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1-김치의 과학성-
김치에 비피도박테리아를 첨가해 정장·면역활성 등을 높일 수 있는 기능성 김치를 개발할 수 있는 길이 열렸다.
부산대학교 김치연구소가 지난 16일 개최한 제14회 김치심포지움에서 한국생명공학연구소 미생물유전체연구실 오태광 박사는 `김치용 비피도 박테리아의 개발'이란 주제발표를 통해 비피도박테리아는 정장, 면역기능 향상, 대장암 발생억제 등의 효과가 인정되지만 산에 약해 체내에서 활성화되기 어려운 단점이 있다며 “산성조건에서 잘 견디고 십이지장의 담즙산이 분비되는 상태에서 견딜 수 있는 새로운 균주를 개발했다”고 밝혔다.
오박사는 이 균주의 이름을 ‘박테리아 롱검 BO-11’라고 붙였다.
오박사에 따르면 비피도박테리아는 분말 그 자체로든지 또는 유제품 음료 등에 건강식품 소재로 많이 사용되고 있으나 낮은 pH가 유지되는 체내환경에서는 쉽게 사멸돼 정장작용이 이뤄지는 대장에까지 살아있는 상태로 도달하기 어려운만큼 첨가 효과를 기대하기 어렵다.
또한 비피도 박테리아를 김치 등에 첨가하면 상품가치를 높일 수 있음에도 불구하고 산성식품이기 때문에 생물학적 활성이 문제가 됐었다고 오박사는 지적했다.
그러나 이번에 개발된 ‘비피도박테리아 롱검 BO-11’을 김치 등 산성식품에 적용한 결과 pH(수소이온농도) 4.5, 4℃에서 보관할 경우 5일까지, 25℃에서는 3일이상 품질안정이 유지됐다고 한다.
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김치가 숙성되는 원리는 주변 온도와 공기 등의 자연환경을 비롯해, 첨가 조미료가 재료의 생체조직에 작용하는 효능, 자생된 각종 미생물의 활동 등으로 이뤄지는 발효의 놀라운 과학 현상이다. 이같은 발효원리를 자연으로부터 터득하고 이를 이용한 야채 저장의 수단으로 김치를 담근 선인들의 지혜는 놀랍다. 김치는 콩을 발효해 만든 장유류, 곡물 과실로 제조한 주류(酒類), 식초 등의 양조기술과 함께 현대과학이 증명한 인류 식사문화의 백미다.
모든 김치에는 소금이 쓰인다. 양(量)은 지방과 계절, 개인이나 가정의 식습관에 따라 다르지만 소금의 중요한 역할은 어디서나 마찬가지다. 소금은 잡종류 미생물의 침입과 번식을 억제해 부패를 막고, 유효미생물을 선택적으로 생육 번식시킨다. 또 야채의 숨쉬는 세포를 죽임으로써 세포와 세포 사이의 성분을 교류시켜 효소작용을 촉진시킨다. 이로써 야채 전체에 풍미와 지미(旨味)성분을 형성한다. 소금이 함유하는 ‘마그네슘염’ 등은 야채조직 속의 ‘페크틴’성분을 경화(硬化)해, 김치의 독특한 매력인 아삭아삭 씹히는 맛을 만들기도 한다. 따라서 김치나 다른 절임류에 사용하는 소금은 정제염이나 식탁염이 아닌, ‘보통염’ 또는 ‘해염’을 쓴다. 마그네슘을 다량 포함하고 있어서 절임용으로 적합하기 때문이다.
김치를 익히는 동안 무거운 것으로 ‘눌림’을 하는 것은, 식염효과를 가속시켜 야채의 세포 속 즙(汁)을 빠르게 추출하며, 공기와의 접촉을 막아 야채가 뭉클어지는 것을 막기 위해서다. 이렇게 숙성 발효되는 동안 내염성(耐鹽性) 젖산균〔乳酸菌〕이 번식해, 독특한 김치 맛을 이룬다. 젖산균의 활동은 부패 변질을 초래하는 잡균의 침입과 번식을 막는다. 이와 같은 숙성원리는 모든 김치에 공통되며, 재료와 배합 조미료, 숙성과정의 여러 상황에 따라 풍미와 품질에 약간씩 차이가 생긴다.
