[논문]유기농법에 의해 재배된 열무김치의 품질 및 기능적 특성

정수진; 소병옥; 신상욱; 노순옥; 정은수; 채수완

doi:10.3746/jkfn.2014.43.8.1197

유기농법에 의해 재배된 열무김치의 품질 및 기능적 특성
Physiochemical and Quality Characteristics of Young Radish (Yulmoo) Kimchi Cultivated by Organic Farming 원문보기

한국식품영양과학회지 = Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition, v.43 no.8, 2014년, pp.1197 - 1206

정수진 (전북대학교병원 기능성식품임상시험지원센터) , 소병옥 (전북대학교병원 기능성식품임상시험지원센터) , 신상욱 (전북대학교 일반대학원 의학영양치료학과) , 노순옥 (전북대학교병원 기능성식품임상시험지원센터) , 정은수 (전북대학교병원 기능성식품임상시험지원센터) , 채수완 (전북대학교병원 기능성식품임상시험지원센터)

초록
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유기농법으로 재배한 친자연개발퇴비열무(YR-FNC), 일반퇴비열무(YR-GC)와 일반관행농법인 화학비료로 재배한 일반열무(YR-Control)로 김치를 제조하여 발효기간의 경과에 따른 품질특성, 관능적 특성 및 기능성에 대한 차이를 관찰하였다. 열무의 일반영양성분 중 수분 및 조단백질의 함량은 유기농 열무(YR-FNC, YR-GC)보다 일반열무(YRControl)에서 높았으나 식이섬유소 및 비타민 C의 함량은 유기농 열무에서 높았다. 무기질 중 인과 구리의 함량은 유기농 열무가 높은 반면 질소, 칼륨, 칼슘, 마그네슘, 철, 망간 및 아연의 함량은 일반열무(YR-Control)에서 높게 나타났다. 일반열무김치(YR-Control)는 발효진행의 속도가 빠르게 진행이 되어 적숙기 pH에 빨리 도달하였고, 유기농 열무김치(YR-FNC, YR-GC)는 발효가 서서히 진행되어 저장성이 길어지는 경향을 확인하였다. 당초 열무김치 담금 초기(0일)부터 열무김치의 총 폴리페놀과 총 플라보노이드의 함량은 유기농 열무김치(YR-FNC, YR-GC)의 경우 일반열무김치(YR-Control)에 비해 약 1.5~3배가 높은 수준으로 나타났으며 발효기간이 경과되면서 일반열무김치(YR-Control)와 유기농 열무김치(YR-FNC)에서 유의적으로 증가하였다. 김치 발효 7일째에 김치의 젖산균인 lactic acid bacteria 함량과 총 균수(total microbial)는 일반열무김치(YRControl)에 비해 유기농 열무김치(YR-FNC)에서 높은 수준이었다. 발효기간이 경과하면서 유기농 열무김치는 관능적 품질의 특성이 우수하였고 저장성을 연장시킬 수 있는 가능성을 시사한다. 따라서 일반관행농법으로 재배한 일반열무 김치에 비해 유기농 열무김치를 섭취함으로써 맛의 증진 효과뿐만 아니라 고기능성 생리활성물질을 높게 섭취할 수 있어 기능성식품 소재로서의 개발 가능성을 기대할 수 있을 것으로 사료된다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study compared and analyzed the physiochemical and quality characteristics of young radish kimchi made with YR-FNC or YR-GC cultivated by organic farming as well as kimchi made with young radish cultivated by chemical composting/general farming (YR-Control). YR-Control showed higher contents of water and crude protein than YR-FNC and YR-GC kimchi but lower contents of crude ash, dietary fiber, and vitamin C. YR-FNC and YR-GC kimchi also showed higher contents of P and Cu than YR-Control but lower contents of N, K, Ca, Mg, Fe, and Zn. YR-Control fermentation progressed faster than that of YR-FNC or YR-GC after 24 days, and YR-Control more rapidly reached an appropriate pH. On the other hand, YR-FNC and YR-GC kimchi fermentation progressed slow and did not reach a pH level below 5.3. For period of fermentation, YR-Control and YR-FNC kimchi showed no significant difference in reducing sugar content, whereas that of YR-GC kimchi decreased significantly after 24 days of fermentation (P<0.002). YR-FNC and YR-GC kimchi showed 1.5~3 times higher total polyphenol and flavonoid contents than YR-Control at the beginning of fermentation, whereas YR-Control and YR-FNC kimchi showed a significant increase in total polyphenol and flavonoid contents during the fermentation period. By day 7 of fermentation, YR-FNC kimchi showed higher contents of lactic acid bacteria and total microbes than YR-Control. In the sensory evaluation, YR-FNC and YR-GC kimchi showed higher preference values than YR-Control. Therefore, kimchi made from young radish cultivated by organic farming has a longer freshness period than control kimchi and is characterized by excellent sensory quality, increased physiological contents, and improved beneficial health effects.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

건강과 환경보존이라는 명제 하에 안전한 먹거리 생산이 중요한 사안으로 대두되는 시점에서 열무의 영양학적이고 기능적 특성에 대하여 일반관행농산물과 유기농산물의 차이점을 분석하고 구명하는 것은 중요하며 우리농산물의 가치 향상과 자연환경 보호 측면에서 필요하다. 따라서 본 연구에서는 유기농으로 재배하여 생산된 열무김치의 품질 및 기능적 특성에 미치는 영향을 구명하기 위한 일환으로 유기농 열무와 일반열무의 화학적 품질특성, 기능성 및 관능적 특성에 대한 차이를 비교 분석하였다.

