과일의 “세척”을 바꾸는 신기술: 농약 제거와 신선도 유지를 동시에 노리는 생분해성 워시의 가능성

슈퍼마켓에서 사온 사과나 포도를 먹기 전에 물로 씻는다.
많은 가정에서 당연하게 행해지는 이 동작에는 두 가지 기대가 담겨 있다. 하나는 표면의 오염물이나 잔류 농약을 최대한 제거하고 싶다는 안심감이다. 또 하나는 어렵게 산 과일을 조금이라도 더 오래 신선하게 유지하고 싶다는 생활 감각이다.

그러나 실제로는 "깨끗이 씻는 것"과 "오래 보관하는 것"은 별개의 과제로 다루어져 왔다. 씻으면 표면의 일부는 떨어지지만, 과일은 건조하기 쉬워지고, 자른 사과는 갈색으로 변하며, 포도는 시간이 지나면서 쪼그라든다. 농약 잔류에 대한 불안과 식품 손실 문제는 모두 친숙하면서도 동시에 해결하기 어려운 주제였다.

여기에 새로운 선택지로 등장한 것이 캐나다 브리티시컬럼비아 대학의 연구팀이 개발한 생분해성 과일용 워시다. 연구팀은 전분 나노 입자, 탄닌산, 철을 조합한 세정 및 코팅 기술을 발표했다. 이 기술의 특징은 단순히 표면을 씻어내는 것만이 아니다. 농약 잔류를 제거한 후 과일 표면에 매우 얇은 보호막을 만들어 수분의 증발이나 변색을 억제하는 것을 목표로 하고 있다.

다시 말해, 이것은 "씻고 끝"인 세정제가 아니라 "씻은 후에도 작용하는" 과일 케어 기술이다.

주역은 전분, 탄닌산, 철

이번 기술에 사용된 소재는 듣기 어려운 화학 약품이라기보다는 식품 과학의 영역에서 비교적 친숙한 것이다.

전분은 옥수수나 감자 등에 포함된 탄수화물로, 식품의 농도나 필름 형성에도 관여한다. 탄닌산은 차나 와인의 떫은맛에 관계하는 식물 유래 폴리페놀의 일종이다. 철은 영양소로도 알려진 원소다.

연구팀은 이것들을 조합하여 금속-페놀 네트워크로 덮인 전분 나노 입자를 만들었다. 탄닌산과 철이 결합함으로써 농약 분자를 표면에서 떼어내는 구조가 생긴다. 게다가 그 입자는 과일 표면에 얇은 막을 형성하여 과일의 호흡이나 수분 이동에 영향을 미치면서 건조나 열화를 늦춘다.

여기서 중요한 것은 이 막이 "두꺼운 왁스처럼 덮는 것"이 아니라 연구팀이 "통기성이 있는 두 번째 피부"에 가까운 것으로 설명하고 있는 점이다. 과일을 밀폐하는 것이 아니라 외관이나 식감을 유지하기 쉽게 하는 얇은 보호층으로 설계되어 있다.

물세척·베이킹 소다보다 높은 제거율

연구에서는 사과의 표면에 티아벤다졸, 아세타미프리드, 이미다클로프리드 등의 농약을 부착시켜 각종 세정 방법으로 얼마나 제거할 수 있는지를 비교했다.

결과는 상당히 명확하다. 티아벤다졸에서는 수도물에 의한 세정이 약 48%, 베이킹 소다가 약 65%, 일반 전분이 약 61%였던 반면, 새로운 워시는 85%를 초과하는 제거율을 보였다. 아세타미프리드에서는 약 93%, 이미다클로프리드에서는 약 89%의 제거가 보고되었다.

이 숫자만 보면 "물세척보다 훨씬 강하다"고 받아들일 수 있다. 실제로 SNS에서도 이 제거율에 놀라는 반응이 많이 보였다. 특히 "86~94%의 농약 잔류를 제거한다"는 헤드라인은 확산되기 쉬워 식품 안전에 관심이 있는 층에 강하게 울렸다.

하지만 여기에는 주의점도 있다. 이번 연구에서 대상이 된 것은 주로 과일 표면에 남은 농약이다. 농약의 종류나 사용 시기에 따라서는 성장 중인 식물 조직에 들어가는 것도 있으며, 그러한 잔류는 나중에 씻어서 완전히 제거하는 것은 어렵다. 즉, 이 기술은 "모든 농약 문제를 없애는 마법"이 아니다. 어디까지나 표면 잔류를 줄이기 위한 유망한 수단으로 봐야 한다.

포도는 15일 후에도 통통하고, 자른 사과는 변색이 덜하다

이 연구가 흥미로운 것은 세정력뿐만 아니라 보존성에도 초점을 맞추고 있는 점이다.

