KR100835557B1 - 발효 및 숙성기능이 보강된 김치용 저장용기, 이를 이용한김치 숙성방법 및 이에 의해 제조된 김치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 발효 및 숙성기능이 보강된 김치용 저장용기 및 이를 이용한 김치 숙성방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 김치가 수용되는 본체(10)의 개방부위가 시트지(30)로 진공 밀폐되는 김치용 저장용기에 있어서, 상기 본체(10)의 내벽면 사방 둘레에 각각 다수의 걸림돌기(11)를 종방향으로 돌출시키는 한편, 상기 본체(10)의 내측 평면적과 일치되는 평면적을 갖으며, 상면 둘레 및 중앙에 다수의 통공(21')이 형성되는 밀착부(21a)와, 상기 밀착부(21a)의 둘레에 일체로 상향 절곡되며 본체(10)의 걸림돌기(11)가 끼워지는 걸림홈(22')이 외벽면 사방 둘레에 형성되는 고정부재(20)를 구비하여 상기 고정부재(20)의 밀착부(21a) 바닥을 본체(10)에 수용된 김치의 상면에 밀착시키되, 고정부재(20)의 걸림홈(22')을 본체(10)의 걸림돌기(11)에 단계적으로 끼워 이동중 저장용기가 일측으로 쏠리더라도 김치의 액즙이 밀착부(21a)의 통공(21')을 통해 고정부재(20)의 내측으로 유입되어 상기 고정부재(20)의 내측에서 자유롭게 순환됨과 동시에 액즙이 통공(21')을 통해 김치쪽으로 재공급 될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 발효 및 숙성기능이 보강된 김치용 저장용기 및 이를 이용한 김치 숙성방법에 관한 것이다.
김치, 저장용기, 발효, 숙성

Description

발효 및 숙성기능이 보강된 김치용 저장용기, 이를 이용한 김치 숙성방법 및 이에 의해 제조된 김치{Container for kimchi reinforced with fermentation and ripening function, method for ripening kimchi by using the container and kimchi thereby}
본 발명은 발효 및 숙성기능이 보강된 김치용 저장용기 및 이를 이용한 김치 숙성방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 김치를 발효 및 숙성할 시 김치의 일부분이 액즙에 잠기지 않아 건조해지지 않도록 누름돌 기능을 통해 김치 속으로 액즙이 충분히 스며들도록 액즙을 순환 가능하게 함으로써, 김치를 포장시와 동일한 형태로 보존하면서도 최적의 발효 및 숙성상태로 공급할 수 있도록 한 발효 및 숙성기능이 보강된 김치용 저장용기 및 이를 이용한 김치 숙성방법에 관한 것이다.
김치는 주원료인 배추, 무 등에 고추, 마늘, 생강, 젓갈 등의 여러 가지 향신료를 혼합하여 저온에서 젖산 발효시켜 얻는 것으로서, 옛날에는 야채가 부족하였던 겨울철에 비타민, 섬유소, 무기질 등의 급원이었으며, 근래에 들어서는 젖산균에 의하여 정장작용을 나타내는 세계적으로 매우 우수한 발효식품으로 알려지고 있다.
김치의 종류는 원료, 담금방법, 저장방법, 발효방법 등에 따라 330여 종 이상이 존재하는 것으로 알려져 있으며, 세분하면 김치류 173종, 깍두기류 20종, 동치미류 7종, 겉절이류 19종, 생채류 26종, 장아찌류 75종, 짠지류 13종, 절임류 2종 등이 있다.
김치의 영양성분으로 보면 비타민 B군, β-카로틴, 비타민 C등의 여러 영양성분이 다량 함유되어 있으며, 비타민 B군과 비타민 C는 재료에도 함유되어 있고, 발효과정 중에도 생합성 된다. β-카로틴은 당근, 고춧가루, 파 등의 원료에 함유되어 있으며, 무기질, 식이섬유, 아미노산도 상당량 함유하고 있는 영양소의 공급원이기도 하다.
김치를 저장하고 관리하는 방법은 옛날에는 땅속에 김칫독을 묻어 장기 발효 및 숙성하였지만, 근래에는 김치전용 저장고가 개발되어 가정이나 급식소에 설치되어 활용되고 있다. 김칫독 속의 김치는 김치액즙 위로 떠오르지 않도록 돌로 누르거나 절인 배춧잎으로 공간을 채워 외부의 공기와 차단시켜 김치가 액즙 속에 잠겨 산화가 억제되고 김치에 CO2가 잘 용해되도록 하여 맛이 좋은 김치를 얻었다.
또한, 김치는 전통적으로 가정에서 담가 김칫독에 넣어 저장하면서 이용하여 왔으나, 김치산업이 급성장함으로써 상품 김치가 증가하고 있으며 포장된 김치가 유통되고 있다. 일반적으로 상품 김치의 포장방법은 가정용과 단체급식용으로 포장되고 있는데, 소포장은 유리병, 플라스틱 용기, 알루미늄 호일 필름, 플라스틱 필름 등의 형태로 대체로 100~500g 단위로 포장하고 있으나, 대포장은 5kg 이상으 로 하여 골판지나 플라스틱, 금속용기 포장 내 플라스틱 필름 포장하여 유통되고 있다.