제안 방법

상온에서 충분히 식힌 후 증류수 3 mL를 넣었다. Spectrophotometer(UV-1650 PC, Shimadzu Co., Kyoto, Japan)를 이용하여 546 nm에서 흡광도를 측정하였으며, glucose standard curve를 이용하여 환원당 함량(%)을 구하였다.
관능평가 항목은 외관(appearance)에 대한 항목, 냄새에 대한 평가는 신내(acidic odor), 군덕내(moldy odor), 풋내(fresh cabbage odor) 및 새콤한 내(fresh acidic odor)에 대한 항목, 맛에 대한 조사는 신맛(acidic taste), 군덕맛(moldy taste), 덜익은 맛(fresh acidic odor) 및 새콤한 맛(fresh sourness taste)에 대한 항목, 질감은 아삭아삭함(fracturability)과 질깃함(chewiness)에 대한 항목과 종합적인 맛에 대한 항목에 대한 평가를 조사하였다. 각 관능적 품질의 강도는 5점 평점법(매우 좋다: 5점, 좋다: 4점, 보통이다: 3점, 나쁘다: 4점, 매우 나쁘다: 1점)으로 평가하게 하였으며 더 좋을수록 높은 점수를 부여하였고 검사하는 동안 김치의 관능평가 항목에 대해 충분히 설명한 후 진행하였다.
냄새를 맡을 때는 숨을 깊이 들이 쉬면서 4∼5초 동안 냄새를 음미하도록 하였고 맛과 질감은 김치를 삼키지 않고 씹으면서 평가하도록 하였다. 각 시료 사이의 김치의 맛에 영향을 주지 않도록 백미 밥과 생수를 함께 제공하였다. 관능평가 항목은 외관(appearance)에 대한 항목, 냄새에 대한 평가는 신내(acidic odor), 군덕내(moldy odor), 풋내(fresh cabbage odor) 및 새콤한 내(fresh acidic odor)에 대한 항목, 맛에 대한 조사는 신맛(acidic taste), 군덕맛(moldy taste), 덜익은 맛(fresh acidic odor) 및 새콤한 맛(fresh sourness taste)에 대한 항목, 질감은 아삭아삭함(fracturability)과 질깃함(chewiness)에 대한 항목과 종합적인 맛에 대한 항목에 대한 평가를 조사하였다.
관능평가는 예비실험을 통하여 훈련된 식품영양 전공자 및 학생 20명의 관능요원을 대상으로 실시하고 김치를 제조 후 냉장고 5℃에 보관하면서 제조 당일(0일)과 발효 7일, 24일이 되는 날 평가하였다. 관능평가 시 김치는 시험 처리군 별로 약 15 g을 각각 접시에 담아 제공하였으며 김치를 섭취할 때에는 잎과 줄기를 같이 섭취하도록 하였다. 냄새를 맡을 때는 숨을 깊이 들이 쉬면서 4∼5초 동안 냄새를 음미하도록 하였고 맛과 질감은 김치를 삼키지 않고 씹으면서 평가하도록 하였다.
각 시료 사이의 김치의 맛에 영향을 주지 않도록 백미 밥과 생수를 함께 제공하였다. 관능평가 항목은 외관(appearance)에 대한 항목, 냄새에 대한 평가는 신내(acidic odor), 군덕내(moldy odor), 풋내(fresh cabbage odor) 및 새콤한 내(fresh acidic odor)에 대한 항목, 맛에 대한 조사는 신맛(acidic taste), 군덕맛(moldy taste), 덜익은 맛(fresh acidic odor) 및 새콤한 맛(fresh sourness taste)에 대한 항목, 질감은 아삭아삭함(fracturability)과 질깃함(chewiness)에 대한 항목과 종합적인 맛에 대한 항목에 대한 평가를 조사하였다. 각 관능적 품질의 강도는 5점 평점법(매우 좋다: 5점, 좋다: 4점, 보통이다: 3점, 나쁘다: 4점, 매우 나쁘다: 1점)으로 평가하게 하였으며 더 좋을수록 높은 점수를 부여하였고 검사하는 동안 김치의 관능평가 항목에 대해 충분히 설명한 후 진행하였다.
관능평가는 예비실험을 통하여 훈련된 식품영양 전공자 및 학생 20명의 관능요원을 대상으로 실시하고 김치를 제조 후 냉장고 5℃에 보관하면서 제조 당일(0일)과 발효 7일, 24일이 되는 날 평가하였다. 관능평가 시 김치는 시험 처리군 별로 약 15 g을 각각 접시에 담아 제공하였으며 김치를 섭취할 때에는 잎과 줄기를 같이 섭취하도록 하였다.
김치 제조 방법은 열무의 크기와 모양새가 비슷한 것을 선별한 뒤 열무 5 kg을 통째(줄기+잎)로 씻은 후 국내 에서 생산된 일반천일염(NaCl 80∼90%, 신안천일염, 신안군, 한국)을 사용하여 7% 소금물에 2시간 절인 후 3회 세척하여 30분간 물기를 뺀 후 동일하게 김치를 제조하였다.
