KR20080010903A - 녹차, 민들레 및 동충하초의 혼합물을 이용하여 김치발효균주를 제어하는 방법 - Google Patents

녹차, 민들레 및 동충하초의 혼합물을 이용하여 김치발효균주를 제어하는 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 녹차, 민들레 및 동충하초의 혼합물을 이용하여 김치 발효균주를 제어하는 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 녹차, 민들레 및 동충하초를 소정의 비율로 혼합하여 기능성 원액을 제조하고, 상기 기능성 원액을 김치에 적용하여 김치의 신맛을 내게하는 락토바실러스(Lactobacillus ) 균주의 성장을 억제하고, 김치의 발효를 주도하면서 풍부한 맛을 내게하는 류코노스톡(Leuconostoc ) 균주의 성장을 촉진하며, 산막을 형성하여 김치의 풍미를 감소시키는 피치아( Pichia ) 균주의 성장을 억제하는 방법에 관한 것이다. 상기 기능성 원액을 김치에 적용하는 경우, 상기 김치 발효균주를 제어함으로써 김치의 보존기간을 연장시킬 수 있고, 김치를 단기간 내에 발효 및 숙성시켜 3년이상 묵힌 묵은지와 같은 아삭하면서도 저작감이 좋은 김치를 제조할 수 있으며, 녹차, 민들레 및 동충하초가 지니고 있는 기능성이 부여된 김치를 제공할 수 있다.
기능성원액, 천연산물, 김치, 녹차, 민들레, 동충하초

Description

녹차, 민들레 및 동충하초의 혼합물을 이용하여 김치 발효균주를 제어하는 방법{Method for Controlling bacteria relating to a fermentation of Kimchi by using a blend that consists of Green tea, Dandelion and Vegetable worms}
도 1은 각각의 천연산물 원액이 락토바실러스 플란타리움(Lactobacillus plantarium) 균주의 성장에 미치는 효과를 나타낸 그래프이다.
도 2는 각각의 천연산물 원액이 류코노스톡 멘센테로이데스(Leuconostoc mensenteroides) 균주의 성장에 미치는 효과를 나타낸 그래프이다.
도 3은 각각의 천연산물 원액이 피치아 멤브라노파시엔스( Pichia membranofaciens) 균주의 성장에 미치는 효과를 나타낸 그래프이다.
도 4는 천연산물 원액의 여러 가지 조합을 기초로 락토바실러스(Lactobacillus ) 균주, 류코노스톡(Leuconostoc ) 균주 및 피치아( Pichia ) 균주에 대한 제어(억제 및 촉진) 효과를 검정한 그래프이다.
도 5는 녹차, 민들레 및 동충하초를 혼합하여 제조한 기능성 원액의 여러 가지 구성비율을 기초로 락토바실러스(Lactobacillus ) 균주에 대한 억제 효과를 검정한 그래프이다.
도 6은 녹차, 민들레 및 동충하초를 혼합하여 제조한 기능성 원액의 여러 가지 구성비율을 기초로 류코노스톡(Leuconostoc ) 균주에 대한 촉진 효과를 검정한 그래프이다.
도 7은 녹차, 민들레 및 동충하초를 혼합하여 제조한 기능성 원액의 여러 가지 구성비율을 기초로 피치아( Pichia ) 균주에 대한 억제 효과를 검정한 그래프이다.
도 8은 실시예에 의해 제조된 김치의 온도 및 시간변화에 따른 pH 변화를 나타낸 그래프이다.(대조군 c, 실시예 n)
도 9는 실시예에 의해 제조된 김치의 온도 및 시간변화에 따른 산도 변화를 나타낸 그래프이다.(대조군 c, 실시예 n)
도 10은 실시예에 의해 제조된 김치의 온도 및 시간변화에 따른 염도 변화를 나타낸 그래프이다.(대조군 c, 실시예 n)
도 11은 실시예에 의해 제조된 김치의 온도 및 시간변화에 따른 락토바실러스(Lactobacillus ) 균주의 균수 변화를 나타낸 그래프이다.(대조군 c, 실시예 n)
도 12는 실시예에 의해 제조된 김치의 온도 및 시간변화에 따른 류코노스톡(Leuconostoc ) 균주의 균수 변화를 나타낸 그래프이다.(대조군 c, 실시예 n)
도 13은 실시예에 의해 제조된 김치의 온도 및 시간변화에 따른 피치아( Pichia ) 균주의 균수 변화를 나타낸 그래프이다.(대조군 c, 실시예 n)
본 발명은 녹차, 민들레 및 동충하초의 혼합물을 이용하여 김치 발효균주를 제어하는 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 녹차, 민들레 및 동충하초를 소정의 비율로 혼합하여 기능성 원액을 제조하고, 상기 기능성 원액을 김치에 적용하여 김치의 신맛을 내게하는 락토바실러스(Lactobacillus ) 균주의 성장을 억제하고, 김치의 발효를 주도하면서 풍부한 맛을 내게하는 류코노스톡(Leuconostoc ) 균주의 성장을 촉진하며, 산막을 형성하여 김치의 풍미를 감소시키는 피치아( Pichia ) 균주의 성장을 억제하는 방법에 관한 것이다. 상기 기능성 원액을 김치에 적용하는 경우, 상기 김치 발효균주를 제어함으로써 김치의 보존기간을 연장시킬 수 있고, 김치를 단기간 내에 발효 및 숙성시켜 3년이상 묵힌 묵은지와 같은 아삭하면서도 저작감이 좋은 김치를 제조할 수 있으며, 녹차, 민들레 및 동충하초가 지니고 있는 기능성이 부여된 김치를 제공할 수 있다.
