맛을 보존하기 위해 얼리는 것… 그리고 지구상의 생명? Abi의 CAS 기술 살펴보기

 

 

맛을 보존하기 위해 얼리는 것… 그리고 지구상의 생명? Abi의 CAS 기술 살펴보기

Freezing to Save Flavor . . . and Life on Earth? A Look at Abi’s CAS Technology

 

냉동 식품이 해동되면, 액체가 흘러나와 식품의 풍미를 상당 부분 잃어버리게 됩니다. 그러나, 그 신선한 풍미를 유지할 수 있는 냉동 기술이 있습니다. 오와다 노리오라는 소규모 작업장 주인이 개발한 이 기술은 CAS라고 불리며, 첨단 의약품뿐만 아니라 식품 산업에서도 사용되고 있습니다.

 

 

오와다 노리오(Ōwada Norio)
주식회사 아비의 사장 1944년 도쿄 출생. 1966년 대학 중퇴 후, 아버지의 회사인 오와다 제조에 입사. 제과 제조 장비 개발 시작. 1989년 아비의 회사를 물려받아 1998년 아비의 사장이 되었다. 2009년 경제산업성에서 주최하는 모노즈쿠리 일본 대상 특별상을 수상했고, 2011년에는 황수포장을 받았다.

 

입맛을 사로잡는 기술 개발

냉동고 제조업체 아비의 사장인 오와다 노리오 씨는 자신을 겸손하게 “작업장 주인”이라고 부릅니다. 그는 자신의 기술에 대해 이야기할 때 표정은 변하지 않지만, 목소리에는 흥분이 묻어납니다. 또한 그가 말할 때 전문 용어가 거의 사용되지 않습니다. 그는 전문 공과대학에서 공부한 적이 없다고 설명합니다. 그의 말에 따르면, 그의 주된 관심사는 농부와 어부, 요리사, 소비자를 어떻게 하면 가장 만족시킬 수 있을 것인가 하는 것입니다.

“아버지는 제가 장인이 되라고 가르치셨기 때문에, 제가 무슨 엔지니어인 척할 수는 없습니다. 장인의 관심사는 미래의 사용자의 얼굴에 미소를 짓게 하는 것이고, 그것으로 충분합니다. 저는 처음에는 제과용 주방 기계를 만들면서 도쿄 아라카와에 있는 아버지의 공장에서 판매하러 다녔습니다.”

 

 

아버지를 돕기 시작한 지 7년 후인 1973년, 그는 휘핑크림을 얼릴 수 있는 장치를 만들라는 임무를 맡았습니다. 당시에는 저온과 해동 과정으로 인해 물이 분리되어 버터 같은 상태로 남게 되기 때문에 나중에 사용하기 위해 얼리는 것은 불가능하다는 것이 일반적인 상식이었습니다. 그러나 동시에, 그 도전은 매력적인 도전이었습니다. 휘핑 크림은 신선한 상태에서는 쉽게 상하기 때문에 다루기가 어려웠고, 냉동할 수 있다면 사람들은 언제든지 좋아하는 크림 퍼프와 다른 페이스트리를 먹을 수 있을 것입니다.

“저는 기계를 만들었기 때문에 재료에 대해 전혀 몰랐습니다. 저는 크림을 담을 수 있는 냉동고를 만들 수 있도록 도와줄 사람이 있는지, 그리고 아침에 와서 함께 공부할 수 있는지 알아보기 위해 이 재료들을 만드는 회사들을 찾아다녔습니다. 우리가 방문한 모든 곳에서 거절당했지만, 식물성 기름 생산업체인 후지 오일이 마침내 동의했습니다.”

오와다는 후지 오일에서 공부한 후 자신의 공장으로 돌아가 그곳의 숙련된 장인들과 함께 디자인 작업을 했습니다. 1975년, 그의 노력은 결실을 맺어 신선한 휘핑 크림을 나중에 사용할 수 있도록 성공적으로 냉동할 수 있는 세계 최초의 냉동고를 개발했습니다.

프랑스에서 공부한 적이 있는 일본의 파티시에가 새로 나온 냉동 크림을 발견하고 프랑스의 엘리트 직업학교에 그것을 추천했습니다. 이로 인해 냉동고가 프랑스에서 사용되기 시작했고, 그 결과 프랑스 최고의 장인(요리 및 기타 직업의 마스터에게 수여되는 상)으로 인정받은 한 셰프가 이 기계를 이용해 다양한 재료를 냉동하는 실험을 진행하게 되었습니다. 그러나 그 실험 결과, 이 기계를 제과류에만 사용할 수 있다는 사실이 밝혀졌습니다.

