KR100899869B1

KR100899869B1 - 분말 김치의 제조방법 및 이에 의해 생성되는 김치 조성물

Info

Publication number: KR100899869B1
Application number: KR1020070062855A
Authority: KR
Inventors: 정용현; 최문경
Original assignee: 정용현
Priority date: 2006-06-26
Filing date: 2007-06-26
Publication date: 2009-05-29
Also published as: US20100015283A1; WO2008002058A1; KR20070122412A; JP2009540861A

Abstract

본 발명은 분말 김치의 제조방법 및 이에 의해 생성되는 김치 조성물에 관한 것으로서, 김치를 분쇄 또는 파쇄하여 생성된 분쇄물 또는 파쇄물에 전분, 덱스트린, 치이즈, NaHCO₃, KHCO₃, CaCO₃, 글루타민산나트륨, 젤라틴, 아데니톨(adenitol), 유제품 또는 가공유제품, 당알코올 및 곡류 분말로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 것을 발효공정 전이나 발효공정 후에 배합하는 단계; 및 상기 배합물을 동결 건조시켜 분말화하는 단계분말 김치의 제조방법 및 이에 의하여 생성되는 김치 조성물을 제공할 수 있다.

분말김치, 동결 건조

Description

분말 김치의 제조방법 및 이에 의해 생성되는 김치 조성물{METHOD OF PREPARING POWDER KIMCHI AND KIMCHI COMPOSITION USING THE SAME}

본 발명은 김치를 주원료로 하는 분말 김치의 제조방법 및 이에 의해 생성되는 김치 조성물에 관한 것으로, 김치와 김치 유산균이 함유된 김치 파쇄물에 동결 안정제를 첨가하여 동결 건조시킴으로써 일정한 입자로 규격화하여, 김치에 함유되는 고유의 영양소와 그의 대사 산물 및 김치유산균을 용이하게 섭취할 수 있는 분말 김치의 제조방법 및 이에 의해 생성되는 김치 조성물에 관한 것이다.

김치는 소금에 절인 채소와 양념으로 이루어지는 한국의 전통 음식으로서, 김치가 갖는 여러 가지 효능 및 기능성이 일찍부터 알려져 왔다. 예컨대, 소화촉진이나 면역성의 강화 등의 생체 조절 기능과, 항균성, 소염성, 항돌연변이성, 항암성 등을 통한 질병의 예방, 그리고 상처의 치료성 향상, 혈중 콜레스테롤의 저하, 생체리듬의 조절, 노화억제, 다이어트효과 등 이루 헤아릴 수 없는 중요한 기능이 보고되어 왔으며 이러한 김치의 복합적인 고기능성은 김치 유산균을 전제로 하는 것임이 알려져 왔다.

한편, 김치는 국제적으로도 이미 많이 알려진 식품이 되었다. 일본의 경우, 김치 특유의 맛과 관련된 유산균을 찾아내어 일본식 김치인 스께모노(漬物)를 만드는데 첨가함으로써 깊은 맛을 내는 스께모노를 개발한 바 있으며, 미국의 경우는 정부 차원에서 김치박물관을 건립하고 있는 중에 있다고 전해진다. 또한, 최근 사스(SARS; 중증급성호흡기증후군)와 조류독감 등의 여파로 국내외적으로 김치열풍이 불어 김치에 대한 관심과 더불어 일본, 중국, 대만, 홍콩, 싱가포르 등 여러 국가에 수출이 대폭 증가하고 있다.

김치의 발효과정에서 생성되는 유익한 균은 유해 미생물을 퇴치하는 효과가 있고, 최근 유산균이 코로나바이러스의 감염 억제 효능도 있다는 연구결과가 발표된 바 있지만, 전반적으로 김치 유산균에 대한 과학적 연구가 아직은 미진한 편이라고 할 수 있다. 외국의 경우 요쿠르트 및 치즈 등의 전통적인 발효식품에 사용되는 미생물 연구에 대규모의 투자를 하고 있으며 특히, 치즈 공정에 사용되는 미생물인 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis)의 유전체가 프랑스 연구자들에 의해 완성된 바 있으며, 이러한 사실에 비추어 볼 때 우리의 전통식품인 김치에 포함된 김치 유산균에 대한 체계적이고 과학적인 연구 또한 요망된다 할 것이다.

현재까지 지구상에 존재하는 미생물중 극소수만이 알려져 있을 뿐 나머지에 대한 정보는 전무한 실정이다. 김치 유산균을 비롯하여 알려지지 않은 다양한 종류의 미생물들로부터 항균펩타이드와 같은 유용 산물들을 개발하고 인류가 지금까지 해 왔듯이 미생물들을 이용하여 항생제의 독성 및 내성의 문제, 식중독, 천연 방부제의 개발, 감염성 질병의 자연적 치유방법 개발 등 인류의 보건환경 개선을 위한 토대를 마련하여야 한다고 생각된다.

한편 김치는 발효식품으로서 다른 건강 기능 식품에 비해 유통기한이 짧은 편이며 매우 강한 맛과 향으로 인해 익숙하지 못한 외국인들에게는 감당하기 힘든 식품으로 인식될 수 있는 조건이 있다. 또한, 신세대들의 음식섭취의 서구화로 인해 김치섭취를 꺼리는 사람들을 위하여 간편식의 김치분말, 김치분말캅셀, 김치분말과립, 김치분말정제 등 대안 식품의 개발이 필요하며, 또한 섭취 후 위장에서의 위산과 담즙산 등에 의해 사멸되는 유익 유산균종이 존재하고 있다. 또한 살아있는 유산균의 저장은 사람들의 섭취방법에 있어서 중요한 조건이 되고 수분이 존재하는 유기물내에서는 유산균이 생물이기 때문에 산과 개스를 발생한다. 그러므로 액상으로 저장하는 데는 유통기한이 짧기 때문에 건조해서 저장할 수 있다면 오랜 기간 유통기한을 유지할 수 있을 것이다.

