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IV. 연구개발 결과
본 연구는 묵은 김치의 산업적 생산기술개발 분야(세부 1)와 묵은 김치의 표준 품질기준 설정 및 규격(안) 제시 분야(세부 2)로 나누어 수행하였으며, 각 연구개발 수행내용에 대한 결과 요약은 다음과 같다.

1. 전통 묵은 김치의 제조현황 조사

묵은 김치의 전문제조업체로서 영농조합법인 신덕식품 등 11개 업체를, 묵은 김치의 전문조리업체로서 (주)상아인터내셔날 등 21개 업소를 언론매체, 인터넷 등을 통하여 파악하였다. 그중 대표적인 묵은 김치의 전문제조업체 7개 업체와 묵은 김치

IV. 연구개발 결과
본 연구는 묵은 김치의 산업적 생산기술개발 분야(세부 1)와 묵은 김치의 표준 품질기준 설정 및 규격(안) 제시 분야(세부 2)로 나누어 수행하였으며, 각 연구개발 수행내용에 대한 결과 요약은 다음과 같다.

1. 전통 묵은 김치의 제조현황 조사

묵은 김치의 전문제조업체로서 영농조합법인 신덕식품 등 11개 업체를, 묵은 김치의 전문조리업체로서 (주)상아인터내셔날 등 21개 업소를 언론매체, 인터넷 등을 통하여 파악하였다. 그중 대표적인 묵은 김치의 전문제조업체 7개 업체와 묵은 김치의 전문조리업소 5개 업소를 선정하여 현장을 직접 방문하여 다음 사항을 조사하였다. 조사항목은 묵은 김치의 연생산량, 묵은 김치의 제조시기, 원료의 수급방법 및 특성, 묵은 김치의 제조방법, 묵은 기치의 발효 및 저장 방법, 묵은 김치의 품질관리 방법, 묵은 김치의 주요 납품처와 유통 및 납품 방법, 일반 김치와 묵은 김치의 차이 등 이었다.
국내에서 유통되고 있는 묵은 김치에 대한 실태조사는 현재까지 이뤄진 바 없으나, 장기 저온 숙성된 배추김치가 전라도를 중심으로 소규모 생산 유통되고 있고, 일부 김치생산 업체에서 자체 생산하거나 OEM방식으로 2000년도부터 출시되기 시작하였다. 최근 묵은 김치 전문 외식산업이 신장세를 보이며 그 수요 또한 늘어나고 있으나 오랜 숙성기간 때문에 생산량이 한정되어 있어 수개월 전에 예약해야 하는 실정이었다.
국내 묵은 김치의 유통형태는 일반인을 대상으로 한 김치전문점, 대형매장, 인터넷쇼핑몰, 홈쇼핑 등 온오프라인에서 판매하는 경우와 제조업체가 외식업체나 일반 음식점에 납품 형식으로 공급되고 있다. 소량의 수출과 해외동포들의 인터넷 주문도 이루어지고 있다.

2. 전통 묵은 김치의 관능적 묘사 용어개발 및 평가 방법 설정
전통 묵은 김치의 관능적 묘사용어 개발 및 평가방법을 설정하기 위하여 우선 수집한 10종의 묵은 김치에 대하여 묘사분석 및 차이식별 검사를 수행하였다. 훈련된 김치 관능요원 10명을 선발하여 묵은 김치에 대한 묘사분석을 실시한 후, 묵은 김치에서 공통적으로 나타나는 외관, 냄새, 맛, 조직감 및 후미의 5개 항목을 도출하였고, 그 중 외관은 김치색과 양념함량으로, 냄새는 군덕내, 신냄새, 젓갈냄새, 생강냄새, 이취로, 맛은 신맛, 젓갈맛, 짠맛, 쓴맛, 조미료 맛, 김치 맛으로, 후미는 신맛후미, 젓갈후미, 짠후미로 세분하여 각각의 세부 용어를 선발하였고, 조직감은 아삭거림-질김 강도로 정하였다.
선발된 묘사분석 용어를 이용하여 묵은 김치 자체의 차이식별 검사를 실시한 결과, 일반 상품김치에 비하여 묵은 김치의 김치색이 어두운 빨강색을 띠고, 군덕내, 신냄새, 신맛과 짠맛이 높고, 조직감은 질기다고 평가하였다.
묵은 김치의 관능적 특성에 대한 훈련 후에 설정된 관능검사 설문지를 작성하여 관능 평가를 실시하였다. 관능 평가는 15 선척도법에 따라 평가하였으며, 평가결과는 SAS program을 이용하여 통계학적으로 분석하였다.

