저장용기에 따른 김치 저장 중의 화학적, 미생물학적 특성(2020) 요약

2022100678 곽가영

1. 서론

김치는 적숙기일 때 기호도가 가장 좋기에, 김치의 발효 및 저장조건은 중요하다. 오늘날 한국인의 가정에는 대부분 김치냉장고를 가지고 있으며, 김치냉장고용의 김치 저장 용기는 대부분 플라스틱(폴리에틸렌, 폴리프로필렌) 혹은 스테인리스 스틸 재질이다. 따라서 본 연구에는 김치의 저장성에 초점을 맞추어 저장 용기의 재질을 달리하여 김치의 저장 중 화학적, 미생물학적 특성의 변화를 비교하였다.

2. 실험 재료 및 방법

재료는 충북 증평지역 중소업체에서 구매하였으며, 3-4cm로 절단하여 2.3kg가 되도록 각각의 용기에 담았다. 김치 저장용기는 3.5L의 폴리프로필렌(PP), 스테인리스 스틸(STS), 세라믹을 사용하였다. 0°C에서 보관하고 4일에 한번 시료 50g을 취하여 잘게 다진 후 거즈로 즙을 내어 원액 혹은 희석액을 사용하였다. pH 및 산도 측정은 pH meter와 시료 10mL을 pH 8.3이 되도록 0.1 N NaOH로 적정하여 젖산 환산법(%)으로 계산하였다. 환원당은 DNS법을 사용하였고, 미생물 분석은 시료를 펩톤수(0.1%, w/v)로 10진 희석하여 유산균 및 진균의 생균수를 측정하였다. 균총 분석은 16S rRNA유전자를 대상으로 NGS를 진행하였고, 통계처리는 3반복 실험하고 유의성 검증은 SPSS프로그램을 이용하였다.

3. 결과 및 고찰

pH 및 산도 측정 : 16일째부터 저장용기에 따른 차이가 pH 6.14에서 PP용기 4.59, STS용기 4.53, 세라믹 용기 4.92로 세라믹 용기에서 발효가 상대적으로 느리게 진행됨을 알 수 있었다. 이러한 추세는 32일까지 이어졌다. 산도의 경우 4, 8, 12, 20일째에 통계적 유의성이 확인되었으며 20일째 STS와 PP용기는 각각 0.98%, 0.99%를 나타냈지만, 세라믹 용기는 0.89%를 나타내어 세라믹 용기에 보관된 김치 시료의 산도가 상대적으로 낮게 나타났다. 김치의 품질 수명을 산도 기준 0.75로 보면 STS와 PP용기는 12-16일째 도달했지만, 세라믹 용기는 16-20일째 도달하여 그 기간이 연장됨을 확인하였다.

환원당 : 저장 16일째에 차이가 나기 시작했다. STS용기의 경우 38.42mg/mL의 환원당 함량, PP용기의 경우 42.44mg/mL의 환원당 함량, 세라믹 용기의 경우 51.57mg/mL의 환원당 함량을 나타냈다. 32일까지 통계적 유의성은 없었으나 세라믹 용기에 STS와 PP보다 김치 시료의 환원당 함량이 높게 유지되었다. 환원당 함량이 높게 유지된다는 것은 유기산에 의한 유기산으로의 전환이 느리게 진행된다는 의미이며 이는 pH나 산도와 연동된다.

미생물 분석 : 유산균 수는 4일째 모든 용기에서 증가, 8일째 감소, 이후 서서히 증가 및 감소하는 경향을 나타냈다. 특히 PP용기에 저장된 김치의 경우 8일째 감소폭이 커 32일째까지 그 차이가 유지되었다. 진균의 경우 용기에 상관없이 24일까지 감소했으며 32일째 조금 증가하는 양상을 보였다. 초기의 진균수는 원재료에서 유래된 것으로 보이며 유산균의 증식에 따라 감소하다가 pH의 저하로 유산균의 증식이 둔화되는 시점에서 진균수가 서서히 증가하는 양상을 보였다.

균총 분석 : 초기에는 원재료에서 유래된 세균 종의 구성비율에 따라 우점종이 결정되기 때문에 Pseudomonas cerasi 종이, 12일째에는 초기 김치발효를 담당하는 Leuconostoc 종이 우세하기 시작하면서 20일째에 우점종이 되었고, 32일째에는 Lactobacillus 계열이 우세해지기 시작했다. 전형적인 김치 발효에서 나타나는 현상으로 초기에 산에 대한 내성이 약한 유산균에서 내성이 있는 유산균이 우세하게 된다. 특이한 점은 W.koreensis 종이 세라믹 용기에 저장된 김치 시료에서 20일째 상대적으로 높은 비율로 나타났다.

결론적으로 세라믹 용기를 사용한다면 발효 속도 지연으로 김치의 품질수명을 향상시킬 수 있고 긍정적인 미생물 균총 변화를 유도하여 김치의 품질과 기능성에도 영항을 미칠 수 있다. 본 연구는 세라믹 재질에서 발생하는 원적외선에 의한 미생물 균총의 변화가 한 원인일 수 있다고 지목한다.