Rinsing Water Reduction in the Food (Kimchi) Industry

식품(김치)산업에서 세척수 사용량 절감에 관한 연구

In the Kimchi manufacturing industry that has recently been on its greatest growth, the rinsing process for salt-pickled Chinese cabbage in a brining step generates a vast amount of rinsing wastewater containing salts, colloids, and organics released from the raw material. In this study, the experimental method was developed to optimize the rinsing water consumption and thus to minimize the rinsing wastewater generation. The continuous counter-current rinsing basin in the actual plant was simulated through the lab-scale three batch-wise rinsing tanks. Rinsing efficiencies for the brined cabbage from the same brining tank were almost in the same level, whereas those varied substantially from source to source in the raw Chinese cabbage provided. When rinsing water used were decreased from 3.3 L/head to 2.7 L/head, no significant change was observed with respect to COD, turbidity, conductivity, $Na^+$, and $Cl^-$ concentrations in the extracted solution of the rinsed cabbage. However, the quality of the extracted solution was badly deteriorated as the amount of rinsing water used dropped down to below 2.7 L/head. The reduction of rinsing water up to 18% was proved to be possible without any negative effect on the quality of the product, Kimchi.

우리나라 고유의 식품산업으로서 최근 급격한 성장을 보이고 있는 김치제조 산업에서 원재료인 배추를 절인 후 염을 세척하는 과정에서 다량의 폐세척수가 발생한다. 본 연구에서는 세척수 사용량의 최적화를 통해 근원적으로 폐세척수 발생량을 저감하기 위한 접근 방법이 고찰되었다. 세척공정을 최적화하기 위한 방법으로 실제공장의 향류식 연속 세척공정 대신 연속 회분식 세척공정을 통한 모사실험이 수행되었으며 실제공정을 효과적으로 모사할 수 있었다. 동일한 원산지 배추에 대해 염절임 후 임의 추출된 표본간의 세척효율의 차이는 미미하였으나 배추의 원산지별 특성에 따라서는 세척효율면에서 상당한 차이를 보였다. 세척수 양을 3.3 L/head(포기)에서 2.7 L/head(포기)까지 감소시켰을 경우에 배추에 남아있는 COD, 탁도, 전기전도도, $Na^+$, $Cl^-$의 농도는 거의 유사하거나 완만하게 증가하는 경향성을 보였으나 세척수량을 2.4 L/head이하로 감소시킴에 따라 세척효율의 악화가 뚜렷이 나타났다. 관능시험에서 세척수의 사용량을 2.7 L/head까지 줄여도 김치의 품질에는 아무 영향이 없었으나 세척수 양을 2.4 L/head이하로 감소시켰을 경우에는 김치의 염분 농도가 너무 높아 젖산 발효율이 저하되었고 짠맛과 함께 이미가 느껴졌다. 결국 제품의 품질에 전혀 영향을 미치지 않는 범위내에서 세척수 사용량을 약 18%까지 절감할 수 있는 것으로 사료되었다.