본 연구의 목적은 L. lactis 와 Leu. citreum 균주를 혼합 배양할 수 있는 배지 조성을 개발하여 이를 통해 김치의 발효 속도 조절을 통한 숙성도 맞춤형 김치를 제조하는 것이다. 먼저 김치 육수의 재 료인 북어, 양파, 무, 다시마, 건고추, 건새우, 대파, 건표고 등을 혼합 또는 단일로 하여 육수를 제조한 후, 이들이 L. lactis 증식에 미치는 영향을 알아본 결과, 건새우를 제외한 모든 재료가 증식을 억제하는 결과를 나타내었다. 질소원, 탄소원 및 성장 촉진 인자로 서 tryptone, peptone, yeast extract, lactose, ascorbic acid 등을 이용하였고 pH 완충제로는 potassium citrate를 사용하였 다. L. lactis가 잘 생장하는 M17배지와 균 생장 및 항균활성을 비 교 평가하여 최종적으로 배지 조성은 건새우 육수에 yeast extract 3%, ascorbic acid 0.05%, potassium citrate 1%, lactose 3% 로 하였다(식용 액체배지1). 개발된 식용 액체배지 1에 L. lactis 에 의해 생장 및 증식에 저해를 받지 않고 만니톨 생성능이 우수한 Leu. citreum을 혼합 배양하고자 glucose, maltose, fructose, sucrose 등 여러 가지 탄소원을 달리하여 Leu. citreum의 생육정 도를 살펴본 결과, 0.1-1%의 농도로 maltose 또는 fructose를 첨 가했을 때 선택적으로 잘 증식하였다. 이어서 발효 조절을 통한 숙 성도 맞춤형 김치를 제조하기 위하여 식용배지 1에다 maltose를 0%, 0.1%, 0.2%, 0.3%의 농도로 달리 첨가한 식용배지 2를 제조 하였다. 여기에 L. lactis 와 Leu. citreum을 혼합 배양한 후 김치 에 첨가하여 10℃에서 5일간 발효시킨 결과, 각 김치별로 pH 5.3, pH 4.9, pH 4.7, pH 4.5를 나타내어 각기 숙성도가 다른 특징을 보여주었다. 결론적으로 본 연구에서 개발한 식용 액체 배지를 사 용하여 L. lactis를 배양한 후 그 배양액을 김치에 첨가함으로써 종 균의 활성 및 생장을 극대화시킬 수 있었다. 또한 액체 배지 조성의 조절을 통해 Leu. citreum 균주와의 혼합 배양이 가능하였고, 이를 이용하여 김치 발효 속도 조절을 통한 숙성도 맞춤형 김치를 제조 할 수 있었다.

The purpose of this study is to optimize the composition of the medium for turmeric fermentation and to select competent turmeric fermentation strains using bacterial isolates from kimchi. Initially, 30 isolates from kimchi were cultured in 5% (w/v) yeast extract and 1% (w/v) maltodextrin to determine viability. As a result, eight strains showed a tendency to maintain viability until the fifth day of fermentation. Subsequently, the eight isolates were fermented in an optimum medium for turmeric fermentation, 5% (w/v) yeast extract, 1% (w/v) maltodextrin, and 5% (w/v) turmeric for seven days to determine the viable cell count and antioxidant capacity. The antioxidant capacities of turmeric fermented by the eight isolates were similar or higher than turmeric fermented by Lactococcus lactis KCTC 2013, while maintaining high viable cell counts of both the eight isolates and L. lactis KCTC 2013 until the seventh day of fermentation. The antioxidant capacities of the selected five strains during fermentation might increase possibly due to the biological conversion of active compounds in turmeric by fermentation. Consequently, a total of five strains of the isolates showing higher antioxidant capacity (4.81±0.19-5.81±0.04 VCE/mL) than fermentation day 0 were selected for fermentation of turmeric.

