일간 저장한 후 산도 변화와 김치 맛을 종합적으로 살펴본 결과 특정산도에 도달하는 시간은 $15^{\circ}C$가 산도 0.4%에서 $-1^{\circ}C$로 저장한 김치의 경우 신맛, 새콤한 맛 그리고 종합적인 평가 점수는 올라갔으며, 덜 익은 맛의 강도가 크게 낮아졌다. 그러나 산도가 0.6% 및 0.8% 에서 $-1^{\circ}C$로 저장한 김치의 관능평가의 종합 점수는 낮아졌고, 군덕 맛의 강도는 높아졌다. 저장온도에 대한 실험에서 기존 김치냉장고에서 사용하고 있는 $-1^{\circ}C$ 저장온도는 김치의 미생물의 발육을 완전히 억제하지 못하는 것으로 나타났고 $-2{\pm}0.5^{\circ}C$ 저장온도는 김치가 얼지 않는 최저 온도로 사료된다. 본 연구 결과 배추김치를 김치냉장고에서 자동적으로 발효${\cdot}$저장할 때 관능적 특성 및 저장기간을 극대화할 수 있는 최적 자동숙성 시스템은 $15^{\circ}C$에서 김치의 산도가 0.4%에 도달할 때까지 발효시킨 후 $-2{\pm}0.5^{\circ}C$로 온도를 전환하여 저장하는 조건으로 설정하는 것이 가장 바람직한 것으로 생각된다.
In this study, we examined the conditions for an auto-aging system placed within a kimchi refrigerator for optimal fermentation, and to prolong the storage time of kimchi. Various characteristics of kimchi fermented at different temperatures ($5-23^{\circ}C$) were compared. We observed th...
In this study, we examined the conditions for an auto-aging system placed within a kimchi refrigerator for optimal fermentation, and to prolong the storage time of kimchi. Various characteristics of kimchi fermented at different temperatures ($5-23^{\circ}C$) were compared. We observed that the higher the fermentation temperature, the less desirable the overall acceptability of the product. To establish the time point in which to convert the fermentation mode to the storage mode, kimchi was stored at $-1^{\circ}C$ for 1 week once it reached the designated acidity (0.4, 0.6, and 0.8%). The results indicated that the lower the kimchi acidity, the higher the sensory score. The storage temperature of $-1^{\circ}C$ was not low enough to retard microorganism growth completely; however, the kimchi stored at $-2{\pm}0.5^{\circ}C$ became frozen. Accordingly, $15^{\circ}C$ and $-2{\pm}0.5^{\circ}C$ are suggested as the fermentation and storage temperatures for the kimchi refrigerator, respectively. A kimchi acidity of 0.4% can be used as an index for the time point to convert fermentation to storage. Subsequently, the time required for the fermentation course can be calculated based on this.
In this study, we examined the conditions for an auto-aging system placed within a kimchi refrigerator for optimal fermentation, and to prolong the storage time of kimchi. Various characteristics of kimchi fermented at different temperatures ($5-23^{\circ}C$) were compared. We observed that the higher the fermentation temperature, the less desirable the overall acceptability of the product. To establish the time point in which to convert the fermentation mode to the storage mode, kimchi was stored at $-1^{\circ}C$ for 1 week once it reached the designated acidity (0.4, 0.6, and 0.8%). The results indicated that the lower the kimchi acidity, the higher the sensory score. The storage temperature of $-1^{\circ}C$ was not low enough to retard microorganism growth completely; however, the kimchi stored at $-2{\pm}0.5^{\circ}C$ became frozen. Accordingly, $15^{\circ}C$ and $-2{\pm}0.5^{\circ}C$ are suggested as the fermentation and storage temperatures for the kimchi refrigerator, respectively. A kimchi acidity of 0.4% can be used as an index for the time point to convert fermentation to storage. Subsequently, the time required for the fermentation course can be calculated based on this.