녹차는 카페인, 테아닌, 탄닌 등의 특유한 향기성분과 다량의 비타민이 함유된 기호 식품인 동시에 건강 증진에 도움을 주는 건강 음료로서도 널리 애용되고 있다. 또한 플라보노이드(flavonoids)를 다량 함유한 식품으로 퓨린(purine) 염기, 카테킨(cathechins), 그 외 다양한 성분을 함유하고 있으므로 암세포의 증식억제, 혈압강하 효과, 콜레스테롤 상승 억제 효과, 혈소판응집 억제 효과, 혈당상승 억제 효과, 지방간 억제 효과, 항균작용, 장내 유용세균 성장 촉진 작용, 신생혈관 억제 작용 및 미백 효과 등 건강에 이로운 여러 가지 효능이 있으며, 이와같은 녹차의 여러 가지 효능을 이용하고자 식품류에 녹차를 첨가하여 녹차 고유의 맛 또는 향이 도출되도록 하는 연구가 많이 진행되고 있다.
민들레는 생약명으로는 포공영(浦公英, Taraxam coreanum , Compositae)이라 고 불리우며, 국화과의 다년생초본이다. 일반명으로는 단델리온(dandelion)이라고 하며, 뿌리, 잎, 꽃, 꽃줄기 등 식물의 전체를 약용으로 사용한다. 학명 Taraxacum은 taraxis(불안)과 aceomi(치료)의 합성어로 되어 있는 것에서 볼 수 있듯이 간, 담낭, 신장에 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 국내에는 좀민들레(T. hallaisanense), 산민들레(T. ohwianum), 흰민들레(T. coreanum), 서양민들레(T. officinale)와 키가 작은 우리나라의 토종 등으로 구분된다. 우리나라의 토종 민들레는 성장 후 꽃이 피기까지 몇 년이 걸리고 꽃도 봄에 피며, 자가 수정이 되지 않기 때문에 이용하기에 어려운 점이 많다. 우리 주변에서 많이 보는 민들레는 대부분이 귀화 식물로 서양민들레(T. officinale)가 많으며 강한 생명력과 번식력을 갖고 있어 연중 채집 및 재배가 가능하며, 뿌리가 직근성이고, 굵으며, 10 ~ 15일이면 재수확 할 수 있어 매우 경제적인 식물일 뿐만 아니라 특히 김치를 담그는데는 아주 효과적이다. 그리고 독성에 있어서도 미국에서 GRAS(generally recognized as safe) 10등급으로 인정받고 있어 그 사용에 한계가 없다. 주요성분으로는 비타민과 무기질이 풍부하고, 지방 함량과 칼로리가 낮아 웰빙 식품으로 적당하며, 고미성성분인 타락신(taraxin), 이뉼린(inulin)이 많고, 카로티노이드(carotenoid) 성분인 타락사틴(taraxathin), 트리터펜(triterpene)인 타락세롤(taraxerol), 타락사스테롤(taraxasterol), β-시티스테롤(β-sitisterol), 그리고 카페인산(caffeic acid), 타락사신(taraxacine) 등과 비타민 A, 비타민 C, 토코페롤, Ca, Fe 및 K 등이 풍부하다. 잎의 성분은 저칼륨 혈증을 일으키지 않는 이뇨제 성분을 갖고 있으며, 고미성분은 소화선을 자극하여 소화를 도우며 타우린의 간기능 향상(解毒), 담 즙분비를 촉진시켜 지방의 소화를 증진시킨다. 그리고 한방에서는 간염에 사용되고, 해독(解毒), 이뇨(利尿), 최유(젖이 잘나오게함, 催乳) 외에도 열을 내리고(淸熱), 울결을 풀어주며(散結), 염증을 삭히는데(消腫) 사용된다고 하였다. 구미 유럽에서는 잎을 샐러드로 이용하며, 꽃은 술을 담그는데도 사용하였다.
