KR20150078499A - 숙성지연 김치 및 이의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 숙성이 지연된 김치를 제조하는 방법 및 상기 방법에 의해 제조된 김치에 관한 것으로 보다 구체적으로는 김치 재료를 초기 미생물 농도를 105cfu/g이하로 전처리하는 단계; 상기 김치 재료로 김치를 제조하는 단계 및 상기 제조된 김치를 70℃ 내지 80℃의 온도에서 20분 이상 30분 미만으로 저온살균하는 단계를 포함하는 숙성지연 김치 제조 방법 및 상기 방법에 의해 제조된 숙성지연 김치에 관한 것이다. 본 발명의 제조방법은 김치 원부재료를 세척제 등의 전처리 등을 통해 초기 세균함량을 낮추고 양념이 혼합된 김치에 물성이 영향을 주지 않은 범위로 저온살균하여 김치의 산성화 및 유산균의 수를 적절히 억제하여 김치의 숙성시간을 지연시켜 김치의 일정한 맛을 냉장에서 6개월간 유지할 수 있는 기술로 저염식 김치 또는 수출용 김치제조에 효과적이다.

Description

숙성지연 김치 및 이의 제조방법{Delayed over ripening kimchi and method for preparing thereof}
본 발명은 숙성이 지연된 김치를 제조하는 방법 및 상기 방법에 의해 제조된 김치에 관한 것으로 보다 구체적으로는 김치 재료를 초기 미생물 농도를 105cfu/g이하로 전처리하는 단계; 상기 김치 재료로 김치를 제조하는 단계 및 상기 제조된 김치를 70℃ 내지 80℃의 온도에서 20분 이상 30분 미만으로 저온살균하는 단계를 포함하는 숙성지연 김치 제조 방법 및 상기 방법에 의해 제조된 숙성지연 김치에 관한 것이다.
김치(Kimchi)는 배추, 무 등의 야채류를 절여 고춧가루, 파, 마늘, 생강 등의 양념과 젓갈을 넣어 버무려 발효시킨 한국 전통식품으로 지역이나 계절에 다른 다양한 종류가 있다. 김치는 비가열식품으로 제조 후 미생물이 계속 성장하기 때문에 일정기간 후에는 신맛이 증가되고 조직이 연화되어 섭취하기 어려운 상태가 되어 김치의 보존성을 연장시키는 것은 국내 포장김치 시장 확대 및 해외 수출을 위한 필수 요건이다.
이에 상기와 같은 김치 보존성 문제를 해결하고자 많은 연구가 다양한 각도에서 수행되고 있다. 예를 들어, 김치에 자몽종자추출물의 분말제재를 첨가하여 김치의 저장성을 연장하고자 하였으며(박우포, Korean J. Food Sci. Technol., 10(3), 288-292, 2003), 배추를 절인 후 칼슘 락테이트(Calcium lactate)를 처리하여 김치의 저장성을 연장하고자 하였다(Myung-Ye Lee, J. Food Sci. Nutr., 8, 270-277, 2003). 또한, 글루코노델락톤의 김치 발효 지연 효과(한진숙, Korean J. Food Sci. Technol., 33(3), 553-559, 2004), 김치의 보존성을 증진하기 위하여 자초, 감초의 혼합 첨가와 키토산 침지 효과(이신호, Korean J. Food Sci. Technol., 30(6), 1367-1372, 1998), 게껍질의 김치 보존성 향상 효과(김순동, Korean J. Food Sci. Technol., 25(6), 907-914, 1996) 및 아디핀산의 첨가가 김치의 보존성에 미치는 영향(Duek-Jun An, Food Sci. Biothecnol., 8(2), 78-82, 1999)등이 연구된 바 있다.
일반적으로 김치 보존성을 연장시키는 기술로는 방사선 조사, 방부제 첨가 등이 있지만 이는 소비자가 이러한 처리를 기피하는 문제가 있고 천연항균제 등을 사용하는 경우 이들 성분이 김치 고유의 맛과 항미에 영향을 미치며 천연소재는 항균 스펙트럼이 좁아서 다양한 종류의 미생물이 관여되는 김치와 같은 발효제품에는 큰 효과를 기대하기 어렵다.