3. 전통 묵은 김치의 품질 현황 조사

1차 년도와 2차 년도에 걸쳐 수거한 묵은 김치 시료에 대하여 pH, 산도, 염도 환원당 함량 등의 화학적 특성, 총균수, 젖산균수, 효모 및 곰광이, 대장균군과 젖산균 군집 등의 미생물학적 특성을 조사하고, 조직감, 색도, 유리당, 유기산, 향기성분과 관능적 기호 특성 등 품질 현황을 조사하였다.
김치 전문제조업체에서 생산하여 시판중인 전통 묵은 김치의 화학적 특성중 평균 pH 값은 pH3.90, 평균 산도는 1.36%, 평균 염도는 3.69%, 평균 환원당 함량은 6.36 mg/g 이었다. 시판 전통 묵은 김치의 유리당의 총 함량은 0.375~5.940 %로 시료에 따라 큰 차이가 있고 유리당 중 maltose는 한개 시료만 검출되고 그 외의 시료는 나타나지 않았다.
시판되고 있는 전통 묵은 김치의 유기산 분석을 한 결과 종 유기산 함량은 0.350~3.225 %로 묵은 김치에 따라 차이를 보였고, 유기산 종류에 따라서는 malic, malonic, lactic acid는 대부분의 묵은 김치에서 검출된 반면 oxalic과 citric acid는 검출되는 묵은 김치보다 검출되지 않는 시료가 더 많았다.
SPME에 의해 검출된 묵은 김치의 향기성분은 시판 묵은 김치의 향기 성분의 경우 16 개 묵은 김치중 8종이 1-propene 성분이 많이 검출되었고 주로 김치의 주요 향기 성분이라고 알려져 있는 sulfide 계 화합물이 많이 검출되었다. 묵은 김치 시료에 따라 차이는 있었으나, 배추 등의 향기성분인 dimetiiyl sulfide, dimethyl disulMe 등의 황화화합물 성분이 묵은 김치에서 검출되었고, 생강의 향기성분인 zingiberenen 성분이 시료에 따라 검출되었으며, 특히 묵은 김치에서는 propene 화합물이 다량 검출된 시료도 있었다.

