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문제 정의
- 따라서, 본 연구에서는 국내 엽산 분석 데이터의 질적·양적 향상을 위해 판매량이 높은 기업 배추김치와 지역별 우수김치로 선정된 배추김치 및 다소비 기타 김치의 엽산 함량과 품질을 평가하였으며, 발효 시기별 담금 배추김치의 엽산 함량과 품질의 변화 양상을 비교하여 김치의 품질특성과 엽산과의 상관성에 대한 데이터를 제공하고자 하였다.
- 본 연구에서는 상업용 김치와 발효 시기별 담금 배추김치의 엽산 함량과 품질특성 평가를 통해 엽산의 영양 정보를 제공하고 엽산과 품질특성 간의 상관성에 대해 비교 분석하였다.
제안 방법
- 관능검사 평가항목 및 척도는 Table 2와 같다. 담금 김치의 발효 시기별 관능적 품질특성은 농촌진흥청 국립농업과학원 직원(연구원) 20명을 panel로 선정하여 10점 척도법으로 실시하였으며, 평가항목은 외관, 신맛, 매운맛, 짠맛, 전반적 기호도 등 총 5항목으로 조사하였다.
- 발효 시기별 담금 배추김치의 이화학적 특성 및 엽산 함량, 미생물 품질특성 간의 상관관계를 분석하였다(Table 13). 담금 배추김치의 발효 일수와 pH, 염도, 환원당, 엽산 함량은 p<0.
대상 데이터
- 판매량이 높은 배추김치는 D사(A), H사(B) 2종을 선정하였으며, 다소비 기타 김치는 2015년 식품유통연감을 기준으로 알타리(O1), 갓김치(O2), 고들빼기(O3), 깍두기(O4), 열무김치(O5), 부추김치(O6), 파김치(O7), 오이소박이(O8), 깻잎김치(O9) 9종을 선정하였다. 발효 시기별 담금 배추김치는 실험실에서 직접 제조하였으며, 배추, 고춧가루, 멸치액젓, 마늘, 생강, 파, 설탕, 소금(천일염,NaCl 80% 이상) 등의 재료는 국내산을 사용하였다. 분석에 사용된 모든 시약은 Sigma-Aldrich(St.
- 본 실험에서는 판매량이 높은 기업 배추김치 2종, 지역별 배추김치 8종과 다소비 기타 김치 9종을 상업용 김치로 선정하여 사용하였다. 지역별 배추김치는 2014년도 농림축산식품부 주관 김치품평회에서 선발된 경기도(L1), 강원도(L2), 충청북도(L3), 충청남도(L4), 전라북도(L5), 전라남도(L6), 경상북도(L7), 경상남도(L8) 8종을 선정하였다.
- 본 실험에서는 판매량이 높은 기업 배추김치 2종, 지역별 배추김치 8종과 다소비 기타 김치 9종을 상업용 김치로 선정하여 사용하였다. 지역별 배추김치는 2014년도 농림축산식품부 주관 김치품평회에서 선발된 경기도(L1), 강원도(L2), 충청북도(L3), 충청남도(L4), 전라북도(L5), 전라남도(L6), 경상북도(L7), 경상남도(L8) 8종을 선정하였다. 판매량이 높은 배추김치는 D사(A), H사(B) 2종을 선정하였으며, 다소비 기타 김치는 2015년 식품유통연감을 기준으로 알타리(O1), 갓김치(O2), 고들빼기(O3), 깍두기(O4), 열무김치(O5), 부추김치(O6), 파김치(O7), 오이소박이(O8), 깻잎김치(O9) 9종을 선정하였다.
- 지역별 배추김치는 2014년도 농림축산식품부 주관 김치품평회에서 선발된 경기도(L1), 강원도(L2), 충청북도(L3), 충청남도(L4), 전라북도(L5), 전라남도(L6), 경상북도(L7), 경상남도(L8) 8종을 선정하였다. 판매량이 높은 배추김치는 D사(A), H사(B) 2종을 선정하였으며, 다소비 기타 김치는 2015년 식품유통연감을 기준으로 알타리(O1), 갓김치(O2), 고들빼기(O3), 깍두기(O4), 열무김치(O5), 부추김치(O6), 파김치(O7), 오이소박이(O8), 깻잎김치(O9) 9종을 선정하였다. 발효 시기별 담금 배추김치는 실험실에서 직접 제조하였으며, 배추, 고춧가루, 멸치액젓, 마늘, 생강, 파, 설탕, 소금(천일염,NaCl 80% 이상) 등의 재료는 국내산을 사용하였다.
