일본포장기술 편람(식품의 포장) - 30 냉동식품(4)

[YDfamily]

2) 냉동식품에 요구되는 포장 기능

식품포장의 기본 기능으로서

· 품질 보호

· 생산성, 수송효율의 향상

· 상품성(가치)의 향상

이 있는데, 식품 개개의 성질에 대응하여 더욱 요구되는 기능이 있고, 냉동식품의 경우에도 상기 3기능외에 다음과 같은 기능이 요구된다.

① 내한성, 내한 강도

냉동식품의 보존 온도는 식품위생법에서 -15℃ 이하로 되어 있는데, 이것은 위생면의 최저 기준이고, 국제식품 규격 및 일본의 JAS에서는 모두 -18℃ 이하의 보존 기준을 채용하고 있다.

따라서, 제조 단계 및 유통 보관 단계에서는 -25℃ 이하의 저온 상태로 장기화에 걸쳐 유지되어야 하기 때문에, 이것에 견딜 수 있도록 포장 재료가 필요하다.

일반적으로 내한성이라고 불리는 저온에서 부서지기 쉽게 열화 하지 않는 성질만이 아닌, 저온화에 있어서 충격 강도, 또는 제품 주변부의 예리한 edge나 돌기 부분에 의한 찢김에 대한 강도 및 내 pin hole 강도 등의 내한 강도도 요구된다.

플라스틱 필름은 어느 정도의 내한성을 갖춘 것이 많은데, 일반적으로는 저온 하에서 경화 하여 늘어나기 어렵게 되고, 충격성에 대한 강도가 저하하는 경향이다.

내한 강도의 점에서는 연신 나일론, PET, OPP 등이 우수하고, 냉동 식품용 포장 재료의 주요한 소재로 되어 있다(도2.32).

도2.32 필름 물성의 저온 의존성

② 내수성, 내습성

냉동식품은 다수분계의 식품이기 때문에 변질 요인의 하나로 수분을 들 수 있다. 냉동식품의 경우, 수분은 미세한 빙결정의 상태로 존재하고 있는데, 동결 저온 하의 저습도의 환경에서는 수분이 외부로 승화되기 쉬운 상태로 되어 있다. 승화 증발에 의해 냉동식품의 외표면에서 건조가 생기면 표면 결정의 뒤에 다공질화가 되고, 표면적이 증대하여 더욱 건조가 촉진된다. 그 결과, 산화, 변색, 풍미 열화 등 이른바 냉동 화상이라 불리는 현상이 일어난다. 따라서, 보존 유통 단계에서의 건조를 막기 위해서는 수증기 투과성이 낮은 포장재료가 요구된다.

또한, 이용 단계에서 상온에 놓아두면 외기 중의 습도가 포장 표면에 결로하는 경우가 있고, 해동 시에 빙결정이 융해하여 생성하는 수분의 일부가 원래의 조직에 재흡수 되지 않고 drip으로서 스며 나오는 경우가 있다. 이러한 외부로부터의 물의 침입에 의한 젖음, 내부의 액즙이나 drip의 스며 나오는 것에 대한 내수성, 방수성도 중요한 기능이다.

③ 가스 barrier성

냉동식품은 유통 기간이 긴 데다가, 그 표면은 부분적으로 보면 탈수 상태이고, 건조되기 쉽고 산화되기 쉬운 상태로 놓여 지고 있다. 산화가 일어나면 변색, 이취, 풍미 열화가 진행되고, 품질의 저하로 이어지기 때문에, 가능한 산수 투과가 적은 포장이 요망된다.

또한, 산소 이외에도 향기 성분이 없어지거나 외부 환경으로부터의 이향의 방지, 또는 외기나 외기온과의 차단에 의해 내부 품질의 변화를 막는 각종 가스 barrier성이 우수한 포장이 사용되고 있다. 일반적으로는 저온이 될수록 산소 barrier성은 좋아지는 성질이 있다(표2.26). 실제의 냉동식품에서는 laminate 필름을 이용하는 것으로 가스 barrier성을 확보하고 있다.