After making kimchi by adding 0, 0.5, 1.0, 1.5% aronia (Aronia melanocarpa), microbiological and sensory characteristics were measured while fermenting it at 10oC for 28 d. The numbers of total cell and lactic acid bacteria were decreased after the maximum levels of microbial counts; that is, day 3 for control and 0.5% treatment and day 14 for 1.0, 1.5, and 2.0% treatments. Coliforms were not detected after 7 d in control and 0.5% treatments; however, they were detected after 14 d i-n 1.5 and 2.0% treatments throughout the fermentation period. Sensory properties were evaluated in the aspects of both acceptability and intensity characteristics. In the preference characteristics, overall acceptability was highest in the 1.0% group after preparation and after 14 d of fermentation. As for the aronia-added group, the intensity of the hot taste of Nabak Kimchi decreased while that of its sweet taste and sour taste increased according to the rise of both the amount of the added aronia to the kimchi and fermentation period. In conclusion, the addition of 1.0% aronia can be used to produce high-quality Nabak Kimchi while extending its storage period.

본 연구에서는 총각무에 검출빈도가 높은 3성분의 농약 을 선택하여 농약 침지 후 잔류농약이 총각김치제조 과정에서 제거되는 정도를 측정하였다. 총각무의 절임과 세척 과정 후에는 초기 처리농도에 대비 잎은 diazinon, diniconazole 및 dimethomorph 각각 43.8%, 41.9% 및 89.8%가 제거되었으며, 뿌리는 59.5%, 54.7% 및 85.1%가 제거되었다. 4oC에서 김치를 숙성하는 과정 중 농약의 잔류량은 4주간의 숙성기간 동안 초기 처리농도 대비 잎은 diazinon 82.4%, diniconazole 77.1% 그리고 dimethomorph 98.9%가 제거되었고, 뿌리의 경우 diazinon 94.0%, diniconazole 91.8% 그리고 dimethomorph 90.0%가 제거되었다. 총각김치 잔류농약 제거율을 제조과정별 상대적인 백분율로 나타낸 결과 절임과정에서 가장 많은 잔류농약 제거율을 보였으며, 그 결과 농약 3종은 44.6%-66.5%가 제거되었다. 반면 뿌리에서 diazinon, diniconazole은 숙성과정에서 51.8%-55.8%로 가장 많은 잔류농약 제거율을 보였다. 3종의 농약이 잔류하는 김치를 0oC, 4oC에서 4주간 숙성시키면서 온도에 따른 농약제거율의 차이를 살펴본 결과, diazinon은 뿌리에서 4oC가 0oC에 비해 농약제거율이 2.7%-10.8%가 높은 것으로 확인되었다. 그 이외의 농약에서는 숙성온도 별 잔류농약 제거율의 차이는 미미한 것으로 확인되었다.

This review summarizes the studies on a wide variety of yeast found in kimchi and the effects of yeast on kimchi fermentation, and discusses the direction for further research. Yeast belongs to the genera Trichosporon, Saccharomyces, Sporisorium, Pichia, Lodderomyces, Kluyveromyces, Candida, Debaryomyces, Geotrichum, Kazachstania, Brassica, Yarrowia, Hanseniaspora, Brettanomyces, Citeromyces, Rhodotorula, and Torulopsis have been identified using culturedependent methods and metagenomics analysis. The application of yeast as a starter into kimchi has resulted in an extension of shelf life and improvement of sensory characteristics due to a decrease in the amount of lactic acid. On the other hand, some yeast cause kimchi spoilage, which typically appears as an off-odor, texture-softening, and white-colony or white-film formation on the surface of kimchi. In contrast to lactic acid bacteria, there are limited reports on yeast isolated from kimchi. In addition, it is unclear how yeast affects the fermentation of kimchi and the mechanism by which white colony forming yeast predominate in the later stage of kimchi fermentation. Therefore, more research will be needed to solve these issues.

To stabilize the supply of kimchi by extending the storage period of spring kimchi cabbage, this study manufactured kimchi from spring kimchi cabbage under varying storage conditions and periods, and analyzed their quality and sensory characteristics following the maturing period. Trimming loss was lowest in the group of plasma+reverse direction+predrying+ HDPE film processing. The salting yield of spring kimchi cabbage stored for 12 weeks was lower than that of spring kimchi cabbage stored for 6 weeks, and the kimchi yield was low in the pre-treatment group of spring kimchi cabbage stored for 12 weeks. The firmness was slightly different according to the storage period from one month of maturation. From the perspective of pH and acidity, the maturation in the reverse direction+pre-drying+HDPE film processing group was slower than that in the normal group (<0.05). In the sensory evaluation, the preference was increased in the low temperature storage processing group as the maturation period was increased (<0.05).

