KR101559139B1 - 흰다리새우를 첨가한 김치 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 흰다리새우를 첨가한 김치 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 김치의 감칠맛과 풍미를 증진시키고 품질을 향상시키기 위한 천연 조미료로서 열풍건조시켜 분말화시킨 흰다리새우를 첨가한 김치를 제조함으로써 김치의 색 개선과 맛을 증진시켜 저렴하면서도 고품질 영양가치가 높은 김치를 제공할 수 있다.

Description

흰다리새우를 첨가한 김치 제조방법{Method for manufacturing of Kimchi containing Litopenaues vannamei}

본 발명은 흰다리새우를 첨가한 김치 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 김치의 감칠맛과 풍미를 증진시키고 품질을 향상시키기 위한 천연 조미료로서 열풍건조시켜 분말화시킨 흰다리새우를 첨가한 김치 제조방법에 관한 것이다.

김치는 우리나라의 전통적인 염장 발효식품으로 각종 부재료를 첨가하여 발효시킴으로써 비타민, 무기질, 섬유소가 풍부할 뿐만아니라 유산균의 함유량이 높아 영양면에서 매우 우수한 식품이다. 그러나 김치는 높은 염도로 인해 문제가 되고 있어, 최근 저염김치의 개발이 활발하게 이루어 지고 있다. 또한 최근 1인가구화가 가속화 됨에 따라 김치를 직접 만들어 먹기 보다 사먹는 사람이 늘어나고 있는데, 시중에서 판매되고 있는 김치는 원가절감을 위해 아직까지 값산 화학조미료를 많이 사용하고 있어, 최근의 먹거리의 웰빙 추세로 인한 소비자들의 기대를 충족하시키기에는 부적합하다. 따라서 값이 저렴하면서도 김치의 맛과 풍미를 향상시킴으로써 김치의 품질을 향상시킬 수 있는 천연조미료의 개발이 시급한실정이다.

천연조미료의 개발과 관련된 종래의 기술을 살펴보면 대한민국 특허 등록 제10-2012-0046141호의 아미노산을 함유하는 조미김의 제조방법 및 이에 의해 제조된 조미김에서는 기존의 맛소금을 대신하여 단백질을 구성하는 18종의 아미노산이 함유된 천연 실크아미노산 분말과 미네랄이 풍부한 천연소금분말, 천년초 선인장 추출물이 코팅된 기능성 소금분말의 혼합분말을 김의 표면에 산포하여 구워내고, 아미노산을 함유하는 기능성 조미김을 제조하는 방법 및 이에 의해 제조된 조미김이 김 고유의 풍미나 고소한 맛을 해하지 않으면서도 영양을 현저히 높이고 담백한 맛과 식감을 살려 전체적인 기호도를 현저하게 향상시킨 것이 특징이다. 하지만 종래의 기술을 살펴보면 김치에 흰다리새우를 사용하여 제조한 방법은 특허 출원 및 등록된 바가 없으며, 현재 흰다리새우에 관한 연구도 미흡한 실정이다.

흰다리새우(학명 : Litopenaues vannamei)는 홍다리얼룩새우, 대하와 함께 세계 3대 양식 새우 가운데 하나로 맛이 좋아 우리나라 새우 양식의 99%를 차지하나 가격이 비싸 이를 이용한 조미료의 개발은 이루지지 않았다. 하지만 최근 국내의 연구팀이 항생제를 사용하지 않고도 기존에 비해 생산성이 100배 이상 높은 흰다리새우 양식에 성공함으로 인해서 비교적 저렴한 가격에 품질이 우수한 흰다리새우의 대량 공급이 가능하게 되었다.

따라서 본 발명자는 염도를 낮추면서 김치에 감칠맛과 풍미를 향상시키기 위한 천연조미료의 개발을 위해 흰다리새우를 천연조미료로 사용하여 김치를 제조하게 되었다.

본 발명의 목적은 김치를 이용한 천연조미료를 개발하기 위하여 감칠맛과 향미가 증진된 김치 레시피를 만들고자 하였으며, 천연 조미소재인 흰다리새우를 첨가하여 기존의 김치에 비해 조미성분의 함량 및 감칠맛이 뛰어나고, 젖산균의 수도 많아 김치의 맛 증진 및 품질향상과 더불어 영양학적으로 우수한 김치를 제공하는데 있다.

상기 과제를 해결하기 위한 다른 본 발명의 방법은, 흰다리새우를 45~60℃로 수분함량 3~15%로 열풍건조시킨 후, 130메쉬 이하의 크기로 분말화시켜 흰다리새우 천연조미료를 수득하고, 상기 천연조미료를 김치에 첨가하여 김치를 제조하는 것을 특징으로 한다.

상기 김치는 원료 배추를 이절하여 세척한 뒤, 7~10% 천일염수에 침지시켜 실온에서 10~14시간 절인 다음, 3~4회 세척 후 탈수하여 절임배추를 준비하는 단계; 고춧가루, 마늘, 생강, 찹쌀풀, 파, 액젓, 새우젓, 물 및 흰다리새우 천연조미료를 혼합하는 단계; 상기 혼합된 재료는 3~6 시간 동안 4~10℃의 냉장온도에서 숙성시키는 숙성단계; 상기 숙성된 혼합재료에 무채를 첨가하고 버무려 김치양념을 제조하는 단계; 및 상기 제조된 김치양념을 절인배추 잎 사이사이에 고루 묻혀 김치를 제조하는 것을 특징으로 한다.

상기 흰다리새우 천연조미료는 상기 무채를 첨가하고 버무려 제조된 최종 김치양념 100중량%를 기준으로 2~3 중량%가 포함되는 것을 특징으로 한다.

상기 흰다리새우는 열풍건조 또는 동결건조 전에 180~200℃의 온도로 3~10초간 가열하는 전처리 공정을 수행하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 천연 원재료 중 조미성분이 뛰어난 소재인 흰다리새우는 시중에서 구하기가 쉽고, 열풍건조한 소재이므로 저렴하게 생산하여 김치에 감칠맛을 부여한다.

본 발명의 열풍건조한 흰다리새우 천연조미료의 경우 새우의 고소한 맛과 감칠맛이 탁월하며, 김치에 첨가할 경우 김치 외관의 색 개선과 맛을 증진시켜 저렴하면서도 고품질 영양가치가 높은 김치를 제공할 수 있다.