민들레의 생리활성은 민들레의 열수 및 에탄올 추출물이 항산화 활성, 하이드록실 라디칼(hydroxyl radical) 소거 활성, 식중독 균에 대한 항균활성, 염증을 일으키는 포도상 구균에 대한 항균활성 및 피부 진균에 대한 억제 작용은 있으나 김치 발효균주에 대해서는 그 영향력이 없다고 보고된 바 있다. 그리고, 열수추출물이 항종양 효과가 뛰어나며, 사코마 180(sarcoma 180) 고형암에 대해서도 강력한 항암활성을 지닌다고 알려져 있다. 또한, 체내 지질대사의 개선효과, 항염증 효과도 아울러 가지고 있는 것으로 알려져 있다.
동충하초는 겨울철에 여러 종의 곤충에 기생하였다가 여름이 되어 온도와 습도가 높아지면 곤충을 기주로 하여 자실체를 발생하거나 충체상에 포자를 형성하는 버섯의 일종으로 전 세계적으로 약 100속 750여종이 분포되어 있으며 우리나라 식품공전상 “식품원재료분류표”에 제시되어 있는 동충하초의 종류로는 눈꽃동충하초와 밀리타리스동충하초가 있다. 동충하초의 유용성 성분으로는 코디세핀(cordycepin), 코디세픽산(cordycepic acid), 아미노산, 다당류, 비타민 등으로 보고된 바 있고, 항균, 항암, 면역기능 증강, 마약에 대한 해독기능, 종양성장의 억제 및 면역조절 기능 등이 알려져 있다.
한편, 김치의 소비가 증가됨에 따라 그에 대한 다양한 요구도 더불어 증가하 고 있다. 김치는 그 숙성정도에 따라서 생김치, 적당한 시간을 숙성시킨 김치 및 몇 년 동안 묵힌 묵은지(묵힌 김치)로 나눌 수 있다. 사람의 입맛에 따라 다를 수 있지만 오랫동안 발효시켜 깊은 발효미가 나는 김치가 나름대로의 김치의 의미와 더불어 맛을 더할 수 있을 것이다. 이러한 묵힌 김치의 소비가 증가되고 있으나 김치의 발효기간이 3년 정도 요구되기 때문에 시간적, 공간적(발효실) 제한에 따른 문제가 발생하고 있어 발효시간을 단축하되 맛은 그대로인 묵은지의 특징을 나타낼 수 있는 발효방법의 개발이 필요하게 되었다. 뿐만 아니라, 묵은지의 개발은 김치 보존 기술을 포함하기 때문에 이 점 또한 어려운 부분이 아닐 수 없다.
현재까지는 김치의 보존기간 연장을 위한 방법으로 염 및 염 혼합물의 첨가, 보존료 첨가, 완충제의 첨가, 박테리오신(bacteriocin)을 이용하는 방법, pH 및 산도의 조정제, 솔잎 첨가, 키토산(chitosan) 등의 항균제재를 사용하는 법 및 한방제재를 사용하는 법 등이 연구되어 왔다. 상기 방법들을 크게 분류해보면, 김치의 산도가 높아져 감에 따라 이를 중성화시킴으로써 김치가 시어져가는 것을 억제하는 방법과 김치의 발효에 관여하는 세균의 증식을 제어하여 발효가 천천히 진행되도록 하는 방법으로 나눌 수 있다.
산도의 중화 방법은 발효 중의 생산되는 유기산을 중화시킴으로써 신맛을 제거하는 방법인데, 이것은 생산되는 유기산에 대한 중화작용이므로 중화제재가 충분히 김치 속에 함유되어 있어야 한다는 점과 완충 용량(buffering capacity)이 문제가 되며, 또한 계속 생산되는 유기산의 생산을 중단시키지 못한다는 점에서 그 효과가 크지 못할 것으로 판단된다. 그리고 다른 방법은 발효균주를 제어하는 방법 중 박테리오신(bacteriocin)을 이용하는 방법인데, 그 역할로 볼 때 발효균주의 제어는 가능하리라고 판단이 되나 발효에 관여하는 모든 세균에 대하여 제어가 가능한 박테리오신(bacteriocin)의 개발은 힘들 것으로 판단된다.
이에 본 발명자들은 천연산물로부터 김치의 발효 및 숙성에 관여하는 다양한 균주를 제어함으로써 김치의 보존기간 연장과 아울러 단기간 숙성을 통한 묵은지를 제조하는 방법을 연구하던 중, 본 발명의 녹차, 민들레 및 동충하초의 원액을 소정의 비율로 혼합한 기능성 원액 또는 그 고형물을 사용하는 경우, 김치의 산도, 발효 및 맛 등에 관여하는 균주들을 제어함으로써 김치의 보존성을 높이고, 단기간 내 묵은지를 제조할 수 있음을 밝혀내어 본 발명을 완성하게 되었다.