본 발명자들은 김치의 풍미를 유지하면서 장기간 보관 할 수 있는 방법에 관하여 연구하던 중, 원재료 준비단계에서 전처리를 통하여 미생물 함량을 낮추고, 김치 제조 후 저온살균이 숙성지연에 도움이 되는 것을 알아내어 본 발명을 완성하였다.
따라서 본 발명의 목적은 김치 재료를 초기 미생물 농도를 105cfu/g이하로 전처리하는 단계; 상기 김치 재료로 김치를 제조하는 단계 및 상기 제조된 김치를 70℃ 내지 80℃의 온도에서 20분 이상 30분 미만으로 저온살균하는 단계를 포함하는 숙성지연 김치 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 방법에 의해 제조된 김치를 제공하는 것이다.
직하게는 (i) 배추 또는 절임배추를 50ppm 내지 200ppm 농도의 차염소산 소독수로 세척하는 단계;
(ii) 고추를 50ppm 내지 200ppm 농도의 차염소산 소독수로 세척하고, 건조, 분쇄 후 UV 살균하는 단계; 및
(iii) 마늘, 생강, 대파 및 부추로 이루어진 군에서 선택된 재료를 0.01 내지 0.05중량%의 유기산 용액으로 세척하는 단계;
를 포함할 수 있다.
상기 배추 또는 절임배추를 소독수로 세척하는 것은 바람직하게는 50ppm 내지 200ppm 농도의 소독수에 20분 내지 1시간 침지한 후 물로 세척하는 것일 수 있으며, 상기 고추를 소독수로 세척하는 것은 50ppm 내지 200ppm 농도의 소독수에 20분 내지 1시간 침지한 후 물로 세척하는 것일 수 있다.
상기 소독수는 살균 능력이 있는 물을 말하며, 예를 들어 차염소산 용액(50∼200ppm), 유기산 용액(0.01∼0.05%)를 비롯해 주정 또는 NaCl을 전해액으로 하는 전기분해수일 수 있다. 바람직하게는 차염소산 용액일 수 있다.
상기 유기산은 산성을 띠는 유기화합물을 총칭하며, 무기산과 대응하는 말로서 아세트산, 부티르산, 팔미트산, 옥살산, 타르타르산, 젖산, 구연산, 주석산, 사과산 등을 포함한다. 일반적으로 무기산보다 약하지만, 술폰산과 같이 강한 산도 있다. 본 발명의 유기산은 바람직하게는 구연산 또는 사과산 일 수 있다.
본 발명의 (a)단계에 따라 김치재료를 전처리하는 경우 김치재료의 미생물이 105cfu/g이하 유지되며, 상기 김치재료로 제조된 김치의 초기 미생물의 수가 억제되어 하기 저온살균 공정에 의해 목적하는 미생물 농도까지 미생물을 감소시킬 수 있다. 미생물 수가 105cfu/g을 초과하는 경우 이후의 저온 살균시 충분히 살균되지 않고 미생물 증식이 빨리되어 보존성이 떨어진다.
(b) 상기 김치 재료로 김치를 제조하는 단계
(b) 단계에서는 상기 전처리 된 김치재료로 김치를 제조한다.
상기 (b) 단계는 (a) 단계의 전처리를 통하여 미생물 수가 105cfu/g이하 유지된 김치 재료로 김치를 제조하는데 특징이 있다.