발효 김치의 가장 큰 장점인, 젖산균수가 일반김치에 비해 높게 유지되고,

김치 제조 공정 개선을 통한 김치의 품질향상 및 영양학적으로 맛이 증진된 김치를 제공할 뿐만아니라, 제조 공정 및 발효 숙성 중 생길 수 있는 품질저하 및 관능적 선호도 감소 등 애로사항을 해결하고 외관 및 맛을 개선된 김치를 경제적으로 제공할 수 있다.

본 발명의 구성을 보다 상세히 설명하면 아래와 같다.

<흰다리새우 천연조미료의 제조>

흰다리새우를 싱싱한 것으로 선별한 후, 45~60℃에서 수분함량 3~15%로 열풍건조시킨 후, 130메쉬 이하의 크기로 분말화시켜 흰다리새우 천연조미료를 수득하였다.

흰다리새우를 수분함량 10~20%로 동결건조시킨 후, 130메쉬 이하의 크기로 분말화시켜 흰다리새우 천연조미료를 수득하였다.

상기 흰다리새우는 열풍건조 또는 동결건조 전에 180~200℃의 온도로 3~10초간 가열하는 전처리 공정의 수행도 가능하다.

상기 전처리 공정을 수행할 경우, 흰다리새우의 껍질과 표면의 단백질을 변성시켜 건조과정에서 발생할 수 있는 부패세균의 증식을 억제하고, 건조 이후에 나타나는 건조 새우 특유의 냄새와 비린내를 감소시킨다.

<흰다리새우 천연조미료를 첨가한 김치 제조방법>

원료 배추는 이절하여 세척한 뒤, 7~10% 천일염수에 침지시켜 실온에서 10~14시간 절인 다음, 3~4회 세척 후 탈수하여 절임배추를 준비하는 단계; 고춧가루, 마늘, 생강, 찹쌀풀, 파, 액젓, 새우젓, 물 및 흰다리새우 천연조미료를 혼합하여 3~6 시간 동안 4~10℃의 냉장온도에서 숙성시키고, 숙성된 혼합재료에 무채를 첨가하고 잘 버무려 김치양념을 제조하고, 상기 제조된 김치양념을 절인배추 잎 사이사이에 고루 묻혀 김치를 제조한다.

상기 흰다리새우 천연조미료는 상기 무채를 첨가하고 버무려 제조된 최종 김치양념 100중량%를 기준으로 2~3 중량%가 포함되는 것을 특징으로 한다.

상기 흰다리새우 천연조미료를 상기 범위 미만으로 첨가할 경우, 김치의 감칠맛이 떨어져 바람직하지 않고, 상기 범위를 초과하여 첨가할 경우, 김치의 염도가 높아져 바람직하지 않다.

상기 액젓은 멸치액젓, 까나리액젓, 황석어액젓을 포함한 액상형태의 액젓을 사용할 수 있으며, 이들 액젓을 단독으로 또는 2가지 종류 이상을 혼합한 혼합액을 사용할 수 있다.

상기 혼합된 재료를 2~5 시간 동안 4~10℃의 냉장온도에서 숙성시키는 것은 고추가루와 흰다리새우 천연조미료 등의 수분이 적은 재료사이에 수분을 침투시킴으로써 재료들 끼리 밀착되고 재료속의 맛성분들이 잘 어우러져 더욱 맛이 좋아질 뿐만 아니라 양념이 절인배추 잎에 잘 뭍혀지도록 하는 역할을 하며, 숙성 시간이 2시간 미만일 경우, 재료들의 맛성분이 충분히 어울리지 못하며, 5시간을 초과할 경우, 재료속의 미생물이 번식하여 김치의 저장기간이 짧아져 바람직하지 않다.

이하, 본 발명의 흰다리새우 천연조미료 제조방법을 상세히 설명한다.

흰다리새우는 싱싱한 것으로 선별하여 50℃로 열풍건조시키거나, 또는 동결건조시킨 후, 150메쉬 크기로 분말화시켜 흰다리새우 천연조미료를 수득하였다.

상기 수득된 흰다리새우 천연조미료의 조미성분을 아래와 같이 분석하였다.

<흰다리새우 천연조미료의 조미성분 분석>

1.수분 및 염도 측정

건조된 흰다리새우의 수분은 적외선 수분측정기(MB45 Moisture Analyzer, OHAUS, USA)를 사용하여 측정하였다. 염도의 경우 분쇄된 흰다리새우 시료 약 1 g을 정확히 달아 적당히 희석(약 100배)하여 여과(Adventec no. 1)한 후 여과액 10 mL를 취하고, 2% potassium chromate 1 mL를 넣어 0.02N AgNO₃ 용액으로 적정하여 수학식 1을 이용하여 계산하였다.

[수학식 1] 염도

2.회수율

건조방법에 따른 원료의 수율을 살펴보기 위하여 회수율을 측정하였다. 회수율 측정은 수학식 2을 이용하여 계산하였다.

[수학식 2] 회수율

3.핵산

분쇄한 흰다리새우 시료 5g에 냉 10%과염소산(HCIO4, perchloric acid, PCA)용액 10mL를 가하여 ultra turrax로 1분 간 균질화 하였다. 균질화 된 시료를 3,000 xg, 10분간 원심 분리하여 상층을 분리하고 침전물에 대하여 10% PCA용액 10 로 위와 같은 조작을 2회 반복하여 상층액을 합하였다. 상층액을 여과하고 냉 5N KOH로 pH 6.5로 조정한 PCA용액을 첨가하여 50 mL로 정용하였다. 0에서 30분 간 방치한 후 0.20 m filter로 여과한 후 HPLC(Agilent 1260 Infinity, USA) 분석용 시료로 사용하였다. 핵산관련 표준물질로는 IMP(Inosine 5`-mono-phosphate), HxR(Inosine), AMP(Adenosine 5`-monophosphate), ADP(Adenosine 5`-di-phosphate), ATP(Adenosine 5`-triphosphate)를 사용하였으며, 시험용액 및 표준요액을 각각 10 L씩 주입하여 얻은 피크의 면적을 구하여 검량선을 작성한 후 시험용액의 핵한 함량을 계산하였다. 핵산 분석을 위한 HPLC 분석조건은 표 1과 같다.

