KR101023539B1 - 과열수증기를 이용한 배추류 속성 절임 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 배추류를 120℃이상의 과열수증기로 전처리한 후 염수에 절이는 배추류 속성 절임 방법에 관한 것으로, 본 발명은 배추를 과열수증기로 전처리함으로써 배추류의 절임 시간을 획기적으로 단축할 수 있고, 배추 전체에 고른 염도를 유지시킬 수 있는 효과가 있다.

김치, 배추, 절임, 과열수증기, 포화수증기

Description

과열수증기를 이용한 배추류 속성 절임 방법{A Method for Solting with Overheating Vapor}

본 발명은 배추류의 속성 절임 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 원료 배추를 이절하고, 이절된 배추를 염수에 침지시킨 후, 과열수증기로 처리하고, 과열수증기로 처리된 배추를 염수에 재차 침지시켜 냉각한 후 염수에 절이는 것으로 구성된 배추 속성 절임 방법에 관한 것이다.

김치는 우리나라 식생활에서 없어서는 않되는 음식 중의 하나로서, 통상 가정에서 소량으로 담가 왔으나, 생활 패턴이 변화됨에 따라 가정에서 김치를 담글 수 있는 시간적 여유가 없어지게 됨에 따라 상품으로서의 김치의 필요성이 증가하게 되었다. 특히 여러 가지 김치 중 배추김치는 가장 선호되는 김치로서 이를 제품화시킨 김치가 현재 다량으로 시판되고 있다.

일반가정에서 담그는 김치는 배추의 양이 소규모이며 상품 김치와 같이 품질관리의 필요성이 비교적 엄격하지 않기 때문에 보통 고체 소금만을 배추의 사이 사 이에 뿌려 배추를 절인 후 김치를 만든다. 그러나, 산업적인 규모로 김치를 생산하는데 있어서 가장 중요하게 고려되어야 할 것 중 하나가 절임공정이다. 배추류의 절임공정에서는 소금의 삼투압, 확산 작용으로 배추 조직으로부터 미생물의 영양원이 되는 각종 물질이 유출되며 조직에 불활성 형태로 결합되어 존재하는 각종 효소가 이탈되어 활성 형태로 전환된다. 이로 인해 전분질과 단백질 등 각종 고분자 물질이 분해되어 젖산균의 번식환경이 조성되게 된다. 이와 같은 절임공정은 일반적으로 배추의 속에 직접 소금을 뿌리거나 염수에 배추를 일정시간 담그는 방법에 의해 수행된다. 하지만 상품으로서 배추김치를 만들기 위해서는 배추의 양이 대규모이며 품질관리의 필요성이 엄격하기 때문에 일반 가정에서와 같이 고체 소금만으로는 상품 김치에 요구되는 특성을 갖지 못하므로 고체 소금과 염수를 병용하여 배추를 절이는 방법을 사용하고 있다.

상기 고체 소금 및 염수 병용방법은 현재 가장 일반적으로 사용되는 방법이기는 하지만 소금을 배추의 갈라진 표면에만 뿌리므로 부위별로 절인 후의 염도의 차이가 있고 대량생산 시 배추를 가지런히 쌓고 소금을 뿌리는 행위는 노동력이 많이 소용되는 문제점이 있었다.

이러한 대안으로 염수만을 가지고 배추를 절이는 방법이 시도되었으나 이 경우 배추의 부위별로 염도의 차이가 발생하여 비교적 조직이 두꺼운 줄기부분은 절여지지 않는 경향이 있었다. 그러나 이러한 문제를 해결하기 위해 염수의 농도를 높이면 오히려 잎 부분의 지나친 절임이 발생하여 김치의 품질을 저하시키는 요인이 되어왔다.

배추의 절임 효과를 증대시키기 위한 또 다른 방법으로는 절임 중의 염수를 펌프에 의해서 순환시키는 방법이 있으나 이 경우 그냥 방치하는 방법에 비해 약간의 효과는 있으나 순환되는 염수가 국부적으로만 흘러서 절임 시 문제되는 조직이 조밀한 줄기부분에는 그 영향을 거의 미치지 못하는 실정이다.