냄새를 맡을 때는 숨을 깊이 들이 쉬면서 4∼5초 동안 냄새를 음미하도록 하였고 맛과 질감은 김치를 삼키지 않고 씹으면서 평가하도록 하였다.
시험작물 재배는 2013년 4월 5일에 파종한 후 6월 4일에 수확하여 그 당일에 각각 처리구에 따라 열무의 일반성분 분석용 시료는 동결건조를 실시하였고 열무김치를 제조하였다. 대조군 (YR-Control)은 화학비료를 처리하여 재배한 일반열무를 나타내며 친환경 농법으로 재배한 열무는 2종의 퇴비를 사용하였는데 친자연개발퇴비를 처리하여 재배한 열무를 YR-FNC, 시판 중인 일반퇴비를 처리하여 재배한 열무를 YR-GC로 하였다.
)을 시비 처리하였다. 시험작물 재배는 2013년 4월 5일에 파종한 후 6월 4일에 수확하여 그 당일에 각각 처리구에 따라 열무의 일반성분 분석용 시료는 동결건조를 실시하였고 열무김치를 제조하였다. 대조군 (YR-Control)은 화학비료를 처리하여 재배한 일반열무를 나타내며 친환경 농법으로 재배한 열무는 2종의 퇴비를 사용하였는데 친자연개발퇴비를 처리하여 재배한 열무를 YR-FNC, 시판 중인 일반퇴비를 처리하여 재배한 열무를 YR-GC로 하였다.
부재료인 마늘과 생강은 다듬어 깨끗이 씻은 후 믹서기(MR4050 CA, Braun, Madrid, Spain)로 곱게 분쇄하였고 부추는 길이 7 cm로 썰고 홍고추는 씨를 빼고 깨끗이 씻은 후 믹서기로 곱게 갈아 준비하였다. 열무김치를 제조할 때 사용한 재료 및 양념의 배합비는 소금에 절인 열무는 100 g당 마늘(3.0 g), 생강(1.5 g), 부추(10 g), 고춧가루(4.3 g), 청정멸치액젓(6.5 g, 대상(주), Cheonan, Korea), 찹쌀풀(10 g) 및 홍고추(10 g) 등 부재료를 혼합하여 열무김치를 제조하였다(28). 제조한 각 김치를 5℃에 보관하며 24일간 발효시켰고 일정한 기간마다 시험에 필요한 시료 채취는 담금 직후(0일), 발효 7일 및 24일 날짜에 취하여 실험에 이용하였다.
유기농법으로 재배한 친자연개발퇴비열무(YR-FNC), 일반퇴비열무(YR-GC)와 일반관행농법인 화학비료로 재배한 일반열무(YR-Control)로 김치를 제조하여 발효기간의 경과에 따른 품질특성, 관능적 특성 및 기능성에 대한 차이를 관찰하였다. 열무의 일반영양성분 중 수분 및 조단백질의 함량은 유기농 열무(YR-FNC, YR-GC)보다 일반열무(YRControl)에서 높았으나 식이섬유소 및 비타민 C의 함량은 유기농 열무에서 높았다.
젖산균수는 0.05% BCP 지시약이 첨가된 MRS agar(Lactobacilli MRS AGAR, Difco)를 부어 굳인 후 확산 집락을 방지하기 위하여 PCA 배지를 중첩하였으며 37±1℃에서 48시간 배양한 후 colony 수를 계수(CFU/mL)하였다.
제조된 각각의 열무김치들을 대상으로 pH와 산도를 측정하였다. 분석에 필요한 시료를 분쇄한 후 10 g을 취한 후 증류수를 넣어 5배로 희석한 다음 pH meter(PP-15, Satorius Co.
5 g, 대상(주), Cheonan, Korea), 찹쌀풀(10 g) 및 홍고추(10 g) 등 부재료를 혼합하여 열무김치를 제조하였다(28). 제조한 각 김치를 5℃에 보관하며 24일간 발효시켰고 일정한 기간마다 시험에 필요한 시료 채취는 담금 직후(0일), 발효 7일 및 24일 날짜에 취하여 실험에 이용하였다.
총 균수의 측정은 열무김치 시료 10 g을 무균적으로 취하여 0.1% 멸균 펩톤수 90 mL를 넣어 Bag mixer(400 Model W STOMACHER, 한국과학상사, Siheung, Korea)로 균질 화한 후 상층액은 0.1% 펩톤으로 희석하였다. 총 세균수의 측정을 위해 각 단계 희석액 1 mL씩을 멸균 페트리접시 3매씩에 무균적으로 취하여 약 43∼45℃로 유지한 Plate count agar(Difco, St.
친자연개발퇴비-열무(YR-FNC) 처리구는 친자연개발퇴비(310 kg/10a)에 혼합유박(100 kg/10a, 그린소일 N-PK 4-1-3, (주)바이오그린텍, Damyang, Korea)을 혼합 처리하였고, 일반퇴비-열무(YR-GC) 처리구는 310 kg/10a, 화학비료-열무(YR-Control)는 밑거름(요소 6 kg/10a, 용성인비 3 kg/10a, 염화칼리 9 kg/10a)+웃거름(요소 24 kg/ 10a, 염화칼륨 15 10a^-1)을 시비 처리하였다. 시험작물 재배는 2013년 4월 5일에 파종한 후 6월 4일에 수확하여 그 당일에 각각 처리구에 따라 열무의 일반성분 분석용 시료는 동결건조를 실시하였고 열무김치를 제조하였다.