따라서, 본 발명의 목적은 녹차, 민들레 및 동충하초의 원액을 혼합한 기능성 원액 또는 그 고형물을 제조하여 김치 발효균주를 제어함으로써 김치 보존기간을 연장하는 방법 및 단기간 내에 묵은지를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 녹차, 민들레, 동백과피, 동충하초 및 아가리쿠스로 이루어지는 군으로부터 선택된 천연산물 추출물을 이용하여 김치 내의 락토바실러스( Lactobacillus ) 균주의 성장을 억제시키는 방법을 제공한다.
또한, 본 발명에서는 녹차, 민들레 및 동충하초로 이루어지는 군으로부터 선택된 천연산물 추출물을 이용하여 김치 내의 류코노스톡( Leuconostoc ) 균주의 성장 을 촉진시키는 방법을 제공한다.
또한, 본 발명에서는 녹차, 민들레, 돌외, 동백과피, 동백잎, 동백꽃 및 동충하초로 이루어지는 군으로부터 선택된 천연산물 추출물을 이용하여 김치 내의 피치아( Pichia ) 균주의 성장을 억제시키는 방법을 제공한다.
또한, 본 발명에서는 녹차, 민들레 및 동충하초를 혼합하여 제조한 기능성 원액 또는 그 고형물을 제공한다.
또한, 본 발명에서는 상기 기능성 원액 또는 그 고형물을 이용하여 김치 발효균주인 락토바실러스( Lactobacillus ) 균주, 류코노스톡( Leuconostoc ) 균주 및 피치아( Pichia ) 균주의 성장을 각각 또는 동시에 제어하는 방법을 제공한다.
또한, 본 발명에서는 상기 기능성 원액 또는 그 고형물을 이용하여 단기간 내에 묵은지를 제조하는 방법을 제공한다.
또한, 본 발명에서는 상기 기능성 원액 또는 그 고형물을 이용하여 김치의 보존기간을 연장시키는 방법을 제공한다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명한다.
김치의 발효에 관여하는 세균은 대부분이 유기산을 생성하는 균주이며, 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis ), 락토바실러스 플란타룸( Lactobacillus plantarum), 락토코쿠스 라티스( Lactococcus latis ), 류코노스톡 메센트로이데스( Leuconostoc mesentroides ), 페디오코쿠스 세레비지아( Pediococcus cerevisiae), 스트렙토코쿠스 파에쿨리스( Streptococcus faeculis ) 및 엔테로코쿠스 파에칼리스( Enterococcus faecalis ) 등을 들 수 있고, 이들은 대부분이 그람 양 성(Gram positive) 세균에 속한다. 또한, 김치 발효에 관여하는 호기성 균주로는 슈도모나스 니그리파시엔스(Pseudomonas nigrifaciens ), 바실러스 마세란스( Bacillus macerans ) 및 지고사카로마이세스( Zygosaccharomyces ) 등이 있으며, 이들은 그람 음성(Gram negative) 세균에 속한다. 따라서, 시간 경과에 대한 그람 양성(G+) 및 그람 음성(G-) 세균의 동태 변화는 김치 발효에 중요한 지표가 될 수 있다.
본 발명에서는 상기 균주들 중 김치의 신맛을 내게하는 락토바실러스( Lactobacillus ) 균주의 성장을 억제하고, 김치의 발효를 주도하면서 풍부한 맛을 내게하는 류코노스톡( Leuconostoc ) 균주의 성장을 촉진하며, 산막을 형성하여 김치의 풍미를 감소시키는 피치아( Pichia ) 균주의 성장을 억제하는 천연산물을 조사, 연구하였다. 그 결과 다수의 천연산물 중 녹차, 민들레, 동백과피, 동충하초 및 아가리쿠스는 락토바실러스( Lactobacillus ) 균주의 성장을 억제시키고(도 1), 녹차, 민들레 및 동충하초는 류코노스톡( Leuconostoc ) 균주의 성장을 촉진시키며(도 2), 녹차, 민들레, 돌외, 동백과피, 동백잎, 동백꽃 및 동충하초는 피치아( Pichia ) 균주의 성장을 억제시킴을 확인하였다(도 3).
또한, 상기 천연산물 중 상기 균주들을 공통적으로 제어하도록 하기 위해서 상기 녹차, 민들레 및 동충하초를 혼합하여 기능성 원액 또는 그 고형물을 제조하였고, 그 결과 상기 기능성 원액 또는 그 고형물이 상기 3균주들을 동시에 제어할 수 있음을 확인할 수 있었다(도 4). 특히 상기 기능성 원액 또는 그 고형물은 녹차, 민들레 및 동충하초가 3:2:1의 중량비로 구성되었을 때, 가장 뛰어난 효과를 보였다(도 5 ~ 7).
