Quality Characteristics of Dolsan Leaf Mustard Kimchi Added with Seasoning of Sea tangle and Lentinus edodes

다시마와 표고버섯 혼합조미농축액 첨가에 따른 돌산갓김치의 품질특성

Abstract

To increase the marketability of Dolsan leaf mustard Kimchi, seasonings were prepared by sea tangle and Lentinus edodes. Gat Kimchi A (GK-A) and Gat Kimchi B (GK-B) were prepared by addition of complex seasoning with Sea tangle (CSS), complex seasoning with Lentinus edodes (CSL), respectively and evaluated the quality characteristics. GK-A contained high minerals and dietary fiber and showed the effect of delaying pH-lowering and acidity-rising. There were no significant differences in salinity test after 70 days. Reducing sugar of test groups was higher than control. During the fermentation, Leuconostoc sp. was grown in GK-A and GK-B than control. Growth of control's Lactobacillus sp. increased 20 days after. Up to 30 days, lightness of control was high. Yellowness were increased browning potential in GK-B, 20 days after. From the initial to 10 days, Hardness of GK-A showed higher than the others. glutamic acid and aspartic acid content of GK-A was higher significantly than the others in the entire fermentation period (p<0.05). At 0, 10, 30 days, sweet-tasty amino acids of GK-A showed a significantly higher level than the others (p<0.05). From 10 days to 40 days of fermentation, the sensory evaluation of GK-A is better than the other groups. Comprehensively reviewed the above results, the conclusion is as follows: CSS made with sea tangle as a main ingredient. GK-A by seasoning the CSS to 90 g GK-A is expected as a new Dolsan leaf mustard products that can provide flavor and nutrition to the consumer at the same time.

고부가가치 돌산갓 김치를 개발하고자 다시마를 주원료로 한 혼합조미농축액(CSS)과 표고버섯을 주원료로 한 혼합조미농축액 (CSL)을 첨가하여 각각 GK-A, GK-B 2종의 갓김치를 제조하였다. $4^{\circ}C$, 80일간 발효실험을 한 결과 GK-A군이 무기질, 식이섬유 함량이 높고 pH저하 및 산도 상승 지연 효과를 나타내었다. 염도는 70일째 이후 유의적 차이는 없었고, 환원당 함량은 대조군 보다 조미농축액 첨가군이 높게 나타났다. 유산균 Leuconostoc sp. 균수는 실험군이 대조군에 비하여 많았고, 적숙기를 지나면서 증가하는 Lactobacillus sp.는 대조군이 발효 20일째부터 증가하였다. 명도는 담근 초기에서 30일까지는 대조군이 높고, 황색도는 GK-B군이 20일부터 높아져 갈변 가능성이 높았다. 경도는 GK-A군이 담금 초기와 10일째 높은 수치를 나타내었다. 유리아미노산 GK-A군이 aspartic acid과 glutamic acid 함량이 전 기간에서 유의적으로 높았다(p<0.05). 단맛계 아미노산의 함량은 GK-A군이 발효 0일, 10일, 30일째 함량에서 다른 군에 비해 유의적으로 높은 수준을 나타내었다(p<0.05). 관능검사 결과는 GK-A가 가장 기호도가 우수하였다. 이상의 결과를 종합적으로 검토한 결과, 다시마를 주원료로 하여 만든 혼합조미농축액 CSS를 90 g 첨가하여 담근 GK-A군이 소비자에게 맛과 영양을 제공할 수 있는 새로운 돌산갓김치 상품으로 가능성이 있을 것으로 기대된다.

서 론

갓(leaf mustard : Brassica juncea)은 십자화과에 속하는 경엽 채소류로 줄기와 잎은 염장 발효시켜 김치로 식용되고, 종자(mustard seed)는 향신료로서 사용된다. 국내에서는 일본에서 육성된 ‘만생평경대엽’종이 전남 여수시 돌산 우두리 세구치 마을에 처음 도입되어 재배되기 시작하였는데, 해양성 기후와 토양의 환경영향으로 고품질의 갓을 다량 생산하고 있으며 타 지역으로 공급이 확산되고 있다[1, 3].

갓에 대한 연구는 돌산갓 추출물의 4-decanol이 항돌연변이 효과[16], 돌산갓의 isothiocyanate류의 분석[4], 돌산갓 중의 β-carotene, chlorophylls, phenolic acid compound등의 분석[8], 갓즙액 함황물질의 항산화 및 항암성과 ACE 저해활성[6, 34] 등이 보고되어 있다.