In Western countries, kimchi, the Korean traditional fermented cabbage, is considered to be a healthy. However, it is one of the main sources of the high sodium content of the Korean diet. In order to decrease the sodium content, we manufactured a low-sodium kimchi (LK, salinity 1.0%) and 4 additional low-sodium kimchi starters in which each of 4 lactic acid bacteria (Lb. sakei 1, Lb. sakei 2, Lb. palntarum and W. koreensis) were added. The LKL1 to LKL4 samples were prepared by adding 4 single LAB starters, each with an inoculum size of 106 CFU/g, when the cabbage was mixed with kimchi sauce. The kimchi starters were fermented at 10℃ until reaching 0.5% acidity, and then stored at －1.5℃ until reaching 0.75% acidity. The pH and acidity of the starter kimchi changed more rapidly in the early phase of fermentation (up to 0.75% acidity) than control low-sodium kimchi. After the acidity of the kimchi starters reached 0.75% it remained constant. As the fermentation progressed, the total aerobic and lactic acid bacteria concentrations in the kimchi starter with added Lb. sakei 1 were the same as in the control low-sodium kimchi. The low-sodium kimchi fermentation of the kimchi starter with added Lb. palntarum progressed differently due to a difference in acid resistance. The kimchi starter with added Lb. sakei 2 had an overall liking score that was slightly higher than that of the control low-sodium kimchi due to a lower off-flavor

Nutritional composition and physicochemical properties changes in mustard leaf kimchi were investigated during fermentation of up to 3 months. The pH decreased, and the titratable acidity gradually increased according to increase of fermentation periods. Fructose and glucose were the major free sugars in mustard leaf kimchi, and their amounts were significantly decreased with fermentation periods (p<0.05). Lactic acid content showed a significant increase with maximum increase at 3 months. All types of kimchi contained 20 amino acids, but the content of most amino acid fluctuated during fermentation. Except for K and Zn, the content of other ingredients including Ca, Fe, Mg, Na, Se were the highest in kimchi fermented for 2 months. The unsaturated fatty acid of mustard leaf kimchi was higher than that of saturated fatty acid, and total fatty acid of kimchi significantly decreased after 2 months (p<0.05). Most vitamin contents showed a tendency to decrease with fermentation, in particular, vitamin B complex except for B2 significantly decreased after 3 months (p<0.05). The results provide fundamental data for determining the appropriate fermentation period to improve the quality of kimchi.

Nutritional and physicochemical changes of mustard leaf kimchi were examined during fermentation periods up to 3 months. As the fermentation processed, pH decreased, and titratable acidity gradually increased. The crude ash and protein contents increased during fermentation, but crude lipid content was significantly reduced from 5.97 to 5.07%. Crude fiber and carbohydrate showed no distinct changes. Dietary fiber contents were slowly changed between control and 1 month fermentation sample, and were maintained thereafter. The major free sugars of mustard leaf kimchi were fructose and glucose, and the amount of them were significantly decreased at the end of fermentation stage. Lactic acid showed a dramatic increase and reached its maximum at 3 months. All kimchi contained 20 amino acids; in particular, glutamic acid was the highest in mustard leaf kimchi. Amino acid contents fluctuated during fermentation. Except for calcium and selenium, the content of other ingredients (Fe, K, Mg, Na, and Zn) increased with prolonged fermentation time. Fermentation promotes a significant increasing in the content of linoleic acid and DHA. The highest antioxidant vitamins (β-carotene, tocopherol) contents were determined at mustard leaf kimchi fermented for 2 months. The results will provide fundamental data for proposing an appropriate fermentation periods to promote quality of kimchi

