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문제 정의
- 김치는 소금에 절인 배추, 무 등에 고춧가루, 파, 마늘, 생강, 젓갈 등 부재료를 첨가하여 발효·숙성시킨 우리나라의 대표적인 발효 식품(9,10)으로 김치 숙성은 원료자체와 제조 환경으로부터 혼합된 다양한 미생물에 의해 이루어지며, 재료 중의 탄수화물, 아미노산 등으로부터 산미, 지미, 방향을 내는 저분자 물질들이 생성됨으로써 김치의 독특한 맛과 향이 생성된다(11). 본 연구에서는 국내산 정제염, 국내산 천일염 그리고 수입산염에 대하여 안전성을 평가하고, 소금의 주 용도인 김치를 제조하여 숙성시키며 그 품질을 평가하고자 한다.
제안 방법
- 배추를 다듬고, 4등분하여 20% 소금물에 6시간 절인 후, 3회 세척하였다. 1시간 탈수 후, 미리 준비해 둔 부재료를 넣어서 김치를 제조하였으며, 부재료는 절임배추 100 g에 대하여 파 3.1 g, 고춧가루 2.3 g, 마늘 1.5 g, 생강 0.4 g, 멸치액젓 3.0 mL를 넣어 버무렸다. 그리고 polyethylene bag에 약 3 kg 단위로 포장한 후, 4℃에서 28일간 저장하였다.
- HPLC(Agilent 1200, Agilent, Santa Clara, CA, USA)를 이용하여 유속은 0.8-1.2 mL/ min, 주입량은 2-10 µL로 하여, 피크의 retention time을 비교해서 정성을 하고, 또 얻어진 피크의 높이와 면적으로 검량선을 작성하여 시험용액 중의 페로시안이온의 함량을 정량하였다.
- 따로 표준원액을 일정량 취하여 페로시안이온으로서 각각 0.1, 1, 5, 및 10 µg/mL가 되도록 0.01 M 수산화나트륨용액에 녹여 표준용액으로 하였다.
- 소금의 종류를 달리하여 김치를 제조한 후, pH 변화를 측정하였다(Fig. 2). 김치의 pH값은 완만한 속도로 감소하였으며, 저장 28일째 pH는 4.
- 실온까지 식힌 후 여과지로 여과하고, 불용분을 염소이온이 검출되지 않을 때까지 물로 씻었으며, 미리 항량시킨 도가니에 여과지와 불용분을 옮기고 850℃에서 회화시킨 후, 데시케이터에서 실온으로 냉각시켜 도가니의 무게를 달아 시료량에 대한 회화 전·후의 중량 차이를 이용하여 사분의 함량을 계산하였다.
- 1 N NaOH의 소비 mL를 lactic acid(%, w/w)로 환산하여 표시하였다. 염도는 시료의 즙액을 일정량 취한 후, 디지털 염도계(GMK-55N, G-won Hitech Co., LTD, Seoul, Korea)로 측정하였다.
- 소금 종류에 따라 제조된 김치의 관능평가를 위해 경험이 많고, 훈련된 패널 10명을 선정하여 9점 척도법을 이용하여 평가하였다. 외관(색도), 냄새(신내), 맛(짠맛, 덜익은 맛), 조직감 그리고 전반적인 기호도에 대하여 평가하였으며, 전반적 기호도에서 대단히 나쁘다(1)-대단히 좋다(9)로 표기하도록 하였다. 자료분석은 SPSS Win program(Version 14.
- 중금속 분석은 비소, 카드뮴, 납의 분석은 원자흡광광도계(Atomic absorbtion spectroscopy, AAS, spectr AA 800, Varian, Palo Alto, CA, USA)와 유도결합플라즈마분석기(Inductively coupled plasma, ICP-OES, optima 5300 DV, Perkin Elmer, Waltham, MA, USA)를 사용하였으며, 수은 분석은 수은분석기(SP-3DS-Q1, NIC, Tokyo, Japan)를 사용하였다.
대상 데이터
- 본 실험에 사용된 소금은 국내산 정제염(H-1사), 간수를 제거한 국내산 천일염(C사), 국내산 천일염(H-2사), 중국산 정제염(J사), 중국산 천일염(D사), 호주산 천일염(Y사)을 사용하였다.