저장방법에 있어서 건조 공정은 유산균의 안정성에 매우 중요한데 저온열풍에 의한 건조는 공정비용은 적게 들지만, 건조를 위한 고온 열풍에 의한 사멸이 많기 때문에 유산균의 활성도가 낮다. 따라서, 통상적으로 산업계에서나 연구소에서는 동결 진공 건조 방법에 의해 유산균을 보존하고 있는 실정이다.

그러나, 유산균 발효물을 가지고 그대로 동결공정을 거칠 때 유익균인 유산균이 최대한의 숫자가 생존해야 그 가치가 있으며, 그에 연계하여 동결에 대한 유산균의 세포파괴 문제점이 선행하여 해결되지 않으면 안된다. 즉, 김치의 유용한 성분의 섭취를 통한 인체내 흡수는 물론 김치유산균이 위산과 답즙산 등에 살아 남아 소장과 대장에서 그 기능을 최대로 발휘할 수 있도록 유도할 필요가 있다.

유산균은 발효산물을 이용한 산업에 이용되기 때문에 유통기간 중 생존율은 매우 중요하다. 경구 섭취시 pH가 4이하의 강산성의 위장환경에 견뎌야 하고 담즙산의 환경에서도 견뎌야 하고, 장내에서 활성을 나타내고 장내 정착 후 유산균의 발육과 번식이 일어나야 그의 기능이 제대로 나타난다고 볼 수 있다. 산업계에서는 일부 시판 유산균들의 유통기간 동안 그의 활성에 대한 문제점들을 제기해 오고 있으며 그에 관한 개선에 기능식품산업계는 노력중에 있다.

이러한 점에서, 김치 성분과 그 대사 산물 및 김치 유산균을 보다 효율적으로 섭취할 수 있도록 하기 위하여, 김치를 효율적으로 동결 건조하여 김치 유산균의 파괴를 최대한 억제할 수 있는 방법이 시급히 요망된다고 할 수 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 김치에 함유되는 고유의 영양소와 그의 대사 산물 및 김치유산균을 용이하게 섭취할 수 있도록 하는 김치 분말의 제조 방법 및 이에 의하여 생성되는 김치 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 김치에 동결안정제를 첨가하여 동결건조시키되 동결 건조에 대한 안정성을 확보하고, 김치유산균의 파괴를 방지하여, 유산균의 수를 최대로 확보할 수 있는 김치 분말의 제조 방법 및 이에 의하여 생성되는 김치 조성물을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

또한 본 발명은 추가적인 유산균 코팅 처리에 의하여 김치 본래의 향과 맛의 마스킹효과를 달성하고, 김치 조성물을 다양한 계층의 사람들이 부담없이 섭취할 수 있도록 하며, 김치 유산균의 유통기간을 장기간 확보할 수 있으며, 섭취후 위산 및 답즙산에 견딜 수 있으며 장내에서는 유산균의 발육과 번식을 유도하고 장내정착성과 인체 유용성발휘로 인한 효능을 제공할 수 있는 김치 분말의 제조방법 및 이에 의하여 생성되는 김치 조성물을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 김치를 분쇄 또는 파쇄하여 생성된 분쇄물 또는 파쇄물에 전분, 덱스트린, 치이즈, NaHCO₃, KHCO₃, CaCO₃, 글루타민산나트륨, 젤라틴, 아데니톨(adenitol), 유제품 또는 가공유제품, 당알코올 및 곡류 분말로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 것을 발효공정 전이나 발효공정 후에 배합하는 단계; 및 상기 배합물을 동결 건조시켜 분말화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 분말 김치의 제조방법을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 측면에 의하면, 김치를 분쇄 또는 파쇄하여 생성된 분쇄물 또는 파쇄물에 전분, 덱스트린, 치이즈, NaHCO₃, KHCO₃, CaCO₃, 글루타민산나트륨, 젤라틴, 아데니톨(adenitol), 유제품 또는 가공유제품, 당알코올 및 곡류 분말로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 것을 발효공정 전이나 발효공정 후에 배합하는 단계; 상기 배합물에 살균처리하여 발효시킨 김치발효액이나 분리동정된 유산균을 발효 스타터로 첨가한 후 발효시키는 단계; 및 상기 발효물을 동결 건조시켜 분말화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 분말 김치의 제조방법을 제공할 수 있다.

삭제

여기에서, 김치를 분쇄 또는 파쇄하여 생성된 분쇄물 또는 파쇄물에 전분, 덱스트린, 치이즈, NaHCO₃, KHCO₃, CaCO₃, 글루타민산나트륨, 젤라틴, 아데니톨(adenitol), 유제품 또는 가공유제품, 당알코올, 곡류 분말로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 것을 발효공정 전이나 발효공정 후에 배합하는 단계에서, 탄수화물이 함유된 식용품 중에서 선택된 1종 이상을 유산균 발효시킨 것을 추가적으로 배합하되, 상기 탄수화물이 함유된 식용품은, 식용 식물 파쇄물이나 추출물, 파쇄된 곡물이나 추출물, 파쇄된 과채류나 추출물, 파쇄된 해조류나 추출물, 파쇄된 과일류, 파쇄된 채소류, 두류나 두류가공품, 고구마나 고구마 가공품, 감자나 감자 가공품, 마나 마 가공품, 엽록소 함유식품, 배아 가공식품, 클로렐라 식품, 스피루리나 식품, 효모식품, 효소식품, 고추장, 청국장, 된장, 절임류, 버섯류, 식이섬유, 탄수화물, 구아검, 젤란검, 우유함유 카제인단백질, 유단백질, 인삼류 및 다류 및 침채류 중에서 선택된 어느 하나인 것이 바람직하다.
또한, 상기 유제품 또는 가공유제품은, 우유, 유당, 유단백질, 전지분유 및 연유 중에서 선택된 어느 하나일 수 있다.

