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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 맛과 저장성을 향상시킬 수 있을 것으로 기대되는 고추냉이 뿌리를 이용하여 배추김치에 첨가하였을 때의 이화학적 특성에 미치는 영향을 알아보고, 배추김치의 저장성 향상을 위한 천연 첨가제로서의 고추냉이의 이용가능성과 배추김치 산업화 가능성을 모색하고자 하였다.
- 본 연구는 고추냉이 뿌리(이하 고추냉이)가 배추김치의 발효와 저장성에 미치는 영향을 알아보고, 배추김치의 저장성 향상을 위한 천연 첨가제로서의 고추냉이의 이용 가능성을 모색하고자 하였다. 배추 무게에 대하여 0, 2, 3, 4, 5%를 첨가하여 배추김치를 담그어 10oC 에서 35일간 발효시키면서 이화학적 특성을 살펴보았다.
제안 방법
- 고추냉이는 배추 무게에 대하여 0, 2, 3, 4, 5% 비율로 고춧가루 양념에 첨가하였다. 배추김치는 만든 즉시 각각 진공 포장용 필름에 800 g씩 담아 밀봉한 후 10oC에서 35일 동안 발효시키면서 이화학적 특성을 보았다.
- 모색하고자 하였다. 배추 무게에 대하여 0, 2, 3, 4, 5%를 첨가하여 배추김치를 담그어 10oC 에서 35일간 발효시키면서 이화학적 특성을 살펴보았다. 발효 전반적으로 0% 처리 구가 가장 낮은 pH를 보였고, 고추냉 이 첨 가량이 증가할수록 pH가 높았다.
- 양념에 첨가하였다. 배추김치는 만든 즉시 각각 진공 포장용 필름에 800 g씩 담아 밀봉한 후 10oC에서 35일 동안 발효시키면서 이화학적 특성을 보았다.
- 썰은 배추는 15%의 염수를 만들어 배추와 절임수가 1:2(w/v)가 되도록 한 후 2시간 절임하였고, 수돗물로 3회, 최종 증류수로 1회 세척한 후 30분간 탈수하였다. 김치 담금 시 부재료는 절임배추 100 g당 고춧가루 3 g, 마늘 2 g, 파 1.
- 1 mL 첨 가하였다. 완전히 혼합한 뒤 20분간 방치하여 520 nm에서 분광광도계 (model 340, Sequoia-Turner, USA)를 이용하여 흡광도를 측정하여 수용성 펙틴 함량을 계산하였다. 이때 표준물질은 galacturonic acid를 사용하였다.
- 실온에서 30분간 방치한 후 분광광도계 (model 340, Sequoia-Turner, USA)를 사용하고 540 nm에서 흡광도를 측정하였다. 이때의 총비타민 C의 함량은 표준품인 L-ascorbic acid를 사용하여 동일한 실험법으로 작성된 표준곡선으로부터 구하였다.
대상 데이터
- 5 kg인 것을, 부재료인 마늘, 파, 생강, 멸치액젓(청정원), 소금 (천일염, 해표)은 2005년 12월 농협하나로 마트에서 구입하였다. 고춧가루는 경상북도 안동의 태양초를 건조 분말화한 것을 사용하였고, 고추냉 이 뿌리(이하 고추냉 이 )는 전라북도 진안의 (주)와사비 코리아에서 2005년 12월에 제공 받아 사용하였다.
- 본 실험에 사용한 배추(태백, 고창산)는 포기 중량이 2.5 kg인 것을, 부재료인 마늘, 파, 생강, 멸치액젓(청정원), 소금 (천일염, 해표)은 2005년 12월 농협하나로 마트에서 구입하였다. 고춧가루는 경상북도 안동의 태양초를 건조 분말화한 것을 사용하였고, 고추냉 이 뿌리(이하 고추냉 이 )는 전라북도 진안의 (주)와사비 코리아에서 2005년 12월에 제공 받아 사용하였다.
이론/모형
- 수용성 펙 틴은 m-hydroxydiphenyl법(12)으로 측정 하였다. 배추김치 200 g에 증류수 200 mL를 넣어 Osterizer의 'mince' 강도로 1분간 갈았다.