4. 김장철 배추로 제조한 묵은 김치의 장기 저장중 저장 용기 및 장소별 발효특성 조사

묵은 김치가 6개월에서 3년 정도의 오랜 발효 및 저장 기간을 필요로 한다는 점을 고려하여 효율적인 연구수행을 위하여 지난 3년간 아래와 같이 수행하였다.
1차 년도에 가을 김장철에 맞추어 수립된 실험계획에 따라 향후 2년 이상 저장실험 할 묵은 김치용 김치를 참여업체를 포함한 4개 김치생산업체의 동의와 협조를 얻어 시설설비를 활용하여 제조현장에서 제조하여 다음과 같은 조건에서 저장하였다. 묵은 김치의 저장용기로 1) 통기형 발효 (내부 비닐봉지를 사용하지 않거나 밀폐하지 않은 전통적 김칫독 등 용 기)와 2) 밀폐형 발효 (밀폐형 플라스틱 드럼이나 내부 비닐봉지를 밀폐한 용기 등)를 선정하였고, 묵은 김치의 저장장소로 3) 온도 가변형 발효 (외부 기온변화에 어느 정도 영향을 받는 땅에 묻은 전통적 김장독이나 한국식품연구원의 시제공장 전실 등)과 4) 온도 고정형 발효 (연중 일정온도의 폐광 토굴 및 폐건물 지하실, 저온 냉장창고 등)를 선정하였다.
제조현장 저장실험은 대표적인 묵은 김치의 전문제조업체 중에서 참여업체인 영농조합 법인신덕식품을 포함하여, 예찬영농조합법인, (주)상아인터내셔날, (주)청산들 등 4개 업체의 김치 제조현장에서 각 업체의 묵은 김치 제조방법을 모델로 설정하여, 1차 및 2차 년도에는 13개 처리구, 3차 년도에는 추가로 4개 처리구의 묵은 김치 저장실험을 수행하였다. 또한, 대조구로서 실험실적 저장실험은 한국식품연구원의 시제 공장 전실에서 가변온도조건(겨울철 7°C에서 여름철 19°C 내외)에서 2개 처리구의 묵은 김치 저장실험을 수행하였다.
우선 묵은 김치용 김치 제조시 원료배추의 가공특성과 장기 저장중 온도변화 등 제조 특성을 조사하고, 묵은 김치의 현장 저장실험 중 묵은 김치의 실험처리구가 저장된 4개 업체를 주기적으로 출장 방문하여 채취한 시료와 실험실적 저장실험 시료에 대하여, pH, 산도, 염도, 환원당 등 발효특성을 한국식품연구원의 실험실에서 분석을 수행하였다.
A업체의 경우, 1차 실험(1차년도, 2차년도)에서, 해당 업체의 묵은 김치 제조방법을 기준으로 대형 플라스틱 통을 사용하여 개봉한 내부비닐위에 배추 우거지를 덮은 상태에서 김치제조장 실온(겨울철 10°C 내외)에서 3~4일 발효하고 0°C 저장창고로 옮겨 숙성 저장하는 처리구(A-a 처리구)와 28일 발효한 후 0°C 저장창고로 옮겨 숙성 저장하는 처리구(A-b 처리구)로 하여 저장실험을 수행하였다. 2차 실험(3차년도)에서는, 해당 업체의 묵은 김치 제조방법을 약간 변형하여 대형 플라스틱 통을 사용하여 밀봉한 내부비닐위에 배추 우거지를 덮은 상태에서 김치제조장 실온(겨울철 10°C 내외)에서 3~4일 발효하고, 0°C 저장고로 옮겨 저장실험을 수행하였다 (A-c 처리구). 묵은 김치 저장중 대형 플라스틱 통의 외부온도는 1차 실험과 2차 실험에서 각각 -2~0°C와 -1~3.5°C의 범위에 있었으며, 1차 실험시 내 부온도는 -2.8~0°C의 범위에 있었다.
B업체의 경우, 해당업체의 숙성 김치 제조방법을 기본으로 하여, 김치제조 후 땅에 묻은 김칫독으로 옮겨 일정기간 발효 저장 후(저장 67일) 김치 국물을 어느 정도 제거하여 새로운 김칫독에 옮겨 0°C 이하(-1~-3°C) 저온창고로 옮겨 최종 저장하는 처리 구(B-a)와, 김치제조 후 대형 플라스틱 드럼에 담아 제조장 실온(겨울철 10°C 내외)에서 일정기간(7일) 발효 후 0°C 저온창고에서 저장하는 처리구(B-b) 등 2개 처리구로 하여 저장 실험을 수행 하였다. 묵은 김치의 저장중 땅속에 묻힌 김칫독의 온도변화는 -4~18°C로 겨울철 밤과 낮의 온도변화에 매우 민감하게 변하였으나, 0°C 저장창고로 옮긴 후는 0°C로 거의 일정하였다. 처음부터 0°C 저장창고에 저장한 플라스틱 드럼(b)의 온도변화는 0~5°C의 냉장온도 범위에 있었다.
C 업체의 경우, 1차 실험(1차년도, 2차년도)에서, 해당업체의 숙성 김치의 제조방법을 기본으로 하여 대형 플라스틱드럼을 사용하여 내부비닐을 밀봉한 상태에서 고속도로 폐터널 저장 처리구(C-e)와 고속도로 폐터널에서 113일간 저장후 0°C 저온창고에서 저장하는 처리구(C-f) 등 2개의 처리구로 하였다. 2차 실험(3차년도)에서, 대형 플라스틱드럼을 사용하여 내부비닐을 밀봉한 상태에서 처음부터 0°C 저온창고에서 보관하는 처리구(C-g 처리구)를 추가 실험을 수행하였다. 묵은 김치의 장기 저장에 활용한 고속도로 폐터널 내부의 연중 온도변화는 13.5~14°C로 거의 일정하였으며, 평균 온도는 13.75°C 내외로 거의 변화가 없는 것으로 판단되었다. 처음에는 온도 가변형 발효식으로 가정하였으나 온도 고정형 발효식으로 판명되었으며, 대부분의 업체에서 많이 사용하는 0°C 부근의 저온 저장법에 비하여 상대적으로 높은 저장 온도를 보여 주었다.
D업체의 경우, 1차 실험(1차년도, 2차년도)에서, 해당업체의 숙성 김치의 제조방법을 기본으로 하여, 저장장소 2종 (밀봉한 흑백의 2중 비닐을 사용한 플라스틱상자의 0°C 저장과 밀봉한 내부 비닐을 사용한 땅에 묻은 김칫독)과 젓갈 3종류(새우젓, 잡젓, 황석어젓)를 조합하고, 대조구로 0°C 저장의 기존 묵은 김치 처리구 등 7개 처리구로 하였다. 2007년 1월 25일 묵은 김치용 김치를 제조하여 저장실험을 착수하였다. 이때, 제조공정별 및 시료의 염도를 분석한 결과는 절임수 염도는 16.7%, 절임배추 염도는 2.4% 이었고, 각 처리구별 묵은 김치의 초기 염도는 새우젓 처리구는 4.2%, 잡젓 처리구는 4.4%, 황석어젓 처리구는 5.0%, 일반 묵은 김치 처리구는 3.1% 이었다. 초기에 겨울철 기후악화로 김칫독 처리구 3 개를 땅에 묻지 못하여 다른 처리구와 함께 0°C 저온창고에 저장한 후, 저장 57일에 땅에 묻었다. 김칫독 처리구 3개는 여름철을 지나면서 품질이 너무 열하하여 저장 266일에 종료 하였다. 2차 실험(3차년도)에서, 0°C 저장조건하에서 새우젓과 황석어젓의 2개 처리구를 설정하여 추가실험을 수행하였다. 이때의 원료 배추는 월동배추로 진도에서 생산된 것으로, 2008년 4월 22일 저장실험을 착수하였다. 묵은 김치의 1차 저장 실험중 0°C 저온창고의 플라스틱 상자의 내부 온도변화는 -0.5~4°C의 범위에 있었으며, 땅에 묻은 김칫독의 온도변화는 7~26°C의 넓은 온도범위로 4월 이후 밤낮의 온도범위를 잘 보여주고 있다. 2차 저장 실험중 0°C 저온창고의 플라스틱 상자의 내부 온도변화는 0.5 ~ 2°C로 1차 실험에 비하여 0°C 저장창고의 온도가 잘 조절되고 있었다.
대조구인 실험실적 묵은 김치의 저장실험의 경우, 한국식품연구원 시제공장 전실에서 대형 플라스틱드럼을 이용하여 묵은 김치를 내부비닐을 밀봉한 상태로 하여 가변온도에서 계속 저장한 경우(K-a 처리구)와 가변온도에서 저장 173일 후 -3°C 냉장창고에서 전환하여 저장(K-b 처리구) 하는 2개 처리구로 수행하였다. 1차로 온도 가변형 저장실험은 시제공장 냉장창고 전실에서 2006년 11월 말에 착수하였다. 2006년 11월 24일 시제공장에 입고된 원료배추는 71시간 실온에 방치한 후 불가식 부분을 제거하고 2등분 하여 배추 1kg당 천일염 0.17kg과 물 1.2kg을 혼합하여 습식법과 건식법을 병행하여 절임 하였다. 이때, 김장철 원료배추의 절임중 외부환경 조건은 실온에서 71시간 방치후 배추 품온은 15.3 ± 1.0°C 이었으며, 작업장 온도는 14°C, 절임수 초기온도는 15°C, 21시간 절임후 절임수 온도는 15°C로 변화가 없었다. 이 냉장창고 전실은 여러 온도의 냉장창고들의 앞 공간으로 이론적으론 1°C로 온도가 맞추어져 있으나, 실제적으론 겨울철에는 최저 7°C에서 여름철에는 19°C의 온도까지 상승하는 공간으로, 묵은 김치의 가변온도 저장발효법을 검토하기 위한 최적의 모델로 판단되었다. 그러므로 본 전실은 연중 13°C±6°C의 범위로 유지되는 공간으로서 묵은 김치의 가변온도 저장발효법을 검토하기 위한 최적의 모델로 확인되었다.