삭제

또한, 상기 곡류 분말은 쌀가루, 밀가루, 메밀가루, 보리가루, 수수가루, 조 가루, 기장가루 및 옥수수가루 중에서 선택된 어느 하나인 것이 바람직하다.

본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 상기 방법에 따른 분말김치 조성물로서, 장류 분말과 유산균 분말을 추가적으로 배합하되, 분말 1g당 1천~1000억 CFU의 유산균수를 함유하는 분말 김치 조성물을 제공할 수 있다.

여기에서, 상기 장류 분말은, 고추장분말, 된장분말, 춘장분말, 초고추장분말, 청국장분말, 쌈장분말, 막장분말 및 집장분말 중에서 선택된 어느 하나 또는 이들의 혼합물일 수 있다.

또한, 상기 분말은 10~180 메쉬 크기일 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 김치를 분쇄 또는 파쇄하여 생성된 분쇄물 또는 파쇄물에, NaHCO₃, KHCO₃, CaCO₃, 글루타민산나트륨, 젤라틴, 아데니톨, 당알코올, 유제품 또는 가공유제품, 덱스트린, 전분 및 곡류 분말로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 것을 혼합하는 단계; 상기 혼합물을 발효시키고, 젤란검, 카제인단백질 및 다시마분말로 구성된 군에서 선택된 1가지 이상의 것을 첨가하고 혼합하는 단계; 및 상기 혼합물을 동결 건조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 분말 김치의 제조방법을 제공할 수 있다.
여기에서, 상기 유제품 또는 가공유제품은, 우유, 유당, 유단백질, 치이즈, 전지분유, 및 연유 중에서 선택된 어느 하나일 수 있다.

삭제

또한, 상기 곡류 분말은, 쌀가루, 밀가루, 메밀가루, 보리가루, 수수가루, 조가루, 기장가루 및 옥수수가루 중에서 선택된 어느 하나일 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 발효된 김치 55~96.75중량%를 파쇄하여 김치파쇄물을 생성하는 단계; 상기 김치파쇄물에 덱스트린 0.5~5중량% 및 분유 1~10중량%를 첨가하는 단계; 상기 덱스트린 0.5~5중량% 및 분유 1~10중량%가 첨가된 김치파쇄물을 5~40℃에서 3~24시간 동안 유지하여 발효시키는 단계; 상기 발효물에 덱스트린 0.5~5중량%, 분유 1~35 중량%, 젤란검 0.05~3중량%, 카제인나트륨 0.1~7 중량% 및 다시마분말 0.1~5중량%를 첨가하고, 교반하여 상기 발효물을 코팅 처리하는 단계; 및 상기 코팅 처리된 발효물을 -20~-60℃에서 동결한 다음, 5~40℃에서 1~5일 동안 건조시키는 단계를 포함하는 분말 김치의 제조방법을 제공할 수 있다.

여기에서, 상기 김치파쇄물에 덱스트린 0.5~5중량% 및 분유 1~10중량%를 첨가하는 단계 이후, 60~130℃에서 10~60분 동안 압력 0.1~5kg/cm²으로 살균하거나 0.5~5kGy로 방사선 살균하는 단계; 및 분리동정된 유산균을 첨가하는 단계를 더 포함하도록 구성할 수도 있다.

본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 상기한 방법에 의해 제조된 분말김치와, 살아 있는 유산균 함유 분말을 배합하되, 상기 배합물의 g 당 유산균수는 10만 CFU 이상인 것을 특징으로 하는 분말김치 조성물을 제공할 수 있다.

여기에서, 상기 분말 김치는 50~99.99 중량%이며, 상기 살아있는 유산균 함유 분말은 0.01~50 중량%일 수 있다.

또한, 상기 분말김치 조성물의 분말은 10~180 메쉬 크기인 것이 바람직하다.

한국내에 알려진 김치의 종류를 보면 배추 김치, 통배추 김치, 양배추 김치, 깍두기, 동치미, 쑥갓 김치 등 그 종류만도 수십가지에 달하는데, 이들 김치의 각기 주원료는 다소 다르나 부재료의 사용이 유사한데 공통점이 있으며, 본 발명에서는, 이러한 모든 종류의 김치를 그 원료로서 사용할 수 있다. 본 발명은 이러한 모든 종류의 김치에 모두 적용될 수 있는 것이며, 이하, 이러한 김치를 이용하여 본 발명에 의한 김치 분말을 제조하는 방법과 이를 이용하여 김치 조성물을 생성하는 방법으로서 배추김치를 그 대표적인 예로 하여 보다 상세히 기재한다.

가. 원료선정 및 김치원료의 전처리

우수품질로 선정된 배추와 마늘, 파, 생강 등을 전통적인 배합비율로 하여 원료 무게를 측정한다. 예컨대, 성분배합비율(무게 중량비, w/w)로, 배추 75~85%, 무 10~20%, 쪽파 2~5%, 생강 0.5~2%, 마늘 1~2%, 고춧가루 0~0.3%, 소금 0.2~0.5%, 설탕 1~2%, 멸치액젓 1~2%, 새우젓 1~2%, 밀가루풀 1~2%, 김치발효액 0.2~1%을 배합할 수 있다.

상기 재료를 흐르는 물에 충분히 세척한 다음 체에 받쳐 물기를 제거한다. 이러한 세척공정은 이물질 및 흙과 세균 등을 제거하기 위함이다. 멸치액젓과 새우젓은 살균한 것을 사용하는데, 그 이유는 생선 내장과 외피 등에 존재할 수 있는 잡균들의 침입을 막아 김치 발효 중에 유산균의 발효를 이롭게 하기 위함이다.