데이터처리
- 1) A: ‘D’ Co., Ltd.; B: ‘H’ Co., Ltd.; L1: Gyeonggi-do; L2: Gangwon-do; L3: Chungcheongbuk-do; L4: Chungcheongnam-do; L5:Jeollabuk-do; L6: Jeollanam-do; L7: Gyeongsangbuk-do; L8: Gyeongsangnam-do;2) Mean±SD. **p<0.01, ***p<0.001. a-i Means with different superscripts in the same column differ significantly at p<0.05 by Duncan’s multiple range test.
- 통계분석은 SAS program(ver. 8.01, SAS Institute Inc.,Cary, NC, USA)을 이용하여 시료간의 차이 유무를 oneway ANOVA로 분석한 다음 Duncan’s multiple range test를 이용하여 p<0.05 수준에서 유의성을 분석하였다. 그리고 김치의 품질 요인과 엽산 함량 간의 상관분석(correlation analysis)을 실시하였다.
- a-d Means with different superscripts in the same column differ significantly at p<0.05 by Duncan’s multiple range test.
- a-e Means with different superscripts in the same column differ significantly at p<0.05 by Duncan’s multiple range test.
- a-h Means with different superscripts in the same column differ significantly at p<0.05 by Duncan’s multiple range test.
- 001. a-i Means with different superscripts in the same column differ significantly at p<0.05 by Duncan’s multiple range test.
- 05 수준에서 유의성을 분석하였다. 그리고 김치의 품질 요인과 엽산 함량 간의 상관분석(correlation analysis)을 실시하였다.
이론/모형
- 김치의 엽산 함량 분석은 Lactobacillus casei(ATCC7469)가 엽산의 농도에 따라 생육하는 정도를 측정하는 미생물학적 방법에 의해 실시하였다. 삼각플라스크에 분쇄한 김치 약 1g과 0.
- 김치의 일반성분 분석은 AOAC법(AOAC 2005)에 따라 수분함량은 상압건조방법으로 105°C에서 건조하여 정량하였고, 조단백질은 Semi micro-Kjeldahl법으로 자동 단백질 분석기(Kjeltec 2400 AUT, Foss Tecator, Hilleroed,Denmark)로 분석하였다. 조지방은 Soxhlet 추출기(SoxtecSystem HT 1043 extraction unit, Foss Tecator)를 사용하여 diethyl ether로 추출하여 정량하였으며, 조회분은 600°C 직접회화법으로 측정하였다.
- 김치의 일반성분 분석은 AOAC법(AOAC 2005)에 따라 수분함량은 상압건조방법으로 105°C에서 건조하여 정량하였고, 조단백질은 Semi micro-Kjeldahl법으로 자동 단백질 분석기(Kjeltec 2400 AUT, Foss Tecator, Hilleroed,Denmark)로 분석하였다. 조지방은 Soxhlet 추출기(SoxtecSystem HT 1043 extraction unit, Foss Tecator)를 사용하여 diethyl ether로 추출하여 정량하였으며, 조회분은 600°C 직접회화법으로 측정하였다.
- 배추는 겉잎을 제거하고 손질한 다음 세로로 2등분하여 준비하였다. 준비된 배추는 Kim SD(1997), Cho EJ 등(1998a)과 Cho EJ 등(1998b)의 연구결과를 참고하여 물간법으로 15% 염수(배추 중량의 2배)로 8시간 절인 다음, 3번 수세하고 3시간 탈수하였다. 절임배추에 첨가된 부재료는 Cho EJ 등(1997)의 배추김치 재료 배합비 표준화 연구결과를 바탕으로 Table 1과 같이 배합하였다.
- 환원당은 DNS(dinitrosalicylic acid)법으로 측정하였다. 분쇄한 김치 5g에 45mL의 물을 가한 다음, 균질기(Ultraturrax T25 basic, Ika Works Labortechnik, Staufen, Malaysia)를 이용하여 5분간 균질화하였다.