- 소금 종류에 따라 제조된 김치의 관능평가를 위해 경험이 많고, 훈련된 패널 10명을 선정하여 9점 척도법을 이용하여 평가하였다. 외관(색도), 냄새(신내), 맛(짠맛, 덜익은 맛), 조직감 그리고 전반적인 기호도에 대하여 평가하였으며, 전반적 기호도에서 대단히 나쁘다(1)-대단히 좋다(9)로 표기하도록 하였다.
데이터처리
- 자료분석은 SPSS Win program(Version 14.0)의 ANOVA(Duncan’s multiple range test) 분산분석으로 처리하여 평균값의 유의차(p<0.05)를 검증하였다.
이론/모형
- 식염에서도 발견될 가능성이 높은 내분비장애물질인 DEHP를 Fig. 1의 방법으로 분석하였으며, 효율적이며 프탈레이트류의 손실 및 오염을 최소화하기 위한 방법으로 US EPA Method EPA8061A 및 일본의 SPEED98 방법을 참조하여 GC/MS(5957B, Agilent, Santa Clara, CA, USA)로 분석하였다.
성능/효과
- 동일한 6가지 소금에 대하여 김치를 제조하여 품질을 분석한 결과 pH는 감소하였고, 산도와 염도는 발효되면서 증가하는 추세였으며, 젖산균 수는 꾸준히 증가하다가 저장 21일째부터 소폭 감소하였다. 관능평가 결과 저장 28일째에는 수입산염보다 국내산염에서 신내가 강하다고 평가되었으며 유의적인 차이는 없었다. 국내산염이 수입산염보다 전반적인 기호도가 높았으나 처리구간 근소한 차이를 보일 뿐 유의 적인 차이는 없었다.
- 국내산 정제염과 천일염 그리고 수입산 정제염과 천일염 등 6가지 소금에 대하여 안전성을 분석하고, 김치를 제조하여 숙성시키며 품질을 평가한 결과, 실험에 사용한 모든 6가지의 소금에서 DEHP가 검출되었고, 특히 국내산 천일염과 중국산 천일염의 함량이 비교적 높았다. 페로시안화이온과 중금속(Cd, Pb, As, Hg)은 검출되지 않았으며, 사분의 경우는 모든 소금에서 미량 함유되어 있어 식염으로서 안전하였다.
- 그 중 H-1사의 국내산 정제염과 J사의 중국산 정제염, 그리고 Y사의 호주산 천일염의 경우에 포함된 DEHP의 함량은 1.85-4.31 µg/kg로 그 함량이 비교적 미미하였으나, 이 외에 두 개의 국내산 천일염 및 D사에서 수입하는 중국산 천일염의 경우는 그 함량이 27.25-60.72 µg/kg로 비교적 높았다.
- 김치에서 소금은 삼투작용에 의한 보존성의 증가로 김치의 유해 미생물 생육을 억제하여 유산균에게 유익한 환경을 제공한다고 한다(21). 김치가 발효됨에 따라 초기 젖산균수는 3.62-4.91 log CFU/g로 국내산 천일염의 균수가 가장 높았으며, 저장 7일째 급격히 증가하였고, 14일 이후로 소폭 증가하였다(Fig. 5). 발효 21일 이후 균수는 소폭 감소하여 저장 28일째 김치의 젖산균수는 7.
- Rhee 등(19)은 배추를 염장할 때 Ca, Mg 및 K의 함량은 감소하였으나, Na 함량은 현저히 증가하였는데 이것은 펙틴 분자 내에 결합되어 있던 Ca과 Mg이 NaCl의 Na과의 이온교환반응에 의하여 펙틴 분자에서 이탈된 것이라고 하였다. 김치는 발효되는 동안 염도가 약간 증가하였으며, 저장 28일째 3.1-4.1%로 간수를 제거한 국내산 천일염의 염도가 가장 높았다. 그러나 간수를 제거하지 않은 국산 천일염의 염도는 가장 낮아 간수제거 유·무에 따른 염도의 차이를 보였다.
