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문제 정의
- pH 및 산도를 기준(4,25)으로 김치의 발효 정도를 구분하여 수산물 종류에 따른 발효 양상 차이를 확인하고자 하였다. 적숙기인 pH 4.
- 이에 본 연구에서는 기능성을 지닌 고부가 가치 수산물 첨가 김치 담금 표준화를 위한 기초 연구로 수산물(문어, 오징어, 전복, 주꾸미)을 10% 이상 첨가한 어딤채를 제조하여 이의 발효양상과 관능성을 살펴보고자 하였다.
제안 방법
- 평가항목 중 색(color), 신내(acidic smell), 군덕내(moldy smell), 짠맛(salty taste), 신맛(acidic taste), 쓴맛(bitter taste), 군덕맛(moldy taste), 탄산미(carbonated taste), 아삭아삭함(crispness)은 객관적 평가에 의해 각 김치의 특성을 강도로 나타내었고, 외관(appearance), 냄새 (smell), 맛(taste), 질감(texture) 및 종합평가(overall acceptability)는 평가자의 기호도로 측정하였다. 1점에서 9점까지 분류한 등급을 사용하여 평가하였으며 각 항목에 대한 점수는 색의 경우 1점(아주 밝음), 5점(보통), 9점(아주 어두움)으로, 기호도 평가는 1점(아주 나쁨), 5점(보통), 9점(아주 좋음)으로, 그 외 항목들은 1점(아주 약함), 5점(보통), 9점(아주 강함)으로 평가하였다.
- 상등액 1 mL와 DNS 시약 3 mL를 혼합하여 끓는 물에 5분간 중탕한 후 방냉시켜 ELISA reader(model 680, Bio-Rad, Hercules, CA, USA)를 사용하여 540 nm에서 흡광도를 측정하였다. Glucose를 이용하여 표준곡선을 작성한 다음 시료의 환원당 농도를 계산하였다.
- 적숙기 김치 5종의 관능평가는 반복된 랜덤화 완전 블록 계획(replicated randomized complete block design)으로 훈련된 김치 관능검사 요원 15명(남녀)이 9점 척도로 개발된 문항을 이용하였다(1). 관능검사 시 김치는 군별로 약 15 g씩을 각각 접시에 담아 제공하였고 앞서 평가한 김치의 맛이 뒤에 평가하는 김치 맛에 영향을 주지 않도록 생수와 식빵을 함께 제공하였다. 평가항목 중 색(color), 신내(acidic smell), 군덕내(moldy smell), 짠맛(salty taste), 신맛(acidic taste), 쓴맛(bitter taste), 군덕맛(moldy taste), 탄산미(carbonated taste), 아삭아삭함(crispness)은 객관적 평가에 의해 각 김치의 특성을 강도로 나타내었고, 외관(appearance), 냄새 (smell), 맛(taste), 질감(texture) 및 종합평가(overall acceptability)는 평가자의 기호도로 측정하였다.
- 김치는 담금 즉시 김치통(24.5×26×34 cm)에 담은 후 눌러서 공기를 제거하고, 일반냉장고 온도에서 실험을 시행하기 위하여 5℃로 설정된 냉장고(CRF-1764D, Samsung, Gwangju, Korea)에서 8주간 저장하였다.
- 문어, 오징어, 전복 및 주꾸미를 첨가하여 담근 수산물 첨가 김치와 일반 배추김치를 5℃에서 8주간 저장하면서 김치의 관능성 및 이화학적 특성을 관찰하였다. 수산물 첨가 김치의 pH와 산도는 일반 배추김치와 같이 정상 발효 패턴을 나타내었다.
- 생김치는 pH 5.8±0.1, acidity <0.2%, 적숙기는 pH 4.3±0.1, acidity 0.7±0.1%, 과숙기는 pH 4.0±0.1, acidity >1.0%의 기준에 따라 김치의 pH 및 산도가 적정 범위에 도달하였을 때를 각 숙기로 정하였다(4,25)
- 1%에 도달하였을 때 흐르는 물에 2회 세척한 후 2시간 동안 상온에서 자연 탈수시켰으며 절여진 배추 및 수산물 등이 첨가된 부재료의 배합비는 Table 1과 같다. 수산물 첨가 김치는 수산물의 함량이 절여진 배추 중량의 12%가 되도록 첨가하였다. 수산물 첨가 김치의 최종 염도는 2.