김치는 담그는 방법상 크게 두 가지로 분류할 수 있다. 하나는 재료의 선택된 조미성분 형성만을 목적으로 담그는 물리적 작용에 의한 것으로, 즉석용 무침김치나 단기간 먹기 위해 담그는 김치류가 이에 속한다. 또 하나는 복잡한 미생물의 활동에 의한 화학적 반응을 거치는 장기 보존용 저장김치류다.
앞의 조미김치는 즉석용 생김치로, 발효작용에 의지하지 않고 단순히 어떤 ‘맛’이 배도록만 무치는 것이다. 살균과 조미기능을 겸하는 기본 물질로 야채에 맛을 입히는 것이다. ‘김치 샐러드’ ‘김치 드레싱’ ‘김치 베이스’처럼 다양한 식성을 위한 새 제품들로 개발해서 폭넓은 김치시장을 개척할 수 있다. 즉석 조미의 김치도, 소금의 삼투압으로 야채 속의 수분을 제거한 후 재료의 자가분해 - 물컹거림, 부패 - 를 늦춘다는 초기과정은 발효김치류와 비슷하다. 그러나 오랫동안의 발효로 독특한 풍미와 보존기능을 가지는 저장김치류의 장점에는 못 미친다.
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김치의 과학성
김치의 과학성
채소를 양념류와함께 버무려 김치를 담그면 원료나 재료가 갖는 맛과는 달리 숙성된 김치 특유의 맛과 향이 난다. 현재까지 알려진 김치의 담금원리는 양념류의 삼투압에 의한 수분의 교환, 배출이다. 이로 인해 채소의 풋내도 없어지고 미생물과 효소가 작용하여 김치류가 숙성된다. 이 `숙성'되는 과정이 김치의 맛과 향을 좌우하는 대단히 복잡한 발효 과정이다.
발효 과정에서는 양념뿐만 아니아 미생물의 작용도 중요하다. 저염으로 담근 김치는 발효되면서 김치에 좋지 않은 곰팡이나 효모가 생기기도 하는데 세균 가운데 젖산균의 활동은 환영한다. 젓산균에 의한 발효는 숙성을 촉진시키고 효소가 채소의 유기성분과 결합하여 풍미를 생성하기도 한다. 또한 김치가 부패되는 것을 억제시키는 역할도 한다.
절임류에서 소금의 역할은 인류가 소금을 발견하고 채소의 저장에 이용한 때부터 시작되어 삼투압에 의한 절임과정, 김치의 맛과 질감, 방부 작용에 의한 김치의 보존 등에 중요하게 작용한다.
채소를 소금에 절이면 그 침투 작용에 의해 채소 내로 침투하고 동시에 탈수 작용이 일어나 채소의 수분을 밖으로 내보낸다. 바깥쪽의 소금은 침출된 수분이 용액으로 되면서 삼투압이 걸려 더욱 침투성을 높이게 되어 `김치'가 된다. 이러한 소금의 작용은 채소뿐만 아니라, 동시에 다른 물질에도 똑같이 작용한다. 따라서 채소 중에 함유되어 있던 미생물도 소금의 삼투 작용으로 활동이 정지하여 탈수 작용으오 사멸되거나 효소 작용이 둔해진다.
미생물과 효소의 종류에 따라 소금의 작용 정도가 달라 호렴균과 일부 효소와 같이 식염수 내에서도 활동하는 것이 있으나 일반적으로 10퍼센트 소금물이 되면, 대부분의 미생물은 활동이 정지되고 사멸한다. 젖산균은 15퍼센트, 유해균인 산막 효모는 20퍼센트의 소금물이 아니면 억제시킬 수가 없다. 그러나 이상의 농도는 식염만의 작용, 영향에 의한 것이므로 실제로 절임류는 소금의 작용에 의해 생성된 산과 첨가한 산도 미생물의 살균 활동 저지에 큰 힘을 나타내기 때문에 식염 농도는 낮아도 염과 산의 상승 효과에 의해 방부력이 강해지며, 산이 많은 경우에는 염이 적어도 잘되는 경우가 있다. 김치는 이러한 소금의 성질과 작용을 최대한 이용함으로서 좋은 맛의 김치를 만들 수 있는 것이다.
