KR20100012743A

KR20100012743A - Ｇａｂａ 생성을 위한 김치 숙성 방법

Info

Publication number: KR20100012743A
Application number: KR1020080074296A
Authority: KR
Inventors: 박기범; 전종인
Original assignee: 위니아만도 주식회사
Priority date: 2008-07-29
Filing date: 2008-07-29
Publication date: 2010-02-08
Also published as: KR101093531B1

Abstract

본 발명은 다량의 GABA(γ- aminobutyric acid)를 생성하기 위한 김치 숙성 방법에 관한 것이다. 본 발명은 글루타민산이 포함된 김치로부터 유산균을 증식시키고, 유산균을 이용하여 글루타민산을 GABA로 변환시켜 GABA의 함량을 증대시키기 위하여 13-16 ℃의 온도 하에서 23-44시간 동안 숙성한다.

김치, GABA, 숙성

Description

ＧＡＢＡ 생성을 위한 김치 숙성 방법{Kimch Mature Method for ＧＡＢＡ producing}

본 발명은 김치를 숙성시키는 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 김치를 일정한 온도에서 일정시간 숙성시킴으로써 신경전달 억제물질인 GABA를 다량 생성하는 김치숙성 방법에 관한 것이다.

김치는 주원료인 절임배추에 고춧가루, 마늘, 생각, 파 및 무 등을 혼합한 후 제품의 보존성과 숙성도를 확보하기 위하여 저온에서 발효시킨 식품으로서, 우리나라 고유의 대표적인 전통발효식품이다.

최근 이러한 김치의 영양가가 재평가되고 있고 김치의 수요확대를 일과성의 붐으로서가 아니라 시장을 확대하기 위하여는 새로운 시점에서의 생리기능을 부가한 김치의 개발이 필요하다.

김치에 생리기능을 부가할 수 있는 GABA는 아미노산의 일종으로 사람에 있어서는 신경계 및 혈액에 함유되어 있고, 이의 대부분이 골수에 존재하여 신경전달 물질인 아세틸 콜린을 증가시킴으로써 뇌 기능을 증가시켜 뇌 혈류개선, 뇌 대사증진작용, 정신안정, 뇌졸증 등에 효과가 있다고 알려져 있다. 또한, 고혈압 예방효과, 이뇨작용, 간 기능개선작용, 비만방지작용, 알콜대사 촉진작용 등이 알려져 있으며, 특히 뇌졸증 치료제로서 의약품에도 등록되어 있다.

이러한 GABA는 각종 채소, 과일, 쌀, 콩 등에 널리 분포되어 있는 것으로 알려져 있으나 그 함량이 낮아 생리작용을 나타내기 어렵다. 또한, 기존의 GABA는 화학 합성 제품이 대부분이어서 식욕부진, 변비, 설사 등 부작용이 우려된다.

최근에는 김치를 제조할 때 난황 단백질 등을 이용하여 글루타민산을 공급하고, 김치의 유산균을 이용하여 글루타민산의 일부를 γ-아미노 낙산(GABA)으로 변환시키는 방법이 개시되어 있다. 하지만, 이것은 글루타민산을 공급하기 위하여 난황단백질, 대두단백질, 미국(米麴) 등을 이용하여 발효시킨 발효단백질을 따로 제조하고, 김치를 제조할 때 이러한 발효단백질을 추가하므로 김치를 제조 시 번거로울 뿐만 아니라, GABA가 적게 생성되는 문제점이 있다.

이에, 본 발명은 일정한 김치 숙성 조건만으로 글루타민산이 포함된 김치를 숙성하여 다량의 GABA를 생성하는 김치 숙성 방법을 제공하기 위한 것이다.

이를 위하여, 본 발명에 따른 김치 숙성 방법은 글루타민산이 포함된 김치로부터 유산균을 증식시키고, 유산균을 이용하여 글루타민산을 GABA로 변환시켜 GABA의 함량을 증대시키기 위하여 13-16 ℃의 온도 하에서 23-44시간 동안 숙성한다.

이때, GABA를 생성하기 위하여 글루타민산뿐만 아니라, 탄소원이 추가로 첨가된다. 첨가되는 글루타민산은 오디 또는 어패류로부터 유래되고, 탄소원은 소맥글루텐 또는 콘 글루텐으로부터 유래된다.

또한, 13-16 ℃의 온도하에서 23-44시간 동안 숙성된 김치의 pH는 4.7-5.2, 산도는 0.57-0.59이다.

