[김순동의 발효이야기] 김치발효의 단계성과 최적 가식기간

[김순동의 발효이야기] 김치발효의 단계성과 최적 가식기간

매일신문 배포 2021-08-06 13:30:00 | 수정 2021-08-05 15:34:39

 

▸젖산균비: 젖산균수 x 100/총균수 ▸산도: 적정산도 ▸CFU: 코로니 생성 유닛, ▸최적 가식기간: 산도 0.3~0.7% 범위 (2단계 후기)

미생물에 의한 발효는 김치, 술, 장류할 것 없이 모두 단계성을 나타낸다. 효소작용이나 미생물의 생육을 준비하는 유도기가 있고 이 기간이 지나면 증식기가 나타난다. 또, 영양분이 고갈되면 지체기가 오며, 스스로 생성한 산물에 의하여 균체가 죽어버리는 사멸기가 오며 곧 부패기로 이어진다. 김치에서는 1~4단계로 나눈다. 김치를 좋아하는 가정이나 산업체 또는 외식업체는 맛있고 품질이 뛰어난 제품을 만들기 위하여 반드시 알아둘 필요가 있다.

1단계는 발효 준비단계이다. 소금 절임이 끝나면 갖은양념을 버무려 용기에 눌러 담는다. 공기의 유입을 막기 위해서다. 호기성인 초산균이나 토양미생물 및 부패균이 번식하면 혐기성인 젖산균의 생육도가 낮아져 변질하기 쉽다. 1단계에서는 신맛이 거의 느껴지지 않는 겉절이 상태이다. 총 균수도 106/g 이하이다. 총 균수에 대한 젖산균 비율(젖산균 수 x 100 / 총 균수)은 대개 50%이하로 위생성이 낮은 편이다.

1단계에서는 소금이 조직 내로 침투되어 들어가 서로 평형을 이룬다. 동시에 조직으로부터 가용성 물질이 용출되어 나와 젖산균의 영양원이 되면서 점차 헤테로 젖산균이 번식하며, 젖산과 휘발성 유기산인 초산과 탄산가스를 생성한다. 생성된 젖산, 초산, 알코올, 탄산가스 등은 세포조직으로 스며들어 김치 고유의 맛에 영향을 미치기도 하지만 조직 밖으로 나와 냄새를 풍기거나 용기를 팽창시키기도 한다. 이러한 현상은 4℃에서는 뚜렷하지 않으나 10℃에서는 7일, 15℃에서는 2~3일간 지속된다.

김치

 

2단계로 들어가 호모 젖산균이 번식하기 시작하면 주로 젖산이 생성된다. 2단계부터 정상적인 김치발효라 할 수 있으며 전기와 후기로 나눈다. 전기는 산도가 0.3% 이내로 루코노스톡 메센트로이데스(Leuconostoc mesenteroides) 같은 헤테로 젖산균이 번식한다. 새콤한 맛이 약간 날 정도이며 탄산가스도 발생한다. 젖산 함량이 낮아 항균력도 약한 시기이다. 후기로 접어들면서 맛과 품질이 좋아지고 위생성도 높아진다.

그러므로 김치의 품질을 향상시키기 위해서는 무엇보다도 전기에서 빠르게 후기로 진입시키는 것이 중요하다. 중・후기에는 바이셀라 코리엔시스(Weissella Koreensis) 같은 헤테로 젖산균과 락토바실러스 프란타룸(Lactobacillus plantarum) 같은 호모 젖산균이 번식한다. 특히 호모 젖산균은 식성이 까다로운 균으로 비타민 B1이나 아미노산 같은 영양원을 필요로 한다. 아미노산이 풍부한 젓갈을 사용하는 것은 이 때문이다. 발효 온도를 20℃ 정도로 높여 호모 젖산균의 번식을 유도하면 쉽게 후기로 넘어간다.

후기는 새콤한 맛을 띠기 시작하는 산도(0.3%)에서 삭은 신맛을 띠는 산도(0.7%)에 이르는 시기이며, 최적 가식기간이다. 가장 위생적이고 맛있는 김치의 산도는 0.6~0.7% 범위이다. 이 시기가 되면 젖산균 비율은 80~90%가 된다. 비록 잡균의 비율이 10~20%가 된다 하더라도 김치의 강한 항균력에 의하여 불활성화 된 상태다. 이 시기의 김치를 김치냉장고로 옮겨 저장하면 가식기간을 더욱 길게 연장할 수 있으며 위생적이고 맛있는 김치가 된다.

3단계는 김치가 시어서 먹기 어려운 산패 단계이다. 2단계의 후기가 지나면 산도는 0.8% 이상으로 높아진다. 젖산균의 활동은 지속되나 pH가 4.0 부근으로 떨어져 아주 신 김치가 된다. 조직이 허물어지기 시작하며, 총 균수는 109/g, 산도는 0.8~1.4%, 젖산균 비율은 90% 이상에 이른다. 이렇게 되면 산 생성량이 과도해져 젖산균이 힘을 잃게 되며 비활성화 된 상태로 있던 내산성 잡균들이 생육하기 시작하여 4단계로 넘어가는 계기가 된다.

4단계는 부패 단계이다. 3단계가 지나면 산도, 젖산 함량, 젖산균 비율이 감소한다. 반면에 젖산균 이외의 부패 세균이나 곰팡이 같은 잡균이 번식하여 조직이 급격하게 연화되며 부패하기 시작한다.

발효 단계별 지속시간은 재료의 청정화 정도, 재료의 종류, 공기의 유무, 초발온도 등에 따라 달라진다. 김치에 생육하는 대부분의 미생물은 재료나 용기 또는 주변 환경에서 유입된다. 그러므로 가식기간을 늘이기 위해서는 무엇보다도 재료와 주변 환경의 청결이 중요하다.

김순동 대구가톨릭대학교 명예교수

특집부 weekly@imaeil.com