KR20010027073A - 수용성 키토산을 함유한 김치 영양강화제 및 이의 사용방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 김치의 영양강화 및 보존기간을 연장시키며 김치 고유의 맛을 장기간 유지시킬 수 있는 김치 영양강화제 및 이의 사용방법에 관한 것으로 좀 더 상세하게는 수평균 분자량이 20-25만인 분획 수용성 키토산 0.01-30중량, 아스코르빈산 0.001-5중량, 구연산0.01-5중량, 알긴산0.1-1중량및 물 60-95중량로 이루어지는 분획 수용성 키토산을 함유한 김치 숙성억제제 및 이를 김치에 사용하는 방법에 관한 것이다. 본 발명의 방법에 따라 제조된 김치 영양강화제를 김치에 첨가하면 첨가되지 않은 김치보다 보존기간이 5-20배 연장되며, 장기간 보존하여도 냄새가 발생하지 않는 효과가 있다.

Description

수용성 키토산을 함유한 김치 영양강화제 및 이의 사용방법{Nutrient agent of kim-chi containing water-soluble chitosan and using method thereof}

본 발명은 분획 수용성 키토산을 함유한 김치 영양강화제 및 이의 사용방법에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 천연 항균성 및 미생물 대항성이 우수한 수평균 분자량이 20∼25만인 분획 수용성 키토산을 함유하는 김치 영양강화제 및 이의 사용방법에 관한 것이다.

김치류는 사계절 상시 애용되는 우리의 전통음식으로 대표적 발효식품이다. 이러한 김치의 저장 방법은 땅속에 김장독을 묻어 김치의 보존기간을 연장하고 있으나, 최근 들어 주거환경의 변화로 김장독을 땅속에 묻지 못하는 경우가 많다. 또한 김치를 땅속에 저장한다 하더라도 장기간 경과하면 특유의 냄새가 나게 된다. 따라서 김치의 고유한 맛을 유지하면서 오랜 기간 보존하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다.

한편, 이러한 연구중에 하나로 최근에 김치의 천연첨가제로서 키토산을 첨가하는 방법이 알려져 있다. 키토산은 천연 생체 고분자로서 예로부터 게, 새우 등의 갑각류의 각질을 산에 침적시켜 칼슘 성분을 제거하고 다시 가성소오다에 침적시켜 단백질을 제거함으로써 얻어지는 키틴을 가공하여 얻어지는 물질로서 통상의 조건에서는 고체 상태로 존재하거나 일부 약산에 의하여 일부 용해된다.

이와 관련된 선행기술을 살펴보면 한국 공고특허 제91-6614호에서는 키토산을 아스코르빈산 및 초산 또는 젖산에 용해시키고 이를 물로 희석하여 김치 중량에 대하여 1를 첨가함으로써 김치의 보존기간을 연장시켰으며 장기간 보존하여도 특유의 냄새가 나지 않는다고 개시하고 있다. 또한 한국 특허출원 제98-20451호에서는 김치에 키토산, 글루코스옥시다제 및 카탈라아제를 첨가하여 당분을 제거하여 김치의 산도를 pH 4.0-6.0의 범위로 가식기간을 연장시키는 방법을 기술하고 있으며 한국 특허출원 제97-14190호에서는 김치의 원료인 배추를 키토산 수용액에 침지하거나 또는 키토산 분말을 발효 김치원료에 첨가함으로써 약 1주일 이상 발효김치의 풍미와 선도를 연장시키는 방법을 개시하고 있다.

그러나 상기 특허들에서 사용한 키토산은 용매인 초산 등에 녹여 사용함으로써 실제 김치의 pH와 산도 맛에 기대치를 인체에 주지 못하며 또한 저분자물로 올리고당 구성의 주재료 이므로 키토산 본연의 기능을 발휘하지 못하였다. 그러나 분자량 분획 수용성 키토산은 천연 구성 상태의 분포와 용매가 물이기 때문에 얻을 수 있는 키토산 본연의 기능을 가지고 있으면서 순수 물에 녹여 사용하므로 취급이 용이하고 pH와 산도, 맛의 변화에 크게 영향도 주지 않으며, 항균성, 항바이러스성이 기존치의 90∼98이상을 나타내며, 또한 김치 발효에 관여하는 유산균들의 증식조건을 서서히 조성하여 김치 고유의 맛, 영양, 풍미를 한층 더 우수하게 한다

이에 본 발명자들은 광범위한 연구를 수행한 결과, 키토산중 수평균 분자량 20∼25만인 분획 수용성 키토산이 천연 항균성과 미생물 대항성이 우수함을 발견하였고, 본 발명은 이에 기초하여 완성되었다.