본 연구에서는 김치의 소금 함량을 낮추기 위해 유기산과 젖산 그리고 종균을 첨가하고 과일을 첨가하여 김치의 저염화와 동시에 미각증진 효과를 가져올 수 있는 저염김치를 개발하였다. 그리고 소금 농도와 발효온도를 달리하였을 때 저염김치의 품질특성에 미치는 영향을 조사하기 위하여 저염김치에 대한 이화학분석, 미생물학 분석, 그리고 관능적 특성에 대한 분석을 하였다. 저염김치의 pH 및 산도 변화는 저장기간이 경과함에 따라 온도가 높을수록 변화가 빠르게 나타났고, pH는 점차 감소하였으며, 산도는 증가하였는데, 특히 소금 농도가 낮을수록 pH가 낮았고, 산도가 가장 높게 나타났다. 저염김치의 염도 변화는 발효가 진행됨에 따라 작은 변화를 나타내었으나, 유의성 있는 증감을 나타내지 않았다. 환원당의 경우, 모든 처리구에서 비슷한 비율로 감소하는 경향을 나타내었다. 조직강도의 경우 저장기간이 길어짐에 따라 종균 첨가 여부 및 종류에 따라서 차이가 났음을 알 수 있었다. 또한 같은 소금 농도에서 저장온도에 따른 조직감 차이는 저장기간이 길어짐에 따라 현저한 차이를 나타내었다. 또한 저염김치의 미생물 결과 총균수의 경우, 저장기간 동안 농도와 균 첨가와 관계없이 총균이 증식함을 알 수 있었다. 저염김치의 관능평가 결과, 냄새, 짠맛과 전반적인 기호도에서 이형발효 종균을 첨가한 김치의 관능결과가 모두 우수한 것으로 나타났다. 종균과 유기산을 첨가하여 소금 함량을 낮춘 저염김치를 개발하였고, 저장온도에 따라 발효하는 동안 이화학, 미생물 그리고 관능적인 변화를 통해 적숙기를 파악하였다. 이 연구는 건강한 일반인, 당뇨와 고혈압 질환이 있는 환자들의 식이요법에 도움이 될 것이다.

배추김치 제조 후 익힘 시간 및 김치 냉장고 저장 기간에 따른 김치의 위 암세포 증식 억제 효능 변화를 측정해 본 결과, 저장 30일 김치 시료 기준으로 익힘 과정을 거치지 않은 S0h 시료에 비하여 46시간의 익힘 과정을 거친 S46h 시료의 효능이 가장 우수하였고, 이어서 S47h, S48h 시료의 효능이 우수하였다. 그리고 S0h 경우는 상대적으로 암세포 증식 억제 효능이 가장 약하였다. 이는 적정 발효에 따른 발효 대사산물, 그리고 유산균 속 및 종 변화에 기인한 결과로 판단되며, 항암 효능 보유물질로 알려진 GABA의 농도와도 연관이 있을 수 있음을 제안해 주고 있다. 김치는 다양한 재료 유래의 기능성 물질, 대사산물 및 유산균을 보유하고 있는 발효식품이다. 따라서 본 연구는 김치제조 후 최적의 숙성 시간과 저장 기간을 선택하면 항암 기능성이 증진된 김치를 섭취할 수 있는 것을 제안해 주고 있다.

김치의 숙성과정 중 일어날 수 있는 식품위생상 이물질의 오염방지를 위하여 혼입시험을 고안하여 이를 모니터링 하였다. 먼저, 시험군은 소금으로 절이고 양념으로 버무린 김치였고, 대조구는 소금에 절이지 않았거나 양념을 하지 않은 배추를 선택하였다. 오염원으로는 배추와 색깔이 유사한 청개구리를 선택하였다. 그 결과, 염분이 첨가되지 않은 대조구에서는 오염원이 10일 이상 생존하였으나 염분이 첨가된 시험구의 이물질은 5일 이상 생존할 수 없었다. 김치제조 중에 혼입된 생물학적 이물질은 대개 5일정도 생존하므로 소비자에 의하여 살아있는 상태로 발견된 사실은 제조 후에 혼입되었다고 추정할 수 있다.