성능/효과
- 결과적으로 기업 및 지역별 상업용 배추김치에서는 엽산 함량에 대한 일정한 경향을 확인할 수 없었으나, 푸른 잎이 많이 함유되어 있는 열무김치, 부추김치, 파김치 등은 우수한 엽산 급원식품으로 확인되었다. 또한 본 연구의 김치 제조 및 발효조건에서는 담금 배추김치의 엽산 함량 최고 시기는 발효 2일까지로 확인되었다.
- 수분과 엽산 함량은 Table 6, 7과 같다. 기업 배추김치(2종)과 지역 배추김치(8종)의 수분함량은 86.04-90.53%, 엽산 함량은 31.89-73.66μg/100g 정도의 범위로 나타났다. 배추김치 100g당 엽산 함량은 기업 배추김치 D사(A)가 73.
- 상업용 김치의 pH, 산도, 염도 측정 결과는 Table 6, 7과 같다. 기업 배추김치(2종)와 지역 배추김치(8종)의 pH, 산도와 염도는 시료 간에 p<0.01 수준에서 유의적인 차이를 나타내었으며, pH는 4.52-6.67, 산도는 0.20-0.57%의 범위로 나타났다. Ku KH 등(2003)의 연구에서 상업용 김치의 경우 pH 4.
- 26%로 타 지역 김치에 비하여 높게 나타났다. 다소비 기타 김치의 pH, 산도와 염도는 시료 간에 p<0.001 수준에서 유의적인 차이를 나타내었으며, 상업용 부추김치(O6)와 알타리(O1)의 pH는 각각 6.97, 6.70으로 높게 나타났으며, 갓김치(O2)와 깻잎 김치(O9)는 각각 5.86과 5.62 정도로 발효가 좀 더 진행된 상태로 확인되었다. 산도는 pH와 같은 경향을 나타냈으며, 염도는 깻잎김치(O9)가 5.
- 001 유의수준에서 음의 상관관계를 나타내었다(Table 8). 다소비 기타김치 역시 엽산 함량과 다른 품질특성 요인과의 상관관계는 나타나지 않았으며(Table 9), 김치의 원·부재료의 수와 산도가 음의 상관관계(p<0.05)를 나타내었으며, 또한 염도와 수분함량 간에도 p<0.01 수준에서 음의 상관관계를 나타내었다. 이러한 결과로 엽산은 원·부재료 수, pH, 산도, 염도, 수분함량 등의 품질 요인에 의한 영향보다는 원재료의 종류와 푸른 잎 함유 정도에 따라 성분 함량이 다르게 나타나는 것으로 판단되었다.
- 발효 시기별 담금 배추김치의 이화학적 특성 및 엽산 함량, 미생물 품질특성 간의 상관관계를 분석하였다(Table 13). 담금 배추김치의 발효 일수와 pH, 염도, 환원당, 엽산 함량은 p<0.05 유의수준에서 음의 상관관계를 나타내었으며, 산도와 총균수, Leuconostoc spp., Lactobacillus spp.는 p<0.05 유의수준에서 양의 상관관계를 보였다. 즉, 발효가 진행될수록 pH, 염도, 환원당, 엽산 함량은 감소하였고, 산도, 총균수, 유산균수는 증가하였다.
- 발효 시기별 담금 배추김치의 이화학적 특성 및 엽산 함량, 미생물 품질특성 간의 상관관계를 분석하였다(Table 13). 담금 배추김치의 발효 일수와 pH, 염도, 환원당, 엽산 함량은 p<0.05 유의수준에서 음의 상관관계를 나타내었으며, 산도와 총균수, Leuconostoc spp., Lactobacillus spp.는 p<0.05 유의수준에서 양의 상관관계를 보였다. 즉, 발효가 진행될수록 pH, 염도, 환원당, 엽산 함량은 감소하였고, 산도, 총균수, 유산균수는 증가하였다.
- 결과적으로 기업 및 지역별 상업용 배추김치에서는 엽산 함량에 대한 일정한 경향을 확인할 수 없었으나, 푸른 잎이 많이 함유되어 있는 열무김치, 부추김치, 파김치 등은 우수한 엽산 급원식품으로 확인되었다. 또한 본 연구의 김치 제조 및 발효조건에서는 담금 배추김치의 엽산 함량 최고 시기는 발효 2일까지로 확인되었다. 즉 15°C 발효조건에서 pH 5.