여기서 글루타민산을 GABA로 변환시킬 수 있는 유산균은 김치숙성 시 생성되는 유산균으로, 락토바실러스 브레시스(Lactobacillus brevis), 락토바실러스 플라타룸(Lactobacillus plantarum), 락토코쿠스 락티스(Leuconostoc Lactis), 락토코쿠스 메센테로이데스(Leuconostoc mesenteroides), 락토코쿠스 덱스트라니쿰(Leuconostoc dextranicum), 엔터코커스 카셀리필라부스(Enterococcus casseliflavus) 및 스트렙토코커스 써모필러스(Streptococcus thermophilus) 중에 서 적어도 하나를 선택할 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 김치 숙성 방법은 글루타민산이 포함된 김치를 13-16 ℃의 온도하에서 23-44시간 동안 숙성시킴으로써 자연섭취로 한계가 있었던 GABA를 다량으로 생성할 수 있다.

또한 본 발명의 김치는 다량으로 생성된 GABA에 의하여 혈압강하, 학습능력증강, 정신안정작용 등의 기능성을 기대할 수 있다.

또한 본 발명은 김치에 자연적으로 발생한 GABA를 섭취함으로써 화학 합성 제품으로 형성된 GABA를 섭취할 때에 비하여 식욕부진, 변비 및 설사 등의 부작용이 발생하지 않는다.

본 발명은 김치를 숙성시켜 다량의 GABA(γ- aminobutyric acid)가 생성될 수 있도록 최적의 김치숙성 조건을 유지한다.

이하, 본 발명의 GABA를 생성하기 위한 김치의 숙성방법을 상세히 설명한다.

본 발명에서는 김치를 제조할 때 글루타민산 등의 첨가제를 첨가하여 김치를 제조한 후 이를 일정한 조건에서 숙성함으로써 유산균이 증식됨과 동시에 유산균에 의하여 글루타민산을 GABA로 변환시켜 GABA를 다량으로 생성할 수 있다.

이때 김치를 숙성시켜 유산균과 GABA를 다량으로 생성시키기 위한 김치숙성조건은 23-44 시간 동안 13-16 ℃를 유지하는 것이며 바람직하게는 김치를 36-40 시간 동안 15 ℃에서 유지하는 것이다. 온도를 13 ℃미만 또는 16 ℃초과로 유지할 경우에는 GABA의 생성량이 줄어들 수 있다. 또한 김치의 숙성시간이 23 시간 미만일 경우에는 김치의 숙성이 제대로 이루어지지 않아 유산균이 적게 형성되어 GABA의 생성이 줄어들 수 있으며 김치의 숙성시간이 44 시간 초과인 경우에는 미생물의 먹이로 사용되어 GABA의 생성이 줄어들 수 있다.

이렇게 숙성된 김치의 pH는 3.9-4.4이고 산도(젖산농도)는 0.47-0.53이며, 이 조건에서 김치의 맛도 좋다.

이때, 김치를 숙성시켜 얻을 수 있는 유산균으로는 락토바실러스 브레시스(Lactobacillus brevis), 락토바실러스 플라타룸(Lactobacillus plantarum), 락토코쿠스 락티스(Leuconostoc Lactis), 락토코쿠스 메센테로이데스(Leuconostoc mesenteroides), 락토코쿠스 덱스트라니쿰(Leuconostoc dextranicum), 엔터코커스 카셀리필라부스(Enterococcus casseliflavus) 및 스트렙토코커스 써모필러스(Streptococcus thermophilus) 등이 있으며 이 중에서 어느 한 유산균은 김치에 첨가된 글루타민산을 GABA로 변환시킬 수 있다.

김치를 제조할 때 첨가하여 GABA를 생성하는 글루타민산은 GABA의 전구체로서 유산균을 이용하여 글루타민산을 GABA로 전환시킬 수 있으며 그 함량은 전체 김치 조성물에 대하여 2-3 중량부이다. 글루타민산의 함량이 전체 김치 조성물에 대하여 2-3 중량부일 때 GABA의 생성량이 많다. 이러한 글루타민산을 제공할 수 있는 물질로는 MSG, 오디뿐만 아니라 어패류인 멸치, 가쯔오 및 날치가 있으므로 이 중에서 선택된 어느 하나를 김치제조 시 사용하여 글루타민산을 제공한다. 하지만 글루타민산을 제공하는 물질로 이에 한정하는 것은 아니다.

또한 GABA를 생성하기 위해 첨가되는 첨가제로는 NaCl 및 탄소원이 있는데 NaCl은 일반적으로 배추를 소금에 절일 때 및 김치 속을 제조할 때 사용되므로 추가로 더 첨가하지 않아도 된다. 또한 탄소원은 아미노산 조성 및 풍미의 점에서 소맥글루텐 또는 콘 글루텐을 사용하는 것이 바람직하며 전체 김치 조성물에 대하여 0.5-1 중량부로 하는 것이 GABA 생성량이 우수하다.

