KR20080017877A

KR20080017877A - 해양 심층수를 이용하여 김치를 만드는 방법

Info

Publication number: KR20080017877A
Application number: KR1020060079643A
Authority: KR
Inventors: 서희동
Original assignee: 서희동
Priority date: 2006-08-23
Filing date: 2006-08-23
Publication date: 2008-02-27
Also published as: KR101005430B1

Abstract

본 발명은 김치제조에 원료가 되는 배추와 무를 이용하여 김치를 만드는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 해양 심층수의 저온성, 다양한 미네랄성분이 함유되어 있는 특성, 높은 수압 등을 이용하여 배추와 무를 해양 심층수에 저장하였다가 이들을 이용하여 김치를 만드는 방법에 관한 것이다.

이를 위하여 본 발명은, 김치제조에 원료가 되는 배추와 무를 수심 200m 이하에서 5℃ 이하인 해저에 침적(沈積)하여 저장하였다가 꺼내어, 배추는 절단하여 소금으로 절임을 한 다음, 해양 심층수로 배추의 염 농도가 3∼5wt% 범위로 맞추면서 이물질이 없도록 세정한 다음, 준비된 양념을 주입하여 버무린 것을 발효하여 김치를 만든다.

그리고 발효된 김치를 장기간 저장하여 숙성된 김치를 만들고자 할 때는 비닐 봉투에 주입하고 밀봉포장한 것을 수심 200m 이하의 5℃ 이하인 해저에 침적하여 저장하였다가 필요할 때 꺼내어 사용한다.

김치, 해양 심층수, 소금, 배추, 무, 고추, 발효

Description

해양 심층수를 이용하여 김치를 만드는 방법{Manufacturing method of kimchi using deep sea water}

본 발명은 김치제조에 원료가 되는 배추와 무를 해양 심층수에 저장하였다가, 이들을 이용하여 김치를 만드는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 해양 심층수의 저온성, 다양한 미네랄성분이 함유되어 있는 특성, 높은 수압 등을 이용하여 배추와 무를 수심 200m 이하에서 5℃ 이하인 해저에 침적(沈積)하여 저장하였다가 꺼내어, 배추는 절단하여 소금으로 절임을 한 다음, 염 농도가 3∼5wt% 범위로 맞추면서 이물질이 없도록 세정한 다음, 준비된 양념을 주입하여 버무린 것을 발효·숙성하여 김치를 만드는 방법에 관한 것이다.

김치는 배추를 소금에 절여서 고추, 마늘, 파, 생강, 젓갈 등의 양념을 버무린 후 젖산 생성에 의해 숙성되어 저온에서 발효된 식품으로, 지(漬), 침채(沈菜), 젓국지, 짠지, 싱건지 등으로 불렀으며, 김치는 채소를 오래 저장하기 위한 수단이 될 뿐 아니라, 저장 중에 여러 미생물의 번식으로 유기산과 방향(芳香)이 만들어져 훌륭한 발효식품이 되었으며, 김치는 각종 무기질과 비타민의 공급원이며, 젖산균에 의해 정장작용(淨腸作用)을 하고 식욕을 증진시켜 주기도 한다.

오늘날과 같은 김치는 16세기 말 고추가 들어오면서 모든 종류의 김치에 어떤 형태로든 고추를 넣게 되었으며, 고추가 들어간 김치에 관한 기록은 1766년에 나온 증보산림경제(增補山林經濟)에서 찾아 볼 수 있으며, 여기에는 총각김치, 오이소박이, 동치미, 배추김치, 전복김치, 굴김치, 용인오이지 등에 관한 기록이 있어 이미 이 무렵에 다양한 종류의 김치가 만들어지고 있었음을 알 수 있다.

현재 대부부분의 김치제조에서 사용하는 소금은 천일염을 사용하는데, 산업의 발달과 더불어 표층해수의 오염으로 인하여 여기서 생산된 천일염에는 인체에 유해한 오염물질이 함유될 수 있기 때문에, 이 천일염을 이용하여 만든 김치는 위생적으로 안전할 수 없는 문제점이 있다.

그리고 김치제조의 주 원재료인 배추와 무의 가격은 가을철 수확기와 봄철의 품귀(品貴) 시기의 가격차이가 큰 문제점이 있기 때문에, 연간 안정적으로 원재료를 공급받을 수 있는 방안을 확보할 필요가 있다.