표2.26 플라스틱 필름의 산소 투과율

	산소 투과율 (cc/sqm · 24h · atm, 0.1mm 두께)
	20℃	-20℃	-40℃
LDPE(P=0.926)	1,380	130	29.0
HDPE(P=0.951)	550	54.0	14.0
OPP	854	32	3.7
PVC (30% DOP)	920	72	14
PS	1,640	32	2.8
PET	18.4	2.9	0.39
Ny (Nylon 6)	4.6	0.12	0.014

④ 내열성

냉동식품의 포재에는 내한성이 요구되는 한편으로, 제조 가공 공정 중에 고온에서 가열된 내용물을 충전하는 hot pack이나, 조리 시에 포장된 채 그대로 가열되도록 내열성이 요구되는 경우가 있다. 특히 가열 해동을 받은 냉동식품에 있어서는, 대략 -50~100℃ 정도의 온도 변화에 대응 가능한 내열성이 필요하게 된다.

⑤ 내광성

최근에는 오븐이나 전자레인지에서 조리 가능하도록, 제조 공정 중에 전유(前油, 기름에 튀기다) 처리를 실시한 후에 냉동시키는 pre-fry 제품도 보이고 있다. 이들 pre-fry 제품이나 유기, 생선을 재료로 한 조리 제품 등의 다지계(多脂系) 식품의 경우에는, 단순히 산소 투과에 기초한 산화만이 아닌, 냉동 show case 안에서 장기간 형광등에 노출되는 경우의 자외선에 의한 지질의 산화 촉진이나 변색에도 유의하는 것이 필요하기 때문에, 차광성이 중요한 조건이다.

플라스틱 필름 단독으로 차광성에 우수한 것은 없지만, 플라스틱 필름에 알루미늄 증착한 것이나, 종이 carton, 알루미늄박 등의 소재가 이용된다.

⑥ 상품성을 높이는 기능성 포재

전자레인지의 보급과 함께, 냉동 식품은 전자레인지 조리 적성을 중시한 상품 개발이 진행되고 있다. 전자레인지의 가열 원리는 magnetron으로부터 발생하는 micro파에 물질 중의 쌍극자가 진동되어, 그 마찰에 의해 발열하는 것이다. 비 유전율과 유전 손실 계수의 누적이 클수록 발열향이 크게 되는데, 일반적으로 식품이 10~20인 것에 반해, 플라스틱 용기는 0.002~0.3으로 극히 작다. 따라서 포장 용기 채로 전자레인지에 넣어 데워도 냉동식품만 마이크로파에 의해 가열조리 되고, 포장용기는 거의 가열되지 않는다. 이 특징을 이용하여 다양한 전자레인지 대응 포장 용기가 개발되고 있다.

(A) 증기방출 기능 파우치

전자레인지에서 가열 조리 중에 파우치 내압이 높아지면 파대되는 것이 있고, 이것을 막기 위해 자동으로 증기를 파우치 외부로 내보내는 증기 방출 기능 부착 파우치가 개발되어 있다. 파우치의 seal 부분에 미리 약 seal부를 설계하고, 내압이 높아진 때에 그 부분이 박리하여 증기를 파우치 외부로 배출한다. 이 형태에서는 증기 방출의 부분이 파우치의 한쪽 면에 있기 때문에, 전자레인지 내에 올바르게 두기 위해 면을 식별 가능한 용이한 디자인도 중요하다.

(B) 발열 시트

피자 등을 전자레인지에서 가열 조리한 경우, 도달 온도는 최대애서도 물의 비점(100℃) 정도이기 때문에, 피자의 craft에 crispy감이나 구운 자국을 만드는 것이 어렵고 식감에 문제가 있는데, 이 문제를 해결하기 위해서 발열 시트가 개발되어 있다.

발열시트의 개발원리는 와(渦) 전류에 의한 joule열로 약 200℃ 정도의 가열이 가능하다. 기재로 적절한 두께의 알루미늄 증착을 설계하고, 마이크로파에 의한 알루미늄 증착 층에 와전류를 발생시켜, joule열에 의해 식품을 고온 가열하고, 구운 자국이나 crispy감을 부여한다.

(C) 기타

한번에 소비 불가한 경우에 트레이의 칸막이 부분에 미싱선을 넣어, 필요한 분만 가열 조리하여 남은 분량은 수납 가능하도록 한 소분 트레이이다. 핵가족화가 진행됨에 따라 니즈가 높아지고, 현재는 트레이 제품의 대대수를 차지하는 데에 이르렀다.

또한, “pilaf류”에 채용된 지퍼 부착 파우치는 가격이 높다고 하는 이유 때문에 일시적으로는 보급이 답보 상태였는데, 최근에는 내용물이 많은 “닭 튀김”이나 “냉동 야채” 등에 서서히 채용이 증가하고 있다.