5. 묵은 김치의 장기 저장중 저장 용기 및 장소별 미생물균상 변화 조사

앞에서와 같이 묵은 김치의 현장 저장실험 중 묵은 김치의 실험처리구가 저장된 4개 업체를 주기적으로 출장 방문하여 채취한 시료와 실험실적 저장실험 시료에 대하여 저장 용기 및 장소별 미생물균상 변화를 조사하기 위하여, 우선 총균수, 젖산균수, 효모 및 곰팡이수, 대장균수 등 일반 미생물학적 특성을 조사하였다. 젖산균의 군집변화를 조사하기 위하여 먼저, BCP(bromocresol purple)-MRS배지를 사용하여 yellow 발색 반응을 나타낸 colony(유기산 생산균)를 계수하였고, 여러 젖산균을 형태적 특성에 따라 선별 계수하기 위하여 BPB (bromophenol blue)-MRS 선택배지를 사용하여 Leuconostoc sp.와 Lactobacillus sp.로 계수하였다.
또한, 이러한 미생물중 젖산균과 효모를 순수 분리한 .후, (주)마크로젠에 의뢰하여 각 각 16S rDNA analysis method와 ITS(1 and 4) analysis method로 동정한 결과는 다음과 같다.
젖산균의 경우, A업체에서는 저장 73일에는 Lactobacillus nodensis가 주 젖산균으로 동정되었으나 저장 120일 이후에는 Pediococcus inopinatus가 주 젖산균이었으며, 한 시료에서 Lactobacillus sakei가 발견되었다. C업체에서는 저장 2일에 Lactobacillus sakei와 Pediococcus sp. L04가 동정 되었으나, 저장 370일에는 Lactobacillus sakei와 Lactobacillus curvatus stain CTSPL4이 주 젖산균이었다. D업체에서는 저장 초기에는 Lactobacillus paraplantarum과 Leuconostoc mesenteroides strain kimshi001이 발견되었으며, 저장 120일과 308에는 Pediococcus inopinatus가 주 젖산균으로 발견되었으며, 저장 308일의 일부 시료에서 Lactobacillus malefermentans이 발견되었다. 저장 321일 이후에는 Lactobacillus curvatus strain CTSPL4가 주 젖산균으로 발견되었다.
효모의 경우, A업체에서는 Saccharomyces servazzii, B업체에서는 Kazachstania barnettii, C업체에서는 Kazachstania barnettii, Saccharomyces servazzii, D업체에서는 Saccharomyces servazzii이 주 효모로 동정되었다.

6. 묵은 김치의 장기 저장중 저장 용기 및 장소별 품질 분석 및 일반 영양 평가

묵은 김치의 장기 저장 실험중 저장 용기 및 장소별의 품질 분석 및 일반 영양평가는 다음과 수행하였다. 먼저, 물리적 특성으로 조직감과 색도, 화학적 특성으로서 유리당, 유기산, 비타민 C, 향기성분을 조사하였으며, 묵은 김치에 대한 관능적 특성을 조사한 결과는 아래와 같다. 분석항목과 시료수의 과다로 유리당, 유기산, 비타민 C 및 향기성분 분석을 위한 시료는 전처리 하여 냉동고에 보관한 후 일괄 분석하였다.
비타민 C의 경우, 시료에 따라 차이는 있었으나 제조 초기에는 17.48~82 mg/100g 의 함량을 나타내었으나 발효가 진행됨에 따라 비타민 C가 검출되지 않았으며, 여기에 결과를 보여주지 않았다. 비타민 분석의 문제점중의 하나는 시료의 일괄처리를 위하여 각 시료를 전처리 하여 냉동고에 보관한 점을 들 수 있다.
유리당의 경우 전반적으로 maltose와 sucrose는 김치 시료에 상관없이 발효 전반에 걸쳐 거의 검출되지 않았고, 총 유리당 함량은 발효가 진행됨에 따라 점차 감소하는 경향을 보였다. 유리당중 mannitol의 경우는 발효 초반에서 중반까지 나타나다가 저장기간이 길어짐에 따라 거의 나타나지 않았다.
유기산의 경우, A업체에서는 citric acid가 거의 검출되지 않았으며, B업체의 경우, 묵은 김치의 유기산 분석 결과 oxalic과 citric acid가 거의 검출되지 않았다. C업체의 경우, 총 유기산 함량이 A업체나 B업체, D업체의 묵음 김치 시료에 비하여 유기산 함량이 높게 나타났다. 반면에 D업체의 경우, 시료에 따라 차이는 있었는데, D-a1, b2, c1 처리구가 oxalic acid가 숙성 전반에 걸쳐 나타났고, citric acid는 D-a1, D-b1, D-c1 처리구가 숙성 전반에서 검출되었다. 한편 김치의 유기산중 lactic acid의 경우 김치 시료구에 따라 차이가 있었는데, 전반적으로 발효 초기에는 그 함량이 적게 나타나다가 발효가 진행됨에 따라 lactic acid 함량이 증가되었다.
향기성분 분석의 경우, SPME에 의한 김치의 향기성분을 분석한 결과 김치 제조 회사별로 차이가 있었는데, D업체의 경우 D-d1을 제외하고 생강의 향기 성분인 zingiberene의 향기 성분이 많이 검출되었고, 그 외의 회사 제품은 채소의 주요 향기 성분인 sulfide 계의 황화합물이 전체 향기 성분중 많은 함량을 차지하였다. 각각의 향기 성분의 분포에 있어서는 제조 회사별, 숙성 기간별 차이는 있었으나 특별한 패턴은 보이지 않았다.