해양 심층수(海洋深層水)는 통상 200m이하의 해수(海水)를 해양 심층수라고 부르며, 표층해수(表層海水)와는 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 있으며, 구체적인 내용은 표1의 내용과 같다.

표1 해양 심층수의 특성

저온안정성	표층해양 심층수의 수온은 계절에 따라서 큰 폭으로 변동하는 데 대해, 해양 심층수는 수온의 변동이 적으면서 저온으로 안정되어 있다.
청정성	해양 심층수는 심층에 있으므로 육상의 하천수, 대기로부터의 오염을 받기 어렵고, 화학물질, 세균 및 생물체, 현탁물(懸濁物)이 매우 적다.
부영양성	해양 심층수는 햇빛이 닿지 않는 깊은 곳에 있으므로 광합성을 하지 않고, 표층 해양 심층수와 비교해서, 생물의 생장에 필요한 질소, 인, 규산 등의 무기영양염이 많이 포함되어 있다.
미네랄특성	해양 심층수에는 다양한 필수 미네랄이 포함되어 있으면서 불순물이 적은 특성이 있다.
숙성성	해양 심층수는 고압 하에서 긴 세월을 지나면서 숙성되어 물 분자의 집단체(Cluster)가 소집단화(小集團化)되어 표면장력(表面張力)이 적어 침투성이 우수하면서 열전도율이 높다.

해양 심층수는 표층해수에 비해서 오염물질 및 유해세균이 전혀 함유되어 있지 않으면서 표2의 "해양 심층수와 표층해수의 성분 분석 치"에서 보는 봐와 같이 발효미생물의 생육에 필요한 칼슘, 마그네슘, 철, 아연, 나트륨 등 주요원소가 70종류를 넘는 다종다양한 미네랄성분이 포함되어 있으면서 영양염류, 생균 수, 수온은 상당한 차이가 있는 특성이 있다.

1968년, 미국 해군 잠수정 알루민(Armin)호가 침몰(沈沒)하여 약 1년 반 후, 끌어 올려진 알루민호 안에는 샌드위치가 열화(劣化) 되지 않고, 원상태로 남아 있었으며, 그리고 계란은 고압에 의한 염분 및 미네랄성분이 침투하여 단백질 변화와 탄력에 변화가 있었으나 전혀 열화 되지 않은 상태로 존재하였는데, 통상 심해와 같은 온도의 냉장고에 샌드위치를 1주간만 넣어두어도 썩어 버리지만 해양 심층수는 저온 고압의 상태에서 미생물의 증식이 억제되었기 때문이다.

