"hy 중앙연구소는 균주를 발굴하고 기능성을 개발하고, 개발한 소재로 제품화하는 역할을 한다. 원료뿐만 아니라 완제품까지 자사 공장에서 생산해 외부에 공급하고 있다."
양준호 hy 중앙연구소 연구기획팀장은 지난 23일 경기 용인 hy 중앙연구소에서 열린 '프로바이오틱스 클래스' 행사에서 이같이 말했다. 이날 행사에서는 연구시설 투어와 실험 체험, 연구진 설명이 이어지며 hy의 프로바이오틱스 연구 과정 전반이 공개됐다.
hy가 프로바이오틱스 클래스를 통해 공개한 중앙연구소는 단순 연구시설을 넘어 균주 발굴부터 제품화·양산 전 검증까지 이어지는 통합 플랫폼에 가까웠다.
hy 중앙연구소는 1976년 설립된 국내 식품업계 최초 기업부설 연구소라고 한다. 현재 5000여 종 이상의 균주 라이브러리를 보유하고 있고, 균주 발굴·기능성 검증·제품화까지 전 과정을 자체 수행한다고 양 팀장은 설명했다.
양 팀장은 "국내 식품기업 중 기초 연구를 병행하는 사례는 드물다. 균주 발굴부터 산업화, 유통까지 이어지는 구조가 경쟁력"이라며 "실제로 hy는 자체 개발 균주 비중이 90% 이상으로, 외산 균주 의존도를 크게 낮춘 상태"라고 했다.
현장에서는 인삼, 김치 등 다양한 원료에서 미생물을 분리해 배양하고, 수십 시간의 배양 과정을 거쳐 단일 균주를 선별하는 과정이 공개됐다. 이후 안전성, 장 정착성 등을 평가해 최종적으로 '스트레인 넘버(strain number)'를 부여한다.
또 영하 80도에서 균주를 보관하는 '셀 뱅크'와 대량 균주 선별을 위한 자동화 장비도 확인할 수 있었다.
신소재개발팀은 프로바이오틱스의 기능성 연구를 담당한다. 현장에서는 면역 반응(항염증)과 DNA 손상(노화) 관련 실험이 시연됐다.
김주연 hy 중앙연구소 신소재개발팀 팀장은 "프로바이오틱스는 장 건강뿐 아니라 면역, 노화 등 다양한 영역과 연결된다"며 "기능성이 확인된 균주를 중심으로 소재화를 진행하고 있다"고 설명했다.
실제 hy는 피부, 면역, 체지방 감소 등 기능성에 대해 식약처 개별인정을 받은 원료를 확보하고 있으며, 마이크로바이옴 기반 연구도 확대 중이다.
이날 투어에서 가장 눈길을 끈 곳은 유제품팀의 파일럿 플랜트였다. 연구소 내에 구축된 파일럿 플랜트는 실제 공장을 축소한 '미니 생산라인'이다.
파일럿 플랜트에서는 배양액 생산 후 균질화(입자 미세화), 당류·향료 혼합, 발효 음료 제조까지 전 공정이 구현된다.
이응석 hy 중앙연구소 유제품팀 팀장은 "실험실에서 만든 제품을 양산하기 전에 공장 조건에 맞춰 설계된 파일럿 플랜트에서 테스트를 진행한다"며 "위생성, 안정성 등을 확인하고 데이터를 축적해 실제 생산에 반영한다"고 설명했다.
균질기 장비를 활용해 배양액에 고압을 가하는 과정도 시연됐다. 이 과정을 통해 거칠었던 배양액이 부드러운 상태로 변하면서 최종 제품 형태에 가까워진다. 이 팀장은 "배양만 끝난 상태의 원액은 거칠고 시큼한 맛이 강하다"며 "균질화와 배합 과정을 거쳐 소비자가 마시기 쉬운 발효유로 완성된다"고 설명했다. 실제로 배양을 마친 원액을 맛보니 시중에서 판매하는 야쿠르트와는 다르게 신맛만 느껴졌다. 이후 제조 과정을 다 거친 뒤 과일향과 농축액 등을 첨가하니 시중에서 판매하는 야쿠르트와 유사한 단 음료가 됐다.
연구소에서 개발된 균주와 공정은 파일럿 플랜트를 거쳐 실제 제품으로 이어진다. 연구와 생산의 간극을 줄이는 구조다.
hy는 장 건강 중심이던 유산균 연구에서 피부, 면역, 체지방 감소 등 다양한 영역으로 효능을 넓히기 위한 연구도 진행하고 있다. hy 중앙연구소 내 신성장팀이 기존 프로바이오틱스 연구를 넘어 기능성 확장에 초점을 맞춘 조직이라는 설명이 이어졌다.
최근 소비자 요구가 장 건강을 넘어 피부 개선, 면역 강화, 체지방 감소 등으로 다양화되면서 연구 방향도 빠르게 확장되는 추세다. 이에 따라 신성장팀은 국내외 대학 및 연구 기관과 협업해 기능성 입증 연구를 진행하고 있다.
일부 기능성은 식약처 인증을 획득하며 상용화 단계에 진입했다. 이를 통해 기존 발효유 중심 제품에서 기능성 프로바이오틱스 제품으로의 전환도 가속화되고 있다.
또한 장내 미생물 생태계를 의미하는 마이크로바이옴 연구에도 집중하고 있다. 개인별로 다른 장내 환경에 따라 프로바이오틱스 효과가 달라지는 만큼, 이를 분석해 보다 정밀한 기능성 개발로 이어가겠다는 전략이다.
최일동 hy 중앙연구소 신성장팀 팀장은 "프로바이오틱스가 장 건강을 넘어 소비자들의 니즈에 맞춰 기능성의 과학적 근거를 확보하고, 이를 산업화까지 연결하는 것이 목표"라고 했다.