연구팀은 포도와 자른 사과를 사용하여 신선도 유지 효과도 조사했다. 미처리 포도는 15일 동안 크게 수분을 잃고 쪼그라든 외관이 되었다. 한편, 새로운 워시로 처리한 포도는 수분 감소가 억제되어 외관도 더 통통한 상태를 유지했다. 보고에서는 미처리 포도가 약 45%의 중량을 잃은 반면, 처리된 포도는 약 21%에 그쳤다고 한다.

자른 사과에서도 마찬가지로, 처리된 것은 갈변이 늦고 수분 손실도 적었다. 자른 사과가 갈색으로 변하는 것은 가정에서도 자주 보는 현상이지만, 이는 외관의 문제에 그치지 않는다. 식품은 먹을 수 있는 상태여도 외관이 나빠지면 쉽게 버려지기 때문이다. 즉, 신선도 유지는 식품 손실 감소에도 직결된다.

세계에서는 식품의 손실이나 폐기가 큰 문제가 되고 있다. 특히 과일이나 채소는 상하기 쉬워, 운송, 보관, 소매, 가정의 각 단계에서 손실이 발생한다. 비록 몇 일이라도 신선도를 연장할 수 있는 기술이 실용화되면 가정의 절약뿐만 아니라 유통 전체의 폐기 감소에도 연결될 가능성이 있다.

왜 SNS에서는 찬반이 갈렸는가

이 연구는 과학 뉴스 계열 미디어나 대학 발표를 통해 확산되어 Reddit, Facebook, LinkedIn, Instagram 등에서도 다루어졌다. 반응은 크게 세 가지로 나뉜다.

첫 번째는 기대의 목소리다.
"과일의 농약이 걱정되었다", "아이들에게 과일을 자주 먹이는 가정에는 고맙다", "식품 손실을 줄일 수 있다면 실용화해 주었으면 좋겠다"는 반응이 보였다. 특히 소재가 전분, 탄닌산, 철이라는 점은 '자연 유래', '생분해성'이라는 단어와 연결되기 쉬워 호의적으로 받아들여졌다.

두 번째는 실용화에 대한 관심이다.
"가정용 스프레이가 될 것인가", "슈퍼마켓이나 출하 시설에서 사용할 수 있는가", "비용은 얼마나 되는가"라는 시점에서의 코멘트가 많았다. 연구팀은 현시점에서는 가정의 주방보다도 세정 조건이나 농도, 폐수 관리를 컨트롤하기 쉬운 수확 후 처리 시설에서의 이용이 현실적이라고 하고 있다. 원재료 비용은 사과 1개당 몇 센트 규모로 추정되고 있어 상업적 이용의 허들은 극단적으로 높지 않을 가능성이 있다.

세 번째는 냉정한 의문이나 회의적인 반응이다.
Reddit의 과학계 커뮤니티에서는 "애초에 규제된 농약 잔류는 대부분의 경우 극히 저농도가 아닌가", "실험에서는 연구팀이 농약을 부착시킨 샘플을 사용하고 있으며, 실제 상업 유통 후의 과일과 얼마나 일치하는가", "물세척으로도 약 절반이 떨어진다면 추가로 얻을 수 있는 건강상의 의미를 알고 싶다"는 논의가 있었다.

이 반응은 중요하다. 왜냐하면 농약 잔류의 '제거율'과 소비자의 '건강 위험 감소'는 동일하지 않기 때문이다. 가령 표면 잔류가 크게 줄었다 하더라도 원래의 잔류량이 규제치를 크게 밑돌고 있는 경우, 건강 면에서 어느 정도의 차이가 있는지는 별도로 평가가 필요하다. 또한 실험실에서의 조건과 실제 수확 후 처리, 유통, 가정에서의 사용 조건은 다르다.

한편, 회의적인 반응 중에도 "신선도 유지의 효과는 클지도 모른다", "식품 손실 감소의 관점에서는 흥미롭다"는 평가가 보였다. 즉, 이 기술의 가치는 "농약을 제거한다"는 것에만 두기보다는 "농약 잔류 감소"와 "신선도 유지"를 동시에 노릴 수 있는 점에 있다.

“자연 유래”라도 안전 평가가 필요

이 기술은 생분해성이며, 식품에 친숙한 소재를 사용하고 있다. 그러나 "자연 유래"나 "생분해성"이라는 말만으로 안전성이 보장되는 것은 아니다.

SNS에서도 "자연이기 때문에 안전하다고는 할 수 없다", "실제로 과일에 남는 성분을 먹게 되는 것이 아닐까"라는 지적이 있었다. 이는 가장 타당한 의문이다. 식품에 직접 접촉하는 기술인 이상, 잔류하는 성분의 양, 섭취했을 경우의 영향, 알레르기나 장기적인 사용, 안전 기준과의 일치성 등을 확인할 필요가 있다.