대상 데이터

김치 제조에 필요한 부재료인 고추, 마늘, 생강, 부추 및 찹쌀가루는 재래시장에서 담금 전날 일괄 구입하여 사용하였다. 실험에 사용된 김치의 재료 배합비는 Table 1에 제시 하였다.
열무(young radishes; YR, 농협종묘; 초하열무)는 2013년 전북 임실군 임실읍 정원리에 소재한 (주)영농조합 소요원의 비닐하우스 내에서 2개월간 재배하여 수확한 열무를 제공받아 사용하였다. 시험작물의 토양은 사질식양토로 pH (H₂O, 1:5)는 6.
열무는 이물질을 제거하고 가식부위를 3×3 cm 크기로 잘라 골고루 섞은 비닐팩에 담아 동결건조(IlShin Biobase, Seoul, Korea) 하고 분쇄(Hanil, Incheon, Korea)하여 분석용 시료로 사용하였다.

데이터처리

a-c Means with different superscripts in a row are significantly different at P<0.05 by Duncan's multiple range test.
각 시료 간의 물리화학적 특성 및 관능적 평가에 대한 얻어진 결과의 유의성 검증은 일원배치분산분석(One way-ANOVA)으로 분석하였으며 유의성이 있을 경우 Duncan's multiple range를 이용하여 검정하였다.
모든 실험에서 얻어진 결과는 SPSS Software Package (Statistical Package for the Social Science ver 18.0, SPSS Inc., Chicago, IL, USA)를 이용하여 각 측정군별 3회 반복 처리하여 평균과 표준편차를 산출하였으며, 수확 후 시범재배지 토양의 물리화학적 특성과 열무의 물리화학적 특성과의 상관성은 Pearson's correlation coefficient로 검증하였으며 처리군 간 차이의 유의성을 P<0.05 수준에서 검정하였다.

이론/모형

, Elk Grove Village, IL, USA)를 이용하여 측정하였다. 산도는 AOAC 표준법(35)에 따라 시료 20 g을 취하여 증류수로 100 mL 정용한 뒤 그중 20 mL를 취하여 0.1 N-NaOH로 pH 8.3이 될 때까지 적정하고 citric acid로 환산하여 산출하였다.
시비 처리구는 유기농법 일환으로 친자연개발퇴비(가축 분뇨발효퇴비 FNC CTCF2, (주)요요코리아, Jeongeup, Korea) 처리구와 일반퇴비 처리구(기능성 스테비아퇴비; 가축분발효고급퇴비, ㈜한국스테비아, Jeongeup, Korea), 대조군인 화학비료 처리구(맞춤 14호; 동부팜한농, Seoul, Korea) 등 3개의 처리구로 하였으며 시비처방은 국립농업 과학원에서 제안한 시비기준(34)에 따랐다.
일반성분의 분석은 AOAC법(35)에 준하여 실시하였다. 즉 수분함량은 105℃ 상압가열건조법으로, 단백질의 함량은 Micro Kjeldahl법으로, 조지방의 함량은 에테르추출법으로, 조회분의 함량은 550℃ 건식회화법으로 각각 분석하였고 식이섬유소의 함량은 Prosky변법으로 분석하였다(36).
일반성분의 분석은 AOAC법(35)에 준하여 실시하였다. 즉 수분함량은 105℃ 상압가열건조법으로, 단백질의 함량은 Micro Kjeldahl법으로, 조지방의 함량은 에테르추출법으로, 조회분의 함량은 550℃ 건식회화법으로 각각 분석하였고 식이섬유소의 함량은 Prosky변법으로 분석하였다(36).
총 폴리페놀 함량: 각 열무김치 시료의 총 폴리페놀화합물의 함량 분석은 Folin-Denis법으로 측정하였다(38). 즉 시료액 0.

