KR102119856B1 - 상온 유통용 김치 제조 방법 - Google Patents
상온 유통용 김치 제조 방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 상온 유통용 김치의 제조 방법 및 상기 방법에 의해 제조된 상온 유통용 김치에 관한 것으로, 상기 제조 방법을 이용하면 상온 상태에서 김치의 풍미와 조직감이 유지된 상태로 장기간 유통할 수 있는 김치를 제조할 수 있으므로 김치의 유통 및 보관 비용을 절감할 수 있다.
Description
본 발명은 상온 유통용 김치 제조 방법 및 이에 의하여 제조된 상온 유통용 김치에 관한 것이다.
김치는 배추, 무 등 각종 채소류를 주원료로 하는 발효 식품이며, 유산균과 같은 특유의 영양학적 특성이 과학적으로 밝혀지면서 국제적으로 식용인구가 크게 증가하고 있는 추세이다.
그러나 김치 재료의 다양성, 재료의 배합 비율 및 조건 등이 복잡하고, 발효식품이라는 고유의 특성상 저장성이 취약하며, 장기간 보관 및 유통이 어려운 문제가 있다. 또한, 취급 부주의로 인한 김치 국물의 오염 및 악취를 풍길 수 있는 단점이 있다.
특히, 현재 제조 및 유통 되고 있는 김치는 비닐 포장, 유리병 또는 패트병 등에 포장되어 저온 살균한 제품으로 유통기한이 냉장 상태에서 1개월 내지 3개월 정도로 짧은 편이다. 즉, 김치의 유통시 콜드 체인(cold chain)을 유지하지 않으면 볶음 김치가 부패, 변질되기 때문에 유통, 보관 및 취식에 이르기까지 많은 유통 단계 및 비용이 소모된다. 따라서 김치의 유통 및 수출을 증가시키기 위해서는 김치를 상온에서 보관 및 유통할 수 있는 방법이 필요하다.
본 발명자들은 상기 문제점을 해결하기 위해 노력한 결과, 김치의 맛과 색을 유지하면서 상온에서 유통시킬 수 있는 김치 제조방법을 완성하였다.
본 발명의 일 목적은 김치를 숙성시키는 단계; 숙성된 김치를 유지류의 첨가 없이 볶는 단계; 및 볶은 김치를 열탕 처리하는 단계를 포함하는 상온 유통용 김치의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 방법에 의하여 제조된 상온 유통용 김치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 양상은
⒜ 김치를 숙성시키는 단계;
⒝ 숙성된 김치를 유지류의 첨가 없이 볶는 단계; 및
⒞ 볶은 김치를 열탕 처리하는 단계를 포함하는 상온 유통용 김치의 제조방법을 제공한다.
본 명세서에 사용된 용어, '김치(kimchi)'는 무, 배추, 오이 등과 같은 채소를 소금에 절이고, 고추, 파, 마늘 및 생강 등 여러 가지 양념과 버무려 담근 염장 발효식품을 의미한다. 김치는 채소가 생산되지 않은 겨울에 비타민 C를 공급하는 역할을 하며, 주재료에 따라 배추김치, 갓김치, 깍두기, 나박김치, 총각김치 등으로 분류할 수 있다.
본 발명의 일 구체예에서, 상기 ⒜ 단계는 김치를 pH 4.8 이하로 숙성시켜 숙성김치를 제조한다. 김치를 숙성시키게 되면, 젖산균이 우점종이 되며 젖산균이 생성하는 발효산물로 인해 김치의 풍미를 저해하는 다른 균들의 생육을 억제하는 효과를 얻을 수 있으며, 추가적인 저온 살균을 통해 식품의 저장성을 확보할 수 있다.