- 종비타민 C 함량은 2, 4-DNP(dinitro phenyl hydrazine) 법 (10)에 따라 정량하였다. 줄기와 잎이 고르게 포함되도록 하여 혼합 분쇄 한 김 치 25 g에 2%의 thiourea 20 mL 가하고, 5% meta phosphoric acid 30 mL를 가하여 Whatman No.
- 75 g을 넣어 버무렸다. 최종 염 농도는 Mohr 의 방법을 사용하여 2.5%가 되도록 맞추었다. 이 때의 절임수온은 20±1oC였고, 실온은 21±1oC였다.
- 환원당 함량은 표준곡선 안에 당 농도가 들어오게 희석한 후 DNS(dinitro salicylic acid) 방법 (11)을 사용하여 분석하였다. 희석한 시료액 1 mL에 DNS 시약 3 mL를 넣고 5분간 끓인 후 실온에서 냉각하였다.
성능/효과
- 0% 처리구보다 고추냉이를 첨가한 처리구의 환원당 함량이 높았고, 고추냉이 첨가량이 증가할수록 환원당 함량은 높게 유지되었다. 발효 전반적으로 0%와 2% 처리 구가 3% 이상 첨가한 처리구에 비해 급격하게 환원당이 감소하여 발효가 빨리 진행됨을 알 수 있었다.
- 담금 직후부터 발효 말기까지 고추냉이 첨가량이 증가할수록 총비타민 C 함량이 높았고, 특히 3% 이상첨 가한 처 리구에서 더욱 높았다. 3% 이상 첨가한 처 리구가 0%와 2% 처리구에 비해 총비타민 C가 최대 함량을 보인 후 완만하게 감소하여 발효가 지연되었다. 고추냉이 첨가량이 증가할수록 환원당 함량은 높았고, 발효 전반적으로 0% 와 2% 처리구가 급격하게 감소하여 발효가 빨리 진행됨을 알 수 있었다.
- 고추냉이 첨가량이 증가할수록 수용성 펙틴의 함량은 낮았고, 발효 말기로 갈수록 3% 이상 첨가한 처리구가 0%와 2% 처리구에 비해 더욱 낮은 값을 보였다. 고추냉이 첨가량이 증가할수록 수용성 펙틴의 증가하는 폭이 감소하여 발효가 서서히 진행됨을 보여주었다. 발효 전반기에 걸쳐 0%와 2% 처리구의 수용성 펙틴 함량이 높게 나타난 것은 pH 와 총산에서도 빠른 속도로 발효가 진행된 것과 일치하였고, 또한 고추냉이 3% 이상 첨가한 처리구의 경우 발효가 느리게 진행되었고 조직의 형태도 잘 유지하는 것을 알 수 있었다.
- 59 mg/mL로 처리구별로 큰 차이를 보이지 않았고, 배추김치가 익어감에 따라 수용성 펙틴의 함량은 모든 처 리구에서 점차로 증가하였다. 고추냉이 첨가량이 증가할수록 수용성 펙틴의 함량은 낮았고, 발효 말기로 갈수록 3% 이상 첨가한 처리구가 0%와 2% 처리구에 비해 더욱 낮은 값을 보였다. 고추냉이 첨가량이 증가할수록 수용성 펙틴의 증가하는 폭이 감소하여 발효가 서서히 진행됨을 보여주었다.
- 3% 이상 첨가한 처 리구가 0%와 2% 처리구에 비해 총비타민 C가 최대 함량을 보인 후 완만하게 감소하여 발효가 지연되었다. 고추냉이 첨가량이 증가할수록 환원당 함량은 높았고, 발효 전반적으로 0% 와 2% 처리구가 급격하게 감소하여 발효가 빨리 진행됨을 알 수 있었다. 반면 3% 이상 첨가한 경우 완만하게 환원당이 감소하였고, 발효 말기에도 높은 함량을 유지하였다.
- 발효 전반적으로 0%와 2% 처리 구가 3% 이상 첨가한 처리구에 비해 급격하게 환원당이 감소하여 발효가 빨리 진행됨을 알 수 있었다. 고추냉이를 3% 이상 첨가한 처리구의 경우 완만하게 환원당이 감소하였고, 발효 말기에는 환원당 함량이 높게 유지되었다.