포장되어 유통되는 김치의 경우, 이동중 양념액이 흐르는 것을 방지하기 위해 김치를 저장용기에 넣은 뒤, 상기 저장용기의 개방부위를 시트지로 진공 밀폐한 후 배송한다. 물론 양념액의 양이 적은 반찬의 경우에는 배송과정에서 포장된 반찬의 형태가 저장용기의 유동에 의해 변형되기는 하나, 그 맛에 크게 변함이 없다. 그러나, 김치와 같이 양념액의 양이 많은 반찬을 저장용기에 진공 밀폐시킨 상태로 제공하게 되면, 배송시 가까운 거리가 아닐 경우 대부분 포장용기가 일측으로 쏠리게 되는 현상을 반복적으로 겪게 되면서 저장용기 내부에 수용된 김치가 포장시와는 다른 형태로 변형된다.
또한, 상기와 같이 양념액이 저장용기의 내부에서 일측으로 쏠리게 되면, 양념액에 잠기는 부분의 경우 맛에 변화가 적고 오히려 적당히 숙성되나, 반대로 양념액에서 노출된 부분의 경우 양념액이 김치에서 쉽게 배출됨에 따라 김치의 일부분이 본연의 맛을 잃고 건조되는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 김치를 보관하는 저장용기에 누름돌 기능을 설치하여 용기내에서 김치가 움직이는 것을 방지함과 동시에, 상기 누름돌 기능을 통하여 김치 속으로 액즙이 충분히 스며들며, 발효 및 숙성하는 과정에도 김치의 일부분이 건조해지지 않도록 액즙이 순환 가능하게 함으로써, 김치를 포장시와 동일한 형태를 갖추면서도 최적의 발효 및 숙성상태로 공급할 수 있는 발효 및 숙성기능이 보강된 김치용 저장용기 및 이를 이용한 김치 숙성방법을 제공하고자 하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 발효 및 숙성기능이 보강된 김치용 저장용기는 김치가 수용되는 본체의 개방부위가 시트지로 진공 밀폐되는 김치용 저장용기에 있어서, 상기 본체의 내벽면 사방 둘레에 각각 다수의 걸림돌기를 종방향으로 돌출시키는 한편, 상기 본체의 내측 평면적과 일치되는 평면적을 가지며, 상면 둘레 및 중앙에 다수의 통공이 형성되는 밀착부와, 상기 밀착부의 둘레에 일체로 상향 절곡되며 본체의 걸림돌기가 끼워지는 걸림홈이 외벽면 사방 둘레에 형성되는 고정부재를 구비하여 상기 고정부재의 밀착부 바닥을 본체에 수용된 김치의 상면에 밀착시키되, 고정부재의 걸림홈을 본체의 걸림돌기에 단계적으로 끼워 이동중 저장용기가 일측으로 쏠리더라도 김치의 액즙이 밀착부의 통공을 통해 고정부재의 내측으로 유입되어 상기 고정부재의 내측에서 자유롭게 순환됨과 동시에 액즙이 통공을 통해 김치쪽으로 재공급 될 수 있도록 한다.
또한, 본 발명은 상기 발효 및 숙성기능이 보강된 김치용 저장용기에 김치를 담아, 숙성기간 동안 상기 김치가 액즙에 항상 잠겨있도록 보관하는 하는 김치 숙성방법을 제공한다.
본 발명에 의한 김치용 저장용기에 김치를 보관하게 되면, 저장용기의 누름돌 기능을 통하여 김치속으로 액즙이 충분히 스며드는 것과 동시에 액즙이 용기내에서 순환 가능하여 김치가 항상 액즙에 잠겨 있으므로, 김치의 일부분이 건조해지는 현상이 방지되어 김치가 포장시와 동일한 형태를 갖추면서도 발효 및 숙성되는 동안 김치의 산화를 억제하고 김치에 CO2가 잘 용해되도록 하여 항상 신선한 맛을 느낄 수 있는 김치를 공급할 수 있다는 장점이 있다.
이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 발효 및 숙성기능이 보강된 김치용 저장용기의 구체적인 내용에 대하여 첨부도면을 참조로 상세히 설명하면, 도 1은 본 발명에 따른 김치용 저장용기의 분리 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 김치용 저장용기의 측단면도이며, 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 고정부재의 사시도이고, 도 4는 도 3이 적용된 김치용 저장용기의 측단면도이며, 도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 고정부재의 사시도이고, 도 6은 도 5가 적용된 김치용 저장용기의 정단면도를 나타내고 있다.
도면부호 중 미설명 부호 1은 김치를 나타낸다.
본 발명은 김치가 수용되는 본체(10)의 개방부위가 시트지(30)로 진공 밀폐되는 김치용 저장용기에 있어서, 상기 본체(10)의 내벽면 사방 둘레에 각각 다수의 걸림돌기(11)를 종방향으로 돌출시키는 한편, 상기 본체(10)의 내측 평면적과 일치되는 평면적을 가지며, 상면 둘레 및 중앙에 다수의 통공(21')이 형성되는 밀착부(21a)와, 상기 밀착부(21a)의 둘레에 일체로 상향 절곡되며 본체(10)의 걸림돌기(11)가 끼워지는 걸림홈(22')이 외벽면 사방 둘레에 형성되는 고정부재(20)를 구비하여 상기 고정부재(20)의 밀착부(21a) 바닥을 본체(10)에 수용된 김치의 상면에 밀착시키되, 고정부재(20)의 걸림홈(22')을 본체(10)의 걸림돌기(11)에 단계적으로 끼워 이동중 저장용기가 일측으로 쏠리더라도 김치의 액즙이 밀착부(21a)의 통공(21')을 통해 고정부재(20)의 내측으로 유입되어 상기 고정부재(20)의 내측에서 자유롭게 순환됨과 동시에 액즙이 통공(21')을 통해 김치쪽으로 재공급될 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 포기김치 등의 수용에 적합하도록 밀착부(21b)가 돔형태로 형성되는 고정부재(20)가 함께 제공된다.