7. 고품질 묵은 김치의 산업적 생산을 위한 표준 제조방법 확립

앞에서 수행한 전통적 묵은 김치의 제조현황 조사 결과와 저장중인 묵은 김치의 통기성 발효여부와 온도가변성 발효여부에 대한 결과를 토대로 미생물균상 변화 등 발효현상과 맛과 품질 등 품질특성의 상관관계를 비교 검토하여 고품질 묵은 김치의 산업적 생산을 위 한 표준 제조방법을 확립하였다.
묵은 김치의 제조 시기는 일반적으로 11월 중순에서 익년 5월까지 생산 가능하나, 1월과 2월에 생산하는 것이 원료배추의 원활한 수급과 저렴한 가격, 풍부한 노동력 등 공장가동의 효율성을 고려했을 경우 합리적이라고 판단된다. 이때 대부분의 전문제조업체에서는 저장 김장철 가을배추나 월동배추를 사용하여 묵은 김치를 집중적으로 제조하고 있다.
전통적으로 알려진 묵은 김치용 원료배추는 일종의 경장배추로 상대적으로 속이 덜 차고 포기가 작고 줄기가 얇은 것이 좋으며 묵은 김치 저장중 김치 국물이 적게 발생해야 하나, 일반배추를 사용할 경우 저장 숙성중 김치 국물이 많이 발생한다고 한다. 일반적으로 김장철 배추와 월동배추를 주로 사용하고 있으며, 묵은 김치용 최적 원료배추는 김장철 배추로 알려져 있으며, 저장중인 김장철 배추는 1월~2월에 묵은 김치의 제조가 가능하다. 또한, 다른 연구결과에 의하면 봄배추나 추석가을배추, 심지어 고냉지 여름배추도 품질이 약간 떨어지기는 하나 묵은 김치 제조에 사용 가능하며, 절임, 탈수공정시 수분제거에 주의하여야 한다. 사용하는 젓갈은 멸치 액젓, 새우액젓, 황석어 액젓 등을 데려 사용하는 경우가 많았으며, 특히 멸치 젓갈을 데려 사용하면 묵은 김치의 색깔이 검게 변하지 않는다.
묵은 김치의 제조방법은 업체마다 약간씩 다르나 일반적인 포기김치의 제조공정과 차별화 하지 못하고 거의 같은 공정을 사용하고 있다. 업체에 따라 저장조건(용기, 온도, 기간)의 차이가 있지만, 묵은 김치의 특성인 장기간 저온 저장 중 더딘 발효진행과 적은 김치 국물생성을 위하여 절임 및 탈수공정, 양념 배합비 등에서 차별화해야 한다. 또한, 묵은 김치는 지역적 특성과 제조회사에 따라 김치재료의 혼합비, 숙성조건, 조미재료의 농도의 혼합 비, 씻김물에 따라 맛과 향과 조직감이 달라질 수 있다. 기존 묵은 김치의 평균 염 함량이 3.7% 내외인 점을 감안하여 절임조건을 설정하여야 하며, 원료배추의 조직에 손상이 가지않도록 중간정도의 염 강도에서 일반김치에 비해 상대적으로 오래 절임 하는 것이 좋고, 탈수도 하루정도 저온에서 수행되어야 한다.
조사된 묵은 김치의 제조 및 품질 현황과 본 연구결과에 기초하여 묵은 김치의 발효 및 저장방법을 요약하면, 온도 가변형이나 온도 전환형 발효방법 보다는 저온의 단일온도조건에서 6개월 이상 저장하여야 하며, 이때 기존 묵은 김치의 평균 산도(젖산%)와 pH가 각 각 1.4%, pH3.9 임을 감안하여 저장기간을 설정하여야 한다. 이러한 기준 품질에 도달한 묵은 김치는 -3~0°C의 범위에서 출하하기 전까지 보관이 가능하다.
저장용기는 통기성보다는 산소노출을 피하기 위하여 밀폐성 포장용기를 사용해야 하고, 가능하면 광차단성의 대용량의 용기를 사용하여 bulk fermentation이 일어나도록 해야 한다. 일반적으로 밀폐형 유지플라스틱드럼(80~150 kg)과 내부 김장용 비닐을 많이 사용 하고 있다. 이때, 주의할 점은 충분한 head space을 가지고 포장해야 하며, 발효중 가스발생으로 인한 급격한 용량증가로 내부 비닐이나 외부 용기가 변형되거나 파손의 여지가 있으며, 국물이 유출될 경우 오염의 원인이 된다. 비닐봉지만 사용하였을 경우 취급시 미세한 파손이나 접착불량으로 인하여 오염의 원인이 될 수 있다. 또한, 전통성을 고집하여 비닐포장 내외부에 배추우거지 등을 덮는 것은 효모성장으로 인하여 취급시 오염원 역할을 한다.
전통 묵은 김치의 품질중 하나는 신맛이 너무 강하면 안 되며, 기존 묵은 김치의 평균 pH가 pH 3.9임을 감안하여 출고시 pH 3.9 정도를 기준으로 품질을 관리하는 것이 좋다. 또한 묵은 김치의 품질중 다른 하나는 산막효모 등에 의한 군더덕내가 없어야 한다. 외관상 김치 상부에 산막효모가 관찰될 경우, 즉시 폐기처분해야 한다. 일반적으로 많은 소비자는 묵은 김치의 염 함량에 매우 예민하며, 최적 묵은 김치의 염 함량은 일반김치 염 함량의 110% 라고 하지만, 기존 묵은 김치의 평균 염 함량은 3.7% 내외였다. 기존 묵은 김치의 평균 환원당 함량은 6.4 mg/g 이하였다.
현재 묵은 김치의 소비는 생식용과 조리용으로 구분되어지며, 생식용 묵은 김치에 비하여 조리용 묵은 김치는 더 짜고 신맛이 강한 경향이 있다. 묵은 김치의 전문제조업체의 주요 납품처는 묵은 김치의 프랜차이즈업체나, 일반 외식업체이며, 최근에 일반소비자를 대상으로 한 소포장 판매가 증가 추세에 있다. 특히, 주문생산, 택배, 인터넷홈쇼핑 및 대형 할인매점을 통한 일반판매가 증가추세에 있다.