성능/효과

5∼3배가 높은 수준으로 나타났으며 발효기간이 경과되면서 일반열무김치(YR-Control)와 유기농 열무김치(YR-FNC)에서 유의적으로 증가하였다. 김치 발효 7일째에 김치의 젖산균인 lactic acid bacteria 함량과 총 균수(total microbial)는 일반열무김치(YRControl)에 비해 유기농 열무김치(YR-FNC)에서 높은 수준이었다. 발효기간이 경과하면서 유기농 열무김치는 관능적 품질의 특성이 우수하였고 저장성을 연장시킬 수 있는 가능성을 시사한다.
8%에 해당하며 배추김치의 신맛과 신내는 숙성 2주(14일)째 급격히 증가한다고 하였는데(47), 본 연구에서 열무김치의 맛있는 시기는 배추김치와는 다르게 발효 24일째에 기호도가 높았다. 김치의 적정 발효는 재료에 따라 신맛과 신내의 생성에 영향을 주는 요인과 시점이 다르게 작용함을 알 수 있었다.
일반열무김치(YR-Control)는 발효진행의 속도가 빠르게 진행이 되어 적숙기 pH에 빨리 도달하였고, 유기농 열무김치(YR-FNC, YR-GC)는 발효가 서서히 진행되어 저장성이 길어지는 경향을 확인하였다. 당초 열무김치 담금 초기(0일)부터 열무김치의 총 폴리페놀과 총 플라보노이드의 함량은 유기농 열무김치(YR-FNC, YR-GC)의 경우 일반열무김치(YR-Control)에 비해 약 1.5∼3배가 높은 수준으로 나타났으며 발효기간이 경과되면서 일반열무김치(YR-Control)와 유기농 열무김치(YR-FNC)에서 유의적으로 증가하였다. 김치 발효 7일째에 김치의 젖산균인 lactic acid bacteria 함량과 총 균수(total microbial)는 일반열무김치(YRControl)에 비해 유기농 열무김치(YR-FNC)에서 높은 수준이었다.
더욱이 유기농법으로 생산한 유기농 열무김치(YR-FNC, YR-GC)의 경우 총 폴리페놀과 총 플라보노이드의 함량은 발효 초기(0일) 시점부터 일반열무김치(YR-Control)에 비해 약 1.5∼3배 정도가 월등히 높은 수준임을 확인할 수 있었고 발효기간이 경과하면서 증가하는 경향을 보였다.
일반영양성분인 수분 및 조단백질은 유기농 열무(YR-FNC, YR-GC)보다 일반열무 (YR-Control)에서 높은 함량을 나타내었으나 조회분, 식이섬유소 및 비타민 C는 유기농 열무에서 높은 함량을 나타내었다. 무기질 중 인과 구리는 일반열무보다 유기농 열무에서 높았으나 질소, 칼륨, 칼슘, 마그네슘, 철, 망간 및 아연의 함량은 유기농 열무보다 일반열무에서 높게 나타났다. 열무의 수분, 조단백질, 조지방 및 조회분의 함량은 유기농 열무에 비해 일반열무에서 높고 총 식이섬유소의 함량은 유기농 열무에서 높았다.
열무의 일반영양성분 중 수분 및 조단백질의 함량은 유기농 열무(YR-FNC, YR-GC)보다 일반열무(YRControl)에서 높았으나 식이섬유소 및 비타민 C의 함량은 유기농 열무에서 높았다. 무기질 중 인과 구리의 함량은 유기농 열무가 높은 반면 질소, 칼륨, 칼슘, 마그네슘, 철, 망간 및 아연의 함량은 일반열무(YR-Control)에서 높게 나타났다. 일반열무김치(YR-Control)는 발효진행의 속도가 빠르게 진행이 되어 적숙기 pH에 빨리 도달하였고, 유기농 열무김치(YR-FNC, YR-GC)는 발효가 서서히 진행되어 저장성이 길어지는 경향을 확인하였다.
본 연구의 유기농 열무김치의 산도는 일반열무김치에 비해 발효가 서서히 진행되어 거의 변화를 보이지 않았으나, 5℃에서 발효시킨 열무김치의 산도는 3일 이후부터 서서히 증가되어 13일째에는 최고치에 달하다가 감소하였다는 연구(42) 및 일반열무김치의 발효 양상과 유사한 경향이었다. 발효과정 중 총 산도의 증가는 젖산과 초산의 생성에 의한 것이며, 일반열무김치에 비해 유기농 열무김치의 총산 함량이 완만하게 증가하는 것은 발효기간을 지연시켜 줄 수 있을 것으로 사료된다.
발효기간이 경과하면서 유기농 열무김치(YR-FNC)의 경우 풋내(P<0.007)는 감소한 반면 신내(P<0.040)와 새콤한 맛 (P<0.003)은 유의적으로 증가됨을 확인할 수 있었다.