산은 식염과 함께 김치 제조 과정에서 미생물에 작용하여 번식을 억제하고 사멸시키는 작용을 한다. pH가 산성인 경우 미생물의 발육은 약해지고 pH3.0 이하가 되면 대부분의 미생물은 활동을 정지한다. 그러나 미생물은 산성에서는 내열성이 저하되기 때문에 가열 살균이 가능한 것은 약한 산이어도 좋으며, 산은 보존 효과를 상승시키므로 특히 염과의 혼용으로 실제의 pH값이 그다지 낮지 않아도 효과가 있다. 산의 이러한 항균 작용은 수소 이온의 작용으로 미생물 세포의 단백질을 응고시키기 때문에 미생물이 생존할 수 없다.
산은 방부 작용뿐 아니라 정미 작용, 그 밖에 여러가지 현상을 일으킨다. 절임류에 식초를 첨가하면 갈변을 막을 수 있으며, 이것은 물 속의 불필요한 금속류에 환원작용을 일으켜 산화 방지 효과를 낸다. 또 산에 따라 변색을 일으키는 색소의 구조를 변경시키므로 갈변을 방지하기도 한다. 그 밖에도 단백질 응고 변성 작용과 향료의 안정화, 일부 색소의 불용화 등 많은 작용을 한다.
<젖산균>
젖산균은 분류상의 명칭이 아니라, 일반적으로 그람 양성세균으로서 당을 자화하여 최종 대사산물의 50% 이상의 젖산을 산생하는 세균을 가리킨다. 이 세균은 단백질을 분해하더라도 부패산물을 산생하지 않는 특징이 있으며, 사람이나 동식물계와도 공존해온 미생물이기도 하다.
한편 젖산균을 이용하는 식품의 종류는 된장, 간장, 포도주, 침지류, 산유, 요쿠르트, 치즈, 발효두유, 각종 젖산균 우유, 건강식품 등 매우 다양하다.
젖산균을 장수촌으로 알려진 지방에서 이전부터 발효음료와 발효식품의 제조에 일반적으로 이용되어 왔던 미생물이다. 식품 분야에서 젖산균 이용 범위는 확대되고 있는 추세인데, 그 이유로는 젖산균이 많은 뛰어난 대사기능을 가지고 있고, 젖산균의 증식과 발효에 의해 저장적, 영양적, 보건 치료적 효과가 생기기 때문이다.
젖산균의 발효에 따른 영양학적 효과로서는 제품 자체의 풍부한 영양소 뿐만 아니라, 아미노산이나 일부 비타민의 증가, 단백질 분해 등에 의한 소화흡수의 개선, 풍미 개량에 의한 식욕 증진 등이 있다.
이상과 같이 젖산균은 식품의 발효소재로서 폭넓게 이용되어 왔는데 어떤 종류의 젖산균은 장관내에 서식하여 사람 몸에 유익한 효과를 끼치고 있는 상재균(常在菌)이라고 하는 개념에서 그의 생체 방어능이 탐색되어져 왔다.
생체 방어 기능으로서는 정장작용 뿐만 아니라, 장관내에서 비상재성 병원성 세균의 증식을 억제하는 것 등을 들 수 있다. 더우기 젖산균이 전신성 면역계를 부활 혹은 조정하고 있음도 밝혀지게 되어 장내 세균으로서의 젖산균의 존재는 매우 중요하다.
이외 학자들에 의하면 김치에는 30여종의 균이 살고 있으며, 이는 외부적 온도, 습도, 숙성 정도에 따라 균의 비중이 달라진다. 김치의 젖산균은 5℃에서 50일까지 계속 증가하며, 이후 급격히 감소한다. 그래서 50일째정도 숙성이 된 김치가 제일 맛있고, 영양분도 제일 풍부하다. 김치 젓산균의 가장 큰 장점은 김치가 안전한 발효식품으로 숙성하는 것을 도와준다는데 있다.
김치의 유래
오늘날의 김치 모양은 1600년대 고추가 상용화되기 시작하면서 나타났다. 그러나 실제 김치의 기원은 삼국시대로 거슬러 올라가야 될 만큼 오랜 역사를 가지고 있다.