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문제 정의
김치냉장고에서 자동숙성 모드를 이용하여 김치를 저장하였을 때 향미가 우수하고 가식기간이 장기간 연장되는 온도 자동변환설정을 위하여 초기 숙성조건에 대한 연구를 수행하였다. 김치냉장고의 숙성온도는 온도별 발효양상 실험 결과에 의거하여 10 또는 15℃로 하였고, 저장온도는 기존의 김치냉장고가 가장 많이 사용하고 있는 -rc로 하였다.
제안 방법
3. Changes in overall acceptability of Korean cabbage kimchi fermented at different temperature, Overall acceptability of kimchi was evaluated with 9 score scale tests by trained panelists. Score 1 or 9 means the poor or best of kimchi, respectively.
Sensory evaluation was carried out at two time points. First evaluation was done on the day when the acidity of kimchi reached to the designated point (0.4, 0.6, 0.8%). Second evaluation was carried out one week after storage at-1℃.
Leuconostoc 선별용으로는 phenyl ethyl alcohol sucrose agar(PES) 배지로 20℃에서 5일간, Lactobacillus 선별용으로는 Pediococcus의 생육을 억제하기 위하여 acetic acid와 sodium acetate 를 첨가한 modified-Lactobacillus selection(m-LBS) 배지로 30℃에서 3일간 평판 배양하여 나타난 colony의 수를 계수하였다(18).
Replicated randomized complete block design(19)에 따라서 김치의 관능검사에 대하여, 잘 훈련된 8명의 대학원생(여성)이 1회 3가지 시료를 평가하게 하고 이를 3회 반복 실시하였다. 평가항목은 외관(appearamce), 풋내 (Uesh cabbage-like smell), 신내 (acidic smell), 군덕내(moldy smell), 덜 익은 맛(fiesh cabbage-like taste), 신맛(acidic taste), 군덕 맛(moldy taste), 새콤한 맛(sweetly sour taste), 아삭아삭함(crispness), 종합적인 평가(overall acceptability)로1 점에서 9점까지 분류한 등급을 사용하여 평가하였으며, 1점은 아주 약함이나 아주 나쁨, 5점은 보통, 9점은 아주 강함이나 아주 좋음으로 나타내었다.
미생물학적 . 관능적 특성을 S사 김치냉장고에서 자동숙성 모드로 사용하고 있는 온도인 23℃(23℃에서 25시간 후 -1℃로 자동전환) 를 대조군(Control)로 하여 비교 분석하였다. 김치의 품질 수명을 예측하기 위하여 산도가 0.
본 연구에서는 김치의 품질 지표로 보고(27)된 바 있는 산도를 실험의 기준으로 하였다. 김치의 산도가 0.2-0.4% 정도이면 미숙성상태, 0.4-0.8% 정도는 숙성상태, 0.9% 이상은 과숙상태로 나누고 김치의 가식 산도 범위를 0.4- 0.8%로 보고한(20) 결과에 의거하여 김치의 산도가 0.4±0.05, 0.6 ±0.05 그리고 0.8 ±0.05%에 도달하였을 때 -rc로 전환하여 1주일간 저장하면서 김치의 발효양상 및 관능검사를 실시하였다.
김치의 최적 숙성 및 장기저장을 위한 김치냉장고에서의 발효, 저장조건을 연구하기 위하여 온도별(5, 10, 15, 20℃로 김치의 이화학적 . 관능적 특성 검사를 하여 S사 김치냉장고의 자동숙성 modeQeC에서 25시간 후 -TC 자동전환)에서 발효시킨 김치와 비교하였다. 김치 냉장고 초기 발효 온도 설정에 관한 연구 결과 발효 적숙기에 도달하는 시간, 적숙기 기간 및 김치 맛을 종합적으로 고려하였을 때, 김치냉장고 초기 발효 온도는, 10-15℃가 적절한 것으로 나타났다.
관능적 특성을 S사 김치냉장고에서 자동숙성 모드로 사용하고 있는 온도인 23℃(23℃에서 25시간 후 -1℃로 자동전환) 를 대조군(Control)로 하여 비교 분석하였다. 김치의 품질 수명을 예측하기 위하여 산도가 0.4±0.05, 0.6±0.05 그리고 0.8±0.05% 에 도달하였을 때 저장온도인 -FC로 전환하여 김치냉장고에서 적절한 발효 후 가식기간을 최대한으로 유지시킬 수 있는 초기발효 시간을 설정하였다. 김치냉장고내 온도는 온도센서를 김치통 상 .
