일본 포장기술 편람(포장학 체계의 구축) - 5 “식품포장”의 재료, 기술의 개발 방향

[YDfamily]

4-5 “식품포장”의 재료, 기술의 개발 방향

1980년 이전의 기술개발의 방향은, 새로운 포장재료, 포장기계를 개발하고, 이것을 식품에 적용하여 제품을 만들고, 유통시키고, 소비자에게 제공해 간다고 하는 것이었다(도4.9 좌).

도4.9 1980년대의 식품 포장에 있어서 큰 변화, 패러다임 시프트

이들의 기술개발에 있어서 중요한, 식품 포장학의 중심으로 되는 생각은, “식품의 포장, 포장된 식품은 어떻게 해야 할까”, “어떤 포장식품이 이상적일까”, 라고 하는 것이고, 이를 위해 사람, 사회와 환경, 자연의 양면으로 보면 “포장에 어떤 기능이 요망되고 있을까”를 판단하고, 그리고 “포장자재의 특성 등에 관한 어떠한 지식이 필요할까”, “식품의 품질, 특성 등에 관한 어떠한 지식이 필요할까” 라고 하는 양면에서 접근이 필요하다.

식품포장의 연구는, 식품과 포장자재의 품질, 특성 등에 관한 지식이 대화하는 곳에서 태어나고, 필요로 되는 지식에는 “포장식품부터 포장재료로, 식품소재로, 포장기계로” 리고 하는 흐름이 중요하다(도4.9 우).

식품 포장학은, 이러한 실천과학의 중심을 담당하고, 이러한 생각에 기초하는 연구 중에서 서서히 모습을 나타내 오는 것 같다.

또한, 포장기계 전문가 나카이 에이이치(中井英一)씨가 “포장기계의 기본적인 고려사항은, 물품의 형상, 특성을 기계에 맞춰 가는 것인데, 시대와 함께 이 사고방식이 변해왔다” 라고 이야기하였다. 포장기계의 타구치(田口)씨는, 슈크림의 무균 포장 시스템의 개발로 “포장기계를 식품에 맞춘다” 라고 고심 끝에 이야기하였다.

1980년대가 되어, 많은 청과물이 포장기계로 포장되게 되어 “포장기계를 대상물에 맞춘다”는 것이 매우 중요하게 되어 왔다. 현재는 포장기계가 청과물의 주장을 귀 기울이게 되어, 식품포장 기계학이 태어난 것이라고 생각하고 있다.

여기서, 몇가지의 포장식품의 예를 들어 “식품포장학”에 대해서 생각해 본다. 예를 들어, 청과물을 포장하는 경우에는 표 4.1에 나타난 대로 다양한 요건을 파악해야 한다.

표4.1 청과물 선도 유지 포장에 있어서 연구 과제

1. 청과물의 특성 파악
 (1) 각 온도에서의 호흡량, CA(MA) 조건의 파악
 (2) CA(MA) 효과의 유무와 정도
 (3) 에틸렌 작용의 유무와 정도
 (4) 저온 장해, 이산화탄소 장해의 유무와 정도

2. 유통온도 제어
 (1) 확실한 예냉, 유통환경의 저온화, 저온 관리기술, 시스템의 이용

3. 선도유지 기술의 평가
 (1) 선도유지 기술의 원리의 해명
 (2) 선도유지 효과를 나타내는 습온도, 가스 농도, 청과물의 생리 특성(특히 호흡량) 등의 조건의 해명
 (3) 선도유지 효과의 재현성의 확인
 (4) 품질저하의 조건과 사고 방지책의 명확화

4. 필름 포장, 기능성 골판지 포장
 (1) 가스 투과성을 달리하는 재질, 두께, 특성의 선택
 (2) 수증기 투과성의 제어, 에틸렌 제거 등

청과물에 관해서는, 종래, 작물학, 원예학이나 식물 생리학 등에서 연구되어 오고 있었고, 대사 기구를 명확히 하기 위한 연구 축적은 꽤 있었지만, 포장할 때에 필요한 청과물의 특성에 관한 데이터는 아쉽게도 아직 적다. 이 이유는 청과물 포장에 관한 전문 연구가가 없었기 때문이라고 생각하고 있다. 청과물의 선도 유지는, 청과물의 특성을 이해하여 포장 자재를 선택, 개발한다고 하는 방향의 접근이 중요하고(도4.10 좌), 앞으로, 기존의 학문 영역의 지식의 도입을 포함하여, 막대한 연구 축적이 필요로 되는 분야이다. “청과물 포장학”은 식품학 중의 식품 재료학과 식품 생화학에 자리를 잡고 있다고 생각되고, 앞으로 상세히 연구될 필요가 있는 중요한 연구 분야이다.

한편, 포장식품을 살균하는 경우에는 이미 많은 살균 기술이 개발되어 있고, 이들의 기술에 관한 기초 연구는, 미생물학, 식품 위생학이나 살균 공학, 기계 공학, 계측 공학, 전자기학 등, 많은 기존의 학문 영역에서 행해지고 있다. 그리고, 실제로 포장에 필요한 지식은, 막대하게 축적되어 있는 지식의 내에서 자유롭게 취해 이용하는 것이 가능하게 까지 되어 있다.

식품의 품질 유지의 면에서 미생물 제어를 생각한 경우, 식품의 품질(풍미나 색조 등)이나 안전성을 희생으로 하지 않는 지의 반성이 필요하다. 필요 이상의 고온 시간 장시간 살균이나 과잉으로 부적절한 첨가물의 이용은 억제하고, 품질이 우수한 제품을 만드는 데에는 어떠한 품질 유지 기술과 포장재료, 유통 조건이 요망될지를 생각하는 것이 중요하다(도4.10 우).

이렇게 진행한 살균이나 미생물 제어의 분야에 관해서도, 포장에만 존재하는 문제도 있고, 이러한 문제에 관한 연구도 지식의 축적, 체계화와, 앞으로, 식품 포장학을 심화하는데 매우 중요하게 될 것이다.

도4.10 청과물의 선도 유지포장(좌). 레토르트 식품, 무균포장 식품(우)의 포장 설계의 프로세스의 고려 방법

포장식품에서는, 포재에 pin hole이 생기면 치명상으로 되는 케이스가 매우 많이 있다. 현재, pin hole에 관한 문제의 대다수는, 대상 요법적 대응이 되고 있는 것이 실정인데, 정말로 pin hole의 문제를 해결하도록 생각해 보면, “왜 pin hole이 생기는 것일까” 라고 하는 메커니즘을 우선 해명할 필요가 있다. Pin hole의 발생에는, 포장재료와 식품의 어떠한 특성이 관여하고 있는지를 명확하게 할 필요가 있고, 여기에는 포장 재료학적, 식품 재료학적, 역학적 연구의 심화가 필요하고, 경우에 따라 계측 공학적인 연구도 필요하게 된다.

Pin hole의 문제를 해결하기 위해서는, 매우 많은 지식을 필요로 하는데, 현장에서는, 지식의 체계적 집적에 대해서 아직 충분하다고 말할 수 없는 상황이다. 식품 이외의 물품에서는, pin hole의 문제는 중요한 문제로 되고 있는 것일까? 품질에 대해 치명적인 손상을 주는 경우는 어떤 것일까? 이러한 방향에서부터도, 또 한번 pin hole의 문제 전체를 재검토할 필요가 있다.

식품고의 접점에서 생기는 포장 자재의 물리적 특성에 관한 문제는 다수 있고, 학문적으로도 크게 어렵고, 흥미 있는 문제가 많이 포함되어 있다.