핵산 분석을 위한 HPLC 조건

항 목	핵 산
Column	HITACHI Lachrom Ultra C18(2) 502.0ID., P/N 891-500, Serial no. 24C2-003, JAPAN
Mobile phase	1% triethylaminphosphoric acid(pH6.5)
Flow rate	0.25 mL/min
Detector	UV(254 nm)
Oven Temp.	40C

4. 유리아미노산

분쇄한 흰다리새우 시료의 약 5 g을 정량하여 3차수로 30배 희석하여 30분간 sonication한 후 10%트리클로르초산(trichloroacetic acid, TCA)용액을 첨가하여 50 mL로 정용하였다. 3,500 xg, 10분간 원심분리 후 상등액 1 mL을 0.02N 염산(Hydrochloric acid,HCl)용액으로 5배 희석 후 10,000 xg, 10분간 원심분리 후 0.20 m filter로 여과한 후 유리아미노산 분석용 시료로 사용하였다. 유리아미노산관련 표준물질은 표 2와 같으며, 유리아미노산 자동분석기(L-8900, HITACHI, Japan)를 이용하여 분석하였다.

유리아미노산 분석 관련 표준물질 (단위 : mol/L)

물 질	농 도	물 질	농 도	물 질	농 도	물 질	농 도
P-Ser	62.5	Sar	312.5	Cysthi	62.5	Hylys	125
Tau	62.5	a-AAA	62.5	Ile	125	Orn	125
PEA	62.5	Gly	125	Leu	125	Lys	125
Urea	2500	Ala	125	Tyr	125	1Mehis	125
Asp	125	Cit	125	Phe	125	His	125
Thr	125	a-ABA	125	b-Ala	125	3Mehis	125
Ser	125	Val	125	b-AiBA	125	Ans	125
AspNH 2	125	Cys	125	g-ABA	125	Car	125
Glu	125	Homo-cys	62.5	EOHNH 2	125	Arg	125
GluNH2	125	Met	125	NH3	125	Allo-Ile	125

<조건별 건조된 흰다리새우의 조미성분 실험결과 >

1.염도, 수분 및 회수율

상기 수득된 흰다리새우 천연조미료의 열풍건조와 동결건조 두 가지 조건으로 나누어 원료의 건조 가공을 실시하였으며, 열풍건조의 경우 50℃에서 건조 가공을 실시하였다. 건조 조건별 시료는 상기 표 3에서 보는바와 같이 염도의 경우 동결건조한 시료의 18.72%에 비해 50℃에서 열풍건조한 시료에서 21.06%로 높게 나타나고, 수분 함량에서는 반대의 경향으로 열풍에서는 3.41% 낮게 나타나고 동결건조에서는 13.86% 높게 나타나는 것으로 확인 되었다. 수분함량은 동결건조에서 열풍 건조한 시료에 비해 높게 나타났다. 회수율의 경우 동결건조를 한 흰다리새우에서 29.41%로 회수되는 것으로 나타났다.

건조 조건별 흰다리새우의 염도, 수분 및 회수율 (단위 : 백분율, %)

구 분	염도	수분	회수율
열풍건조	21.06±0.00	3.41±0.44	26.45
동결건조	18.72±0.00	13.86±0.01	29.41

2. 핵산 및 유리아미노산 함량

김치를 이용한 천연 조미료 개발을 위하여 감칠맛이 증진된 김치 레시피 개발을 위하여 조건별 건조 처리한 조미소재 원료의 감칠맛과 향미 증진 성분의 대표적인 핵산계열과 glutamic acid 포함 유리 아미노산을 분석하였다. 흰다리새우의 건조 조건별 핵산함량은 상기 표 4와 같이 건조방법에 따라 크게 차이가 나타나는 것을 확인할 수 있다. 감칠 맛 성분의 하나인 핵산관련 물질은 ATP(adenosine triphosphate) 성분이 관련 효소 작용에 의해 분해되어 ADP(adenosine diphosphate), AMP(adenosine monophosphate), IMP(inosine monophosphate), inosine, HxR(hyperxanthin)으로 변하게 되는데 어류 및 육류와 같은 동물 조직에서는 사후 강직 후 ATP가 급속하게 감소되며 시간 경과와 함께 AMP, IMP가 축적된다. 조미소재 원료 흰다리새우의 핵산계열의 감칠맛 IMP와 HxR(hypoxanthin)의 함량 분석 결과 동결 건조한 흰다리새우 시료의 경우 각각 69.56 mg/100g, 104.48 mg/100g으로, 열풍 건조시료의 경우 각각 65.44 mg/100g, 297.20 mg/100g으로 열풍 건조한 시료에서 높게 분석되는 것으로 분석되었다. 이는 동물성 조직이 열풍에 의해 분해가 쉽게 일어나 ATP 함량은 적은양이 검출되고 감칠맛을 부여하는 IMP와 HxR 함량이 높게 검출되는 것으로 사료된다.

건조 조건별 흰다리새우의 핵산함량 (단위 : mg/100g)

구 분	IMP	HxR	AMP	ADP	ATP	Total
열풍건조	65.44±7.03	297.20±7.82	21.39±0.76	10.04±0.98	ND	394.07±8.43
동결건조	69.56±9.66	104.48±6.73	58.16±7.23	6.46±1.75	1.11±0.03	239.76±8.44

흰다리새우의 건조 조건별 유리아미노산함량은 상기 표 5와 같이 건조방법에 따라 크게 차이가 나타나는 것을 확인 할 수가 있다. 유리아미노산 중 감칠맛을 내는 것으로 글구타믹 에시드(glutamic acid), 알라닌(alanine), 감마-아미도부틸릭산(γ-aminobutylic acid)으로 보고 되고 있는데, 유리아미노산 분석 결과 알라닌(alanine) 함량은 동결 건조한 흰다리새우에서는 833.68 mg/100g으로 분석되었지만, 열풍 건조한 흰다리새우에서는 1582.07 mg/100g으로 높게 나타나는 것으로 분석되었다. 표 5에서 보는바와 같이 아미노글루타믹 에시드(glutamic acid NH2)를 제외한 아미노산 분석 결과 동결 건조한 흰다리새우에 비해 열풍건조를 한 흰다리새우에서 총 아미노산함량 및 감칠맛을 주는 아미노산 계열이 높게 나타나는 것을 확인 할 수 있었다.