무게 2.5 kg 내외의 배추를 다듬은 후 두 쪽으로 나누고, 가운데 칼집을 낸 후, 10% 소금물에서 배추의 염도가 1.7±0.1%에 도달하도록 절인 다음 2회 세척과 2시간 동안 물 빼기를 한 후 김치를 제조하였다. 절인 배추는 미리 혼합한 양념에 버무린 뒤 김치의 최종 염도를 2.
배추김치 시료 100g을 녹즙기로 마쇄하여 여액을 취해서 pH와 산도를 측정하였다. pH는 여과액 20mL를 취하여 실온에서 pH meter(Orion Research Inc.
먹는 배추김치를 김치냉장고에서 발효 . 저장할 때 관능적 특성을 증가시키고 저장기간을 극대화할 수 있는 자동숙성 조건을 규명하고자 첫째 저장 온도별 김치의 발효 양상과 관능검사를 통하여 초기 발효 온도를 설정하고, 둘째 김치가 관능적으로 우수하면서 장기간 저장될 수 있는 초기발효 시간 및 저장온도를 찾기 위하여 김치를 산도별로 저장하면서 발효 양상을 살펴보았다.
시료를 평가하게 하고 이를 3회 반복 실시하였다. 평가항목은 외관(appearamce), 풋내 (Uesh cabbage-like smell), 신내 (acidic smell), 군덕내(moldy smell), 덜 익은 맛(fiesh cabbage-like taste), 신맛(acidic taste), 군덕 맛(moldy taste), 새콤한 맛(sweetly sour taste), 아삭아삭함(crispness), 종합적인 평가(overall acceptability)로1 점에서 9점까지 분류한 등급을 사용하여 평가하였으며, 1점은 아주 약함이나 아주 나쁨, 5점은 보통, 9점은 아주 강함이나 아주 좋음으로 나타내었다.
대상 데이터
배추(경남 김해산)와 무(경남 밀양산), 천일염, 고춧가루(충북 제천 봉양농협), 까나리 액젓(청정원), 마늘(경남 남해산), 생강(충청 부여산)은 생산지를 확인하여 구입하였고 실파, 새우젓, 찹쌀가루 등은 김치 제조 당일에 부근의 재래시장에서 구입하여 사용하였다.
김치냉장고의 숙성온도는 온도별 발효양상 실험 결과에 의거하여 10 또는 15℃로 하였고, 저장온도는 기존의 김치냉장고가 가장 많이 사용하고 있는 -rc로 하였다. 본 연구에서는 김치의 품질 지표로 보고(27)된 바 있는 산도를 실험의 기준으로 하였다. 김치의 산도가 0.
젖산균 수의 측정은 평판계수법(plate count technique)을 이용하였다. Leuconostoc 선별용으로는 phenyl ethyl alcohol sucrose agar(PES) 배지로 20℃에서 5일간, Lactobacillus 선별용으로는 Pediococcus의 생육을 억제하기 위하여 acetic acid와 sodium acetate 를 첨가한 modified-Lactobacillus selection(m-LBS) 배지로 30℃에서 3일간 평판 배양하여 나타난 colony의 수를 계수하였다(18).
성능/효과
4%에서 -rc로 저장한 김치의 경우 신맛, 새콤한 맛 그리고 종합적인 평가 점수는 올라갔으며, 덜 익은 맛의 강도가 크게 낮아졌다. 그러나 산도가 0.6% 및 0.8%에서 -1℃로 저장한 김치의 관능평가의 종합 점수는 낮아졌고, 군덕 맛의 강도는 높아졌다.
