KR20040005423A - 김치의 저장기간 연장 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열처리에 의하여 김치의 저장기간을 연장시키는 개선된 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 열처리에 의하여 김치의 발효를 억제하여 저장기간을 연장함에 있어서, 김치 고유의 아삭아삭한 조직감을 그대로 유지하면서 냉장보관 조건에서 6개월 이상의 저장이 가능하도록 하는 김치의 저장기간의 연장 방법에 관한 것이다.

본 발명은, 김치를 발효, 숙성시키는 단계; 상기 김치를 용기에 담은 후, 밀봉시키는 단계; 상기 밀봉된 김치를 회전이 가능한 침수형 살균기 내에서 회전시키면서 열처리하는 단계; 및 상기 열처리된 김치를 냉각시킨 후 냉장보관하는 단계를 포함하는, 김치의 저장기간 연장 방법을 제공한다.

Description

김치의 저장기간 연장 방법{Method for keeping kimchi from overfermenting}

본 발명은 열처리에 의하여 김치의 저장기간을 연장시키는 개선된 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 열처리에 의하여 김치의 발효를 억제하여 저장기간을연장함에 있어서, 김치 고유의 아삭아삭한 조직감을 그대로 유지하면서 냉장보관 조건에서 6개월 이상의 저장이 가능하도록 하는 김치의 저장기간의 연장 방법에 관한 것이다.

김치는 싱싱한 채소를 원료로 하는 저장식품으로서 살아있는 복합발효식품이다. 이러한 복합발효식품은 관여하는 미생물과 효소의 작용이 다양하여 그 발효과정을 조절하기가 어려워, 일반적으로 제품의 품질을 균일화하기 어려운 식품이다. 소금에 절인 채소, 예를 들어 배추와 마늘, 생강, 젓갈 등 살아숨쉬는 재료들을 혼합하여 자연 발효시키므로 생명체가 갖는 수많은 효소들이 발효기간 동안 작용을 계속하여 변화하며, 이 변화에 적응할 수 있는 각종 미생물들이 서로 교차되면서 번식하게 된다. 이처럼 복합발효식품인 김치는 살아있는 식품으로 저장과 유통과정에서 쉽게 변질 및 변패가 일어난다.

따라서, 상온에서 김치의 변패를 억제하여 보존성을 연장시키는 방법을 찾고자 하는 시도가 오래 전부터 있어왔으며, 이것이 김치산업의 활성화를 위하여 가장 시급한 연구과제로 인식되어 다양한 방법이 연구되고 있다.

이러한 김치의 저장기간을 연장하기 위한 대표적인 예로서, 다양한 열처리 방법을 적용한 예가 있다.

식품을 가열 처리하여 미생물을 사멸시켜 저장기간을 연장하는 방법으로는 크게 100℃를 기준으로 저온살균(pasteurization)과 고온살균(sterilization)으로 나눈다.

이 중 저온살균은 일반적으로 100℃ 이하에서 가열 처리하는 방법으로 모든병원성 미생물과 일정한 저장조건에서 생육 가능한 일부의 변패 미생물을 사멸시키는 것을 목적으로 한다.

이러한 열처리 방법을 김치에 적용하면, 발효에 관여하는 미생물 및 효소를 효과적으로 사멸시켜 장기간 유통이 어느 정도는 가능해 지나, 열처리 후 아삭아삭한 조직감이 없어지고, 김치 고유의 풍미가 손상된다는 문제점이 있다.

그 외의 김치의 저장기간 연장 방법으로는, 제조된 김치를 포장 전에 방사선을 조사하거나 (조한옥 등, 대한민국 특허공고 제87-6875호; 차보숙 등, 한국식품과학회지, 21:109(1989)), 가열처리(김창식 등, 대한민국 특허공고 제 66-850호; 권숙표 등, 대한민국 특허공고 제 67-305호;이남진 등, 한국농화학회지, 24:213(1981); 변유량 등, 한국식품과학회지, 15:414(1983)), 또는 압력을 가하여(홍석인 등, 대한민국 등록특허공보 제1호 10-0238456; 김병기 등, 한국식품과학회지, 30:132(1998)) 김치의 변패에 작용하는 미생물을 살균하는 방법등이 제안되었다.

또한 각종 유기산과 천연 보존제, 염혼합물, 자일로스, 키토산올리고당 등을 이용(백운화 등, 대한민국 공개특허공보 특1996-0016726; 김우정 등, 한국식품과학회지, 23:188(1991), 김동경 등, 한국식품과학회지, 32:889(2000), 유은정 등, 한국식품영양과학회지, 27:869(1998))하여 김치의 보존기간 연장을 위한 연구도 진행되었다.

