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문제 정의
- 최근 참외는 비닐하우스 재배 면적 확대로 인한 생산량의 증가와 여름철 홍수 출하로 인한 가격 하락과 유통체계의 미비 등의 문제점이 제기되고 있으며, 저온에서 생육장애를 일으킴으로 인해 장기간 저장 및 유통이 어려운 단점 때문에 적절한 가공을 통한 저장성 향상 및 다양한 제품의 개발이 요구되고 있다(12). 따라서 본 연구에서는 참외를 첨가한 가공식품 및 특산음식의 개발을 위해 참외 껍질 첨가량을 달리한 참외 김치를 제조한 후 발효과정 중에 나타나는 품질 특성의 변화를 조사하였다.
제안 방법
- 참외 껍질 첨가량을 달리하여 제조한 김치의 관능평가는 대학에서 식품공학을 전공하고 있는 여학생 6명, 남학생 5명을 관능검사 패널로 선정하고, 예비 훈련 후 실시하였다. 28일간 저장한 김치를 시료로 하여 맛, 색도, 씸힘성 및 전체적인 기호도 정도를 7점법으로 평가하였으며, 점수는 커질수록 해당 특성의 강도가 강해지거나 좋은 것을 의미하였다 (맛, 색도, 씹힘성: 1=거의 없음, 4=보통, 7=매우 강함, 전체적인 기호도: 1=매우 싫음, 4=보통, 7=매우 좋음). 관능평가 결과에 대한 통계처리는 SAS(Statistical Analysis System, SAS Inc.
- 김치 국물 1 mL을 취하여 0.85% 생리식염수로 단계 희석한 후 생균수 측정은 Plate count agar(Difco, Becton Dickinson, Sparks, MD, USA)를 사용하여 표준 평판 배양법으로 30℃에서 48∼72시간 배양하고, 젖산균 수는 Lactobacillus MRS broth(Difco)를 이용하여 37℃에서 48∼72시간 배양한 후 형성된 콜로니 수를 log CFU/mL으로 나타내었다.
- 김치 시료 100 g을 믹서기로 고속에서 1분간 분쇄하고, 2겹 거즈를 사용하여 여과한 후 그 여과액을 취하여 pH와 산도를 측정하였다. pH는 여과액 20 mL를 pH 측정기(SP-701, SUNTEX, Taipei, Taiwan)로 측정하였고, 산도는 여과액 5 mL를 증류수 50 mL에 희석한 후 0.
- 김치 재료의 배합비는 Table 1과 같다. 대조구의 경우 고춧가루 3.5%, 마늘 1.4%, 생강 0.6%, 멸치액젓 2.0%의 비율에 절임배추를 첨가하여 100%가 되도록 혼합하였고, 참외 껍질 처리구는 대조구과 양념 재료는 동일하게 하고 절임배추 대신에 참외 껍질 10, 20, 30%를 각각 첨가하여 김치를 제조하였다.
- 본 연구는 참외 껍질의 첨가가 배추 김치의 맛과 발효 숙성에 미치는 영향을 알아보기 위해 김치 제조에 절임배추 무게를 기준으로 참외 껍질 첨가량을 0, 10, 20, 30%(w/w)로 첨가량을 달리하여 김치를 제조한 후 15℃에서 28일간 발효시키면서 pH, 산도, 총균수, 젖산균수 등의 이화학 및 미생물학적 특성을 조사하고, 관능적 특성인 맛과 색도, 씸힘성, 전체적인 기호도 등을 평가하였다. 참외 김치의 pH 변화는 발효 초기 모든 실험구에서 pH 4.
- 참외 껍질 첨가량을 달리하여 제조한 김치의 관능평가는 대학에서 식품공학을 전공하고 있는 여학생 6명, 남학생 5명을 관능검사 패널로 선정하고, 예비 훈련 후 실시하였다. 28일간 저장한 김치를 시료로 하여 맛, 색도, 씸힘성 및 전체적인 기호도 정도를 7점법으로 평가하였으며, 점수는 커질수록 해당 특성의 강도가 강해지거나 좋은 것을 의미하였다 (맛, 색도, 씹힘성: 1=거의 없음, 4=보통, 7=매우 강함, 전체적인 기호도: 1=매우 싫음, 4=보통, 7=매우 좋음).
대상 데이터
- 참외 껍질은 채썰기를 한 후 10% 천일염 염수에 2시간 절임하고, 물로 2회 세척 후 1시간 탈수하였다. 김치 제조를 완성한 후 15℃에서 28일간 발효시키면서 실험에 사용하였다.
