채소류는 일반적으로 즙이 많고 고유한 향미를 지녀서 소비자의 기호를 충족시키고 식욕을 증진 시키지만 수확 후, 저장 중에 지속적인 호흡작용과 미생물의 오염으로 장기저장이 어려워 전통적인 절임법이 개발되었다. 절임식품은 우리나라의 대표적인 전통식품으로 식생활의 중요한 부분을 차지하고 있으나 보존성 측면에서 고농도의 소금으로 염장하므로 다량 섭취 시 건강상의 문제를 야기할 수 있어 대량소비와 발전에 한계를 갖고 있다. 따라서 절임식품이 갖고 있는 문제점들을 해결하여 전통식문화를 발전시키고 대중적인 소비를 유도하기 위하여 현대인들의 기호, 상품성, 건강을 고려한 저염 절임식품의 개발이 품질표준화와 함께 요구되고 있다. 현재에도 시판되고 있는 오이지의 대부분은 연부현상을 억제하기 위한 고염도(5~10% 이상) 용액에서 절여져 짠맛 때문에 우려서 먹어야하는 번거로움과 탈염 시 발효향미성분과 영양성분을 손실하게 되는 것이 문제가 된다.
본 연구에서는 그 문제를 해결하기 위해 저염 오이지의 적정염도로서 1~5%의 소금 첨가량에 따른 오이지의 품질특성을 검토하고자 수분, pH, 산도, 염도, 색도, 경도의 6가지 물리화학적 측정과 관능검사를 실시하였고, 적정 발효기간은 3일부터 7일까지로 하여 오이지의 품질특성을 동일한 방법으로 검토하였다. 또한 함염 식품인 함초와 다시마 분말을 소금 첨가량의 10~40%를 대체, 첨가하여 적정 소금첨가량과 동일한 염도를 나타내는 저나트륨 오이지를 제조하고 품질특성을 측정하였다. 저염, 저나트륨 오이지들의 저장기간을 검토하기 위하여 8주 동안 대조 오이지를 포함한 5 종류의 오이지들을 김치냉장고에 저장하며 저장기간에 따른 이화학적 품질변화를 측정하고 관능적 특성평가를 하여 다음과 같은 결과를 알아내었다.
첫째로, 소금으로만 담근 오이지는 소금 첨가량이 3%인 침지용액에서 담근 오이지가 전체적인 기호도에서 가장 기호도가 높은 결과를 얻었으며 3% 소금 용액에서 담근 오이지는 맛의 기호도에서도 가장 높은 기호도를 보였다. 이와 같은 결과는 3%의 저염으로도 충분히 발효된 맛을 지닌 오이지를 제조할 수 있었고 발효액에서 건져 깨끗한 물로 씻고 저온에서 보관한다면 오래도록 연부현상을 지연시키며 보관이 가능하다는 것을 알 수 있었다.
둘째로, 3%의 침지용액에서 발효시킨 오이지의 발효시간은 5일 발효된 오이지의 전반적인 기호도가 가장 높았으며 맛의 기호도에서도 유의적으로 가장 높았다. 따라서 본 연구에서와 같이 전통적으로 담가먹었던 온도인 27℃에서 오이지를 담글 경우, 5일 정도 발효시키면 충분히 발효되어 기호도가 높은 오이지 제조가 가능하다는 것을 알았다.
셋째로, 소금 농도로는 3% 침지용액에서 기호도가 높은 오이지 제조가 가능하지만 저염식이 요구되는 경우, 더욱 나트륨의 함량을 낮출 수 있는 함염식품으로 소금의 일부를 대체하기위해 함초와 다시마를 선택하여 각각 소금 첨가량의10~40%의 염도를 함초와 다시마로 대체한 오이지를 만들어 품질평가를 한 결과 함초는 독특한 냄새로 인해 10~20%를 대체한 오이지의 기호도가 높았고 다시마는 익숙한 냄새와 다시마의 감미가 더해져 30~40%의 높은 대체량에도 발효맛, 신맛, 경도, 아삭함 등에서 기호도가 높게 나타났다. 또한 높은 기호도로 일상의 섭취가 가능한 함초 10~20% 대체 오이지와 다시마 30~40%의 대체 오이지 및 3% 소금용액에서 발효시킨 대조 오이지의 5가지 샘플에 대한 나트륨 측정을 한 결과, 소금 3% 용액에서 담근 대조 오이지의 나트륨 함량이 가장 높았고, 다시마로 40%를 대체한 오이지는 대조 오이지보다 나트륨 함량이 거의 절반 정도 밖에 되지 않았다.