또한, 본 발명은 이동중 김치의 유동이 제한 가능하도록 밀착부(21c)의 바닥 중앙에 반구형태의 누름구조가 형성되는 고정부재(20)도 함께 제공된다.
상기 고정부재(20)는 투명 또는 반투명 합성수지재로 성형하되, 설치시 김치가 과도하게 눌리지 않을 정도의 두께를 갖도록 하는 것이 바람직하다.
상기 고정부재(20)는 지지부(22)를 외방으로 경사지게 형성하여 설치시 지지부(22)의 걸림홈(22')에 본체(10)의 걸림돌기(11)가 탄력적으로 결합될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
상기 밀착부(21a)의 상면 둘레에 형성되는 통공(21')은 상면 중앙에 형성되는 통공(21') 보다 촘촘히 형성하여 고정부재(20) 내부로 김치의 액즙이 신속히 유입될 수 있도록 하고 있다.
또한, 본 발명은 본체(10)의 측면에 지시눈금(12)을 형성하여 본체(10)에 수용된 김치의 수용량을 외부에서 용이하게 파악할 수 있도록 하고 있다.
이하, 본 발명에 따른 발효 및 숙성기능이 보강된 김치용 저장용기의 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 김치가 수용되는 본체(10)의 개방부위를 시트지(30)로 진공 밀폐시키게 됨은 종래와 같다.
다만, 본 발명은 본체(10)의 내부에 고정부재(20)를 간단히 설치하여 반찬의 유동방지는 물론, 특히 누름돌 기능을 통해 김치 속으로 액즙이 충분히 스며들도록 함과 동시에 이동중 김치의 일부분이 건조해지지 않도록 액즙을 순환 가능하게 함으로써, 김치를 포장시와 동일한 형태를 갖추면서도 최적의 발효 및 숙성상태로 공급할 수 있도록 하고 있는 것이다.
본 발명은 먼저 담가 놓은 김치를 본체(10)의 측면에 형성된 지시눈금(12)에 따라 적당량을 본체(10)의 내측에 넣은 뒤 김치가 수용된 본체(10)의 내측에 구비된 고정부재(20)를 올려놓게 된다.
상기 고정부재(20)를 김치의 위쪽에 올려놓게 되면, 고정부재(20)의 밀착부(21a) 바닥이 김치의 상면에 완전히 밀착되도록 한 상태에서 지지부(22)의 외벽면 사방 둘레에 형성된 걸림홈(22')을 본체(10)의 내벽면 사방 둘레에 형성된 걸림돌기(11)에 일치시킴과 동시에 밀착부(21a)를 하방으로 눌러 김치가 움직이지 않을 정도로 고정부재(20)의 걸림홈(22')을 본체(10)의 걸림돌기(11)에 단계적으로 끼우게 된다.
상기와 같이 고정부재(20)로 김치를 눌러주게 되면, 상기 고정부재(20)가 통상 김치를 갓 담근 상태와 같이 보존 가능하도록 김치를 눌러 상기 김치속에 있는 공기를 외부로 빼내는 기능, 즉 누름돌 기능을 수행하게 되며 이와 함께 고정부재(20)에 의해 김치의 이동이 제한된 상태로 저장용기에 포장됨에 따라 배송중 저장용기가 반복적으로 쏠리더라도 김치가 저장용기에 최초 공급된 상태와 동일한 상태가 유지되는 것이다.
한편, 본 발명은 상기 고정부재(20)에 의한 김치 유동방지기능과 함께 배송중 저장용기가 반복적으로 쏠려 김치의 액즙이 일측에 고이더라도 상기 액즙이 김치 전반에 자연스럽게 스며들 수 있도록 하는 작용을 동시에 수행하게 된다.
즉, 고정부재(20)가 김치를 누름돌과 같이 눌러주게 되면, 상기 김치의 액즙이 밀착부(21a)에 형성된 통공(21')을 통해 고정부재(20)의 내측으로 유입된다.
상기 밀착부(21a)의 통공(21')을 통해 고정부재(20)의 내측으로 유입된 액즙은 휀스와 같이 밀착부(21a)의 둘레에 일체로 형성된 지지부(22) 안쪽에 고이게 되고 이동 과정에서 상기 액즙이 고정부재(20)의 내측을 자유롭게 이동하면서 밀착 부(21a) 상면 전반에 형성된 통공(21')으로 다시 고정부재(20) 하방에 놓이는 김치로 공급됨에 따라 김치 전체가 건조해지지 않고 김치를 포장시와 동일한 형태를 갖추면서도 최적의 발효 및 숙성상태로 공급할 수 있는 것이다.
상기와 같은 방법으로 김치 저장용기에 김치를 넣어 김치 액즙에 김치가 완전히 잠기도록 한 후, 상기 김치가 넣어진 김치 저장용기를 5~20℃의 온도에서 보관하게 되면, 종래의 일반 저장용기에 보관된 김치에 비하여 맛이 훌륭한 김치를 얻을 수 있다.
또한, 보다 맛이 좋은 김치를 얻기 위하여는, 배추를 세척하고 절단한 후, 10~13% 농도의 소금물에 담가 18~22℃의 온도로 3~4시간 동안 절이고, 주재료인 상기 배추 86 중량부를 기준으로 여기에 부재료인 멸치액젓 3~5 중량부, 고춧가루 2~4 중량부, 마늘 1~3 중량부, 설탕 1~3 중량부, 쪽파 0.5~1.5 중량부, 조미료 0.01~0.02 중량부 및 천일염 1~2 중량부를 혼합하여 제조된 김치를 저장용기에 보관하여 발효 및 숙성시키는 것이 바람직하다.