다시마는 한국인이 즐겨 먹는 해조류이며 수용성 식이섬유인 알긴산이 풍부하여 혈중 콜레스테롤수치를 저하시키는 효과가 있고, 카드뮴과 같은 유해 중금속을 방출하는 작용을 한다[31]. 또한 산성 다당류인 fucoidan이 풍부하게 함유되어 있어 항혈액응고 작용과 항암효과 등 다양한 생리작용을 한다 [9]. 다시마를 이용한 김치 연구는 다시마 첨가에 따른 배추김치의 항산화 효소활성과 지질산화를 억제[19], 다시마와 전복을 첨가한 배추김치의 품질특성 연구 등이 있다[24].

표고버섯(Lentinus edodes)은 참나무, 밤나무, 서어나무 등의 활엽수에 기생하는 담자균 주름버섯목 느타리과에 속하며 특유의 향과 맛을 지니는 기호성이 높은 식품소재로[10] 건강기능성 측면으로 볼 때 항산화 활성, 아질산염 소거능[20], 항암[26], 혈당강하[33] 및 혈액응고 저해 효능[11]을 가진다는 연구결과가 있다.

지금까지 갓김치에 대한 연구로는 저온 저장시 품질특성 [14], 녹차와 늙은 호박분말을 첨가한 발효특성[27], 부재료 첨가와 항산화성[7], 굴 패각가루와 함초가루 첨가에 따른 저장성[13], 유산균농도와 생리활성 변화[5], 발효 중 시니그린 함량변화[22], 스타터 첨가와 간암, 폐암, 위암세포독성[23, 35]에 대한 연구가 이루어져 있다.

본 연구에서는 갓김치의 고급화를 위하여 정미성이 뛰어난 다시마와 표고버섯으로부터 혼합조미농축액을 제조 후 김치에 첨가하여 갓김치의 풍미를 개선하고, 갓김치상품의 다양화에 기여하고자 하였다.

 

재료 및 방법

갓 및 부재료

본 실험에 사용한 돌산갓(Dolsan leaf mustard, Brassica juncea)은 전남 여수시 돌산읍 소재 돌산갓 영농조합에서 2012년 수확된 것으로 길이 30 cm, 무게 83 g 정도 성장한 청갓을 구입하여 사용하였다. 부재료인 마늘, 양파, 생강, 쪽파, 고춧가루, 천일염(염도 85%)은 국내산으로 전남물산에서 구입하였고, 멸치액젓(원액 85%, 염도 14%, Narae food, Yeosu, Korea), 찰 밀가루 및 설탕(CJ Cheil Jednag, Seoul, Korea)은 실험 당일 여수시 롯데마트에서 구입하였으며, 표고버섯 (Cheonggae, Jangheung, Korea)와 건 다시마(Boyang, Yeosu, Korea)를 사용하였다.

다시마 표고버섯 혼합조미농축액

건 다시마와 건 표고버섯을 각 50 g씩 주원료로 하여 다시마와 표고버섯의 비린맛과 쓴맛을 감소시키는 단맛을 가미하기 위하여 마늘과 양파 착즙을 부원료로 첨가하였다. 건 다시마는 추출 수율을 높이기 위하여 3 cm ×3 cm 정도의 넓이로 절단하여 사용하였고, 표고버섯은 분쇄하여 가루 형태로 사용하였다.

Table 1의 조성에 따라 추출장치에 원료를 넣고 배합한 후 다시마와 표고버섯 투입량 합계의 15배 정제수를 첨가하여 90℃, 30 min 교반 추출 후, Autoclave 상에서 121℃, 2시간 가압 추출을 병행하였다.

Table 11)CSS : complex seasoning with Sea tangle. CSL : complex seasoning with Lentinus edodes.

추출물을 Basket weave type의 여과포가 장착된 상부식 원심탈수기(HS-126208, Hansung Co., Incheon, Korea)로 1,500 rpm으로 1차 여과한 후 여과지(Whatman, No.2)로 추가 여과하여 추출 조미액을 획득하였다.

다시마와 표고버섯을 주원료로 한 추출액을 각각 894.28 g과 940.50 g을 획득하였고, 이때 추출수율과 추출 조미액의 고형분 함량은 각각 다시마 주원료 추출 조미액은 79.00%, 4.01%와 표고버섯 주원료 추출 조미액은 83.08%, 4.51%로 나타났다.

조미액을 반 제품화하여 생산에 적용하기 위하여 각 조미액을 고형분 함량 35%가 되도록 감압 농축하여 혼합조미농축액을 획득하였다. 이때, 다시마 50 g과 표고버섯 20 g으로 구성하여 획득한 혼합조미농축액을 CSS (Complex Seasoning with Sea tangle), 표고버섯 50 g과 다시마 20 g을 주원료로 구성한 혼합조미농축액을 CSL (Complex Seasoning with Lentinus edodes)라 하였고, 각각 92.21 g, 108.17 g의 혼합조미 농축액을 획득하였다.