- 배추김치 의 발효가 진행됨에 따라 총비타민 C 함량은 점차로 증가하여 최대값을 보인 후 감소하였다. 김치 숙성의 최적기에 총비타민 C 함량이 최대를 유지하는데, 본 실험에서 보면 0%와 2% 처 리구는 발효 8일에 각각 14.6 mg%, 15.2 mg%를 3%, 4% 와 5% 처리구는 발효 10일에 각각 16.0 mg%, 16.9 mg%, 17.5 mg%로 최대값을 보인 후 감소하였다.
- 담금 직후부터 발효 말기까지 0% 처리구에 비해 고추냉이 첨가량이 증가할수록 총비타민 C 함량이 높았고, 특히 3% 이상 첨가한 처리구에서 더욱 높음을 알 수 있었다. 총 비타민 C가 최대 함량을 보인 후 0%와 2% 처리구는 고추냉이를 3% 이상 첨가한 처리구에 비해 급격하게 감소하여 발효가 빨리 진행됨을 알 수 있었다.
- 총비타민 C 함량은 발효가 진행됨에 따라 증가하다 0%와 2% 처리구는 발효 8일, 3%, 4%와 5% 처리구는 발효 10일에 최대값을 보인 후 감소하였다. 담금 직후부터 발효 말기까지 고추냉이 첨가량이 증가할수록 총비타민 C 함량이 높았고, 특히 3% 이상첨 가한 처 리구에서 더욱 높았다. 3% 이상 첨가한 처 리구가 0%와 2% 처리구에 비해 총비타민 C가 최대 함량을 보인 후 완만하게 감소하여 발효가 지연되었다.
- 4(13)라고 하였는데, 본 실험 결과에서 보면 대조구인 0% 처리구는 발효 8일, 2% 처 리구는 발효 8~10일, 3%와 4% 처리구는 발표 10~13일 그리고 7% 처 리구는 발표 10~16 일까지 적숙기의 pH 를 유지하여 고추냉이 첨가량이 증가할수록 적숙기의 pH 를 오랫동안 유지하는 것을 알 수 있었다. 또한 고추냉이 3% 이상 첨가한 처리구의 경우 적숙기 이후의 pH가 0%와 2% 처 리구에 비해 완만하게 감소하였고, 발효 35일까지도 pH 4.0을 유지하였다. 이런 결과는 Jang과 Park(14) 의 연구에서 동치미의 적숙기부터 발효 말기까지의 발효를 고추냉이가 지연시켜 주어 적숙기의 pH 를 오랫동안유지시켜 준다는 결과와 일치하여 고추냉이가 배추김치의 발효를 지연시켜 줌을 알 수 있었다.
- 고추냉이 첨가량이 증가할수록 환원당 함량은 높았고, 발효 전반적으로 0% 와 2% 처리구가 급격하게 감소하여 발효가 빨리 진행됨을 알 수 있었다. 반면 3% 이상 첨가한 경우 완만하게 환원당이 감소하였고, 발효 말기에도 높은 함량을 유지하였다. 수용성 펙틴의 경우 배추김치가 익어감에 따라 모든 처리구에서 점차로 증가하였고, 고추냉이 첨 가량이 증가할수록 수용성 펙틴의 함량은 낮았다.
- 수용성 펙틴의 경우 배추김치가 익어감에 따라 모든 처리구에서 점차로 증가하였고, 고추냉이 첨 가량이 증가할수록 수용성 펙틴의 함량은 낮았다. 발효 말기로 갈수록 3% 이상 첨가한 처리 구가 0%와 2% 처리구에 비해 더욱 낮은 값을 보였고, 고추냉이 첨가량이 증가할수록 수용성 펙틴의 증가하는 폭이 감소하여 발효가 서서히 진행을 알 수 있었다. 이상의 결과로 볼 때 고추냉이를 첨가할 경우 배추김치의 발효를 지연 시켜 저장성을 향상시켜 주었고, 특히 3% 이상 첨가할 경우 바람직한 효과를 보였다.