본 발명에 의한 발효 및 숙성기능이 보강된 김치용 저장용기의 기능성 및 상기 저장용기에 김치를 저장하였을 때 김치 맛의 변화 및 효능을 알아보기 위하여, 본 발명에서는 실험예로서 서로 다른 저장용기에서 숙성된 김치의 pH, 산도, CO2 농도, 젖산균수, 유리 아미노산 함량, GABA 함량 및 글루타민 함량 변화를 알아보았 다.
즉, 본 발명에 의한 발효 및 숙성기능이 보강된 김치용 저장용기에 넣어서 숙성한 김치와 일반 저장용기에 넣어서 숙성한 김치의 pH, 산도, CO2 농도, 젖산균수, 유리 아미노산 함량, GABA 함량 및 글루타민 함량을 비교 측정하였다. 이때, 본 발명에 의한 김치용 저장용기에서 숙성한 김치를 실험군으로 하였으며, 숙성온도에 따라 5℃에서 숙성한 김치를 실험군 1, 20℃에서 숙성한 김치를 실험군 2로 하였다. 또한, 일반 저장용기에서 숙성한 김치를 대조군으로 하였으며, 실험군과 마찬가지로 숙성온도에 따라 5℃에서 숙성한 김치를 대조군 1, 20℃에서 숙성한 김치를 대조군 2로 하였다.
실험예 1: 김치의 pH 및 산도 측정
김치의 발효는 젖산균에 의하여 젖산 이외의 유기산을 생성함으로써 pH가 저하되는데, 일반적으로 김치의 pH 5.8에서 발효가 진행되면 pH 3.8까지 내려가게 된다. 산도와 pH와의 관계는 생성된 산이 김치의 종류, 소금농도, 온도에 따라 용해도가 다르기 때문에 반드시 비례하지는 않으며, 김치 발효가 진행됨에 따라 담금 직후 산도 0.03%에서 1.1%까지 증가하게 된다.
본 실험예 1에서는 실험군 1 및 2와 대조군 1 및 2의 저장기간에 따른 pH와 산도의 변화를 측정하였다.
먼저, 김치의 pH는 김치액즙에 직접 pH 미터(Istek model 740P) 전극을 담가 측정하였다.
또한, 김치의 산도는 일정량의 김치를 취한 후, 여기에 상기 김치와 동량의 증류수를 첨가하여 액즙을 취하고, 상기 액즙의 pH가 8.3이 될 때까지 0.1N NaOH로 적정하여, 액즙을 중화하는데 소요된 상기 0.1N NaOH 양을 젖산(lactic acid)의 함량으로 환산하여 아래의 식과 같이 측정하였다.
Figure 112008009100664-pat00001
상기와 같은 방법으로 실험군 1 및 2와 대조군 1 및 2의 저장기간에 따른 pH 및 산도를 측정하여 비교한 결과가 도 7 내지 도 10에 나타나 있다.
도 7에서 알 수 있는 바와 같이, 5℃에서 저장한 실험군 1과 대조군 1의 김치는 액즙의 pH가 pH 5.2에서 저장 6일까지 pH 5.5로 올라가다가 저장 24일에는 pH 4.2로 낮아졌다. 또한, 도 8에서 알 수 있는 바와 같이, 20℃에서 저장한 실험군 2와 대조군 2의 김치는 액즙의 pH가 pH 5.2에서 저장 2일까지 pH5.5로 올라가다가 급속히 감소하여 저장 12일에는 pH 3.7까지 저하하여 저장 24일까지 pH 변화가 거의 없었다.
김치 맛이 제일 좋다고 알려진 pH 4.2는 실험군 1 및 대조군 1에서는 저장 12일, 실험군 2 및 대조군 2에서는 저장 4일째에 나타났으며, 포장용기에 따라 저장일수를 달리하더라도 pH에 있어서는 큰 차이가 없는 것을 알 수 있었다.
한편, 실험군 1 및 대조군 1의 산도를 나타낸 도 9과, 실험군 2 및 대조군 2의 산도를 나타낸 도 10에서 알 수 있는 바와 같이, 김치의 산도는 김치용 저장용 기에 저장한 실험군의 경우, 일반 저장용기에 저장한 대조군 보다 유의적으로 높은 것을 알 수 있었다.
실험예 2: 김치의 CO 2 농도 측정
김치의 발효 패턴과 CO2 생성량은 밀접한 관계가 있으며, 김치에 함유된 CO2는 김치의 시원한 맛을 부여해주는 성분일 뿐만 아니라, 산도와 함께 중요한 발효 지표가 된다. 김치 발효 중 포장 내부의 CO2는 계속 증가하고, 일정범위의 온도에서 O2 농도는 감소하는 것이 일반적이다. 김치의 종류, 저장온도, 소금농도에 따라 CO2의 발생량은 서로 다르며, 가스상태의 CO2는 김치 액즙 속으로 녹아 들어가 김치의 상큼하고 시원한 맛을 내게 된다.
본 실험예 2에서는 실험군 1 및 2와 대조군 1 및 2의 저장기간에 따른 CO2 농도의 변화를 측정하였다.
김치의 CO2 농도를 측정하기 위하여 먼저 주석산-구연산 염 혼합액을 제조한다. 주석산-구연산 염 혼합액은 2M Na K tartarate 용액과 2M Na citrate 용액을 같은 비율로 혼합하여 제조한다. 이와 같이 제조된 혼합액은 사용 전에 1N NaOH로 미적색이 될 때까지 중화하여 사용한다.