배추를 2등분하고 2등분한 배추에 정제염을 골고루 배추 속 부위까지 가하고 6시간동안 방치하여 삼투압에 의한 일반세균의 사멸조건과 세정작업을 고려하고 절인 후 4차례에 걸쳐 흐르는 정제수에 세척과 헹굼 공정을 행하고 체에 받쳐 물기를 제거한다.

나. 재료의 파쇄

구경 2~5mm 판이 부착된 살균처리된 쵸퍼에 상기한 바와 같이 전처리 공정을 거친 배추 75~85 중량%와 무 10~20 중량%, 마늘 1~2 중량%, 쪽파 2~5 중량%, 생강 0.5~2 중량%, 새우젓 1~2 중량% 등으로 구성된 김치 원료를 모두 통과시켜 파쇄시킨다. 파쇄 공정은 김치유산균의 발효공정 속도를 높여주고 김치원료들의 영양소가 고루 혼합되도록 하여, 유산균의 발육과 성장에 도움이 되는 고른 영양소의 배지상태를 조성하고 유산균의 발효 접근성을 양호하게 하며 발효공정 후 김치발효액의 코팅공정을 양호하게 하기 위함이다. 이는 김치 조직을 미세하게 파쇄한 경우, 김치 조직 내에 함유되어 있는 탄수화물을 유산균이 보다 용이하게 이용할 수 있다는 점에 기인하는 것이다.

다. 원료의 혼합

파쇄된 배추와 무, 마늘, 쪽파, 생강, 새우젓 재료와 살균된 멸치액젓과 소금, 설탕, 고추가루, 밀가루풀 등을 전통적인 종래의 김치 원료 혼합 방법에 준하여 혼합한다. 필요에 따라, 김치재료에 추가적으로, 식용 식물파쇄물이나 추출물, 파쇄된 곡물이나 추출물, 파쇄된 과채류나 추출물, 파쇄된 해조류나 추출물, 파쇄된 과일류, 파쇄된 채소류, 두류나 두류가공품, 고구마나 고구마가공품, 감자나 감자가공품, 마나 마가공품, 엽록소함유식품, 배아가공식품, 클로렐라식품, 스피루리나식품, 효모식품, 효소식품, 청국장, 된장, 절임류, 버섯류, 식이섬유, 탄수화물, 구아검, 젤란검, 카제인단백질, 유단백질, 인삼류, 다류, 침채류 등을 각각 유산균 발효시킨 것 또는 이들의 2가지 이상의 혼합물 등을 유산균 발효시킨 것, 파쇄된 김치원료, 기능성 김치, 김치 또는 발효된 김치 등에 대해서 유산균의 발육촉진과 안정성을 위해 NaHCO₃, KHCO3, CaCO₃, 글루타민산나트륨, 젤라틴, 글리세롤, adenitol, 당알코올, 치즈분말, 우유, 우유에서 유래한 가공유제품, 유당, 유단백질, 분유의 인위적 조성물, 우유의 인위적 조성물, 유제품의 조성물, 가축으로부터 유래한 유제품, 덱스트린, 전분, 쌀가루, 밀가루, 옥수수가루, 곡물가루, 분유, 두유 등을 각기나 2가지 이상의 혼합물을 첨가할 수도 있다.

고추가루는 통상적인 배합비율보다는 적게 넣어 매운 맛과 향을 배제할 수 있으며, 고추가루를 넣지 않는 조건은 전통 백김치의 제조 조건이 될 수 있다. 모 든 원료의 최종혼합 후 김치발효물 내 유해미생물이 전혀 없는 조건을 선택 시 방사선살균이나 가열살균을 병행할 수 있다.

라. 김치액 발효 및 여과

살균된 발효탱크에 모든 원료를 넣고 교반 혼합한 다음 선정한 김치 유산균종 (배추 1g당 유산균 1~5백만 CFU)이나, 미리 발효된 김치 발효액 0.2~1 중량%(배추 1g당 김치 혼합유산균 1~5백만 CFU)를 첨가하여 교반 혼합하고, 3일동안 섭씨온도 16~25도에서 발효시킨 다음 30~20mesh의 스크린이 장착된 여과기를 통과시킨다. 발효공정 후 필요에 따라서는 적색소, 매운맛, 산성분과 염성분을 제거하거나 이온교환수지나 특수여과시스템을 통과시켜 유익한 성분과 유산균만을 취하거나 또는 유산균 만을 농축하여 취한 것으로 다음 차기공정을 진행시킬 수도 있다.

마. 동결안정제 첨가

상기 김치 분쇄물 또는 파쇄물에 탈지분유, 탈지유, 전분, 덱스트린, 글리세롤, NaHCO₃, KHCO₃, CaCO₃, 글루타민산나트륨, 젤라틴, 아데니톨(adenitol), 당알코올, 우유, 우유에서 유래한 치즈와 같은 가공유제품, 유당, 유단백질, 분유의 인위적 조성물, 우유의 인위적 조성물, 유제품의 조성물, 가축으로부터 유래한 유제품, 쌀가루, 밀가루, 옥수수가루, 곡물가루, 치이즈, 전지분유, 연유 및 두유중에서 선택된 1종 이상의 것을 발효공정 전이나 발효공정 후에 배합하여, 동결건조에 있어, 안정성을 부여한다.

바. 진공동결건조

동결안정제가 첨가된 발효김치를 섭씨 -40~-50℃에서 급속동결하고 섭씨 15~40도에서 감압 0.01~4.58mmHg의 조건에서 건조공정을 거쳐 진공동결건조시킨다. 본 진공동결건조 단계는 하기 1차 내지 3차 코팅단계 전/후, 또는 각각의 코팅단계후에 이를 수행할 수 있다.