본 발명의 일 구체예에서, 상기 ⒝ 단계는 70℃ 내지 99℃에서 5분 내지 30분 동안 이루어질 수 있다. 바람직하게는, 상기 산성화된 김치를 유지류 첨가 없이 80℃ 내지 95℃에서 10분 내지 20분 동안 볶을 수 있다. 김치를 볶는 단계를 통해, 상기 숙성된 김치는 추가적인 살균 효과를 얻을 수 있으며, 김치에 남아 있는 수분을 증발시켜 상온 유통시 김치의 조직감을 유지할 수 있다. 또한, 상기 볶는 단계에서 유지류를 첨가하지 않음으로써 김치 본연의 색감을 장기간 유지할 수 있다.
본 발명의 일 구체예에서, 상기 ⒞ 단계는 70℃ 내지 100℃에서 10분 내지 80분 동안 이루어질 수 있다. 바람직하게는, 상기 볶은 김치를 85℃ 내지 100℃에서 30분 내지 60분 동안 열탕 살균할 수 있다. 상기 단계에서 상기 볶은 김치는 포장재에 넣어 밀봉한 상태로 살균되는 것이 바람직하다.
상기 단계에서, 열탕을 통해 추가적인 살균 효과를 얻을 수 있으며, ⒜ 및 ⒝ 단계를 거치면서 숙성된 김치의 발효를 정지시킴으로써 김치의 숙성 상태 및 조직감을 장기간 유지시킬 수 있다.
본 발명의 일 구체예에서, 상기 방법은 ⒞ 단계 이후 김치를 급속 냉각시키는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 양상은 상기 방법으로 제조된 상온 유통용 김치를 제공한다.
본 명세서에 사용된 용어, '상온 유통용 김치'는 김치의 맛과 색상에 큰 변화 없이 상온 상태(약 25℃)에서 보관 및 유통이 가능한 김치를 의미한다.
상기 상온 유통용 김치 제조방법으로 제조된 김치는 김치의 조직감과 색상이 그대로 유지되고, 미생물 총균수가 증가하지 않으며, 상온 유통시에 추가 발효가 일어나지 않으므로 김치 본연의 숙성 상태를 간직할 수 있다는 장점이 있다.
본 발명의 일 구체예에서, 상기 김치는 미생물 총균수를 기준으로 100 CFU/g 이상 103 CFU/g 이하의 미생물이 포함되는 것이 바람직하다. 상기 제조된 김치 내 미생물의 총균수가 103 CFU/g을 초과하는 경우, 밀봉 시 미생물의 발효로 인한 가스 팽창 및 열 발생으로 상온에서 장기간 보관이 어려운 문제점이 발생할 수 있다. 미생물 총균수는 colony forming unit (CFU/g)으로 표시할 수 있으며, 이는 김치를 멸균식염수에 균질화하고, 균질액을 단계적으로 희석하여 적절한 배양 배지에 접종한 다음, 37℃에서 48시간 배양하여 발생한 총 콜로니 수를 측정함으로써 얻을 수 있다.
본 발명의 일 구체예에서, 상기 김치는 5.9 kgf 이상 8.0 kgf 이하의 조직감을 갖는 것이 바람직하며, 가장 바람직하게는 5.9 kgf 이상 7.0 kgf 이하의 조직감을 가질 수 있다. 조직감은 디지털 경도계를 이용하여 측정할 수 있으며, 프로브로 김치의 표면을 눌렀을 때 발생하는 힘을 측정하여 kgf 단위로 나타낼 수 있다.
본 발명의 일 구체예에서, 상기 김치는 24 이상 32 이하의 적색도를 가질 수 있으며, 26 이상 30 이하의 적색도를 갖는 것이 바람직하다. 색도는 측정 전 표준 백판으로 보정하고, 페이스트 상태의 김치 시료를 플라스틱 틀에 넣은 후 색도계를 이용하여 측정할 수 있으며, 색도계의 측정 결과로부터 적색도는 a value로 표현될 수 있다.