표2 해양 심층수와 표층해수의 성분 분석 치

구 분		울릉도 현포		일본 홋가이도 구마이시(北海道熊石) 해양 심층수	일본 토야마현 뉴젠(富山縣入善) 해양 심층수	일본 고지현 무로도(高知縣室戶)
구 분		650m 해양 심층수	표층해수	일본 홋가이도 구마이시(北海道熊石) 해양 심층수	일본 토야마현 뉴젠(富山縣入善) 해양 심층수	374m 해양 심층수	표층해수
일반항목	수온（℃）	0.5	23	0.5	3.2	11.5	20.3
	pH				7.5	7.98	8.15
	DO 용존산소 (㎎/ℓ)	6	8		8.1	7.80	8.91
	TOC 유기 탄소 (㎎/ℓ)	-	-		0.6	0.962	1.780
	COD_Mn(㎎/ℓ)	0.2	0.6		-	-	-
	용해성 증발잔류물(㎎/ℓ)				37,000	47,750	37,590
	M-알칼리도 (㎎/ℓ)				-	114.7	110.5
주요원소	Cℓ 염화물이온(wt%)	NaCl로 3.41	NaCl로 3.45	NaCl로 3.41	1.960	2.237	2.192
	Na 나트륨 (wt%)	NaCl로 3.41	NaCl로 3.45	NaCl로 3.41	1.080	1.080	1.030
	Mg 마그네슘 (wt%)	1,320	1,280	1,300	1,290	0.130	0.131
	Ca 칼슘 (㎎/ℓ)	393	403	378	400	456	441
	K 칼륨 (㎎/ℓ)	380		571	380	414	399
	Br 취소 (㎎/ℓ)			60	65	68.8	68.1
	Sr 스트론튬 (㎎/ℓ)			7.0	9.9	7.77	7.61
	B 붕소 (㎎/ℓ)				4.7	4.44	4.48
	Ba 바륨(㎎/ℓ)			0.1 이하	0.010	0.044	0.025
	F 불소 (㎎/ℓ)			1.0	1.2	0.53	0.56
	SO₄ ² ^-(㎎/ℓ)				2,630	2,833	2,627
영양염류	NH₄ ⁺암모니아태질소 (㎎/ℓ)				0.05	0.05	0.03
	NO₃ ^-질산태질소 (㎎/ℓ)	0.28	0.04	0.227	0.3	1.158	0.081
	PO₄ ³ ^-인산태인 (㎎/ℓ)	0.06	0.012	0.175	0.176	0177	0.028
	Si 규소 (㎎/ℓ)	2.8	0.44	4.53	2.6	1.89	0.32
미량원소	Pb 납 (㎍/ℓ)	0.11			0.02	0.102	0.087
	Cd 카드뮴 (㎍/ℓ)	0.05			0.03	0.028	0.008
	Cu 구리 (㎍/ℓ)	0.26			0.10	0.153	0.272
	Fe 철 (㎍/ℓ)				0.20	0.217	0.355
	Mn 망간 (㎍/ℓ)				0.45	0.265	0.313
	Ni 니켈 (㎍/ℓ)	0.36			0.31	0.387	0.496
	Zn 아연 (㎍/ℓ)	0.45			1.40	0.624	0.452
	As 비소 (㎍/ℓ)	0.04			1.80	1.051	0.440
	Mo 몰리브덴(㎍/ℓ)				7.60	5.095	5.565
	Cr 크롬(㎍/ℓ)	0.021			0.02
균수	생균 수(개/㎖)	0	520			0	540
균수	대장균 수(개/㎖)	음성	음성			음성	음성

해양 심층수 이용의 역사는 짧고, 지금까지 수산 분야를 시작으로 식품이나 의료, 건강산업, 음료수, 화장품 등의 비 수산 분야에 있어도, 다양한 연구를 하고 있으며, 해양 심층수는 다음과 같은 특성이 있다.

1. 저온 안전성(低溫安全性)

표층해수의 수온은 계절에 의해서 큰 폭으로 변동하는 데 대해, 해양 심층수는 계절에 따라서 수온의 변화가 없으면서 저온으로 안정되어 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 300m이하에서는 연간을 통해서 수온이 1∼2℃로 하와이나 일본 태평양 연안의 코우치현(高知縣)의 무로토(室戶) 앞바다의 해양 심층수 등에 비해서 8∼11℃ 정도 낮은 특성이 있다.

2. 청정성(淸淨性)

심층에 있으므로 육상의 하천수, 대기로부터의 오염을 받기 어렵고, 화학물질, 오염물질과 세균수가 적다.

① 물리적 청정성

물리적 청정성은 부유물, 현탁물이 적다고 하는 것으로 해양 심층수는 표층해수에 비해서 부유고형물질의 함량이 적다.

② 생물학적 청정성

해수의 취수에서 제일문제가 되는 것은 부착생물의 번식인데, 일반적으로, 표층해수의 취수장치에서는 취수 관내에 부착생물이 번식하는 것으로, 관의 저항이 늘어나 취수불능이 되는 것이 많은데, 해양 심층수는 플랑크톤, (병원성) 미생 물, 클로렐라 등의 총 생균 수는 표층수의 10분의 1에서 100분의 1로 적은 특성이 있다.

③ 화학적 청정성

해양 심층수는 오염된 표층해수와 혼합이 일어나지 않기 때문에 다이옥신이나 PCB, 유기 염소화합물, 유기주석 등 이른바 환경오염물질에 오염되어 있지 않은 특성이 있다.

3. 부영양성(富榮養性)

해양 심층수는 표층해수에 비해서 바다생물의 근원이 되는 식물플랑크톤(주로, 엽록소를 가지는 미소의 단세포 식물인 규조)의 영양원이 되는 질소, 인, 규산 등이 표층해수의 약 5∼10배의 무기영양염류가 풍부하게 포함되어 있는 특성이 있다.