- 2). 김치의 pH값은 완만한 속도로 감소하였으며, 저장 28일째 pH는 4.1-4.3으로 그 중 국내산 천일염의 pH가 4.3으로 가장 높았다. 저장하는 동안 pH의 값이 감소하는 이유로 Bae 등(12)과 Park 등(13)은 김치가 발효되면서 배추 및 부재료 중에 존재하는 미생물 및 조직 중의 세포액이 용출되어 김치 국물이 희석되기 때문이라고 보고하였다.
- 3이었다. 냄새와 관련하여 신내는 김치가 발효됨에 따라 전반적으로 증가하였으며, 특히 저장 28일째에는 수입산염보다 국내산염에서 신내가 다소 강하다고 평가되었고, 유의적인 차이는 없었다. 맛에 있어서 짠맛은 전반적으로 큰 변화가 없었으나 그 중 저장 7일째 호주산 천일염의 짠 맛이 6.
- 페로시안화이온과 중금속(Cd, Pb, As, Hg)은 검출되지 않았으며, 사분의 경우는 모든 소금에서 미량 함유되어 있어 식염으로서 안전하였다. 동일한 6가지 소금에 대하여 김치를 제조하여 품질을 분석한 결과 pH는 감소하였고, 산도와 염도는 발효되면서 증가하는 추세였으며, 젖산균 수는 꾸준히 증가하다가 저장 21일째부터 소폭 감소하였다. 관능평가 결과 저장 28일째에는 수입산염보다 국내산염에서 신내가 강하다고 평가되었으며 유의적인 차이는 없었다.
- 냄새와 관련하여 신내는 김치가 발효됨에 따라 전반적으로 증가하였으며, 특히 저장 28일째에는 수입산염보다 국내산염에서 신내가 다소 강하다고 평가되었고, 유의적인 차이는 없었다. 맛에 있어서 짠맛은 전반적으로 큰 변화가 없었으나 그 중 저장 7일째 호주산 천일염의 짠 맛이 6.2, 간수를 제거한 국내산 천일염은 6.0, 국내산 정제염은 5.7이었으며 시료간의 유의적인 차이는 없었다. 저장 28일째 호주산 천일염의 짠맛은 7.
- 01 mg/kg이며, 본 연구에서 사용된 여섯 개의 모든 시료에서 4가지 중금속은 모두 검출되지 않았으므로 식염으로서 안전하다고 판단된다. 소금 종류에 따른 사분 함량의 분석 결과, 모든 시료에서 사분이 미량 함유되어 있었고, 특히 천일염(간수를 제거한 국내산 천일염, 국내산 천일염, 중국산 천일염, 호주산 천일염 시료)에서 정제염보다 비교적 높게 함유되어 있는 것으로 나타났으나 큰 차이를 보이지 않았으며, 이는 염전이 위치한 갯벌의 성분이 그 곳에서 생산되는 원료소금의 품질과 연관성이 있다고 사료된다. 이러한 결과를 식품공전의 식염 중 사분 규격 0.
- 소금의 안전성 결과는 Table 1과 같으며, DEHP의 경우 최소 정량한계(LOQ)는 0.31 µg/kg으로 나타났고, 모든 시료에서 DEHP 가 함유되어 있음을 알 수 있었다.
- 소금 종류에 따른 사분 함량의 분석 결과, 모든 시료에서 사분이 미량 함유되어 있었고, 특히 천일염(간수를 제거한 국내산 천일염, 국내산 천일염, 중국산 천일염, 호주산 천일염 시료)에서 정제염보다 비교적 높게 함유되어 있는 것으로 나타났으나 큰 차이를 보이지 않았으며, 이는 염전이 위치한 갯벌의 성분이 그 곳에서 생산되는 원료소금의 품질과 연관성이 있다고 사료된다. 이러한 결과를 식품공전의 식염 중 사분 규격 0.2% 이하와 비교해 볼 때 식염으로서 안전하고, 적합한 것으로 보인다.