종래의 배추류 절임 방법을 살펴보면, 통상적으로 배추류를 8 ~ 15 % 농도의 염수에 18 ~ 48 시간 동안 침지시킴으로써 절임배추의 염도를 1.5 ~ 2.2 %로 맞추는 것을 최종 목표로 하고 있다.

한편, 한국음식문화 연구원 논총(1989.10.25발간)의 절임 정도에 따른 배추김치의 맛에 관한 연구에서는 배추절임 시, 8 ~ 15 % 농도의 염수에서 10 ~ 15 시간 절임을 하여 절임배추의 최종 염도를 1.8 ~ 2.5 %로 맞추는 것이 김치 제조시 가장 좋은 맛을 낼 수 있다고 기재되어 있다.

그러나 상기 방법은 전통적인 배추류 절임 장법으로써 대규모 김치공장에서 일시에 대량의 김치를 제조할 경우는 공간적 및 시간적으로 많은 제약을 받게 되므로 산업적 대량 생산에는 곤란한 단점이 있다.

이외에 전통적인 속성절임 방법으로 이절된 배추를 18 ~ 25 % 농도의 고염수에 침지시키는 방법으로 3 ~ 4 시간 내에 절임할 수 있는 방법이 있다.

그러나 이 방법은 배추잎과 배추줄기 간에 삼투압 속도, 확산속도 차이로 인하여, 배추잎은 3 ~5 %의 염농도를 보이는 반면, 배추줄기는 1 % 이하의 염농도를 보이는 등 심한 염편차로 인하여 제품의 품질에는 악영향을 미치게 된다.

또한, 속성절임 방법으로 배추류의 절임시 배추류를 저온창고에 보관하여 자 연수분증발을 유도하고, 염수중에 상기 배추류를 침지시켜 배추조직에 고른 염농도가 유지되도록 하는 속성 절임방법(대한민국 특허공보 제1994-0003936호) 및 배추류에 염수를 공급한 다음 감압하여 배추조직 중의 공기를 제거하고, 가압공정을 거친뒤, 상압하에서 상기 배추류를 방치하여 배추조직에 고른 염도가 존재하도록 하는 감압, 가압장치를 이용한 배추류의 속성 절임방법(대한민국 특허공보 제1994-0003937호)이 개시된 바 있으며, 두산 인재기술 개발원의 대한민국 등록특허 제10-0162017호에는 타침기술과 감압장치를 이용한 배추류의 속성, 균일 절임 방법 또한 개시되어 있다. 구체적인 내용을 보면, 타침기로 배추줄기에 타공을 내고, 380 ~ 500 mmHg로 감압시킨 후, 5 ~ 30 분간 절임시키고 감압을 풀면서, 대기압에서 2 ~ 20 분 정치시키는 방법을 반복하면서 2 ~ 3 시간 동안 절임하는 방법으로 고가 장비, 대량생산 체계에 맞는 연속성 결여 등으로 실용화에는 문제가 있는 것으로 판단된다.

본 발명자들은 이와 같은 종래의 배추류 절임 방법에 있어서의 문제점을 극복하기 위하여 예의 연구를 거듭한 결과 본 발명에 이르게 되었다.

본 발명의 목적은 김치를 상업용으로 대량 제조함에 있어서, 절임 시간을 단축할 수 있으면서도, 배추 전체에 고른 염도를 유지시킬 수 있고 김치 제품의 국물발생량을 억제하여 품질을 향상시키는데 필수적인 배추 속성 절임 방법을 제공하 는 것이다.

상기와 같은 본 발명의 목적은 배추류를 절이기 전에 과열수증기를 이용하여 전처리하는 방법을 개발하고, 이를 통해 종래의 배추절임 방법 보다 획기적으로 단기간 동안 배추류를 고르게 절일 수 있음을 확인하고 본 발명을 완성하게 되었다.