따라서, 본 발명의 목적은 김치의 영양 보존기간을 연장시키며, 김치 고유의 맛을 장기간 유지시킬 수 있는 분획 수용성 키토산을 함유한 김치 영양강화제를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 상기 분획 수용성 키토산을 함유한 김치 영양강화제의 사용방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 김치 영양강화제는 수평균 분자량이 20∼25만인 분획 수용성 키토산 0.01∼30중량, 아스코르빈산 0.001∼5중량, 구연산 0.01∼5중량, 알긴산 0.1∼1중량및 물 60∼95중량로 이루어진다.

상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 김치 영양강화제의 사용방법은 김치에 대하여 1∼10중량로 첨가시키는 것으로 이루어진다.

이하 본 발명을 좀 더 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

본 발명에 따른 김치 영양강화제의 주성분으로써 천연 키토산 중 수평균 분자량이 20∼25만인 분획 수용성 키토산을 사용하였다. 천연 키토산은 수평균 분자량이 1,000부터 100만 이상까지 다양한 분자량 분포를 갖는데 이러한 넓은 분자량 분포중에서 평균분자량이 20∼25만인 것이 김치에서 취급과 수율, 서방성 발휘가 적정하여 김치의 숙성도 억제하고, 보존기간을 장기간을 연장 유지시키며 맛과 중요한 영양가치도 유지시키는데 바람직하였다. 즉, 수평균분자량이 20만 미만인 경우는 항균성과 발효성이 상대적으로 떨어지므로 실제 사용에 한계성이 있어 보존기간 역시 단축되며, 25만을 초과하면 점도가 높아 수분을 흡수하는 능력이 강하여 맛과 풍미를 조절하기 어려운 단점이 있었다.

본 발명에 사용한 키토산은 다양한 분자량의 키토산 혼합물을 초음파, 효소 처리, 이온활성공정, 분리막 공정 등으로 분리 정제하여 사용하였다.

이렇게 분리된 키토산은 수용성이며 분자량별 이용의 가치는 한국 특허 제 200547호에 기술되어 있다. 수용성 키토산 분획 표준 물질은 기존에 있는 키토산과는 엄격하게 차별화된 신물질로서 첨단 기술인 분리막 시스템 공법을 이용하여 분자량별 표준물질 분획 산업화로 제품의 용도에 맞게 넓은 기능성을 나타낸다.

상기 분획 수용성 키토산은 본 발명의 김치 영양강화제에 0.01∼30중량로 사용되는데 상기 분획 수용성 키토산의 함량이 0.01중량미만이면 첨가효과가 미비하며, 30중량를 초과하면 키토산 본연의 맛인 떫은 맛이 강해 김치 고유의 풍미를 저해하는 경향이 있다.

한편, 본 발명의 영양강화제는 상기 분획 키토산의 기능에 부가하여 김치의 숙성을 억제하고 보존기간을 장기간 유지시킬 수 있는 보조성분을 더욱 포함하여 상기 효과를 배가시킬 수 있다. 예를 들어, 비타민 C는 항암작용, 항산화작용, 키토산 분해기능, 김치 맛을 증가시키므로, 이를 주성분으로 하는 아스코르빈산을 0.001∼5중량로 사용하였다. 상기 함량이 0.001중량미만이면 필요량의 비타민의 공급에 1차 문제가 되고, 항산화제의 기능을 하지 못하는 2차 문제가 있으며, 5중량를 초과하면 5중량미만의 중량만 체외로 흡수되고 이상일 때는 체외로 배출되는 문제가 발생한다. 또한 본 발명에서는 항산화제의 기능을 증대시키고, 비타민 C의 안정제 및 산패를 방지하기 위해 구연산을 사용하였으며, 사용량은 0.01∼5중량이다. 상기 함량이 0.01중량미만이면 항산화제의 기능이 발휘되지 않는 문제가 발생하며, 5중량를 초과하면 신맛이 강하여 먹기 힘드는 문제가 발생한다. 아울러 알긴산은 물을 흡수해서 팽윤하여 매우 점성도가 높은 수용액을 얻을 수 있는데다가 쉽게 분해되거나 부패되지 않기 때문에 부패 방지를 위하여 사용하였고, 그 사용량은 0.01∼1중량이며, 상기 함량이 0.01미만이면 쉽게 부패되는 문제가 발생되며, 1중량를 초과하면 점성도가 너무 강한 경향이 있다. 상기 성분외에 나머지는 물을 사용하고, 물의 사용량은 60∼95중량가 바람직하다.

본 발명에 따라 제조된 분자량 20∼25만의 분획 수용성 키토산을 함유한 김치 영양강화제의 사용량은 김치 전체 중량에 대하여 0.01∼10중량이며, 상기 사용량이 0.01중량미만이면 첨가효과가 미비하고, 10중량를 초과하면 키토산 본연의 맛인 떫은 맛이 나타나 고유 풍미를 저해한다.

