[헬스컨슈머] 일반식이, 근육 증가, 체중 감소 등 개인별 정밀 영양 맞춤 설계 가능한 ‘3차원(이하 3D) 식품 프린팅’ 기술이 개발됐다.

농촌진흥청(이하 농진청)은 쌀을 3D 식품 프린팅 잉크 재료로 쓸 수 있도록 소재 가공 기술을 개발하고, 쌀의 영양성분을 조절해 목적에 따라 프린팅할 수 있도록 적절한 배합비를 설계했다.

농진청은 3차원 식품 프린팅의 경우 2006년 알려지기 시작했다며 그동안 초콜릿, 치즈 등을 출력하는 데 사용됐으며, 최근에는 개인맞춤형 영양에 활용할 수 있는 첨단 식품 기술(푸드테크) 도구로 주목받고 있다고 소개했다. 

그리고 현재 3차원(3D) 식품 프린팅용 잉크로 사용할 수 있는 식품 종류가 한정적이라 주식 농산물의 활용도를 높이고, 한 끼로 충분할 만큼 영양이 풍부한 잉크 개발 등이 필요했다고 그 취지를 밝혔다.

이에 연구진은 쌀을 전통 가공 기술 중 하나인 팽화(뻥튀기처럼 곡물을 부풀리는 것) 처리해 잉크를 제조했고 그 결과, 고형분 배합비 범위가 20~30%로 넓어도 안정적으로 출력이 잘 되는 것을 확인했다고 덧붙였다. 

이와 함께 쌀에 포함된 탄수화물과 단백질 성분을 각각 소재화해 쓰임에 따라 적절한 배합비를 설계했다고 안내했다. 

농진청은 쌀에 단백질이 5~7% 함유돼 있으나 대부분 전분질이라며 평소에는 밥으로 만들어 먹는 과정에서 영양소 섭취 비율을 조절하기 어려운데, 쌀 속 성분을 소재화해 적절한 비율로 배합하면, 개인에 맞는 쌀 요리를 만들 수 있다고 강조했다.

또 일반 식이는 탄수화물 4, 단백질 1로, 근육 증가를 위해서는 탄수화물을 2 또는 3, 단백질을 1로 출력하며 이는 체중 감소를 원한다면, 탄수화물 1, 단백질 1로 비율을 조절, 출력하면 된다고 안내했다.

농진청은 이번 연구 결과를 국제학술지 Journal of Food Engineering(IF 5.5)에 게재했으며, 특허출원인 쌀 원료 기반 3D 푸드 프린팅 잉크 제조방법도 완료했다.

 

□ 팽화미 : 쌀 단백질 소재 배합비별 영양성분 함량 표

쌀 중심 잉크 용도	배합비	탄수화물	단백질	칼로리
일반 식이	4:1	75.20	17.20	369.6
근육량 증가	3:1	70.50	21.50	368.0
	2:1	62.04	28.38	361.68
체중 조절	1:1	47.00	43.00	360.0

농진청 발효가공식품과 송진 과장은 “3차원 식품 프린팅은 맞춤형 영양, 창의적인 요리 경험, 새로운 식사 형식을 가능하게 하는 첨단 식품 기술 도구로 주목받고 있다”며, “개인맞춤형 소비가 뜨는 요즘, 3차원 식품 프린팅에 적용해 영양 맞춤형 식단을 제공하고 식사 준비 시간을 획기적으로 줄이는 기술 기반을 확보했다는 데 의의가 있다”고 말했다.

 

 

□ 쌀 기반 잉크의 영양성분 배합별 식품 프린팅 인쇄 결과 확인

○ 쌀알에는 단백질이 5~7% 정도 함유되어있으나 대부분 전분질이므로 쌀밥을 그대로 먹는 과정에서 영양소 섭취 비율을 조절하기 어려움. 그러나 쌀에 있는 각 성분을 소재화해 3D 식품 프린터 등으로 프린팅하면 개인별로 설계해 이용 가능