그러나 방사선을 조사하는 방법은 방사선 조사를 받은 미생물 등에 의한 위해성의 논란이 있고, 열처리하는 경우에도 상술한 바와 같은 조직감의 저하, 변색의 문제가 있으며, 고압을 가하는 방법은 고가의 설비로 산업체에 적용되는데 어려움이 있다. 또한 각종 유기산 등을 첨가하는 방법은 보존기간 연장에 어느 정도 효과가 있으나 기존 김치의 보존기간을 획기적으로 연장시키는 데는 한계가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 김치에 열처리를 가하여 발효에 관여하는 미생물 및 효소를 효과적으로 사멸시켜 장기간 유통이 가능하게 하면서도, 열처리 후 조직감이나 풍미의 손상이 발생하지 않는 김치의 저장기간을 연장하기 위한 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 회전장치가 부착된 침수형 살균기의 구조를 개략적으로 나타낸 사시도이고,

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 회전장치가 부착된 침수형 살균기의 구조 및 회전하는 태양을 개략적으로 도시한 도면이고,

도 3은 본 발명의 회전장치가 부착된 침수형 살균기를 사용했을 때와, 종래의 침수형 살균기을 사용했을 때와, 그리고 저온 열처리를 하지 않았을 때의 각각의 김치의 경도를 비교하여 나타낸 그래프이고,

도 4는 본 발명의 회전장치가 부착된 침수형 살균기를 사용했을 때와, 종래의 침수형 살균기를 사용했을 때의 김치 내부의 온도변화를 비교하여 나타낸 그래프이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은,

김치를 발효, 숙성시키는 단계; 상기 김치를 용기에 담은 후, 밀봉시키는 단계; 상기 밀봉된 김치를 회전이 가능한 침수형 살균기 내에서 회전시키면서 열처리하는 단계; 및 상기 열처리된 김치를 냉각시킨 후 냉장보관하는 단계를 포함하는, 김치의 조직감을 유지하면서 저장기간을 연장시키는 방법을 제공한다.

본 발명의 바람직한 태양에 의하면, 김치를 발효, 숙성시키는 단계 후, 발효된 김치에 산을 처리하여 pH를 3.5 내지 4.2로 낮추는 단계를 더 포함한다. 이 때, 산은 특별히 제한되지는 않지만, 아스코르브산, 구연산, 및 젖산으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것이 바람직하며, 산의 첨가량은 김치 중량의 0.1 내지 0.5 중량%의 양으로 첨가하여 산처리하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명의 바람직한 태양에 의하면, 열처리는, 김치의 내부 온도가 65내지 80℃가 되는 온도 조건에서 1 내지 15분간 행하는 것이 바람직하다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 더 나아가, 상기의 방법에 의해 저장기간이 연장된 김치를 제공한다. 상기 김치는 배추김치, 열무김치, 깍두기, 백김치, 또는 총각김치일 수 있다.

이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.

본 발명은, 김치의 장기 저장 방법으로서, 열처리에 의하여 미생물 및 효소를 억제하는 방법을 이용하되, 기존의 열처리 방법이 가질 수 있는 여러가지 문제점, 즉, 조직감의 저하, 풍미 손상, 저장 기간의 한계 등의 문제점을 획기적으로 개선하였다.

즉, 종래의 김치의 열처리 방법에 있어서는, 열처리를 위하여 통상의 침수형 살균기에 제품을 넣고, 고온의 물에서 일정 시간 침수시켰다가 꺼내는 방법을 사용하였다.

그러나, 본 발명의 방법에 있어서는, 발효된 김치의 가열 살균시 침수형 살균기를 사용함에 있어서, 종래의 일반적인 침수형 살균기가 아닌, 회전장치가 부착된 침수형 살균기를 사용하는 것을 특징으로 한다. 이러한 본 발명의 침수형 살균기는 일반살균기와는 달리 회전이 가능한 장치에 고정된 제품이 회전할 수 있도록 하는 별도의 장치를 살균기에 부착하여 회전과 동시에 살균공정을 진행함으로써, 기존 가열 방법의 단점으로 지적되어온 가열 후 관능적 품질 저하를 획기적으로 개선하였다. 본 발명에서 사용한 살균기의 예를 도 1 및 도 2에 나타내었다.

도 1 및 도 2와 같은 회전장치가 부착된 침수형 살균기를 사용하면 종래의일반적인 침수형 살균기에 비하여 용기 내부의 내용물(김치)의 열전도도가 빨라져 의도하는 온도에 도달하는 시간이 획기적으로 감소된다.

