KR101930772B1 - 동결건조김치의 제조방법 및 이에 의해 제조되는 동결건조김치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 동결건조 형태의 김치를 제조하는 방법 및 이에 따라 제조되는 동결건조 김치 제품에 대한 것으로, 동결건조된 김치를 제조하여 사용자의 섭취 형태에 맞게 찌게용, 생김치용, 분말김치용으로 세분화하여 숙성정도를 조절하여 동결건조 상태로 구현함으로써, 김치제품의 활용성을 극대화할 수 있도록 한다.

Description

동결건조김치의 제조방법 및 이에 의해 제조되는 동결건조김치{Manufacturing Process For Freeze Dry Pickles Vegetables and Kim-chi using the same method}

본 발명은 동결건조 형태의 김치를 제조하는 방법 및 이에 따라 제조되는 동결건조 김치 제품에 대한 것이다.

일반적으로 김치는 배추, 무, 열무, 오이, 파 및 갓등과 같은 채소류를 주 원료로 하는 발효 식품으로서, 우리나라 고유전통식품을 대표하고, 그 특유의 영양적 특성이 과학적으로 속속 밝혀지면서 국제적으로 널리 알려지며, 식용 인구가 크게 증가하는 추세에 있다.

이상과 같이, 김치는 그 영양적 가치나 풍미의 맛이 우리 식생활 문화의 정서에 깊이 자리하고 있고, 국제적인 수요가 급증하고 있음에도 불구하고, 재료의 다수, 배합비율 및 조건등과 이를 충족시키는 발효식품이라는 고유의 특성상 저장성이 곤란하여 양산화 및 다양화 되지 못하였다.

다만, 최근 김치 제품의 상용화의 추세에 따라 생김치, 익은김치, 묵은지, 김치찌게 완성품 등으로 다양한 응용제품이 출시되고 있으나, 가공시 영양성분의 파괴가 많고, 맛, 향, 색깔의 변색되는 등. 김치로서의 풍미를 떨어뜨려 상품성이 떨어지는 문제가 발생하고 있다.

이에, 김치제품을 구현하기 위해서는 김치의 영양성분을 파괴하지 않으면서도, 사용자의 섭취시 김치의 풍미를 잃지 않고 다양하게 선택하여 즐길 수 있도록 하는 김치 제품의 제조방식의 필요성이 대두되고 있다.

아울러, 김치의 자동화 생산에 적합한 김치 양념의 제조 필요성도 높아지고 있다. 이는, 김치에 사용되는 양념은 김치를 담그는 현장에서 고춧가루와 젓갈을 포함한 여러 가지 양념 재료를 혼합하여 미리 만들고, 이후 절인 채소에 이 양념을 버무려 김치를 담근다. 최근에는 김치를 간편하게 담글 수 있도록 진공포장된 양념이 유통되기도 하지만 수분을 많이 함유하고 있기 때문에 취급이 불편하고 유통과 정에서 쉽게 발효 숙성되어 신선한 김치를 제공하지 못하므로 유통기간이 짧은 문제가 있기 때문이다.

한국등록특허 제10-1659531호

본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 사용자의 섭취 형태에 맞게 찌게용, 생김치용, 분말김치용으로 세분화하여 숙성정도를 조절하여 동결건조 상태로 구현함으로써, 김치제품의 활용성을 극대화할 수 있는 동결건조 김치의 제조방법을 제공하는 데 있다.

상술한 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명의 실시예에서는, 절임배추 구현단계; 상기 절임배치와 김치양념을 혼합하여 혼합김치를 구현하는 김치양념 혼합단계; 상기 혼합김치를 숙성시켜, 생김치, 찌개김치, 분말김치로 구분하여 발효정도를 조절하는 숙성정도 조절단계; 상기 숙성정도가 조절된 혼합김치를 급속동결 후 건조하는 동결건조 구현단계; 동결 건조된 혼합김치를 제품 종류에 따라 쇄절하는 김치제품 성형단계; 및 쇄절된 혼합김치의 가공물을 살균하고, 이후 진공포장하는 김치제품 포장단계;를 포함하는 동결건조 김치의 제조방법을 제공할 수 있도록 한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 동결건조된 김치를 제조하여 사용자의 섭취 형태에 맞게 찌게용, 생김치용, 분말김치용으로 세분화하여 숙성정도를 조절하여 동결건조 상태로 구현함으로써, 김치제품의 활용성을 극대화할 수 있는 효과가 있다.

특히, 동결건조 김치의 제조과정에서, 해양심층수를 적용하여 절임배추를 구현하여 김치를 제조하는 경우, 해양심층수에 포함되는 유익한 미네랄을 유효하여 절임배추에 투입할 수 있도록 하여 식품으로서의 효용성을 극대화하여 우수한 김치 제품을 제조할 수 있는 효과가 있다.

특히, 해양심층수로 절임한 배추에 간편한 동결 건조 김치 양념을 해동하여 바로 김치 제조가 가능하도록 하여, 제조공정에서 원재료 수급에 따른 생산변동의 위험성을 크게 줄일 수 있으며, 대량 생산을 가능하도록 하여 김치의 제조의 편의성을 극대화할 수 있는 효과도 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 동결건조 김치의 제조방법을 도시한 순서도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 동결건조 김치양념의 제조방법을 도시한 순서도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 절임배추를 적용하는 동결건조 김치의 제조방식을 도시한 도면이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 동결건조 김치의 제조공정의 순서도를 도시한 것이며, 도 2는 도 1에 적용되는 동결김치양념의 제조공정을 도시한 순서도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 동결건조 김치제조공정은, 절임배추 구현단계와, 상기 절임배치와 김치양념을 혼합하여 혼합김치를 구현하는 김치양념 혼합단계, 상기 혼합김치를 숙성시켜, 생김치, 찌개김치, 분말김치로 구분하여 발효정도를 조절하는 숙성정도 조절단계, 상기 숙성정도가 조절된 혼합김치를 급속동결 후 건조하는 동결건조 구현단계,동결 건조된 혼합김치를 제품 종류에 따라 쇄절하는 김치제품 성형단계 및 쇄절된 혼합김치의 가공물을 살균하고, 이후 진공포장하는 김치제품 포장단계를 포함하여 구성될 수 있다.

구체적으로 상술한 동결건조 김치 제조공정을 설명하면 다음과 같다.

(1) 절임배추 구현단계

본 발명의 실시예에 절임배추의 구현단계는, 원료인 배추를 준비하고, 이를 세척한 후, 염수에 침지하여 절이는 과정으로 수행될 수 있도록 하는 공정이다. 이는 통상의 배추의 절임공정을 적용하여 구현할 수 있다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예에서는, 세정한 배추를 소금 농도 6wt% 이상의 소금물에 침지하여 20~24시간 절임과정이 수행되도록 함이 바람직하다.

이는, 배추의 절임은 김치의 맛이나 저장성에 가장 큰 영향을 미친다. 배추를 절일 때 소금은 미생물의 발육을 억제하는 역할을 하며 절임정도에 따라 김치의 질감과 맛이나 저장기간이 크게 달라진다. 배추의 절임과정에서 일어나는 현상은 삼투압(Osmotic pressure)으로써 삼투효과에 의하여 재료에 염분이 침투되고 배추로부터 물은 삼출(渗出)되어 재료가 연하게 된다. 절임의 정도는 온도, 염분의 농도, 그리고 절임시간에 따라 변하며, 온도와 염분농도가 높을수록 절임시간이 단축되고, 반면에 이들의 농도가 낮으면 절임시간이 길어진다.

배추를 절일 때 배추로부터 물이 삼출(渗出)되어 절임염수의 농도가 희석되기 때문에 실제로는 최소한 6wt% 이상의 소금농도가 되게 절임염수(절임수)를 사용하여야한다. 소금농도가 3∼3.5wt%인 원수는 배추세포의 삼투압과 거의 같으므로 배추는 부분적으로, 즉 조직이 연한 배추 잎만 절여 질뿐이며, 전체적으로 절임이 완전하지 못할 수 있다. 조직이 강한 배추 줄기와 배추 속(고갱이)까지 절이기 위해서는 소금농도가 더 높은 염수를 사용해야 한다.