10%)이 높았다는 결과와 유사하였다. 본 연구에서 비타민 C 함량이 큰 차이를 보였는데 유기농 열무가 일반열무에 비해 약 5배(YR-FNC)에서 40배(YR-GC)수준까지 차이가 있었으며 유기농 배추가 일반배추에 비해 2.5배 정도 높다는 Seong 등(40)의 결과보다 더 큰 함량 차이를 보였다. 본 연구에서 열무의 무기질 함량은 유기농 열무에 비해 일반열무가 높았고 Seong 등(40)의 일반배추보다 유기농 배추의 무기질 함량이 높았다는 결과와는 다른 양상을 보였다.
5배 정도 높다는 Seong 등(40)의 결과보다 더 큰 함량 차이를 보였다. 본 연구에서 열무의 무기질 함량은 유기농 열무에 비해 일반열무가 높았고 Seong 등(40)의 일반배추보다 유기농 배추의 무기질 함량이 높았다는 결과와는 다른 양상을 보였다. 일반적으로 농법 차이에 따른 작물의 영양 및 기능성 성분의 함량 차이를 보이는 것은 재배환경 및 시비 조건과 밀접한 관계가 있다고 하였다(17).
열무 수확 후 시범재배지 토양의 pH, 총 질소량, 칼슘 및 마그네슘 함량과 열무의 일반영양성분 중 수분, 단백질 및 회분 함량과는 양의 상관관계가 있는 것으로 나타났으나(P<0.001), 토양의 pH 및 무기질 함량과 비타민 C, 총 폴리페놀과 총 플라보노이드 함량과의 상관관계는 낮은 것으로 나타났다.
001), 토양의 pH 및 무기질 함량과 비타민 C, 총 폴리페놀과 총 플라보노이드 함량과의 상관관계는 낮은 것으로 나타났다. 열무 수확 후 시범재배지 토양의 물리적 특성이 일반영양성분에 어떠한 영향을 미치는지 관련성을 분석한 결과 재배 토양의 pH, 총 질소량, 칼슘 및 마그네슘 함량과 일반영양성분 중 수분, 단백질, 회분과는 양의 상관관계가 있었으며 토양의 pH 및 유기물 성분 함량과 파이토케미컬(총 폴리페놀, 총 플라보노이드), 비타민 C 함량과의 관련성은 나타나지 않았다. 그 이유는 시비처방 시 풍부한 유기인산영양물을 공급하였고 외부의 환경적 스트레스인 기생충이나 세균과 같은 병원성 공격이 적어서 충분한 생리활성물질의 생성에는 영향을 주지 않았을 것으로 판단된다.
열무김치의 덜 익은 맛은 유기농 YR-FNC 김치에서 유의적으로 감소하였고(P<0.001), 군덕내는 유기농 YR-GC 열무김치의 경우만 유의적으로 증가하였다(P<0.023).
열무김치의 발효기간 경과에 따른 환원당의 함량은 일반열무(YRControl)와 유기농 친자연개발퇴비(YR-FNC) 열무김치의 경우 차이를 보이지 않았으나, YR-GC 열무김치에서만 환원당 함량이 발효 초기보다 24일째 유의적으로 감소하였다 (P<0.002).
열무김치의 종합적인 맛에 대한 기호도를 평가한 결과, 유기농 열무김치(YR-FNC, YR-GC)는 발효기간이 경과되면서 더욱 기호도가 증가됨을 확인할 수 있었다(P<0.001).
무기질 중 인과 구리는 일반열무보다 유기농 열무에서 높았으나 질소, 칼륨, 칼슘, 마그네슘, 철, 망간 및 아연의 함량은 유기농 열무보다 일반열무에서 높게 나타났다. 열무의 수분, 조단백질, 조지방 및 조회분의 함량은 유기농 열무에 비해 일반열무에서 높고 총 식이섬유소의 함량은 유기농 열무에서 높았다. Seong 등(40)의 일반배추보다 유기농 배추에서 수분함량은 낮으며, 총 식이섬유소의 함량(유기농 배추 2.
유기농법으로 재배한 친자연개발퇴비열무(YR-FNC), 일반퇴비열무(YR-GC)와 일반관행농법인 화학비료로 재배한 일반열무(YR-Control)로 김치를 제조하여 발효기간의 경과에 따른 품질특성, 관능적 특성 및 기능성에 대한 차이를 관찰하였다. 열무의 일반영양성분 중 수분 및 조단백질의 함량은 유기농 열무(YR-FNC, YR-GC)보다 일반열무(YRControl)에서 높았으나 식이섬유소 및 비타민 C의 함량은 유기농 열무에서 높았다. 무기질 중 인과 구리의 함량은 유기농 열무가 높은 반면 질소, 칼륨, 칼슘, 마그네슘, 철, 망간 및 아연의 함량은 일반열무(YR-Control)에서 높게 나타났다.
시비처방을 달리하여 재배된 열무김치의 발효기간에 따른 젖산균수 및 총 균수의 변화는 Table 5와 같다. 유기농 YR-FNC 열무김치와 YR-Control 열무김치의 젖산균수 (Lactobacillus sp.)는 담금 초기(0일)에 비해 발효 7일째 증가하다가 24일째 유의적으로 감소함을 확인하였다. 특히 발효 7일째 유기농 YR-FNC 열무김치의 젖산균수는 유의적으로 증가하였다(P<0.