4%에서 -1℃ 저장한 김치의 경우, 김치의 신맛, 새콤한 맛, 그리고 종합적인 평가의 점수가 올라갔으며, 덜 익은 맛의 강도가 크게 낮아졌다. 그러나 온도 변환 시점의 김치 산도가 0.6% 와 0.8%인 경우, 7일 저장 후 종합적인 평가 점수가 낮아졌으며, 군덕맛의 강도는 높아졌다. 이러한 현상은 김치의 산도가 높을수록 현저하게 나타났다.
관능적 특성 검사를 하여 S사 김치냉장고의 자동숙성 modeQeC에서 25시간 후 -TC 자동전환)에서 발효시킨 김치와 비교하였다. 김치 냉장고 초기 발효 온도 설정에 관한 연구 결과 발효 적숙기에 도달하는 시간, 적숙기 기간 및 김치 맛을 종합적으로 고려하였을 때, 김치냉장고 초기 발효 온도는, 10-15℃가 적절한 것으로 나타났다.
김치가 특정 산도(0.4, 0.6, 0.8%)에 도달하였을 때와 이후 7일간 -rc에서 저장한 후 김치의 관능검사 결과를 살펴보았을 때 산도 0.4%에서 -1℃ 저장한 김치의 경우, 김치의 신맛, 새콤한 맛, 그리고 종합적인 평가의 점수가 올라갔으며, 덜 익은 맛의 강도가 크게 낮아졌다. 그러나 온도 변환 시점의 김치 산도가 0.
김치냉장고의 초기 발효시간을 결정하기 위하여 UPC와 15P 에서 김치를 산도 0.4±0.05, 0.6±0.05 그리고 0.8±0.05%에 도달할 때까지 발효시킨 후 즉시 -r>C에서 7일간 저장한 후 산도 변화와 김치 맛을 종합적으로 살펴본 결과 특정산도에 도달하는 시간은 15℃가 산도 0.4%에서 -rc로 저장한 김치의 경우 신맛, 새콤한 맛 그리고 종합적인 평가 점수는 올라갔으며, 덜 익은 맛의 강도가 크게 낮아졌다. 그러나 산도가 0.
6점을 넘지 못하였다. 김치를 담금 즉시 -1℃에 저장하여 3개월간 관능검사를 실시하였을 때 종합적인 평가점수가 4점대를 넘지 못하여(data not shown) 김치의 풍미 형성을 위하여 적절한 발효가 필요함을 재확인할 수 있었다.
5 이하로 떨어지지 않은 결과(16, 20, 21)와 유사하였다. 대조군 김치의 pH 변화양상을 살펴보았을 때 초기의 높은 발효 온도는 저온저장을 하더라도 일정시간 동안 영향을 미치는 것으로 나타났다. 김치의 산도 변화는 담금 직후 0.
이러한 현상은 김치의 산도가 높을수록 현저하게 나타났다. 따라서 본 연구결과 맛있는 김치의 장기저장을 위해서는 산도 및 젖산균수가 급격히 증가하기 시작하는 산도 0.4%에서 저장온도 전환을 시켜 낮은 온도에서 저장함으로써 조기 숙성 시 젖산균의 증식은 증가시키고, 저장 후의 미생물의 증식은 최대한 억제시키는 것이 김치의 품질을 유지시키는 데 좋을 것으로 사료된다.
않은 것으로 나타났다. 본 연구 결과 김치냉장고의 자동모드 설정을 위한 초기 발효 온도는 상대적으로 짧은 시간에 젖산균의 발효를 유도하여 풍미를 형성할 수 있는 10-15℃가 적합한 것으로 생각되었다.
본 연구 결과 배추김치를 김치냉장고에서 자동적으로 발효 . 저장할 때 관능적 특성 및 저장기간을 극대화할 수 있는 최적 자동숙성 시스템은 15℃에서 김치의 산도가 0.
4%에 도달하는 것으로 나타나 김치 냉장고에서 조기 숙성 및 발효를 위한 조건으로 온도가 높은 것으로 생각되었다. 본 연구팀에서 김치를 담금 즉시 -1℃에 저장하여 산도 변화를 살펴보았을 때 발효된 김치 맛을 느낄 수 있는 초기 산도인 0.4%에 도달하기까지 4주 이상이 소요되어 발효시키지 않고 -1℃ 이하의 저온에서 바로 두는 김치는 장기저장을 위한 목적이 아니면 바람직하지 않은 것으로 나타났다(data not shown).