사. 코팅

1) 1차 코팅

구아검:젤란검(1:1, W/W)을 0.1~1.3 중량%용액으로 조제한 것을 김치발효액에 대한 배합비율 0.1~35 중량%로 투입하여 교반,혼합하고 코팅처리한다. 구아검은 구아식물의 종자에서 얻는 고무질로 갈락토만난으로 구성되어 있어 수화가 잘 되고 냉수에서도 점성이 높은 용액을 형성한다. 자연 고무질 중에서 점도가 가장 크며, 2~3%의 용액에서 겔을 형성한다. 따라서 동결건조공정상에서 유산균의 세포파괴를 방지하는데 추가적인 도움을 줄 수 있으며, 구아검으로 코팅된 유산균인 본 완제품을 섭취 후 비소화성 다당류이기에 담즙산이나 단백질소화 효소에 의해 이상없이 소장내로 이동이 가능하고 구아검은 김치구성성분들과 혼재되어 있기 때문에 소장내에서는 당질분해효소에 의해 소화흡수는 불가능하나 분해가 가능해져 김치유산균의 발육과 성장이 가능해진다. 젤란검은 발효대사산물로 저농도의 수용액 상에서도 강한 겔강도를 보여 pH3.5 등의 산성조건에서 안전성이 뛰어나다. 그렇기 때문에 구아검과 젤란검으로 코팅처리된 김치유산균이 위산으로부터 보호를 받게 구성한 것이다.

2) 1차 입자화

필요에 따라, 진공동결 건조물을 40~20 mesh사이즈의 스크린이 장착된 오실레이터나 체를 통과시켜 입자를 고르게 만든다.

3) 2중 코팅

카제인단백질을 0.1~1.3 중량% 용액으로 조제한 것을 입자화된 건조물에 대한 배합비율 0.1~28 중량%로 투입하여 고속교반하여 코팅처리하고 상기에서와 같이 진공동결건조하는 방법을 사용한다거나 유동층조립기(유입온도 섭씨 50도, 배출온도 섭씨 40도, 코팅액 분사속도 11ml/분, roter 300 RPM)를 사용하여 카제인단백질 용액을 분사공정과 건조공정을 반복하면서 코팅처리를 한다.

우유단백질은 카제인단백질이 78~80%를 구성하고 있다. 그런데 그 카제인 단백질은 pH 5.2~5.3으로 되면 응고물(curd clot)로서 침전을 일으킨다. 이는 유산균에 의해 젖산 발효가 일어난 우유가 젖산에 의해 등전점의 산도에서 커드가 형성되어 응고되는 형태를 흔히 볼 수 있다. 또는 어린아기가 젖을 먹고 난 후 구토 시 응고되어 있는 우유가 바로 casein이 위산에 의해 paracasein으로 변화된 것으로 같은 원리에서 빚어진다. 이때 김치분말을 포함한 카제인단백질로 코팅된 김치유산균을 섭취한 후 위산에 접촉 시 불용성의 파라카제인 단백질로 변화하면서 활성의 유산균과 위산과의 접촉을 막을 수 있다.

4) 3중코팅

다시마분말을 0.1~5 중량% 용액으로 한 것을 카제인단백질이 코팅된 분말 외피면에 3중 코팅처리를 한다. 2중 코팅물에 대한 다시마용액의 배합비율 0.1~28 중량%로 투입하여 고속교반하여 코팅처리하고 상기에서와 같이 진공동결건조 하는 방법을 사용한다거나 유동층조립기(유입온도 섭씨 50도, 배출온도 섭씨 40도, 코팅액 분사속도 11ml/분, rotor 300 RPM)를 사용하여 다시마용액을 분사공정과 건조공정을 반복하면서 최종 코팅제품의 수분함량이 2~3%로 하여 코팅처리를 완결한다.

다시마분말은 천연 식용물질로 오랜 옛날부터 식용하여온 식품재료로서 그의 구성성분으로서는 단백질 7%, 지방질 1.5%, 탄수화물 49%, 무기질 26.5% 정도를 함 유한다. 탄수화물 중 5~10%는 섬유소인데 나머지는 알긴산을 주체로 한 라미나린, 푸코이딘 등의 다당류이다. 이것들은 잘 소화되지 않으며 칼로리원(源)으로는 거의 이용되지 않으나, 요오드칼륨칼슘 등 무기질이 풍부하다. 따라서 다시마용액은 알긴산과 퓨코이단과 같은 다당류를 함유하고 있어 위산과 같이 pH가 5이하인 환경조건 하에서는 겔화하는 특성을 가지고 있다. 따라서 다시마용액으로 둘러싸인 김치유산균은 위산으로부터 접근을 막아 유산균의 발육과 번식력을 잃지 않게 된다. 다시마용액으로 둘러싸인 코팅유산균은 pH 7.0~8.8의 알칼리성인 소장상부와 대장에서는 붕괴되고 유산균은 장내에 정착하고 발육, 번식하여 정장작용과 면역력증진 등 다양한 기능을 발휘하게 되는 것이다. 한편 다시마용액을 톳, 미역, 감태와 같은 갈조류용액을 코팅액으로 대신할 수 있다.

한편 알칼리성 조건하에서 김치유산균을 코팅한 다수의 성분으로 구성된 다시마용액은 다수의 단백질과 다당류 등으로 조밀하게 구성되어 있어 취장액과 소장에서 분비되는 단백질분해효소와 당질분해효소 그리고 약알칼리 환경조건에 의해 겔화된 조직이 서서히 붕괴되기 때문에 코팅 내부에 있던 김치유산균의 생육, 발육활동과 김치자체의 영양성분과 생리활성성분을 소화흡수함으로 인해 인체건강을 갖게 한다.　

5) 2차 입자화

필요에 따라, 100~20 mesh의 스크린이 장착된 체나 오실레이터 안에 건조된 3중 코팅 김치유산균을 넣고 교반에 의해 스크린을 통과시켜 고른 입자의 3중 코팅 김치유산균으로 제조하여 본 발명의 분말 김치를 완성한다.