수심 150m 이하에서 광량은 1% 이하로, 더 이상의 깊이에서는 식물성 플랑크톤은 광합성을 할 수 없기 때문에, 영양소는 식물성 플랑크톤에 의해서 소비되지 않고 아래의 깊은 층으로 가라앉아 축적되어 무기영양염의 농도가 높다.

4. 미네랄의 특성

해수는 70종류를 넘는 원소를 포함하고 있으며, 해양 심층수도 이와 같이 다종다양의 원소를 포함하고 있는 특성이 있다.

동·식물의 생육에 필요한 주요원소가 많으면서 필요하기는 하지만 다량으로 섭취하면 해가 되는 필수 미량원소인 동, 아연과 같이 사람의 건강에 깊은 관계가 있는 것은 극히 소량 포함되어 있다고 하는 미네랄밸런스의 좋은 특성이 있다.

5. 숙성성(熟成性)

해양 심층수는 표층해수에 비해 pH가 낮으며(pH 7. 8 전후), 유기물 함량이 적으면서 해양 심층수는 표층해수로부터 분리되어 저온 고압 하에서 긴 세월동안 물 분자의 집단(Cluster)이 적은 소집단화(小集團化)된 소집단수(小集團水; Micro-clustered water)로 수질이 안정되어 있다.

김치의 발효에서 주요 역할을 하는 유산균은 세포막(Cell membrane)이나 세포 내에 미네랄성분이 많은 특성이 있으며, 이 미생물은 미네랄 성분이 충분히 공급되었을 때 활발한 대사활동(代謝活動)을 하면서 상호길항관계(相互拮抗關係)에 있는 유해미생물의 생육을 억제하게 된다.

수중에서 유용미생물을 충분한 미네랄을 공급하면서 배양하는 방법을 BMW 시스템(Bacteria-Mineral-Water System) 이라고 한다.

본 발명에서는 상술한 원리를 이용하여 수심 200m 이하, 5℃이하인 해양 심층수에 김치제조에 원료가 되는 배추와 무를 저장하였다가, 신선도가 우수한 김치를 만드는 방법을 제시한다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 김치제조에 원료가 되는 배추와 무를 해양 심층수에 침적하여 저장하여 해양 심층수에 함유되어 있는 다양한 미네랄성분 높은 압력에 의해 침투토록 하여 김치 발효과정에서 발효미생물이 활발한 대사활동을 할 수 있도록 하여 상호 길항관계에 있는 유해 미생물의 생육을 억제(抑制)토록 하여 김치를 제조하는 방법을 제공하는 데 본 발명의 목적이 있는 것 이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 김치제조에 원료가 되는 배추와 무를 해양 심층수에 저장하는 단계, 배추를 절단하여 소금으로 절임을 하는 단계, 해양 심층수로 배추의 염 농도가 3∼5wt% 범위로 맞추면서 이물질이 없도록 세정하는 단계, 준비된 양념을 주입하여 버무리는 단계, 발효·숙성하여 김치를 만드는 단계, 발효된 김치를 포장하여 해양 심층수에 저장하여 숙성하는 단계로 이루어진 것에 특징이 있다.

이하 김치제조에서 주 원자재인 배추와 무를 해양 심층수에 침적하여 저장하였다가 저장 중에 염분과 미네랄성분이 침투한 배추와 무를 이용하여 김치를 만드는 방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.

Ⅰ. 배추와 무를 해양 심층수에 저장하는 단계

수확한 배추와 무를 내염성 철망으로 된 스틸 케이지(Steel cage)에 담아 문풀 시스템(Moon pool system)이 장착된 선박으로 해양으로 이동하여 수심이 200m 이하이면서 수온이 0∼5℃인 해양 심층수로 로프(Rope)에 매달아 침적(沈積)하여 저장한다.

로프 상부의 표층해수 부분에는 식별이 용이하도록 부표를 달아둔다.

