미래 고기의 재료는 무엇일까? 해조류 vs 미생물 단백질

식물성 단백질만으로 고기를 만들 수 있을까? 이제 대체육 산업은 콩과 밀을 넘어, 바다와 미생물에서 새로운 단백질 자원을 찾고 있다. 해조류와 미생물 단백질은 각각 영양학적 우수성과 생산 효율, 환경 지속 가능성 면에서 기대를 모으며, 차세대 단백질 원료로 떠오르고 있다. 이 글에서는 이 두 원료의 특징과 산업화 가능성을 종합적으로 비교하고, 앞으로의 대체육 원료 전략에 어떤 시사점을 주는지를 분석한다.

대체육 원료로서 해조류 기반 단백질의 특성과 기능성

대체육 원료로 이용 가능한 해조류는 다시마, 미역, 김, 스피룰리나, 클로렐라 등 다양한 종류로 구성되며, 이들 중 일부는 높은 단백질 함량과 독특한 식이섬유, 미네랄, 항산화 물질 등을 포함하고 있다. 특히 청색 또는 녹색 조류 계열은 전체 건조 중량의 50% 이상이 단백질로 구성되어 있을 만큼 농도가 높으며, 식물성 단백질로서 아미노산 구성도 비교적 우수하다. 또한 해조류는 지구상의 대부분의 작물보다 생장 속도가 빠르며, 별도의 경작지나 담수 자원이 필요하지 않아 환경 부담이 낮다는 평가를 받는다. 해조류에서 추출한 단백질은 특유의 감칠맛을 제공하며, 이로 인해 고기 대체 식품의 풍미 향상에 기여할 수 있다. 일부 연구에서는 해조류가 조직감 형성에도 효과가 있다는 결과가 보고되었으며, 이는 대체육에서 식감 재현에 중요한 요소가 된다.

미생물 단백질의 생산 방식과 장점

미생물 단백질은 효모, 곰팡이, 박테리아, 조류 등의 미생물을 이용하여 단백질을 대량 생산하는 기술이다. 이 기술은 일반적으로 발효 기반 바이오리액터에서 이루어지며, 고정된 온도, 산소, 영양 조건에서 효율적으로 단백질을 생성한다. 대표적으로 ‘퀀(Quorn)’은 곰팡이 계열 미세균류인 휘사리움 베네나툼(Fusarium venenatum)을 이용하여 식물성 고기 텍스처를 구현한 제품으로 잘 알려져 있다. 미생물 단백질의 가장 큰 장점은 생산 환경에 영향을 거의 받지 않는다는 점이다. 예를 들어 기후 변화, 병해충, 토양오염 등의 외부 요인 없이도 공장 내부에서 안정적으로 생산이 가능하므로, 대체육 생산의 안정성과 지속 가능성을 높이는 데 유리하다. 또한 배양 조건을 제어함으로써 특정 아미노산 조성, 조직감, 색상 등을 정밀하게 설계할 수 있다는 것도 경쟁력으로 작용한다.

영양학적 측면에서의 비교

해조류 단백질과 미생물 단백질은 각각 독특한 영양학적 특성을 가진다. 해조류는 단백질 함량이 높은 편이며, 비타민 A, B군, C, 철, 요오드, 마그네슘 등 다양한 미량 원소를 풍부하게 함유하고 있어 대체육의 영양 강화에 효과적이다. 특히 스피룰리나와 클로렐라는 항산화 활성과 면역 강화 기능이 뛰어나 건강기능식품 시장에서도 각광받고 있다. 반면 미생물 단백질은 필수 아미노산 함량이 우수하며, 특히 BCAA(분지사슬아미노산) 함량이 높아 운동 후 회복 식품이나 근육 생성 보조 식품으로 활용 가능성이 크다. 또한 일부 미생물은 비타민 B12를 자연적으로 생성할 수 있어, 비건 식단에서 부족하기 쉬운 B12 보충원으로도 유의미하다. 다만 미생물 단백질은 식이섬유, 항산화 물질 등에서는 해조류보다 다소 낮은 수치를 보이므로, 목적에 따라 선택적 활용이 필요하다.

가공 적합성과 산업화 가능성

가공 과정에서 해조류는 수분 함량이 높고 점성이 있어 텍스처 구현에 제한이 있을 수 있다. 특히 대체육 제조 시 조직화, 성형, 고온 처리 등에서 고기와 유사한 물성을 확보하는 데 해조류 단백질은 다소 취약하다는 지적이 있다. 그러나 최근에는 해조류에서 텍스처를 강화하는 추출 및 구조화 기술이 개발되고 있으며, 이를 통해 고기 섬유와 유사한 질감을 구현하는 제품도 등장하고 있다. 반면 미생물 단백질은 본래 섬유형 구조를 가지고 있어 대체육 가공에 적합하며, 물리적 압출, 열가공, 향미 첨가 등 다양한 공정에 쉽게 적용된다. 또한 미생물 배양 과정에서 향미 조절이 가능하므로, 대체육의 ‘비고기 맛’ 문제를 해결하는 데도 효과적이다. 현재 많은 기업이 미생물 단백질 기반의 햄버거 패티, 소시지, 너겟 등을 출시하고 있으며, 식품 외에도 애완동물 사료나 영양 보충식 등으로도 시장을 확장하고 있다.

환경 지속 가능성과 생산 효율 비교

해조류는 바다에서 성장하므로 경작지, 비료, 살충제, 담수 자원이 필요하지 않으며, 이산화탄소 흡수 능력까지 뛰어나 탄소 중립 식품으로 주목받는다. 일부 해조류는 해양 환경 정화에도 기여할 수 있어, 생산 자체가 환경 보호 활동으로 연결되는 사례도 있다. 반면 미생물 단백질은 폐쇄형 시스템에서 배양되기 때문에 외부 자원 의존성이 적고, 일정한 품질과 생산량 확보에 유리하다. 다만 배양 공정에서 에너지 소비가 높은 편이며, 전력 소모와 발열 문제가 지적되고 있다. 따라서 두 원료 모두 환경적으로 장점을 가지고 있으나, 구체적인 생산 방식과 에너지 믹스에 따라 환경성과가 달라질 수 있다. 전력을 재생 가능 에너지로 전환할 경우, 미생물 단백질의 탄소 배출도 상당 부분 낮아질 수 있다.

대체육의 미래를 이끄는 해조류와 미생물 단백질

해조류와 미생물 단백질은 각각 고유한 장점과 한계를 지니고 있으며, 대체육 산업의 다양성과 지속 가능성을 확대하는 데 핵심적인 역할을 수행할 수 있다. 해조류는 영양적 풍부함과 환경적 우수성을 갖추고 있으며, 향미와 건강 기능성 측면에서 매력적인 원료다. 반면 미생물 단백질은 생산 효율성과 조직감 구현에 뛰어나 대체육 가공에 적합하며, 기술 통제를 통해 제품 품질을 정밀하게 설계할 수 있다. 두 원료는 경쟁 관계라기보다 상호 보완적 역할을 수행할 수 있으며, 실제로 일부 기업은 두 가지 원료를 혼합하여 기능성과 가공성을 모두 확보하는 시도를 하고 있다. 대체육 산업이 고도화될수록 단일 원료보다는 다양한 단백질 자원의 조합이 요구될 것이며, 해조류와 미생물 단백질은 이러한 융합형 전략의 중심에 설 가능성이 크다. 이들의 발전은 단순한 식품 기술을 넘어, 환경과 건강, 미래 식량 문제를 통합적으로 해결하는 열쇠가 될 것이다.