이하, 본 발명의 구성을 실시예에 의해 보다 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 의의 및 범위를 벗어나지 않으면서, 이에 대해 각종 수정 및 대체가 가능할 수 있다. 따라서, 본 명세서에 기재된 바람직한 구체예 및 실시예는 예시의 방법으로서 기술된 것이고, 특허청구범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다.

실시예 1 및 비교예

굵은 소금으로 6시간 동안 절이고 4차례에 걸쳐 세척한 김치의 주원료인 배추 75중량%와 부재료인 무 13.9중량%, 마늘 1.5중량%, 쪽파 2중량%, 생강 1중량% 그리고 살균된 멸치액젓 1중량%과 새우젓 1중량%, 소금 0.3중량%, 설탕 2중량%, 고추가루 0.3중량%, 밀가루풀 2중량%을 전통적인 배합비율로 하여 원료 무게를 측정하고, 구경 5mm 판이 부착된 쵸퍼에 배추와 무, 마늘, 쪽파, 생강, 새우젓을 모두 통과시켜 파쇄한 다음, 나머지 부재료를 혼합하여 김치파쇄물로 조제하였다.

또한, 김치파쇄물의 일부를 온도 121℃에서 압력 1.2기압으로 조정된 고온고압살균기내에서 살균처리 또는 0.5~5kGy로 방사선 살균처리하고, 살균처리한 김치파쇄물을 발효배지로 하여, 시판용 유산균 분말을 첨가한 다음, 3회 반복하여 16℃에서 발효를 선행하여, 김치파쇄물에 대한 김치 유산균수를 약 500만 CFU/g로 생산한 것을, 김치 발효액의 스타터로 사용하였다.

상기 김치 발효액의 스타터를 김치파쇄물에 첨가하여 20분 동안 교반 혼합하고, 16℃로 조절된 발효기 내에서 7일동안 발효시킨 다음, 동결에 대한 안정제로 덱스트린과 전분을 김치 발효물에 대해 각각 4중량%로 혼합하고, 검류인 구아검:젤란검(1:1 w/w)을 0.4중량% 용액으로 발효액에 15분동안 500rpm속도로 균질화함으로서 김치발효액에 대한 배합비율 0.2중량%로 투입하여 1차코팅 처리를 하였다.

단, 동결 안정제로서 덱스트린과 전분은 투입조건을 달리하여 발효공정 전에 투입할 수도 있다.

1차코팅 처리된 것을 -40℃로 급속동결한 후 35℃에서 감압 2mmHg 진공 조건하에서 진공건조시킨 다음, 0.4중량% 카제인단백질 용액을 가해 유동충조립기 내에서 김치발효액의 건조물에 대한 배합비율 0.6중량%로 투입하여 2중코팅 처리한 후 다시마분말을 정제수에 액화시켜 만든 다시마용액 0.5 중량%를 가지고 유동층조립기 내에서 김치발효액의 건조물에 대한 배합비율 0.3 중량%로 투입하여 3중코팅 처리하였다.

코팅공정이 완료된 분말을 가지고 30mesh가 장착된 오실레이터내에서 일정한 입자로 규격화시켜 3중코팅된 살아있는 김치유산균 함유의 김치분말을 제조하였다.

비교예로서 동결에 대한 안정제인 덱스트린과 전분을 투입하지 않고 나머지 공정을 실시예 1 공정과 같게 제조하였다.

실시예 2

실시예 1에서와 같이 동일한 방법에 의해 조제된 김치파쇄물에, 선정된 김치 유산균종인 락토바실러스 사케이 JYH2005(Lactobacillus sakei JYH2005: 발명자 자체 분리동정균주, 김치파쇄물에 대한 투입 유산균수: 약 500만 CFU/g)를 발효유산균 스타터로 사용하였다.

본 유산균종인 락토바실러스 사케이를 김치파쇄물에 투입하고 동결에 대한 안정제로 두유와 탈지분유의 혼합물(1:2, w/w)을 김치파쇄물에 대한 8중량%로 첨가하여 20분 동안 교반 혼합하고 12℃에서 5일간 연이어 18℃에서 2일간 발효시킨 다음 그 발효액에 대해 젤란검, 카제인나트륨과 다시마분말을 각각 1.3중량%로 첨가, 혼합하고 실시예 1에서와 같은 1차코팅과 동결건조, 2중, 3중코팅 및 입자화 처리를 거쳐 살아있는 김치유산균 함유의 김치분말을 제조하였다. 단, 동결 안정제로서 두유와 탈지분유는 투입조건을 달리하여 발효공정 후에 투입할 수도 있다.

최종 3중코팅된 김치유산균함유의 김치분말에서 분리동정된 균종은 락토바실러스 사케이로 100%를 차지하였다.

실시예 3

유산균 발효 고구마 및 파쇄된 김치원료를 혼합하고, 유산균의 발육촉진과 동결안정성을 위해 글루타민산나트륨 및 젤라틴 (1:1 w/w) 용액을 전체에서 2중량% 가 되도록 혼합한 후, 유산균 발효를 시킨 후, 실시예 1과 같은 동결건조, 코팅, 입자화 공정을 거쳐 분말화하였다.

실시예 4

시판용의 살아있는 유산균함유 분말(유산균수 : 약 30억 CFU/g) 0.01~50중량%에다 실시예 1에 의해 제조된 분말김치 또는 이를 이용한 분말김치 조성물(예컨대, 과립상의 건조김치, 건조된 김치블록, 건조된 김치원물 등) 중 각 1종 이상을 50~99.99 중량%로 배합하여 10~180 mesh크기의 김치유산균 함유 김치 조성물을 제조하였다.

여기에서, 상기 분말김치 또는 이를 이용한 분말 김치 조성물은 유산균이 거의 살아있지 않은 시판용의 건조분말 김치를 사용할 수도 있다. 또한, 상기 분말 김치 또는 분말김치 조성물과 유산균 함유 분말 배합물의 g 당 유산균수는 10만 CFU 이상인 것이 바람직하다.