넷째로, 저염으로 제조한 오이지의 저장가능 기간을 검토하고자 3% 소금 첨가 대조 오이지와 기호도가 높았던 함초 10, 20% 대체 오이지, 다시마 30, 40% 대체 오이지의 5가지 오이지를 김치냉장고(2±1℃)에서 8주 동안 저장하며 오이지의 품질특성을 검토하였고 저장 5주에 관능검사에 의한 품질특성 평가를 하였다.
그 결과 대부분의 오이지는 저장 8주간 동안 수분과 염도의 증가와 감소가 반복되면서 변화하였으나 변화의 시기는 시료에 따라 다르게 나타났다. 이는 오이지를 침지액에서 건져내어 김치냉장고에 보관하였지만 오이지에서 흘러나온 침출액과 오이지 간의 염도 차이로 약간의 삼투압 현상이 작용한 것으로 생각되며 저장 8주째에는 침출된 수분의 양이 많아지고 대부분 염도가 높아졌다.
pH와 산도는 대부분의 오이지에서 발효를 중단시켰음에도 불구하고 pH가 낮아지고 산도는 증가하였다. 그 변화의 정도는 시료 간 차이가 있었는데 대조 오이는 pH가 현저하게 떨어지며 산도가 증가한 반면, 함초 첨가 오이지의 경우는 큰 변화가 없었다. 다시마 첨가 오이지의 경우, 40% 첨가된 오이지는 pH 저하와 산도 증가가 현저하였으나 30% 첨가 오이지의 경우 큰 변화는 없었다. 그 이유는 다시마 40% 대체 오이지의 경우 현저하게 낮은 나트륨의 함량에 기인한 것이라고 생각된다. 저장 중 오이지의 색은 대체로 명도는 감소하고 적색도와 황색도는 증가했는데, 함초가 대체된 오이지에서 명도가 가장 크게 감소하였고 적색도도 가장 크게 증가하였다. 경도의 변화는 모든 오이지에서 경도가 감소하다가 증가하는 피크를 이루며 다시 감소하는 현상을 보였다. 경도의 최고 피크는 오이지에 따라 달랐으며 대체로 6주째에 피크를 이루었으나 다시마 40% 대체 오이지는 4주째에 경도가 가장 높았다. 오이지들 사이에 이와 같이 경도의 변화가 다른 양상을 보이는 것은 나트륨 함량의 차이로 인한 삼투압 현상이 다르기 때문이며, 연부현상이 나타나는 시기가 다르기 때문인 것으로 생각된다.
다섯째, 저장 5주째에 실시된 오이지의 관능검사 결과는 소금만으로 담근 대조 오이지가 전반적인 기호도에서 점수가 가장 높았으며, 외관, 냄새, 맛, 텍스처에서도 가장 기호도가 높았다. 발효 초기인 5일간 발효된 오이지의 기호도는 대조 오이지가 함초로 대체된 오이지보다 높았고 다시마가 대체된 오이지보다는 낮았다. 다시마 30, 40% 대체 오이지는 소금만으로 만든 오이지와 소량 대체된 오이지보다 발효맛, 신맛, 경도, 아삭함 등에서 강도가 높게 나타났다. 따라서 저나트륨 오이지를 제조하려고 다시마를 쓸 경우 소량 대체 보다는 30~40%의 고농도로 대체하는 것이 효과적이나 저장 5주 후에는 함초나 다시마가 대체된 오이지보다 소금으로만 담근 대조오이지의 기호도가 자장 높았다. 이러한 결과는 함초와 다시마가 저장 중 군내와 쓴맛을 형성하여 오이지 특유의 상큼한 발효맛을 훼손시켜 기호도가 낮아진 것으로 생각된다.
이상의 결과들로부터 저염 오이지를 제조하고자 할 때, 침지 용액의 소금 농도는 3%가 적정하며, 여름철 상온(27±1℃)에서는 5일간 발효시킴으로써 짜지 않고 맛있는 오이지 제조가 가능함을 알 수 있었고, 저나트륨 오이지 제조 시에는 함초 보다는 다시마 첨가가 더 효과적이나 저나트륨으로 인해 연부현상이 빨리 오므로 저장 기간이 짧은 경우에만 가능하고, 5주 이상 보관할 경우에는 소금으로만 담그는 것이 권장된다.