“그 말을 듣고 저는 프랑스에 가서 냉동고가 케이크용이기 때문에 다른 신선한 재료에는 별로 유용하지 않다고 설명했습니다. 그러자 그들은 제가 다른 요리에 사용할 수 있는 냉동고를 만들면 도와주겠다고 했습니다. 그들은 제가 케이크용으로 성공한 것을 보고, 신선한 해산물과 채소용으로도 똑같이 할 수 있을 것이라고 생각한 것입니다. 그래서 미슐랭 스타 레스토랑을 방문했는데, 그곳에서 프랑스 요리에 신선한 재료가 얼마나 중요한지 알게 되었습니다. 일반적인 방법으로 냉동된 재료가 프랑스 요리에 적합하지 않다는 것을 정말로 이해하게 되었습니다. 그 열정은 저에게 정말로 영감을 주었고, 프랑스 사람들이 좋아할 만한 냉동고를 만들고 싶다는 생각이 들었습니다.”

 

냉동고용 마이크로파 기술

1989년 아버지의 회사를 떠나 독립한 후, 오와다는 냉동 기술에 대한 연구 개발을 계속했습니다. 고급 프랑스 요리의 경우, 재료는 냉동 후에도 자연 그대로의 맛을 유지해야 합니다. “먹을 수 있는 상태”와 “맛있는 상태”는 같은 것이 아닙니다. 재료가 해동되면, 아미노산과 같은 풍미 성분을 함유한 물이 흘러나와 해동된 음식의 풍미를 약화시키는 물방울이 생깁니다.

오와다는 그 원인이 냉동 과정에서 세포가 파괴되기 때문이라고 추측했고, 그의 연구의 주요 초점은 그 파괴를 방지하는 방법에 있었습니다. 기존의 급속 냉동 장비는 섭씨 영하 40도에서 영하 50도까지 냉각된 바람을 사용하여 세포막을 빠르게 냉각하지만 내부와 외부 온도차가 발생합니다. 그는 이로 인해 세포가 파열된다는 것을 깨달았고, 내부와 외부 모두를 균일하게 냉각할 수 있는 방법을 찾기 위해 노력했습니다. 그때 그는 전자레인지 기술을 떠올렸습니다.

“전자레인지가 분자를 진동시켜 균일하게 가열하는 것처럼, 냉동실 안팎의 온도를 균일하게 조절할 수 있다면 본래의 맛을 보존할 수 있을 거라는 생각이 들었습니다. 냉동실 안에 약한 자기장을 만들어 물 분자를 진동시켜 뭉치지 않게 한 다음, 균일하게 얼릴 수 있을 거라는 생각이 들었습니다!”

그의 예측은 옳았습니다. “1998년에 우리는 드립 손실이 없는 냉장 시스템을 개발하는 데 성공했습니다. 그 냉동 식품을 먹었을 때, 입안에 신선한 맛이 가득 차는 순간은 정말 행복한 순간이었습니다. 한때 개발이 중단되고 재정적으로 큰 어려움을 겪기도 했지만, 그때는 맛의 타임머신을 발견한 것 같았습니다. 그해에 특허를 받았습니다.”

그는 자석 기반 냉동 시스템을 CAS(Cells Alive System)라고 명명했습니다. 단순한 냉동 기술을 넘어 식품의 세포 구조를 손상시키지 않고 맛을 보존하는 기술입니다. 이 기술은 계속해서 개선되어 왔으며, 이제는 기존의 냉동고에 설치하여 식품의 신선도를 보존할 수 있게 되었습니다.

 

 

 

이 이미지는 전통적인 순간동결 방식과 CAS(세포 활성화 시스템) 동결 방식이 세포에 미치는 영향을 비교 설명하고 있습니다. 각각의 방식이 어떻게 수분 분자를 다루고 세포막을 어떻게 영향을 미치는지를 보여줍니다:

1. 세포 동결 전:
   • 세포막: 세포를 구성하는 막.
   • 물: 세포 내부의 물 분자.
   • 풍미 성분: 세포 내 다양한 맛을 나타내는 요소.
2. 전통적 순간동결 방법:
   • 빠른 동결: 물 분자가 큰 얼음 결정을 형성.
   • 세포파열: 큰 얼음 결정이 세포막을 찢어 맛이 새어나감.
3. CAS 방식:
   • 플래시 동결: 세포 활성화 시스템을 사용하여 빠르게 동결.
   • 미세 얼음 결정 형성: 얼음 결정의 크기가 작고 분산되어 세포 파열을 최소화.