와 Lactobacillus sp.의 최대균수는 108을 넘지 않아(data not shown) 향미가 풍부한 김치를 만들기 위해서는 젖산균이 발효할 수 있는 초기 적절한 발효 온도가 요구됨을 알 수 있었다. 이상의 실험결과를 살펴보았을 때 김치냉장고의 발효 및 숙성을 위한 자동모드 설정은 10-1VC가 젖산균의 생육을 최대로 증식시킬 수 있는 것으로 생각되었다.
90%까지 증가하였다. 이상의 결과에서 특정 산도에 도달하는 시간은 15℃ 발효 김치가 빨랐으나, 온도 전환 후산도의 변화는 초기 발효 온도가 상대적으로 낮아 큰 영향을 받지 않은 것으로 나타났다.
이상의 관능검사 결과로 김치냉장고의 자동숙성모드 설정을 위한 온도조건을 살펴보면 5℃ 부근에서 김치를 발효시키는 것이 가장 품질이 좋은 김치를 만들 수 있으나, 적숙기에 도달하는 시간이 오래 걸리기 때문에 김치냉장고 자동모드용 초기 발효 온도로 적합하지 않은 것으로 나타났고, 20℃ 이상의 높은 온도에서 발효시킨 김치는 관능검사 시 종합평가가 낮게 나타나 적합하지 않은 것으로 나타났다. 본 연구 결과 김치냉장고의 자동모드 설정을 위한 초기 발효 온도는 상대적으로 짧은 시간에 젖산균의 발효를 유도하여 풍미를 형성할 수 있는 10-15℃가 적합한 것으로 생각되었다.
의 최대균수는 108을 넘지 않아(data not shown) 향미가 풍부한 김치를 만들기 위해서는 젖산균이 발효할 수 있는 초기 적절한 발효 온도가 요구됨을 알 수 있었다. 이상의 실험결과를 살펴보았을 때 김치냉장고의 발효 및 숙성을 위한 자동모드 설정은 10-1VC가 젖산균의 생육을 최대로 증식시킬 수 있는 것으로 생각되었다.
4%에 도달하였다. 자동 숙성모드에서 발효한 대조군 김치는 초기 발효시간인 25시간 이전에 산도 0.4%에 도달하는 것으로 나타나 김치 냉장고에서 조기 숙성 및 발효를 위한 조건으로 온도가 높은 것으로 생각되었다. 본 연구팀에서 김치를 담금 즉시 -1℃에 저장하여 산도 변화를 살펴보았을 때 발효된 김치 맛을 느낄 수 있는 초기 산도인 0.
담금 즉시 김치는 양념의 맛과 채소의 신선함으로 맛있는 느낌을 주나, 발효에 들어가면 1차적으로 짠맛과 풋내 등으로 김치맛이 떨어진 다음, 이후 젖산균의 발육에 의한 젖산, 유기산 및 탄산가스의 생성에 의해 맛있는 김치로 전환된다. 저장 기간 중 가장 높은 종합 평가 점수를 받은 시기를 살펴보면 5℃ 발효 김치가 7.2점(15일째), 10℃는 6.2점(8일째), 15T는 6.0점(6일째), 20℃는 5.8점(2일째) 그리고 대조군 5.8점(1일째)로 5-15℃ 발효 김치 군은 적숙기의 김치가 관능평가가 좋았으나 20P 이상에서 발효한 김치는 생김치일 때 관능평가가 가장 좋았다(Table 1). 특히 김치냉장고에서 자동 숙성시킨 김치는 발효 즉시 -1℃로 온도를 낮추었음에도 불구하고 저장기간 동안 최대 5.
저장온도에 대한 실험에서 기존 김치냉장고에서 사용하고 있는 -rc 저장온도는 김치의 미생물의 발육을 완전히 억제하지 못하는 것으로 나타났고 -2±0.5℃ 저장온도는 김치가 얼지 않는 최저 온도로 사료된다.
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