Gas Composition within Kimchi Package as Influenced by Temperature and Seasonal Factor

온도 및 계절요인에 따른 포장 김치의 기체조성 변화

Kimchi, made from seasonal baechu (Chinese cabbage), was sealed in PP trays with a Nylon/CPP lid film and stored at various temperatures (0, 10, $20^{\circ}C$) to investigate the feasibility of detecting its fermentation degree by measuring gas composition inside the packages. The gas composition inside the kimchi package continuously changed due to $CO_2$ evolution during fermentation. Regardless of temperature, the fermentative gas accumulation in the package caused $CO_2$ concentration to increase by two-stepwise pattern, but $O_2$ concentration to decrease exponentially. As $CO_2$ concentration increased secondarily, the pH values of kimchi decreased proportionally (r>0.968). The production of $CO_2$ during kimchi fermentation was stimulated at higher temperatures and affected by seasonal factor. Kimchi made from winter baechu produced more fermentative gas than that from summer baechu. It was suggested that the changes in $CO_2$ concentration could be used as a characteristic index for indicating the fermentation course of packaged kimchi products.

김치발효중 기체조성변화가 숙성정도를 감지할 수 있는지 알아보기 위하여 배추김치를 플라스틱 용기에 일정량 충진하여 밀봉한 후 저장하면서 포장내 기체조성 변화를 조사한 결과, 김치발효중 포장내 기체조성은 $CO_2$ 발생으로 인하여 계속적으로 변화하였다. 김치 발효온도와는 무관하게 $O_2$ 농도는 지수적으로 감소하고 $CO_2$ 농도는 매우 특징적인 2단계 증가양상을 나타내었다. $CO_2$ 농도는 2차 단계에서 다시 증가함에 따라 김치의 pH는 비례적으로 감소하였다. 저장 온도와 계절별 원료 배추에 따라 김치 포장내 $CO_2$ 농도변화 속도가 다르며 최종 농도에 있어서도 상당한 차이를 나타내었다. 고온에서 발효된 김치일수록 포장내 $CO_2$ 농도가 더 높은 경향을 보였고 여름배추 보다 겨울이나 봄 배추로 제조한 김치에서 포장내 $CO_2$ 농도 및 발생속도가 더 높게 나타났다. 이러한 연구결과를 바탕으로 포장내 기체조성 변화를 이용한 김치의 숙성도 감지 가능성을 확인할 수 있었다.