(3) 가공식품, 유통과정에 있어서 냄새의 문제
도3.7은 식품의 가공 공정 및 유통 과정에서 발생하는 냄새의 모든 문제를 도시한 것이다. 식품의 풍미가 저하하는 원인에는 원재료의 변질이나, 첨가물이나 가공 조건의 문제, 제조 후의 변질, 저장, 유통환경이나 포장재료로부터의 이행 등이 열거된다.
식품이나 포재의 종류와 그 품질, 특성 등에 의해 냄새의 변화의 원인은 당연히 달라지는데, 이하에 실제로 일어난 사례나, 일어나고 있는 예에 대해서 열거하여 본다.
1) 포장하기 전에 이미 식품에 이취 혹은 이취의 원인이 있는 경우가 있다. 예를 들어 식품 공장 내의 벽 등에 도포된 도료의 냄새가 제조, 보관 중의 식품에 이행하는 것 등이 있다. 또한, 식품 첨가물의 사용량이나 사용법이 부적절한 경우에 발생하는 냄새의 문제 등이 열거된다.
2) 가열 살균한 식품에서는 살균 조건이 부적절하거나, 미생물 오염이 현저한 경우 등이 있다. 또한 가열 부족에 의해 미생물에 의한 변패가 일어나거나, 역으로 과한 가열에 의해 가열취의 발생 등이 일어나다.
3) 원료의 초기 균수가 많거나 pH가 높거나 하는 이유에 의해 보존료나 정균제 등의 효과가 충분히 발휘되지 못하는 경우가 있다.
4) 효소 작용에서는 원료의 자비 가열(예열)이나 데침(blanching) 등의 조건이 부적절한 경우, 냉동이나 건조 보존 중에도 서서히 이취가 발생하는 경우가 있다.
5) 식품의 성상이나 기대되는 shelf life에 맞는 포장 설계가 되지 않은 경우에 발생하는 이취가 있다. 예를 들어 식품의 품질 유지상으로 보아 포장재료의 가스 차단성이나 방습성, 차광성 등이 불충분 하거나, 포장 시의 잔존 산소량이 너무 많거나 하면 산화나 갈변 등의 화학 변화가 일어나거나 이취가 발생한다.
6) 포장식품이 유통 단계에서 과도하게 빛을 쬐거나, 밝은 곳에 장시간 방치된 경우, 식품 성분의 분해에 의해 이취가 발생하는 경우가 있다.
7) 포장 용기 자신에 이취가 있는 경우가 있다. 예를 들어, 포장 용기에 접착제나 인쇄 잉크 등의 용제가 잔류해 있거나, 포장 재료에 부적절한 첨가제를 사용하거나, 가공 시의 가열 온도가 너무 높으면 이취가 있는 포재로 된다. 최근 국내의 제품에서는 이러한 문제는 대부분 없어졌다고 생각한다.
8) Heat seal 조건이 부적절하여 플라스틱이 과도하게 가열되면 이 때에 발생한 이취가 식품에 이행하는 경우가 있다.
9) 저장, 수송 환경에 이취가 있고 저장, 수송 중에 포재를 통해 식품에 이취가 이행하는 경우가 있다. 예를 들어 냉동 옥수수와 냉동 감귤을 같은 냉동 창고에 저장했을 때, 옥수수에 감귤의 향이 이행한 사례 등이 열거될 수 있다.
10) 식품을 포장하는 것에 의해 포장 재료의 sealant 부분에 식품의 냄새 성분이 흡착되어 버리거나 좋은 냄새가 희미해 지고나, 냄새의 밸런스가 나빠지는 경우가 있다. 이러한 문제는 포장 재료를 바꾸는 것에 의해 처음으로 알아차리는 경우도 있다.
(4) 포장 재료의 냄새의 차단성, 저흡착성과 보향 성분
식품을 포장하는 경우, 필름의 휘발성 물질의 투과성은 내용 식품의 품질, 특히 풍미를 유지하는 데에 매우 중요하다. 휘발성 물질의 투과성은 필름의 종류에 의해 크게 다르고, 또한 투과하는 성분의 성질에 의해 크게 차이가 있다. 일반적으로는 PC(polycarbonate), PET(polyester), PVA(polyvinyl alcohol), EVOH(ethylene vinyl alcohol 공중합체), PVDC(polyvinylidene chloride) 도포, 적층 포재, PAN(polyacrylo nitrile)이나, 실리카 증착, 알루미나 증착, 알루미늄 증착 등의 각종 증착 필름, 알루미늄박 적층 필름 등의 포장 재료가 보향성에 우수하다. 또한 투과하는 향기 성분의 특성에 의해 투과하기 쉬운 포재, 투과하기 어려운 포재가 다르다는 것을 알 수 있다.
환경의 이취가 포장식품으로 이동하는 경우도, 필름의 휘발성 물질의 투과성이 크게 영향을 미친다. 가깝게 이취의 발생원이 있는 경우나 이취가 있는 창고, 컨테이너나 냉장고 등에 포장식품을 놓아 두면, 이향에 의해 종종 풍미의 열화를 일으킨다. 이들의 현상은 경험적으로 잘 알려져 있고, 최근에는 컵라면에 방충제의 향이 옮겨져 큰 문제가 된 사례가 있다.