도 1은 본 발명의 숙성시간에 따른 GABA의 함량을 나타낸 그래프이다.

도 1을 참조하면, 김치냉장고 등을 이용하여 김치를 15 ℃로 유지하면서 숙성시간에 따라 생성된 GABA의 함량을 나타낸 것으로, 김치 100g 당 GABA의 함량은 숙성시간이 36-40시간일 때 가장 높다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.

실시예 1-4.

배추 40 kg에 소금 1.2 kg을 골고루 뿌린 후 약 8시간 두고 배추의 숨이 죽으면 물로 씻어 물기를 제거하였다. 채친 무 30 kg, 파 1 kg, 고추가루 0.4 kg, 설탕 0.15 kg, 새우젓 0.45 kg, 소맥글루텐 1.1 kg, 가쯔오 2.1 kg을 첨가하고, 약간의 소금, 마늘 등을 추가로 첨가하여 김치 속을 만들었다. 이렇게 제조된 김치를 김치 냉장고에 넣어 숙성을 시키는데, 이때 김치 냉장고의 온도는 15 ℃로 유지하여 23, 36, 40, 44 시간 숙성하였다.

실시예 5.

배추 40 kg에 소금 1.2 kg을 골고루 뿌린 후 약 8시간 두고 배추의 숨이 죽으면 물로 씻어 물기를 제거하였다. 채친 무 30 kg, 파 1 kg, 고추가루 0.4 kg, 설탕 0.15 kg, 새우젓 0.45 kg, 소맥글루텐 1.1 kg, 오디 2.1 kg을 첨가하고, 약간의 소금, 마늘 등을 추가로 첨가하여 김치 속을 만들었다. 이렇게 제조된 김치를 김치 냉장고에 넣어 숙성을 시키는데, 이때 김치 냉장고의 온도는 15 ℃로 유지하여 40 시간 숙성하였다.

비교예 1.

배추 40 kg에 소금 1.2 kg을 골고루 뿌린 후 약 8시간 두고 배추의 숨이 죽으면 물로 씻어 물기를 제거하였다. 채친 무 30 kg, 파 1 kg, 고추가루 0.4 kg, 설탕 0.15 kg, 새우젓 0.45 kg, 소맥글루텐 1.1 kg, 가쯔오 3.5 kg을 첨가하고, 약간의 소금, 마늘 등을 추가로 첨가하여 김치 속을 만들었다. 이렇게 제조된 김치를 김치 냉장고에 넣어 숙성을 시키는데, 이때 김치 냉장고의 온도는 15 ℃로 유지하여 40 시간 숙성하였다.

비교예 2.

배추 40 kg에 소금 1.2 kg을 골고루 뿌린 후 약 8시간 두고 배추의 숨이 죽으면 물로 씻어 물기를 제거하였다. 채친 무 30 kg, 파 1 kg, 고추가루 0.4 kg, 설탕 0.15 kg, 새우젓 0.45 kg, 소맥글루텐 1.1 kg, 가쯔오 2.1 kg을 첨가하고, 소금, 마늘 등을 추가로 첨가하여 김치 속을 만들었다. 이렇게 제조된 김치를 김치 냉장고에 넣어 숙성을 시키는데, 이때 김치 냉장고의 온도는 15 ℃로 유지하여 60 시간 숙성하였다.

비교예 3.

배추 40 kg에 소금 1.2 kg을 골고루 뿌린 후 약 8시간 두고 배추의 숨이 죽으면 물로 씻어 물기를 제거하였다. 채친 무 30 kg, 파 1 kg, 고추가루 0.4 kg, 설탕 0.15 kg, 새우젓 0.45 kg, 소맥글루텐 1.1 kg, 가쯔오 2.1 kg을 첨가하고, 소금, 마늘 등을 추가로 첨가하여 김치 속을 만들었다. 이렇게 제조된 김치를 김치 냉장고에 넣어 숙성을 시키는데, 이때 김치 냉장고의 온도는 10 ℃로 유지하여 40 시간 숙성하였다.

비교예 4.

배추 40 kg에 소금 1.2 kg을 골고루 뿌린 후 약 8시간 두고 배추의 숨이 죽으면 물로 씻어 물기를 제거하였다. 채친 무 30 kg, 파 1 kg, 고추가루 0.4 kg, 설탕 0.15 kg, 새우젓 0.45 kg, 약간의 소금, 마늘, 발효단백질, 유산균 배양액을 첨가하여 김치 속을 만들었다. 이렇게 제조된 김치를 김치 냉장고에 넣어 숙성을 시키는데, 이때 김치 냉장고의 온도는 10 ℃로 유지하여 48 시간 숙성하였다.