배추를 절임할 때 배추에 침투된 소금의 양을 측정하면, 5℃와 20℃의 온도변화에 따라서는 0.2wt% 밖에 차이가 나지 않으며, 그러나 배추 내에 침투된 소금의 농도가 2.5wt%가 되는 데 소요되는 절임시간은 농축 염수의 염분의 농도가 7wt%인 경우는 8시간이 소요되며, 염분의 농도가 10wt%인 경우는 4시간이 소요되며, 염분의 농도가 13wt%인 경우에는 2시간이 소요된다. 그리고 염분의 농도가 4wt%인 경우는 12시간 후에도 배추에 침투된 소금의 농도는 1wt%만 침투되고 배추가 절여지지 않는다. 따라서 소금농도는 절임시간에 큰 영향을 주는 주요한 요인이다. 본 발명에서는 농축수를 이용하게 되는바, 20~24시간 내외의 절임시간을 거치게 된다. 이는 충분한 염분의 침투와 동시에 배추잎 조직이 유연해지는 충분한 시간을 확보하기 위함이다. 20시간 미만에서는 염기의 침투는 충분하게되기는 하나 배추잎의 조직이 유연해지기 어렵게 된다. 배추의 절임이 끝난 다음에 절인 배추를 깨끗한 물로 씻는 과정이 세정이며, 탈염과 탈수과정을 수반한다.

상술한 배추의 절임과정에서, 본 발명의 다른 실시예에서는, 소금을 사용하여 절임하지 않고, 해양심층수를 적용하여 절임하는 과정으로 구현할 수도 있다.

구체적으로, 해양심층수는, 통상 해수면에서 수심 200m보다 깊은 해저심층의 해수(海水)를 해양 심층수라고 부르며, 표층해수(表層海水)와 는 달리 햇빛이 닿지 않아 플랑크톤(Plankton) 및 생명체가 증식하지 못하기 때문에 영양염류(營養鹽類)의 농도가 높으면서 수온에 따른 밀도차이로 표층해수와 혼합되지 않아 표층해수에 존재하는 오염물질(汚染物質)이 없으며, 표층의 해수와 비교하였을 때 저온안정성(低溫安定性), 오염물질, 유해세균이나 유기물이 매우 적은 청정성(淸淨性), 동·식물 및 미생물의 생장에 매우 중요한 무기영양염류가 풍부한 부영양성(富營養性)과 다양한 미네랄성분이 균형있게 존재하는 미네랄밸런스(Mineral balance)가 적합한 특성과 고압 저온상태에서 긴 세월동안 물 분자의 집단(Cluster)이 소집단화(小集團化)되어 표면장력(表面張力)이 적어 침투성(浸透性)이 좋은 물로 숙성(熟成)된 숙성성 등의 특성이 있다.

특히 한국 동해의 해양 심층수는 오호츠크해(Sea of Okhotsk)의 유빙(流氷)이 녹은 찬 해수가 밀도차로 침강(沈降)하여 사할린섬(Ostrov Sakhalin)과 홋카이도(北海道) 사이의 블라디보스토크(Vladivostok) 앞바다로 유입된 심층수로 일본열도가 가로 막혀 흐름이 느려 해수면에서 300m보다 깊은 해저심층에서는 연간을 통해서 수온이 1∼2℃로, 하와이(Hawaii)나 일본 태평양 연안의 코우치현(高知縣) 무로토(室戶) 앞바다의 해양 심층수 등에 비해서 수온이 8∼11℃ 정도 낮은 특성이 있다. 본 발명의 실시예에서는 동해 해양 심층수를 이용하여, 수심 250m 이상의 깊이에서 수거된 해양심층수를 이용할 수 있도록 한다.

특히, 해양심층수를 수거한 상태의 해수(이하, '원수'라 한다.)를 그대로 이용하는 것이 아니라, 원수 내에 포함되어 있는 부유물질이나 오염물질을 제거하는 필터링 과정을 거치고, 이를 농축한 상태의 농축수를 이용할 수 있도록 한다.

상기 농축수는 원수의 염분 농도의 2~3배의 범위의 것을 이용할 수 있도록 하며, 일실시예로, 원수의 염분 농도 3~3.5wt%를 기준으로, 농축수의 농도는 6~7wt% 범위의 농도를 가지도록 할 수 있다. 이 경우, 본 발명의 다른 실시예에서는 농축수를 이용하여 세척된 배추를 침지하여 절임과정이 수행된다. 이 경우, 농축수는 배추 무게의 2~3배를 투입하며, 온도는 5~20℃에서 8~10시간 절임과정이 수행될 수 있도록 한다.

본 실시예에서 상기 절임배추는, 배추의 조직 중에 염분의 함량이 상기 농축수의 염분의 함량의 1/3~3/2 범위를 갖도록 세척된 것을 적용할 수 있도록 한다.

세정은 절인 배추 내에 있는 이물질을 제거하기 위하여 물에 잘 헹구어내는 작업이며, 그 다음에 절인 배추에 배어 있는 소금을 다시 빼는 탈염처리 작업이다. 탈염처리하는 이유 중에 하나는 절인 배추가 짠맛이 매우 강하기 때문에 절인 배추 내의 염분의 일부를 제거한다.

본 발명에서 세정, 탈염 및 탈수는, 절임이 된 배추를 전처리 된 해양 심층수로 표면에 부착되어 있을 수 있는 이물질을 2∼3회 세정한 다음, 해양 심층수 100부에 역삼투 여과공정에서 여과된 탈 염수 또는 염분이 없는 담수 180∼220부를 혼합하여 NaCl 농도가 0.8∼1.2wt%의 염수에 20∼30분간 침적하여 배추 조직에 침투되어 있는 염분의 일부를 탈염하여 배추의 조직 중에 염분의 함량이 2∼4wt%로 유지되게 세정 및 탈염한 다음, 탈수처리를 하여 절임배추를 완성한다.

이러한 절임배추는 진공포장을 통해 언제라도 양념과 버무리면 김치로 완성할 수 있는 상태인 제품으로 적용할 수 있음은 물론이다.

(2) 김치양념의 혼합단계

본 발명의 실시예에 따른 김치제조방식에 적용되는 혼합 김치 양념은 다음과 같은 성분으로 구성될 수 있다.

즉, 상기 혼합 김치 양념은 고춧가루 100중량부를 포함하고 이것을 기준으로, 대파 130∼70중량부, 무 70∼30중량부, 명태육수 70∼30중량부, 다시마육수 70∼30중량부, 마늘 70∼30중량부, 양파 70∼30중량부, 설탕 35∼15중량부, 생강 15∼5중량부, 식염 15∼5중량부, 부추 10∼3중량부, 글루타민산나트륨 8∼5중량부를 포함하는 양념을 혼합한 혼합양념을, 적용하여 절임배추와 혼합하여 김치(이하, '혼합 김치'라 한다.)를 구현한다.

고춧가루는 한국 음식의 양념으로 사용되는 대표적인 향신료로 가지과에 속하는 고추를 건조한 후 가루로 만든 것으로, 캅사이신(capsaicin,0.2~1.0%)과 디히드로캅사이신(dihydrocapsaicin)을 함유하고 있어 매운맛과 향이나 양념재료로 널이 사용되고 있다.

대파는 우리나라 음식에 많이 쓰이는 향신 채소로서 단맛이 난다. 가용성 탄수화물류가 많고 조섬유, 순단백질, 조지방, 조회분 펜토산 등을 함유하고 있다. 영양가는 흰 부분보다 파란 부분에 많은데 비타민A·C·K, 칼슘 등을 함유하고 있다. 또한, 대파는 몸을 따뜻하게 하고 발열시 열을 내리고 기침이나 담을 없애준다고 해서 한방에서 감기의 특효 채소로 널리 사용하고 있다. 이러한 대파는 잘게 썰어 사용하며, 고춧가루 대비 130∼70중량부를 사용한다. 대파를 130중량부 이상 사용하면 대파의 특유 향과 단맛이 강하여 김치의 맛을 저하 시키는 원인이 되고, 70중량부 이하 사용하면 사용량의 부족하여 대파의 맛과 향을 거의 느낄 수 없다.

