지난 11월 식품의약품안전처(이하 식약처)에서 대체식품의 표시 가이드라인이 발표되었습니다.

그동안 식물 성분이나 동물 세포 배양등으로 맛과 식감이 육류와 비슷한 제품을 ‘대체육(代替肉)’으로 불러왔으나 시장이 커짐에 따라 명확한 명칭의 필요하다는 요구가 있었습니다. 이에 식약처는 소비자단체, 식품업계 등이 참여한 협의체를 운영해 각계의 의견을 충분히 수렴하였다고 말했습니다.

식약처의 이번 발표는 ①영업자가 준수해야 할 대체식품 표시항목, 세부기준 제시한 ‘대체식품의 표시 가이드라인’ 마련 및 배포 ②대체식품에 대한 정확한 정보제공으로 소비자 오인 및 혼동을 방지 ③다양한 대체식품 표시가 가능해져 미래 먹거리산업 경쟁력 강화를 골자로 하고 있습니다.

특히 ‘대체육’으로 통용되던 용어를 ‘대체식품’으로 명확히 규정하였습니다.

* 대체식품 : 동물성 원료 대신 식물성 원료, 미생물, 식용곤충, 세포배양물 등을 주원료로 사용하여 기존 식품과 유사한 형태, 맛, 조직감 등을 가지도록 제조하였다는 것을 표시하여 판매하는 식품

식약처는 소비자가 제품 구매시 오인할 수 있는 부분을 막기 위해 ‘주표시면 표시 원칙’을 세워 건강과 선택권을 보장함과 동시에 ‘대체식품’ 산업에 대한 이해를 증진시키는데 앞장 섰습니다.

1.대체식품의 주표시면에는 ‘대체식품’임을 알리는 ①‘대체식품’ 용어 ②동물성 식품 등으로 오인‧혼동하지 않도록하는 제품명 ③동물성 원료의 포함 여부 등 3가지를 모두 표시.

2.‘대체식품’이라는 용어는 소비자가 쉽게 확인할 수 있도록 14pt 이상의 글씨로 표시.

3.제품명은 ‘식물성 제품’임을 강조하거나, 대체한 원재료의 명칭을 포함한 경우에 한해 불고기, 함박스테이크 등 동물성 식품에 사용되는 요리명 등은 사용할 수 있도록 허용. 단 오해를 피하기 위해 ‘소고기’, ‘돼지고기’, ‘우유’, ‘계란’ 등의 1차 산물의 명칭은 대체식품의 제품명에 사용할 수 없습니다.

식약처는 향후에도 가이드라인을 운영하는 과정에서 각계의 의견을 수렴하여 미비한점을 수정 및 보완해 나갈 예정이라고 밝혔습니다.

저희 더원홀푸드는 식약처의 대체식품 가이드라인을 준수하며 소비자의 권리 증진에 힘쓰도록 노력하겠습니다.

Twin-Screw Extruder를 이용한 고수분 TVP(Textured Vegetable Protein)의 주요 원료는 분리대두단백(ISP), 농축대두단백(CSP), 탈지대두단백(DSP)입니다. 이들 원료는 엄밀히 제조 방식에 따라 구분되는데 일반적으로 성분 내 단백질 함량으로 나누고 있습니다.

ISP(Isolated Soy Protein)의 경우 단백질 함량이 건물량으로 90% 이상의 분말을 말합니다. 하지만 제조사에 따라 100%에 가까운 제품도 있습니다. CSP(Concentrated Soy Protein), DSP(Defatted Soy Protein)도 마찬가지로 정확한 수치로 표준화가 되어있지 않기 때문에 같은 원료라 할지라도 매우 큰 편차를 가질 수 있습니다.