- 고추냉이 첨가량이 증가할수록 수용성 펙틴의 증가하는 폭이 감소하여 발효가 서서히 진행됨을 보여주었다. 발효 전반기에 걸쳐 0%와 2% 처리구의 수용성 펙틴 함량이 높게 나타난 것은 pH 와 총산에서도 빠른 속도로 발효가 진행된 것과 일치하였고, 또한 고추냉이 3% 이상 첨가한 처리구의 경우 발효가 느리게 진행되었고 조직의 형태도 잘 유지하는 것을 알 수 있었다.
- 배추 무게에 대하여 0, 2, 3, 4, 5%를 첨가하여 배추김치를 담그어 10oC 에서 35일간 발효시키면서 이화학적 특성을 살펴보았다. 발효 전반적으로 0% 처리 구가 가장 낮은 pH를 보였고, 고추냉 이 첨 가량이 증가할수록 pH가 높았다. 또한 고추냉이 첨 가량이 증가할수록 적숙기의 pH를 오랫동안 유지하였다.
- 유지되었다. 발효 전반적으로 0%와 2% 처리 구가 3% 이상 첨가한 처리구에 비해 급격하게 환원당이 감소하여 발효가 빨리 진행됨을 알 수 있었다. 고추냉이를 3% 이상 첨가한 처리구의 경우 완만하게 환원당이 감소하였고, 발효 말기에는 환원당 함량이 높게 유지되었다.
- 담금 직 후의 산도는 처리 구간에 차이를 보이지 않았고, 발효가 진행되면서 점차로 증가하였다. 발효 초기부터 말기까지 0% 처리구의 총산이 가장 높았고, 고추냉이 첨가량이 증가할수록 낮은 총산을 보여 고추냉이 첨가가 배추김치의 발효를 지연시켜 주었다. 2% 처리구의 경우 0% 처리구보다는 낮은 총산을 보였지만 발효 13일 이후부터는 3% 이상 첨가한 처리구에 비해 높은 총산을 보이면서 발효가 빨리 진행되었다.
- 발효 초기부터 발효 19일까지는 고추냉이 첨가량이 증가할수록 높은 pH를 유지하여 발효를 지연시 켜 주었고, 발효 22일 이후부터는 3%, 4%와 5% 처리구의 pH에 큰 차이를 보이지 않아 고추냉이 첨가량이 3% 이상인 경우 발효를 지연 시켜 주는 효과가 있었다.
- 나타내었다. 배추김치를 먹기에 가장 적당한 적숙기는 pH 4.2-4.4(13)라고 하였는데, 본 실험 결과에서 보면 대조구인 0% 처리구는 발효 8일, 2% 처 리구는 발효 8~10일, 3%와 4% 처리구는 발표 10~13일 그리고 7% 처 리구는 발표 10~16 일까지 적숙기의 pH 를 유지하여 고추냉이 첨가량이 증가할수록 적숙기의 pH 를 오랫동안 유지하는 것을 알 수 있었다. 또한 고추냉이 3% 이상 첨가한 처리구의 경우 적숙기 이후의 pH가 0%와 2% 처 리구에 비해 완만하게 감소하였고, 발효 35일까지도 pH 4.
- 4와 같다. 배추김치의 발효가 진행됨에 따라 환원당 함량은 점차로 감소하였고, 특히 발효 초기부터 적숙기까지는 빠르게 감소하다가 적숙기 이후에는 완만하게 감소하여 발효 말기에 환원당 함량이 낮아졌다.
- 반면 3% 이상 첨가한 경우 완만하게 환원당이 감소하였고, 발효 말기에도 높은 함량을 유지하였다. 수용성 펙틴의 경우 배추김치가 익어감에 따라 모든 처리구에서 점차로 증가하였고, 고추냉이 첨 가량이 증가할수록 수용성 펙틴의 함량은 낮았다. 발효 말기로 갈수록 3% 이상 첨가한 처리 구가 0%와 2% 처리구에 비해 더욱 낮은 값을 보였고, 고추냉이 첨가량이 증가할수록 수용성 펙틴의 증가하는 폭이 감소하여 발효가 서서히 진행을 알 수 있었다.