- 본 실험에 사용한 배추는 포기 당 중량이 약 3 kg인 고랭지 배추를 사용하였으며, 고춧가루, 마늘, 생강, 멸치액젓은 농협매장에서 구입하였고, 참외는 경북 성주에서 재배한 것을 사용하였다. 김치에 첨가할 참외 껍질은 길이 4 cm, 폭 0.
데이터처리
- 관능평가 결과에 대한 통계처리는 SAS(Statistical Analysis System, SAS Inc., Cary, NC, USA)에 의한 Duncan의 다범위 검정(Duncan's multiple range test)을 통하여 5% 수준에서 각 시료간의 유의적인 차이를 검증하였다(13).
성능/효과
- 김치의 맛은 10% 참외 껍질을 첨가한 김치는 대조구와 유의적 차이를 보이지는 않았으나(p>0,05), 20%와 30% 첨가한 김치에서는 대조구에 비해 유의적으로 높은 것으로 나타났다(p0.05).
- 모든 처리구에서 김치 담근 직후의 젖산균 수는 전반적으로 유사한 경향을 보였으며, 발효의 진행과 함께 젖산균 수가 증가하였다가 감소하여 28일까지 유지되는 양상을 보였다. 대조구는 발효 7일 시점에서 젖산균 수가 최고에 도달하였으나, 참외 껍질을 첨가한 처리구에서는 발효 14일 시점에서 가장 높은 수치를 나타내었다.
- 대조구은 7일째에 가장 높은 젖산균수를 보이다가 감소하는 경향을 보여 총균수 실험과 유사하게 참외 첨가구에 비해 발효가 빨리 진행되는 것을 알 수 있었다. 참외 껍질 첨가구의 경우 14일째 최대균수를 보여 발효가 서서히 진행되었으며, 발효말기까지도 대조구에 비해 높은 균수를 유지하였다.
- 6 log CFU/mL을 나타내었다. 대조구의 경우 발효 7일에, 참외껍질 첨가구의 경우는 14일에 최대 균수가 나타난 것을 고려할 때 참외 껍질 첨가량이 증가할 수 록 초기 발효가 억제된다는 것을 알 수 있었다.
- 이는 발효 말기까지 적당한 수의 젖산균을 유지함으로 다양한 유기산의 생성을 촉진시켜 적숙기의 맛을 발효 말기까지 유지시켜주는 것으로 생각된다. 따라서 본 실험의 결과는 총균수의 관찰과 유사한 경향으로 참외 껍질이 총균과 젖산균의 생육을 모두 억제하는 것으로 판단된다.
- 4에 나타내었다. 모든 처리구에서 김치 담근 직후의 젖산균 수는 전반적으로 유사한 경향을 보였으며, 발효의 진행과 함께 젖산균 수가 증가하였다가 감소하여 28일까지 유지되는 양상을 보였다. 대조구는 발효 7일 시점에서 젖산균 수가 최고에 도달하였으나, 참외 껍질을 첨가한 처리구에서는 발효 14일 시점에서 가장 높은 수치를 나타내었다.
- 3에 나타내었다. 모든 처리구에서 총균수는 발효가 진행되면서 증가하다가 최대 균수를 보인 후 다시 감소하였으며, 발효 기간인 28일 동안 대조구가 가장 많은 총균수를 나타내었고, 참외 껍질 첨가량이 증가할 수 록 총균수는 적은 것으로 나타났다. 모든 처리구의 초기 총균수는 비슷하게 출발하였으나, 발효 7일째 대조구는 9.
- 모든 처리구의 초기 총균수는 비슷하게 출발하였으나, 발효 7일째 대조구는 9.4 log CFU/mL으로 급격한 증가를 나타내었고, 참외 껍질을 첨가한 처리구에서는 6.8∼7.6 log CFU/mL을 나타내었다.
- 39%로 대조구에 비해 참외 껍질 첨가 김치에서 초기 산도가 높은 경향을 보였다. 발효 14일까지 모든 처리구에서 서서히 증가하다가 28일까지 대조구과 10% 첨가구에서 1.44와 1.15%까지 급격히 증가하였고, 참외 껍질 20%와 30% 첨가한 김치에서는 발효 28일까지 산도 0.72%와 0.70%로 발효 28일간 서서히 증가하는 추세를 나타내었다. 참외 껍질 첨가량이 10에서 20%로 증가함에 따라 유의적 차이를 나타내었으나(p<0.
- 씹힘성을 평가한 결과, 20% 참외껍질 첨가구에서 대조군과 10%와 30% 첨가한 김치보다 유의적으로 높았다(p<0.05).