우리가 매일같이 먹는 밀가루 역시 마찬가지입니다. 우리나라는 사용 목적에 따라(글루텐 함유량에 따라) 강력분, 중력분, 박력분으로 구분하여 사용됩니다. 미국과 영국은 표준으로 정의되지 않은 밀가루 종류도 있으며 독일과 프랑스의 경우 회분(Asche/灰分)의 질량으로 제품 표시가 됩니다.(독일과 프랑스도 서로 사용하는 단위 계수가 달라 제품 표시 방식만 같음)

즉 동일한 제품명(Product Name), 원료 함량(Raw Material) 일지라도 제조국과 제조사의 기술력에 따라 TVP 접합성이 판가름 됩니다. 저희 더원홀푸드는 이러한 이유 때문에 전 세계의 다양한 샘플 확보 및 안정적인 수급을 원칙으로 하고 있습니다.

확보된 샘플은 Twin-Screw Extruder 테스트를 거치기 전 기초 물성 테스트를 진행합니다. 기초 물성 테스트는 원료의 물성을 미리 파악하여 사출 결과물의 예측값을 세우는 데 있습니다. 하지만 이것은 예측에 대한 근거자료일 뿐 Twin-Screw Extruder와 동일한 조건을 주지 못하기 때문에 일치하지 않을 수 있습니다.

기초 물성 테스트에서 원료의 색상, 이취, 수분 보수력, 강도, 경도, 점도 등을 확인하는 테스트를 합니다. 색상과 이취는 원료가 가지는 가장 고유한 특성으로 선택의 중요 요소입니다. 이취는 식감과 별개로 맛을 느끼는데 큰 부분을 차지합니다.

색상과 이취의 테스트가 끝나면 물과 혼합하여 수분 보수력, 강도, 경도, 점도 등을 확인하게 됩니다.

사진 1, 2 설명 : 같은 ISP이나 제조사에 따라 서로 다른 물성을 보임

수분 보수력은 Minimum과 Maximum을 체크하여 Twin-Screw Extruder 수분 투입량을 예측하게 됩니다. 강도, 경도, 점도 등은 적정 수분량 확인 후 반죽 형태로 테스트가 진행됩니다.

기초 물성 테스트를 통해 TVP 생산에 가능성이 있는 원료는 최종 검토를 거쳐 Twin-Screw Extruder 테스트가 이뤄집니다.

대체육 시장은 세계적으로 지구환경과 기후변화, 동물복지, 채식주의 등 미래 대안 식품으로 시장에서 큰 주목을 받으며 푸드테크의 중심에 서며 미국 대표적인 식품 기업들이 발 빠르게 대체육을 제품화하여 시장에 선보였다.

이에 대체육, 대체식품에 대한 소비자들의 관심이 지속 높아지고 있고 대체육 제품들 또한 상당히 많아지고 있다.

그러나 대체육 제품들이 위생적으로 안전할까?

-  해외 대체육 선두업체 A에서 곰팡이, 식중독균 위생논란

지난 22년 11월 글로벌 대체육 브랜드 A의 미국 식품공장에서 곰팡이 및 식중독균이 확인되어 문제가 불거졌다. 공장뿐만 아닌 완제품에서도 균이 검출되었고 내부 문서에 따르면 56회 검사를 진행했지만 11회 리스테리아균이 검출되었고 대형 매장 외 타 햄버거, 소시지 브랜드에서 금속이물이 발견되며 리콜을 단행하였다. 이로 인한 소비자들의 수요가 더욱 위축되며 2023년 CES박람회에 대체육 업체들의 참가 취소가 이어지며 대체육 시장은 더욱 위축되는 분위기이다.

이렇듯 식품제조업체에서 가장 중요한 것은 위생이고 소비자들에게 직접적으로 섭취되기에 제품의 살균 및 금속이물제어 또한 상당히 중요한 부분이다. 해외뿐만 아니라 국내에서도 빈번하게 일어나고 있고 식품의약품안전처 홈페이지에 들어가 보면 법령에서 정의한 대장균군 및 금속이물 수치를 초과하는 제품들의 회수조치가 이루어짐을 볼 수 있다.

더원홀푸드는 기존 더원네이처의 살균기술(CBST)과 금속이물제어(CMRT) 기술력에 대한 제조 특허가 있으며

이를 토대로 HMMA TVP 제조에 해당 기술을 접목시켜 깨끗하고 안전한 TVP 제조를 하고 있습니다.