담금 및 숙성

담금은 Table 2 조성에 따라 3가지 종류를 제조하였다. 갓은 절단하지 않고 혼합조미농축액이 첨가되지 않은 김치를 대조군을 Control로 하였고, 다시마를 주원료로 하는 혼합조미농축액 CSS를 90 g 첨가한 것을 GK-A군, 표고버섯이 주원료인 혼합조미농축액 CSL 90 g을 첨가한 것을 GK-B군으로 나누었다. 담금 김치는 종류별로 1회씩 실험분량인 1 kg씩으로 나누어 2,000 g짜리 유리병에 1,000 g씩 정확히 칭량하여 담은 후 4℃에서 10일 간격으로 총 80일간 측정하였다.

Table 2.1)Control : Gat Kimchi not added with complex seasoning. GK-A : Gat Kimchi added with CSS (complex seasoning with sea tangle). GK-B : Gat Kimchi added with CSL (complex seasoning with Lentinus edodes).

일반성분 측정

일반 성분은 식품공전[18]에 따라 수분은 상압가열건조법, 조단백질은 세미마이크로킬달법, 조지방은 에테르추출법 및 조회분은 회화법으로 분석하였고, 고형분 함량은 굴절률 측정법으로 분석하였고, 탄수화물은 100에서 수분, 조단백질, 조지방 및 회분을 제외한 값으로 나타내었다.

pH, 염도, 산도 측정

pH는 국물에 적셔진 25 g을 취하여 homogenizer (AM-8, Nihonseiki Kaisha Ltd., Tokyo, Japan)로 마쇄하고 여과한 액 일부를 취하여 pH meter (Model 925, Fisher Scientific Inc., USA)로 측정하였으며, 염도는 digital salt meter (TS-391, AS-ONE Co., Japan)를 이용하여 측정하여 %로 나타내었고, 산도는 시료 10 ml를 10배 희석하여 pH 8.3이 되도록 0.1 N NaOH로 적정한 후 lactic acid (%) 환산법으로 계산하였다 [26].

환원당 함량 측정

환원당 함량은 마쇄한 김치 여과액을 dinitrosalicylic acid (DNS) 비색법[25]으로 측정하였다. 50배로 희석한 즙 희석액 1 ml에 DNS 시약 3 ml를 가하여 잘 교반한 후, 끓는 물에서 5분간 반응시키고 냉각시켜 발색된 용액을 분광광도계(V-550, Jasco co., Tokyo, Japan)를 사용하여 550 nm에서 흡광도를 측정하였으며, 이 측정치를 glucose로 환산하여 표시하였다.

총균수 및 유산균수 측정

갓김치를 5℃에서 저장하면서 60일 동안 10일 간격으로 총 균수와 유산균의 증식을 측정하였다. 시료의 총균수 분석은 10 g을 무균적으로 취하여 마쇄한 후 0.1% peptone 용액으로 희석한 하여 각 단계 희석액 0.1 ml씩을 plate count agar (Difco, USA)에 접종하여 30℃에서 3일간 배양한 후 계수하였고[29], 유산균 수의 측정은 김치 발효에 관여하는 Leuconostoc sp.와 Lactobacillus sp.에 대하여 실험하였다. Leuconostoc sp. 측정은 phenylethyl alcohol sucrose agar 배지를 사용하여 20℃에서 5일간 평판 배양하였고, Lactobacillus sp. 측정은 lactic acid와 sodium acetate를 첨가한 modified LBS agar 배지를 사용하여 30℃에서 3일간 평판 배양하였다[12].

경도 및 색도측정

경도는 갓의 뿌리로부터 5 cm의 줄기부위를 취해 3×4 cm로 절단하여 Rheometer (Compac-100, Sun Sci. Co., Tokyo, Japan)에 probe No 9를 부착하여 시료를 3회 반복하여 평균값을 구하였다. 색도는 색차계(CR-300, Minota Co., Japan)를 사용하여 경도측정에 사용한 시료의 줄기와 잎의 교차부위의 색을 측정하였으며, Hunter-scale의 L (lightness), a (+: red, -: green), b (＋: yellow, -: blue) 값으로 나타내었다[15].