유기농 열무김치(YR-FNC, YR-GC)는 화학비료(YRControl)를 처리하여 재배한 일반열무김치에 비해 열무 자체의 원재료 내 생리활성물질의 함량이 월등히 높았을 뿐만 아니라 발효가 진행되면서 김치의 맛은 더욱 증진됨을 확인할 수 있었다. 따라서 일반관행농법으로 재배한 일반열무김치에 비해 유기농 열무김치를 섭취할 경우 맛의 효과 기대뿐만 아니라 생리활성물질까지 높게 섭취할 수 있는 점을 미루어 볼 때 가축분뇨처리의 일괄처리기술개발로 얻어진 부산물(친자연개발퇴비 활용)은 친환경농자재 신개념인 양질의 유기물 퇴비자원으로써의 친환경 농업에 활용적 가치가 인정되었고, 향후 유기농법으로 재배하여 제조된 열무김치의 섭취는 생활습관질환을 예방하고 치유할 수 있는 건강기능성 소재로 이용할 가능성이 높음을 시사한다.
유기농 일반유기농퇴비 열무김치(YR-GC)는 발효기간 경과에 따른 차이는 보이지 않았으며, 유기농 친자연개발퇴비 열무김치(YR-FNC)에서 총 폴리페놀의 함량은 유의적으로 증가하였다(P<0.049).
01). 일반열무김치(YR-Control)는 발효 24일(3주째)에 적숙기 pH에 도달하여 유기농 열무김치보다 빠르게 발효가 진행되었으나 유기농법에 의해 생산된 열무김치의 발효가 더 느리게 진행되어 저장기간을 연장될 수 있음을 확인하였다. 일반적으로 김치의 발효 중 pH 감소현상은 발효가 진행이 되면서 여러 유기산들의 생성 증가에 의한 것이며, 발효과정 중 원재료에 함유된 효소와 발효미생물의 상호작용에 의해 유기산 생성 및 새콤한 맛을 부여하며 산도와 pH는 김치의 품질을 좌우하는 중요한 요인으로 작용한다(41).
무기질 중 인과 구리의 함량은 유기농 열무가 높은 반면 질소, 칼륨, 칼슘, 마그네슘, 철, 망간 및 아연의 함량은 일반열무(YR-Control)에서 높게 나타났다. 일반열무김치(YR-Control)는 발효진행의 속도가 빠르게 진행이 되어 적숙기 pH에 빨리 도달하였고, 유기농 열무김치(YR-FNC, YR-GC)는 발효가 서서히 진행되어 저장성이 길어지는 경향을 확인하였다. 당초 열무김치 담금 초기(0일)부터 열무김치의 총 폴리페놀과 총 플라보노이드의 함량은 유기농 열무김치(YR-FNC, YR-GC)의 경우 일반열무김치(YR-Control)에 비해 약 1.
일반열무김치(YR-Control)는 총 폴리페놀(P< 0.008)과 총 플라보노이드(P<0.01)의 함량은 발효 초기(0일)에 각각 53.9 mg, 3.0 mg에서 발효 24일째에 각각 86.3 mg과 10.3 mg으로 유의적으로 증가하는 양상을 보였다.
유기농 열무와 일반열무의 일반영양성분 함량을 분석한 결과는 Table 2에 제시하였다. 일반영양성분인 수분 및 조단백질은 유기농 열무(YR-FNC, YR-GC)보다 일반열무 (YR-Control)에서 높은 함량을 나타내었으나 조회분, 식이섬유소 및 비타민 C는 유기농 열무에서 높은 함량을 나타내었다. 무기질 중 인과 구리는 일반열무보다 유기농 열무에서 높았으나 질소, 칼륨, 칼슘, 마그네슘, 철, 망간 및 아연의 함량은 유기농 열무보다 일반열무에서 높게 나타났다.
일반적으로 배추김치의 가장 맛있는 시기의 총산 함량은 0.6∼0.8%에 해당하며 배추김치의 신맛과 신내는 숙성 2주(14일)째 급격히 증가한다고 하였는데(47), 본 연구에서 열무김치의 맛있는 시기는 배추김치와는 다르게 발효 24일째에 기호도가 높았다.
001). 총 균수의 변화는 YR-Control 열무김치에서 발효기간 동안 감소하는 경향이었으나 유의한 차이는 보이지 않았고 유기농 열무김치(YR-FNC, YR-GC)에서 발효 7일째 최대치에 도달한 후 서서히 감소함을 확인하였다. 본 연구에서 일반열무김치의 젖산균수는 담금 초기(0일)에 비해 발효 7일째 증가하다가 24일째 감소하여 발효 4일째에 최대치에 도달한 후 25일째 감소하였다는 연구(28)와는 일치하였다.
특히 시비 처리에 따른 열무김치의 산도는 김치 담금 당일(0일)과 발효 7일째 산도에는 거의 영향을 주지 않았으나, 친자연개발퇴비 처리군 열무김치의 경우 발효 24일째 산도는 일반유기농퇴비와 화학비료 처리군의 열무김치에 비해 유의적으로 높았다(P<0.01).
화학비료(YR-Control)와 일반유기농퇴비 처리군의 열무김치 산도는 7일째 급격히 증가하다가 발효 24일째 감소하는 경향을 보인 반면, 친자연개발퇴비 처리군의 열무김치는 발효가 진행될수록 산도가 유의적으로 증가하였다(P<0.001).