또한, 상기 녹차, 민들레 및 동충하초를 혼합하여 제조한 기능성 원액 또는 그 고형물을 김치 내에 적용하여 상기 균주들을 제어하도록 한 결과, 김치의 신맛을 내게하는 락토바실러스( Lactobacillus ) 균주의 성장이 억제되고, 김치의 발효를 주도하면서 풍부한 맛을 내게하는 류코노스톡( Leuconostoc ) 균주의 성장이 촉진되며, 산막을 형성하여 김치를 부패시키고, 그 풍미를 감소시키는 피치아( Pichia ) 균주의 성장이 억제됨으로써 발효 및 숙성이 더 효과적으로 이루어져 단시간 내에 묵은지를 만들 수 있게 되고, 동시에 산도 억제 및 산막 형성 제지 등의 효과로 김치의 보존기간을 연장 가능케 할 수 있음을 확인하였다(도 8 ~ 13).
이하, 실시예, 실험예 및 시험예를 들어 본 발명을 보다 상세히 설명하지만, 본 발명이 이들에 의해 한정되는 것은 아니다.
[참조예] 천연산물의 원액 추출방법
녹차, 민들레, 갓, 황기, 동백꽃, 동백잎, 동백과피 및 돌외는 에탄올 85중량%에 각각 15중량%를, 동충하초와 아가리쿠스는 에탄올 60중량%에 각각 40중량%를 첨가한 후 12시간 동안 환류추출하여 감압농축한 후 동결건조하여 각각의 진한 천연산물 원액을 제조하였다. 이는 각각의 천연산물들의 원액을 추출하기 위한 최적의 조건이며, 감압농축된 원액을 동결건조 함으로써 상기 원액을 오랜 시간 보관할 수 있는 장점이 있다.
[실험예 1] 천연산물 원액이 각각의 김치 발효균주의 성장에 미치는 효과
상기 참조예의 각각의 천연산물 원액이 김치의 신맛을 내게하는 락토바실러스(Lactobacillus ), 김치의 발효를 주도하면서 풍부한 맛을 내게하는 류코노스톡(Leuconostoc ) 및 산막을 형성하여 김치의 풍미를 감소시키는 피치아(Pichia)의 성장에 어떠한 영향을 미치는지 알아보았으며, 그 결과를 기초로 본 발명의 기능성 원액을 제조하기 위한 방향을 설정하였다. 상기 각각의 천연산물에 대한 각 균주별 성장 억제 및 촉진 정도는 하기의 실험예 1-1 ~ 1-3 및 도 1 ~ 3에서 보다 자세히 설명한다.
[실험예 1-1] 락토바실러스 플란타리움(Lactobacillus plantarium ) 균주의 성장을 억제하는 천연산물의 선택
250㎖의 플라스크에 락토바실러스 플란타리움( Lactobacillus plantarium ) 균주의 배양을 위해 MRS + 0.5% 락토스(Lactose) 배지를 사용하였다. 상기 배지에 각각의 천연산물의 열수 추출물을 각각 5중량% 넣고 배양하면서 천연산물을 넣지 않고 배양한 대조군과 비교하였다. 그 결과는 도 1에 나타내었다.
도 1에서 보는 바와 같이, 녹차, 갓, 황기, 민들레, 돌외, 동백과피, 동백잎, 동백꽃, 동충하초 및 아가리쿠스는 모두 락토바실러스 플란타리움(Lactobacillus plantarium ) 균주의 성장을 억제시킴을 알 수 있었다. 그 중에서도 녹차, 민들레, 동백과피, 동충하초 및 아가리쿠스가 더 높은 억제력을 나타냈다. 이로써 김치의 신맛을 줄일 수 있는 방향을 설정하였다.
[실험예 1-2] 류코노스톡 멘센테로이데스(Leuconostoc mensenteroides ) 균주의 성장을 촉진하는 천연산물의 선택
250㎖의 플라스크에 류코노스톡 멘센테로이데스(Leuconostoc mensenteroides) 균주의 배양을 위해 토마토 쥬스 배지를 사용하였다. 상기 배지에 각각의 천연산물의 열수 추출물을 각각 5중량% 넣고 배양하면서 천연산물을 넣지 않고 배양한 대조군과 비교하였다. 그 결과는 도 2에 나타내었다.
도 2에서 보는 바와 같이, 상기 천연산물 중 녹차, 민들레 및 동충하초가 류코노스톡 멘센테로이데스(Leuconostoc mensenteroides ) 균주의 성장을 촉진시킴을 알 수 있었다. 이로써 발효 및 김치의 풍부한 맛을 증가시킬 수 있는 방향을 설정하였다.