연구팀은 철의 잔류량에 대해서는 안전한 범위에 들어간다고 추정하고 있지만, 실용화에는 더 많은 과일·채소에서의 시험, 상업 조건에서의 검증, 규제 당국에 의한 심사가 필요하다. 특히 가정용 스프레이로 판매할 경우, 사용하는 양이나 씻는 방법이 사람에 따라 다를 수 있어, 업무용보다도 안전 설계가 어려워질 가능성이 있다.

또한 현재의 미국 FDA 등의 일반적인 소비자용 조언에서는 과일이나 채소는 흐르는 물로 씻는 것이 권장되고 있으며, 비누, 세제, 시판의 농산물 세정제 사용은 권장되지 않는다. 이는 세정제 자체의 잔류나 효과의 불확실성이 있기 때문이다. 이번 신기술이 장래에 사용되려면 이러한 기존의 식품 안전 가이드라인과의 관계도 정리되어야 한다.

가정의 수도꼭지가 아니라, 먼저 유통 현장에서

원 기사에서도 강조되고 있듯이, 이 워시가 곧바로 가정용 상품으로 매장에 나오는 것은 아니다. 현실적인 첫 번째 용도는 수확 후의 가공·세정 시설이다.

업무용 시설이라면 세정 시간, 농도, 온도, 물의 처리, 재사용, 폐수 관리를 표준화하기 쉽다. 과일의 종류나 농약의 종류에 따라 최적 조건을 조정하는 것도 가능하다. 가정에서 사용하는 경우에 비해 품질 관리와 안전 관리가 쉽다.

이 점은 실용화를 생각하는 데 있어 매우 크다. 식품 기술은 연구실에서 잘 되는 것만으로는 부족하다. 대량의 과일을 단시간에 처리하고 맛이나 외관을 손상시키지 않으며 비용을 억제하고 규제를 통과하고 소비자에게 받아들여져야 비로소 의미를 가진다.

그러나 만약 상업 시설에서 사용할 수 있게 된다면 소비자는 특별한 작업을 하지 않아도 더 신선도가 오래가고 표면 잔류가 적은 과일을 손에 넣을 가능성이 있다. 이는 가정용 스프레이보다도 오히려 현실적이고 큰 임팩트를 가질지도 모른다.

이 연구가 던지는 진정한 질문

이번 기술은 "농약을 얼마나 두려워해야 하는가"라는 단순한 이야기가 아니다. 오히려 현대의 식품 유통이 안고 있는 여러 문제를 하나의 표면 처리로 어디까지 개선할 수 있는가라는 질문을 던지고 있다.

농약 잔류에 대한 불안.
과일의 신선도 저하.
식품 손실.
운송 중의 품질 저하.
가정에서 다 먹지 못하고 버려지는 과일.
그리고 소비자가 "안심하고 과일을 먹고 싶다"고 느끼는 심리.

이 모든 것을 한 번에 완전히 해결하는 기술은 아니더라도, 세정과 보존을 동시에 생각하는 발상에는 가치가 있다. 과일의 표면은 단순히 오염을 제거하는 장소가 아니라, 신선도를 유지하고 폐기를 줄이며 소비자의 신뢰를 지탱하는 접점이 될 수 있다.

SNS상의 반응이 기대와 의문으로 나뉜 것도 자연스러운 일이다. 식품 안전에 관련된 기술은 숫자가 클수록 주목받는 한편, "그 숫자가 현실의 생활에 어떻게 작용하는가"가 엄격하게 묻힌다. 이번 워시도 제거율의 높이만으로 이야기하면 오해를 초래할 수 있다. 실제로 중요한 것은 어떤 과일에, 어떤 농약에, 어떤 조건에서, 얼마나 효과가 있으며, 얼마나 안전하게 사용할 수 있는가라는 축적이다.

그럼에도 연구의 방향성은 매력적이다. 과일을 씻는다는 일상적인 행위에 식품 과학의 새로운 레이어가 더해지려고 하고 있다. 수도꼭지 아래에서 몇 초 씻고 끝이었던 세계에서 수확 후의 표면 설계를 통해 "깨끗이 하는 것"과 "오래 보관하는 것"을 양립하는 세계로.

이 기술이 정말로 사회에 구현될 수 있을지는 앞으로의 시험과 규제, 비용, 소비자의 받아들이기에 달려 있다. 하지만 적어도 과일의 신선도와 안전을 둘러싼 논의에 새로운 시점을 가져온 연구인 것은 틀림없다.

출처 URL

Phys.org에 의한 기사로, 연구의 개요, 세정