이때, 발효단백질은 탈지 난황단백질 0.8 kg, 대두 배아 단백질 0.2 kg에 물 1 kg과 고추가루 0.5 kg, 잘게 썬 마늘 0.2 kg, 미국(米麴) 0.5 kg을 첨가하고 45 ℃에서 2일간 조용히 두어 얻었다. 또한, 유산균 배양액은 김치로부터 채취한 유산균을 김치 국물을 포함한 유산균 분리용 배지를 이용하여 30 ℃에서 1-2일간 예비배양하였다.

시험예 1. GABA 함량 측정

김치 100g당 생성된 GABA의 함량을 알아보기 위하여 GABA의 정량분석으로 효소 분석 방법을 이용하였다. GABA트랜스아미나아제(transaminase)는 GABA와 알파케토글루타민산(α-ketoglutarate)을 글루탐산(glutamate)과 숙신산 세미알데하이드(succinic semialdehyde)로 전환시키고, 생성된 숙신산 세미알데하이드와 NADP+는 숙신산 세미알데하이드 디하이드로게나제(succinic semialdehyde dehydrogenase)에 의해 숙신산(succinate)과 NADPH가 생성된다. 효소 GABA 트랜스아미나아제, 숙신산 세미알데하이드 디하이드로게나제를 첨가하고 각각 필요한 기질 알파케토글루타민산, NADP+를 첨가시켜 효소반응 후 생성된 NADPH 양으로 GABA의 양을 측정하였다.

하기 표 1은 실시예1-5 및 비교예 1-4의 숙성된 김치 100g 당 GABA의 함량을 나타낸 표이다.

	실시예1	실시예2	실시예3	실시예4	실시예5	비교예1	비교예2	비교예3	비교예4
GABA함량 (mg/100g)	14.64	16.16	19.9	14.36	20.2	10.3	9.83	8.45	8.12

표 1을 살펴보면, 김치를 15 ℃에서 23-44 시간 숙성시킬 때 GABA의 함량이 우수하였으다(도 1). 또한 실시예 1-4에 비하여 높은 글루타민산의 함량, 긴 숙성시간, 낮은 온도에서는 GABA의 함량이 낮은 것을 확인하였다. 또한 김치를 제조할 때 발효단백질 및 유산균 발효액을 별도로 제조하여 첨가한 후 숙성하여도 일정 숙성 조건에서 숙성 시의 GABA 함량보다 높지 않았다.

또한 GABA의 함량은 김치를 숙성 후 4℃에서 50일 보관 후에도 변하지 않음을 확인하였다.

시험예 2. 관능 검사

실시예 5 및 비교예 1-4에서 제조한 김치에 대하여 50명을 대상으로 관능 검사를 수행하였다. 검사 결과는 5점을 만점으로 기호도 척도법에 의해 실시하였다.

하기 표 2는 실시예 5 및 비교예 1-4에서 제조한 김치의 맛, 외관 및 냄새를 평가한 표이다.

	실시예1	실시예2	실시예3	실시예4	실시예5	비교예1	비교예2	비교예3	비교예4
종합적인 맛	4.0	3.9	4.1	4.0	4.4	3.8	3.6	3.5	3.6
외관	3.9	3.8	3.8	3.7	3.8	3.7	3.3	3.8	3.8
냄새	3.5	3.4	3.5	3.4	3.9	3.2	2.8	3.3	3.5

표 2를 살펴보면, 비교예 2의 김치는 배추의 색이 어둡게 변색되어 외관에서 낮게 평가되었다.

실시예 1-5의 김치는 GABA의 양이 일정수준으로 유지되면서 맛에 상승효과가 있으며 특히 오디를 사용한 실시예 5의 맛이 우수하다.

또한 오디를 사용한 실시예 5는 오디의 사용으로 냄새가 실시예 1-4 및 비교예 1-4에 비하여 우수하다.

Claims

글루타민산이 포함된 김치를 13-16 ℃의 온도하에서 23-44시간 동안 숙성하여, 유산균을 증식과 동시에 상기 유산균에 의하여 상기 글루타민산이 GABA로 변환된 김치 숙성 방법.
제 1항에 있어서,

상기 김치는 오디 또는 어패류의 글루타민산을 포함하는 김치 숙성 방법.
제 1항에 있어서,

상기 김치는 오디의 글루타민산을 포함하는 김치 숙성 방법.
제 1항에 있어서,

상기 김치는 소맥글루텐 또는 콘 글루텐의 탄소원을 추가로 포함하는 김치 숙성 방법.
제 1항에 있어서,

상기 숙성된 김치는 pH 3.9-4.4, 산도 0.47-0.53인 김치 숙성 방법.