본 발명의 과열증기를 이용한 배추류 속성 절임 방법은, 원료 배추를 이절하는 단계; 상기 이절된 배추를 염수에 침지시키는 단계; 상기 염수 침지시킨 배추를 과열수증기로 처리하는 단계; 상기 과열수증기로 처리된 배추를 저온 염수에 재차 침지시켜 냉각시키는 단계; 및 상기 배추를 염수에 재차 절이는 단계로 이루어진다.

100 ℃ 이상에서 물은 수증기로 기화되어 포화 수중기가, 이 포화 수증기를 재가열하면, 8.5nm 이하의 눈에 보이지 않은 수증기가 발생하는데 이를 과열 수증기라 하며, 현재 기술로는 대략 1,000℃까지 조절이 가능한 것으로 알려져 있다. 과열 수증기를 야채에 접목할 경우, 무수한 과열 수증기가 야채 기공으로 자유이동을 하게 된다. 이 과열수증기의 온도를 120 ~ 300 ℃로 조정하여 야채조직에 가하면 조직의 손상 없이 절임 시간을 단축할 수 있다. 과열수증기 처리 전, 배추는 이절되고, 고염수에 침지되 한 후, 과열 수증기 처리하면 배추에 스며든 염수가 가열되면서 삼투압 진행속도가 증가하게 되고, 과열수증기가 배추기공을 통해 자유 이동하여 배추조직내로 NaCl 확산활동도 증가하게 된다.

통상적으로 본 발명에 사용할 수 있는 원료배추는 계절별로 6~7월은 준고냉지(해발500~700m), 8~9월은 고랭지(해발800m이상), 10~12월중순까지는 강원도를 고랭지, 준고냉지를 제외한 전국, 12월~4월중순은 해남, 제주도지역, 4월중순~5월말 까지는 하우스배추를 이용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

이때 사용되는 배추의 중량은 하절기 1.5kg에서 동절기 4kg까지 다양한 배추가 사용할 수 있으며, 속이 노란색을 띠는 황심계 계통의 배추, 줄기의 두께가 1cm 미만, 꽃대(추대)는 5cm미만, 바이러스, 연부병, 뿌리썩음병 등의 병해가 없어야 하며, 결구는 80%~90% 정도가 가장 적당하나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본 발명의 방법에 있어서, 이절된 배추를 최초 염수처리는 5 ~ 25% 농도의 염수에 5초 이상 침지시켜 1차 야채 숨죽이기를 하는 것이 속성적임에 더욱 효과적이다.

또한 염수에 침지시킨 배추의 과열수증기 처리 공정은 150 ~ 300℃ 의 과열수증기를 사용하여 10~20초 동안 수행하는 것이 바람직하다.

상기의 본 발명에 따른 과열수증기 처리 공정은, 일반보일러에서 가열된 포화수증기를 재가열 장치를 이용하여 과열수증기로 변환시킨 후, 염수 침지된 원료배추에 과열수증기를 바람직하게는 10~20초 동안 가하게 된다. 배추를 과열 수증기로 처리하기 위한 장치는 터널형 형태로서, 터널 배추 이송수단, 바람직하게는 컨베이어 방식의 배추 이송수단이 장착되어 있고, 터널 내부의 위아래에는 작은 미세구멍을 5cm 간격으로 사방으로 형성시킨 후, 배추가 컨베이어를 통해 터널을 통 과할 때 상기 미세구멍을 통해 과열 수증기를 배추에 분사하도록 구성되며, 과열수증기의 온도는 150~300 ℃로 조절되는 것이 바람직하다. 이 밖에도 배추 전체에 고르게 과열 수증기를 분사하여 처리할 수 있는 장치라면 어느 것이라도 본 발명에 사용할 수 있다.