[실험예 1-3] 피키아 멤브라노파시엔스( Pichia membranofaciens ) 균주의 성장을 억제하는 천연산물의 선택
250㎖의 플라스크에 피키아 멤브라노파시엔스( Pichia membranofaciens ) 균주의 배양을 위해 말트엑스트락트 배지를 사용하였다. 상기 배지에 각각의 천연산물의 열수 추출물을 각각 5중량% 넣고 배양하면서 천연산물을 넣지 않고 배양한 대조군과 비교하였다. 그 결과는 도 3에 나타내었다.
도 3에서 보는 바와 같이, 상기 천연산물 중 녹차, 민들레, 돌외, 동백과피, 동백잎, 동백꽃 및 동충하초가 피키아 멤브라노파시엔스( Pichia membranofaciens ) 균주의 성장을 억제시킴을 알 수 있었다. 이로써 김치의 산막 형성을 억제시키고, 김치의 맛과 질을 증가시킬 수 있는 방향을 설정하였다.
[실험예 2] 김치 발효균주들에 대한 공통 처방의 최적 조합 검정
상기 실험예 1-1 내지 1-3의 결과를 기초로 하여 상기 3가지 균주를 성장 또는 억제시킬 수 있는 공통의 처방 조합을 구성하였다. 상기 3가지 균주에 대한 공통의 처방을 구하기 위한 조합으로 a(대조군 : 비처리군), b(녹차+황기+동충하초), c(녹차+민들레+동충하초), d(녹차+민들레+황기), e(녹차+민들레+황기+동충하초), f(녹차+동충하초) 및 g(녹차+민들레)의 조합으로 배합된 천연산물 원액의 각 균주에 대한 특성을 살펴보았으며, 그 결과는 도 4에 나타내었다.
도 4에서 보는 바와 같이, c(녹차+민들레+동충하초)의 조합이 락토바실러스 플란타리움(Lactobacillus plantarium ) 균주의 성장 억제(A), 류코노스톡 멘센테로이데스(Leuconostoc mensenteroides ) 균주의 성장 촉진(B) 및 피키아 멤브라노파시엔스( Pichia membranofaciens ) 균주의 성장 억제(C)에 가장 우수한 효과를 나타냄을 알 수 있었다.
[실험예 3] 김치 발효균주들에 대한 공통 처방의 최적 구성비율 검정
녹차, 민들레 및 동충하초를 각각 1:1:1, 2:1:1, 1:2:1, 1:1:2, 3:2:1, 2:3:1, 1:3:2 및 1:1:2의 중량비로 구성하였고, 비처리군을 대조군으로 하여 각 균주의 성장 정도를 검정하였다. 그 결과는 도 5 ~ 7에 나타내었다.
도 5 ~ 7에서 보는 바와 같이, 락토바실러스( Lactobacillus ) 균주의 성장 억제(도 5), 류코노스톡( Leuconostoc ) 균주의 성장 촉진(도 6) 및 피치아( Pichia ) 균주의 성장 억제(도 7)를 동시에 처치할 수 있는 비율은 녹차, 민들레 및 동충하초가 각각 3:2:1의 중량비로 구성된 경우가 가장 우수한 것으로 나타났다.
이와 같이 녹차, 민들레 및 동충하초의 중량비를 각각 3:2:1로 하였을 때, 김치의 신맛을 내게하는 락토바실러스(Lactobacillus)와 산막을 형성하여 김치의 풍미를 감소시키는 피치아(Pichia )의 성장은 억제되었고, 김치의 발효를 주도하면서 풍부한 맛을 내게하는 류코노스톡(Leuconostoc )의 성장은 증가되었음을 알 수 있었는데, 이는 발효시간을 단축하되 맛은 그대로인 묵은지의 특징을 나타낼 수 있을 뿐만 아니라, 현재까지 김치의 보존기간 연장을 위하여 염 및 염 혼합물의 첨가, 보존료 첨가, 완충제의 첨가, 박테리오신(bacteriocin)을 이용하는 방법, pH 및 산도의 조정제 등의 화학적 재료를 사용하는 것이 아니라, 항균, 항암 등 여러 가지 기능성을 함유하고 있는 천연산물을 사용함으로써 김치의 보존성 향상과 더불어 질병예방 효과도 나타나게 한다.
이하, 상기 녹차, 민들레 및 동충하초를 각각 3:2:1의 중량비로 혼합하여 제조된 기능성 원액(이하 실시예)을 김치에 첨가하여 4℃, 10℃ 및 20℃에서 보존하면서 하기 시험예 1 ~ 6을 통하여 비처리군인 대조군과 비교하여 각 인자의 변화를 살펴보았다.
하기 시험예에 사용된 김치는 그 배추 무게의 절반 정도에 해당하는 양념(생 새우, 양파, 생강, 마늘, 배, 새우젓, 찹쌀, 미나리, 당근, 다시마, 갓, 쪽파, 고춧가루, 액젓 등의 주재료 이외의 양면 및 소스를 포함)을 사용하여 제조된 것이며, 본 발명의 실시예는 상기 양념의 5중량%에 해당하는 양으로 첨가하였다.