8. 묵은 김치의 표준 품질기준 설정 및 산업적 묵은 김치의 품질규격(안) 제시

앞에서 수행한 전통 묵은 김치의 품질 현황 조사 결과와 묵은 김치의 통기성 발효와 온도가변성 발효 여부에 따라 장기 저장 실험한 묵은 김치의 처리구별 발효 특성과 품질 특성 및 영양 평가 결과를 토대로 산업적 묵은 김치를 위한 표준 품질기준을 설정하였다.
최종적으로 전통 묵은 김치에 대한 품질 분석결과와 저장처리구별 묵은 김치의 품질분석 결과를 토대로 산업적 묵은 김치의 품질규격(안)을 제시하였다. 묵은 김치에 대한 수요 및 소비 증가로 인하여 이에 대한 규격 제정 및 민원요청에 따라 농림부에서 2006년 규격화 추진을 승인하였으며, 후속조치로 한국식품연구원 담당부서의 주관하에 본 연구팀의 연구결과를 기초로 하여 김치류 규격(T020)내 묵은 김치(묵은 김치)의 추가를 추진중에 있다.
농림수산식품부가 주관한 2007년도 전통식품 표준규격 전통식품관리 분과위원회 심의 (2007. 12. 21)에서 T020(김치류) 규격내에 묵은 김치(묵은지) 품질인증 대상품목으로 지정하기 위한 규격 개정(안)을 제출하였으나, 동 심의회는 일반 배추김치와 묵은 김치와의 차별화 방안, 숙성조건에 대한 제조·가공기준 보완 등에 대해 본 연구과제에서 도출한 결과를 토대로 2009년 11월중 보완된 규격 개정(안)을 재상정할 것을 지시하였다. 이에 따라 보완된 규격 개정(안)을 2009년 상반기에 마련하고 한국식품연구원 전문가그룹 자문, 한국전통식품 표준규격 전문가협의회 검토 등을 거쳐 2009년 11월중 T020(김치류) 규격 개정(안)을 식품산업진흥심의회 전통식품분과위원회에 제출하는 것을 목표로 규격화를 추진 중에 있다.

(출처 : 요약문 6p)

Abstract ▼

IV. Research Results

In order to develop developing industrial technology to produce a long-term fermented Kimchi with high quality, this research was carried out separately 1) to develop industrial technology to produce the Kimchi type and 2) to set up a national food standard with some stan