주석산-구연산 염 혼합액의 제조가 완료되면, 500㎖ 삼각플라스크에 0.1N NaOH 10㎖와 상기 주석산-구연산 염 혼합액 5㎖를 취하여 여기에 2배로 희석한 김 치액즙 50㎖를 첨가한다. 그리고, 0.1N HCl로 pH 미터에 의하여 pH 8.3이 될 때까지 적정한다. 적정이 완료되면 아래 식에 의하여 CO2의 함량을 구한다.
Figure 112008009100664-pat00002
V1: 0.1N NaOH ㎖ V2: 0.1N HCl ㎖(titer)
김치의 경우는 pH가 낮아 희석한 김치 액즙을 별도로 취하여 5~10분간 격하게 진탕 또는 80℃에서 가온하여 용존하는 CO2를 완전히 날려 보낸 후, 상기와 같은 방법으로 적정한 수치에서 보정치를 감하여 유리 CO2 함량을 계산하였다. CO2 보정치의 계산은 상기 식과 같다.
상기와 같은 방법으로 실험군 1 및 2와 대조군 1 및 2의 저장기간에 따른 김치액즙 속에 녹아있는 CO2 농도를 측정하여 비교한 결과가 도 11 및 도 12에 나타나 있다.
도 11에서 알 수 있는 바와 같이, 실험군 1 및 대조군 1의 경우 저장 12일까지는 CO2 농도가 지속적으로 증가하였으나, 그 이후에는 감소하는 경향을 보였으며, 실험군 1의 김치액즙의 CO2 양이 대조군 1의 김치액즙의 CO2 양보다 20% 정도 높았다. 이때, 김치액즙 속의 CO2 농도는 발효 12일에 최고에 달하여 3800~4100mg/kg이었으며, 이는 김치를 김치액즙 속에 잠기도록 저장하여 발효시키면 맛이 좋아지는 이유라 할 수 있다.
또한, 도 12에서 알 수 있는 바와 같이, 실험군 2의 김치액즙의 CO2 양이 대조군 2의 김치액즙의 CO2 양보다 역시 높았으며, 발효 12일에는 CO2 농도가 1400~1700mg/kg으로 실험군 1에 비하여 낮았다. 이와 같은 결과는 발효 온도가 높아짐에 따라 발효가 왕성하여 CO2 생성량은 많아지고 포장 내부의 농도는 높아 심하게 부풀지만, 김치액즙 속의 CO2는 감소하기 때문인 것으로 생각된다.
실험예 3: 김치 중의 젖산균수 ( Leuconostoc sp ., Lactobacillus sp .) 측정
김치의 숙성은 저장온도, 식염농도, 원료 및 부재료 등의 여러 가지 요인에 의하여 결정되는 복합적인 발효과정으로서 다양한 미생물이 관여하게 된다.
발효 초기에는 그람음성균과 내생포자를 형성하는 그람양성균이 나타나지만 사멸하고 젖산발효가 일어난다. 김치발효가 진행되어 먹기 좋은 상태의 김치에는 그람양성균, 그람음성균, 효모군집 중에서 그람양성균인 락토바실러스 속(Lactobacillus sp.), 루코노스톡 속(Leuconostoc sp.), 페디코커스 속(Pedicoccus sp.), 엔테로코커스 속(Entrococcus sp.), 락토코커스 속(Lactococcus sp.) 등이 있다. 미생물 개체의 분포와 빈도는 다양하게 나타나지만 주된 미생물을 보면 류코노스톡 메센터로이데스(Leuconostoc mesenteroides), 루코노스톡 파라메센테로이데스(Leuconostoc paramesenteroides), 스트렙토코커스 라피노락티스(Streptococcus raffinolactis), 락토바실러스 플랜타럼(Lactobacillus plantarum), 락토바실러스 사케(Lactobacillus sake) 등이 있으며, 발효 후기에는 발효성 효모인 사카로마이세스 퍼멘타티(Saccharomyces fermentati), 피치아 할로필리아(Pichia halophilia) 등이 알코올과 중간 생성물을 생성하게 된다.
본 실험예 3에서는 실험군 1 및 2와 대조군 1 및 2의 저장기간에 따른 젖산균수의 변화를 측정하였다.
김치 중의 젖산균수는 시료를 생리적 식염수로 희석하여 배지에서 배양, 계수하는 평판계수법(Plate count agar method)으로 측정하였다.
즉, 루코노스톡 속(Leuconostoc sp.)의 경우는 페닐에틸 알코올 아가(phenylethyl alcohol agar)와 수크로오스(sucrose)를 첨가한 PES 배지 42.5g을 증류수 1ℓ에 녹여 121℃에서 15분간 살균한 후, 시료를 접종하여 20℃에서 5일간 평판배양하여 계수하였다. 이때, 상기 PES 배지의 조성은 판크레아틱 다이제스트 카세인(pancreatic digest casein) 15g, 파파익 소이빈 밀(papaic soybean meal) 5g, NaC 15g, 페닐에틸 알코올(phenylethyl alcohol) 2.5g, 아가(agar) 15g이다.