- 전반적인 기호도를 조사한 결과, 참외 껍질 20% 첨가구가 가장 높은 점수를 나타내었으며, 이는 대조구과 유의적인 차이를 보였다. 위의 실험 결과를 보면, 참외 껍질 20%를 첨가한 실험구가 관능적 특성 항목에서 대체적으로 높은 점수를 받아 참외 껍질을 이용한 김치 제조에 20% 첨가가 가장 적합한 것으로 판단된다.
- 참외 김치의 관능검사 결과, 맛은 20%와 30% 참외 깝질 첨가구에서, 씸힘성은 20% 참외 껍질 첨가구에서 대조구에 비해 유의적으로 높게 나타났으며, 전체적인 기호도에서는 참외 껍질 20% 첨가구이 가장 높은 선호를 나타내었다. 이상의 결과에서 배추 김치에 참외 껍질을 20% 첨가한 처리구가 이화학 및 미생물학적인 실험 결과에서 발효를 지연시키고 적숙기를 연장시켜 주었으며, 관능 검사 결과의 전반적인 기호도에서도 높은 점수를 나타내었다. 따라서 배추 김치를 담글 때 참외 껍질을 첨가하는 것이 발효를 지연시켜 맛과 저장성을 향상시켜 줄 것으로 기대된다.
- 05). 전반적인 기호도를 조사한 결과, 참외 껍질 20% 첨가구가 가장 높은 점수를 나타내었으며, 이는 대조구과 유의적인 차이를 보였다. 위의 실험 결과를 보면, 참외 껍질 20%를 첨가한 실험구가 관능적 특성 항목에서 대체적으로 높은 점수를 받아 참외 껍질을 이용한 김치 제조에 20% 첨가가 가장 적합한 것으로 판단된다.
- 참외 김치의 pH 변화는 발효 초기 모든 실험구에서 pH 4.76∼4.87로 비슷하였으나, 대조구에서는 7∼21일사이에 급격히 pH가 떨어져 과숙 현상을 보였으나, 참외 껍질 첨가구에서는 14일까지 유지하다가 14∼21일 사이에 pH 4.13∼4.41에 도달하여 28일까지 유지되었다.
- 참외 김치의 젖산균 수를 관찰한 결과도 총균수와 비슷한 양상을 보였는데, 이것은 참외 껍질의 항균 작용에 의해 김치의 발효 및 숙성이 지연되는 것으로 생각된다. 참외 김치의 관능검사 결과, 맛은 20%와 30% 참외 깝질 첨가구에서, 씸힘성은 20% 참외 껍질 첨가구에서 대조구에 비해 유의적으로 높게 나타났으며, 전체적인 기호도에서는 참외 껍질 20% 첨가구이 가장 높은 선호를 나타내었다. 이상의 결과에서 배추 김치에 참외 껍질을 20% 첨가한 처리구가 이화학 및 미생물학적인 실험 결과에서 발효를 지연시키고 적숙기를 연장시켜 주었으며, 관능 검사 결과의 전반적인 기호도에서도 높은 점수를 나타내었다.
- 참외 김치의 산도 변화는 초기에는 참외 껍질 첨가구에서 다소 높았으나, 발효가 진행되면서 오히려 대조구에 비해 낮은 산도 값이 나타났다. 참외 김치의 총균수를 측정한 결과, 발효 7일부터 참외 껍질 첨가구의 총균수가 대조구에 비해 낮게 관찰되면서 발효 마지막까지 유지되었다. 참외 김치의 젖산균 수를 관찰한 결과도 총균수와 비슷한 양상을 보였는데, 이것은 참외 껍질의 항균 작용에 의해 김치의 발효 및 숙성이 지연되는 것으로 생각된다.
- 참외 껍질 첨가량이 10에서 20%로 증가함에 따라 유의적 차이를 나타내었으나(p<0.05), 20과 30% 첨가량은 산도에 영향을 미치지 않았다.
- 한편 대조구는 참외 첨가구에 비해 초기에 높은 총균수를 보이다가 최대값을 보인 후 급격히 감소하는 경향을 보여 빠르게 발효가 진행되는 것을 알 수 있었다. 참외 껍질 첨가구을 보면, 발효 14일까지 서서히 증가하다가 발효 14일부터 점차 감소하였다.
후속연구
- 이상의 결과에서 배추 김치에 참외 껍질을 20% 첨가한 처리구가 이화학 및 미생물학적인 실험 결과에서 발효를 지연시키고 적숙기를 연장시켜 주었으며, 관능 검사 결과의 전반적인 기호도에서도 높은 점수를 나타내었다. 따라서 배추 김치를 담글 때 참외 껍질을 첨가하는 것이 발효를 지연시켜 맛과 저장성을 향상시켜 줄 것으로 기대된다.
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