- 저장기간별 김치의 이화학 변화를 관찰하기 위하여 해당 시기별로 김치 즙액을 제조하여 pH, 산도, 환원당, 젖산균 실험의 재료로 사용하였다. 즉, 김치 통에서 1/2쪽의 김치를 꺼내어 1/4등분을 한 다음 수산물의 함량이 배추 중량의 12%가 되도록 시료를 채취하여 총 200 g의 김치 시료를 즙액 제조용 시료로 사용하였다.
- 5×26×34 cm)에 담은 후 눌러서 공기를 제거하고, 일반냉장고 온도에서 실험을 시행하기 위하여 5℃로 설정된 냉장고(CRF-1764D, Samsung, Gwangju, Korea)에서 8주간 저장하였다. 저장기간에 따라 pH 및 산도를 측정하여 숙기를 판정하였다. 생김치는 pH 5.
- 적숙기 김치 5종의 관능평가는 반복된 랜덤화 완전 블록 계획(replicated randomized complete block design)으로 훈련된 김치 관능검사 요원 15명(남녀)이 9점 척도로 개발된 문항을 이용하였다(1). 관능검사 시 김치는 군별로 약 15 g씩을 각각 접시에 담아 제공하였고 앞서 평가한 김치의 맛이 뒤에 평가하는 김치 맛에 영향을 주지 않도록 생수와 식빵을 함께 제공하였다.
- 적숙기(pH 4.3±0.1, acidity 0.7±0.1)에 도달한 김치의 관능적 특성을 객관적인 평가(Table 4)와 기호도 평가(Table 5)로 실시하였다.
- 대조군인 배추김치 담금법은 P대학교 김치 연구실에서 개발한 방법(1)에 준하였고, 수산물 첨가 김치제조는 배추김치 담금법에 준용하여 전 처리한 수산물을 첨가하였다. 즉, 3.0～3.5 kg의 통배추를 2등분하여 밑 부분에 4～6 cm 칼집을 넣은 후 등분한 배추 중량의 3% 무게의 소금을 배추에 켜켜이 뿌렸으며 10% 염수를 배추 총 중량의 2배 정도 부어 배추를 잠기게 하였다. 배추의 염도가 1.
- 관능검사 시 김치는 군별로 약 15 g씩을 각각 접시에 담아 제공하였고 앞서 평가한 김치의 맛이 뒤에 평가하는 김치 맛에 영향을 주지 않도록 생수와 식빵을 함께 제공하였다. 평가항목 중 색(color), 신내(acidic smell), 군덕내(moldy smell), 짠맛(salty taste), 신맛(acidic taste), 쓴맛(bitter taste), 군덕맛(moldy taste), 탄산미(carbonated taste), 아삭아삭함(crispness)은 객관적 평가에 의해 각 김치의 특성을 강도로 나타내었고, 외관(appearance), 냄새 (smell), 맛(taste), 질감(texture) 및 종합평가(overall acceptability)는 평가자의 기호도로 측정하였다. 1점에서 9점까지 분류한 등급을 사용하여 평가하였으며 각 항목에 대한 점수는 색의 경우 1점(아주 밝음), 5점(보통), 9점(아주 어두움)으로, 기호도 평가는 1점(아주 나쁨), 5점(보통), 9점(아주 좋음)으로, 그 외 항목들은 1점(아주 약함), 5점(보통), 9점(아주 강함)으로 평가하였다.
대상 데이터
- 본 연구에 사용한 문어, 오징어, 전복 및 주꾸미는 부산 자갈치 시장에서 생물 상태로 구매하여 국립수산과학원(부산 기장)에서 전처리 후 김치에 첨가하였다. 김치 담금에 사용한 배추는 포기당 중량 3.0～3.5 kg인 것을 부산 농수산물 시장에서 구매하였고 부재료인 고춧가루(종갓집, 서울), 까나리액젓(청정원, 서울), 새우젓(한성, 부산), 설탕(백설, 서울), 다진 마늘, 다진 생강, 실파와 천일염은 S마트에서 구매하였다.