무는 배추·고추와 함께 우리나라의 3대 채소에 속한다. 무는 비타민 C, 포도당, 과당, 광물질, 칼슘 등 각종 약용성분을 상당히 보유하고 있어 부식물뿐만 아니라 약용 가치도 매우 뛰어나다. 특히, 비타민 C의 함량이 20∼25㎎이나

되어 예로부터 겨울철 비타민 공급원으로 중요한 역할을 해왔다. 무를 썰어 말려먹는 무말랭이는 말리는 과정에서 햇빛의 작용을 받아 칼슘이 더 많아지는데, 이 칼슘은 소변으로 배설되지 않고 그대로 몸에 흡수되어서 그 효과가 더욱 크다. 이러한 이유 때문에 골다공증이나 퇴행성 관절염에 무만큼 좋은 건강식품도 없다고 알려져 있다. 더 나아가 생무즙은 혈압을 점차적으로 낮추는 작용을 하기 때문에 고혈압과 동맥경화 환자들에게 좋은 건강식품이다. 이러한 무는 본 발명의 양념이 금형의 형태로 성형 되므로 잘게 절단되거나 갈아서 사용하게 된다. 그 사용량은 고춧가루 대비 70∼30중량부를 사용한다. 무를 70중량부 이상 사용하면 양념 용도의 사용량을 벗어나 양념에서 무 특유의 맵고 쓴맛이 강하여 무김치가 아닌 다른 김치를 담글 때 무맛이 강하게 나 그김치의 맛을 저하시키는 우려가 있다. 무를 30중량부 이하 사용하면 사용량이 부족하여 무 고유의 맛과 향은 물론이고 그의 독특한 맵고 쓴맛을 거의 느낄 수 없는 문제가 있다.

명태육수는 건조된 명태 머리에서 추출한다. 명태는 머리와 입이 커서 대구(大口)라 불리는 대구과 물고기로 한류성 어종이다. 명태는 상태에 따라 생태, 동태, 북어(건태), 황태, 코다리, 백태, 흑태, 깡태 등으로 불리며, 본 발명에

서는 바짝 말린 북어(건태)의 머리를 사용한다. 이러한 명태는 다양한 형태로 요리되고 있으며, 단백질이 풍부하고 류신과 라이신 등의 필수아미노산이 다양하게 들어있다. 명태육수는 물 100중량부와 건조된 명태 머리 2.5∼5중량부를 함께

용기에 넣고 뚜껑을 닫은 후 2시간 이상 끓여 액기스를 추출한다. 약한 불에 명태머리를 3시간 이상 끓이면 물이 약 30중량부가 증발하여 70중량부 정도 남아 그 속에 명태 머리의 성분이 우러나 액기스를 만들게 된다. 이렇게 추출된 명태육수는 고춧가루 대비 70∼30중량부를 사용한다. 명태육수를 70중량부 이상 사용하면 사용량이 많아 김치에서 명태 특유의 비린내가 날 우려가 있고, 30중량부 이하 사용하면 비린내는 나지 않으나 사용량이 부족하여 명태의 맛을 거의 느낄 수 없고 양념이 진하지 않은 문제가 있다.

다시마 육수는 건조된 다시마를 물에 넣고 약한 불에 가열시켜 액기스를 추출한다. 다시마에는 카로틴류·크산토필류·엽록소 등의 여러 가지 색소 외에 탄소 동화작용으로 만들어지는 마니트·라미나린 등의 탄수화물과 세포벽의 성분인 알긴산이 많이 들어 있고, 요오드·비타민 B2·글루탐산 등의 아미노산이 들어 있다. 다량 함유된 알긴산은 콜레스테롤 수치를 낮춰주는 효과가 있어 동맥경화예방에 도움이 되고, 칼륨과 라미닌의 성분은 혈압을 낮추기 때문에 고혈압에 좋다. 또한, 다시마는 뼈를 튼튼하게 하는 칼슘이 다량으로 함유되어 있고, 칼슘의 흡수를 돕는 마그네슘도 풍부해 뼈 건강에 좋은 음식으로 널리 알려져 있다. 성분은 종류에 따라서 다르지만, 대체로 수분 16%, 단백질 7%, 지방 1.5%, 탄수화물49%, 무기염류 26.5% 정도이며, 탄수화물의 20%는 섬유소이고 나머지는 알긴산과 라미나린 등 다당류이다. 특히 요오드·칼륨·칼슘 등 무기염류가 많이 들어 있으므로, 다시마를 조금씩 자주 먹는 것은 무기염류의 공급을 위해서 좋다.

이와 같이 예로부터 널리 식재료로 사용된 다시마 육수는 물 100중량부와 건조된 다시마 1.5∼2.5중량부를 함께 뚜껑을 사용하지 않은 용기에 넣고 약한 불에 20∼30분 가열하여 액기스를 추출한다. 이렇게 추출된 다시마 육수는 고춧가루 대비 70∼30중량부를 사용한다. 다시마 육수를 70중량부 이상 사용하면 사용량이 많아 농도가 너무 진하여 김치의 맛을 텁텁하게 하고, 30중량부 이하 사용하면 사용량이 부족하여 맛을 거의 느낄 수 없고 양념이 진하지 않은 문제가 있다.

다시마 육수를 추출할 때 가열 조건이 중요한데, 상기 명태 육수를 추출할 때와 같이 2시간 이상 끓이지 않고, 약한 불로 물이 끓지 않도록 가열하거나 물이 끓으면 즉시 불을 끄는 것이 좋다. 다시 말해, 약한 불로 용기를 20∼30분 정도 가열하면 거의 끓는 점에 도달할 정도의 물을 사용하여 다시마가 오랫동안 끓지 않도록 한다. 물과 다시마의 양이 많으면 많을수록 그에 비례하여 가열시간이 많이 소요되는 것은 당연한데, 중요한 것은 다시마를 오랫동안 끓이지 않도록 다시마 육수를 추출하는 것이 바람직하다. 다시마는 찬물에 오랫동안 우려도 식이섬유와 알긴산 성분들이 추출되는데, 쎈 불에 다시마를 장시간 끓이게 되면 국물이 미끈거리고 다시마에서 쓴맛이 강하게 나는 문제가 있다.

본 발명에 사용된 마늘은 다진 것을 사용한다. 마늘의 강한 향이 비린내를 없애고 음식의 맛을 좋게 하며 식욕 증진 효과가 있기 때문에 우리나라에서는 양념으로 널리 사랑받고 있다. 마늘의 주성분은 탄수화물 20%, 단백질 3.3%, 지

방 0.4%, 섬유질 0.92%, 회분 13.4%을 위시하여 비타민 B1, 비타민 B2, 비타민 C,글루탐산(glutamic acid), 칼슘, 철, 인, 아연, 셀레늄, 알리신 등 다양한 영양소가 함유되어 있다. 마늘의 대표적인 성분은 알린(allin)이라는 유황화합물이다. 알린은 아무런 향이 없지만 마늘 조직이 상하는 순간 알린은 조직 안에 있던 알리나제라는 효소와 작용해 자기방어물질인 알리신(allicin)이 된다. 이 알리신은 강력한 살균·항균 작용을 하여 식중독균을 죽이고 위궤양을 유발하는 헬리코박터 파이로리균까지 죽이는 효과가 있다. 또한 알리신은 소화를 돕고 면역력도 높이며, 콜레스테롤 수치를 낮춘다. 알리신이 비타민 B1과 결합하면 알리티아민으로 변하여 피로 회복, 정력 증강에 도움을 준다. "타임지"는 알리신이 페니실린보다 더 강한 항생제라고 소개했다. 이러한 이유 때문에 마늘은 일해백리(一害百利)라 하여 강한 냄새만 빼면 100가지 이로움이 있다고 하여 우리 몸을 이롭게 하므로 만병통치약으로도 통하여 약재로도 널리 쓰이고 있다.

본 발명에서 다진 마늘은 고춧가루 대비 70∼30중량부를 사용한다.

마늘을 70중량부 이상 사용하면 사용량이 많아 김치에서 마늘 냄새가 강하게 날 우려가 있어 김치의 품질을 저하 시키고, 30중량부 이하 사용하면 사용량이 부족하여 만병통치약으로 통하는 마늘의 효능을 제대로 살릴 수 없는 문제가 있다.