수심이 200m 이하의 5℃ 이하인 해양 심층수에는 햇빛이 닿지 않아 동화작용(同化作用)을 할 수 없어 플랑크톤 (Plankton) 및 생명체가 증식하지 못하기 때 문에 유해미생물이 존재하지 않으면서 밀도가 높기 때문에 밀도가 적은 오염된 표층해수와 혼합이 되지 않은 청정성(淸淨性)의 특성과 고압이면서 온도가 낮은 저온성(低溫性)으로 인하여 저장된 배추와 무는 열화(劣化)가 억제(抑制)되면서 높은 수압으로 해양 심층수에 함유되어 있는 염분과 미네랄성분이 배추와 무의 조직 속으로 침투(浸透)하게 된다.

해양 심층수에 침적시간은 1∼2시간이면 염분과 미네랄성분이 배추와 무의 조직 속으로 충분히 침투가 되기 때문에 배추와 무를 해양 심층수에 침적하여 바로 김치를 제조하는 경우는 2시간 이후에 인양하여 김치제조에 이용한다.

그러나 장기간 저장하였다가 사용하는 경우는 1년 이상 저장하여도 열화(劣化)가 거의 일어나지 않기 때문에 1년 이상 저장하였다가 인양하여 사용할 수 있다.

그리고 배추와 무를 해양 심층수에 침적하였다가 바로(2시간 후) 인양하여 사용하는 경우는, 경비절감을 위해서 수심 200m 이하에서 취수한 5℃ 이하의 해양 심층수와 배추 및 무를 압력용기에 주입하고, 20∼100기압(atm)의 압력을 걸어 2시간 이상 유지하면서 해양 심층수에 함유된 염분과 미네랄성분을 침투하여 김치제조에 이용하여도 된다.

Ⅱ. 배추를 절단하여 소금으로 절임을 하는 단계

해양 심층수에 저장하여 염분과 미네랄성분을 침투한 배추는 소금으로 절임을 하는데, 절임 방법은 소금물을 사용하는 습식 절임과 다시 소금을 뿌리는 건식 절임을 병행할 수 있다.

이때 사용하는 소금은 천일염을 사용할 수도 있으나, 천일염은 오염물질에 오염되어 있을 수 있기 때문에 가능한 해양 심층수를 농축하여 생산된 청정소금을 사용하는 것이 바람직하다.

그리고 사용하는 소금은 염화마그네슘(MgCl₂)의 함량이 6wt% 이상 함유된 소금을 사용해야 절임 효율이 높기 때문에, 미네랄함량이 높은 소금을 사용해야 한다.

절임 공정에서 소금농도, 절임 시간, 온도가 매우 중요하고 사용하는 물의 수질 및 절임 조의 형태, 절임 방법 등에 따라서 상당한 차이가 있다.

해양 심층수에 침적한 배추를 2∼4등분으로 절단한 배추는 망사형 스테인리스(Stainless) 통이나 스테인리스 그물망에 넣고 염수를 가한 이동식 스테인리스 절임 조에 침수시킨다.

이때 염수는 해양 심층수에 소금을 가하여 염 농도가 8∼12wt%로 조정한 염수를 사용하며, 여러 번 사용한 염수는 비위생적이므로 사용한 절임 염수는 2회 이상 반복 사용하지 않는 것이 바람직하다.

절임 시간은 온도에 따라서 상당한 차이가 있으며, 여름철에는 6∼8시간, 겨울철에는 8∼10시간이 적당하나, 작업조건에 따라 절임 작업을 조절할 수 있다.

이때 염 농도가 너무 높거나 오래 절이면 배추조직의 손상이 일어날 수 있으므로 주의하여야 한다.

Ⅲ. 염분 및 이물질을 세정과 탈수하는 단계

6∼10시간 동안 절인 배추는 세척과 동시에 탈염 시키며, 탈염 정도는 배추의 염 농도가 3∼5% 되게 하면서 이물질을 세척한다.

탈염 및 세척은 절임조에서 컨베이어(Conveyor)로 이송된 절임용 용기를 그대로 사용, 스테인리스로 된 3∼4단 세척조에 침지(沈漬) 세척한다.

세척수는 가능한 해양 심층수를 사용하는 것이 바람직 하지만, 해양 심층수를 사용할 수 없는 경우는 깨끗한 흐르는 물을 사용하여 단계적 세척을 행함으로써 위생적 처리를 할 수 있으며, 이 과정에서 이물질이 투입되지 않도록 조심스럽게 해야 한다.