- 는 발효 8-10일까지는 유의적으로 증가하는 경향을 나타내었다. 발효 시기별 담금 배추김치의 관능검사 결과 신맛을 제외하고는 항목별로 유의적인 차이는 없었으나, 발효 4일째의 김치가 전체적인 기호도가 높은 것으로 나타났다. 담금 배추김치의 발효 일수와 pH, 염도, 환원당, 엽산 함량은 p<0.
- 66μg/100g 정도의 범위로 나타났다. 배추김치 100g당 엽산 함량은 기업 배추김치 D사(A)가 73.66μg/100g으로 유의적으로 가장 높게 나타났으며, 지역별로는 전북(L5) 64.09μg/100g, 강원(L2) 55.63μg/100g, 전남(L6) 55.17μg/100 g, 경남(L8) 54.54μg/100g 순으로 나타났다. 이러한 결과를 바탕으로 배추김치의 1일 섭취 빈도를 도출해 본 결과 배추김치의 엽산 함량을 32-74μg/100g으로 기준을 선정할 경우, 작은계란 하나 정도의 40g 분량을 하루 세 번 먹으면 유아‧성장‧임신기에 꼭 필요한 엽산 1일 권장섭취량의 약 10-22%를 섭취할 수 있게 되는 것으로 나타났다(Park HS 등 2003, Lee JA 등 2004).
- 즉, 김치는 발효되면서 pH가 낮아지고, 비타민 C 함량 역시 감소하므로(Jeon YS 등 1999) 엽산의 함량은 감소하게 되는 것이다. 본 연구에서는 발효 시기별 김치의 엽산함량 최고 시기는 15°C 발효 조건에서 발효 2일까지로 나타났으며, 결과적으로 발효 초기의 pH 5.91-6.09, 산도 0.32-0.36% 정도의 생김치가 엽산 함량이 가장 높은 것으로 확인되었다.
- 상업용 배추김치의 엽산 함량과 원·부재료 수, pH, 산도, 염도, 수분함량 등의 품질특성 요인과의 상관성 통계분석 결과, 상업용 배추김치의 pH와 산도만 p<0.001 유의수준에서 음의 상관관계를 나타내었다(Table 8). 다소비 기타김치 역시 엽산 함량과 다른 품질특성 요인과의 상관관계는 나타나지 않았으며(Table 9), 김치의 원·부재료의 수와 산도가 음의 상관관계(p<0.
- 발효 시기별 담금 배추김치의 엽산 함량 변화는 Table 11과 같다. 엽산 함량은 발효 0일(pH 6.09, 산도 0.32%)과 2일(pH 5.91, 산도 0.36%)에 69.82μg/100g과 68.16μg/100g으로 가장 높게 나타났으며, 발효 일수가 증가할수록 감소하여 발효 10일(pH 4.47, 산도 0.60%)에는 15.61μg/100g 정도로 77.6%까지 감소하였다. 그 이후 발효가 더 진행되면서 pH가 낮아지고, 산도가 높아졌지만 엽산 함량은 유의적인 차이가 없었다.
- DRC0211)을 사용하고 있었으며, 표고버섯, 건고추, 배, 육수, 합성감미료 등은 선택적으로 사용하고 있었다. 지역 김치(8종)와 기업 김치(2종)의 pH, 산도, 염도, 수분 및 엽산 함량에서 유의적인 차이를 나타내었으며, pH는 4.52-6.67, 산도는 0.20-0.57%, 염도는 2.17-3.26%, 수분은 86.04-90.53%, 엽산은 31.89-73.66μg/100 g 정도로 나타났다. 충남(L4)이 pH 4.
후속연구
- 2 g으로 약 10% 증가 되었으며, 향후에도 지속적으로 증가할 것으로 추정된다(Park SH 등 2016). 우리의 전통발효 식품인 김치 소비량의 증가와 더불어 새로운 엽산 급원식품의 발굴 측면에서 상업용 배추김치 및 기타 김치의 엽산 함량 정보에 대한 검토가 필요한 것으로 판단된다.
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