[시험예 1] pH의 변화
본 발명의 실시예에 의해 제조된 김치의 온도 및 시간변화에 따른 pH 변화를 살펴보았다. 그 결과는 도 8에 나타내었다.
도 8에서 보는 바와 같이, 각각의 온도에 따른 pH의 변화에 있어 실시예를 첨가한 김치는 대조군에 비해 pH의 감소가 둔화됨을 보였는데, 이는 본 발명의 실시예를 이용하여 김치를 제조할 때, 김치가 시어지는 것을 막을 수 있음을 나타낸다.
[시험예 2] 산도 변화
본 발명의 실시예에 의해 제조된 김치의 온도 및 시간변화에 따른 산도의 변화를 살펴보았다. 그 결과는 도 9에 나타내었다.
도 9에서 보는 바와 같이, 각각의 온도에 따른 산도의 변화에 있어 실시예를 첨가한 김치는 대조군에 비해 산도의 증가가 훨씬 낮음을 보였는데, 이는 본 발명의 실시예를 이용하여 김치를 제조할 때, 김치가 시어지는 것을 막을 수 있을 뿐만 아니라 김치 보존기간의 연장에도 큰 효과가 있음을 나타낸다.
[시험예 3] 염도의 변화
본 발명의 실시예에 의해 제조된 김치의 온도 및 시간변화에 따른 염도의 변화를 살펴보았다. 그 결과는 도 10에 나타내었다.
도 10에서 보는 바와 같이, 각각의 온도에 따른 염도의 변화에 있어 실시예를 첨가한 김치는 대조군에 비해 시간의 경과에 따라 염도가 더 빨리 낮아짐을 보였는데, 이는 본 발명의 실시예를 이용하여 김치를 제조하는 경우 저염의 김치를 제조할 수 있음을 나타낸다.
[시험예 4] 락토바실러스( Lactobacillus )의 균수 변화
본 발명의 실시예에 의해 제조된 김치의 온도 및 시간변화에 따른 락토바실러스( Lactobacillus)의 균수 변화를 살펴보았다. 그 결과는 도 11에 나타내었다.
도 11에서 보는 바와 같이, 락토바실러스(Lactobacillus)는 4℃에서는 나타나지 않았고, 10℃에서 7일째의 균수를 관찰한 결과, 실시예에 의해 제조된 김치의 균수가 대조군에서의 균수보다 약 3 × 105 정도 더 적게 나타났으며, 20℃에서는 약 5 × 105 정도 더 적게 나타났다. 이는 본 발명의 실시예를 이용함으로써 김치의 신맛을 제어하고, 김치를 장기간 보존할 수 있음을 잘 보여준다.
[시험예 5] 류코노스톡( Leuconostoc )의 균수 변화
본 발명의 실시예에 의해 제조된 김치의 온도 및 시간변화에 따른 류코노스 톡( Leuconostoc)의 균수 변화를 살펴보았다. 그 결과는 도 12에 나타내었다.
도 12에서 보는 바와 같이, 류코노스톡( Leuconostoc )은 4℃에서 20일째의 균수를 비교한 결과, 실시예에 의해 제조된 김치의 균수가 대조군에서의 균수보다 약 5 × 105 정도 더 많이 나타났다. 또한, 10℃에서 12일째의 균수를 비교한 결과, 실시예에 의해 제조된 김치의 균수가 대조군에서의 균수보다 약 1 × 106 정도 더 많이 나타났으며, 20℃에서도 대조군에 비해 1 × 106정도 더 많이 나타났다. 이는 본 발명의 실시예를 이용함으로써 김치의 발효를 촉진시킬 뿐만 아니라 풍부한 맛을 내는 김치를 제조할 수 있음을 잘 보여준다.
[시험예 6] 피치아( Pichia )의 균수 변화
본 발명의 실시예에 의해 제조된 김치의 온도 및 시간변화에 따른 피치아( Pichia)의 균수 변화를 살펴보았다. 그 결과는 도 13에 나타내었다.