양파를 많이 먹는 중국인들은 기름진 음식을 많이 먹으면서도 고혈압, 동맥경화 등 성인병에 잘 걸리지 않았다. 그 이유는 바로 양파에 있다. 중국음식에 기본으로 들어가는 양파에는 펙틴이라는 물질이 들어있는데, 이 물질이 콜레스테롤을 분해하기 때문이다. 또 양파는 혈액에 양분이 너무 많이 흡수되는 것을 막고 해로운 물질을 없애 혈액을 깨끗하게 하는 스펀지와 같은 역할을 한다. 또 매운맛을 내는 알리신은 몸을 따뜻하게 하고 피로회복에 좋은 비타민 B1의 흡수를 높이기 때문에, 감기에 걸렸을 때 먹으면 좋다고 널리 알려지고 있다. 양파에는 퀘르세틴이라는 성분이 풍부하게 들어 있는데 이 성분은 우리 몸속의 지방 분해를 촉진하면서 에너지 대사를 증가시켜 칼로리 소모토록 하므로 다이어트에 큰 효과가 있다. 이와 같이 양파는 성인병을 예방하면서도 음식을 할 때 맛을 부드럽게 하거나 단맛을 내므로 전통적으로 양념으로 널리 사용하고 있다. 본 발명에서 양파의 사용량은 고춧가루 대비 70∼30중량부를 사용하고, 잘게 절단하거나 분쇄기로 갈아서 사용한다. 양파를 70중량부 이상 사용하면 사용량이 많아 김치에서 양파고유의 자극적인 냄새와 매운맛이 날 우려가 있고, 30중량부 이하 사용하면 사용량이 부족하여 양파가 가지고 있는 장점들을 제대로 활용하지 못하는 단점이 있다.

설탕은 사탕수수나 사탕무에서 얻은 원당을 정제공장에 투입하여 만든 천연 감미료로, 자당을 주성분으로 하고 있다. 단맛을 내기 때문에 다양한 종류의 음식에 널리 쓰이며 특히 과자나 빵에는 반드시 쓰인다. 설탕을 과다섭취하면 충치발생률 증가, 체중증가 등의 문제가 발생하고, 특히 체중증가는 고혈압·당뇨병 등의 질환이 발생하는 원인이 되므로 설탕의 과다 섭취는 금물이다.

김치의 조미를 위해 본 발명의 양념에도 설탕이 사용되는데, 그 사용량은 고춧가루 대비 35∼15중량부를 사용한다. 설탕을 35중량부 이상 사용하게되면 지적한 바와 같이 건강을 해칠 우려가 있고, 15중량부 이하 사용하면 사용량이 부족하여 단맛을 내는 조미 기능을 다하지 못하는 문제가 있다.

생강은 주로 생채로 김치, 젓갈, 생선찌개 및 과자류 등의 각종 음식에 향신료 또는 설탕에 재어 건조시킨 편강으로 쓰여 왔다. 요즘에는 약용, 카레분, 소스, 생강차, 생강술 향료 및 기타 조미료로 다양하게 이용된다. 생강은 양념뿐만 아니라 식욕을 돋게 해주고 위를 튼튼히 해주는 한약재로 애용돼 왔다. 생강의 80% 가량은 수분이며 탄수화물과 단백질, 칼슘, 인, 비타민C 등을 포함하고 있다. 한방에서는 뿌리줄기 말린 것을 약재로 쓰는데, 생강은 감기로 인한 오한, 발열, 두통, 구토, 해수, 가래를 치료하며 식중독으로 인한 복통설사, 복만에도 효과가 있어 끓는 물에 생강을 달여서 차로 마시기도 한다. 약리작용으로 위액분비촉진, 소화력 증진, 심장흥분 작용, 혈액순환촉진, 억균작용 등이 보고되었다.

생강은 맵고 싸한 맛이 특징인데 그 맛은 생강에 들어있는 진저롤이란 성분 때문이다. 이 성분은 체내의 지질 농도를 저하 시키는 효과가 있다. 혈중지질 농도의 증가는 동맥경화 뇌경색 등을 일으키는데 이를 예방할 수 있다.

이와 같이 향신료와 한약재로 널리 사용되는 생강은 갈아서 사용하며, 본 발명에서는 고춧가루 대비 15∼5중량부를 사용한다. 생강을 15중량부 이상 사용하면 사용량이 많아 장시간 섭취하면 그의 단점, 즉 위액이 지나치게 분비되어

위 점막이 손상되고, 혈관을 확장시켜 이에 따른 질병을 유발시키는 원인이 될 수 있다. 생강을 5중량부 이하 사용하면 그가 가지고 있는 효능, 즉 조미와 약재 기능을 약화시켜 김치를 감칠맛 나게 하지 못한다.

식염은 널리 알려진 바와 같이 짠맛을 내는 대표적인 조미료로서, 고춧가루 대비 15∼5중량부를 사용한다. 식염을 15중량부 이상 사용하면 사용량이 많아 김치의 맛을 짜게 하는 문제가 있을 뿐만 아니라 장시간 과다 섭취하면 고혈압, 신장병, 위암 및 골다공증의 원인이 되는 우려가 있다. 식염을 5중량 이하 사용하면 사용량이 부족하여 김치의 맛을 싱겁게 하고 김치를 부패시키는 원인이 된다.

부추는 예로부터 심통(心痛)을 완화시키고 복부의 냉증을 개선하는 강력한 강정·강장제로 손꼽히던 식품이다. 동의보감에서 '간(肝)의 채소'라 하여 “김치로 만들어 늘 먹으면 좋다”고 했을 정도로 간 기능을 강화시키는 데 좋다고 기재되어 있고, 본초강목에는 “부추 생즙을 마시면 천식을 다스리고 어독(魚毒)을 풀며 소갈(消渴)과 도한(식은땀)을 그치게 한다”라고 기술되어 있다. 한방에서는 부추는 활성산소 해독 작용, 즉 항산화 작용을 하는 베타카로틴이 노화의 원인인 활성산소 발생을 억제하는 약재로 사용한다. 또한 부추는 비타민 A·B·C와 카로틴, 철 등이 풍부해서 혈액 순환을 원활하게 하고 소화기관을 튼튼하게 해주며, 위와 장의 기능을 강화시켜 주고, 혈액 순환을 좋게 하여 혈액 순환 부전이나 어혈 등에 의해서 야기된 신경통이나 요통에도 효과가 있다고 알려져 있다.

이러한 부추는 잘게 썰어서 사용하며, 고춧가루 대비 10∼3중량부를 사용한다. 그의 사용량이 10중량부 이상 사용하게 되면 그가 사용된 김치의 색상을 부추색으로 지배할 수 있어 그 김치의 외관을 변화시키는 단점이 있다. 예컨대, 본 양념을 이용하여 깍두기 김치를 담았다고 가정하면, 깍두기 김치 색상은 통상적으로 원래 주재료인 무 색상에 고춧가루가 섞인 색상이어야 하나 부추 사용량이 많으므로 부추 색상인 깍두기 김치가 녹색에 가까워져 외관이 변화되는 문제가 있다. 부추 사용량이 3중량부 이하 사용하게 되면 사용량이 부족하여 부추의 좋은 효능을 활용하지 못하는 문제가 있다.

글루타민산나트륨은 'MSG', '글루탐산소다'라고도 하며, 일반적으로'글루탐산나트륨'이라고 부른다. L-글루탐산의 결정을 물로 씻고 알칼리로 중화시켜 활성탄(活性炭)으로 탈색한 후 감압하에서 농축하여 만들며, 특징은 무색의 침상결정이다. 글루타민산나트륨 그 자체는 아무런 맛이 없으나, 음식이 가진 원래의 맛을 좋게 한다. 이노신산과 혼합하여 맛의 상승효과를 높이는 것을 이용해 복합화학조미료로 많이 사용된다. 이러한 글루타민산나트륨은 대한민국에서는 '미원'이라는 상품명으로 널리 알려져 있다.

글루타민산나트륨의 사용량은 고춧가루 대비 8∼5중량부를 사용한다. 글루타민산나트륨의 사용범위를 8∼5중량부로 설정하는 이유는 반복 제조를 통해 이 범위에서 제조한 본 발명의 양념을 이용하여 김치를 담글 때 김치맛이 가장 좋기 때문이다.