	일반적 침수형 살균기	본 발명의 회전장치가 부착된 침수형 살균기
80℃ 도달시간	57분	8.5분
중심온도 상승속도	1.02℃/min	6.29℃/min

상기 표 1 및 하기하는 도 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 회전장치가 부착된 침수형 살균기는 종래의 일반적인 침수형 살균기에 비하여 80℃ 도달시간이 6배 이상 빠른 것을 볼 수 있다. 이와 같은 방법으로 열처리 시간을 크게 단축함으로써, 기존 열처리 김치의 문제점인 조직감의 저하, 풍미 손상이 문제점을 획기적으로 개선할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 열처리 방법에 따르면, 김치가 들어있는 제품 용기의 기하학적 중심위치의 온도가 65~80℃가 되도록 하는 온도에서 1~15분간 처리하는 것이 바람직하다.

온도가 80℃ 이상이면, 김치 본래의 풍미가 지나치게 손상되어 김치찌개와 같은 가열취가 발생하고 조직감이 저하되는 문제점이 있고, 65℃ 이하이면 원하는 만큼의 미생물의 사멸 및 효소의 억제가 충분히 이루어지지 않는다.

또한 살균 시간이 1분 이하이면, 미생물의 사멸 및 효소의 억제가 불충분하여 저장기간을 확보할 수 없는 문제점이 있고, 15분 이상이면, 김치찌개와 같은 가열취가 발생하고 조직감이 저하되는 현상이 일어난다.

이러한 열처리 후, 김치는 바로 냉각하여 냉장보관을 행한다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 김치의 가열 살균 처리 전에, 김치에 산을 처리 하여, pH를 3.5 내지 4.2로 낮추는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.

발효가 적절히 이루어진 상태의 김치의 pH는 3.7 내지 4.5인데, 본 발명의 방법은, 이러한 pH 상태까지 발효, 숙성시킨 김치에 다시 산을 가하여, pH를 3.5 내지 4.2로 낮춘다.

이는 동일한 열처리를 행함에 있어서 pH를 낮추어 주면 낮은 pH에 의한 미생물 저해와 열처리 효과가 시너지 작용을 하여 열처리 효과를 증폭시킬 수 있기 때문이다. 또한 pH를 낮추어도 관능적으로 신맛이 발생하지 않는 산을 선별하여 신맛 발생을 방지하였다

따라서, 산 처리의 방법은, 바람직하게는 아스코르브산, 구연산, 또는 젖산 또는 이들의 혼합물을, 김치 중량의 0.1 내지 0.5 중량%의 양으로 첨가함으로써 행한다.

또한, 본 발명의 이러한 저장기간 연장 방법에 의해 처리된 모든 김치는 본 발명의 범위 내이며, 본 발명의 방법이 적용될 수 있는 범위는, 배추김치, 열무김치, 깍두기, 백김치, 총각김치 등 통상의 김치라면 특별히 제한되지 않고 적용가능하다.

본 발명의 방법에 의하여 저장기간이 연장된 김치는 6개월 이상의 장기간 냉장유통이 가능하며, 이러한 장기간의 유통 중에도 김치 고유의 풍미와 조직감이 그대로 유지되는 효과를 가지고 있다.

이하 실시예에 의하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하되, 본 발명의 범위가 이에 의하여 제한 받는 것은 아니다.

실시예 1

선별한 배추를 2cm×2cm ~ 5cm×5cm 크기로 절단하여 염수에 절였다. 최종 염도를 1.2~2.0%로 한 후 고춧가루, 마늘, 생강 등의 통상의 김치 양념과 혼합하여 4~25℃에서 pH 3.7까지 발효시켰다.

발효가 완료된 후 김치 중량의 0.1 중량%에 해당하는 아스코르브산을 첨가하여 잘 혼합한 후, 밀봉이 가능한 유리병에 충진하였다. 투입되는 배추 건더기와 김치액의 비율은 5:1로 일정하게 유지하도록 하였다. 밀봉 후 회전장치가 부착된 침수형 살균기를 이용하여 용기의 기하학적 중심온도를 기준으로 65℃에서 15분간 가열한 후 25℃이하로 냉각시켰다.

저온살균처리가 완료된 김치를 냉장 보관(0~10℃)하였다.

실시예 2

선별한 배추를 2cm×2cm ~ 5cm×5cm 크기로 절단하여 염수에 절였다. 최종 염도를 1.2~2.0%로 한 후 고춧가루, 마늘, 생강 등의 통상의 김치 양념과 혼합하여 4~25℃에서 pH 4.1까지 발효시켰다.