미국의 철학자 아브라함 매슬로우는 인간의 욕구를 다섯 단계로 나눠 설명했습니다. 인간은 생존의 필수요소인 생리적 욕구부터 가장 높은 수준의 자아실현까지 매 순간 더 나은 존재가 되고자 합니다. 이것은 문명의 발전과 매우 밀접한 관계가 있는데 개인이 속한 집단의 발전도가 높을수록 더 높은 욕구의 이상치를 원하게 됩니다. 인류의 발전은 ‘생존 추구’에서 ‘가치 추구’로의 패러다임 변화를 말합니다.

대체육의 발전도 이와 매우 유사합니다. 과거 값비싼 가축을 먹기 힘들었던 다수의 인류는 생존을 위해 ‘콩’을 통하여 단백질을 섭취했습니다. 하지만 현재의 인류는 환경, 건강, 신념, 미용등 다양한 이유의 ‘가치 추구’를 위해 대체육을 선택하고 있습니다.

특히 부의 상징과도 같았던 육류 섭취는 더 이상 ‘가치 추구’의 대상이 아닙니다. 과도한 육류 섭취는 LDL 콜레스트롤의 증가로 동맥경화, 심장질환을 야기할 수 있으며 비만, 당뇨, 통풍과 밀접한 연관성이 있습니다. 또한 고기를 구울 때 헤테로사이클릭아민류(heterocyclic amine, HCAs), 다환방향족 탄화수소(polycuclic aromatic hydrocarbons, PAH)가 발생해 암을 유발할 수 있습니다.

식물을 원료로 한 대체육은 영양학적 측면에서 매우 높은 가치를 지닙니다.

첫 번째는 높은 단백질 함량입니다. 일반적으로 닭고기는 28%의 단백질을 가지고 있습니다. 대체육의 주원료인 분리대두단백(ISP:Isolated Soy Protein)은 90% 이상, 농축대두단백(CSP:Concentrated Soy Protein)은 70% 이상의 단백질 함량을 가졌습니다.

두 번째는 LDL 콜레스트롤과 트랜스지방이 없습니다. 복부비만, 내장비만, 각종 심혈관 질환 등으로부터 안전합니다.

세 번째는 피토스테롤, 티로솔과 같은 페놀계 황산화제가 많습니다. 콩과 견과류의 피토스테롤은 콜레스테롤 수치를 낮추고 동맥경화를 예방하고 면역 체계 강화에 도움을 줍니다.

이 밖에도 대체육의 주원료인 콩은 이소플라본이 풍부하여 유방암 예방, 갱년기 증상 완화에 도움을 주며 각종 성인병 질환의 위험을 낮춰 줍니다.

다만 현재 대체육에 첨가된 과도한 나트륨 함량과 첨가물은 제조 업체에서 반드시 해결해야 하는 문제입니다. 건강하고 안전한 대체육을 선택하기 위해서 영양 라벨에 표시된 영양소 함유 성분 목록, 포화지방과 나트륨 함량 등을 꼭 확인해야 합니다.

저희 더원홀푸드는 검증 받은 건강한 원료, 위생적인 설비, 과도한 나트륨과 첨가제 사용을 지양하고 있습니다.

대체육을 제조하는 방식은 과거 양무제를 기원으로 한 콩고기, 소와 돼지 같은 동물로부터 체취한 세포를 이용한 배양육, 높은 단백질원으로 활용 가능한 식용곤충 등이 있습니다. 다양한 방식으로 탄소 감축과 기상이변을 막기 위한 미래 식량 산업으로 발전하고 있습니다.

그 중 Twin-Screw Extruder는 HMMA(High Moisture Meat Analogue)를 제조함에 있어 범용성과 상업성을 동시에 갖춘 방식입니다. HMMA는 기존의 저수분 대체육에서 볼 수 없던 실제 육류와 유사한 ‘결’과 '식감'을 가지고 있습니다.