유리아미노산 함량

유리 아미노산의 분석은 시료 2 g에 ethanol 20 ml을 가한후 homogenizer (AM-8, Nihonseiki Kaisha Ltd., Tokyo, Japan)로 10분 동안 교반하여 3,000 rpm에서 20분간 원심분리 하였고, 잔사에 다시 75% ethanol 10 ml를 첨가하여 homogenizer로 10분 동안 교반한 후 원심 분리하였다. 상층액을 합하여 감압 농축하여 증류수로 용해시킨 후 여과하여 아미노산 자동분석기(S430, Sykam GmbH, German)로 분석하였다. Column은 cation separation column (LCA K07/Li, 4.6 x 150 mm)을 사용하였고, buffer용액(pH 2.90∼7.95)의 flow rate는 0.45 ml/min, reagent의 flow rate는 0.25 ml/min, column 온도는 37℃∼74℃, fluorescence detector (Ex=440 nm, Em=570 nm)로 검출하였다

관능검사

전남대학교 생명산업공학과 학생 20명을 대상으로 실시하였다. 시료를 1회용 흰색 폴리에틸렌 접시에 각각 10 g씩 나누어 담았으며, 한 개의 시료를 먹고 난 다음 물로 헹군 뒤 평가하도록 하였다. 시간은 15∼16시 사이에 실시하였으며, 평가 내용으로서 갓김치의 선호도는 짠맛(salty taste), 단맛(sweetness), 감칠맛(savory taste), 색(color), 향(flavor), 텍스쳐 (texture)전체적인 기호도(overall acceptance)로 매우 좋다 7점, 매우 싫다 1점으로 나타내었다.

통계분석

대조군과 각 시료로부터 얻은 실험결과는 SPSS 통계프로그램(Statistical Package for the Social Science, Ver. 20.0, SPSS Inc., Chicago, IL, USA)을 이용하여 평균±표준편차로 표시하였으며, 각 군간 유의성은 one-way ANOVA로 사전 검증한 후 Duncan's multiple range test에 의해 사후 검정하였다.

 

결과 및 고찰

일반성분 함량

대조군과 다시마 50 g에 표고버섯 20 g을 첨가하여 제조한 CSS 조미농축액을 첨가한 군(이하 GK-A), 표고버섯 50 g에 다시마 20 g을 첨가하여 제조한 CSL 조미농축액을 첨가한 군 (이하 GK-B)의 수분의 측정결과는 유의적 차이가 없었다 (Table 3). 조 단백질은 GK-B군이 다른 군에 비해서 유의적으로(p<0.05) 높았고, 조지방 함량은 실험군에 비해 대조군이 유의적으로(p<0.05) 높게 나타났다. 탄수화물 함량은 GK-A군이 대조군과 GK-B군에 비하여 유의적으로(p<0.05) 낮게 나타났다. 무기질과 식이섬유의 측정결과는 GK-A군이 유의적으로 (p<0.05) 높게 나타났다. 이는 다시마의 무기질과 식이섬유함량이 풍부한 것으로 인한 요인으로 사료된다.

Table 3.Each value represents mean ± SD (n=3). a∼bMeans with different letters in the same row are significantly different at p<0.05. 1)Control : Gat Kimchi not added with complex seasoning. GK-A : Gat Kimchi added with CSS (complex seasoning with sea tangle). GK-B : Gat Kimchi added with CSL (complex seasoning with Lentinus edodes).

pH, 염도, 산도 측정

pH, 염도, 산도의 측정결과는 Fig. 1A와 같다. 담금 초기대조군, GK-A군, GK-B군의 pH는 각각 5.60, 6.20, 6.05로 GK-A군이 높았다. 일반적으로 pH 4.0~4.5일 때 가장 맛있는 김치로 알려져 있고, 관능검사에서 pH 4.2일 때가 우수하다 하였다[2]. 본 연구에서는 대조군과 GK-B군은 50일째, GK-A군은 60일째 pH 4.2 수치를 나타내어 GK-A군의 적숙기가 가장 긴 것으로 나타났다. 대조군은 GK-A군과 GK-B군보다 pH가 발효기간 내 모두 낮게 나타났으며 80일째를 제외하고 유의적 차이를 나타냈었다(p<0.05).

Fig. 1.Changes of pH, acidity and salt content during kimchi fermentation at 4℃ prepared with Dolsan leaf mustard and different seasoning concentrates. Each value represents mean ± SD (n=3). A-CMeans with different letters in the same fermentation period are significantly different at p<0.05. a-iMeans with different letters in the same sample are significantly different at p<0.05. Control : Gat Kimchi not added with complex seasoning. GK-A : Gat Kimchi added with CSS (complex seasoning with sea tangle). GK-B : Gat Kimchi added with CSL (complex seasoning with Lentinus edodes).