본 발명의 김치 제조 방법을 이용하면, 김치의 풍미와 조직감이 유지된 상태로 상온 상태에서 장기간 유통 가능한 김치를 제조할 수 있으므로, 김치의 유통 및 보관 비용을 절감할 수 있다.
이하 하나 이상의 구체예를 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 이들 실시예는 하나 이상의 구체예를 예시적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1: 상온 유통을 위한 김치 제조
김치는 대상㈜ 종가집 거창공장(대한민국)으로부터 제공받았으며, 10℃ 이하의 냉장고에 보관하면서 상온 유통용 김치 시료로 사용하였다(크기 1 내지 2 ㎝/pH 4.8 이하).
1-1. 상온 유통용 미생물 제어 김치 제조
김치 시료를 pH 4.8 이하에서 숙성시킨 후(1차 미생물 제어), 볶음솥에 넣어 유지류(fat and oils)를 첨가하지 않은 상태로 80℃ 내지 95℃에서 10분 내지 20분 동안 볶았다(2차 미생물 제어). 볶은 김치 시료를 알루미늄 파우치에 80 g씩 충진하여 밀봉하고, 밀봉된 알루미늄 파우치를 85℃ 내지 95℃에서 30분 내지 50분 동안 열탕 살균하였다(3차 미생물 제어). 살균된 알루미늄 파우치는 20℃ 이하의 냉수로 급속히 냉각시켰다. 본 실시예에서 제조된 김치를 이하에서는 '미생물 제어 김치'로 기재한다.
1-2. 상온 유통용 레토르트 김치 제조
김치를 레토르트용 알루미늄 파우치에 80 g씩 충진하고, 탈기한 후 밀봉하였다. 밀봉한 알루미늄 파우치를 121℃에서 4분(F0 값 4) 동안 살균한 후 20℃ 이하의 냉수로 급속히 냉각시켰다. 본 실시예에서 제조된 김치를 이하에서는 '레토르트 김치'로 기재한다.
1-3. 상온 유통용 통조림 김치 제조
김치를 통조림용 용기에 80 g씩 충진하고, 탈기한 후 밀봉하였다. 밀봉한 통조림 용기를 121℃에서 6분(F0 값 6) 동안 살균한 후 20℃ 이하의 냉수로 급속히 냉각시켰다. 본 실시예에서 제조된 김치를 이하에서는 '통조림 김치'로 기재한다.
1-4. 상온 유통용 볶음 김치 제조
김치 95%와 유지류 5%를 혼합한 후 볶음솥에 넣고, 90℃에서 15분 동안 볶았다. 볶은 김치를 알루미늄 파우치에 80 g씩 충진하여 밀봉한 후 20℃ 이하의 냉수로 급속히 냉각시켰다. 본 실시예에서 제조된 김치를 이하에서는 '볶음 김치'로 기재한다.
1-5. 상온 유통용 열탕 살균 김치 제조
김치를 알루미늄 파우치에 80 g씩 충진하여 밀봉하고, 90℃에서 40분 동안 열탕 살균하였다. 살균된 알루미늄 파우치를 20℃ 이하의 냉수로 급속히 냉각시켰다. 본 실시예에서 제조된 김치를 이하에서는 '열탕 살균 김치'로 기재한다.
1-6.
상온 유통용 초고압 살균 김치 제조
김치를 알루미늄 파우치에 80 g씩 충진하여 밀봉하고, 상온인 25℃에서 500 MPa의 압력을 가하여 초고압 처리하였다. 본 실시예에서 제조된 김치를 이하에서는 '초고압 살균 김치'로 기재한다.
실시예 2: 제조된 김치의 품질 비교
2-1. 미생물 제어 김치
실시예 1-1에 의해 제조된 미생물 제어 김치의 미생물 총균수, 조직감 및 색상의 분포를 표 1에 나타내었다.