Twin-Screw Extruder를 사용한 HMMA의 기본 원리는 혼합, 열, 압력 그리고 냉각을 주요 골자로 하고 있습니다. HMMA 제조사들은 각각의 부분에 고유한 기술을 접목하여 제품을 만들어 내고 있습니다. 혼합 방식부터 열과 압력을 가하는 기술과 장비, 냉각 방식과 설정까지 많은 부분이 다릅니다.

호퍼(Hopper)는 깔때기 모양의 투입구로 원료가 Twin-Screw Extruder에 들어가는 부분을 말합니다. 원료는 이송장치(feed gear)를 통해 호퍼에 투입되며 제조 시설의 용량에 따라 크기가 달라집니다. 원료가 호퍼에 균일하게 투입되지 않을 시 투입구 쪽 역류가 발생할 수 있으며 불규칙한 TVP 질감이 만들어지게 됩니다.

Twin-Screw Extruder의 심장이라 할 수 있는 배럴(barrel)은 목적에 따라 여러 구간으로 나뉩니다. 배럴은 고온을 전달함과 동시에 내부의 Twin-Screw를 통해 강한 압력을 원료에 주게 됩니다. 배럴은 원료 혹은 배합비에 따라 온도 설정이 다르며 단백질을 변성온도에 도달시켜 혼합, 변성과 재정렬을 해줍니다. 원료가 배럴에서 완벽하게 변성되어야 고품질의 TVP가 만들어집니다. 배럴은 외부온도편차, 스크류 구성 방식, 배럴온도, 스크류 속도 등이 변수로 작용됩니다.

압출을 통해 나온 고온의 TVP는 Cooling Zone을 거치면서 팽화를 막아주며 새로운 구조적 형태를 만듭니다. 팽화는 TVP의 상업적 가치 및 작업의 연속성을 위해서 꼭 제어해야 하는 요소입니다.

Twin-Screw Extruder는 복잡하지 않은 원리를 가진 기계이지만 각각의 부분이 지닌 변수들이 많고 그에 따른 결과의 편차가 매우 심합니다.

사진 1, 사진 2 는 저희 더원홀푸드에서 진행한 HMMA 사출 테스트 중 일부입니다. 동일한 수분을 가진 원료를 호퍼에 투입했으나 단 하나의 기계적 조절변수(morderating variable)만으로도 매우 다른 결과를 보였습니다. 경도, 구조, 수분량, 식감등은 물론 제품의 상품성까지도 결정됩니다.

Twin-Screw Extruder에 관련된 국내외 양질의 논문이 존재하지만 HMMA 전문 제조 설비 업체의 부재, 설비의 규모, 제조사별 조건 값이 상이하여 똑같은 결과를 얻을 수가 없었습니다. 더욱이 HMMA 관련 정보는 현재까지도 기계적, 기술적 참고 자료조차 매우 부족하여 수많은 변수를 직접 찾아내어 결과를 이끌어내야 합니다.

사람들은 하늘을 날 수 있다는 라이트 형제의 말을 믿지 않았습니다. 아무도 성공한 적도 없었고 모두 실패했기 때문입니다. 라이트 형제도 수많은 실패를 거쳤지만 결코 포기하지 않고 끊임없는 실험을 통해 결국 꿈을 이뤄냈습니다.

저희 더원홀푸드는 Twin-Screw Extruder를 사용한 고품질의 HMMA를 만들고 있습니다.

지난 7월 농촌진흥청(청장 조재호)은 공주대학교(류기형 교수팀)와 협력 연구를 통해 식물성 대체식품을 만드는 필수 재료인 ‘분리대두단백’ 대신 국산 미소콩으로 식물성조직단백 제조가 가능하다는 소식을 전해왔습니다.

뉴스에 따르면 ‘미소’가루로 식물성 조직 단백(TVP : Textured Vegetable Protein)을 만들 때 비교군인 분리대두단백(ISP : Isolated Soy Protein)과 비슷한 형태를 보인다고 발표했습니다. ‘미소’ 품종은 두부 및 두유에 주로 사용되며 이취가 적은 것으로 알려 있습니다. 

