식품 3D프린팅 쿠키, 속을 바꾸면 씹는 시간과 포만감이 달라질까
안녕하세요. 3D프린팅·CNC·다양한 소재 전문 플랫폼 기업 아이컨택입니다.
같은 양의 반죽으로 쿠키를 만든다면, 속을 다르게 채워도 먹는 경험이 달라질까? 식품 3D프린팅 쿠키의 내부 구조를 다룬 동료 심사 전 사전 공개 논문 ‘FoodFab’의 답은 바꾸는 방법에 따라 다르다. 속의 무늬를 바꾸면 씹는 시간이 달라졌고, 속을 성기게 채우면서 쿠키를 키운 실험에서는 느끼는 포만감도 달라졌다.
AI 개념 이미지: 속의 채움률과 바깥 크기가 다른 식품 3D프린팅 쿠키를 보여준다. 실제 실험 쿠키의 사진은 아니다.
식품 3D프린팅 쿠키의 속은 어떻게 바꾸나
식품 3D프린팅은 반죽을 정해진 경로에 따라 놓아 형태를 만드는 방식이다. 쿠키의 속에서는 재료를 놓는 길을 바꾸거나, 그 길 사이를 얼마나 촘촘히 채울지 정할 수 있다. 앞의 선택이 ‘채움 무늬’, 뒤의 선택이 ‘채움률’이다.
무늬만 바꾸면 속을 지나는 길은 달라져도 필요한 반죽량과 모델의 바깥 크기는 거의 같다. 반대로 채움률을 낮추면 속에 들어가는 반죽이 줄어든다. FoodFab 연구진은 남은 반죽을 바깥쪽에 써서 같은 양으로 더 큰 쿠키를 만들었다.
속의 차이는 겉에서 알아보기 어렵다. 단단한 위아래 층이 내부를 덮고 있기 때문이다. 연구진은 내부 구조가 쿠키의 강도를 바꿔 씹는 방식과 시간에도 영향을 줄 가능성을 살폈다.
구운 뒤 속의 구조가 무너지면 설계한 채움 무늬와 채움률을 쿠키에 남기기 어렵다. FoodFab 연구진이 시험한 재료 중 쿠키 반죽 출력물은 굽고 나서 모양·크기·내부 구조를 가장 잘 유지했으며, 3D 모델과의 평균 오차는 ±0.5mm였다.
채움 무늬를 바꾸면 무엇이 달라지나
첫 실험은 허니컴, 힐베르트, 직선 무늬를 비교했다. FoodFab 논문에 따르면 세 쿠키는 모두 채움률 25%였고, 한 개의 무게는 15g(오차 약 0.10g), 열량은 150cal(±1cal)로 맞췄다. 씹는 시간은 근전도 센서로, 느끼는 포만감은 참가자 설문으로 측정했다.
연구진이 측정한 쿠키 한 개의 평균 씹는 시간은 허니컴 무늬 84.2초, 힐베르트 무늬 72.2초, 직선 무늬 61.6초였다. 무늬에 따라 씹는 시간은 달랐지만, 포만감의 통계적으로 유의한 차이는 확인되지 않았다.
채움률과 쿠키 크기가 함께 바뀌면
다음 실험은 무늬를 허니컴으로 고정하고 같은 양의 반죽을 사용했다. FoodFab 논문에 따르면 채움률 39%인 쿠키의 평면 크기는 40×40mm, 55%인 쿠키는 35×35mm, 70%인 쿠키는 25×25mm였다.
연구진이 측정한 세 쿠키 한 개의 평균 씹는 시간은 채움률이 낮고 큰 순서대로 45.30초, 36.35초, 26.0초였다. 참가자가 설문으로 보고한 평균 포만감 증가폭도 같은 순서로 43.8%, 38%, 31.75%였고, 연구진은 세 조건의 각 쌍 사이에서 유의한 차이를 보고했다. 채움률과 크기가 함께 달라진 조건에서 얻은 결과다.
아이컨택의 시선에서 이 비교는 쿠키 설계의 기준을 분명하게 만든다.
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