실시예 5

분유 10중량%를 정제수 90중량%에 현탁, 용해시킨 후 그 용해물을 고온고압 멸균기에서 멸균시킨 다음 락토바실러스 플라타룸 KLSC3067(Lactobacillus plantarum KLSC3067: 인하대학교 생명공학분야 기탁, 2005년 1월)을 약 500만 CFU/g을 접종하였다. 37℃에서 48시간동안 배양한 다음 동결건조후 실시예 2와 같은 공정으로 3중코팅공정을 거쳐 입자화 시킨 제품으로, g당 30억 CFU 이상의 유산균을 함유한 분말을 제조하였다.

실시예 6

시판용 열풍건조로 제조된 된장분말 85중량%에 실시예 2에서 제조된 김치유 산균 함유의 김치분말 10중량% 및 시판용 유산균 분말 5중량%를 혼합하여 각각 별도의 유산균이 함유된 10~180 mesh크기의 분말장류로 제조하였다. 이는 각각 제품 1g당 1만~100억 CFU의 유산균수를 함유할 수 있도록 한 조성물로 물만 부어 교반한 후 섭취할 수 있게 구성하였다.

실시예 7

실시예 1의 제조방법에 있어서 동결에 대한 안정제로 사용한 덱스트린과 전분을 대신 치이즈 또는 글리세롤을 각각 4중량%로 사용하여 김치유산균 함유의 김치분말을 제조하였다

실시예 8-19

파쇄된 발효 김치에 대해 유산균의 동결안정성을 위해 각각 NaHCO₃(실시예 8), KHCO₃(실시예 9), CaCO₃(실시예 10), 글루타민산나트륨(실시예 11), 젤라틴 및 글리세롤(1:1)(실시예 12), 아데티놀(실시예 13), 당알코올(실시예 14), 우유(실시예 15), 덱스트린(실시예 16), 전분(실시예 17) 치이즈(실시예 18) 또는 두유(실시예 19)를 각각 혼합한 후, 발효를 하고, 다시 젤란검, 카제인단백질 및 다시마분말을 순차적으로 첨가, 혼합한 다음 동결건조공정을 거쳐 실시예 8 내지 19의 분말 김치를 제조하였다.

실시예 20-31

파쇄된 발효김치에 대해 유산균의 동결안정성을 위해 각각 NaHCO₃(실시예 20), KHCO₃(실시예 21), CaCO₃(실시예 22), 글루타민산나트륨(실시예 23), 젤라틴 및 글리세롤(1:1)(실시예 24), 아데티놀(실시예 25), 당알코올(실시예 26), 우유(실시예 27), 덱스트린(실시예 28), 전분(실시예 29) 치이즈(실시예 30) 또는 두유(실시예 31)를 각각 혼합하고, 다시 젤란검, 카제인단백질 및 다시마분말을 순차적으로 첨가, 혼합한 다음 동결건조공정을 거쳐 실시예 20 내지 31의 분말 김치를 제조하였다.

실시예 32

코팅된 완제품의 성분배합비율은 중량 대비로 하여 발효된 김치 80.37중량%, 젤란검 0.11 중량%, 다시마분말 0.53 중량%, 분유 11.39 중량%, 덱스트린 3.8 중량% 및 카제인나트륨 3.8 중량%을 배합하여, 총 100 중량%로 하였다.

발효된 김치 80.37 중량%에 해당하는 량을 모터 7.5HP과 디스크 판 구경 1~12mm가 부착된 쵸퍼에 넣고 통과시켜 김치파쇄물을 만들었다. 상기 김치파쇄물에 덱스트린 1.9 중량%에 해당하는 량과 분유 5.695 중량%에 해당하는 량을 투입하여, 섭씨 37도로 5시간 동안 유지, 발효시킨 다음, 다시 덱스트린 1.9 중량%에 해당하는 량과 분유 5.695 중량%에 해당하는 량, 젤란검 0.11 중량%에 해당하는 량, 카제인나트륨 3.8%에 해당하는 량, 다시마분말 0.53중량%에 해당하는 량을 투입하여 블랜딩 속도 50rpm 속도로 교반하여 코팅처리한 다음 동결건조공정을 실시하였다. 즉, 섭씨 영하 30도에서 동결한 다음 품온을 섭씨 30도로 1일~5일 동안 건조시켰다. 건조물을 각기 20mesh가 장착된 분쇄기, 채, 오실레이터 등을 통과시켜 제품으로 완성하였다.

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실시예 34-42

유산균 발효 감자(실시예 34), 유산균 발효 마(실시예 35), 유산균 발효 클로렐라(실시예 36), 유산균 발효 스피루리나(실시예 37), 유산균 발효 식이섬유(실시예 38), 유산균 발효 탄수화물(실시예 39), 유산균 발효 구아검(실시예 40), 유산균 발효 우유함유 카제인단백질(실시예 41) 또는 유산균 발효 인삼(실시예 42) 각각에 파쇄된 김치원료를 혼합한 것을 제외하고, 실시예 3의 방법과 동일하게 하여, 이를 분말화하였다.

실시예 43-46

시판용 건조 고추장분말(실시예 43), 춘장분말(실시예 44), 초고추장분말(실시예 45) 또는 청국장분말(실시예 46) 각각 85중량%에 실시예 2에서 제조된 김치유산균 함유의 김치분말 10중량% 및 시판용 유산균 분말 5중량%를 혼합한 것을 제외하고, 실시예 6의 방법과 동일하게 하여, 각각의 분말 장류를 제조하였다.

실험예

상기 실시예에 따라 동결에 대한 안정제를 비투입과 투입으로 구분한 후 분말로 제조된 직후의 코팅 김치유산균 수의 측정실험 결과는 표 1과 같다.

분리된 유산균수는 MRS평판배지에 도말하여 37℃에서 24시간 배양기내에서 배양 후 나타난 콜로니를 비교평가하였다.