또한, pH의 변화 추세가 발효 40일 이후부터 세 군 모두 완만하게 감소하였는데, 이것은 국물 중 각종 성분의 완충작용 때문이라 보고한 연구[12]와도 유사한 결과로 나타났다.

담금 초기 산도는 GK-B군이 대조군와 GK-A 군보다 낮았으며, 발효가 진행됨에 따라 모든 군이 증가하는 추세를 보였다(Fig. 1B). 김치의 숙성에 있어서 0.4~0.8%의 산도 범위가 가장 맛있는 것으로 알려져 있고, 관능검사 결과 숙성의 적기는 0.6%일 때가 가장 적합하다고 하였다[2]. 대조군은 발효 10일째부터 30일 사이, GK-A군은 발효 10일째부터 40일 사이, GK-B군은 발효 10째부터 30일 사이가 적숙기 범위에 들것으로 사료된다. MSG를 첨가한 김치의 발효연구[32]에서 MSG 첨가로 인해 pH의 저하와 산도 증가를 지연하여 김치의 숙성을 지연시킬 수 있다 하였으며, 이는 MSG에 함유된 나트륨 이온의 작용과 MSG의 완충작용에서 기인한다고 하였다. 본 연구에서는 다시마를 주원료로 한 혼합조미농축액 CSS를 첨가한 GK-A군이 pH 저하와 산도 증가를 지연하는 것으로 나타났으며, 이는 다시마의 알칼리 이온에 의한 완충작용이라고 판단된다.

염도측정 결과 60일째까지 GK-A의 염도가 가장 높게 나타났으나 유의적 차이는 없었다(Fig. 1C). 발효 종료 시점에는 모든 군이 유사한 염도를 나타내었다. 이는 혼합조미농축액중의 염도가 초기에 에 반영된 결과이나 발효가 종료시점이 되어 삼투압의 평행을 이루어 나타난 결과라고 할 수 있다. 또한, 고형분 35%인 혼합조미농축액 CSS와 CSL의 염도는 각각 7.21%, 6.25%로 담금 과정으로 희석되어 최종 제품에는 큰 영향을 미치지 않는 농도이기 때문으로 사료된다.

환원당 함량

발효기간 중 환원당의 변화는 Fig. 2에 나타내었다. 담근직후 환원당의 함량은 대조군 2.95%, GK-A군 3.15%, GK-B군 3.02%로 혼합조미농축액을 첨가한 군의 환원당 함량이 높았다. 발효 후 30일에서 50일 사이 GK-B군의 환원당 함량이 대조군와 GK-A 군에 비하여 유의적으로 높은 함량을 나타내었다(p<0.05). 발효가 진행되면서 모든 군에서 당 함량이 감소한것은 숙성 중의 pH가 감소하면서 각종 젖산을 생성하는 미생물에 의하여 당이 소모된다는 보고와 일치하였다[2, 28].

Fig. 2.Changes of reducing sugar during kimchi fermentation at 4℃ prepared with Dolsan leaf mustard and different seasoning concentrates. Each value represents mean ± SD (n=3). A-CMeans with different letters in the same fermentation period are significantly different at p<0.05. a-hMeans with different letters in the same sample are significantly different at p<0.05. Control : Gat Kimchi not added with complex seasoning. GK-A : Gat Kimchi added with CSS (complex seasoning with sea tangle). GK-B : Gat Kimchi added with CSL (complex seasoning with Lentinus edodes).

늙은 호박 분말과 녹차를 첨가하여 갓김치를 담근 연구에서 늙은 호박 분말의 첨가비가 증가함에 따라 산도가 증가하여 환원당이 감소되는 것으로 이것이 산이 증가함에 따라 환원당이 감소한다는 보고와 환원당 감소 추세는 비슷한 경향을 나타내었으나 부재료 첨가에 따른 산도가 증가한다는 보고와는 다르게 나타났다[27].

총균수 및 유산균수 측정

총균수의 변화는 Fig. 3A에 나타내었다. 발효기간 중 GK-B 군이 총균수 증가량이 큰 것으로 나타났다. GK-B군은 초기 5.8×105 CFU/g에서 발효 40일째 1.2×109 CFU/g, GK-A 군은 초기 2.5×105 CFU/g에서 발효 50일째 1.1×109 CFU/g를 나타내었고, 대조군에서는 발효 40일째가 6.2×108 CFU/g로 대조군은 다른 군에 비하여 총균수 함량이 적은 것으로 나타났다.

Leuconostoc sp.와 Lactobacillus sp. 균수 변화는 Fig. 3B, Fig. 3C에 나타내었다.