IV. Research Results

In order to develop developing industrial technology to produce a long-term fermented Kimchi with high quality, this research was carried out separately 1) to develop industrial technology to produce the Kimchi type and 2) to set up a national food standard with some standard quality criteria for it. The detailed contents and scope of the research are 1) to survey present situations on manufacturing a long-term fermented Kimchi, 2) to develop descriptive terms for descriptive analysis and to establish sensory method to evaluate quality characteristics of a long-term fermented Kimchi, 3) to investigate present situations on quality characteristics of a long-term fermented Kimchi, 4) to investigate fermentation characteristics during storage of a long-term fermented Kimchi under different packaging and temperature conditions, 5) to investigate microbiological characteristics during storage of a long-term fermented Kimchi under different packaging and temperature conditions, 6) to analyze quality and to evaluate general nutrients during storage of a long-term fermented Kimchi under different packaging and temperature, 7) to establish standard method to produce a long-term fermented Kimchi products, and 8) to establish standard quality criteria and to propose a national food standard for a long-term fermented Kimchi.
In order to survey present situations on manufacturing a long-term fermented Kimchi, 11 manufacturing companies and 21 restaurants with s specialty of the Kimchi type were screened through newpapers, mass media, internet sites, etc. The prepared questionnaire included production volume, proper time for production, proper characteristics of Chinese cabbage, manufacturing method, fermentation and storage method, quality management method, marketing method and differences between the long-term fermented Kimchi and general Kimchi. Some of manufacturing companies(7) and restaurants(5) were visited for face to face interviews and their Kimchi samples were taken collectively for physico-chemical and microbiological analyses, etc.
In order to develop descriptive terms and to establish sensory method to evaluate quality characteristics of the long-term fermented Kimchi, descriptive analyses and disciminative tests were taken with the 10 pre-trained panel members on the 10 Kimchi samples collected.
In order to investigate present situations on quality characteristics of the long-term fermented Kimchi, general chemical characteristics (for examples, pH, total acidity, salt contents and reducing sugar contents), microbiological characteristics (for examples, total cell counts, lactic acid bacteria(LAB) numbers, yeasts and molds, coliform bacteria and microflora of LAB, etc), physical characteristics (for examples, texture, color differences), special characteristics (for examples, free sugars, organic acids, flavor compounds, etc) and sensory characteristics were investigated on the collected Kimchi samples.
In order to investigate fermentation characteristics and microbiological characteristics and to analyze quality and to evaluate special nutrients during storage of the long-term fermented Kimchi under different packaging and temperature conditions, 4 manufacturing companies (A, B, C, D) with a specialty of the Kimchi type as well as the KFRI pilot plant as a control were selected. The fermentation and storage methods for the Kimchi appled by each company were different each other.
In A-company, big plastic basket-type containers(80 ~ 100 Kg) and inner vinyl envelops were used during storage of the Kimchi at 0°C for around 1 year. In B-company, both big traditional jars and big plastic drum-type containers (80~100 Kg) were used during storage of the Kimchi in a 0°C storehouse for around 1 year. In case of those traditional jars, the Kimchi samples were stored at first in the jars buried under ground for about 2 months, and then were transferred to other jars for storage in a 0°C storehouse for more than 6 months. In C-company, big plastic drum-type containers (80~100 Kg) were used during storage of the Kimchi in a unused highway tunnel (maintained at 13.75 °C yearly) for more than 1 year. Some of those drums stored in the tunnel for some periods were transferred to a 0°C storehouse. Also, some of new drums were kept stored in the 0°C storehouse from the starting time. In D-company, plastic box-type containers(50 Kg) were used during storage of the Kimchi in a 0°C storehouse for around 1 year. Also, the Kimchi samples were stored at first in the traditional jars in a 0°C storehouse for short times and then were buried and stored under ground for about 5 months. The long-term fermented Kimchi samples of D-company were prepared with different types of fermented fish sauces. In the KFRI storage experiment as control, big plastic drum-type containers (80 ~ 100 Kg) were used during storage of the Kimchi in a front room (maintained at 13 °C ± 6°C yearly) of the cooling storehouse system in the KFRI pilot plant for about 2 years, one of those drums stored in the front room for some periods were transferred to a -3°C storehouse for more storage.
As above, general chemical characteristics, microbiological characteristics, physical characteristics, special characteristics and sensory characteristics were investigated on the Kimchi samples taken periodically. Some strains of lactic acid bacteria and yeasts were isolated and identified by 16s rDNA analysis method and ITS 1 & 4 analysis method, respectively, at the Macrogen, Inc., Seoul, Korea.
A standard method to produce the long-term fermented Kimchi products were established by using the results from survey of present situations on manufacturing the Kimch, investigation of present situations on quality characteristics of the Kimchi, investigation of fermentation characteristics and microbiological characteristics during storage of the long-term fermented Kimchi under different packaging and temperature conditions, and quality analysis and special nutrients evaluation under the same storage conditions.
Finally, a standard quality criteria and a proposal for national food standard of the long-term fermented Kimchi were established by using the above results with the help of Dision of Standardization in KFRI.