- 즉, 김치 통에서 1/2쪽의 김치를 꺼내어 1/4등분을 한 다음 수산물의 함량이 배추 중량의 12%가 되도록 시료를 채취하여 총 200 g의 김치 시료를 즙액 제조용 시료로 사용하였다. 김치 시료액은 즙액 제조용 믹서기(GPT-E1303, Green power Co., Suwon, Korea)에서 분쇄과정 중 얻어진 즙액을 사용하였다.
- 데친 수산물은 3±1 cm 길이로 썰어 김치 담금용 시료로 사용하였다.
- 1%였다. 본 연구에 사용된 김치 종류는 일반 배추김치(Korean cabbage kimchi, KK)와 문어 첨가 김치(octopus added KK, OK; 문어김치), 오징어 첨가 김치(squid added KK, SK; 오징어김치), 전복 첨가 김치(abalone added KK, AK; 전복김치) 및 주꾸미 첨가 김치(wetfoot octopus added KK, WK; 주꾸미김치) 5종류이다.
- 본 연구에 사용한 문어, 오징어, 전복 및 주꾸미는 부산 자갈치 시장에서 생물 상태로 구매하여 국립수산과학원(부산 기장)에서 전처리 후 김치에 첨가하였다. 김치 담금에 사용한 배추는 포기당 중량 3.
- 저장기간별 김치의 이화학 변화를 관찰하기 위하여 해당 시기별로 김치 즙액을 제조하여 pH, 산도, 환원당, 젖산균 실험의 재료로 사용하였다. 즉, 김치 통에서 1/2쪽의 김치를 꺼내어 1/4등분을 한 다음 수산물의 함량이 배추 중량의 12%가 되도록 시료를 채취하여 총 200 g의 김치 시료를 즙액 제조용 시료로 사용하였다. 김치 시료액은 즙액 제조용 믹서기(GPT-E1303, Green power Co.
데이터처리
- 실험에서 얻어진 결과는 SPSS(Statistical Package for the Social Sciences, ver 18, SPSS Inc., Chicago, IL, USA) soft-ware package를 이용하여 유의성이 있는 경우 다중범위검정(Duncan's multiple range test)를 행하여 시료간의 유의차를 검증하였다(p<0.05)
이론/모형
- 대조군인 배추김치 담금법은 P대학교 김치 연구실에서 개발한 방법(1)에 준하였고, 수산물 첨가 김치제조는 배추김치 담금법에 준용하여 전 처리한 수산물을 첨가하였다. 즉, 3.
- 환원당은 dinitrosalicylic acid(DNS) 방법으로 측정하였다(27). 즙액 시료를 12,000 rpm, 4℃에서 20분간 원심분리시킨 후 상등액을 얻었다.
성능/효과
- 과숙기인 pH 4.0±0.1, 산도 1.0% 이상에 도달한 시기는 오징어김치가 저장 6주에 산도 1.10%로 가장 빨랐고, 일반 배추김치(산도 0.97%), 문어김치(산도 0.98%), 전복김치(산도 1.01%) 및 주꾸미김치(산도 1.06%)는 저장 8주째로 나타났다.
- 기호도 평가 항목 중 수산물 첨가 김치의 종합적인 평가는 일반 배추김치에 비해 유의적으로 높게 평가되었고, 특히 김치의 질감이 우수한 것으로 나타났다. 그 외 수산물 첨가 김치의 외관 및 맛은 일반 배추김치와 유사하였으며, 김치 냄새는 다소 낮게 평가되었다. 이상의 연구 결과를 종합해보면 수산물을 첨가한 김치는 일반 배추김치와 같은 발효 양상을 보였으며, 관능평가 결과 수산물 고유의 감칠맛으로 김치의 맛을 더욱 증진시킨 것으로 나타났다.
- 적숙기 김치의 관능평가는 객관적 평가의 경우 수산물 첨가 김치의 신맛, 신내 및 탄산 미가 일반 배추김치에 비해 유의적으로 낮게 평가되었다. 기호도 평가 항목 중 수산물 첨가 김치의 종합적인 평가는 일반 배추김치에 비해 유의적으로 높게 평가되었고, 특히 김치의 질감이 우수한 것으로 나타났다. 그 외 수산물 첨가 김치의 외관 및 맛은 일반 배추김치와 유사하였으며, 김치 냄새는 다소 낮게 평가되었다.
