안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
김치를 소금에 절여 용기에 담그면 공기가 차단된 혐기성 환경이 조성되고, 이 환경에서 공기를 싫어하는 유산균들이 본격적으로 번식하기 시작합니다. 유산균은 배추, 무, 양념에 들어있는 당분을 영양분으로 소비하면서 산소 없이 대사하는 발효 작용을 일으킵니다. 이때 핵심 부산물로 젖산과 초산 같은 유기산을 생성합니다.
김치를 담근 초기에는 산성에 약하지만 이산화탄소를 만들어내는 류코노스톡 균이 활성화됩니다. 이 균은 젖산과 함께 아세트산, 이산화탄소, 만니톨을 함께 생성합니다. 이 시기에는 강한 신맛보다는 톡 쏘는 탄산감과 상큼하고 은은한 신맛이 납니다. 시간이 지나 김치 내부에 젖산이 쌓여 환경이 산성화되면, 산성에 강한 락토바실러스 균이 많아집니다. 이 균들은 탄산보다는 대량의 젖산을 집중적으로 합성합니다. 이로 인해 김치의 pH가 급격히 떨어지며 진하고 강한 신맛을 내는 묵은지 단계로 접어들게 됩니다.
신맛을 느끼는 원리는 젖산과 유기산이 수용액 상태인 김칫국물에 녹아들면 수소 이온을 방출하는데, 혀의 미뢰에 있는 신맛 수용체가 이 수소 이온의 농도를 감지하며, pH가 초기 6.0 수준에서 3.8~4.2 정도로 떨어질 때 사람은 가장 맛있으면서도 강한 신맛을 느끼게 됩니다.