발효가 완료된 후 김치 중량의 0.2 중량%에 해당하는 아스코르브산을 첨가하여 잘 혼합한 후, 밀봉이 가능한 유리병에 충진하였다. 투입되는 배추 건더기와 김치액의 비율은 5:1로 일정하게 유지하도록 하였다. 밀봉 후 회전장치가 부착된 침수형 살균기를 이용하여 용기의 기하학적 중심온도를 기준으로 75℃에서 5분간 가열한 후 25℃이하로 냉각시켰다.

저온살균처리가 완료된 김치를 냉장 보관(0~10℃)하였다.

실시예 3

선별한 배추를 2cm×2cm ~ 5cm×5cm 크기로 절단하여 염수에 절였다. 최종 염도를 1.2~2.0%로 한 후 고춧가루, 마늘, 생강 등의 통상의 김치 양념과 혼합하여 4~25℃에서 pH 4.5까지 발효시켰다.

발효가 완료된 후 김치 중량의 0.5 중량%에 해당하는 아스코르브산을 첨가하여 잘 혼합한 후, 밀봉이 가능한 유리병에 충진하였다. 투입되는 배추 건더기와 김치액의 비율은 5:1로 일정하게 유지하도록 하였다. 밀봉 후 회전장치가 부착된 침수형 살균기를 이용하여 용기의 기하학적 중심온도를 기준으로 80℃에서 1분간 가열한 후 25℃이하로 냉각시켰다.

저온살균처리가 완료된 김치를 냉장보관(0~10℃)하였다.

실시예 4

아스코르브산 대신 구연산을 처리하였다는 점을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 김치를 저온살균처리한 후, 냉장보관하였다.

실시예 5

아스코르브산 대신 구연산을 처리하였다는 점을 제외하고는 실시예 2과 동일한 방법으로 김치를 저온살균처리한 후, 냉장보관하였다.

실시예 6

아스코르브산 대신 구연산을 처리하였다는 점을 제외하고는 실시예 3과 동일한 방법으로 김치를 저온살균처리한 후, 냉장보관하였다.

실시예 7

아스코르브산 대신 젖산을 처리하였다는 점을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 김치를 저온살균처리한 후, 냉장보관하였다.

실시예 8

아스코르브산 대신 젖산을 처리하였다는 점을 제외하고는 실시예 2와 동일한 방법으로 김치를 저온살균처리한 후, 냉장보관하였다.

실시예 9

아스코르브산 대신 젖산을 처리하였다는 점을 제외하고는 실시예 3과 동일한 방법으로 김치를 저온살균처리한 후, 냉장보관하였다.

실시예 10-18

밀봉가능한 유리병 대신, 밀봉가능한 캔을 사용하였다는 점을 제외하고는 실시예 1-9와 동일한 방법으로 김치를 저온살균처리한 후, 냉장 보관하였다.

실시예 19-27

밀봉가능한 캔 대신 밀봉가능한 파우치를 사용하였다는 점을 제외하고는 실시예 1-9와 동일한 방법으로 김치를 저온살균처리한 후, 냉장 보관하였다.

비교예 1-9

회전장치가 부착된 침수형 살균기 대신 일반적 침수형 살균기를 사용하여 열처리한 것을 제외하고는 실시예 1-9와 동일한 방법으로 김치를 저온살균처리한 후 냉장 보관하였다.

결과

실시예 및 비교예에서 얻어진 각각의 제품의 조직감을 평가하기 위하여, Texture Analyzer(TA-XT2, Stable Micro System, U.K.)를 이용하여 절단 테스트를 통하여 경도를 측정하였다. 각각의 처리구 당 3회 반복 측정한 수치를 경도 평균값으로 하였다.

실시예 1-27 각각의 처리구, 즉 회전장치 부착 침수형 살균기 처리구에 대하여 얻어진 결과를 평균한 값은 6.4891±1.6251이었고, 비교예 1-9 각각의 처리구, 즉 일반적 침수형 살균기 처리구에 대하여 얻어진 결과를 평균한 값은 5.6518±1.4054였다.

이것을 가열처리를 행하지 않은 대조구와 비교한 결과를 도 3에 나타내었다. Duncan 검정법(Duncan's multiple range test)을 행한 결과, 신뢰도 95% 수준에서 일반적 침수형 살균기 처리구는 회전장치 부착 침수형 살균기 처리구 및 대조구와 유의적인 차이가 있었으나, 회전장치 부착 침수형 살균기 처리구와 대조구와는 유의적인 차이가 없었다.

