8.4.7 측정결과의 고찰
8.4.1에 제시하였던 각 파우치의 포장 재료의 고유 특성의 측정 결과 내 4개의 대표 데이터를 표8.4에 정리하여 나타내었다.
표8.4 시판 레토르트 파우치의 HACCP성의 검증 사례
관리항목 | 샘플코드 / 재료구성 |
재료구성 | PET12/Al7/CPP70 | PET12/Ny15/Al7/CPP70 | PET12/Ny15/Al7/CPP80 | SPR15/CPP60 |
샘플코드 | A | B | C-d | D-b | E |
용착온도[액상화] (℃) ※1 | 148 | 150 | 150 | 140 | 144 |
용착면 용융 개시온도 (℃) | 140 | 145 | 143 | 132 | 137 |
레토르트 온도와 용착면 용융 개시 온도의 차 (℃) ※2 | 19 | 24 | 22 | 11 | 16 |
추천 용착면 온도 범위 (℃) | 150-165 | 150-165 | 150-170 | 140-175 | 148-175 |
HS 강도 (N/15mm) | 39-53 | 39-56 | 45-68 | 54-78 | 33-48 |
용착면 온도의 조절 목표치 (℃) | 158 | 158 | 160 | 153 | 162 |
자재의 용착면 온도 응답(테프론 커버) 95응답 (s) | 1.47 | 1.53 | 1.82 | 1.20 | 0.67 |
적정 최고운전속도 조건 ※3 (압착시간/가열체 표면온도) | [s/℃] 0.30/218 | 0.32/220 | 0.41/211 | 0.37/220 | 0.28/222 |
※1: MTMS의 열특성 측정에 따름
※2: 용착면 용착 개시온도 -121℃
용착면 용착 개시온도; ≒ 5N/15mm의 HS 강도가 출현하는 용착면 온도
※3: 용착면 온도 응답 데이터는 시뮬레이션으로, 표층재의 가열을 180℃ 이상 한정한 경우
셈플 E는 170℃ 압착압; 0.10~0.15MPa, 커버 테프론; 0.1mm
샘플 코드 A의 데이터를 HACCP 관리 지표로 이동하면 이하와 같이 된다.
* 용착 개시온도 (HS 강도가 5N/15mm 초과): 140℃
* 레토르트 온도와 용착 개시온도의 차: ΔT = 19℃
(레토르트 온도를 121℃로 하면)
* Heat sealant의 액상화 온도: 150℃
* 가열 상한 용착면 온도: 160℃ (각도법 시험 데이터로부터)
* 추천 용착면 온도 범위: 147~160℃ (박리 에너지와 HS 강도: 25N/15mm 이하와 edge 찢어짐 발생의 하한 온도로부터)
* 표층재의 열변성온도: 170℃ 추천 용착면 온도의 상한과 대하게 되는 온도
* 용착면 온도의 조절 목표치: 154℃ (추천 범위의 중앙) [±6.5℃]
8.4.8 가열 온도와 가열 시간의 선택
HS강도/용착면 온도의 기본 데이터 자체에 HS의 HACCP 보증에 필요한 3가지 제약 조건
① 레토르트 온도와 용착면의 연화 온도의 overwrap 시비
② 레토르트의 HACCP 규정의 (25N/15mm)의 보증
③ 핀홀, edge 끊어짐의 발생의 리스크가 있는 과 가열의 회피
의 진단 map을 도8.20에 나타내었다. 과 가열의 조건은 샘플 코드 A를 표시하고 있다. HS 강도의 그래프가 3가지의 제약 조건과 overwrap 하지 않는 영역이 가열의 적정 영역으로 된다. 적정범위의 확인은 가능한데, 실제의 가열 온도와 가열 시간의 설정은 이 결과로부터는 불가능하다. 포장재료의 열용량으로부터 결정되는 용착면 온도 응답의 데이터로부터 운전 조건의 선택이 필요하다. 도8.19의 데이터로부터 용착이 달성되는 가열 온도의 시기의 표층부를 포함하여 과 가열이 일어나지 않는 가열 온도를 선택한다. 샘플코드 A의 경우, 가열 온도가 223℃일 때 압착 시간이 0.35초에서 목표한 용착면 온도인 154℃가 얻어진다. 이 때의 재료의 표면 온도는 179℃를 나타내고 있다. 이 온도는 표층재 등의 열변성이 보여지는 170℃를 넘어가고 있다. 가열온도가 203℃의 경우는 0.42초에서 154℃가 얻어진다. 이 때의 표층재의 온도는 169℃이고, 표층재 등의 열변성의 상한 온도대로 되고 있다. 183℃에서는 0.54초로 되어 표층온도는 164℃에서 제한 온도 이하로 되고 있다. 이 결과 동적인 가열조건으로서 가열체의 표면 온도의 상한은 203℃로 결정할 수가 있다. 가열시간이 길어지게 되어 163~170℃ 부근의 가열 조건을 선택하면 표층재의 over heat는 회피 되고, HS의 가열의 신뢰성은 매우 높아진다. 이 결과로부터 레토르트 포장의 HS의 HACCP의 보증 항목을 lab base에서 확인 가능하였다. 재료 구성이 같아도 각 메이커에 따라 특성이 꽤 다른 점을 알 수 있따. 적정 가열범위의 상세한 설정 법은 9.6에서 설명한다.