Fig. 3.Changes of total bacterial counts, Leuconostoc sp. and lactobacillus sp. during kimchi fermentation at 4℃ prepared with Dolsan leaf mustard and different seasoning concentrates. Each value represents mean ± SD (n=3). A-CMeans with different letters in the same fermentation period are significantly different at p<0.05. a-eMeans with different letters in the same sample are significantly different at p<0.05. Control : Gat Kimchi not added with complex seasoning. GK-A : Gat Kimchi added with CSS (complex seasoning with sea tangle). GK-B : Gat Kimchi added with CSL (complex seasoning with Lentinus edodes).

김치의 발효는 유산균에 의해 진행되는데 주요 발효균은 Leu. mesenteroides로서 김치의 맛과 향에 좋은 영향을 미치며, 김치 적숙기에 그 수가 최고가 되며, 이것이 감소하는 시기에 산패를 일으키는 Lac. plantarum이 증가하는 것으로 보고되고있다[2, 21]. 실험군이 대조군에 비하여 Leuconostoc sp. 균수가 많은 것으로 나타났다. 발효 40일째 GK-A군가 GK-B군 각각 2.5×108 CFU/g, 2.1×108 CFU/g로 나타났으며 발효 50일 째부터 감소하였다. GK-A군과 GK-B는 뚜렷한 유산균 수의 차이는 나타나지 않았다. Lactobacillus sp.의 균수는 대조군이 혼합조미농축액 첨가군 보다 발효 20일째부터 전반적으로 많았으며, 발효 50일째 1.1×108 CFU/g으로 최대 균수를 나타내었으며 발효 60일째부터 점차 감소하였다. 이는 부재료를 첨가한군이 대조군보다 산패를 지연시키는 반면 관능성도 높다는 근거를 제시한 연구[27]와 유사한 결과를 나타내었다.

색도 및 경도

색도의 변화 측정은 Table 4에 나타내었다. 명도(L)의 경우 담근 초기에서 30일까지는 대조군이 높은 수치를 나타내었고, 30일째부터 70일째까지 GK-B군의 수치가 높게 나타났다. GK-A군은 0일, 10일, 50일, 60일, 80일째 다른 군에 비하여 유의적으로 낮은 수치를 나타내었다(p<0.05). 이는 다시마가 주원료를 이루는 혼합조미농축액의 영향을 받은 것으로 사료된다. 그러나 육안적으로는 차이를 판단하기 힘들었다. 모든 군에서 담금 후 10일째 명도가 감소하였다가 40일째까지 점차 증가하는 것으로 나타났으며, 이후는 발효가 진행됨에 따라 명도가 감소하는 것을 알 수 있었다.

Table 4.Each value represents mean ± SD (n=3).A-CMeans with different letters in the same column are significantly different at p<0.05. a-hMeans with different letters in the same row are significantly different at p<0.05.1)Control: Cat Kimchi not added with complex seasoning. GK-A : Gat Kimchi added with CSS (complex seasoning with sea tangle). GK-B : Gat Kimchi added with CSL (complex seasoning with Lentinus edodes).

적색도(a)는 발효초기부터 50일째까지 모든 군에서 수치가 증가하였다. GK-A군이 다른 군에 비해서 다소 높은 수치를 나타내었고, 특히 70일과 80일째가 대조군 군에 비하여 유의적으로 높은 수치를 나타내었다(p<0.05). 황색도(b)는 모든 군이 80일째까지 증가하였으며, 표고버섯의 함량이 많은 GK-B군이 20일부터 종료시점까지 다른 군에 비하여 유의적으로 높은 수치를 나타내었다(p<0.05). 5℃에서 60일간 저장한 돌산갓김치의 색도 측정연구에서는 저장기간이 경과할수록 김치의 명도, 적색도, 황색도 모두 증가한다고 하였는데[18], 본 연구에서는 저장 60일째부터 오히려 대조군에서도 명도와 적색도가 낮아지는 결과로 나타났으며, 황색도는 본 연구에서도 지속적으로 증가하였다.

혼합조미농축액 첨가에 따른 경도의 측정 결과는 Fig. 4에 나타내었다. 담금 후 10일째 경도가 증가하였다가 숙성이 진행되면서 30일째까지 경도가 감소하였고, 이후 점차 경도가 증가하는 것으로 나타났다. GK-A군이 담금 초기에는 대조군보다 경도가 유의적으로 높았고, 저장 10일째는 GK-B보다 유의적으로 높은 수치를 나타내었다(p<0.05). 그러나 발효가 진행됨에 따라 경도의 유의적 차이는 없었다.