건조 조건별 흰다리새우의 유리아미노산함량 (단위 : mg/100g)

구 분	Glutamic acid	Glutamic acid NH2	Alanine	γ-aminobutylic acid	Total
열풍건조	909.10±3.61	306.71±1.05	1582.07±4.87	24.06±0.05	17647.00±1.41
동결건조	332.3±30.20	608.30±0.67	833.68±0.39	16.74±0.37	15876.01±1.41

이하, 본 발명의 흰다리새우 천연조미료를 첨가한 김치의 제조방법을 실시예를 통해 상세히 설명한다.

본 발명의 김치는 상기 성분 검사 결과 핵산 및 유리아미노산의 함량이 높게 나타난 열풍건조된 흰다리새우 천연조미료를 사용하였다.

<실시예 1>

3.0 ~ 3.5 kg의 통배추를 구입하여 불가식 부분을 제거하고 이절하여 세척한 뒤, 8%의 천일염수에 침지시켜 실온에서 10시간 절인 다음 3회 세척 후, 탈수하여 절임배추를 준비하였다.

고춧가루, 마늘, 생강, 찹쌀풀, 파, 액젓, 새우젓, 물 및 흰다리새우 천연조미료를 혼합하여 4시간 동안 4~10℃의 냉장온도에서 숙성시킨 후, 무채를 첨가하고 잘 버무려 김치양념을 제조하였으며, 상기 제조된 김치양념을 절인배추 1kg당 250g씩 절인배추 잎 사이사이에 고루 묻혀 김치를 완성하였다.

<음성비교예1>

김치양념 제조 과정에서 흰다리새우 천연조미료를 첨가하지 않고 액젓과 새우젓의 함량을 높인 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 제조하였다.

<양성비교예 2>

김치양념 제조 과정에서 흰다리새우 천연조미료를 첨가하지 않고 액젓과 새우젓의함량을 낮추고, 감칠맛을 높이기 위해 미풍(MSG, Monosodium L-glutamate)을 첨가한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 제도하였다.

표 6에 본 발명의 실시예 및 비교예의 김치양념의 비율을 나타내었다.

김치양념 준비 (단위: 백분율, %)

(단위: 백분율, %)
소재		비율
		음성비교예1	양성비교예1	실시예
절임배추무게		80.00	80.00	80.00
양념	고춧가루	3.00	3.00	3.00
	무	3.00	3.00	3.00
	파	2.50	2.50	2.50
	마늘	2.50	2.50	2.50
	생강	0.80	0.80	0.80
	액젓	1.50	1.40	1.00
	새우젓	1.50	1.50	1.50
	찹쌀풀1)	0.80	0.80	0.80
	물	4.40	4.40	4.40
	미풍(MSG)	0.00	0.10	0.00
	조미소재2)	0.00	0.00	0.50
합계		100.00	100.00	100.00

¹⁾찹쌀풀 비율 = 1:0.1(물:찹쌀가루)/²⁾열풍건조 흰다리새우 천연조미료

상기 제조된 본 발명의 김치의 저장기간별 이화학적 품질 변화품질평가를 아래와 같이 실시하였다.

1. 수분측정

적외선 수분측정기(MB45 Moisture Analyzer, OHAUS, USA)를 사용하여 측정하였다.

2. pH 및 적정산도 측정

김치의 pH는 시료를 믹서로 마쇄한 후 pH meter기를 이용하여 반복적으로 측정하여 평균값을 표시하였다. 적정산도는 마쇄되어 반죽상태의 시료 1g을 100배 희석하여 여과(Toyo no.1)한 후 여과액 20 mL에 0.01 N NaOH 용액으로 pH가 8.3이 될 때까지 적정하여 소비된 NaOH 용액의 소비량 측정한 뒤 lactic acid(%, w/w)로 환산하여 표시하였다. 적정산도(%)는 수학식 1에 따라 산출하였다.

[수학식 3] 적정산도

여기에서,

A는 본 시험에 소비된 0.01 N NaOH 용액의 mL수를 나타내는 것이고,

B는 바탕시험에 소비된 0.01 N NaOH 용액의 mL수를 나타내는 것이고,

f는 0.01 N NaOH 용액의 역가를 나타내는 것이고,

D는 희석배수를 나타내는 것이고,

S는 시료채취량(g)을 나타내는 것이다.

3. 염도

Blender로 간 반죽(paste)상태의 시료 약 1 g을 정확히 달아 적당히 희석(약 100배)하여 여과(Aventec no. 1)한 후 여과액 10 mL을 취하고, 2% potassium chromate 1 mL를 넣어 0.02N AgNO3 용액으로 적정하여 아래 식을 이용하여 계산하였다.

[수학식 4] 염도

4. 핵산

분쇄한 김치 시료 5g에 냉 10%과염소산(HCIO4, perchloric acid, PCA)용액 10mL를 가하여 ultra turrax로 1분 간 균질화 하였다. 균질화 된 시료를 3,000 xg, 10분간 원심 분리하여 상층을 분리하고 침전물에 대하여 10% PCA용액 10 로 위와 같은 조작을 2회 반복하여 상층액을 합하였다. 상층액을 여과하고 냉 5N KOH로 pH 6.5로 조정한 PCA용액을 첨가하여 50 mL로 정용하였다. 0에서 30분 간 방치한 후 0.20 m filter로 여과한 후 HPLC(Agilent 1260 Infinity, USA) 분석용 시료로 사용하였다. 핵산관련 표준물질로는 IMP(Inosine 5`-mono-phosphate), HxR(Inosine), AMP(Adenosine 5`-monophosphate), ADP(Adenosine 5`-di-phosphate), ATP(Adenosine 5`-triphosphate)를 사용하였으며, 시험용액 및 표준요액을 각각 10 L씩 주입하여 얻은 피크의 면적을 구하여 검량선을 작성한 후 시험용액의 핵한 함량을 계산하였다. 핵산 분석을 위한 HPLC 분석조건은 표 7과 같다.