또한, 락토바실러스 속(Lactobacillus sp.)의 경우는 락토바실러스 MRS 브로스 아가 배지(Lactobacillus MRS Broth agar medium) 55g을 증류수 1ℓ에 녹여 121℃에서 15분간 살균한 후, 시료를 접종하고 37℃에서 3~4일간 배양하면서 나타난 콜로니(colony)를 계수하여 희석배수를 곱하여 표시하였다. 이때, 상기 락토바실러스 MRS 브로스 아가 배지의 조성은 박토 프로테오스 펩톤(bacto proteose peptone) 10g, 박토 비프 추출물(bacto beef extract) 5g, 박토 이스트 추출물(bacto yeast extract) 5g, 박토 덱스트로스(bacto dextrose) 20g, 트윈 80(Tween 80) 1g, 암모니움 시트레이트(ammonium citrate) 2g, 소디움 시트레이트(sodium citrate) 5g, 황산 마그네슘(magnesium sulfate) 0.05g, 황산 망간(manganese sulfate) 0.05g, 디포타시움 포스페이트(dipotassium phosphate) 2g, 아가(agar) 15g이다.
상기와 같은 방법으로 실험군 1 및 2와 대조군 1 및 2의 저장기간에 따른 젖산균수(Leuconostoc sp., Lactobacillus sp.)를 측정하여 비교한 결과가 도 13 내지 도 16에 나타나 있다.
도 13은 실험군 1 및 대조군 1의 루코노스톡 속(Leuconostoc sp.) 균의 수를 측정한 것이며, 실험군 1의 루코노스톡 속(Leuconostoc sp.) 균의 수는 발효 6일째부터 급격히 증가하여 발효 12일째에 최고에 달하였으며, 균의 수가 1.1×1010cfu/㎖으로서, 대조군 1의 균의 수인 6×109cfu/㎖ 보다 높았으며, 12일 이후에는 오히려 대조군 1 보다 낮았다.
또한, 도 14은 실험군 2 및 대조군 2의 루코노스톡 속(Leuconostoc sp.) 균의 수를 측정한 것이며, 실험군 2의 루코노스톡 속(Leuconostoc sp.) 균의 수는 발효 4일째에 최고에 달하였으며, 발효 16일까지 일정한 상태를 유지하는 형태로 대조군 2와는 큰 차이가 나타나지 않았다.
또한, 도 15는 실험군 1 및 대조군 1의 락토바실러스 속(Lactobacillus sp.) 균의 수를 측정한 것이며, 실험군 1의 락토바실러스 속(Lactobacillus sp.) 균의 수는 발효 12일에 5.5×109cfu/㎖로 최고에 달하였고, 이는 대조군 1 보다 높은 수치였으며, 그 이후에는 감소하는 경향으로 대조군 1은 발효 18일에 최고에 달하였다.
또한, 도 16은 실험군 2 및 대조군 2의 락토바실러스 속(Lactobacillus sp.) 균의 수를 측정한 것이며, 실험군 2의 락토바실러스 속(Lactobacillus sp.) 균의 수는 발효 2일부터 급격히 증가하기 시작하여 발효 4일에 7.2×109cfu/㎖로 최고에 달하였으며, 이는 대조군 2보다 낮은 수치였다.
따라서, 5℃에 저장한 실험군 1은 대조군 1에 비하여 젖산균수가 높아 김치용 저장용기가 효과적임을 알 수 있었으나, 20℃에서는 김치용 저장용기의 효과가 인정되지 못하였다. 이는 5℃에서 김치를 발효하였을 때 일반 저장용기에 포장된 대조군 1의 김치는 공기 중에 노출되면서 산소에 의하여 혐기성균인 락토바실러스 속(Lactobacillus sp.)과 루코노스톡 속(Leuconostoc sp.)의 증식이 저하된 것이고, 김치용 저장용기에 포장된 실험군 1의 김치는 액즙 속에 잠겨 있으므로 락토바실러스 속(Lactobacillus sp.)과 루코노스톡 속(Leuconostoc sp.)의 생육에 적당한 조건이 주어졌기 때문이다.
실험예 4: 김치 중의 유리 아미노산 함량 측정
유리 아미노산은 김치의 재료로 쓰이는 젓갈과 젖산균에 의하여 생성되며, 영양적으로 중요한 성분일 뿐만 아니라 맛을 좌우하기도 하기 때문에 김치에 있어서는 매우 중요하다.
본 실험예 4에서는 실험군 1 및 2의 저장기간에 따른 유리 아미노산의 함량 변화를 측정하였다.
유리 아미노산의 측정은 김치 5g에 10배량의 증류수를 첨가하고 15분간 끓인 후, 이를 여과하고 50㎖로 정용하여 분석시료로 하였으며, 유도체화 과정을 거친 후 GC-MS로 분석하여 희석배수를 곱하여 측정하였다.
상기와 같은 방법으로 실험군 1 및 2의 저장기간에 따른 유리 아미노산의 함량을 측정하여 비교한 결과가 아래 표 1 및 표 2에 나타나 있다.
아래 표 1은 5℃에서 저장한 실험군 1의 유리 아미노산의 함량을 측정한 결과를 나타내고 있다.
구분 담금 직후(ppm) 발효 10일(ppm) 발효 20일(ppm)
알라닌(Alanine) 368 442 392
글리신(Glycine) 210 230 196
AABA(Alpha-aminobutyric acid) 96 74 84
발린(Valine) 310 326 312
류신(Leucine) 368 360 332
이소류신(Isoleucine) 210 220 224
트레오닌(Threonine) 150 190 162
세린(Serine) 196 194 192
프롤린(Proline) 474 254 260
아스파라긴(Asparagine) 546 164 144
아스파르트산(Aspartic acid) 422 614 690
메티오닌(Methionine) 148 138 130
글루탐산(Glutamic acid) 1826 1144 1322
페닐알라닌(Phenylalanine) 250 226 208
오리니틴(Orinithine) 192 172 198
리신(Lysine) 1110 1164 1172
히스티딘(Histidine) 206 196 192
티로신(Tyrosine) 86 134 88
트리오토판(Tryotophan) 46 8 30
아래 표 2는 20℃에서 저장한 실험군 2의 유리 아미노산의 함량을 측정한 결과를 나타내고 있다.