- 05). 김치의 색상은 일반 배추김치가 수산물 첨가 김치에 비해 밝게 평가되었고, 수산물 첨가 김치 중 문어김치의 색상이 가장 어두운 것으로 평가되었다. 적숙기 김치의 신냄새는 일반 배추김치에서 7.
- 김치의 질감에 대한 평가는 문어김치, 전복김치에서 일반 배추김치에 비해 유의적으로 높은 평가를 받았으며(p<0.05), 특히 전복김치의 질감이 가장 좋게 평가되었다.
- 1과 같다. 담금 직후 일반 배추김치 pH는 5.68이었고, 수산물 첨가 김치 pH는 5.84～6.00으로 일반 배추김치에 비해 다소 높았다. 저장기간 중 pH의 변화는 모든 김치군에서 발효가 진행되면서 급격하게 떨어지는 정상 패턴을 보였고 저장 중 변화양상도 유사하였으나 발효 속도는 일반 배추김치에 비해 수산물 첨가 김치가 다소 느린 것으로 나타났다.
- 본 연구에서 모든 김치 시료에서 저장 1～3주에 환원당의 감소가 급격히 일어났으며 이 시기는 산도가 급격히 증가한 시기와 일치하였다(28). 본 결과는 유산균의 증식에 의한 유기산 생성에 의한 것으로 환원당은 젖산균의 생육의 주요한 급원임을 확인하였다(8). 적숙기(2주째)의 수산물 첨가 김치의 환원당 함량은 일반 배추김치보다 16% 정도 높았으며, 이는 수산물 김치의 종합적 평가를 좋게 한 여러 원인 중의 하나로 생각된다(Table 4, 5).
- 변화 양상과 동일하였다. 본 연구 결과에 의하면 수산물을 첨가한 김치도 일반 배추김치와 같이 젖산균의 성장 패턴이 정상이었다.
- 0%부근에 도달하였다. 본 연구결과 수산물 첨가 김치는 일반 배추김치에 비해 pH는 늦게 변화하고, 산도는 빨리 증가하는 양상을 보였는데 이는 선행보고들과 일치하였다(2,4,6)
- 농도는 최대 생육 후 저장기간이 길어질수록 감소하였는데, 이는 김치의 발효가 진행됨에 따라 생성된 산에 의해 젖산균의 활동이 억제될뿐만 아니라 탄소원인 환원당이 감소하여 미생물의 증식을 제한하였기 때문이다(6). 본 연구에서 수산물 종류에 따른 젖산균 생육 정도는 미미한 차이를 보였으나 그중 문어김치 및 오징어김치의 젖산균 생육이 가장 활발한 것으로 나타났는데, 이는 주꾸미와 전복에 비해 문어 및 오징어의 단백질함량이 높았기 때문(20,23,24)으로 생각된다. 김치에 첨가된 수산물은 숙성 중 자기소화와 김치 미생물에 의한 유리 아미노산 생성이 촉진되어 젖산균의 영양원이 된다고 보고하였다(2)
- 05). 이상의 객관적 평가 결과를 종합해 보면 적숙기의 일반 배추김치는 탄산미가 수산물 첨가 김치에 비해 높으나 신맛 및 신냄새가 강하게 감지되었다. 이에 반해 수산물 첨가 김치는 발효 과정 중 생성된 각종 질소화합물에 의해 신맛을 감소시킨다고 알려져 있고(6) 본 연구에서도 유사한 결과가 관찰되었다.
- 05), 이 중 문어김치에 대한 기호도가 가장 높았다. 이상의 관능평가의 결과를 종합해 보았을 때 문어, 오징어, 전복, 주꾸미를 첨가한 김치는 일반 배추김치에 비해 기호도가 높게 평가되었고, 특히 문어김치와 전복김치가 더 선호되었다. 이는 수산물 첨가에 따른 감칠맛 성분의 증가와 본 연구에서 시도한 수산물 처리 방법이 수산물의 질감을 증진시켰기 때문으로 생각된다.
