과학은 전통 김치 만들기가 왜 그렇게 효과적인지 보여줍니다

새로운 연구에 따르면 옹기라고 불리는 수제 발효 용기가 시간의 시험을 견디는 이유가 밝혀졌습니다.

한국 요리의 고대 주식인 김치는 전통적으로 옹기라고 불리는 수제 토기 항아리에서 발효됩니다. 그러나 대량생산을 할 경우에는 유리병 등을 사용하여 김치를 대량으로 발효시키는 경우가 많다. 이제 새로운 연구는 일부 김치 제조사들이 여전히 전통 기술을 신뢰하는 이유를 보여줍니다. 옹기는 김치에 특유의 신맛을 주는 "좋은" 미생물인 젖산균의 성장을 위한 훌륭한 환경을 제공합니다.

"박테리아 증식률이 높을수록 영양학적으로 유익하며 발효식품의 독특한 맛을 만들어냅니다."라고 기계공학 박사인 김수환은 말합니다. Georgia Institute of Technology에서 유체역학과 생물물리학을 전공하는 학생입니다. 지난달 왕립학회 인터페이스 저널(Journal of the Royal Society Interface)에 발표된 연구에서 김과 그의 동료는 옹기를 유리병과 비교한 결과, 동일한 발효 기간 동안 세라믹 용기가 더 높은 수준의 유산균을 함유한 김치를 생산한다는 사실을 발견했습니다. 김씨는 “발효식품에 옹기를 사용하면 음식이 더 좋아진다는 문화적 믿음이 있지만 이에 대한 정확한 과학은 없다”고 말했다. 그의 작업은 그것을 바꾸는 것을 목표로 한다.

맛있는 김치를 만드는 것은 발효 과정이 핵심인 예술적, 과학적, 요리적 노력입니다. 다양한 요인이 그 과정에 영향을 미치기 때문에 김치와 기타 발효 식품은 까다롭다고 캘리포니아 대학교 데이비스 캠퍼스의 식품 미생물학자인 Maria L. Marco는 말합니다. "동일한 재료와 동일한 제조법을 사용하여 [만든] 하나의 특정 음식 내에서 어떻게 발효에 대해 다른 맛과 결과가 있을 수 있습니까? 이는 현재 우리가 모든 답을 갖고 있지 않은 큰 질문입니다."라고 Marco는 말합니다. 새로운 연구에는 참여하지 않았습니다.

발효 과정을 연구하기 위해 Kim과 그의 박사 지도교수인 Georgia Tech 유체 역학자 David Hu는 실험과 수학적 모델링을 결합하여 사용했습니다. 그들은 옹기에서 김치를 담그는 것이 밀봉된 유리병에서 담그는 것보다 세균 증식을 더 많이 할 수 있다는 결론을 내렸습니다. 더 중요한 것은 연구자들이 옹기를 이 과정에 이상적인 용기로 만드는 이유를 밝혀냈다는 것입니다.

Marco는 "다양한 방식으로 발효 식품을 만드는 것이 만들어지는 음식에 어떤 영향을 미칠 수 있는지를 밝히기 시작하는 것이 흥미로운 접근 방식이라고 생각했습니다."라고 말했습니다.

용기 간의 차이는 투과성, 즉 액체와 기체가 얼마나 빨리 통과할 수 있는지와 관련이 있습니다. 뛰어난 김치를 생산하려면 골디락스 상황이 필요하다고 김씨는 말합니다. 발효 용기는 과도하거나 불투과성이 아닌 반투과성이 필요합니다.

투과성은 이산화탄소와 젖산균 사이의 섬세한 춤에 영향을 미치기 때문에 중요합니다. 이러한 미생물은 김치의 기본이 되는 배추와 기타 재료를 포함하여 토양에서 자라는 야채로 자연적으로 이동합니다. 짠 발효 과정에서 젖산과 다른 유형의 박테리아가 번성하고 이산화탄소를 배출하며, 이산화탄소는 용기에 쌓이기 시작합니다. 연구진의 결과는 젖산균이 "적절한 이산화탄소 수준에서 증식"한다는 것을 입증한다고 Kim은 말합니다. 그러나 과도한 이산화탄소는 배출할 곳이 필요합니다. 그렇지 않으면 결국 가장 중요한 박테리아의 성장을 방해하는 고농도로 성장할 것입니다. 반대로 용기의 투과성이 너무 높으면 이산화탄소가 너무 빨리 빠져나가 박테리아 성장이 감소합니다.

김씨는 고향인 한국 제주도에서 초벌구이 옹기를 구입한 후, 그와 Hu는 옹기와 단단히 밀봉된 유리병에서 절인 배추를 발효시키면서 이산화탄소 수준을 측정했습니다. 그들은 각 시험 전에 오토클레이브에서 용기를 멸균하면서 병당 3번의 시험을 수행했습니다. 정확한 측정을 위해 연구진은 압력, 이산화탄소, 산소 센서를 수용할 수 있는 맞춤형 뚜껑으로 옹기를 덮었습니다. 그런 다음 얇은 플라스틱 필름을 사용하여 센서와 뚜껑 사이에 남아 있는 틈을 밀봉했습니다. 김씨와 후씨는 연구에서 유리병이 옹기보다 조금 새긴 했지만 약간 새는 점을 지적했다.