구분 담금 직후(ppm) 발효 10일(ppm) 발효 20일(ppm)
알라닌(Alanine) 368 444 410
글리신(Glycine) 210 238 218
AABA(Alpha-aminobutyric acid) 96 74 68
발린(Valine) 310 350 312
류신(Leucine) 368 414 340
이소류신(Isoleucine) 210 250 204
트레오닌(Threonine) 150 178 160
세린(Serine) 196 190 182
프롤린(Proline) 474 276 264
아스파라긴(Asparagine) 546 236 248
아스파르트산(Aspartic acid) 422 614 584
메티오닌(Methionine) 148 168 146
글루탐산(Glutamic acid) 1826 1396 1550
페닐알라닌(Phenylalanine) 250 266 206
오리니틴(Orinithine) 192 44 64
리신(Lysine) 1110 1166 932
히스티딘(Histidine) 206 236 136
티로신(Tyrosine) 86 8 6
트리오토판(Tryotophan) 46 32 50
상기 표 1 및 표 2에서 알 수 있는 바와 같이, 김치액즙 중의 유리 아미노산 함량은 실험군 1과 실험군 2에서 크게 다르지 않아, 발효온도에 따라 차이가 인정되지 않았으며, 발효가 진행됨에 따라, 프롤린, 아스파라긴, 트리오토판은 감소하였고, 알라닌, 아스파르트산은 증가하였다. 또한, 가장 함량이 높은 유리 아미노산은 글루탐산, 리신, 아스파라긴, 프롤린, 아스파르트산 순이었다.
글루탐산의 함량이 높은 것은 조미료로부터 기인된 것이며, 리신을 비롯한 그 밖의 유리 아미노산 함량이 높은 것은 원료 젓갈에서 기인된 것으로 생각된다.
실험예 5: 김치 중의 GABA ( Gama - aminobutyric acid ) 및 글루타민의 변화 측정
기능성 물질로 알려진 GABA는 1950년 로버트(Roberts)가 포유류의 소뇌에서 신경전달 억제물질로 발견하였으며, GABA의 함량이 낮으면 알콜성 뇌질환을 유발할 가능성이 높고, GABA는 숙취제거, 불면증 해소, 중풍 치매예방, 비만해소작용, 간기능 활성, 알코올 대사 촉진 기능 등 특히 혈압을 강하해주는 기능이 있어 근래 중요한 기능성 물질로 인정받고 있다.
또한, 글루타민(Glutamine)은 비필수 아미노산으로 물에 녹지 않으며, 수용액상태에서 불안정하기 때문에 액상으로 이용하기 어려운 점이 있다. 우리의 몸속에 글루타민이 고갈되면 치명적이기 때문에 조건부 필수 아미노산이라고도 하며, 소장세포의 유일한 에너지원으로 쓰이고 있다. 또한, 면역을 강화하고 운동 후 근육의 파괴방지효과, 근력강화 등의 목적으로 외국에서 많이 이용되고 있는 아미노산 소재이다.
본 실험예 5에서는 실험군 1 및 2의 저장기간에 따른 GABA 함량 및 글루타민 함량 변화를 측정하였으며, 그 결과가 아래 표 3 및 표 4에 나타나 있다.
아래 표 3은 실험군 1 및 2의 저장기간에 따른 GABA의 함량 변화를 나타낸 것이다.
구분 담금 직후(ppm) 10일 발효(ppm) 20일 발효(ppm)
실험군 1(5℃저장) 226 1554 1396
실험군 2(20℃저장) 226 1328 972
아래 표 4는 실험군 1 및 2의 저장기간에 따른 글루타민의 함량 변화를 나타낸 것이다.
구분 담금 직후(ppm) 10일 발효(ppm) 20일 발효(ppm)
실험군 1(5℃저장) 356 1154 1060
실험군 2(20℃저장) 356 726 1216
상기 표 3 및 4에서 알 수 있는 바와 같이, 김치 중의 GABA는 5℃에서 발효시켰을 때, 226ppm에서 발효 10일째에 1554ppm, 20일째에는 1396ppm으로 급속히 증가하였으며, 20℃에서 발효시켰을 때 역시 증가 경향은 같았다. 또한, 김치 중의 글루타민은 5℃에서 발효시켰을 때, 356ppm에서 발효 10일째에 1154ppm, 20일째에는 1060ppm으로 증가하였으며, 20℃에서 발효시켰을 때 역시 같은 경향을 나타내었다.
따라서, 본 발명에 의한 김치에는 기능성 물질인 GABA와 글루타민이 다량 존재하여 기능성이 높은 김치라고 할 수 있으며, 이는 김치 속에 존재하는 다양한 젖산균에 의하여 생성되는 것으로 여겨진다.