핵산 분석을 위한 HPLC 조건

항 목	핵 산
Column	HITACHI Lachrom Ultra C18(2) 502.0ID., P/N 891-500, Serial no. 24C2-003, JAPAN
Mobile phase	1% triethylaminphosphoric acid(pH6.5)
Flow rate	0.25 mL/min
Detector	UV(254 nm)
Oven Temp.	40C

5. 유리아미노산

분쇄된 김치 시료의 약 5 g을 정량하여 3차수로 30배 희석하여 30분간 sonication한 후 10%트리클로르초산(trichloroacetic acid, TCA)용액을 첨가하여 50 mL로 정용하였다. 3,500 xg, 10분간 원심분리 후 상등액 1 mL을 0.02N 염산(Hydrochloric acid,HCl)용액으로 5배 희석 후 10,000 xg, 10분간 원심분리 후 0.20 m filter로 여과한 후 유리아미노산 분석용 시료로 사용하였다. 유리아미노산관련 표준물질은 표 8과 같으며, 유리아미노산 자동분석기(L-8900, HITACHI, Japan)를 이용하여 분석하였다.

유리아미노산 분석 관련 표준물질 (단위 : mol/L)

물 질	농 도	물 질	농 도	물 질	농 도	물 질	농 도
P-Ser	62.5	Sar	312.5	Cysthi	62.5	Hylys	125
Tau	62.5	a-AAA	62.5	Ile	125	Orn	125
PEA	62.5	Gly	125	Leu	125	Lys	125
Urea	2500	Ala	125	Tyr	125	1Mehis	125
Asp	125	Cit	125	Phe	125	His	125
Thr	125	a-ABA	125	b-Ala	125	3Mehis	125
Ser	125	Val	125	b-AiBA	125	Ans	125
AspNH2	125	Cys	125	g-ABA	125	Car	125
Glu	125	Homo-cys	62.5	EOHNH2	125	Arg	125
GluNH2	125	Met	125	NH3	125	Allo-Ile	125

6. 미생물

총일반세균수의 경우, PCA(plate count agar, Difco)배지를 사용하여 단계별로 희석한 시료를 접종한 후 pouring culture method로 30^oC에서 48시간 배양하여 계수하였다.

총젖산균수의 경우, MRS(Lactobacilli MRS agar, Difco)배지에 BCP(bromocresol purple) 지시약을 25 ppm으로 넣어 제조한 배지를 사용하여 단계별로 희석한 시료를 접종한 후 pouring culture method로 30^oC에서 48시간 배양하고 총 colony와 yellow 발색 반응을 나타낸 colony(유기산 생산균)를 계수하였다. 또한 여러 젖산균을 형태적 특성에 따라 선별 계수하기 위하여 MRS(Lactobacilli MRS agar, Difco)배지에 BPB지시약 20 ppm을 넣어 제조한 BPB(bromophenol blue) 선택배지를 사용하여 단계별로 희석한 시료를 접종하여 spreading culture method로 30에서 72시간 배양하였다. 이때 전체적으로 환이 없거나 암청색을 띄는 것을 Leuconostoc spp.으로, 전체적으로 담청색을 띄면서 중앙에 암청색 환이 있으나 전체적으로 담청색을 띄는 것을 Lactobacillus spp.로 계수하였다.

7. 관능검사

관능검사는 세계김치연구소에서 김치에 대한 모사분석 및 차이식별 검사를 통하여 개발한 김치의 관능적 묘사용어를 사용하여 설정된 평가방법을 사용하였으며, 훈련된 전문 관능패널 20명을 선발하여 본 실험의 목적을 설명하고 적절한 훈련을 시킨 후 관능검사를 진행하였다. 평가항목은 김치의 색, 양념의 양, 김치의 밝기, 잘 익은 냄새, 과숙된 냄새, 이취, 잘 익은맛, 매운맛, 짠맛, 과숙된 맛, 이미, 아삭한 정도, 질긴 정도, 무른 정도, 전체적인 기호도이고 각 특성의 평가는 관능검사실에 구축되어 있는 SensMine 프로그램을 활용하여 9점 항목 척도법을 통해 점수가 높을수록 취식특성이 좋아지는 것으로 관능평가를 진행하였다.

상기 본 발명의 김치의 저장기간별 이화학적 품질 변화품질평가의 결과는 아래와 같다.

1. 수분, 산도, 및 염도 변화

표 9에서 보듯이, 보듯이, 조미성분이 뛰어난 열풍건조 흰다리새우분말을 첨가하여 김치를 제조한 실시예 1과 발효조미료 MSG를 첨가한 양성비교예 1, 일반 김치로 제조한 음성비교예 1을 4주간 저장하면서 수분을 측정한 결과 실시예 1의 경우 김치 제조시 87.40%이지만 숙성이 진행됨에 따라서 다른 비교예와 유사하게 나타났다. pH와 산도를 측정한 결과는 숙성이 진행됨에 따라서 pH는 낮아지고 산도는 증가하게 되는데 실시예 1의 pH는 음성, 양성비교예와 유사한 듯 보이지만 숙성기간이 길어질수록 천천히 변화되는 것을 확인 할 수 있으며, 산도 역시 양성비교예 1에 비해 낮은 것으로 평가되었다. 김치의 염도는 열풍건조 흰다리새우를 첨가한 실시예 1이 김치를 제조한 후 염도를 분석한 결과 2.11%로 다른 음성, 양성비교예에 비해 높게 나타났지만 숙성기간 7일, 14일째는 다른 비교예에 비해 낮아지고 28일째는 다른 비교예와 유사하게 변하는 것으로 보아 추후 저염김치 개발 시 소금 대체 소재로 이용이 가능할 것으로 사료된다.