- 발효 말기로 갈수록 3% 이상 첨가한 처리 구가 0%와 2% 처리구에 비해 더욱 낮은 값을 보였고, 고추냉이 첨가량이 증가할수록 수용성 펙틴의 증가하는 폭이 감소하여 발효가 서서히 진행을 알 수 있었다. 이상의 결과로 볼 때 고추냉이를 첨가할 경우 배추김치의 발효를 지연 시켜 저장성을 향상시켜 주었고, 특히 3% 이상 첨가할 경우 바람직한 효과를 보였다. 따라서 배추김치를 담글 때 고추냉이를 첨가하게 되면 품질과 저장성을 향상시켜줄 것으로 기대된다.
- 총 비타민 C가 최대 함량을 보인 후 0%와 2% 처리구는 고추냉이를 3% 이상 첨가한 처리구에 비해 급격하게 감소하여 발효가 빨리 진행됨을 알 수 있었다.
- 특히 3% 이상 첨가할 경우 발효를 지연 시켜 주는 효과가 있음을 알 수 있었다. 총비타민 C 함량은 발효가 진행됨에 따라 증가하다 0%와 2% 처리구는 발효 8일, 3%, 4%와 5% 처리구는 발효 10일에 최대값을 보인 후 감소하였다. 담금 직후부터 발효 말기까지 고추냉이 첨가량이 증가할수록 총비타민 C 함량이 높았고, 특히 3% 이상첨 가한 처 리구에서 더욱 높았다.
- 또한 고추냉이 첨 가량이 증가할수록 적숙기의 pH를 오랫동안 유지하였다. 총산은 발효 초기부터 말기까지 0% 처 리구의 가장 높았고, 고추냉 이 첨 가량이 증가할수록 낮은 총산을 보여 고추냉이 첨가가 배추김치의 발효를 지연시켜 주었다. 특히 3% 이상 첨가할 경우 발효를 지연 시켜 주는 효과가 있음을 알 수 있었다.
- 총산을 기준으로 김치의 가식기간을 연구한 결과(15)에서 0.4~0.75%라고 하였고, 이에 의해 고추냉이를 첨가한 배추김치의 가식기간을 본 결과 0% 처리구는 발효 5~16일, 2% 처리구는 8~19일, 3%와 4% 처리구는 8~28일, 5% 처리 구는 8~31일로 고추냉이 첨가량이 증가할수록 발효 중 산 생성량이 감소하였고, 김치의 가식기간이 연장되는 것을 알 수 있었다. 고추냉이 첨가량이 3% 이상인 처리구의 경우 0% 처리구에 비해 가식기간이 약 2배 정도가 증가하였다.
후속연구
- 이상의 결과로 볼 때 고추냉이를 첨가할 경우 배추김치의 발효를 지연 시켜 저장성을 향상시켜 주었고, 특히 3% 이상 첨가할 경우 바람직한 효과를 보였다. 따라서 배추김치를 담글 때 고추냉이를 첨가하게 되면 품질과 저장성을 향상시켜줄 것으로 기대된다.
- 진행되어야 할 것이다. 천연 첨가제를 이용하여 배추김치의 저장성을 향상시키기 위한 연구의 일환으로 고추냉이는 개운한 맛과 청아한 맛을 가지고 있어 배추김치의 맛과 잘 어울릴 것으로 기대되고, 높은 항균성으로 김치의 저장 기간을 연장시켜 줄 것으로 기대된다.
- 최근 소비자들이 식품에 화학적 합성보존료보다 인체에 무해한 천연재료를 사용하고자 하는 욕구가 증가하고 있는 추세로 김치 산업에서도 김치 고유의 맛과 색에 영향을 주지 않으면서 맛과 저장성을 향상시키는 천연물 대체 보존료 개발에 관한 연구들이 이루어지고 있고, 앞으로도 천연물로부터 항균성 물질을 탐색하여 김치고유의 맛과 품질에 영향을 미치지 않으면서 저장성을 향상시킬 수 있는 연구가 더욱 활발하게 진행되어야 할 것이다. 천연 첨가제를 이용하여 배추김치의 저장성을 향상시키기 위한 연구의 일환으로 고추냉이는 개운한 맛과 청아한 맛을 가지고 있어 배추김치의 맛과 잘 어울릴 것으로 기대되고, 높은 항균성으로 김치의 저장 기간을 연장시켜 줄 것으로 기대된다.
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