본 연구는 저염이나 저나트륨 오이지의 새로운 제조 기준과 방법을 제시함에 있어서 식품을 대량 생산하는 제조업체뿐만 아니라 저온시설이 없는 소규모 외식업체에서나 일반 가정에서도 저염, 저나트륨 오이지를 쉽게 제조할 수 있도록 전통적인 발효방법인 상온(27±1℃)에서의 오이지 제조 방법을 제시함으로써 저염 오이지의 신속한 확산을 도모하고자 하며, 그 결과, 시중 어디에서도 저염, 저나트륨 오이지를 쉽게 구매해서 먹을 수 있도록 하여 우리 고유의 전통식품인 오이지에 대한 인식을 새로이 환기시키고 건강한 식생활에 기여하고자 하였다.

Vegetables have juicy and unique flavors that meet consumer preferences and
satisfy their appetite. However, salting methods have been developed to preserve
vegetables for a long time after harvesting because of continuous respiration and
microorganism contamination during storage. Salted foods are important components
of the human diet and are some of the best-known traditional Korean foods.
Nevertheless, there are some limitations on mass-consumption due to preservation
with high concentrations of salt, which can cause health problems when consumed
in large quantities. Therefore, to develop traditional food culture and encourage
public consumption by solving problems associated with salted foods, it is
necessary to develop low-salt varieties that consider peoples’ taste preferences,
commercial potential, and healthfulness, along with quality standardization.
Currently, most commercially available cucumber pickles are salted in
high-concentration of salt solutions (5?10% or more) to inhibit softening effects,
producing a very salty taste. This method is also problematic because some of the
fermented flavor and nutrients may be removed during desalination.
To solve these problems, sensory evaluations and six physicochemical
measurements of metrics like moisture, pH, salinity, color, and hardness were
performed to investigate the quality of pickled cucumbers in terms of salt contents
(1?5%) and determine the optimum salinity for low-salinity cucumber pickles. The
appropriate fermentation period was chosen to be 3?7 days and identical methods
were used for reviewing the quality characteristics of the pickles. Moreover,
saltwort (Salicornia herbacea L.) and sea tangle (Laminaria longissima) powder
were added to replace 10?40% of the salt content in the low-salinity cucumber
pickles to achieved a taste similar to that of regular pickled cucumbers, but with
reduced sodium content. The quality characteristics of the low-salinity cucumber
pickles were also observed. To investigate the storage periods of low-salinity and
low-sodium cucumber pickles, five types of cucumber pickles, including a control
batch, were stored in a kimchi refrigerator (designed specifically for storing
kimchi) for 8 weeks. Changes in the physicochemical characteristics of the pickled
cucumbers were observed as a function of the storage period length and sensory
characteristics were evaluated.
Of the pickles immersed in solutions containing only salt, the cucumber pickles
salted in a 3% salt solution exhibited the best overall properties and the highest
taste preference. These results suggested that cucumber pickles with sufficient
fermented taste can be produced even with a low-salinity solution of 3% NaCl.
Storage with long-term delay of softening is possible if the cucumber pickles are
stored at low temperatures after removing from the fermentation broth and
washed with clean water.
The pickled cucumbers fermented in 3% NaCl solution for 5 days showed the
best overall properties and taste preference. Therefore, the fermentation period of
5 days was sufficient to produce well-fermented cucumber pickles with good
properties when immersed at the traditional immersion temperature of 27 °C.
Ideal cucumber pickles can be produced using an immersion solution containing
3% salt. However, for low-salt diets, glasswort and sea tangle can be used to
partially replace salt to lower the overall sodium content. The quality of the
cucumber pickles where replaced 10?40% of the salt was replaced with glasswort
or sea tangle was evaluated. The cucumber pickles in which 10?20% of the salt
was replaced with glasswort showed a high level of preference due to the
distinctively characteristic ordor of saltwort. The cucumber pickles where 30?40%
of the salt was replaced with sea tangle showed a high level of preference due to
its fermented taste, sour taste, hardness, and crispiness due to its familiar aroma
and savory taste of the sea tangle. Additionally, sodium contents were measured in
the samples (control batch fermented with 3% NaCl solution, cucumber pickles
with 10 or 20% of the salt replaced with saltwort, and samples with 30 and 40%
of the salt replaced with sea tangle) to determined their suitability for daily intake
due to their high preference. The sodium content was the highest in the control
batch immersed in the 3% NaCl solution and the sodium content in the cucumber
pickles with 40% of the salt replaced with sea tangle was half that of the control.