상온에서 유통이 가능하기 위해서는 미생물의 총균수가 103 CFU/g 이하인 것이 바람직하며, 김치로서의 식감이 아삭함 수준의 조직감은 디지털 경도계(IMADA push pull scale & digital force gauge, IMADA, Japan)로 측정하였을 때, 5.9 내지 8.0 kgf이고, 색도는 색도계(CR-410, Minolta Co., Osaka, Japan)로 측정하였을 때, 적색도(a value)를 기준으로 26 이상인 것이 김치의 외관 색상이 일반적으로 우수한 것으로 판단된다.
상기와 같은 기준으로 판단할 때, 실시예 1-1에 의해 제조된 미생물 제어 김치의 조직감과 색도는 모두 우수한 것으로 나타났으며, 미생물의 총균수까지 고려한 경우, 3차 미생물 제어 과정이 90℃에서 40분 내지 50분, 95℃에서 30분 내지 50분 동안 수행된 김치가 상온 유통 가능한 것으로 확인되었다. 이와 같이 제조된 미생물 제어 김치는 12개월 이상 상온 유통이 가능하고, 김치 본연의 색상과 풍미가 지속적으로 유지되는 것을 확인할 수 있었다.
이러한 결과는 볶음 공정에서 유지류 첨가 없이 순수 김치만을 볶으므로 김치 고유의 색상이 유지될 수 있고, 볶는 과정에서 김치 수분이 증발하여 살균 공정에서 발생하는 액상의 김치 국물이 적게 발생하여 고온에서도 김치 조직감이 유지되기 때문인 것으로 판단된다.
이하, 다른 상온 유통용 김치와의 품질 비교는 90℃에서 40분 동안 살균한 김치(미생물 제어 김치)를 대상으로 실험을 수행하였다.
|
살균
온도 |
살균
시간 |
미생물
( 총균수 CFU /g) |
조직감
(Cutting force, kgf) |
색상
(a value) |
| 85℃ | 30분 | 105 이하 | 6.89 | 28.76 |
| 40분 | 104 이하 | 6.31 | 28.23 | |
| 50분 | 104 이하 | 6.05 | 27.87 | |
| 90℃ | 30분 | 104 이하 | 6.29 | 28.39 |
| 40분 | 103 이하 | 6.22 | 28.11 | |
| 50분 | 102 이하 | 6.04 | 27.11 | |
| 95℃ | 30분 | 103 이하 | 6.19 | 28.03 |
| 40분 | 102 이하 | 6.12 | 27.82 | |
| 50분 | 101 이하 | 6.01 | 27.41 |
2-2. 다른 상온 유통용 김치의 품질 비교
레토르트 김치와 통조림 김치는 보존료를 첨가하지 않고, 멸균을 통해 장기간 상온 유통이 가능한 것을 알 수 있었다. 그러나, 표 2에 기재된 바와 같이 레토르트 김치와 통조림 김치는 고압 또는 고온 살균으로 인해 김치 색상이 변색되고, 찌개에 들어 있는 김치와 같이 김치 조직감이 떨어지는 것을 확인할 수 있었다.
또한, 볶음 김치는 볶음 공정을 통한 유산균 증식 억제로 약 1주 내지 2주 정도만 상온 유통이 가능한 것을 알 수 있었다. 또한, 유지류와 함께 김치를 볶으므로 김치 본연의 신선함 풍미가 사라졌고, 유화가 일어나 김치 색상도 변색되었다.
열탕 살균 김치는 살균을 통해 보존료의 첨가없이 상온에서 1개월 내지 2개월 동안 유통이 가능한 것을 알 수 있었다. 또한, 김치 색상은 변색이 적었으나, 고온 살균으로 인해 김치 누액이 발생되어 찌개에 들어 있는 김치처럼 김치의 조직감이 떨어지는 것을 알 수 있었다.