본 발명의 김치 제조는 공지의 김치 제조방법에 의할 수 있으며, 구체적으로 본 발명의 김치 제조 단계는 상기 (a) 단계에서 전처리 된 고춧가루 및 상기 마늘, 생강, 대파 및 부추로 이루어진 군에서 선택된 재료를 혼합하여 김치양념을 제조하는 단계 및 상기 배추를 염주에 절인 후 상기 김치양념을 첨가하여 김치를 제조하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 염수는 소금(NaCl)이 녹아 있는 소금물을 말하며, 배추를 절여 김치 재조에 적합하도록 만드는데 사용된다. 그 농도는 특별히 제한되지 아니하나, 공지의 김치 제조 공정에 사용되는 소금물일 수 있다. 상기 염수의 소금 농도는 약 8∼10 중량% 인 것이 바람직하며, 상기 소금에 절이는 조건은 김치의 재료로 사용되는 배추의 종류에 따라 다소간의 변경이 가능하며, 일반적으로 약 25℃의 8% 소금물로 10∼15시간 동안 절이는 것이 효과적이다.
상기 마늘, 생강, 대파 및 부추는 일반적인 김치류 제조에 사용되는 함량으로 사용될 수 있으며, 예를 들어 배추 100g에 대하여 고춧가루 2.5∼3.5g, 마늘 1.7∼2.3g, 대파 및 부추 1.3∼1.7g, 생강 0.4∼0.6g의 비율로 혼합될 수 있다.
또한 상기 김치 제조 단계에는 상기 기재된 고춧가루, 마늘, 생강, 대파 및 부추 외에 통상 김치 제조에 사용되는 양념 성분을 추가로 더 포함할 수 있다. 이러한 통상의 양념 성분은 당업자가 적의 선택해서 사용할 수 있으면 족하므로, 본 발명에서 이러한 양념 성분에 대한 자세한 내용은 생략하기로 한다.
(c) 상기 제조된 김치를 70℃ 내지 80℃의 온도에서 20분 이상 30분 미만으로 저온살균하는 단계
상기 (c) 단계에서는 상기 (b) 단계에서 제조된 김치를 저온살균한다.
본 발명의 저온살균은 70℃ 내지 80℃의 온도로 20분 이상 30분 미만으로 처리하는 것을 특징으로 한다.
살균온도가 70℃ 미만 또는 살균 시간이 20분 미만인 경우 목적하는 숙성 지연효과가 나타나지 않을 수 있으며, 살균온도가 80℃를 초과하거나, 살균시간이 30분을 초과하는 경우 조직감의 변화등의 문제가 발생할 수 있다.
따라서 본 발명은 상기 방법에 의해 제조된 숙성지연 김치를 제공한다.
본 발명의 김치는 본 발명의 제조방법에 의해 제조된 것을 특징으로 하며, 초기 미생물 함량이 기존의 방법에 의해 제조된 김치에 비하여 현저히 낮아, 숙성기간이 연장되어 장기간 보관에도 김치 본연의 맛을 유지할 수 있다.
본 발명의 김치는 배추김치, 백김치, 열무김치, 갓김치, 부추김치, 파김치, 깍두기, 동치미, 나박김치, 고들빼기 김치 및 물김치 등을 포함하며, 바람직하게는 배추김치 일 수 있다.
본 발명의 일실시예에서는 본 발명의 전처리 공정을 수행한 재료 및 그렇지 아니한 재료를 사용하여 각각 김치를 제조하고, 본 발명의 전처리 공정을 수행한 재료로 제조한 김치를 다양한 조건의 온도 및 시간으로 저온처리 한 후 각 단계의 미생물 종류, 수를 측정하고, 제조된 김치의 관능평가 및 pH를 측정하였다.
그 결과, 본 발명의 전처리 공정에 의해 처리된 재료를 사용한 김치의 경우 초기 미생물 수가 대조군에 비하여 10% 수준으로 감소한 것을 확인하였으며, 사양한 저온살균 공정 중 70~80℃에서 20분 이상 30분 미만으로 살균하는 것이 숙성과정에서 급격한 pH의 저하를 막고, 미생물의 과다생성을 억제하여 숙성을 지연시킴과 동시에 식감변화도 현저히 적은 것을 확인하였다.