To evaluate the potential storage periods of low-salinity cucumber pickles, 5
types of pickles (control batch with 3% NaCl solution, pickles replacing 10 and 20%
of the salt with saltwort and 30 and 40% of the salt with sea tangle) were stored
for 8 weeks in a kimchi refrigerator (2±1 °C). After various storage periods, the
quality characteristics of the pickles were investigated, and sensory evaluation was
performed at the fifth week of storage. As a result, most pickled cucumbers
showed a repetitive pattern of the increase and decrease in moisture and salinity
level during the 8 weeks of storage, but the time of the change varied depending
on the sample’s conditions. This may have resulted from the osmotic pressure
arising from the salinity differences between the cucumber pickles and their
effluence, even though they were stored in a Kimchi refrigerator after being
removed from the immersion solution. After the eighth week of storage, the
amounts of discharged moisture and salinity in most batches increased.
Even after fermentation stopped, the pH decreased in most batches, but a
difference in the degree of change was observed between the samples. The pH of
the control batch remarkably decreased. Meanwhile, no significant change in the
saltwort-added cucumber pickles was observed. The pickles prepared by replacing
40% of the salt with sea tangle showed a noticeable decrease in pH, whereas
those prepared by replacing 30% of the salt showed no significant pH changes.
This may have resulted from the significantly lower sodium content in the batches
that replaced 40% of the salt with sea tangle. During storage, most pickles
exhibited a decrease in lightness and increased redness and yellowness. The
pickles fermented in the solution substituted with saltwort showed the greatest
decrease in lightness and the greatest increase in redness. The hardness of all
pickles decreased initially, then increased to a plateau and subsequently decreased.
The highest hardness varied depending on the batch, with most pickles reaching a
peak at the sixth week, but those in the solution replacing 40% of the salt with
sea tangle showed the highest hardness at the fourth week. The changing patterns
of hardness in the batches were due to differences in the osmotic pressure by the
varied sodium contents, which resulted in differences between occurrence of the
softening effect.
Sensory evaluation of the cucumber pickles at the fifth week of storage showed
the highest score in terms of overall preference, as well as in appearance, smell,
taste, and texture in the control batch immersed in the salt solution. The control
pickles fermented for 5 days showed a higher level of preference than those
substituted with saltwort and a lower level of preference than those pickled with
sea tangle. Cucumber pickles prepared by replacing 30 and 40% of the salt with
sea tangle showed higher degrees of fermented taste, sour taste, hardness, and
crispiness than those fermented in only salt and with sea tangle replacing some of
the salt. Therefore, when sea tangle is used to produce low-sodium cucumber
pickles, it is more effective to replace 30?40% of the salt than using lower
concentrations. However, after 5 weeks of storage, the preference level of the
control batch immersed with only salt was higher than those replacing some of
the salt with saltwort or sea tangle. This may have originated from the formation
of a stale smell and bitter taste from the saltwort and sea tangle during storage,
which masked the unique taste of fermented cucumber pickles and lowered the
preference.
From the above results, it is clear that the optimum salt concentration of the
immersion solution was 3% and 5 days of fermentation at room temperature (27±1
°C) in summer produced delicious low-salinity cucumber pickles. In addition, sea
tangle was more effective than saltwort for replacing some of the salt to make
low sodium cucumber pickle. However, this beneficial effect only remained for a
short period of storage time because low sodium contents resulted in a softening
effect. Therefore, immersion in pure salt solution is recommended for storage
periods of more than 5 weeks.
In this study, novel fermentation standards and methods were developed to
easily produce low-salinity and low-sodium cucumber pickles for mass-production
food companies and small food service operations and homes without
low-temperature facilities. By using conventional fermentation at room temperature
(27±1 °C), we aimed to accelerate the wide adoption of low-salinity cucumber
fermentation to allow the consumption of low-salinity and low-sodium cucumber
pickles in local markets. These methods could give the good change of the
perception of traditional Korean food, pickled cucumbers, and contribute to
promoting healthy eating habits.