Development of Control System for Kimchi Fermentation and Storage Using Refrigerator

냉장고를 이용한 김치발효 및 저장 제어시스템의 개발

Software for refrigerator capable of both rapid fermentation and suitable storage of Kimchi was developed and its performance was investigated. Refrigerator system consists of an insulated fermentation room, heater, damper for the control of outer cold air and two sensors for recognizing temperature of heater and fermentation room, which control temperature and time period of affecting Kimchi fermentation. Effects of fermentation at different NaCl concentration and three fermentation function keys were studied; At key I, time which was elapsed to edible ripening state, pH 4.5 and total acid 0.6%, was about $3{\sim}4$, $4{\sim}5$ and $11{\sim}12$ days, respectively. At key II, time was about $2{\sim}3$, $3{\sim}4$, and $10{\sim}11$ days, and at key III, about 2, 3 and $9{\sim}10$ days, respectively. Effect of storage at three fermentation function keys was all maintained to the level of a palatable pH range until 14 days. Sensory evaluation of Kimchi showed also significant difference in a taste.

외기의 온도를 감지하여 김치의 품온을 유추함으로써 사계절에 관계없이 일정한 김장 김치맛을 감도록 하면서 소비자의 기호도를 고려하여 풋맛(key I), 김장맛(key II), 익은맛(key III)에 가까운 김치를 조기에 숙성시켜 장기간 저장할 수 있는 냉장고용 자동 제어시스템을 개발하였다. 이때 온도에 대한 micom의 디지털 출력값과의 상관관계식은 $T(^{\circ}C)$=-2.1516D+61.2037이었고 R은 0.9759로 나타났다. 자동제어시스템에 의한 김치 발효효과를 조사한 결과 key I에서는 식염농도 2%, 3% 및 5%의 경우 김치의 적숙기에 해당하는 pH4.5. 산도 0.6%에 이르는데 각각 약 $3{\sim}4$일, $4{\sim}5$일 및 $11{\sim}12$일, key II에서는 약 $2{\sim}3$일, $3{\sim}4$일 및 $10{\sim}11$일 그리고 key III에서는 약 2일, 3일 및 $9{\sim}10$일이 소요되었다. 그리고 발효 및 저장선택 3단계 key에서 저장효과는 모두 14일까지 식이 가능한 수준의 pH 및 산도범위로 유지되었고 pH 및 산도, 총균수 및 젖산균수, 환원당 함량의 변화 결과로 보아 저장효과가 어느정도 더 연장될 것으로 나타났다. 한편, 김치의 관능평가에서도 기호도면에서 뚜렷한 차이를 보였는데 특히 3% 시험구가 관능적으로 가장 좋았고 2%, 5% 순으로 나타났다. 더욱이 5% 시험구는 발효도 느리게 일어나고 관능적인 면에서도 바람직하지 못한 것으로 나타났다.