도 13에서 보는 바와 같이, 김치에 흰 피막을 형성시켜 부패에 관여하는 피치아( Pichia )는 김치 발효의 후반부에서 나타났으며, 대조군에 있어서는 4℃, 10℃ 및 20℃ 모두 약 1.5 × 107 이상의 많은 수가 나타났다. 그러나, 실시예에 의해 제조된 김치에서는 대조군에 비해 그 수가 현저히 줄어듦을 알 수 있었다. 피치아( Pichia ) 균주도 역시 김치의 맛을 변화시키거나 보존기간에 영향을 미치는 균주로서, 본 발명의 실시예를 이용하여 상기 균주를 억제함으로써 풍미넘치는 김치를 제조할 수 있을 뿐만 아니라, 김치의 보존기간도 연장할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 녹차, 민들레 및 동충하초를 에탄올로 추출한 후 감압농축하여 동결건조 함으로써 얻은 각각의 원액을 중량비 3:2:1로 혼합하여 김치에 적용하였을 때, 김치의 신맛을 내게하는 락토바실러스( Lactobacillus ) 균주의 성장을 억제하고, 김치의 발효를 주도하면서 풍부한 맛을 내게하는 류코노스톡( Leuconostoc ) 균주의 성장을 촉진하며, 산막을 형성하여 김치의 풍미를 감소시키는 피치아( Pichia ) 균주의 성장을 억제하는 공통의 처방이 가능하게 된다. 이로써, 단기간 내에 발효 및 숙성된 아삭하면서도 저작감이 좋은 묵은지를 제공할 수 있게 될 뿐만 아니라 김치의 보존기간도 연장할 수 있게 되고, 녹차, 민들레 및 동충하초가 지니고 있는 기능성이 부과된 김치를 제공할 수 있다.

Claims (11)

  1. 녹차, 민들레, 동백과피, 동충하초 및 아가리쿠스로 이루어지는 군으로부터 선택된 천연산물 추출물을 이용하여 김치 내의 락토바실러스( Lactobacillus ) 균주의 성장을 억제시키는 것을 특징으로 하는 녹차, 민들레 및 동충하초의 혼합물을 이용하여 김치 발효균주를 제어하는 방법.
  2. 녹차, 민들레 및 동충하초로 이루어지는 군으로부터 선택된 천연산물 추출물을 이용하여 김치 내의 류코노스톡( Leuconostoc ) 균주의 성장을 촉진시키는 것을 특징으로 하는 녹차, 민들레 및 동충하초의 혼합물을 이용하여 김치 발효균주를 제어하는 방법.
  3. 녹차, 민들레, 돌외, 동백과피, 동백잎, 동백꽃 및 동충하초로 이루어지는 군으로부터 선택된 천연산물 추출물을 이용하여 김치 내의 피치아( Pichia ) 균주의 성장을 억제시키는 것을 특징으로 하는 녹차, 민들레 및 동충하초의 혼합물을 이용하여 김치 발효균주를 제어하는 방법.
  4. 녹차, 민들레 및 동충하초를 혼합하여 제조한 기능성 원액 또는 그 고형물 제조함을 특징으로 하는 녹차, 민들레 및 동충하초의 혼합물을 이용하여 김치 발효균주를 제어하는 방법.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 원액은 녹차, 민들레 및 동충하초를 각각 3:2:1의 중량비로 혼합하여 고형물을 제조함을 특징으로 하는 녹차, 민들레 및 동충하초의 혼합물을 이용하여 김치 발효균주를 제어하는 방법
  6. 제 4항 또는 제 5항에 의한 기능성 원액 또는 그 고형물을 이용하여 김치 내의 락토바실러스( Lactobacillus ) 균주의 성장을 억제시키는 것을 특징으로 하는 녹차, 민들레 및 동충하초의 혼합물을 이용하여 김치 발효균주를 제어하는 방법.
  7. 제 4항 또는 제 5항에 의한 기능성 원액 또는 그 고형물을 이용하여 김치 내의 류코노스톡( Leuconostoc ) 균주의 성장을 촉진시키는 것을 특징으로 하는 녹차, 민들레 및 동충하초의 혼합물을 이용하여 김치 발효균주를 제어하는 방법.
  8. 제 4항 또는 제 5항에 의한 기능성 원액 또는 그 고형물을 이용하여 김치 내의 피치아( Pichia ) 균주의 성장을 억제시키는 것을 특징으로 하는 녹차, 민들레 및 동충하초의 혼합물을 이용하여 김치 발효균주를 제어하는 방법.
  9. 제 4항 또는 제 5항에 의한 기능성 원액 또는 그 고형물을 이용하여 김치 내의 락토바실러스( Lactobacillus ) 균주의 성장을 억제하고, 류코노스톡( Leuconostoc ) 균주의 성장을 촉진하며, 동시에 피치아( Pichia ) 균주의 성장을 억제시키는 것을 특징으로 하는 녹차, 민들레 및 동충하초의 혼합물을 이용하여 김치 발효균주를 제어하는 방법.
  10. 제 4항 또는 제 5항에 의한 기능성 원액 또는 그 고형물을 이용하여 단기간 내에 묵은지를 제조하는 것을 특징으로 하는 녹차, 민들레 및 동충하초의 혼합물을 이용하여 김치 발효균주를 제어하는 방법.
  11. 제 4항 또는 제 5항에 의한 기능성 원액 또는 그 고형물을 이용하여 김치의 보존기간을 연장시키는 것을 특징으로 하는 녹차, 민들레 및 동충하초의 혼합물을 이용하여 김치 발효균주를 제어하는 방법.
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