상술한 본 발명의 혼합 김치양념은 대량생산을 위하여 제조하면서 혼합하는 방식이 아닌 미리 제조되어 동결건조된 김치 양념 형태를 사용하여 신속하게 해동하여 적용하는 방법을 통해 더욱 효율적인 김치 제조를 할 수 있도록 하는 것도 가능하다. 즉, 김치 양념의 경우, 농산물 가격의 폭등으로 인한 원자재의 상승이나 수급의 폭에 따라 제조 양이나 제조원가의 상승 등 여러 공정 외적인 요인에 생산 영향을 받게 되는 점이 매우 중요한 고려요인이 된다.

이에, 본 제조방법에서는 혼합 김치 양념을 미리 동결건조된 방식으로 제조하여 다량 확보하여 언제든지 김치의 제조에 바로 투입하여 완성할 수 있는 형태의 제조공정을 구현할 수 있도록 할 수 있다.

이러한 혼합김치 양념을 동결건조한 형태로 구현하는 방식은 도 2에 도시된 것과 같이 다음과 같은 방식으로 구현될 수 있다.

양념들을 버무려 혼합하는 단계(S1), 상기 혼합된 양념을 저온 숙성시키는 단계(S2), 상기 저온 숙성된 양념을 물과 혼합하여 염도를 낮추면서 묽은 상태로 만드는 단계(S3), 상기 묽은 양념을 금형에 넣고 냉동기에서 급속 냉동시키는 단계(S4) 및 상기 냉동된 양념을 진공 건조기에서 승화시켜 동결 건조시키는 단계(S5)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 S1단계에 사용된 양념은 다양한 식재료들이 혼합된 상태로 사용되며 그들의 각 함량은 상술한 본 발명의 실시예에 따른 혼합 김치양념의 조성과 동일한 것을 적용할 수 있다. 즉, 혼합 김치 양념은 고춧가루 100중량부를 포함하고 이것을 기준으로 대파 130∼70중량부, 무 70∼30중량부, 명태육수 70∼30중량부, 다시마육수 70∼30중량부, 마늘 70∼30중량부, 양파 70∼30중량부, 설탕 35∼15중량부, 생강 15∼5중량부, 식염 15∼5중량부, 부추 10∼3중량부, 글루타민산나트륨 8∼5중량부를 포함하여 제조될 수 있도록 한다.

다음은 상기와 같이 설명한 각 양념들을 혼합한 다음 이 혼합된 양념을 저온 숙성시키는 단계(S2)를 설명한다. S2단계의 저온 숙성은 혼합된 양념을 밀폐된 용기에 넣고 0∼4℃를 유지하는 저온실에서 20∼30시간 저온 숙성시킨다. 0℃에서는 온도가 낮으므로 30시간 이내로 숙성시키고, 4℃를 유지하는 저온실에서 는 온도가 약간 높으므로 20시간 이내로 숙성시킨다. 이와 같이 혼합한 양념을 저온 숙성시키게 되면 숙성과정에서 우리 몸에 유익한 유산균이 많이 생성되어 품질좋은 김치를 제공할 수 있다. 저온실의 숙성 온도가 0℃ 이하가 되면 온도가 너무 낮거나 냉동되어 숙성이 잘 진행되지 않아 유산균이 생성되지 않고, 숙성 온도가 4℃ 이상이 되면 온도가 너무 높아 양념이 과다 숙성되어 싱싱한 생김치를 제공할 수 없는 문제가 있다.

상기와 같이 저온 숙성을 마친 후에는 저온 숙성된 양념을 저온실에서 꺼내어 물과 혼합 희석하여 묽은 생태로 만들어 염도를 낮추는 단계(S3)가 진행된다. 이와 같이 숙성된 양념을 물에 혼합하여 희석하는 이유는 첫째, 염도를 낮추기 위한 것이다. 본 발명의 양념은 김치를 담그는 것이므로 고춧가루 함량 대비 식염 15∼5중량부를 포함하고 있어 짠맛이 난다. 짠맛이 강하여 염도가 높게 되면 후 공정에서 급속 동결시킬 때 염분 때문에 급속 동결이 원활하게 진행되지 않아 최종제조된 양념은 풍미가 좋지 않게 되므로 이를 해결하기 위한 것이다. 둘째는 양념에 수분을 충분히 공급하여 부피를 크게 함으로써 후공정에서 동결 건조시 넓은 부피에 많은 틈새(공극)가 형성되도록 하여 사용시, 즉 김치를 담글 때 물을 공급하여 버무릴 때 이 틈새로 물 흡수가 잘되어 재수화 (re-hydration)가 완전하게 진행되록 하기 위한 것이다. 셋째는 이후 S4단계에서 양념이 금형 내부에 고르게 잘 공급될 수 있도록 점도를 묽게 하여 흐름을 원활하게 하기 위한 것이다.

S3단계의 양념과 물의 혼합비율은 양념 100중량부를 기준으로 물 60∼20중량부를 혼합하여 양념을 묽게 한다. 양념 사용량 대비 물 60중량부 이상 사용하게 되면 물의 양이 많아 염도는 충분히 낮출 수는 있으나 물의 양이 많아 동결 건조에 많은 시간이 소요된다. 물 20중량부 이하 사용하게 되면 물의 양이 부족하여 염도를 충분히 낮추지 못하여 염분으로 인하여 급속 동결이 진행되지 않을 뿐만 아니라 양념의 흐름이 원활하지 않아 금형 내부에 고르게 공급되지 않아 성형 후 각 양념이 조잡하게 성형되는 문제가 있다. 또한, 물 20중량부 이하 사용하게 되면 물 함량이 부족하여 양념이 물과 충분히 버무려지지 않아 노출된 부분이 있어 후술하는 동결건조 단계(S5)에서 양념의 일부가 물속에서 동결건조되지 않은 문제가 있다.

상기 S3단계를 거친 상기 묽은 양념을 금형에 넣고 냉동기에서 급속냉동시키는 단계(S4)는 양념을 냉동시켜 성형하는 단계이다. 성형이 완료된 양념은 성형된 고체 형태 그대로 포장되어 유통된다. 본 발명에서 금형에 공급된 양념을 급속 내동시키는 이유는 얼음 입자를 최대한 작게 하여 양념 고유의 성질, 즉 양념의 식감이나 풍미를 최대한 본래 그대로 유지하기 위해서이다.

다시 말해, 식품을 급속하게 냉동하면 식품 내부에 존재하는 수분이 얼음으로 변하는 시간을 단축시켜 얼음 결정체가 팽창하는 것을 차단하여 해동하였을 때 식품의 조직 손상 및 단백질 변성 등이 적어 드립(drip) 발생을 줄여 영양손실을 최소화할 수 있다. 일반 냉동을 할 경우 내부에 있는 수분이 서서히 얼음으로 변하면서 결정체가 커지게 되고(자체 부피의 약9% 이상 팽창) 커진 얼음 결정체가 조직을 파괴하므로 해동시 드립(해동시 물이흐르는 현상)이 많이 발생되고 이때 손상된 조직 속의 맛과 영양분이 수분과 함께 외부로 흘러나오게 되어 본래의 형태를 갖추지 못하고 제품이 탄력을 잃게 된다.

본 발명의 S4단계에서 묽은 양념의 급속 냉동은 -35℃ 이하에서 12시간 이상 냉동시킨다. 하나의 예로 -35℃∼-60℃에서 15시간 냉동시킨다. 냉동온도가 -35℃보다 높게 되면 높은 온도로 인하여 급속 냉동이 진행되지 않아 제조된 양념의 풍미가 변하게 되고, 냉동온도가 -60℃보다 낮게 되면 과냉각되어 실익이 없다. 냉동시간은 12시간 이상 유지하여 충분한 냉동상태가 진행되도록 한다.

상기 급속 냉동단계(S4)를 마친 다음에서 냉동된 양념을 진공 건조기에서 승화시켜 동결 건조시키는 단계(S5)가 진행된다. 수용액이나 다량의 수분을 함유한 재료를 동결시키고 감압(減壓)함으로써 얼음을 직접 증기로 승화시켜 수분을 제거하여 건조물을 얻는 방법은 널리 알려져 있다. 낮은 압력에서 얼음 형태인 수분은 열에너지를 공급해 액체로 변하는 것이 아니라 수증기로 직접 승화한다. 승화된 얼음 결정체들은 공간을 남기기 때문에, 건조된 물질은 무수히 많은 틈을 가져, 수분 흡수가 용이하여 재수화 (re-hydration)가 잘 진행된다. 이것이 동결건조의 가장 큰 특징이다.