Fig. 4.Changes of hardness during kimchi fermentation at 4℃ prepared with Dolsan leaf mustard and different seasoning concentrates. Each value represents mean ± SD (n=3). A-CMeans with different letters in the same fermentation period are significantly different at p<0.05. Control : Gat Kimchi not added with complex seasoning. GK-A : Gat Kimchi added with CSS (complex seasoning with sea tangle). GK-B : Gat Kimchi added with CSL (complex seasoning with Lentinus edodes).

갓김치를 저온 발효하면 경도가 24일째부터 감소한다는 보고[2]와 비교했을 때 기간의 차이는 있으나 담금 초기 보다 경도가 감소하는 같은 결과가 나타났으며, 김치의 숙성이 진행됨에 따라 세포조직 내 탈기와 수분 손실에 따라 점차 경도는 감소한다고 보고하였는데[21], 본 연구에서는 담금 40일 이후 경도가 다시 증가하는것으로 나타났으며 50일 경과 후는 초기 값에 도달하였다. 이러한 결과는 토하젓을 첨가한 갓 김치의 발효 실험의 결과와 유사한 것으로 적숙기를 지난 시점부터 경도가 증가하는 것은 갓김치 제조에 사용되는 조미원료와의 상호작용으로 영향을 받은 것으로 사료된다고 하였다 [30]. 담금 초기부터 발효 30일째 까지는 GK-A군이 조직의 연화를 방지하는 것에 다소 영향을 미칠 수 있을 것으로 사료된다.

유리아미노산

Table 5는 유리아미노산의 감소 시점인 40일째까지 결과를 나타낸 것이다. 모든 군에서 담금 초기부터 30일까지는 유리아미노산 함량이 증가하다가 40일 이후부터 감소하였다. 이는 갓김치를 저장하면서 발효기간 중 유리아미노산의 변화 연구결과[28]에서 pH와 산도가 적숙기 범위에서는 증가하다가 이후 감소한다는 연구 결과와 유사하게 나타났다. 유리아미노산의 최대값은 모든 군에서 30일째로 GK-A 2,910.91 mg%, GKB 2,825.75 mg%, 대조군 2,291.93 mg% 순이 있다.

Table 5.1)Control: Cat Kimchi not added with complex seasoning. GK-A : Gat Kimchi added with CSS (complex seasoning with sea tangle). GK-B : Gat Kimchi added with CSL (complex seasoning with Lentinus edodes).

공통적으로 많은 유리아미노산으로는 glutamic acid, proline, histidine, alanine, aspartic acid, valine, serine 등으로 모든 시료에서 glutamine의 함량이 가장 높았다.

유리아미노산은 식품에서 맛에 큰 영향을 미치는 인자로서 그 종류에 따라 감칠맛계(aspartic acid, glutamic acid)와 단맛계(threonine, serine, glutamine, proline, glycine, alanine, lysine), 그리고 쓴맛계(valine, methionine, isoleucine, leucine, phenylalanine, histidine, arginine)아미노산으로 나눌 수 있다[17].

혼합조미농축액을 첨가한 갓김치의 유리아미노산 중 정미성을 지닌 성분들이 미치는 영향을 알아보기 위해 감칠맛 계 (glutmic acid, asrpartic acid)와 단맛계(serine, proline, glycine, alanine) 유리아미노산의 발효 중 함량 변화를 Fig. 5과 Fig. 6에 각각 나타내었다.

Fig. 5.Changes of savory tasty amino acid during kimchi fermentation at 4℃ prepared with Dolsan leaf mustard and different seasoning concentrates. Each value represents mean ± SD (n=3). A-CMeans with different letters in the same fermentation period are significantly different at p<0.05. a-eMeans with different letters in the same sample are significantly different at p<0.05. Control : Gat Kimchi not added with complex seasoning. GK-A : Gat Kimchi added with CSS (complex seasoning with sea tangle). GK-B: Gat Kimchi added with CSL (complex seasoning with Lentinus edodes)

Fig. 6.Changes of sweet tasty amino acid during kimchi fermentation at 4℃ prepared with Dolsan leaf mustard and different seasoning concentrates. Each value represents mean ± SD (n=3). A-CMeans with different letters in the same fermentation period are significantly different at p<0.05. a-eMeans with different letters in the same sample are significantly different at p<0.05. 1)Sweet tasty amino acid : serine+ proline+ glycine+ alanine. Control : Gat Kimchi not added with complex seasoning GK-A : Gat Kimchi added with CSS (complex seasoning with sea tangle). GK-B: Gat Kimchi added with CSL (complex seasoning with Lentinus edodes).