따라서, 본 발명의 제조방법은 김치 원부재료를 세척제 등의 전처리 등을 통해 초기 세균함량을 낮추고 양념이 혼합된 김치에 물성이 영향을 주지 않은 범위로 저온살균하여 김치의 산성화 및 유산균의 수를 적절히 억제하여 김치의 숙성시간을 지연시켜 김치의 일정한 맛을 냉장에서 6개월간 유지할 수 있는 기술로 저염식 김치 또는 수출용 김치제조에 효과적이다.
도 1은 본 발명의 김치 제조방법의 공정도이다.
이하, 본 발명을 실시예에 의하여 상세히 설명한다.
단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
< 실시예 1>
김치 발효 지연 공정 설계
김치 품질(조직감, 관능)을 유지하면서 미생물 제어가능한 저온살균 및 원료전처리 기준을 다음과 같이 설계하였다.
기존의 김치의 제조 공정은 원료 세척, 양념 혼합, 포장, 숙성 보관의 단계로 이루어지며, 본 발명의 김치 생산 공정은 [도 1]에서 보는 바와 같이, 원료의 세척 공정에서 각 재료별 미생물의 수를 제어하는 공정을 부가하고, 포장 후 보관 공정 이전에 저온 살균 공정을 추가하였다.
< 실시예 2>
원료 전처리 공정 확립
<2-1> 원료 전처리 공정 설계
김치의 주요 재료 별 초기 미생물 관리 공정을 확립하기 위하여 다양한 전처리 공정을 시험하였다. 먼저, 김치 재료를 배추, 고춧가루 및 기타 재료로 군을 나눈 다음, 각 군별로 소독수 세척, 유기산 침지, UV 살균 등 전처리 공정 실험을 수행하였다.
실험 결과, 마늘, 생강, 대파, 부추 등 기타 재료는 유기산 침지 공정을 통하여 미생물 수준을 105cfu/g이하로 제어하였으며, 고춧가루 및 배추는 유기산 침지가 적절하지 않아 고춧가루의 경우 원료(고추)를 소독수로 세척 후 건조 분쇄한 후, UV 살균을 통하여 미생물 수준을 104cfu/g 이하로 유지하는 공정을 확립하였다. 배추의 경우 소독수 세척 만으로 미생물을 103cfu/g 이하로 제어하는 것이 가능하였다.
따라서 원료 전처리 공정은 재료별로 [표 1]과 같은 전처리 공정을 확립하였다.
재료별 전처리 공정
구분 배추 마늘, 생강, 대파, 부추 고춧가루 비고
관리공정 차염소산염 용액(100ppmn) 30분간 침치 0.1% 구연산 용액
30분간 침치		 차염소산염 용액 (150ppm)에서 소독/세척한 홍고추로 건조한 고춧가루 (UV 살균 병행)
관리기준(CFU/g) < 103 < 105 < 104
<2-1> 원료 전처리에 따른 김치 초기 미생물 분석
전처리 공정을 통해 확보한 재료와 본 발명의 전처리 공정 없이 일반 식품원료 처리 공정을 통해 확보한 재료로 각각 김치를 제조한 후 초기 미생물의 종류 및 양을 분석하였다.
그 결과, [표 2]에서 보는 바와 같이, 본 발명의 전처리 공정을 거친 김치의 경우 모든 종류의 미생물이 대조군에 비하여 10% 수준으로 감소한 것을 확인하였다.
전처리 공정에 따른 김치 초기 미생물 분석결과
구분 일반세균 유산균 내열성균 대장균 진균
대조군(CFU/G) 105 ~ 107 105 ~ 106 102 ~ 103 102 ~ 103 103 ~ 104
전처리 군(CFU/G) 104 ~ 105 103 ~ 104 101 ~ 102 ~ 101 102 ~ 103
< 실시예 3>
저온 살균 공정 확립
<3-1> 저온 살균에 따른 미생물 분석
<실시예 2>에서 제조한 대조군 김치와 본 발명의 전처리 공정을 거쳐 제조한 김치를 동일조건에서 포장한 후, 본 발명의 전처리 공정을 거친 김치는 다양한 온도 및 시간으로 살균공정을 거친 후 김치에 잔존하는 미생물을 분석하였다. 저온 살균 공정은 60℃, 70℃ 및 80℃ 조건에서 20분 또는 30분간 시행하였다.
