Development of fermentation·storage mode for kimchi refrigerator to maintain the best quality of kimchi during storage

김치저장 중 최적의 맛 유지를 위한 김치냉장고 발효·보관 모드의 개발

To maintain the best quality of kimchi during long-term storage, we developed a fermentation storage mode for the kimchi refrigerator. The optimal kimchi fermentation temperature was determined to be $6^{\circ}C$ with fermentation time of 4-7 days in winter and 3-5 days in spring and fall. Based on these results, the fermentation storage mode conditions were programmed to consist of a fermentation temperature of $6^{\circ}C$ and fermentation times of 111 h in winter and 58 h in spring/fall. When kimchi was stored under the developed fermentation storage mode conditions, the total acidity of kimchi was almost the same as that of the control kimchi (stored $-2-\;-1^{\circ}C$ for 12 weeks). However, the number of lactic acid bacteria (LAB) and Leuconostoc sp. in kimchi were higher ($10^1-10^2CFU/mL$) than those in the control kimchi during storage. In addition, kimchi fermented and stored under the fermentation storage mode clearly received higher scores for overall preference than the control kimchi.

본 연구에서는 김치의 최적 발효 온도 및 기간을 도출하고 도출된 최적 발효 온도와 기간으로부터 김치냉장고 발효 보관 모드를 개발하여, 이 신규 모드가 적용된 김치냉장고 조건에서 보관된 김치가 일반보관 모드에서 보관된 김치시료보다 차별화된 맛과 품질을 나타냄을 검증하고자 하였다. 김치 발효 온도 설정을 위해 김치내 Leuconostoc속이 Lactobacillus속보다 같은 온도에서 보다 생육증가율이 높은 온도 구간을 조사하였을 때 5, 10, $15^{\circ}C$ 구간 중 $5^{\circ}C$ 부근에서 Leuconostoc속의 생육증가율이 Lactobacillus속의 생육증가율보다 가장 높게 (5.3배) 나타났다. 이후 5, 6, $7^{\circ}C$에서 김치발효를 수행하면서 이에 따른 김치의 pH, 산도, 총유산균수, 총유산균 중 Leuconostoc속의 수, 관능평가 등으로 최적 김치 발효 온도 및 발효 기간을 도출하였다. 이로부터 최적 김치 발효 온도는 $6^{\circ}C$임을 알 수 있었다. 김치의 최적 발효일(발효종료일=유산균수 $10^8-10^9CFU/mL$+산도 약 0.40%)에 도달하는데 겨울철에는 약 4-7일, 봄 가을에는 약 3-5일이 소요되었다. 이에 따라 김치 발효 보관 모드 조건으로 발효 온도는 $6^{\circ}C$, 발효기간은 겨울철 111시간, 봄 가을철 58시간으로 설정하고, 발효 후 즉시 $-2--1^{\circ}C$에서 보관하는 것으로 설정하였다. 김치 발효 보관 모드 적용에 따른 김치특성을 조사하였을 때, 모드 적용 김치시료는 일반보관 모드( $-2--1^{\circ}C$)에서 보관된 대조구 김치시료보다 발효초기(2주)에는 산도 증가가 높게 나타났으나 장기저장 시(12주)에는 모두 비슷한 산도를 나타내었다. 총유산균수는 대조구 김치시료보다 최대 약 $10^1CFU/mL$ 더 높일 수 있고, 이때 검출되는 총유산균 중 Leuconostoc속의 수는 대조구 보다 더 높은(약 $10^1-10^2CFU/mL$) 상태로 김치저장기간 내(12주) 유지됨을 알 수 있었다. 이에 따라 모드 적용 김치시료는 단맛 및 씹었을 때 탄산미 등에 의한 청량감이 우수하여 종합적 기호도가 대조구보다 높게 평가되었다. 본 연구결과는 기존의 저온유지( $-2--1^{\circ}C$)로 발효 억제에 의한 단순 김치보관기능에서 더 나아가 최적의 김치 발효 보관 모드 기능부여로 맛있는 발효 김치 구현과 이의 오랜보관(12주)이 가능함을 시사한다.