이 비교는 CAS 방식이 식품의 맛과 질감을 보존하는 데 더 효과적임을 시사합니다. 크고 불규칙한 얼음 결정이 많이 생성되는 전통적 동결 방식과 달리, CAS 동결은 얼음 결정을 작고 균일하게 만들어 세포 파열을 줄이고, 따라서 맛과 영양소의 유실을 최소화합니다.

 

 

 

이 이미지는 랍스터 세포가 동결 과정에서 어떻게 다르게 반응하는지 보여주는 전자 현미경 이미지입니다. 비교는 전통적인 순간 동결 방식과 CAS(세포 활성화 시스템) 동결 방식 사이의 차이를 강조합니다:

1. 전통적인 순간 동결 후:
   • 세포가 파열되었습니다. 이미지에서 세포의 구조가 붕괴되어 큰 공간이 보이며, 세포막이 손상되어 있음을 볼 수 있습니다. 이는 동결 과정에서 형성된 큰 얼음 결정이 세포막을 찢어 놓았음을 나타냅니다.
2. CAS 동결 후:
   • 세포가 원래 모양을 유지하고 있습니다. CAS 기술을 사용하여 동결된 세포는 더 작은 얼음 결정을 형성하여 세포 구조의 손상을 최소화합니다. 이 방식은 세포의 물리적 손상을 효과적으로 줄여 식품의 질감과 맛을 보존하는 데 도움이 됩니다.

이 비교는 CAS 동결 기술이 식품의 세포 구조 보존에 얼마나 더 효과적인지를 시각적으로 잘 보여 줍니다. CAS 방식은 랍스터와 같은 식품의 품질을 유지하는 데 중요한 기술로서, 세포의 무결성을 유지하면서 동결하는 현대적인 접근법입니다.

 

 

 

이건 3년 된 거예요.” 오와다가 냉동실에서 생 뱅어를 꺼내 먹어보라고 말하며 말했습니다. 그날 아침에 잡은 생선처럼 신선한 맛이 납니다. CAS를 사용하면 생선, 육류, 채소, 과일을 맛, 색, 향의 저하 없이 장기간 보존할 수 있습니다. 이 기술은 와인과 사케를 보존하는 데에도 사용할 수 있습니다. 음식의 세포가 파열되지 않기 때문에 필요한 만큼 신선도를 유지할 수 있고, 원할 때 언제든지 풍미를 완전히 복원할 수 있습니다.

 

 

이 이미지에서 오와다 사장은 냉동고에서 CAS(Cells Alive System) 냉동 식품 포장을 꺼내는 모습을 보여줍니다. 그는 실험실 가운을 입고 있어 식품 기술과 관련된 실험실 또는 통제된 환경일 가능성이 높습니다. CAS 냉동 기술은 세포 손상을 최소화하는 방식으로 식품을 얼려서 기존 냉동 방식보다 식품의 질감과 맛을 더 잘 보존하는 것으로 알려져 있습니다. 오와다 사장이 이번 시연에 참여함으로써 식품 보존에 있어 이 기술의 중요성을 강조하고 실제 환경에서 이 기술의 실용적인 적용을 보여줄 수 있게 되었습니다.

 

CAS로 외딴 섬 문제 극복

현재 과일, 채소, 육류, 생선 생산자부터 식품 가공 회사, 레스토랑, 백화점, 슈퍼마켓에 이르기까지 다양한 곳에 약 2,600대의 CAS가 설치되어 있습니다. 지바현 나가레야마에 위치한 아비 본사에 위치한 CAS 식품 가공 연구소는 지속적으로 기술을 개선하고 저비용 장비를 개발해 왔습니다. 또한 그 장점을 활용할 수 있는 장소의 범위도 넓혔습니다.