초고압 살균 김치는 가열 처리를 하지 않아 김치 본연의 색상과 풍미가 유지되나, 미생물 제어가 불완전하여 초기 미생물수가 104 CFU/g 이상인 것을 알 수 있었다. 이 결과는 김치의 냉장 유통기한을 연장하는 효과는 있지만, 발효 진행 및 탄산가스 발생으로 인하여 김치를 상온 유통시킬 수 없음을 의미한다.
| 제조방법 |
미생물
( 총균수 CFU/g) |
조직감
(Cutting force, kgf) |
색상
(a value) |
| 레토르트 김치 | 101 이하 | 4.82 | 25.84 |
| 통조림 김치 | 101 이하 | 4.98 | 25.57 |
| 볶음 김치 | 105 이하 | 6.41 | 23.24 |
| 열탕 살균 김치 | 103 이하 | 5.07 | 27.79 |
| 초고압 살균 김치 | 105 이하 | 6.64 | 28.42 |
2-3. 상온 유통용 김치
관능 검사
실시예 1-1(90℃, 40분 살균) 내지 1-6에서 제조한 김치의 관능 평가를 실시하였다. 전문 패널 30명을 대상으로 전체 기호도, 외관(색상), 조직감 및 김치맛을 확인하였다(최고 점수 7점).
그 결과, 표 3에 나타난 바와 같이 미생물 제어 김치의 전체 기호도, 외관(색상), 조직감 및 김치맛 기호도 점수가 고르게 우수한 것을 확인할 수 있었다.
| 상온김치 | 전체 기호도 | 색상 기호도 | 조직감 기호도 | 김치맛 기호도 |
| 미생물 제어 김치 | 5.2 | 4.9 | 5.1 | 5.2 |
| 레토르트 김치 | 3.7 | 4.2 | 3.4 | 3.6 |
| 통조림 김치 | 3.9 | 4.4 | 3.8 | 4.2 |
| 볶음 김치 | 4.2 | 3.7 | 4.8 | 4.9 |
| 열탕 살균 김치 | 4.9 | 4.6 | 4.6 | 4.8 |
| 초고압 살균 김치 | 5.4 | 5.3 | 5.3 | 5.4 |
비교예
1: 제조된 김치의 상온 유통 결과
실시예 1-1(90℃, 40분 살균) 내지 1-6에서 제조한 각각의 김치를 25℃ 항온기에서 7일 동안 보관하거나, 또는 50℃에서 5일 동안 보관(상온 기준 12개월 보관 조건과 동일)한 후 김치의 품질을 비교하였다.
그 결과, 표 4에 나타난 바와 같이 볶음 김치(실시예 1-4)와 초고압 살균 김치(실시예 1-6)의 경우 25℃에서 7일 보관시 발효로 인한 가스 발생으로 용기가 부풀어 올라 상온 유통이 불가능한 것을 알 수 있었다.
또한, 레토르트 김치(실시예 1-2)와 통조림 김치(실시예 1-3) 및 열탕 살균 김치(실시예 1-5)는 발효에 의한 용기 팽창은 발생하지 않았으나, 색상의 변화가 심한 것을 알 수 있었다. 특히 김치의 조직감이 초기보다 많이 감소하여 품질의 열화가 심하게 나타났다.
미생물 제어 김치(실시예 1-1)는 색상은 초기보다 약간 변색되었으나, 김치 조직감은 유의적인 차이가 발생하지 않아 장기간 상온에 보관 또는 유통하는 경우에도 김치의 품질이 유지되는 것을 알 수 있었다.