저장기간별 실시예와 비교예의 수분, 산도, 및 염도 변화

항 목	처리구	저장기간(일)
		0	7	14	21	28
수분	음성비교예1	88.51±0.09	90.05±0.13	89.08±0.31	88.09±0.80	90.22±0.10
	양성비교예1	89.52±0.13	88.45±0.11	89.33±0.15	88.84±0.25	88.63±0.27
	실시예 1	87.40±0.09	90.67±0.06	89.40±0.09	88.43±0.41	90.50±0.16
pH	음성비교예1	5.80±0.01	6.01±0.01	4.63±0.01	4.28±0.01	4.14±0.07
	양성비교예1	5.81±0.01	5.97±0.02	4.54±0.01	4.38±0.02	4.08±0.03
	실시예 1	6.14±0.01	5.49±0.01	4.36±0.01	4.33±0.01	4.30±0.00
Titrable acidity(%)	음성비교예1	0.30±0.01	0.32±0.00	0.60±0.01	0.71±0.01	0.75±0.01
	양성비교예1	0.31±0.00	0.32±0.00	0.62±0.01	0.66±0.01	0.87±0.00
	실시예 1	0.31±0.00	0.34±0.01	0.76±0.00	0.77±0.00	0.83±0.00
염도(%)	음성비교예1	1.87±0.00	1.99±0.00	2.03±0.07	1.99±0.00	1.99±0.00
	양성비교예1	1.76±0.00	2.11±0.00	1.76±0.00	1.87±0.00	1.87±0.00
	실시예 1	2.11±0.00	1.76±0.00	1.64±0.00	1.99±0.00	1.99±0.00

2. 저장기간별 실시예와 비교예의 핵산함량 변화

표 10에서 보는바와 같이 조미성분이 뛰어난 열풍건조 흰다리새우를 첨가한 실시예 1와 음성, 양성 비교예 1의 핵산 관련 물질의 IMP는 조미소재로써 풍미를 주는 물질로 알려져 있으며, 발효초기 열풍건조 흰다리새우를 첨가한 실시예 1에서 11.57 mg/100g 으로 음성비교예 1인 1.07 mg/100g 인 것보다 10배가량 더 많이 함유하고 있는 것으로 분석되었다. 저장길간이 길어지면서 급격하게 감소되었으나, 감칠맛을 주는 대표적인 발효조미료 MSG를 첨가한 양성비교예 1에 비해 1.5배가량 높게 분석되었다. 이는 숙성기간이 길어질수록 핵산계열의 물질은 감소된다는 선행연구가 많은데 새우젓의 향미성분 연구 및 저식염 정어리젓 정미성분에서 볼 수 있듯이 숙성기간 중 IMP의 감소와 HxR의 축적이되는 것과 유사한 결과를 나타냈다. 핵산 물질의 총 함량은 음성, 양성비교예 1에 비해 실시예 1에서 월등히 높았으며, 숙성이 진행될수록 감소되는 경향은 다른 비교예와 실시예가 유사하게 나타났지만, 멸치액젓과 새우젓 함량이 높은 음성비교예 1의 경우 28일째 가장 높은 함량을 나타내었다.

표 11에서 보는바와 같이 열풍건조한 흰다리새우를 첨가한 실시예 1와 일반 김치 제조방법으로 담근 음성비교예 1, 발효조미료 MSG를 첨가한 양성비교예 1의 유리아미노산 함량을 분석한 결과, 발효가 진행됨에 따라서 핵산 관련 물질처럼 전체적으로 일정수준에서 감소와 증가패턴을 보이다 발효가 길어짐에 따라 저하되는 것으로 나타났다. 이러한 원인 중 하나는 균주에 의해 수산물의 분해로 증가와 감소가 이뤄졌을 것으로 사료된다. 유리아미노산의 구성 성분 중 glutamic acid, alanine 등이 단맛과 구수한 맛을 낸다고 알려져있는데, 발효초기의 glutamic acid 함량은 발효조미료를 첨가한 양성비교예 1에서 89.71 mg/100g 함량이 가장 높았으며, 실시예 1의 경우 32.74 mg/100g으로 분석되었다. 실시예 1의 경우 저장기간 14일째 급격히 증가하였으며, 21일째 61.34 mg/100g 높은 값으로 분석되었다. 단맛과 구수한 맛을 주는 alanine의 함량의 경우 발효 초기 실시예 1에서 65.01 mg/100g으로 가장 높게 나타났으며, 저장기간 28일까지 다른 비교예에 비해 함량이 높게 분석되었다. 기능성 물질로 알려진 -aminobutylic acid (GABA)의 함량 또한 열풍건조 흰다리새우를 첨가한 실시예 1에서 가장 높게 분석이 되었다. 저장기간 21일째 가장 높은 함량 59.74 mg/100g으로 다른 음성, 양성 비교예 1에 비해 월등히 높은 것을 확인하였다. 총 유리아미노산 함량에서도 발효초기에서는 실시예 1에서 824.71 mg/100g으로 가장 높은 것을 확인 할 수 있었으며, 21일째까지는 지속되다가 저장기간 28일째 감소하는 것을 확인 할 수 있었다.

저장기간별 실시예와 비교예의 핵산함량 변화 (단위 : mg/100g)

항 목	처리구	저장기간(일)
		0	7	14	21	28
IMP	음성비교예1	1.07±0.12	0.44±0.03	0.47±0.01	2.03±0.07	1.61±0.07
	양성비교예1	4.89±0.06	0.59±0.03	0.61±0.07	0.4±10.06	0.75±0.04
	실시예 1	11.57±0.24	3.25±0.02	1.71±0.01	1.11±0.35	1.19±0.02
HxR	음성비교예1	0.35±0.02	1.04±0.04	1.39±0.07	1.55±0.23	0.90±0.01
	양성비교예1	1.43±0.01	1.34±0.06	1.69±0.10	1.34±0.00	1.48±0.06
	실시예 1	0.95±0.06	1.68±0.02	1.96±0.01	1.12±0.05	0.99±0.06
AMP	음성비교예1	0.57±0.06	0.65ㅍ0.25	2.95±0.05	1.47±0.09	4.19±0.59
	양성비교예1	1.58±0.05	1.26±0.37	2.84±0.03	0.67±0.07	1.02±0.11
	실시예 1	2.44±0.23	1.40±0.21	2.13±0.05	0.77±0.05	1.32±0.13
ADP	음성비교예1	0.03±0.00	0.03±0.01	0.03±0.00	ND	0.03±0.02
	양성비교예1	0.04±0.00	0.04±0.00	0.03±0.00	0.02±0.01	0.01±0.01
	실시예 1	0.05±0.00	0.02±0.00	0.03±0.00	0.04±0.00	0.06±0.00
ATP	음성비교예1	ND	ND	ND	ND	ND
	양성비교예1	ND	ND	ND	ND	ND
	실시예 1	ND	ND	ND	ND	ND
Total	음성비교예1	2.03±0.19	2.16±0.27	4.84±0.03	5.04±0.25	6.72±0.66
	양성비교예1	7.94±0.05	3.23±0.33	5.17±0.21	2.44±0.12	3.25±0.14
	실시예 1	15.01±0.09	6.36±0.25	5.83±0.05	3.05±0.35	3.55±0.20