표 1

동결안정제의 종류	유산균 수(개)/g: 제조공정처리 후 즉시
동결 안정제 비투입(비교예)	3.2 x 10⁵
덱스트린과 전분(실시예 1)	4.5 x 10¹⁰
두유와 분유(실시예 2)	7.8 x 10¹⁰
치이즈(실시예7)	3.6 x 10¹⁰
글리세롤(실시예7)	7.1 x 10⁹

* 김치발효물(수분함량 제외한 중량으로 환산):9×10¹⁰

상기 표에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 동결안정제를 투입한 분말 김 치에 있어, 유산균의 안정성이 현저히 우수함을 알 수 있다.

본 발명에 의하면, 김치에 함유되는 고유의 영양소와 그의 대사 산물 및 김치유산균을 용이하게 섭취할 수 있도록 하는 김치 분말의 제조 방법 및 이에 의하여 생성되는 김치 조성물을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 김치에 동결안정제를 첨가하여 동결건조시키되 동결 건조에 대한 안정성을 확보하고, 김치유산균의 파괴를 방지하여, 유산균의 수를 최대로 확보할 수 있는 김치 분말의 제조 방법 및 이에 의하여 생성되는 김치 조성물을 제공할 수 있다.

또한 본 발명에 의하면, 추가적인 유산균 코팅 처리에 의하여 김치 본래의 향과 맛의 마스킹효과를 달성하고, 김치 조성물을 다양한 계층의 사람들이 부담없이 섭취할 수 있도록 하며, 김치 유산균의 유통기간을 장기간 확보할 수 있으며, 섭취후 위산 및 답즙산에 견딜 수 있으며 장내에서는 유산균의 발육과 번식을 유도하고 장내정착성과 인체 유용성발휘로 인한 효능을 제공할 수 있는 김치 분말의 제조방법 및 이에 의하여 생성되는 김치 조성물을 제공할 수 있다.

Claims

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김치를 분쇄 또는 파쇄하여 생성된 분쇄물 또는 파쇄물에 전분, 덱스트린, 치이즈, NaHCO₃, KHCO₃, CaCO₃, 글루타민산나트륨, 젤라틴, 아데니톨(adenitol), 유제품 또는 가공유제품, 당알코올 및 곡류 분말로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 것을 발효공정 전이나 발효공정 후에 배합하는 단계; 및 상기 배합물을 동결 건조시켜 분말화하는 단계로 이루어진 제조 방법에 의해 제조되거나, 김치를 분쇄 또는 파쇄하여 생성된 분쇄물 또는 파쇄물에 전분, 덱스트린, 치이즈, NaHCO₃, KHCO₃, CaCO₃, 글루타민산나트륨, 젤라틴, 아데니톨(adenitol), 유제품 또는 가공유제품, 당알코올 및 곡류 분말로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 것을 발효공정 전이나 발효공정 후에 배합하는 단계; 상기 배합물에 살균처리하여 발효시킨 김치발효액이나 분리동정된 유산균을 발효 스타터로 첨가한 후 발효시키는 단계; 및 상기 발효물을 동결 건조시켜 분말화하는 단계로 이루어진 제조 방법에 의해 제조된 분말 김치 조성물에 있어서, 상기 분말 김치 조성물에 장류 분말과 유산균 분말을 추가적으로 배합하되, 분말 1g당 1천~1000억 CFU의 유산균수를 함유하는 것을 특징으로 하는 분말 김치 조성물.
제7항에 있어서,

상기 장류 분말은, 고추장분말, 된장분말, 춘장분말, 초고추장분말, 청국장분말, 쌈장분말, 막장분말 및 집장분말 중에서 선택된 어느 하나 또는 이들의 혼합 물인 것을 특징으로 하는 분말 김치 조성물.
제7항에 있어서,

상기 분말은 10~180 메쉬 크기인 것을 특징으로 하는 분말 김치 조성물.
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발효된 김치 55~96.75중량%를 파쇄하여 김치파쇄물을 생성하는 단계;

상기 김치파쇄물에 덱스트린 0.5~5중량% 및 분유 1~10중량%를 첨가하는 단계;

상기 덱스트린 0.5~5중량% 및 분유 1~10중량%가 첨가된 김치파쇄물을 5~40℃에서 3~24시간 동안 유지하여 발효시키는 단계;

상기 발효물에 덱스트린 0.5~5중량%, 분유 1~35 중량%, 젤란검 0.05~3중량%, 카제인나트륨 0.1~7 중량% 및 다시마분말 0.1~5중량%를 첨가하고, 교반하여 상기 발효물을 코팅 처리하는 단계; 및

상기 코팅 처리된 발효물을 -20~-60℃에서 동결한 다음, 5~40℃에서 1~5일 동안 건조시키는 단계

를 포함하는 분말 김치의 제조방법.
제13항에 있어서,

상기 김치파쇄물에 덱스트린 0.5~5중량% 및 분유 1~10중량%를 첨가하는 단계 이후,

60~130℃에서 10~60분 동안 압력 0.1~5kg/cm²으로 살균하거나 0.5~5kGy로 방사선 살균하는 단계; 및

분리동정된 유산균을 첨가하는 단계

를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 분말 김치의 제조 방법.
제13항 및 제14항 중 어느 한 항의 방법에 의해 제조된 분말김치 중 어느 하나와, 살아 있는 유산균 함유 분말을 배합하되, 상기 배합물의 g 당 유산균수는 10만 CFU 이상인 것을 특징으로 하는 분말김치 조성물.
제15항에 있어서,

상기 분말 김치는 50~99.99 중량%이며, 상기 살아있는 유산균 함유 분말은 0.01~50 중량%인 것을 특징으로 하는 분말 김치 조성물.
제15항에 있어서,

상기 분말김치 조성물의 분말은 10~180 메쉬 크기인 것을 특징으로 하는 분말 김치 조성물.