이하 실시예를 통하여 본 발명을 좀 더 구체적으로 설명하지만, 하기 실시 예에 본 발명의 범주가 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

본 발명의 김치 영양강화제가 김치의 숙성 내지는 보존기간에 미치는 영향을 알아보기 위하여 하기 표 1과 같이 수평균 분자량이 2만, 10만, 20만, 25만, 30만 및 40만인 분획 수용성 키토산 15g과 아스코르빈산 1g, 구연산 0.5g, 및 알긴산 0.1g을 물 83.4ml로 희석하여 각각의 김치 영양강화제를 제조한 후, 김치제조시 1중량로 첨가하여 김치의 저장기간 및 냄새억제능을 조사하였다. 그 결과를 하기 표 1에 기재하였다.

수평균분자량	20,000	100,000	200,000	250,000	300,000	400,000
보존기간(일)	2	3	6	6	6	6
냄새억제능	없음	없음	없음	없음	이취	이취

실온에 보관한 결과이고 냄새는 직접 관능검사한 결과 분자량이 늘어나면서 보존기간이 늘어나는 결과를 얻었고 분자량 300,000만 이후부터 이취가 나는 결과를 얻었다.

실시예 2

상기 실시예 1의 조성에서 분획 수평균 분자량 20만 및 25만의 분획 수용성 키토산과 통상의 저분자량, 고분자량 및 혼합 분자량의 수용성 키토산을 대조구로 하여 김치에 존재하는 유해세균에 대한 최소 저해농도와 유산균 증식을 비교하였다. 그 결과를 하기 표 2에 기재하였다.

1용액 첨가로 인한 균의 최소저해농도 (MIC (m))

수평균분자량균류	20000	100000	200000	250000	300000	혼합분자량
Staphylococcus aureus	20	10	2	1	6	22
Escherichia coil	30	27	6	4	18	32
Pseudomonas aeruginosa	40	37	11	8	32	38
Candida albicans	50	40	14	10	26	46

분자량 200.000∼250.000에서 유해 미생물의 억제 효과가 가장 우수하였다.

실시예 3

실시예 2에서 수평균 분자량 20만 및 25만의 분획 수용성 키토산과 통상의 저분자량, 고분자량 및 혼합분자량의 수용성 키토산을 대조구로 하고 각각 김치 전체 중량에 대하여 5중량로 첨가하여 김치 고유의 맛을 장기간 유지시키는 유효균인 류코노스톡(Leuconostoc)류의 증식에 미치는 영향을 실험하여 하기 표3에 나타내었다.

분획 수용성 키토산이 미치는 김치 유효균의 증식 변화 (10일)의 상대 비교

수평균분자량균류	20000	100000	200000	250000	300000	혼합분자량
류코노스톡류	1(기준)	2	1	1	6	10

유산균의 급격한 증식이 최선은 아니며 맛의 급격한 변화와 김치 기호를 감안하여 볼 때 분자량 20만 및 25만인 분획 수용성 키토산을 함유한 김치 영양강화제가 가장 효과가 있었다.

상기 결과로부터 알 수 있듯이 수평균 분자량이 20∼25만인 분획 수용성 키토산이 김치의 저장기간 및 냄새억제에 가장 바람직한 영향을 미치며 김치의 유효균의 증식에도 영향을 미침을 알 수 있다. 따라서 본 발명의 방법에 따라 제조된 김치 서방성 영양강화제를 김치에 첨가하면 첨가되지 않은 김치보다 보존기간이 5∼20배 이상 연장되며 장기간 보존하여도 냄새가 발생하지 않아 김치의 맛을 보다 오랫동안 보존할 수 있으며 이미 밝혀진 대로 작물재배시 흡입될 수 있는 요소 화학물질과 환경호르몬 등 유해 물질들의 중화 제거에도 탁월한 기능이 있어 인류건강의 안정성, 기능성 및 국민 고유 영양 산업으로도 유용성을 크게 할 수 있다.

Claims (2)

1. 수평균 분자량이 20∼25만인 분획 수용성 키토산 0.01∼30중량, 아스코르빈산 0.001∼5중량, 구연산 0.01∼5중량, 알긴산 0.1∼1중량및 물 60∼95중량로 이루어지는 것을 특징으로 하는 분획 수용성 키토산을 함유한 김치 영양강화제.
2. 제1항의 김치 영양강화제를 김치 전체 중량에 대하여 1∼10중량로 첨가시키는 것을 특징으로 하는 김치 영양강화제의 사용방법.