저장기간별 유리아미노산함량 (단위 : mg/100g)

항 목	처리구	저장기간(일)
		0	7	14	21	28
Glutamic acid	음성비교예1	27.26±0.00	24.12±3.29	42.42±0.11	51.08±0.15	42.63±0.10
	양성비교예1	89.71±1.02	96.06±0.11	91.69±0.00	119.67±0.19	130.63±0.43
	실시예 1	32.74±0.00	35.51±2.21	55.07±0.06	61.34±0.57	50.37±0.34
Glutamic acid NH2	음성비교예1	227.39±0.00	192.31±0.81	157.55±0.81	170.24±0.51	158.84±0.22
	양성비교예1	170.04±1.39	172.43±0.07	194.29±0.54	167.55±0.72	166.48±0.08
	실시예 1	191.81±0.00	193.86±1.89	177.05±2.52	195.96±1.10	146.07±0.90
Alanine	음성비교예1	52.62±0.19	53.48±0.31	50.62±0.00	65.84±0.18	56.64±0.07
	양성비교예1	39.18±1.23	55.96±0.01	63.29±1.24	55.46±0.12	67.21±0.28
	실시예 1	65.01±0.00	59.94±0.67	67.00±0.55	82.74±0.56	60.67±0.34
-aminobutylic acid	음성비교예1	47.44±0.38	45.43±3.00	45.79±0.01	52.10±0.16	59.08±0.05
	양성비교예1	39.01±0.31	71.05±0.00	64.43±0.22	44.22±0.14	59.54±0.19
	실시예 1	53.21±0.01	59.39±0.63	54.80±0.46	59.74±0.42	49.16±0.21
Total	음성비교예1	754.27±0.27	670.77±3.19	677.97±1.69	766.97±2.22	667.26±3.18
	양성비교예1	665.72±2.06	824.51±4.45	771.53±1.43	780.56±3.26	865.52±2.41
	실시예 1	824.71±0.05	755.82±4.92	807.70±1.04	872.37±4.00	646.09±5.74

3. 미생물학적 품질특성

음성비교예 1인 일반김치와 발효조미료 MSG를 첨가한 김치인 양성비교예1과 천연 조미소재 열풍건조 흰다리새우를 첨가해서 제조한 김치 실시예 1의 발효 숙성 중 총균수와 젖산균의 변화는 표 12에서 보는바와 같다. 초기 총균수는 실시예 1에서 5.69 log CFU/g 으로 음성, 양성비교군보다 높게 나타났으며 저장기간 7일째 8.86 log CFU/g으로 급격하게 증가하였다. 저장기간이 길어질수록 미생물 균이 최대 증식하다가 감소하는 경향을 나타내는데 이는 pH와 산도에 직접적인 영향을 주는 미생물이 숙성이 일어날수록 총균수는 급증하고 이후 미생물의 생육이 저해되는 것은 산에 의해 감소되는 것으로 보고되는데, 저장기간 28일째 흰다리새우 분말을 첨가한 실시예 1에서 10.71 log CFU/g로 가장 높게 나타났다.

총 젖산균수는 모든 처리구에서 저장기간이 늘어날수록 증가하는 것을 볼 수 있는데 저장기간 0일차에서는 5.31 ~ 5.63 log CFU/g 으로 모든 처리구에서 비슷하게 나타났으나, 저장기간 7일차에서 다른 비교군과는 달리 실시예 1에서 8.64 CFU/g 으로 급격히 증가하는 경향을 나타냈다. 저장기간 28일째에는 양성비교예 1에서는 8.69 log CFU/g으로 나타났지만 실시예 1의 경우 10.70 log CFU/g 으로 가장 높게 나타났다.

김치의 발효에 가장 영향을 미치는 젖산균수는 발효초기 우세균인 Leuconostoc속 균주역시 실시예 1의 저장기간 7일차에서 8.12 log CFU/g에서 급격히 증가하였으며 양성비교예 1의 경우 6.58 log CFU/g으로 가장 낮게 나타났다. 내산성 균주인 Lactobacillus 속 균주 역시 같은 경향을 띄고 있으며 실시예 1의 경우 저장기간 7일째 7.97 log CFU/g 으로 다른 음성, 양성비교예 1는 각각 6.67 log CFU/g, 6.36 log CFU/g 에 비해 1 log CFU/g 이상 차이를 나타내었다. 저장기간 21일째 실시예 1에서 9.41 log CFU/g에서 가장 높게 나타났다.

저장기간별 실시예와 비교예의 미생물학적 특성(단위 : log CFU/mL)

항 목	처리구	저장기간(일)
		0	7	14	21	28
총균수	음성비교예1	5.54±0.01	7.15±0.10	9.53±0.05	10.30±0.06	10.43±0.02
	양성비교예1	5.52±0.06	6.83±0.01	9.33±0.04	9.97±0.10	10.33±0.01
	실시예 1	5.69±0.01	8.86±0.05	9.41±0.01	10.69±90.01	10.71±0.05
총젖산균	음성비교예1	5.34±0.03	6.94±0.01	8.83±0.01	8.96±0.06	10.28±0.03
	양성비교예1	5.31±0.05	6.77±0.01	9.19±0.02	9.12±0.05	8.69±0.12
	실시예 1	5.63±0.00	8.64±0.01	9.34±0.03	10.79±0.01	10.70±0.07
Lactobacillus spp.	음성비교예1	5.19±0.16	6.67±0.05	7.73±0.01	9.05±0.06	8.14±0.09
	양성비교예1	5.50±0.04	6.36±0.11	8.07±0.06	9.12±0.15	8.84±0.09
	실시예 1	5.56±0.00	7.97±0.01	8.24±0.02	9.41±0.05	8.97±0.10
Leuconostoc spp.	음성비교예1	5.19±0.16	6.68±0.02	8.07±0.01	8.02±0.04	7.69±0.03
	양성비교예1	5.19±0.06	6.58±0.02	8.19±0.02	8.14±0.03	7.93±0.02
	실시예 1	5.50±0.06	8.12±0.03	8.40±0.02	8.27±0.00	7.75±0.04