위의 결과로부터, 일반적 침수형 살균기를 이용하여 제조된 김치가 조직이 물러져서 흐물흐물하거나 또는 익은 듯한 조직감을 나타내는 반면, 회전장치 부착 침수형 살균기를 이용하여 제조된 김치는 대조구의 비가열 김치와 유사한 조직감을 가지고 있는 것으로 나타났으며, 50인의 일반인 페널을 대상으로 그 강도와 기호도에 대해서 관능검사를 실시(5점 척도)한 결과 다음 표 2와 같이 대조구(일반 김치, 저온살균 비처리구)과 근접한 수치를 나타내어 조직감이 우수한 것으로 나타났다.

	일반적 침수형 살균기 처리구	회전장치 부착 침수형 살균기 처리구	대조구(비가열처리구)
전반적인 맛	3.12	3.59	3.75
조직감 강도	3.23	3.75	3.86
조직감 기호도	3.54	3.88	4.01

또한, 김치의 보관 중 미생물적 안정성을 검증하기 위하여, 실시예 1-27에서 제조된 김치를 4℃, 15℃, 20℃, 및 30℃의 각각의 온도의 인큐베이터에 보관하면서, 일정기간마다 샘플을 취하여 식품공전 제7. 일반시험법, 8.미생물 시험법 2)세균주(일반세균수)의 방법에 따라 시험을 행한 결과를 다음 표 2 내지 5에 나타내었다.

온도조건 : 4℃	일반세균수(cfu/ml)	pH
대조구	1.63E+04	4.09
저장2주	2.23E+05	4.25
저장4주	3.11E+05	4.05
저장8주	2.36E+05	4.09
저장16주	2.87E+05	4.17
저장24주	3.87E+05	4.18
저장40주	3.02E+05	4.11

온도조건 : 15℃	일반세균수(cfu/ml)	pH
대조구	1.63E+04	4.09
저장2주	1.27E+05	4.06
저장4주	1.32E+05	4.03
저장8주	2.69E+05	3.94
저장16주	2.45E+05	4.18
저장24주	4.17E+05	4.08
저장40주	3.46E+05	4.10

온도조건 : 20℃	일반세균수(cfu/ml)	pH
대조구	1.63E+04	4.09
저장2주	5.56E+05	4.08
저장4주	1.75E+05	4.18

온도조건 : 30℃	일반세균수(cfu/ml)	pH
대조구	1.63E+04	4.09
저장2주	1.24E+05	4.08
저장4주	2.05E+05	4.23

상기의 결과와 같이 본 발명의 방법으로 제조된 김치는 주어진 온도에서 저장기간 동안 pH나 일반 세균수(총균수)의 변화 없이 안정한 것으로 나타났으며, 이러한 점에 비추어 볼 때, 0℃ 내지 10℃의 냉장 조건에서 6개월의 장기유통기한 확보가 가능하다는 것을 알 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 김치에 산을 처리하여, 회전장치가 부착된 침수형 살균기를 사용하여 저온살균처리한 후 냉각시키는 방법에 의하여, 김치의 변패 없이 저장기간을 획기적으로 연장시킬 수 있으며, 또한 열처리 후에 생길 수 있는 김치 풍미의 변화 및 조직감의 저하 현상이 없으므로, 김치고유의 신선한 풍미와 아삭아삭한 조직감을 그대로 유지할 수 있다.

Claims (5)

1. 김치를 발효, 숙성시키는 단계;

   상기 김치를 용기에 담은 후, 밀봉시키는 단계;

   상기 밀봉된 김치를 회전이 가능한 침수형 살균기 내에서 회전시키면서 열처리하는 단계; 및

   상기 열처리된 김치를 냉각시킨 후 냉장보관하는 단계를 포함하는, 김치의 저장기간 연장 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 김치를 발효, 숙성시키는 단계 후, 발효된 김치에 산을 처리하여 pH를 3.5 내지 4.2로 낮추는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 김치의 저장기간 연장 방법.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 산 처리는 아스코르브산, 구연산, 및 젖산으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 산을 김치 중량의 0.1 내지 0.5 중량%의 양으로 첨가하는 것을 특징으로 하는, 김치의 저장기간 연장 방법.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열처리는, 김치의 내부 온도가 65 내지 80℃가 되는 조건으로 1 내지 15분간 행하는 것을 특징으로 하는, 김치의 저장기간을 연장시키는 방법.
5. 제 1 항 내지 제 3 항의 방법에 의해 저장기간이 연장된 김치.