감칠맛 계 유리아미노산 중 aspartic acid의 함량 변화는 다시마가 주원료로 사용된 GK-A군에서 담금 초기부터 40일까지 모두 높게 나타났으며(Fig. 5A), 0일, 10일, 20일, 40일에서 다른 군 보다 유의적으로 높은 수치를 나타내었고(p<0.05), Fig. 5B는 glutamic acid의 함량변화를 나타낸 것으로 GK-A군이 모든 기간에 걸쳐서 우수한 함량을 나타내었다(p<0.05).

감칠맛 계 유리아미노산의 함량은 GK-A, GK-B, 대조군 순으로 나타났으며, 발효 40일 이후에도 증가하였다. 단맛계 유리아미노산의 함량은 serine, proline, glycine, alanine 함량의 합의 평균값으로 나타내었다(Fig. 6). GK-A와 GK-B의 함량이 대체적으로 대조군에 비해 높았으나 발효 40일째 부터 감소하였다. GK-A군이 발효 0일, 10일, 30일째 함량에서 다른 군에 비해 유의적으로 높은 수준을 나타내었다(p<0.05).

이는 MSG를 첨가하여 김치 유리아미노산의 함량 변화를 연구한 결과 glutamic acid의 함량이 증가하였다고 하였고 [21], 다시마 추출액을 첨가한 김치 군에서 glutamic acid, aspartic acid, proline, alanine 등의 감칠맛 계와 단맛계 유리아미노산이 증가한다고[24] 하여 본 연구와 유사한 결과한 결과를 도출한 바 있다. GK-A군은 대조군와 GK-B군에 비하여 감칠맛과 단맛을 함유하는 유리아미노산의 함량이 높아 정미성이 보강되었을 것으로 사료된다.

관능검사

적숙기에 해당하는 산도 0.4~0.8% 이하이며 유리아미노산 함량이 감소되는 시점인 40일까지를 대상으로 관능검사를 실시하여 Fig. 7에 나타내었다.

Fig. 7.QDA profile during kimchi fermentation at 4℃ prepared with Dolsan leaf mustard and different seasoning concentrates. Control : Gat Kimchi not added with complex seasoning. GK-A : Gat Kimchi added with CSS (complex seasoning with sea tangle). GK-B : Gat Kimchi added with CSL (complex seasoning with Lentinus edodes).

발효 10일째 시료에서는 외관, 짠맛, 색의 차이는 없는 것으로 나타났으며, GK-A군이 단맛, 감칠맛, 향, 텍스쳐에 대한 기호도가 높았으나 전반적인 선호도에서는 유의적 차이를 나타내지는 않았다. 발효 20일째 검사 결과에서도 GK-A는 단맛, 감칠맛, 향, 텍스쳐와 전반적 기호도에서 더 높은 점수를 획득하였다. GK-B는 색에 대한 기호도의 증가를 나타내었다. 발효가 진행됨에 따라 pH 감소와 산도의 저하로 신맛의 점수가 높아지기 시작하였는데 대조군에서 가장 두드러진 증가를 나타내었다. 발효 30일, 40일에는 유의적 수준의 차이를 나타내었다(p<0.05).

발효 30일째 GK-A는 감칠맛에 대한 유의적 수준의 차이를 나타내었고(p<0.05), 염도의 증가로 짠맛에 대한 점수가 높게 나타났으나 유의적 차이는 없었다. 이는 다시마로부터 기인하는 염도의 차이일 것이나 전반적 기호도에는 영향을 미치지 않았다. 발효 40일째 각 군들의 색택이 갈변현상이 두드러지면서 색상에 대한 기호도가 전반적으로 감소하였고, GK-B에 대한 기호도가 가장 낮았다. 신맛은 40일간의 발효 과정 중에서 대조군이 가장 높은 점수를 획득하여, 혼합조미농축액의 첨가로 산도와 pH가 억제된 본 연구의 결과를 뒷받침 하였다.

40일째 발효 에서 외관, 텍스쳐, 색, 향, 전반적 기호도가 감소하는 것으로 보아 발효 30일까지가 관능적으로 우수한 것으로 나타났다. 전 발효기간 중에서 GK-A의 기호도가 높게 나타났으며, GK-B는 30일째부터 향과 색택에서 기호도가 낮음을 나타내었다. 이러한 결과는 표고버섯을 주로 함유한 것으로서 황색도가 증가하여 갈변이 촉진되었고, 다량의 표고버섯 특유의 향이 갓 김치의 향과 어우러지지 못한 것에서 기인하는 것이라 사료된다. 그러나 다시마를 주원료로 하여 제조된 혼합조미농축액 CSS를 갓김치 제조시 90 g을 첨가하여 발효시킨 GK-A군은 기호도가 높아 정미성을 보강한 새로운 상품으로 가능성이 있을 것으로 사료된다.