3D 프린터를 이용한 치즈생산 가능성

  아일랜드 Cork 대학교 식품영양대학 연구자들은 3D 프린터를 이용하여 소비자가 원하는 영양성분을 지닌 가공치즈의 생산가능성을 제시하였다. 식품공학 학술지에 발표된 이번 연구에서 3D 프린터를 이용하여 생산된 치즈는 보다 부드럽고, 덜 딱딱하며, 보다 잘 용해된다는 점이 확인되었다. 이번 연구에서는 3D 프린팅을 위한 소재로 시중에서 판매되는 가공치즈를 이용하였다.

  이번 연구의 목적은 3D 프린팅을 이용한 생산과정(용해, 성형, 응고)이 시중에서 판매되는 가공치즈의 조직, 유동성 및 미세조직에 어떤 영향을 미치는지를 확인하기 위한 것이었다.     

방법

  이번 연구를 위해 미처리치즈, 용해 및 프린팅(분당 4~12mL의 속도로 사출성형)을 통해 생산된 치즈에 대한 조사가 이루어졌다. 이를 위해 75°C에서 12분 동안 용해시킨 후 3D 프린터를 이용하여 각각 높고 낮은 사출속도로 가공치즈의 프린팅을 실시하였다.

  그런 다음 미처리치즈, 용해 및 프린팅에 의해 만들어진 치즈에 대해 조직묘사분석, 유동성분석, 비색법(比色法), 공초점레이저현미경(CLSM) 등을 이용한 조사가 이루어졌다.

연구결과

  연구결과 미처리치즈에 비해 용해 및 프린팅을 이용해 생산된 치즈샘플은 49% 정도 덜 단단했고, 14~21% 정도 더 높은 용해성을 나타냈다. 또한 치즈의 경도(硬度)는 미처리치즈에 비해 45~49% 정도 낮은 것으로 나타났다. 필자들은 3D 프린터에 의한 전단(剪斷)효과가 용해과정을 거치는 단일효과에 비해 가공치즈의 조직감에 보다 중요한 영향을 미친다고 했다.

  단백질 형태의 붕괴, 지방입자의 형태와 크기의 변화 등이 단백질조성의 약화를 초래해 보다 부드럽고 잘 용해되는 치즈생산을 탄생시켰다. 3D 프린터를 이용하여 생산된 치즈의 높은 접착성과 부드러움은 3D 프린터에 의한 전단(剪斷) 과정에서 배출된 표면 지방량의 증가에 의해 설명될 수 있다고 연구자들은 설명하였다.

연구의 가능성

  3D 프린터에 의한 식품생산은 기하학적 구조의 유연성, 조직감 및 풍미 등에 있어서의 맞춤형 영양이란 측면에서 다양한 가능성을 제공한다고 저자는 설명했다. 그러나 연구팀은 보다 다양한 분야에서의 응용을 위해, 3D 프린터를 이용한 식품생산이 식품의 미세구조, 식감 등에 미치는 영향 등에 대한 추가적인 연구가 필요하다고 했다.

출처: DAIRYreporter.com(by Jim Cornall, 2017. 3.15)
번역: 낙농정책연구소 소장(영남대 명예교수) 조석진