상기 S5단계는 본 발명의 중요한 단계 중의 하나이다. 상기 S5단계에서 냉동 양념의 동결 건조는 진공도 0.3∼0.7㎜Hg 조건하에서 18∼22℃에서 2시간 이상 1차 건조시키고, 38∼42℃에서 4시간 이상 2차 건조시키고, 58∼62℃에서 10시간 이상 3차 건조시키고, 48∼52℃에서 4시간 이상 4차 건조시키고, 20∼32℃에서 4시간 이상 5차 건조시킨다.

진공도 0.3∼0.7㎜Hg 감압(減壓)하에서 18∼22℃에서 2시간 이상 1차 건조시키는 이유는 동결된 양념이 액체상태로 상변화되는 것을 방지하기 위한것이다. 즉 초기에 급속 동결된 양념은 얼음상태가 되는데, 이 얼음을 감압한 상태라 하더라도 고온에서 건조시키면 얼음의 수분이 해동되어 승화되지 않고 액체상태로 상변화가 진행된다. 얼음이 액체로 상변화 된다는 것은 동결 건조가 아닌 상온에서 얼음을 녹이는 것과 같아 동결 건조의 본래 목적을 달성하지 못하여 고품질의 동결건조 양념을 제공하지 못하게 된다. 상기 진공도 0.3∼0.7㎜Hg 상태에서 18∼22℃의 저온에서 2시간 이상 건조를 진행하면 얼음상태의 수분이 액체상태로 상변화 되지 않고 곧바로 승화된다.

이후, 2차 건조, 즉 같은 진공도하에서 1차 건조가 진행된 양념 덩어리를 38∼42℃에서 4시간 이상 2차 건조시키면 승화가 지속적으로 진행된다. 1차건조과정에서 동결된 양념 표면에 존재하는 얼음상태의 수분이 승화되어 건조가 이미 진행되었으므로 표면에 많은 공극이 형성되었거나 또는 형성되기 시작하지만 그 내부에는 아직도 수분이 얼음상태로 존재하므로 이들을 상기 2차 건조에서 지속적으로 동결된다. 2차 건조시에는 표면에 수분이 존재하지 않으므로 38∼42℃의 비교적 고온에서 건조가 진행되어도 양념을 액체상태로 상변화가 일어나지 않고 승화되어 건조가 원활하게 진행된다. 계속해서 같은 방법으로, 2차 건조된 양념을 58∼62℃의 고온에서 10시간 이상 3차 건조시키면 그 3차 건조된 부분은 2차보다 더 높은 온도에서 건조가 진행되어도 수분이 원활하게 승화된다.

한편, 3차 건조가 진행된 다음에서 3차 건조온도보다 온도를 낮추어 4차 건조를 진행한다. 즉, 4차 건조는 48∼52℃에서 4시간 이상 진행한다. 4차 건조에서 온도를 낮추는 이유는 3차 건조를 마친 양념은 내부까지 거의 건조가 진행되었고 그때까지 건조되지 않은 부분을 건조시키는 단계라 할 수 있다. 4차 건조단계가 완료되면 양념은 실질적으로 완전하게 동결 건조가 완성된다.

4차 건조단계가 진행된 다음에는 마지막으로 5차 건조단계가 진행되는데, 20∼32℃에서 4시간 이상 진행된다. 5차 건조에서 온도를 20∼32℃로 대폭낮추는 이유는 진공상태에서 상온에 가까운 저온상태로 건조 온도를 낮추어 진행함으로써 양념이 유통과정인 상온에서 미리 잘 적응토록 하여 품질이 변화되는 것을 방지하기 위한 것이다.

(3) 숙성정도 조절단계

상술한 본 발명의 실시예에서, 절임배추에 혼합 김치 양념을 버무리는 과정을 수행한 혼합 김치에 대해 숙성정도를 조절하는 과정이 수행될 수 있도록 한다.

본 발명의 실시예에서 '숙성정도'라 함은 김치의 익은 정도를 나타내는 것으로, 본 발명의 실시예에서 완성되는 제품의 형태가 생김치, 찌개용김치, 분말김치와 같이 구분되도록 하는바, 이는 숙성의 정도에 차이를 두어 소비자의 기호와 적용 음식에 맞는 형태로 다양한 결과물로 제품화할 수 있도록 하기 위함이다.

이 경우, 상기 숙성정도 조절단계는, 상기 절임배추와 상기 김치양념을 혼합한 혼합 김치를 발효시키되, 혼합 김치의 발효의 산(pH) 도에 따라 pH 6.0~7.0은 생김치용, pH 5.0~6.0은 찌개김치용, pH 4.0~5.0은 분말김치용으로 구분하여 발효시켜 조절할 수 있도록 한다.

이 경우, 상술한 김치의 숙성 정도의 조절은 온도와 숙성시간이 중요한 인자로 작용하게 되는데, 이러한 온도와 숙성시간의 정도는 김치의 상태에 따라 정량적인 지표에서 상황에 따라 일정한 오차 범위에서 가변하여 조절될 수 있도록 함이 바람직하다.

일 예로는, 숙성발효조로 이송된 김치 혼합물의 수분 함수율은 84% ~ 90% 이내가 바람직한 것으로, 이와 같이, 함수율이 결정되면, pH 6.0 ~ 7.0에 도달되는 원하는 시간대에 따라 상기 숙성발효조의 온도 조건을 맞추어 고정시킨다.

즉, 상기 실시예로서, 혼합김치의 함수율이 84%이고, pH 6.0~7.0로 숙성발효된 혼합김치를 7일 이후에 얻고자 하는 경우, 숙성발효조의 온도를 8~12℃로 조정, 고정시키는 것이고, 함수율이 85%이고, 상기 숙성발효된 혼합김치를 2일 후에 얻고자 하는 경우, 상기 숙성발효조의 온도를 40~45℃로 조정할 수 있다.

하지만, 기호와 선택에 따라 다르기도 하지만, 10℃ 정도의 낮은 온도로 장시간 숙성발효시키는 것이 깊은 맛을 내는 것으로 바람직하다.

나아가, 찌개 김치용으로 사용될 혼합 김치의 경우, 묵은지 형태로 숙성정도가 강한 상태가 바람직한바, 혼합김치의 함수율이 89.6%이고, pH 5.0 ~ 6.0로 숙성발효된 배추김치를 7일 이후 얻고자 하는 경우, 숙성

발효조의 온도를 15~18℃로 조정, 고정시키고, 함수율이 87%이고, 상기 숙성발효된 배추김치를 2일 이후에 얻고자 하는 경우, 상기 숙성발효조의 온도를 30~40℃로 조정, 고정시킨다.

분말김치의 경우, 분말형태로 제공되어 다른 음식에 첨가되는 타입의 제품인바, 김치 맛을 강하게 내기 위해서는, 숙성의 정도가 가장 강하게 구현할 수 있도록 함이 바람직하다.

이를테면, 혼합김치의 함수율이 89.6%이고, pH 4.0 ~ 5.0으로 숙성발효된 열무김치를 7일 이후에 얻고자 하는 경우, 숙성발효조의 온도를 18~20℃로 조정, 고정시키고, 함수율이 87%이고, 상기 숙성발효된 열무김치를 2일 이후에 얻고자 하는 경우, 상기 숙성발효조의 온도를 28~35℃로 조정, 고정시킨다.

상기 함수율의 물이 더 많은 경우, 숙성발효시키는 미생물(유산균, 젖산균 등)의 활성을 저해하는 요인이 되고, 온도는 일정한 온도까지는 높을수록 상기 미생물의 활성을 왕성하게 하며, 당분은 미생물의 먹이로서 활성의 조건인바, 따라서, 함수율이 높으면 온도를 높게, 기호에 따라 설탕을 많이 넣어 당분이 높으면 온도를 낮게 하는 등, 김치의 숙성발효 조건을 상호 보완적으로 조정하며, 일정 시간대에 기호에 맞은 숙성발효 김치를 얻을 수 있다

(4) 동결건조 구현단계

이후에는, 제품 특성에 따라 숙성정도를 조절한 혼합 김치를 동결시키고, 건조시키는 과정이 수행될 수 있도록 한다.