- 그 외 수산물 첨가 김치의 외관 및 맛은 일반 배추김치와 유사하였으며, 김치 냄새는 다소 낮게 평가되었다. 이상의 연구 결과를 종합해보면 수산물을 첨가한 김치는 일반 배추김치와 같은 발효 양상을 보였으며, 관능평가 결과 수산물 고유의 감칠맛으로 김치의 맛을 더욱 증진시킨 것으로 나타났다.
- 저장 2주째 pH 변화는 4.30～4.76으로 다른 저장기간에 비해 가장 큰 차이를 나타내었는데 일반 배추김치, 전복김치, 주꾸미김치는 pH 4.30, 4.41 그리고 4.40에 도달하였고, 문어김치, 오징어김치는 저장 3주째 각각 pH 4.24, 4.20에 도달하여 적숙기(pH 4.3±0.1)에 도달하였다.
- 00으로 일반 배추김치에 비해 다소 높았다. 저장기간 중 pH의 변화는 모든 김치군에서 발효가 진행되면서 급격하게 떨어지는 정상 패턴을 보였고 저장 중 변화양상도 유사하였으나 발효 속도는 일반 배추김치에 비해 수산물 첨가 김치가 다소 느린 것으로 나타났다. 저장 2주째 pH 변화는 4.
- 수산물 첨가 김치의 pH와 산도는 일반 배추김치와 같이 정상 발효 패턴을 나타내었다. 저장기간 중 수산물 첨가 김치의 pH는 일반 배추김치에 비해 높았고 이에 반해 산도는 수산물 첨가 김치가 일반 배추김치보다 높았다. 수산물 김치의 젖산균 최대 균수는 Lactobacillus spp.
- 과숙기의 산도는 일반 배추김치가 가장 낮았다. 적숙기 김치의 관능평가는 객관적 평가의 경우 수산물 첨가 김치의 신맛, 신내 및 탄산 미가 일반 배추김치에 비해 유의적으로 낮게 평가되었다. 기호도 평가 항목 중 수산물 첨가 김치의 종합적인 평가는 일반 배추김치에 비해 유의적으로 높게 평가되었고, 특히 김치의 질감이 우수한 것으로 나타났다.
- 1). 적숙기 부근에 도달한 저장 3주째 일반 배추김치의 산도는 0.69%이고 수산물 첨가 김치군은 0.76～0.81%로 수산물 첨가 김치의 산도가 높았는데 이는 젖산균의 증식 따른 유기산 생성이 높았기 때문으로 생각된다(Table 3). 저장 8주째 김치의 산도는 대부분 1.
- 본 결과는 유산균의 증식에 의한 유기산 생성에 의한 것으로 환원당은 젖산균의 생육의 주요한 급원임을 확인하였다(8). 적숙기(2주째)의 수산물 첨가 김치의 환원당 함량은 일반 배추김치보다 16% 정도 높았으며, 이는 수산물 김치의 종합적 평가를 좋게 한 여러 원인 중의 하나로 생각된다(Table 4, 5). 젖산균은 생육에 필요한 영양소로 젖산균을 이용하기 때문에 환원당의 함량은 김치의 pH, 산도, 젖산균수 및 맛과 밀접한 관련이 있으며 또한 김치의 발효 중 L-ascorbic acid 생합성에도 관여한다고 보고되어 있다(3,8).
- 적숙기(pH 4.3±0.1, 산도 0.7±0.1%)에 도달하는 시기는 일반 배추김치, 전복김치 및 주꾸미김치가 저장 2주째, 문어김치 및 오징어김치가 저장 3주째로 나타났다.
- 적숙기인 pH 4.3±0.1, 산도 0.7±0.1%에 도달하는 시기를 살펴보았을 때 전복김치, 주꾸미김치 및 일반 배추김치는 저장 2주째, 그리고 문어김치 및 오징어김치는 저장 3주째에 도달하였다.
- 종합평가에서는 4종의 수산물 첨가 김치가 일반 배추김치에 비해 유의적으로 높게 평가되었으며(p<0.05), 이 중 문어김치에 대한 기호도가 가장 높았다.
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