배추김치 제조 후 익힘 시간을 달리한 후 김치냉장고에 저 장한 김치의 이화학적 특성과 오르니틴 함량 변화를 조사하 기 위하여 익힘 및 저장 기간별 pH, 산도, 유산균 수 변화, 유산균 속 분포 및 오르니틴 함량 변화 패턴을 조사하였다. 배추김치는 조제 후 15℃에서 각 시간 별로 익힘 과정을 거 친 후 －1.4℃의 김치냉장고에 60일까지 보관하였다. 본 실험 에 사용한 시료는 익힘시간에 따라서 32 hr(S1), 36 hr(S2), 40 hr(S3), 44 hr(S4), 48 hr(S5)라 명명하였다. 김치냉장고 보관 모드로 전환하기 전 15℃에서의 저장 시간을 상대적으로 길 게 준 S5구에서 S1, S2구에 비하여 pH 감소가 좀 더 큰 것으 로 나타났으며, 보관 시간이 지남에 따라 pH가 4.3~4.4까지 낮아지는 것을 알 수 있었다. 젖산농도의 경우 15℃에서의 저 장 시간을 상대적으로 길게 준 S5구에서 젖산농도 증가가 좀 더 큰 것으로 나타났으며, 보관 시간이 지남에 따라 젖산농도 는 0.70~0.74까지 증가하는 것을 알 수 있었다. 유산균의 경우 모든 시료가 저장 초기 20일 경과까지 수가 급격히 증가하였 고, 20일 이후에는 S4, S5 시료가 S1, S2, S3 시료에 비하여 좀 더 증대되는 경향을 보였다. 유산균 속은 저장 40일 기준 으로 S5 시료에서 바이셀라 속 균이 50% 이상 검출되었다. 오르니틴 함량은 모든 시료에서 저장 40~50일차에 최대치를 보였으며, S4, S5 시료의 경우 오르니틴 함량은 100그램당 최 대 130 ㎎과 170 ㎎까지 증대되었다. 그러나 S1, S2, S3 시료 의 경우는 오르니틴 함량 증대 폭이 상대적으로 적었다. 이들 결과로부터 김치냉장고 조건에서 김치를 저장하기 전 15℃ 조 건에서 44~48시간을 발효한 후 김치냉장고에 40~50일 보관하 면 김치 100그램 중의 오르니틴 함량을 최대 130~170 ㎎까지 증대시킬 수 있을 것으로 판단되며, 그 중에서도 S5 (48 hr) 조건이 가장 우수한 것으로 조사되었다.

본 연구는 들기름을 농도별로 배추김치에 첨가하여 6주의 발효기간 동안 pH, 산도, 젖산균수, 산가, 과산화물가, 색도 등의 품질특성과 관능특성을 조사하였다. 또한, 들깨로부터 볶지 않고 냉압착한 들기름과 볶은 후 가열 압착한 들기름을 같은 농도별로 배추김치에 첨가하여 분석하였다. 모든 실험군에서 발효가 진행됨에 따라 pH는 감소하였으며 6주 후에는 최적 pH인 4.48~5.38 범위였고, 산도도 점차 증가하여 1.20~2.09% 범위였다. 젖산균 수는 발효 0~1주 사이에 급격하게 증가하여 발효 6주에는 4.48~6.04 log CFU/g에 도달했으며, 냉압착 및 가열압착 들기름을 첨가하였을 때 젖산균이 더 증가하였다. 산가와 과산화물가는 발효기간에 따라 점차 증가하였으며, 들기름 첨가비율이 높아짐에 따라 증가하는 경향을 보였다. 가열압착 들기름 첨가군에 비해 모든 실험군에서 발효 기간 경과와 더불어 색도 중 L 값과 a 값은 점차 증가하였으며 b 값은 1주까지는 증가하다 점차 감소하는 경향이었다. 들기름을 첨가하여 제조한 김치의 관능평가를 한 결과 5% 냉압착 들기름을 첨가하였을 때 관능성이 가장 우수하였다. 이상의 결과들을 종합하면 배추김치 제조 시 냉압착한 들기름의 첨가는 발효 시 유용한 젖산균을 증가시키고 관능특성을 향상하는 것으로 판단된다.

This study is being performed to confirm the container effects during the fermentation processes of kimchi. Kimchi fermentation was prepared in the laboratory with four different types of containers; namely, a traditional Onggi vessel (Korean traditional clay pot, TOV), plastic airtight covered Onggi vessel (PAOV), plastic covered vessel (PCV) and plastic airtight covered vessel (PACV). The kimchi fermentation in the different containers was followed by taking samples at 48 hour intervals for 10 days. In all fermentation containers, the pH changes of kimchi were decreased with fermentation days, while salt content was the same for all types of containers. The number of lactic acid bacteria in kimchi were 1.09×108 CFU/㎖ at first. But the TOV, PAOV, PCV, and PACV after fermentation for 10 days were 1.42×1010, 9.13×109, 4.93× 109 and 7.46×109 CFU/㎖, respectively. The kimchi fermented in the TOV with the most dominant bacterial species were the following 5 strains: Bacillus subtilis, B. licheniformis, B. safensis, Lactobacillus brevis and B. pumilus. The use of different types of containers therefore influenced the number of L. brevis and the four Bacillus species. in kimchi, and may influence the characteristics of the fermented kimchi products. The TOV offered the greatest L. brevis numbers and suggested that it could be the best suited for preparing traditional kimchi fermentation.