| 상온 유통 김치 | 25℃, 7일 보관 | 상온 12개월 보관 | ||
| ※용기팽창 |
미생물
(총균수 CFU/g) |
조직감
(Cutting force, kgf) |
색상
(a value) |
|
| 미생물 제어 김치 | - | 103 이하 | 5.98 | 26.65 |
| 레토르트 김치 | - | 10 이하 | 4.42 | 22.34 |
| 통조림 김치 | - | 10 이하 | 4.49 | 23.76 |
| 볶음 김치 | +++ | 107 이상 | - | - |
| 열탕 살균 김치 | - | 103 이하 | 4.51 | 25.36 |
| 초고압 살균 김치 | +++ | 107 이상 | - | - |
※ 용기팽창: -(미팽창), +(20% 팽창), ++(40% 팽창), +++(60% 이상 팽창)
비교예
2: 김치 숙성 정도에 따른 살균 효과
1 내지 2 ㎝ 크기의 김치는 대상㈜ 종가집 거창공장(대한민국)으로부터 제공받았으며, 10℃ 이하의 냉장고에 보관하면서 pH 구간별로 숙성시켰다. 숙성된 김치를 알루미늄 파우치에 80 g씩 충진하여 밀봉하고, 각각의 온도 및 시간 조건에서 열탕 살균하였다. 이후 살균된 알루미늄 파우치를 20℃ 이하의 냉수로 급속히 냉각시켰다.
제작된 김치의 살균 효과를 표 5에 기재하였다. 실험 결과, pH 4.8 초과 구간에서 숙성시킨 김치는 열탕 살균 효과가 낮아 90℃에서 살균하여도 미생물이 104 CFU/g 이상 존재하므로 상온 유통에 적합하지 않음을 알 수 있었다. 또한, 95℃에서 40분 이상 살균하는 경우 미생물이 103 CFU/g 이하로 존재하여 상온 유통은 가능하나 고온 장시간 살균으로 김치의 본연의 조직감이 물러지는 것을 알 수 있었다. 따라서 김치를 pH 4.8 이하로 숙성시켰을 때 살균 효과가 극대화되는 것을 알 수 있었다.
| 온도 |
살균
시간 |
pH 6.5~5.6 | pH 5.5~4.8 | pH 4.8 이하 |
| 85℃ | 30분 | 106 이하 | 106 이하 | 105 이하 |
| 40분 | 106 이하 | 106 이하 | 104 이하 | |
| 50분 | 105 이하 | 105 이하 | 104 이하 | |
| 90℃ | 30분 | 105 이하 | 105 이하 | 104 이하 |
| 40분 | 105 이하 | 105 이하 | 103 이하 | |
| 50분 | 104 이하 | 104 이하 | 102 이하 | |
| 95℃ | 30분 | 104 이하 | 104 이하 | 103 이하 |
| 40분 | 103 이하 | 103 이하 | 102 이하 | |
| 50분 | 101 이하 | 101 이하 | 101 이하 |
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
Claims (9)
- ⒜ 김치를 숙성시키는 단계;
⒝ 숙성된 김치를 유지류의 첨가 없이 볶는 단계; 및
⒞ 상기 볶은 김치를 포장재에 넣어 밀봉한 상태에서 열탕 처리하는 단계를 포함하는 상온 유통용 김치의 제조방법으로서,
상기 ⒝ 단계는 80℃ 내지 95℃에서 10분 내지 20분 동안 이루어지는 것이고,
상기 제조방법으로 제조된 김치는 5.9 kgf/cm2 이상 7.0 kgf/cm2 이하의 조직감을 갖는,
상온 유통용 김치의 제조방법.
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서, 상기 ⒞ 단계는 70℃ 내지 100℃에서 10분 내지 80분 동안 이루어지는 것인 상온 유통용 김치의 제조방법.
- 제1항에 있어서, 상기 방법은 ⒞ 단계 이후 김치를 급속 냉각시키는 단계를 추가로 포함하는 것인 상온 유통용 김치의 제조방법.
- 제1항의 방법에 의하여 제조된 상온 유통용 김치.
- 제6항에 있어서, 상기 김치는 100 CFU/g 이상 103 CFU/g 이하의 미생물 총균수를 포함하는 것인 상온 유통용 김치.
- 삭제
- 제6항에 있어서, 상기 김치는 26 이상 30 이하의 적색도(a value)를 갖는 것인 상온 유통용 김치.
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