본 동결건조 구현단계는, 본 발명의 특징적인 동결건조 양념의 동결건조 과장을 적용하여 구현될 수 있다.

구체적으로는, 혼합김치에 대한 급속 냉동은 -35℃ 이하에서 12시간 이상 냉동시킨다. 하나의 예로 -35℃∼-60℃에서 15시간 냉동시킨다. 냉동온도가 -35℃보다 높게 되면 높은 온도로 인하여 급속 냉동이 진행되지 않아 제조된 혼합김치에 버무려진 양념의 풍미가 변하게 되고, 냉동온도가 -60℃보다 낮게 되면 과냉각되어 실익이 없다. 냉동시간은 12시간 이상 유지하여 충분한 냉동상태가 진행되도록 한다. 혼합 김치의 경오, 냉동시간은 15~20시간의 범위에서 조절하는 것이 배추의 냉동을 고려할 때 바람직하다.

상기 급속 냉동단계를 마친 다음에서 냉동된 양념을 진공 건조기에서 승화시켜 동결 건조시키는 단계가 진행된다. 수용액이나 다량의 수분을 함유한 재료를 동결시키고 감압(減壓)함으로써 얼음을 직접 증기로 승화시켜 수분을 제거하여 건조물을 얻는 방법은 널리 알려져 있다. 낮은 압력에서 얼음 형태인 수분은 열에너지를 공급해 액체로 변하는 것이 아니라 수증기로 직접 승화한다. 승화된 얼음 결정체들은 공간을 남기기 때문에, 건조된 물질은 무수히 많은 틈을 가져, 수분 흡수가 용이하여 재수화 (re-hydration)가 잘 진행된다. 이것이 동결건조의 가장 큰 특징이다.

급속 냉동된 혼합김치의 동결 건조는 진공도 0.3∼0.7㎜Hg 조건하에서 18∼22℃에서 6시간 이상 1차 건조시키고, 38∼42℃에서 4시간 이상 2차 건조시키고, 58∼62℃에서 10시간 이상 3차 건조시키고, 48∼52℃에서 4시간 이상 4차 건조시키고, 20∼32℃에서 4시간 이상 5차 건조시킨다. 1차 건조 시간을 충분히 가져, 배추 내부에 함유된 수분의 효율적인 건조가 이루어질 수 있도록 한다는 점에서 특징이 있다.

이 경우 진공도 0.3∼0.7㎜Hg 감압(減壓)하에서 18∼22℃에서 2시간 이상 1차 건조시키는 이유는 동결된 양념이나 배추 조직들이 액체상태로 상변화되는 것을 방지하기 위한 것임은 상술한 바 있다. 즉 초기에 급속 동결된 양념은 얼음상태가 되는데, 이 얼음을 감압한 상태라 하더라도 고온에서 건조시키면 얼음의 수분이 해동되어 승화되지 않고 액체상태로 상변화가 진행된다. 얼음이 액체로 상변화 된다는 것은 동결 건조가 아닌 상온에서 얼음을 녹이는 것과 같아 동결 건조의 본래 목적을 달성하지 못하여 고품질의 동결건조 양념을 제공하지 못하게 된다. 상기 진공도 0.3∼0.7㎜Hg 상태에서 18∼22℃의 저온에서 6시간 이상 건조를 진행하면 얼음상태의 수분이 액체상태로 상변화 되지 않고 곧바로 승화된다.

이후, 2차 건조, 즉 같은 진공도하에서 1차 건조가 진행된 혼합배추에 대하여 38∼42℃에서 4시간 이상 2차 건조시키면 승화가 지속적으로 진행된다. 1차건조과정에서 동결된 양념 표면에 존재하는 얼음상태의 수분이 승화되어 건조가 이미 진행되었으므로 표면에 많은 공극이 형성되었거나 또는 형성되기 시작하지만 그 내부에는 아직도 수분이 얼음상태로 존재하므로 이들을 상기 2차 건조에서 지속적으로 동결된다. 2차 건조시에는 표면에 수분이 존재하지 않으므로 38∼42℃의 비교적 고온에서 건조가 진행되어도 양념과 배추 조직이 액체상태로 상변화가 일어나지 않고 승화되어 건조가 원활하게 진행된다. 계속해서 같은 방법으로, 2차 건조된 혼합배추를 58∼62℃의 고온에서 10시간 이상 3차 건조시키면 그 3차 건조된 부분은 2차보다 더 높은 온도에서 건조가 진행되어도 수분이 원활하게 승화된다.

한편, 3차 건조가 진행된 다음에서 3차 건조온도보다 온도를 낮추어 4차 건조를 진행한다. 즉, 4차 건조는 48∼52℃에서 4시간 이상 진행한다. 4차 건조에서 온도를 낮추는 이유는 3차 건조를 마친 혼합배추는 내부까지 거의 건조가 진행되었고 그때까지 건조되지 않은 부분을 건조시키는 단계라 할 수 있다. 4차 건조단계가 완료되면 양념은 실질적으로 완전하게 동결 건조가 완성된다.

4차 건조단계가 진행된 다음에는 마지막으로 5차 건조단계가 진행되는데, 20∼32℃에서 4시간 이상 진행된다. 5차 건조에서 온도를 20∼32℃로 대폭낮추는 이유는 진공상태에서 상온에 가까운 저온상태로 건조 온도를 낮추어 진행함으로써 혼합배추에 구현된 양념이 유통과정인 상온에서 미리 잘 적응토록 하여 품질이 변화되는 것을 방지하기 위한 것이다.

[ 실시예 1 내지 실시예 3]

아래 표 1의 조건 하에서 동결건조 김치 양념을 제조하였다. 즉, 양념을 제조할 때 각 실시예는 모두 고춧가루 1kg을 사용하였고, 대파0.7kg/1kg/1.3kg, 무 0.3kg/0.5kg/0.7kg, 명태육수 0.3kg/0.5kg/0.7kg, 다시마육수 0.3kg/0.5kg/0.7kg, 마늘 0.3kg/0.5kg/0.7kg, 양파 0.3kg/0.5kg/0.7kg, 설탕0.15kg/0.25kg/0.35kg, 생강 0.05kg/0.1kg/0.15kg, 식염 0.05kg/0.1kg/0.15kg, 부추 0.03kg/0.05kg/0.1kg, 글루타민산나트륨 0.05kg/0.06kg/0.08kg을 사용하였다.

이들을 실시예 1 내지 실시예 3의 조건대로 동결 건조하여 양념을 제조하였다.

[표 1]

{* 1점:매우 불량, 2점:불량, 3점:보통, 4점:양호, 5:매우 양호}

[비교예1 내지 비교예 3]

하기의 표2 같이 일부 조건을 변경한 것을 제외하고는 실시예와 유사한 조건으로 동결건조 양념을 제조하였다. 즉 비교예1,2,3은 S2단계에서 물을 혼합하지 않았고, 또한 동결건조단계(S5)의 건조 온도는 초기부터 종료시까지 40℃/45℃/50℃로 일정하게 유지하면서도 초기 온도를 매우 높게 하여 실시예와 대비되도록 하였다.

[표 2]

{* 1점:매우 불량, 2점:불량, 3점:보통, 4점:양호, 5:매우 양호}

관능검사는 상기 실시예 및 비교예의 조건에 따라 제조한 동결건조양념을 본 출원인이 경영하는 제조공장을 찾은 손님 30인과, 속초관광수산시장을 찾은 관관객 100인 총 130인에게 무상으로 제공하여 3점 보통을 기준으로 하여 양념에 대한 풍미, 향 및 기호도를 5점 척도법으로 평가하고, 그 결과를 각각 표 1 및 표 2에 나타내었다. 상기 표1 및 표2의 평가 결과로부터 알 수 있는 바와 같이 본 발명에 따른 조건으로 제조되는 동결건조 양념은 저온 숙성된 양념을 물과 혼합하여 묽은 상태로 만드는 단계(S3)를 진행하여 동결에 방해가 되는 염도를 낮추어 급속 동결이 원활하게 진행되도록 하였다. 이로 인하여 양념을 급속하게 냉동하면 양념 내부에 존재하는 수분이 얼음으로 변하는 시간을 단축시켜 얼음 결정체가 팽창하는것을 차단하여 식품의 조직 손상이 적어 관능검사에 나타난 바와 같이 양질의 양념을 제조할 수 있었다.