- 7이었으며 시료간의 유의적인 차이는 없었다. 저장 28일째 호주산 천일염의 짠맛은 7.0이었으며, 국내산 정제염은 6.7, 간수를 제거한 국내산 천일염과 간수를 제거하지 않은 국내산 천일염은 6.6으로 국내산염간의 유의적인 차이는 없었다. 저장 7일째에 국내산 천일염과 중국산 천일염의 덜 익은 맛이 가장 강했으나 유의적인 차이는 없었고, 발효가 진행됨에 따라 전반적으로 덜 익은 맛은 감소하였다.
- 6으로 국내산염간의 유의적인 차이는 없었다. 저장 7일째에 국내산 천일염과 중국산 천일염의 덜 익은 맛이 가장 강했으나 유의적인 차이는 없었고, 발효가 진행됨에 따라 전반적으로 덜 익은 맛은 감소하였다. 저장 7일째에 김치의 조직감은 5.
- 6으로 소금 종류에 따른 유의적인 차이는 없었다. 전반적인 기호도는 저장일수에 따라 감소하였으며 유의적인 차이는 없었고, 저장 28일째에 국내산 정제염이 5.7, 간수를 제거한 국내산 천일염과 간수를 제거하지 않은 국내산 천일염은 5.3, 중국산 천일염이 4.1로 국내산염이 수입산염보다 전반적인 기호도가 더 높게 평가되었다.
- 국내산염이 수입산염보다 전반적인 기호도가 높았으나 처리구간 근소한 차이를 보일 뿐 유의 적인 차이는 없었다. 즉, 본 연구에 사용한 소금은 식염으로서 모두 안전하였으며, 김치를 제조하여 품질을 분석한 결과 이화학적 평가, 젖산균 수 분석 및 관능평가에서 처리구간의 뚜렷한 차이를 보이지 않았다.
- 005 g/kg로 본 연구에서 사용된 여섯 개의 모든 시료에서 페로시안화이온이 검출되지 않았으므로 안전한 것으로 사료된다. 카드뮴, 납, 비소의 최소검출한계는 0.01 mg/kg, 수은의 경우는 0.01 mg/kg이며, 본 연구에서 사용된 여섯 개의 모든 시료에서 4가지 중금속은 모두 검출되지 않았으므로 식염으로서 안전하다고 판단된다. 소금 종류에 따른 사분 함량의 분석 결과, 모든 시료에서 사분이 미량 함유되어 있었고, 특히 천일염(간수를 제거한 국내산 천일염, 국내산 천일염, 중국산 천일염, 호주산 천일염 시료)에서 정제염보다 비교적 높게 함유되어 있는 것으로 나타났으나 큰 차이를 보이지 않았으며, 이는 염전이 위치한 갯벌의 성분이 그 곳에서 생산되는 원료소금의 품질과 연관성이 있다고 사료된다.
- 국내산 정제염과 천일염 그리고 수입산 정제염과 천일염 등 6가지 소금에 대하여 안전성을 분석하고, 김치를 제조하여 숙성시키며 품질을 평가한 결과, 실험에 사용한 모든 6가지의 소금에서 DEHP가 검출되었고, 특히 국내산 천일염과 중국산 천일염의 함량이 비교적 높았다. 페로시안화이온과 중금속(Cd, Pb, As, Hg)은 검출되지 않았으며, 사분의 경우는 모든 소금에서 미량 함유되어 있어 식염으로서 안전하였다. 동일한 6가지 소금에 대하여 김치를 제조하여 품질을 분석한 결과 pH는 감소하였고, 산도와 염도는 발효되면서 증가하는 추세였으며, 젖산균 수는 꾸준히 증가하다가 저장 21일째부터 소폭 감소하였다.
- DEHP는 식품과 포장재, 일회용품 등 생활환경에서 다양한 경로를 통해 노출될 수 있으나, 식품을 통한 DEHP의 인체모니터링을 정확히 수행하기에는 DEHP가 포장재에서 주로 식품으로 용출되므로 어려움이 있다. 페로시안화이온의 최소검출한계는 0.005 g/kg로 본 연구에서 사용된 여섯 개의 모든 시료에서 페로시안화이온이 검출되지 않았으므로 안전한 것으로 사료된다. 카드뮴, 납, 비소의 최소검출한계는 0.
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