이어서, 과열수증기로 처리된 배추를 냉각시키기 위하여 재차 염수로 처리하는 공정은 염수 온도 10℃ 이하에서 5 ~ 25% 농도의 염수를 사용하여 5초 이상 수행하는 것이 바람직하다. 배추를 최종적으로 절이는 공정에서는 8 ~ 14% 농도의 염수를 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명의 방법에 따르면 상기 최종 절임 시간을 4 시간으로 한 경우 바람직한 배추의 염도인 1.5~2.1%의 염도를 갖는 절임 배추를 얻을 수 있다.

상기와 같은 본 발명의 배추 속성 절임 방법의 각 단계별 공정은 각각 별도의 장치에서 별개로 수행될 수 있으며, 또한 각 단계별 공정이 도 1에 도시한 바와 같이, 연속적인 일련의 공정으로 수행될 수도 있다.

상기에서 얻은 절임 배추를 세척 및 탈수하여 기존의 생산 방법을 이용하여 배추 김치로 가공할 수 있다.

통상적으로 절임배추의 염도는 절임 시간에 관계없이 전체염도 1.5~2.1% 가 되면, 흐르는 물에 4회 세척한 후 3시간 이상 자연 탈수시켜 속 넣기를 실시한다.

상기와 같은 바람직한 절임배추의 염도는 절임배추를 흐르는 물에 깨끗이 세척하여, 3시간 동안 자연 탈수한 후, 전체를 믹서기로 갈아서 그 즙을 디지털염도계로 측정한다. 절임배추의 줄기만 믹서로 갈았을 때 즙액의 염도는 1~1.5%, 잎 만을 믹서로 갈았을 때 즙액의 염도는 2.0~2.7%, 줄기, 잎 구분 없이 절임배추를 통째로 갈아서 즙액을 측정하였을 때 염도는 1.5%~2.1%범위로 측정된다.

상기와 같은 염도를 얻는 데는 종래의 절임 방법으로 15 시간 이상 절임해야 얻을 수 있는 수치로서, 본 발명에 따른 방법에서 과열수증기를 이용할 경우 절임시간 5시간 이내에 절임배추 염도규격을 맞출 수 있다.

따라서 본 발명에 따른 방법을 사용하면, 배추절임 시, 기존 방법보다 줄기 염도는 높아지고, 잎은 염도는 낮아져, 김치를 제조 시에 염 평형에 의한 국물 발생량이 적어져 양념 씻김 현상을 방지하는 품질적인 효과가 있다.

기존절임방법으로 생산된 절임배추는 줄기와 잎 간의 염도차이가 커지고 이를 이용하여 김치를 제조하면 염 평형 단계에서 줄기에 있는 수분이 잎과의 염도차에 의한 삼투압현상으로 김칫국물이 과다 발생하고, 이로 인해 양념 씻김현상이 발생하게 된다.

그러나, 절임방법이 과열수증기 방식이던지, 기존방식이던지 김치 제조후 2~3일 지나면 삼투압현상으로 염 평형이 일어나, 최종김치의 염도는 1.8~2.4%내로 들어오게 된다.

본 발명은 배추류를 과열수증기로 전처리한 후 염수에 절이는 배추류 속성 절임 방법에 관한 것으로, 본 발명은 배추를 과열수증기로 전처리함으로써 배추류의 절임 시간을 획기적으로 단축할 수 있고, 배추 전체에 고른 염도를 유지시킬 수 있는 효과 및 최종제품의 국물발생량을 억제할 수 있어 김치의 품질을 향상시키는 등 김치 제조 산업상 매우 우수한 발명인 것이다.

이하, 하기 실시예에 의하여 본 발명을 좀더 상세하게 설명하고자 한다. 단. 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐 본 발명의 범위가 이들만으로 한정되는 것은 아니다.

실시예 1: 과열수증기를 이용한 배추 절임

본 실시예에서 사용된 원료배추로는 해남에서 입수한 월동배추로 평균중량 2.5kg~3kg 사이의 동풍배추를 사용하였다.