또한, 본 발명은 진공으로 감압된 상태에서 1차 건조시 온도를 낮게하여 얼음상태의 양념 수분이 액체상태로 상변화 되지 않고 곧바로 승화되어 동결건조가 진행되어 관능검사의 맛, 향 및 기호도 모든 부분에서 상당히 우수한 평가를 받았다.

그러나, 비교예들은 양념을 물과 혼합하여 묽은 상태로 만드는 단계(S3)를 진행하지 않았을 뿐만 아니라 동결 건조시 처음부터 고온상태로 건조가 진행되어 초기에 얼음상태의 수분이 해동되어 액체상태로 상변화되어 동결 건조가 진행되지 안았기 때문에 모든 관능검사에서 낮은 평가를 받은 것으로 판단된다.

[ 실시예 4 내지 실시예 5]

실시예 1 내지 실시예 3에서의 제조된 동결건조 양념을 적용하여 절임 배추를 1kg(소금농도 6wt%)에 8시간 절임한것에 버무려서 혼합김치를 제조하였다.

이후, 숙성 정도의 조절을 다음과 같이 수행하였다.

1) 실시예 4: pH 6.5

2) 실시예 5: pH 5.5

3) 실시예 6: pH 4.5

혼합 김치의 숙성 정도는 산도 센서를 이용하여 측정하였으며, 온도는 10~30℃의 범위에서 숙성 시간을 달리하여 위 산도에 도달하는 경우 숙성을 멈추고, 동결건조를 구현하였다. 동결건조는, -35℃ 이하에서 12시간 이상 냉동시키고, 진공도 0.6㎜Hg 조건하에서 20℃에서 7시간 이상 1차 건조하고, 40℃에서 5시간 동안 2차 건조시키고, 60℃에서 10시간 동안 3차 건조시키고, 50℃에서 5시간 4차 건조시키고, 25℃에서 5시간 5차 건조시켰다.

이후, 동결건조된 혼합김치에 대해, 생김치 형태로 해동한 것과, 동결건조 김치를 분말형태로 분쇄하여 구현한 분말김치에 대하여 관능검사를 실시하였다.

비교 기준은 상술한 비교예 1 내지 3에서의 김치양념을 통해 본 발명의 일반 절임배추를 제조한 것과 맛, 색깔, 풍미 등을 비교하였다.

관능검사는 상기 실시예 및 비교예의 조건에 따라 제조한 동결건조양념을 본 출원인이 경영하는 제조공장을 찾은 손님 30인과, 속초관광수산시장을 찾은 관관객 100인 총 130인에게 무상으로 제공하여 3점 보통을 기준으로 하여 양념에 대한 풍미, 향 및 기호도를 5점 척도법으로 평가하고, 그 결과를 아래의 표에 나타내었다.

항목	색	맛	향기	식감	종합기호도
실시예 4	4.5	4.5	4.7	4.7	4.6
실시예 5	4.4	4.6	4.8	4.5	4.6
실시예 6	4.5	4.6	4.9	4.6	4.7
비교예 1	4.4	4.4	4.8	4.5	4.5
비교예 2	4.5	4.6	4.6	4.5	4.6
비교예 3	4.3	4.1	4.0	4.2	4.2
총평	비교예들의 제품과 대비하여 맛, 향, 색, 식감 부분이 우수하거나 동등한 특성을 나타냄.

{* 1점:매우 불량, 2점:불량, 3점:보통, 4점:양호, 5:매우 양호}

본 발명의 실시예에 따른 생김치, 찌개용김치, 분말김치의 경우, 비교예 1~3에서의 일반 김치와 대비한 경우, 맛이나 색깔에서 대등하거나 더 우수한 것으로 나타났다.

(5) 김치제품 성형 단계 및 포장단계

아울러, 본 발명의 실시예에 따른 동결건조 김치의 경우, 성형단계를 거칠 수 있는데, 이는 생김치로 적용될 제품에 대해 일정한 크기로 쇄절하거나, 분말김치의 경우 분쇄하여 분말형태로 가공하는 작업을 거치게 된다. 이후, 살균처리를 거쳐서 진공포장을 통해 완제품 형태로 출시할 수 있게 된다. 이 경우, 단위별 상품 포장공정 상기 진공 건조실에서 강제 건조된 김치는 수분만이 대부분 제거된 상태로서 김치 조직이 쉽게 파손되지 않도록, 가능한 그 조직을 유지하기 위해 진공, 밀봉포장 후, 박스 포장으로 보호되도록 한다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (7)

1. 절임배추 구현단계;
   상기 절임배추와 동결 건조된 김치양념에 물 20∼60중량부를 혼합하여 해동시킨 것을 혼합하여 혼합김치를 구현하는 김치양념 혼합단계;
   상기 혼합김치를 숙성시켜, 생김치, 찌개김치, 분말김치로 구분하여 발효정도를 조절하는 숙성정도 조절단계;
   상기 숙성정도가 조절된 혼합김치를 급속동결 후 건조하는 동결건조 구현단계;
   동결 건조된 혼합김치를 제품 종류에 따라 쇄절하는 김치제품 성형단계; 및
   쇄절된 혼합김치의 가공물을 살균하고, 이후 진공포장하는 김치제품 포장단계;를 포함하고,
   상기 김치양념은
   양념들을 버무려 혼합하는 단계(S1),
   상기 혼합된 양념을 0∼4℃에서 20∼30시간 저온 숙성시키는 단계(S2),
   상기 저온 숙성된 양념을 양념 100중량부를 기준으로 20∼60중량부의 물과 혼합하여 염도를 낮추면서 묽은 상태로 만드는 단계(S3),
   상기 묽은 양념을 금형에 넣고 냉동기에서 -35℃∼-60℃에서 15시간 급속냉동시키는 단계(S4), 및
   상기 냉동된 양념을 진공 건조기에서 승화시켜 동결 건조시키는 단계(S5)로 제조하고, 상기 동결 건조 단계(S5)는 진공도 0.3∼0.7㎜Hg 조건하에서 18∼22℃에서 2시간 이상 1차 건조시키고, 38∼42℃에서 4시간 이상 2차 건조시키고, 58∼62℃에서 10시간 이상 3차 건조시키고, 48∼52℃에서 4시간 이상 4차 건조시키고, 20∼32℃에서 4시간 이상 5차 건조시키는 단계를 포함하는 동결건조 김치의 제조방법.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 절임배추의 구현단계는,
   세정한 배추를 소금 농도 6 내지 13wt%의 소금물에 침지하여 20~24시간 절임 과정이 수행되는 단계인,
   동결건조 김치의 제조방법.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 절임배추의 구현단계는,
   해양심층수를 필터링하여 농축한 염분 농도가 6~7wt%인 농축수에 침지하여, 8~10시간 절임과정이 수행되는 단계인,
   동결건조 김치의 제조방법.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 김치양념 혼합단계는,
   고춧가루 100중량부를 포함하고 이것을 기준으로,
   대파 130∼70중량부, 무 70∼30중량부, 명태육수 70∼30중량부, 다시마육수 70∼30중량부, 마늘 70∼30중량부, 양파 70∼30중량부, 설탕 35∼15중량부, 생강 15∼5중량부, 식염 15∼5중량부, 부추 10∼3중량부, 글루타민산나트륨 8∼5중량부를 포함하는 양념을 혼합한 혼합양념을,
   적용하여 절임배추와 혼합하는 단계인,
   동결건조 김치의 제조방법.
   
5. 삭제
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 숙성정도 조절단계는,
   상기 절임배추와 상기 김치양념을 혼합한 혼합 김치를 발효시키되,
   혼합 김치의 발효의 산(pH) 도에 따라
   pH 6.0~7.0은 생김치용,
   pH 5.0~6.0은 찌개김치용,
   pH 4.0~5.0은 분말김치용으로 구분하여 발효시키는 과정인,
   동결건조김치의 제조방법.
   
7. 청구항 6에 따른 동결건조김치의 제조방법에 의해 제조되는 동결건조김치.

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