도 1은 본 발명에 따른 김치용 저장용기의 분리사시도
도 2는 본 발명에 따른 김치용 저장용기의 측단면도
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 고정부재의 사시도
도 4는 도 3이 적용된 김치용 저장용기의 측단면도
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 고정부재의 사시도
도 6은 도 5가 적용된 김치용 저장용기의 정단면도
도 7은 실험군 1 및 대조군 1의 저장기간에 따른 pH를 측정한 그래프
도 8은 실험군 2 및 대조군 2의 저장기간에 따른 pH를 측정한 그래프
도 9는 실험군 1 및 대조군 1의 저장기간에 따른 산도를 측정한 그래프
도 10은 실험군 2 및 대조군 2의 저장기간에 따른 산도를 측정한 그래프
도 11은 실험군 1 및 대조군 1의 저장기간에 따른 CO2 농도를 측정한 그래프
도 12는 실험군 2 및 대조군 2의 저장기간에 따른 CO2 농도를 측정한 그래프
도 13은 실험군 1 및 대조군 1의 저장기간에 따른 루코노스톡 속(Leuconostoc sp.) 균의 수를 측정한 그래프
도 14는 실험군 2 및 대조군 2의 저장기간에 따른 루코노스톡 속(Leuconostoc sp.) 균의 수를 측정한 그래프
도 15는 실험군 1 및 대조군 1의 저장기간에 따른 락토바실러스 속(Lactobacillus sp.) 균의 수를 측정한 그래프
도 16은 실험군 2 및 대조군 2의 저장기간에 따른 락토바실러스 속(Lactobacillus sp.) 균의 수를 측정한 그래프

Claims (12)

  1. 김치가 수용되는 본체(10)의 개방부위가 시트지(30)로 진공 밀폐되는 김치용 저장용기에 있어서,
    상기 본체(10)의 내벽면 사방 둘레에 각각 다수의 걸림돌기(11)를 종방향으로 돌출시키는 한편, 상기 본체(10)의 내측 평면적과 일치되는 평면적을 가지며, 상면 둘레 및 중앙에 다수의 통공(21')이 형성되는 밀착부(21a)와, 상기 밀착부(21a)의 둘레에 일체로 상향 절곡되며 본체(10)의 걸림돌기(11)가 끼워지는 걸림홈(22')이 외벽면 사방 둘레에 형성되는 고정부재(20)를 구비하여 상기 고정부재(20)의 밀착부(21a) 바닥을 본체(10)에 수용된 김치의 상면에 밀착시키되, 고정부재(20)의 걸림홈(22')을 본체(10)의 걸림돌기(11)에 단계적으로 끼워 이동중 저장용기가 일측으로 쏠리더라도 김치의 액즙이 밀착부(21a)의 통공(21')을 통해 고정부재(20)의 내측으로 유입되어 상기 고정부재(20)의 내측에서 자유롭게 순환됨과 동시에 액즙이 통공(21')을 통해 김치쪽으로 재공급 될 수 있도록 하며,
    이때, 상기 고정부재(20)는 지지부(22)를 외방으로 경사지게 형성하여 설치시 지지부(22)의 걸림홈(22')에 본체(10)의 걸림돌기(11)가 탄력적으로 결합될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 발효 및 숙성기능이 보강된 김치용 저장용기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 고정부재(20)의 밀착부(21b)가 포기김치 등의 수용에 적합하도록 돔형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 발효 및 숙성기능이 보강된 김치용 저장용기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 고정부재(20)는 이동중 김치의 유동이 제한 가능하도록 밀착부(21c)의 바닥 중앙에 반구형태의 누름구조가 형성되는 것을 특징으로 하는 발효 및 숙성기능이 보강된 김치용 저장용기.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 밀착부(21a)의 상면 둘레에 형성되는 통공(21')은 상면 중앙에 형성되는 통공(21') 보다 촘촘히 형성하여 고정부재(20) 내부로 김치의 액즙이 신속히 유입될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 발효 및 숙성기능이 보강된 김치용 저장용기.
  6. 제1항, 제2항, 제3항 및 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    본체(10)의 측면에 지시눈금(12)을 형성하여 본체(10)에 수용된 김치의 수용량을 외부에서 용이하게 파악할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 발효 및 숙성기능이 보강된 김치용 저장용기.
  7. 제1항, 제2항, 제3항 및 제5항 중 어느 한 항의 발효 및 숙성기능이 보강된 김치용 저장용기를 이용한 김치 숙성방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 숙성방법은 상기 김치용 저장용기에 김치를 담아, 숙성기간 동안 상기 김치가 액즙에 항상 잠겨있도록 보관하는 것을 특징으로 하는 김치 숙성방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 김치 숙성 시 온도는 5~20℃인 것을 특징으로 하는 김치 숙성방법.
  10. 제1항, 제2항, 제3항 및 제5항 중 어느 한 항의 발효 및 숙성기능이 보강된 김치용 저장용기를 이용하여 제조된 김치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 김치는 주재료인 배추 86 중량부를 기준으로 여기에 부재료인 멸치액젓 3~5 중량부, 고춧가루 2~4 중량부, 마늘 1~3 중량부, 설탕 1~3 중량부, 쪽파 0.5~1.5 중량부, 조미료 0.01~0.02 중량부 및 천일염 1~2 중량부를 혼합하여 제조되는 것을 특징으로 하는 김치.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 김치는 pH 3.5~5.0, 산도 0.3~0.9%, CO2 농도 1400~4100mg/kg, 락토바실러스 속(Lactobacillus sp.)균의 수 4.5×109~7.2×109cfu/㎖ 루코노스톡 속(Leuconostoc sp.)균의 수 5.0×109~1.1×1010cfu/㎖, GABA 함량 900~1600ppm 및 글루타민 함량 700~1300ppm인 것을 특징으로 하는 김치.
KR1020080011246A 2007-08-16 2008-02-04 발효 및 숙성기능이 보강된 김치용 저장용기, 이를 이용한김치 숙성방법 및 이에 의해 제조된 김치 KR100835557B1 (ko)

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