우선 원료 배추를 동일한 크기로 이절하고, 이를 미리 제조한 농도 20%의 염수에 5초 동안 침지시켰다. 염수에 침지시킨 배추를 터널형 과열 수증기 처리장치의 컨베이어에 넣고 250~270℃의 온도로 조절된 과열 수증기를 분사하여 12초 동안 처리하였다. 이어서, 과열수증기로 처리한 배추를 염수 온도는 10℃의 온도로 조절된 농도 20%의 염수에 재차 5초 이상 침지시킨 후, 10% 농도의 염수에 재차 절였다..

실시예 2: 절임 배추의 염도 측정

이와 같은 배추절임을 5회 실시한 후, 절임배추를 흐르는 물에 깨끗이 세척 하여, 3시간 동안 자연 탈수한 후, 전체를 믹서기로 갈아서 그 즙을 디지털염도계를 사용하여 배추 전체에 대한 염도를 측정하고, 별도로 배추 줄기 및 엽신에 대한 염도를 측정하였다.

염도측정은 절임배추를 커터로 2mm이하로 잘게 조각내어, Stomercher Lab - Blander에서 2분간 즙액을 취하여 NaCl Meter로 직접 측정하였다.

pH는 절임배추를 커터로 2mm이하로 잘게 조각내어, Stomercher Lab - Blander에서 2분간 즙액을 취하여 pH Meter로 직접 측정 하였다.

산도측정은 절임배추를 커터로 2mm이하로 잘게 조각내어, Stomercher Lab - Blander에서 2분간 즙액 30ml을 취하여 pH 전극이 잠기게 한 후 0.1N NaOH용액으로 적정하여 pH 8.3이 될 때까지 소비량을 측정하여 하기의 계산식으로 환산하였다.

식품 중의 유기산의 양(%) = V × F × A × D × 1/S × 100

상기 식에서,

V는 0.1N NaOH 용액의 소비량(mL)이고,

F는 0.1N NaOH 용액의 역가이며,

A는 0.1N NaOH 용액 1mL에 상당하는 유기산의 양이고

D는 희석배수이며,

S는 시료의 채취량(g)이다.

상기에서 측정한 절임배추의 염도, pH 및 산도 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

과열 수증기 처리된 배추의 4시간 절임 후 염도 결과

구분		절임 4시간
		전체염도	줄기	엽신	pH	산도
기준		1.5~2.1	1.0~1.5	1.5~2.5	6.0~7.0	0.1~0.15
과열수증기 절 임 결과	1	1.55	1.20	1.80	6.22	0.12
	2	1.56	1.35	1.83	6.16	0.11
	3	1.67	1.19	1.97	6.19	0.12
	4	1.85	1.24	2.02	6.23	0.12
	5	1.87	1.52	2.41	6.20	0.11
	합계	1.70	1.30	2.01	6.20	0.11

상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 4시간 절임 후 배추 전체 및 배추 줄기와 엽신에서의 염도는 김치 제조용 절임 배추의 염도 기준인 1.5 ~ 2.1% 범위에 해당하였다.

도 1은 본 발명에 따른 배추 절임 단계를 나타낸 공정도이다.

Claims (3)

1. 원료 배추를 이절하는 단계;

   상기 이절된 배추를 염수에 침지시키는 단계;

   상기 염수 침지시킨 배추를 과열수증기로 처리하는 단계;

   상기 과열수증기로 처리된 배추를 염수에 재차 침지시켜 냉각하는 단계; 및

   상기 배추를 염수에 절이는 단계

   로 이루어진 과열수증기를 이용한 배추 속성 절임 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 과열수증기 처리 단계가 150 ~ 300℃ 의 과열수증기로 10~20초 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 배추 속성 절임 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 과열수증기 처리 단계가, 터널형 장치 내부의 위아래에 작은 미세구멍이 사방에 형성되어 있어, 이를 통해 과열 수증기를 배추에 분사시켜 수행되는 것을 특징으로 하는 배추 속성 절임 방법.

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