식품의 좋은 향을 유지하기 위해서 휘발성 물질을 투과하지 않는 포장재료로 포장한 경우에도, 포장재료의 seal 층에 냄새 성분이 녹아 들어가 향이 감소하거나, 밸런스가 변화하거나 하여 풍미가 저하하는 경우가 있다. 감귤 즙도 그 일례이다.
플라스틱 파우치나 종이 용기 등은 heat seal이 가능하도록 내면에 PE나 PP 등이 적층 되어 있고, 이 seal 층에 과즙 등의 휘발성 물질의 흡착, 용해의 문제가 일어난다. 과즙 등의 냄새 성분은 우선 seal 층의 표면에 흡착하고, 필름 중에 용해하여, 외부에 일산(逸散)하게 되는데 무균 충전의 종이 용기 등에 알루미늄 박이 적층 되어 있는 경우에는 냄새 성분의 투과는 거의 일어나지 않고, 과즙 등과 seal 층의 사이에 냄새 성분의 농도가 일정한 비율로 평행에 도달한다. 냄새 성분이 seal 층에 용해되는 량은 포자와 냄새 성분과의 상호 친화성에 의존하고, 탄화수소계의 성분에서는 필름 내에 많이 녹아 들어가 친수성인 성분은 과즙 등의 안에 그대로 많이 잔류한다. 예를 들어 감귤 과즙의 향 성분은 탄화수소계의 리모넨(limonene) 이라고 하는 물질이고 olefin 필름 내에 용해되기 쉽고 그 결과로서 향 성분과 밸런스의 변화를 불러온다. 표3.22의 중의 1을 넘는 수치는 필름 중에 많이 용해되고, 수치가 적을수록 과즙 중에 많이 잔류하는 것을 나타내고 있다.
표3.23 각종 파단성 포재의 향기 차단성
필름 샘플 | LDPE 50 | OPP/PE 20/50 | PET/PE 25/50 | PC/PE 30/50 | PAN/PE 35/50 | K-OPP /PE 23/50 | K-ON /PE 17/50 | K-PVA /PE 15/50 | EVOH EF-E/PE 15/50 | EVOH EF-XL/PE 15/50 |
바닐라 에센스 오렌지 에센스 딸기 에센스 | XX XX XX | XX X X | X △ △ | X O △ | △ O △ | △ (△) △ | △ O △ | △ O △ | O O △ | O ◎ △ |
카레 파우더 마늘 파우더 커피 파우더 | XX XX XX | △ X X | X X (△) | △ △ △ | O △ ◎ | △ △ (△) | △ △ O | △ X (O) | △ △ ◎ | △ △ ◎ |
Linalool Geraniol Methylionone 박하 | XX XX XX XX | △ X X X | △ (△) △ △ | △ △ △ X | △ △ △ ◎ | (◎) ◎ △ O | O O △ O | ◎ ◎ (O) ◎ | ◎ ◎ ◎ ◎ | ◎ ◎ ◎ ◎ |
안식향산 prenylester 초산 isoamylester 안식향산 methylester | XX XX XX | X X X | X △ △ | X X X | △ X △ | △ △ △ | △ △ △ | O △ O | ◎ △ △ | ◎ △ △ |
투과시간:
XX 1시간 이내, X 1일 이내, △ 1주일 이내, ○ 2주일 이내, ◎2주일 이상, ( ) 향의 변화한 것 [쿠라레이 EVAL 기술자료]
동일 필름에 대한 휘발성 물질의 투과속도는 같은 관능기를 가진 화합물에서는 일반적으로 탄소수가 증가함에 따라 김소하는데, 일반적으로는 투과하는 향기 성분의 성질과 플라스틱 필름과의 친화성에 의해 그 투과성이 다르다. 예를 들어 PE나 PP와 같은 소수성 필름은 탄화수소나 에스터와 같은 소수성의 분자를 투과하기 쉽고, 반대로 나일론과 같은 친수성 필름은 알코올과 같은 친수성 물질을 투과하기 쉬워, 소수성 물질을 투과하기 힘들다고 하는 성질이 있다. 도3.8은 PP 적층 필름, 도3.9는 나일론 적층 필름에 대해서 에틸기, tert-부틸기를 가진 알코올과 초산 에스터의 투과성을 비교한 것이다. PP 적측 필름에는 알코올류보다 에스터 류의 쪽이 분자가 큼에도 불구하고 투과하기 쉽고 나일론 적층 필름에서는 알코올류의 쪽이 투과속도가 빠르다는 것을 나타내고 있다.
이들 결과는 향을 중요시하는 식품에서는 휘발성분의 성질에 맞춰 포장재료를 선택하는 것이 매우 중요하다는 것을 시사하고 있다. 나일론과 같은 친수성 필름은 환경의 습도, 식품의 수분에 의해 휘발성 물질의 투과성이 크게 변하고, 특히 친수성 물질의 투과성이 크게 변화한다. 이러한 포장재료는 수분에 영향을 받기 어려운 수지를 코팅이나 라미네이트 하는 것에 의해 습도의 영향을 받기 어렵게 하는 것이 가능하다.
포장재료의 종류에는 일반적으로 폴리올레핀류는 휘발성 물질의 투과성이 매우 높고, PET, PC, PVA, EVOH, PVDC, silica 증착, 알루미나 증착 등의 재료는 보향성에 우수하다. 현재, 이들의 재료를 사용한 용기나 소포장 등이 만들어져 풍미를 중시하는 식품의 포장에 이용되고 있다.