예를 들어, 멀리 떨어진 오키섬의 일부인 시마네현 아마의 민관 합동 기업은 도쿄 지역의 요식업계와 소비자에게 직접 판매를 통해 CAS 냉동 신선 오징어와 굴의 판매를 늘리고 있습니다. 섬과의 거리가 멀기 때문에 배로 장시간 운송한 다음 트럭으로 운송해야 하기 때문에 신선도를 제공하는 데 가장 큰 장애물이었습니다. 하지만 CAS를 통해 생산자는 갓 잡은 수산물의 맛을 더 오래 보존할 수 있습니다. 어민들의 판매 수입 증가는 젊은 층의 수산업 유입에도 도움이 되고 있습니다.

해외 13개국에 약 100대의 CAS 냉동고가 설치되었으며 특히 미국, 프랑스, 태국, 중국 등에서 문의가 쇄도하고 있습니다. 프랑스 최고의 셰프들은 CAS를 무시하는 경향이 있었지만, 이제는 미슐랭 스타 레스토랑에서 식재료 보존을 위해 CAS를 사용하고 있습니다.

 

 

의료 및 엔지니어링 협업 확대

CAS는 세포를 파열시키지 않고 동결할 수 있기 때문에 의학 연구 및 유사 분야에서도 활용되고 있습니다. 특히 재생 의학 연구자들이 관심을 갖고 장기 보존에 활용하고 있습니다. 교토대학교 iPS 연구 및 응용 센터에서 CAS 냉동고를 운영 중이며, 공학 분야에서도 공동 연구 프로젝트가 진행되고 있습니다.

 

 

사진에서 오와다 사장은 의료 연구를 위해 특별히 설계된 CAS((Cells Alive System) 기술이 적용된 LAB-1 기기를 선보이고 있습니다. 이 장치의 목적은 세포를 살아있게 유지하여 의학 연구 및 치료에 사용되는 세포의 품질과 생존력을 잠재적으로 향상시키는 것입니다. 양복을 입은 오와다 사장이 이 장치를 시연하며 의료 현장에서의 실용적인 활용을 강조하고 있습니다. 이 장치는 작고 휴대가 간편해 다양한 연구 환경에 쉽게 통합될 수 있을 것으로 보입니다. 이 기술은 중요한 세포 물질의 건강과 기능을 유지함으로써 의학 연구의 성과를 향상시킬 수 있는 유망한 이점을 제공합니다.

 

오와다는 이 기술을 더욱 확산시키고 싶다고 말합니다. 그는 단순히 사업 성장에만 관심이 있는 것이 아니라 CAS가 피할 수 없는 미래의 식량 위기를 해결하는 데 도움이 될 수 있다고 믿습니다.

“25년 후에는 세계 인구가 100억 명을 넘어설 것이라고 합니다. 현재 세계 인구는 77억 명이고, 이미 5억~6억 명이 식량을 안정적으로 확보하지 못하고 있습니다. 20억 명이 더 늘어난다면 얼마나 통제 불능 상태가 될지 상상해 보세요. 우리가 아무것도 하지 않는다면 부유층만 식량을 확보하게 될 것입니다. 농작물 수확량은 해마다 오르락내리락합니다. 중요한 것은 잉여가 있을 때 농작물을 저장하고 비축하여 더 안정적으로 판매하고 구매할 수 있도록 하는 것입니다. 그러면 양쪽 모두 거래가 더 쉬워집니다. CAS를 사용하면 신선한 농산물을 장기간 보관할 수 있어 해동했을 때 갓 수확한 듯한 맛을 유지할 수 있습니다. 농부들은 가격 변동에 대한 걱정을 덜 수 있고, 소비자들은 가격 안정성을 더 누릴 수 있을 것입니다.”

 

 

오와다가 꿈꾸는 기술의 미래는 먼 미래의 환상처럼 보이지만, 오와다의 생각은 멀리 내다보고 있습니다. “핵전쟁이나 환경 파괴로 인해 지구가 사람이 살 수 없게 된다면 이 기술이 유용하게 쓰일 수 있다고 생각합니다. 인간은 이미 난자를 수정할 수 있는 기술을 가지고 있습니다. 다양한 생물의 알을 CAS로 얼려서 우주선에 실어 보낼 수 있습니다. 그런 다음 사람이 살 수 있는 세계를 발견하면 그 알을 되살려 지구의 생명을 이어갈 수 있습니다. 팬데믹으로 혼란스러운 지금과 같은 불확실한 시기에는 과거에는 공상 과학 소설로만 여겨졌던 것들을 생각해 볼 필요가 있습니다.”

 

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Freezing to Save Flavor . . . and Life on Earth? A Look at Abi’s CAS Technology

 

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