세계김치연구소, 김치종균 저장성 5배 높인 패키징 기술 개발…“품질 일관성 확보”

세계김치연구소, 김치종균 저장성 5배 높인 패키징 기술 개발…“품질 일관성 확보”

•  황서영 기자
•  승인 2026.05.18 09:47

기체조절포장(MAP) 최적 조건 규명… 생존율 향상 및 발효 성능 유지 입증
기존 포장 설비 그대로 활용 가능해 제조원가 절감·산업 경쟁력 강화 기대

세계김치연구소(소장 장해춘)가 동결건조 김치종균의 저장 안정성을 기존보다 5배 이상 대폭 향상시킬 수 있는 기체조절포장(MAP) 기반의 패키징 기술을 확보하는 데 성공했다.

김치종균 기체조절포장(MAP) 기술 개요. (사진=세계김치연구소)

김치종균은 김치 발효를 주도하는 유산균으로, 김치의 맛을 향상시키고 품질을 일정하게 유지하는 데 중요한 역할을 한다. 최근 김치산업 현장에서는 제품별 발효 편차를 줄이고 안정적인 품질을 확보하기 위해 종균 활용이 확대되고 있다.

그러나 종균은 생산 과정에서 동결건조를 거치며 생리적·구조적 스트레스를 받을 수 있고, 저장·유통 과정에서 생균 수가 감소하는 한계가 있다. 특히 포장 내부에 남아 있는 수분과 산소는 세포막 지질 과산화와 단백질 변성 등 산화 손상을 일으켜 종균의 생존율과 발효 성능을 떨어뜨릴 수 있다. 이 때문에 종균 제조업체는 냉장·냉동 유통에 의존하는 경우가 많아 에너지 사용 증가와 물류비 부담이 커지고 있다.

이에 세계김치연구소 정슬기 박사 연구팀은 이러한 산업적 한계를 해결하기 위해 식품 포장 분야에서 활용되는 기체조절포장(MAP, Modified Atmosphere Packaging) 기술을 김치종균 저장에 적용했다. 연구팀은 포장 내부의 이산화탄소, 산소, 질소의 조성을 달리해 종균 저장에 적합한 조건을 분석했다. 그 결과, 산소는 최소화하고 이산화탄소 28%와 질소 72%를 조합한 조건에서 종균의 저장 안정성이 가장 높게 나타났다.

최적 MAP 조건을 적용한 종균의 반감기는 가속 저장 조건에서 74.9일로 확인됐다. 이는 기존 포장 조건의 반감기인 약 13.4일보다 5배 이상 늘어난 수치로, 동결건조 김치종균의 저장 안정성이 크게 향상됐음을 보여준다. (※ 반감기: 생균수, 즉 살아있는 균의 수가 절반으로 줄어드는 데 걸리는 시간. 종균산업에서는 유통기한 설정, 저장 안정성 평가, 품질 보증 등에 활용되는 주요 지표임.)

이번 기술은 저장 중 생존율을 높이는 데 그치지 않고 실제 김치 발효 과정에서도 효과가 확인됐다. MAP를 적용한 종균은 김치 발효 과정에서 전체 유산균의 70% 이상을 차지할 정도로 안정적으로 증식해 발효 안정성과 품질 일관성 확보에 기여할 수 있는 것으로 나타났다. 이는 산업 현장에서 요구되는 저장 안정성 향상과 발효 성능 유지를 동시에 충족했다는 점에서 의미가 있다.

연구를 이끈 정슬기 박사는 “이번 연구는 동결건조 김치종균의 저장 안정성을 크게 향상시키면서도 기존 식품 포장 공정의 기체 혼합기와 포장 설비를 그대로 활용할 수 있어 산업 현장 적용성이 높다는 점이 특징”이라며, “종균의 유통 효율 개선과 비용 절감은 물론 김치 발효의 품질 안정화와 국내 발효식품 산업의 경쟁력 강화에도 기여할 것으로 기대한다”고 밝혔다.

한편, 이번 연구 결과는 농업·식품 분야 국제학술지인 ‘Journal of Agriculture and Food Research (IF 6.2)’에 게재됐다. (※ 논문명 : Optimization of modified atmosphere packaging for shelf-life extension of freeze-dried kimchi starter culture / 저자 : (교신) 정슬기 박사, 김호명 박사, (1저자) 송현복 박사과정 학생연구원)