대체육·배양육 시장분석 3. 기술 현황 - 대체육

3. 기술 현황

< 그림 >  식물성 대체육 생산 과정

- 대체육·배양육 종류별 필요한 요소기술은 상이하나
공통적인 생산 과정(소재 발굴 및 선정 -> 공정 -> 최종 생산물)에 따라 최종 생산물이 생산되고 있어, 생산 과정에 필요한 소재 발굴･공정･가공기술을 기술의 범위로 규정하고 분석

 

가. 대체육(식물성 대체육)

 

○ 대체육(식물성 대체육)은 제조에 필요한 식물성 단백질원(식물, 해조류 등) 소재, 식물성 단백질 조직화 기술(육류 모사 가공기술) 등을 분석

○ 식물성 단백질은 일반적으로 무결정성 조직(amorphous structure)을 갖고 있어 단백질을 변형시켜 조직을 형성 해주는 조직화 공정이 필요

 

1) 식물성 단백질원

<표> 식물성 단백질원 별 장·단점 및 제품

TVP 원료	장점	단점	제품
밀	• 식감이 실제 고기와 가장 유사	• 일부 소비자들이 글루텐 기피	• 베지버거, 다짐육 등
대두	• 가장 일반화된 원료 • 고단백질 공급원	• GMO가 많아 소비자들이 기피	• 소시지, 너겟, 햄 등
완두	• GMO, 글루텐으로부터 자유로움	• 식감이 좋지 않음	• 다짐육 등
버섯(균류)	• 단백질 함량이 매우 높음 • 저지방	• 생산 과정 및 조건이 까다롭고 오래 걸림	• 버거, 소시지, 그릴 등
해조류	• 영양성분이 매우 우수	• 냄새와 맛이 좋지 않음	• 다짐육, 햄 등

 

2) 식물성 대체육 생산공정

⓵ 방사법

□ 분리대두단백을 원료로 사용. 제조공정이 다소 복잡하고 상대적으로 비싼 분리단백을 원료로 하기 때문에 단가, 운영비 등이 비싼 단점 존재. 나이론 방사공정과 유사

○ 분리단백을 알칼리성 용액에 용해 -> 방사구를 통과시켜 섬유 생성 ->　산성용액에 응고 -> 연속적인 롤을 이용한 연신공정 -> 완성

○ 압출성형에 비해 상대적으로 고가이기 때문에 육류 대체식품(햄, 닭고기, 쇠고기, 생선 또는 베이컨 등)으로 판매

 

② 압출성형공정

□ 압출기 내의 압력, 열 및 기계적 전단력 등에 의해 고기와 흡사한 조직감을 재현하는 방법

○ 탈지대두분 또는 대두농축단백 등 분말 원료를 사용.

○ 혼합원료의 수분함량과 가열온도 및 가열시간에 따라 생산물의 특성조절 가능

○ 건조된 상태로 제품의 보관 및 운송이 용이하다는 장점이 있지만 단백질 제품 제조 시 다시 수화해야하고 이 과정은 조직감을 저하. 이 때문에 사출시 온도를 급격히 낮추는 냉각장치를 이용하여 조직의 팽창을 최대한 억제, 훌륭한 조직감의 섬유구조를 갖게 하는 방식을 많이 사용

○ 압출 공정기술은 크게 저수분(수분함량 40%)과 고수분(수분함량 80%)으로 분류

- 고수분은 수분함량 차이로 유통기간이 저수분 대체육 대비 짧지만, 육류와 식감이 유사하다는 평가를 받고 있음. 고수분 공법은 압출 공정 과정 중 냉각 다이를 사용하여 섬유 조직의 부피가 늘어남을 방지함

- 저수분은 제품이 건조되어 보관되기 때문에 유통기한이 길다는 장점이 있음

 

< 그림 >  쌍축압출성형기를 이용한 식물성 대체육 고수분 압출성형공정

 

③ 증기조직화(Steam texturization)

□ 수분이 함류된 대두단백질을 고압증기를 내뿜는 가압 반응기에 연속 노출시키면 조직화가 이루어지고 이후 원통형 배럴을 통과하여 배출되는 방식으로 생산

○ 밀가루, 농축 또는 분리 단백질 사용.

 

④ 냉동조직화(Freezing texturization)

□ 두부와 같이 열변성된 단백질을 사용. 일본의 전통식품인 고리두부(탈수두부)가 대표적인 예

○ 두부 생성 후 영하 5°C 내외의 온도에서 동결과정을 거친후 영하 1°C 내외에서 3주동안 보관 이후 기계적 압축 및 열풍건조를 통하여 수분함량이 17~18%에 도달할 때까지 건조과정을 거쳐 생산. 긴 유통기한으로 운송 및 저장에 용이하여 대량생산에 적합