인류는 음식을 오래도록 보관하기 위한 방법으로 먼저 말리는 방법, 즉 건조를 통해 수분을 증발시키는 방법이었다. 이후 인류는 소금으로 절이는 방법으로 발전했다.
그 다음 단계가 발효시키는 식품저장방법이 나왔다. 김치도 이런 식품저장 발전과정과 궤를 같이 하고 있다. 우리조상들도 염장에서 생산되는 소금을 이용해 식품을 절이는 방법을 개발했고, 이것이 김치의 시작이였다.
당시 한반도는 탄수화물이 주성분인 쌀을 주식으로 하는 농경사회였기 때문에 비타민과 각종 미네랄을 채소를 통해 섭취했다. 그러나 4계절이 뚜렷한 기후 특징으로 한겨울에 채소를 먹을 수 없게되자, 염장에서 생산되는 소금으로 배추를 절이게 되었고, 이것이 점차 발전하여 오늘날의 김치가 된 것이다.
초기 김치모양을 옛 문헌등을 통해 추정해보면, 채소류를 장기간 저장하기 위한 단순한 소금절임 형태였다.
▶ 삼국지 위지동전(三國志 魏地東傳)에서 고구려는 발효식품을 잘 만들어 먹었다는 얘기가 있으며,
▶ 일본 문헌인 정창원고문서(正倉院古文書)는 수수보리저(須須保里菹) 즉 김치무리가 일본에 전달됐다는
기록이 있다.
또한▶ 중국 문헌인 '후주서(後周書)'등에서도 절임에 대한 기록이 있어 삼국시대에 이미 초기 형태의 김치류 제조가 있었던 것으로 추정된다.
특히 6세기 중국 북위때의 책인 ▶제민요술(濟民料術)에서는 역사상 처음으로 김치 담그는 법을 소개했으며, 주로 산미료에 담그는 '엄초법' 소금과 발효 기질을 이용하는 '발효지법', 오늘날의 장아찌에 해당하는 '엄장지법'이 소개되어 있다.
그리고 통일신라시대의 역사기록을 담고 있는 삼국사기(三國史記) 신문왕편에서는 ▶혜(醯:김치무리)라는 용어가 등장하며, 김장독으로 사용되었던 것으로 추정되는 돌로 만든 독이 법주사경내 현존하고 있다.
이런 점 등으로 보아 김치의 기원은 삼국시대로 보아야 할 것이다. 역사상 삼국시대는 본격적인 정착 농경생활이 발달되었던 문화적 환경이 갖추어 졌기 때문에 한반도 기후와 맞아떨어지는 소금 절임을 통한 초창기 김치가 탄생되었던 것이다.
중국과 일본에도 채소의 소금 절임이나, 된장 간장에 담근 장아찌식 절임과 젖산발효 초기에 머무른 비교적 담백한 야채 절임류가 많았다. 그러나 김치처럼 식품의 다섯 가지 기본 맛에다 젓갈로 인한 단백(蛋白) 맛과 발효의 훈향을 더하는, 일곱 가지 독특한 풍미를 갖춘 발효야채식품은 한국의 김치뿐이다. 이러한 김치는 한반도의 기후, 계절, 각 가정의 생활환경 및 식습관에 따라 다양하게 발달 정착했다.
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김치의 과학성
김치가 숙성되는 원리는 주변 온도와 공기 등의 자연환경을 비롯해, 첨가 조미료가 재료의 생체조직에 작용하는 효능, 자생된 각종 미생물의 활동 등으로 이뤄지는 발효의 놀라운 과학 현상이다. 이같은 발효원리를 자연으로부터 터득하고 이를 이용한 야채 저장의 수단으로 김치를 담근 선인들의 지혜는 놀랍다. 김치는 콩을 발효해 만든 장유류, 곡물 과실로 제조한 주류(酒類), 식초 등의 양조기술과 함께 현대과학이 증명한 인류 식사문화의 백미다.
첫댓글 좀많다 ㅋ
누구?? 헐.. 안올려도 될건데,,ㅎ_ㅎ 난 쌤한테 검사 맡았는데<<~~~~
나허준선
허 준 이니까 잘 알거 아니야???? 그렇지???ㅋㅋㅋㅋㅋㅋ
헉!! 뭐냐??