세척한 배추는 양념과 혼합시키기 전에 탈수시켜야 하는데, 탈수의 방법은 망사구조를 가진 플라스틱 컨테이너(Container)나 탈수 대를 이용하여 자연 탈수방식을 사용하거나 원심탈수기를 사용하여 탈수한다.

탈수시간은 자연 탈수의 경우는 3∼4시간이 소요되며, 원심탈수기의 경우는 10분 이내에 탈수된다.

Ⅳ. 양념을 주입하여 버무리는 단계

김치제조에 필요한 여러 가지 부재료는 서로 혼합시키기 전에 전처리를 하여야 한다.

배추와 함께 수심 200m 이하의 5℃ 이하인 해양 심층수에 침적하였다가 인양 한 무는 자동 무 세척기로 잘 세척하여 이물질이 없게 한 다음 무채 제조기를 이용하여 채 썰어 놓는다.

많은 양의 김치를 담그는 공장의 경우에는 고춧가루를 시장에서 사다 쓰는 것보다 고추를 사서 분쇄기로 조제하는 것이 좋으며, 고추는 품종에 따라 매운 정도가 다르므로, 매운 정도와 품종에 따라서 고추의 양을 결정한다.

고추는 먼저 꼭지 및 부착 이물질을 제거한 다음, 고춧가루 분쇄기(粉碎機)로 분쇄한다.

마늘은 마늘 박피기(剝皮機)로 껍질을 깐 다음 흐르는 물에서 세척(洗滌)과 동시에 선별하여 마쇄기(磨碎機)로 갈아 놓는다.

생강은 솔을 사용하여 흐르는 물에서 세척하여 껍질을 베낀 후 분쇄한다.

마늘과 생강 마쇄기는 따로따로 설치하고 녹이 슬지 않도록 스테인리스 재질로 만든 것이어야 한다.

파도 세척, 정선하여 잘게 썰어 놓는다.

멸치, 밴댕이, 조기(황석어), 갈치, 까나리, 뱅어를 선별하여 세척한 뒤 소금과 섞어 바람이 잘 통하는 곳에서 1년 이상 발효숙성시켜 달인 다음 고운 베 보자기나 여과지로 여과한 액젓, 새우젓, 조개젓, 곤쟁이젓, 꼴뚜기젓, 연어알젓, 명란젓, 어리굴젓, 창난젓, 가라비치맛살젓, 오징어젓, 아가미 젓, 낙지젓, 가자미젓 등의 젓갈을 사용한다.

준비된 부재료들은 양념혼합기를 이용하여 잘 혼합시키며 무채나 파 등이 파괴되지 않도록 혼합기를 천천히 돌려준다.

양념 배합비율은 기호도에 따라 달라질 수 있으며, 재료의 배합비율에 따라 부재료를 세척, 가공하여 수작업이나 양념제조기를 사용하여 양념 속을 준비하는데, 하루 전에 양념 속을 준비하여 냉장고에 보관하였다가 사용하는 것이 바람직하다.

표 3 김치의 배합비의 예

재료	배합비(wt%)
절임 배추	84.6∼ 86.6
무채	2.7∼ 2.9
마늘	1.3 ∼1.5
고추 가루	2.8 ∼3.0
파	1.4 ∼1.6
젓갈	1.7∼ 1.9
생강	0.6∼ 0.8
소금	2.4 ∼2.6
설탕	0.7∼ 0.9

포기김치를 만들 때에는 일반 김장김치와 같은 방법으로 양념 속 넣기를 하며, 맛 김치를 만드는 경우에는 버무림 작업을 하는데, 맛김치의 버무림 작업은 수작업이나 양념 자동주입기와 리본형태의 혼합기를 사용하며, 포기김치의 경우 양념 속 넣는 작업은 자동화가 어렵기 때문에 수작업으로 하며, 이렇게 제조된 김치는 염 농도가 2∼3wt% 되도록 조정한다.

Ⅴ. 발효·숙성하여 김치를 만드는 단계

양념을 버무린 후, 포장크기별로 포장한 후 발효·숙성하는 경우와 발효·숙성한 후 포장하는 경우가 있으며, 대량 소비처에 납품되는 경우는 벌크(Bulk) 상태의 김치를 포장하지 않고 납품할 수도 있으며, 발효·숙성 없이 출하하는 경우도 있다.

