[식품공학] 김치의 발효과정 중 물리화학적 변화

1. 김치 발효의 개요

김치의 발효는 오랜 역사를 가진 전통적인 식품 가공 기술이다. 김치는 배추, 무, 고추, 마늘 등 다양한 원재료를 소금에 절이고 양념을 더한 후 일정 기간 동안 발효시키는 과정이다. 김치의 주된 발효생물은 유산균으로, 특히 Leuconostoc mesenteroides, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus brevis 등이 대표적이다. 발효 초기에는 Leuconostoc 종이 주도하여 젖산과 이산화탄소를 생성해 김치의 조직을 부드럽게 만든다. 이후 시간이 지나면서 Lactobacillus 종이 우세하게 되어 젖산의 농도를 높이고 pH를 낮춘다. 일반적으로 김치는 5~10일 정도 숙성시키며, 이 과정에서의 pH는 5.0에서 4.2로 내려가며 산미와 풍미가 발달한다. 김치의 발효 과정 중 얻어지는 물리화학적 변화는 대표적으로 pH 하락, 산소 농도 감소, 미생물군의 변화, 물리적 조직 변화 등이 있다. 연구에 따르면 김치 발효 3일 차에는 pH가 대략 5.0 수준이었으나, 7일 후에는 4.4~4.2로 낮아졌으며, 이때 생성된 젖산 농도는 약 1.2%를 기록하였다. 이외에도 발효 과정에서 수분 함량은 거의 유지되거나 약간 감소하며, 이로 인해 김치의 조직이 더 쫄깃해지는 현상이 …