(출처 : SUMMARY 16p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 요약문 ... 4
• SUMMARY ... 15
• Contents ... 20
• 목차 ... 22
• 제1장 연구개발과제의 개요 ... 26
• 제1절 연구개발의 목적 ... 26
• 제2절 연구개발의 필요성 ... 26
• 제3절 연구개발의 범위 ... 27
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 28
• 제1절 국내외 관련분야에 대한 기술개발 현황 ... 28
• 제2절 연구결과가 국내외 기술개발 현황에서 차지하는 위치 ... 28
• 제3장 연구개발 수행내용 및 결과 ... 29
• 제1절 연구개발의 이론적, 실험적 접근방법 ... 29
• 1. 이론적 추진방법 ... 29
• 2. 실험적 접근방법 ... 30
• 가. 시판 묵은 김치 및 묵은 김치 조리식품의 현황조사 ... 30
• 나. 묵은 김치의 장기 저장실험 ... 30
• 다. 김치 제조공정 분석 ... 37
• 라. 묵은 김치의 표준 품질기준 설정 및 산업적 묵은 김치의 품질규격(안) 제시 ... 38
• 마. 일반 분석 방법 ... 39
• 제2절 연구내용 ... 45
• 1. 세부 1. 묵은 김치의 산업적 생산기술 개발 ... 45
• 2. 세부 2. 묵은 김치의 표준 품질기준 설정 및 규격(안) 제시 ... 45
• 제3절 연구결과 ... 46
• 1. 전통 묵은 김치의 제조현황 조사 ... 46
• 가. 묵은 김치의 연생산량 ... 47
• 나. 묵은 김치의 제조시기 ... 47
• 다. 원료의 특성 ... 47
• 라. 묵은 김치의 제조 공정 ... 48
• 마. 묵은 김치의 발효 및 저장 방법 ... 48
• 바. 포장방법 ... 49
• 사. 묵은 김치의 품질관리 방법 ... 49
• 아. 묵은 김치의 주요 납품처와 유통 및 납품 방법 ... 50
• 자. 일반 김치와 묵은 김치의 차이 ... 50
• 2. 전통 묵은 김치의 관능적 묘사 용어 개발 및 평가 방법 설정 ... 50
• 3. 전통 묵은 김치의 품질 현황 조사 ... 54
• 가. 시판 및 외식용 전통 묵은 김치의 발효특성 조사 ... 54
• 나. 시판 및 외식용 전통 묵은 김치의 품질특성 조사 ... 56
• 4. 묵은 김치의 장기 저장중 저장 용기 및 장소별 발효특성 조사 ... 63
• 가. 김치 전문제조업체(A업체)에서의 묵은 김치의 현장 저장실험 ... 64
• 나. 김치 전문제조업체(B업체)에서의 묵은 김치의 현장 저장실험 ... 67
• 다. 김치 전문제조업체(C업체)에서의 묵은 김치의 현장 저장실험 ... 69
• 라. 묵은 김치 전문제조업체(D업체)에서의 현장 저장실험 ... 72
• 마. 묵은 김치의 실험실적 저장실험 ... 77
• 5. 묵은 김치의 장기 저장중 저장 용기 및 장소별 미생물균상 변화 조사 ... 78
• 가. 김치 전문제조업체(A업체)에서의 묵은 김치의 현장 저장실험 ... 78
• 나. 김치 전문제조업체(B업체)에서의 묵은 김치의 현장 저장실험 ... 81
• 다. 김치 전문제조업체(C업체)에서의 묵은 김치의 현장 저장실험 ... 84
• 라. 김치 전문제조업체(D업체)에서의 묵은 김치의 현장 저장실험 ... 86
• 마. 묵은 김치의 실험실적 저장실험 ... 92
• 바. 묵은 김치의 장기 저장중 젖산균 및 효모의 분리 및 동정 ... 94
• 6. 묵은 김치의 장기 저장중 저장 용기 및 장소별 품질 분석 및 일반 영양 평가 ... 95
• 가. 김치 전문제조업체(A업체)에서의 묵은 김치의 현장 저장실험 ... 97
• 나. 김치 전문제조업체(B업체)에서의 묵은 김치의 현장 저장실험 ... 105
• 다. 묵은 김치의 전문제조업체(C업체)에서의 현장 저장실험 ... 113
• 라. 김치 전문제조업체(D업체)에서의 묵은 김치의 현장 저장실험 ... 119
• 마. 묵은 김치의 실험실적 저장실험 ... 135
• 7. 묵은 김치의 산업적 생산을 위한 표준제조방법 확립 ... 144
• 가. 묵은 김치의 제조시기 ... 144
• 나. 원료의 특성 ... 144
• 다. 묵은 김치의 제조 공정 ... 144
• 라. 묵은 김치의 발효 및 저장 방법 ... 145
• 마. 포장방법 ... 145
• 바. 묵은 김치의 품질관리 방법 ... 145
• 사. 묵은 김치의 주요 납품처와 유통 및 납품 방법 ... 146
• 8. 묵은 김치의 표준 품질기준 설정 및 산업적 묵은 김치의 품질규격(안) 제시 ... 146
• 가. 묵은 김치의 한국전통식품 표준규격 추진 배경 및 현황 ... 146
• 나. 경과 상황 ... 147
• 다. 김치류 표준규격 내 묵은 김치에 대한 주요 개정사항(안) ... 148
• 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 149
• 제1절 연구개발목표의 달성도 ... 149
• 1. 전통 묵은 김치의 제조현황 조사 ... 149
• 2. 전통 묵은 김치의 관능적 묘사 용어개발 및 평가 방법 설정 ... 150
• 3. 전통 묵은 김치의 품질 현황 조사 ... 150
• 4. 김장철 배추로 제조한 묵은 김치의 장기 저장중 저장 용기 및 장소별 발효특성 조사 ... 150
• 5. 묵은 김치의 장기 저장중 저장 용기 및 장소별 미생물균상 변화 조사 ... 151
• 6. 묵은 김치의 장기 저장중 저장 용기 및 장소별 품질 분석 및 일반 영양 평가 ... 151
• 7. 고품질 묵은 김치의 산업적 생산을 위한 표준 제조방법 확립 ... 151
• 8. 묵은 김치의 표준 품질기준 설정 및 산업적 묵은 김치의 품질규격(안) 제시 ... 152
• 제2절 관련분야에의 기여도 ... 152
• 제5장 연구개발 성과 및 성과활용계획 ... 153
• 제1절 연구개발 성과 ... 153
• 1. 실용화·산업화 실적(기술이전 등) ... 153
• 2. 교육·지도·홍보 등 기술 확산 실적 ... 153
• 3. 특허, 품종, 논문 등 지식재산권 확보 실적 ... 154
• 4. 성과활용 계획 ... 155
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술 정보 ... 156
• 제7장 참고문헌 ... 157
• 끝페이지 ... 158