가정에서 담그는 경우 냉장고 등의 저온 저장고에 넣어 두고 김치가 익어감에 따라 먹을 수 있으나, 병원, 공장 등에 대량 납품할 경우 어느 정도 김치 맛이 들어야 하므로 이처럼 유통기간이 짧을 경우는 발효·숙성과정이 필요하다.

그리고 수출용이나 슈퍼마켓 등에서 유통하는 제품들은 유통기간이 길기 때문에 이 과정을 생략한다.

다시 말해서 장기간의 유통을 요하는 수출용 김치는 버무리기가 끝난 뒤 곧바로 포장하여 출고하지만, 주문납품용 김치는 어느 정도 김치가 익은 후에 포장, 출고한다.

김치가 맛이 있다고 느껴질 때의 산도는 젖산(Lactic acid)함량 기준으로 0.5∼0.8% 부근이므로 관능검사나 산도 측정을 통하여 포장 및 출고를 조정하며, 이때에 필요한 기계류로는 진공포장기, 열접착기(熱接着機), 밴딩기(Banding machine) 등이 있으나 제품을 포장용기에 집어넣는 작업은 수작업으로 한다.

발효·숙성 및 보관조건은 냉장조건을 사용하고, 상온에서 여름철에 12시간, 겨울철에 3∼4일을 숙성한 후 저온창고에서 보관하며, 특히 수출용 김치는 영하 2℃에서 24시간 보관한 후 출하한다.

그러나 발효·숙성온도는 저온일수록 김치 맛이 상쾌해 지는데 이것은 김치의 발효 숙성과정 중 생성되는 이산화탄소가스(CO₂)나 휘발성 유기산(Volatile organic acid)들이 낮은 온도에서는 김치 조직 내 또는 김치 액즙(液汁) 속으로 스며들기 때문이다.

유통기간은 저온 유통시스템 하에서는 25∼30일 정도가 가능하며, 이 기간이 지나면 김치 맛의 저하 및 포장의 팽대현상 등으로 상품성이 떨어질 우려가 있으며, 수출용의 경우 -2∼4℃의 냉동 컨테이너로 운송한다.

Ⅵ. 해양 심층수에서 장시간 발효·숙성된 김치(묶은 김치)를 만드는 단계

장시간(1년 이상) 발효·숙성한 묶은 김치를 만드는 경우는, Ⅳ항의 "양념을 주입하여 버무리는 단계"에서 양념을 버무린 김치를 두께 1㎜이상의 비닐봉투에 충전하고, 기체부분을 최대한 배제한 다음, 밀봉포장하여, 수심 200m 이하의 수온이 0∼2℃범위 해양 심층수에 침적(沈積) 저장하여 발효·숙성된 묶은 김치를 만든다.

김치는 저온에서도 발효·숙성이 아주 느리게 진행되어 발효 숙성과정 중 생성되는 이산화탄소가스나 휘발성 유기산들이 김치의 조직이나 액즙 속으로 스며들어 독특한 향과 맛을 나게 한다.

[실시 예1]

1. 배추 30㎏과 무 2㎏을 울릉도 앞바다 해저 650m의 수온이 0.5℃의 해양 심층수에 372일 동안 침적하여 저장하였다가 인양하였을 때 전혀 열화(劣化)가 되지 않았으며, 해저 650m에서 취수한 해양 심층수에 해양 심층수를 증발농축하여 생산된 소금을 첨가하여 12wt%의 염수를 만들고, 이 염수에 인양된 배추를 2 등분하여 8시간 동안 절임을 하여 절임 배추를 만들었다.

2. 해양 심층수에 침적하였다가 인양한 무를 썬 무채 650g, 다진 의성마늘 330g, 다진 생강 165g, 채썬 파 350g, 의성 태양초 고추 가루 680g, 멸치액젓 420g, 설탕 180g, 해양 심층수에서 생산된 소금 585g을 골고루 썩이게 버무린 양념을 만들었다.