4. 관능적 품질특성

상기 표 13에서 보듯이 치의 외관을 평가하는 항목 중 김치의 색의 경우 발효 초기에서는 발효조미료 MSG를 첨가한 양성비교예 1에서 가장 낮은 점수를 받았으며, 대체적으로 숙성 기간 내 낮은 점수를 나타내었다. 반면, 실시예 1의 경우 발효 초기에서부터 저장기간 28일째까지 가장 높은 점수를 받았다. 실시예 1의 잘익은 냄새와 잘익은 맛의 경우 저장기간 7일째부터 발효 기간에 따라서 높은 점수를 나타났다. 반면 양성비교예 1은 음성비교예 1보다 낮은 점수를 받았다. 천연 조미성분 흰다리새우를 첨가한 실시예 1의 감칠맛 평가에서는 발효 초기에서는 발효조미료를 첨가한 양성비교예 1과 동일한 점수를 나타내었지만, 숙성기간이 길어지면서 실시예 1에서 점점 상승하는 것을 확인 할 수 있었다. 조직감을 평가하는 항목 중 아삭한 정도에서는 다른 비교예와 유사하게 나타내었다. 기호도 평가 항목 중 맛 기호도 평가에서는 저장기간 14일째 실시예 1에서 가장 높은 점수를 나타내었고 이는 전체적인 기호도 평가에서도 동일하게 나타났다. 저장기간 14일차에서 실시예 1의 맛과 전체적인 기호도는 상승하는 것으로 나타났다. 따라서 본 발명에 따라 김치 제조시 천연 조미성분 흰다리새우를 첨가할 경우 외관 및 맛 등 품질 개선이 되었으며, 전체적으로 발효 조미료를 첨가한 김치 및 일반 김치보다는 선호도가 높은 결과를 나타내었다.

저장기간별 실시예와 비교예의 관능학적 특성

항 목	처리구	저장기간(일)
		0	7	14	21	28
김치의색	음성비교예1	5.70±0.67	5.00±0.93	5.70±1.49	5.80±1.23	5.00±0.94
	양성비교예1	4.80±0.42	5.88±0.99	5.50±0.97	5.30±1.16	5.20±0.82
	실시예 1	5.90±0.74	5.00±1.31	5.80±1.03	6.44±0.88	5.60±1.35
잘익은냄새	음성비교예1	1.70±0.95	4.50±1.60	5.10±1.66	6.50±1.35	6.70±1.25
	양성비교예1	1.90±0.88	3.50±0.76	4.80±1.48	6.60±1.17	6.10±1.52
	실시예 1	1.60±0.70	4.38±1.77	5.10±1.52	5.89±1.36	6.70±1.25
잘익은 맛	음성비교예1	1.90±0.74	3.25±0.89	4.40±1.58	6.40±0.70	6.80±0.92
	양성비교예1	1.90±0.74	3.25±0.46	4.00±1.25	6.70±1.16	6.20±1.23
	실시예 1	1.90±0.88	4.00±1.77	5.30±1.06	6.11±1.45	6.50±1.08
감칠맛	음성비교예1	3.70±2.00	4.25±1.91	5.50±2.12	4.80±0.92	5.00±1.05
	양성비교예1	4.80±1.62	5.13±1.36	5.70±2.31	5.60±1.40	5.36±1.58
	실시예 1	4.80±1.32	4.88±1.81	5.40±2.76	5.80±1.50	5.90±1.62
아삭한정도	음성비교예1	6.10±0.99	6.50±0.93	5.70±1.49	6.10±1.29	5.50±1.18
	양성비교예1	5.80±1.03	6.13±1.13	6.40±1.23	5.80±1.89	5.70±0.84
	실시예 1	6.40±1.07	5.25±1.16	6.20±1.23	5.78±1.48	5.60±1.43
맛 기호도	음성비교예1	5.30±1.64	4.88±1.46	5.40±1.84	5.10±0.99	5.40±1.17
	양성비교예1	5.60±1.78	4.75±1.16	4.80±1.40	5.40±2.12	5.60±1.90
	실시예 1	5.40±1.58	4.75±1.04	5.92±0.33	5.50±1.81	5.40±1.17
전체적인 기호도	음성비교예1	5.80±1.62	4.75±1.04	6.10±1.85	5.60±1.07	5.70±1.06
	양성비교예1	5.40±1.71	5.25±1.04	5.10±0.88	5.80±1.69	5.90±1.79
	실시예 1	5.80±1.32	4.75±1.04	6.70±2.11	5.90±1.62	5.80±1.03

Claims (4)

1. 흰다리새우를 180~200℃의 온도로 3~10초간 가열하는 전처리 단계;
   상기 전처리 된 흰다리새우를 45~60℃로 수분함량 3~15%로 열풍건조시키는 단계;
   상기 열풍건조된 흰다리새우를 130메쉬 이하의 크기로 분말화시켜 흰다리새우 천연조미료를 수득하는 단계;
   상기 수득된 흰다리새우 천연조미료를 김치에 첨가하여 김치를 제조하되,
   상기 김치는 원료 배추를 이절하여 세척한 뒤, 7~10% 천일염수에 침지시켜 실온에서 10~14시간 절인 다음, 3~4회 세척 후 탈수하여 절임배추를 준비하는 단계; 고춧가루, 마늘, 생강, 찹쌀풀, 파, 액젓, 새우젓, 물, 흰다리새우 천연조미료를 혼합하는 단계; 상기 혼합된 재료는 3~6 시간 동안 4~10℃의 냉장온도에서 숙성시키는 숙성단계; 상기 숙성된 혼합재료에 무채를 첨가하고 버무려 김치양념을 제조하는 단계; 및 상기 제조된 김치양념을 절인배추 잎 사이사이에 고루 묻혀 김치를 제조하며,
   상기 흰다리새우 천연조미료는 상기 무채를 첨가하고 버무려 제조된 최종 김치양념 100중량%를 기준으로 2~3 중량%가 포함되는 것을 특징으로 하는 흰다리새우를 첨가한 김치 제조방법.
   
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