Fermentative Characteristics of Low-Sodium $Kimchi$ Prepared with Salt Replacement

대체염을 이용한 저 나트륨 김치의 발효 특성

This study was carried out to investigate the effects of various kinds of commercial salts, including Hanju salt, Deep sea water salt, $Salicornia$ $herbacea$ salt, Guwoon salt, Bamboo salt and salt replacement for the reduction of Na concentration in $kimchi$. The fermentative characteristics of these salts were determined during the fermentation at $10^{\circ}C$. $kimchi$ using a salt replacement and with $Salicornia$ $herbacea$ salt showed slow changes in their pH values. The use of salt replacement showed the lowest level(0.97%) of the retardation of $kimchi$ fermentation. For the preparation of $kimchi$ that used a low Na, chemical and microbial changes were investigated during the fermentation of process, examining preparations with both table salt and a salt replacement(CS-17). The salinity level of $kimchi$ prepared with table salt(control) and the salt replacement (CS-17) were 2.17~2.5% and 1.72~1.99% during fermentation, respectively. The Na contents of $kimchi$ with CS-17(562.5 mg%) showed a lower level than that with table salt(879.0 mg%). The growth of Leuconostoc sp. was highest ($1.5{\times}10^8$ cfu/g) in $kimchi$ with CS-17 at 6 day-fermentation, but the highest level($2.3{\times}10^7$ cfu/g) in $kimchi$ with table salt was at 7dayfermentation. The cells of $Lactobacillus$ sp. in the $kimchi$ prepared with CS-17 and table salt increased to $3.0{\times}10^8$ cfu/g and $6.0{\times}10^7$ cfu/g at 8day-fermentation, respectively. It was concluded that the use of CS-17 could reduce Na levels in $kimchi$ and mitigate over-maturation.

본 연구에서는 대체염을 사용하여 제조한 김치의 숙성과정 중 발효 특성을 분석함으로써 저 나트륨 김치 개발을 위한 기초자료를 제공하고자 한다. 저염 김치를 제조하고자 상업용 소금(S-1: 한주소금, S-2: 심층수염, S-3: 함초소금, S-4: 구운소금, S-5: 죽염)과 대체염(CS-17)을 첨가하여 제조한 김치를 $10^{\circ}C$에서 15일간 발효 숙성하면서 pH 및 적정 산도의 변화를 측정하였다. 이들의 실험에서 대체염(CS-17)과 함초소금을 사용한 김치의 경우는 다른 소금을 사용한 김치에 비하여 pH의 저하가 완만하였으며, 특히 대체염을 사용한 김치가 다른 5가지의 염에 비하여 15일 후의 적정산도가 가장 낮아 숙성이 다소 지연되는 것으로 나타났다. 이와 같은 결과로부터 대조구로써 일반염(한주소금)김치와 대체염(CS-17)을 사용한 저 나트륨 김치를 $10^{\circ}C$에서 10일간 숙성 시 발효특성을 분석한 결과, pH의 변화에서 대체염 김치는 일반염 김치와 유사한 3.98을 보였으나, 적정산도에서는 일반염 김치의 1.15% 보다 다소 낮은 0.99%를 보였다. 이는 대체염에 의한 완충작용이 관여하는 것으로 생각된다. 숙성기간 동안의 일반염 김치는 2.17~2.5%의 염도 변화를 보인 반면, 대체염 CS-17을 첨가한 김치는 1.72~1.99%의 낮은 경향을 보여주었다. 또한 대체염 김치는 Na 함량이 562.5 mg%로 일반염 김치의 879.0 mg%에 비하여 64% 수준으로 낮은 것으로 나타났다. 대체염은 $Leuconostoc$속은 발효 6일차에 최대($1.5{\times}10^8$ cfu/g)에 이르렀으며, 일반염은 생육이 다소 저조하여 7일차에 $2.3{\times}10^7$ cfu/g 으로 최대가 되었다. $Leuconostoc$속의 경우에는 대체염은 8일차에 $3.0{\times}10^8$ cfu/g 최대에 이르렀고, 일반염 김치는 대체염보다 생육이 저조하였으나, 8일차에 최대 $6.0{\times}10^7$ cfu/g에 이르렀다. 대체염 CS-17을 이용한 김치는 저 Na화가 가능할 뿐만 아니라 완충능을 가지고 있어 김치 과잉 숙성에 의한 산패를 완화할 수 있을 것으로 생각된다.