3. 1항에서 만든 해양 심층수로 깨끗이 세정한 절임 배추 20㎏에 2항에서 만든 양념으로 양념 속 넣기를 하였다.

4. 3항에서 절임 배추에 양념 속 넣기를 한 것을 그늘진 상온(18∼22℃)에서 3일간 발효·숙성하여 김치를 만들었다.

[비교 예1]

1. 밭에서 2일 전에 수확한 배추 30㎏을 배추를 2 등분하여 천일염을 첨가하여 12wt%의 염수에 8시간 동안 절임을 하여 절임 배추를 만들었다.

2. 무채 650g, 다진 의성마늘 330g, 다진 생강 165g, 채썬 파 350g, 의성 태양초 고추 가루 680g, 멸치액젓 420g, 설탕 180g, 천일염 585g을 골고루 썩이게 버무린 양념을 만들었다.

3. 1항에서 만든 절임 배추 20㎏에 2항에서 만든 양념으로 양념 속 넣기를 하였다.

상술한 실시 예1에서 만든 김치와 비교 예1에서 만든 김치를 B식당에 공급하여 일반 손님 20인에 공급하여 시식도록 한 결과, 6명은 맛이 대등하다는 평을 하였으며, 나머지 14인은 실시 예1에서 만든 김치가 부드러우면서 상큼한 맛이 난다는 평가를 하였다.

이상에서 상술한 바와 같이 본 발명은, 배추나 무를 가을철 성수기에 저렴한 가격으로 구매하여 해양 심층수에 저장보관하였다가 품절기(品切期)인 봄에 인양하여 김치를 저렴한 가격으로 만들 수 있기 때문에 김치제조에 널리 이용되는 효과가 있을 것으로 기대된다.

Claims

김치제조에서,

Ⅰ. 배추와 무를 해양 심층수에 저장하는 단계

수확한 배추와 무를 내염성 철망으로 된 스틸 케이지(Steel cage)에 담아 문풀 시스템(Moon pool system)이 장착된 선박으로 해양으로 이동하여 수심이 200m 이하이면서 수온이 0∼5℃인 해양 심층수로 로프(Rope)에 매달아 침적(沈積)하여 저장한다.

Ⅱ. 배추를 절단하여 소금으로 절임을 하는 단계

해양 심층수에 침적한 배추를 2∼4등분으로 절단한 배추는 망사형 스테인리스(Stainless) 통이나 스테인리스 그물망에 넣고 염 농도가 8∼12wt%로 조정한 염수를 이동식 스테인리스 절임 조에 6∼10시간 동안 침수시켜 절임을 한다.

Ⅲ. 염분 및 이물질을 세정과 탈수하는 단계

6∼10시간 동안 절인 배추는 세척과 동시에 배추의 염 농도가 3∼5% 되게 탈염하면서 이물질을 세척한 다음, 탈수한다.

Ⅳ. 양념을 주입하여 버무리는 단계

무채, 파, 마쇄(磨碎)한 마늘과 생강, 젓갈(액젓), 고추 가루를 양념혼합기를 이용하여 잘 혼합시키며 무채나 파 등이 파괴되지 않도록 혼합기를 천천히 돌려 혼합한 양념을 탈수한 배추에 버무린다.

Ⅴ. 발효·숙성하여 김치를 만드는 단계

유통기간이 긴 경우는 양념을 버무린 후, 포장크기별로 포장한 후 발효·숙성하고, 유통기간이 짧은 경우는 발효·숙성한 후 포장하여 김치를 만든다.

상술한 과정에 의해서 김치를 만드는 방법.
제1항에 있어서, 경비절감을 위해서 수심 200m 이하에서 취수한 5℃ 이하의 해양 심층수와 배추 및 무를 압력용기에 주입하고, 20∼100기압(atm)의 압력을 걸어 2시간 이상 유지하면서 해양 심층수에 함유된 염분과 미네랄성분을 침투하여 김치를 만드는 방법.
제1항과 제2항에서 양념을 버무린 김치를 두께 1㎜ 이상의 비닐봉투에 충전하고, 기체부분을 최대한 배제한 다음, 밀봉포장하여, 수심 200m 이하의 수온이 0∼2℃ 범위 해양 심층수에 침적(沈積) 저장하여 발효·숙성된 묶은 김치를 만드는 방법.