후속연구

유기농 열무김치(YR-FNC, YR-GC)는 화학비료(YRControl)를 처리하여 재배한 일반열무김치에 비해 열무 자체의 원재료 내 생리활성물질의 함량이 월등히 높았을 뿐만 아니라 발효가 진행되면서 김치의 맛은 더욱 증진됨을 확인할 수 있었다. 따라서 일반관행농법으로 재배한 일반열무김치에 비해 유기농 열무김치를 섭취할 경우 맛의 효과 기대뿐만 아니라 생리활성물질까지 높게 섭취할 수 있는 점을 미루어 볼 때 가축분뇨처리의 일괄처리기술개발로 얻어진 부산물(친자연개발퇴비 활용)은 친환경농자재 신개념인 양질의 유기물 퇴비자원으로써의 친환경 농업에 활용적 가치가 인정되었고, 향후 유기농법으로 재배하여 제조된 열무김치의 섭취는 생활습관질환을 예방하고 치유할 수 있는 건강기능성 소재로 이용할 가능성이 높음을 시사한다.
발효기간이 경과하면서 유기농 열무김치는 관능적 품질의 특성이 우수하였고 저장성을 연장시킬 수 있는 가능성을 시사한다. 따라서 일반관행농법으로 재배한 일반열무김치에 비해 유기농 열무김치를 섭취함으로써 맛의 증진 효과뿐만 아니라 고기능성 생리활성물질을 높게 섭취할 수 있어 기능성식품 소재로서의 개발 가능성을 기대할 수 있을 것으로 사료된다.
특히 식품의 영양과 생리활성물질의 함량은 재배 품종, 성장 조건인 해충의 공격 여부, 비료사용, 기후, 수확시기, 저장 및 가공절차 등 다양한 요인에 따라 영향을 받는다(12, 46). 본 연구에서 생리활성물 질의 함량이 크게 차이가 있었던 이유는 김치의 제조공정이나 발효 조건이 동일하였다는 점을 고려해 볼 때 화학비료의 투입량과 해충의 공격여부가 생리활성물질의 생성에 영향을 주었을 것으로 유추해 볼 수 있으나 유기농법의 차이 때문인지는 지속적인 연구가 더 필요할 것으로 사료된다.
본 연구에서 유기농 열무김치에서 생리활성물질의 함량이 높은 점은 향후 유기농 열무김치를 섭취함으로써 건강에 좋은 기능성물질의 함량을 높게 섭취할 수 있는 이점이 있을 것으로 판단되며, 추후 기능성식품의 원료로서의 가치를 기대할 수 있을 것으로 사료된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	유기농산물에 주목하는 이유에는 어떤 것이 있는가?	이에 따라 화학비료와 유기합성농약의 사용을 줄이면서 퇴비나 생물농약 등을 사용하여 농산물을 생산하는 친환경적 농법이 점차 확대 되고 있다(1). 유기농산물에 주목하는 이유는 자연환경 보호, 가축복지 향상, 맛의 증진 및 건강상의 이점 등 때문이다. 그러나 유기재배 농작물이 화학비료와 농약으로 재배한 것보다 건강에 좋은 생리활성물질이 더 많이 함유되어 있다(2-4)와 그렇지 않다(5,6)는 이견에 대한 상충되는 면이 많아 논란의 여지가 되고 있는 실정이며 유기재배와 관행농법으로 재배한 농작물의 영양 및 기능적 차이에 관한 연구는 꾸준히 보고되고 있다(7-16).
	한국인에게서 많이 이용되고 있는 김치의 주원료인 열무는 어떤 성분이 다량 함유되어 있고, 어떤 개발 가능성이 높은가?	특히 열무(Raphanus sativus)는 십자화과 채소로써 잎에는 비타민 A, 비타민 C, 칼슘 및 철분 등 무기질의 함량이 많아 영양학적 가치가 높고 열무김치는 배추김치에 비해 클로로필의 함량이 높고 식이섬유소가 풍부하다(19). 열무에는 비타민과 유기황화합물인 glutathione, 페놀성 화합물 등 각종 파이토케미컬이 다량 함유되어 있어 항돌연변이성, 항산화 및 항암활성을 나타낼 수 있는 생리활성성분이 높아 기능성식품 원료로서의 개발 가능성이 높다고 알려져 있다(20-24).
	열무김치는 배추김치에 비해 무엇이 풍부한가?	한국인에게서 많이 이용되고 있는 김치의 주원료인 열무는 우리 식생활에서 중요한 위치를 차지하고 있는 채소 중 하나이다. 특히 열무(Raphanus sativus)는 십자화과 채소로써 잎에는 비타민 A, 비타민 C, 칼슘 및 철분 등 무기질의 함량이 많아 영양학적 가치가 높고 열무김치는 배추김치에 비해 클로로필의 함량이 높고 식이섬유소가 풍부하다(19). 열무에는 비타민과 유기황화합물인 glutathione, 페놀성 화합물 등 각종 파이토케미컬이 다량 함유되어 있어 항돌연변이성, 항산화 및 항암활성을 나타낼 수 있는 생리활성성분이 높아 기능성식품 원료로서의 개발 가능성이 높다고 알려져 있다(20-24).

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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