대체육 시장이 미국과 유럽을 중심으로 큰 성장을 보이고 있는 가운데 이는 매우 환영할 일이라 생각합니다. 다만 국산콩으로 대체육을 만들기 위해서는 해결해야 할 과제가 많습니다.

첫번째, 국산 콩의 생산량 부족입니다.

콩은 작은 면적에서도 재배가 가능하지만 기후에 많은 영향을 받는 식물입니다. 연평균 기온이 25℃이상인 고온 다습한 적도(赤道/Equator) 부근에서 성장하기 적합하며 생육 초기에 충분한 물공급이 이뤄져야 합니다. 국내에서는 일교차가 비교적 덜 한 5월에 파종하여 10월경 수확합니다. 기상이변으로 인한 가뭄과 집중호우 발생 시 작황의 편차가 큰 편에 속합니다. 최근 품종 개량 및 농업기술의 발달로 면적당 재배량은 늘었지만 여전히 생육기간, 수확의 어려움, 수익성 등이 재배 기피로 이어지고 있습니다. 2020년 기준 국내 콩의 자급률을 28%에 불과하며 대부분은 수입에 의존하고 있습니다. FTA의 식용 콩에 대한 저율관세할당(TRO) 역시 부담으로 작용하고 있습니다.

두번째, 대체육에 적합하지 못한 품종입니다.

우리나라는 콩을 발효한 ‘장’류, ‘두부’, ‘두유’의 형태로 섭취해 왔습니다. 현재 국내에서 자급되고 있는 ‘태광’, ‘우람’, ‘아람’, ‘청자5호’ 등은 이에 적합하게 발전 및 개량되어 왔습니다. 식물성 조직 단백에 적합한 분리대두단백, 농축대두단백, 탈지대두단백을 얻기 위한 품종은 농촌진흥청이 최근 발표한 ‘미소’가루 정도만 알려져 있습니다. TVP에 적합한 품종에 대한 적극적인 개발과 홍보가 절실한 부분입니다.

세번째, 국내제조 시설 전무입니다.

현재 국내에는 TVP의 주요 원료인 분리대두단백(ISP)을 제조하는 곳은 없습니다. 미국은 전세계 콩의 36%를 생산하는 최대 생산국으로 ISP, CSP, DSP를 비롯하여 각 기업마다 콩을 활용한 다양한 기능성 분말도 활발하게 수출하고 있습니다. 몇년전부터 국내에서도 인기를 끌고 있는 ‘식물성단백질보충제’도 대부분 해외에서 수입되는 실정입니다.

대두유의 부산물인 탈지대두박(탈지대두단백의 원료) 역시 소수의 대기업을 제외하고 대두유를 직접 수입해 정제하는 방식이어서 국산 콩의 수급이 원활하다 하여도 얻기가 쉽지 않은게 현실입니다. 또한 용매를 이용하지 않고 압착 방식으로 탈지대두박을 얻을시 탈지대두분말(DSP)의 불순도가 높아 TVP의 원료로는 적합하지 않습니다.

‘100% 국산 콩으로 만든 대체육’을 만들기 위해서는 한 명의 개인, 하나의 기업이 해결하기에는 너무 많은 과제가 놓여 있습니다. 품종 개발부터 재배 농가확대, 연구, 생산, 분말 제조시설 등의 문제를 해결해야 합니다. 하지만 가야 할 길이 멀더라도 이번 ‘미소’가루의 소식은 대체육의 국산화가 한 걸음 내딛는 성과라고 생각합니다. 비단 콩 뿐만 아니라 국산 쌀, 버섯, 밀 등을 활용한 TVP 개발도 함께 이루어져야 합니다. 모두의 관심이 모여야 미래 식량자원 확보의 기틀을 만들 수 있습니다.

순수 국산 원료를 사용한 대체육 개발은 나와 가족 그리고 멀지 않은 미래를 위해 꼭 필요합니다.