그 결과 [표 3]에서 보는 바와 같이, 70℃이상의 온도에서 살균한 군의 경우 유산균의 수가 102cfu/g 이하로 감소하여 발효지연이 가능 한 것으로 확인되었으며, 진균의 경우도 102cfu/g 이하로 감소하는 것을 확인하였다.
잔존미생물 측정 결과
살균조건 대조군 60℃ 20분 70℃ 20분 80℃ 20분 80℃ 30분
미생물 유산균
(cfu/g)		 107 105 <100 <100 <100
진균류
(cfu/g)		 7.0X102 1.0X102 <100 <100 <100
<3-2> 저온 살균에 관능평가 및 pH 측정
실시예 <3-1>에서 처리한 대조군 및 저온 살균 김치를 상온에서 3일간 숙성시킨 후 관능평가 및 pH 측정을 실시하였다.
훈련된 관능평가요원 20명을 대상으로 관능검사를 수행하였고, 그 결과를 하기 [표 3]에 나타내었다. 테스트 결과는 9점을 만점으로 제조된 김치의 조직감(물성) 강도에 대하여 평가하였다.
그 결과 [표 4]에서 보는 바와 같이, 70℃ 이상의 온도에서 살균한 군의 경우 pH가 숙성 후에도 5.5 이상을 유지하여 대조군에 비하여 보존성이 증가된 것을 확인하였다. 다만 80℃에서 30분간 저온살균한 군의 경우 조직감 등이 감소하여 관능평가 점수가 감소하는 것을 확인하였다.
따라서 보존기간 증가를 위한 김치 저온 살균 범위는 70 내지 80℃ 온도 조건에서 20분 이상 30분 미만이 적절한 것으로 확인되었다.
pH 측정 및 관능평가 결과
살균조건 대조군 60℃ 20분 70℃ 20분 80℃ 20분 80℃ 30분
관능평가(조직감, 강도평가) 7.0 6.5 6.0 5.7 5.5
pH 4.3 5.1 5.5 5.6 5.6
이상 살펴본 바와 같이, 본 발명의 제조방법은 김치 원부재료를 세척제 등의 전처리 등을 통해 초기 세균함량을 낮추고 양념이 혼합된 김치에 물성이 영향을 주지 않은 범위로 저온살균하여 김치의 산성화 및 유산균의 수를 적절히 억제하여 김치의 숙성시간을 지연시켜 김치의 일정한 맛을 냉장에서 6개월간 유지할 수 있는 기술로 저염식 김치 또는 수출용 김치제조에 효과적이어서 산업상 이용가능성이 높다.

Claims (4)

  1. (a) 김치 재료를 초기 미생물 농도를 105cfu/g이하로 전처리하는 단계;
    (b) 상기 김치 재료로 김치를 제조하는 단계 및
    (c) 상기 제조된 김치를 70℃ 내지 80℃의 온도에서 20분 이상 30분 미만으로 저온살균하는 단계를 포함하는 숙성지연 김치 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서 상기 (a) 단계는
    (i) 배추 또는 절임배추를 50ppm 내지 200ppm 농도의 차염소산 소독수로 세척하는 단계;
    (ii) 고추를 50ppm 내지 200ppm 농도의 차염소산 소독수로 세척하고, 건조, 분쇄 후 UV 살균하는 단계; 및
    (iii) 마늘, 생강, 대파 및 부추로 이루어진 군에서 선택된 재료를 0.01 내지 0.05중량%의 유기산 용액으로 세척하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 유기산은 구연산 또는 사과산인 것을 특징으로 하는 제조 방법.
  4. 제1항의 방법에 의해 제조된 숙성지연 김치.
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