레토르트백 제품 구조 분석

레토르트 파우치 백은 20세기 중반 소프트 캔의 연구 개발에서 유래되었습니다. 소프트 캔은 전체가 부드러운 재질로 만들어진 포장재 또는 반경질 용기를 의미하며, 벽이나 용기 덮개의 일부 또는 전체가 부드러운 포장재로 만들어진 레토르트 백, 레토르트 상자, 묶음 소시지 등이 포함됩니다. 현재 주로 사용되는 형태는 조립식 고온 레토르트 백입니다. 기존의 금속, 유리 및 기타 단단한 캔과 비교하여 레토르트 백은 다음과 같은 특징을 가지고 있습니다.

●포장재의 두께가 얇고 열전달이 빠르므로 살균 시간을 단축할 수 있습니다. 따라서 내용물의 색, 향, 맛의 변화가 적고 영양소 손실도 적습니다.

●포장재는 무게가 가볍고 크기가 작아 포장재를 절약할 수 있으며, 운송비용이 저렴하고 편리합니다.

1. 메이슨 병 vs 레토르트 파우치

● 정교한 패턴을 인쇄할 수 있습니다.

●실온 보관시 유통기한(6~12개월)이 길며, 밀봉 및 개봉이 간편합니다.

●냉장 불필요, 냉장비용 절감

●고기, 가금류, 수산물, 과일, 채소, 각종 곡물류, 수프 등 다양한 식품을 포장하는 데 적합합니다.

●포장된 채로 함께 가열하면 맛이 사라지는 것을 방지할 수 있으며, 특히 야외작업, 여행, 군용식품에 적합합니다.

요리용 백 생산을 완료하려면 내용물의 종류, 제품의 구조적 설계, 기질 및 잉크, 접착제 선택, 생산 공정, 제품 시험, 포장 및 살균 공정 제어 등에 대한 포괄적인 이해와 품질 보증이 필요합니다. 요리용 백 제품 구조 설계가 핵심이기 때문에 이는 광범위한 분석이며, 단순히 제품의 기질 구성을 분석하는 데 그치지 않고 다양한 구조적 제품의 성능, 용도, 안전 및 위생, 경제성 등을 추가로 분석합니다.

1. 식품 부패 및 살균
인간은 미생물 환경 속에서 살고 있으며, 지구 전체의 생물권은 셀 수 없이 많은 미생물에 의해 존재하며, 음식물은 미생물의 번식이 일정 한계를 넘으면 상하고 먹을 수 없게 됩니다.

식품 부패의 원인균으로는 슈도모나스, 비브리오 등이 있으며, 둘 다 내열성을 가지고 있습니다. 장내세균은 60℃에서 30분간 가열하면 사멸하고, 유산균은 65℃에서 30분간 가열하면 사멸하는 경우가 있습니다. 유산균은 일반적으로 95~100℃에서 몇 분간 가열해도 사멸하며, 일부는 120℃에서 20분간 가열해도 사멸하는 경우도 있습니다. 식품에는 박테리아 외에도 트리코더마, 효모 등 다양한 곰팡이균이 존재합니다. 또한 빛, 산소, 온도, 습도, pH 등도 식품 부패를 유발할 수 있지만, 가장 중요한 요인은 미생물입니다. 따라서 고온 조리를 통해 미생물을 사멸시키는 것은 식품을 장기간 보존하는 중요한 방법입니다.

식품 살균은 72℃ 저온 살균, 100℃ 끓는 물 살균, 121℃ 고온 조리 살균, 135℃ 고온 조리 살균, 145℃ 초고온 순간 살균으로 나눌 수 있으며, 일부 제조업체는 약 110℃의 비표준 온도 살균을 사용하기도 합니다. 제품별 살균 조건 선택에 따라, 클로스트리디움 보툴리눔을 사멸시키기 가장 어려운 살균 조건은 표 1과 같습니다.

표 1 온도에 따른 Clostridium botulinum 포자의 사멸 시간

온도℃ 100 105 110 115 120 125 130 135
사망 시간(분) 330 100 32 10 4 80년대 30s 10s

2. 스티머백 원료 특성

고온 조리용 레토르트 파우치 백은 다음과 같은 특성을 가지고 있습니다:

장기간 지속되는 포장기능, 안정적인 보관, 세균증식 방지, 고온살균 저항성 등

즉석식품 포장에 적합한 매우 좋은 복합소재입니다.

일반적인 구조 테스트 PET/접착제/알루미늄 호일/접착제/나일론/RCPP

PET/AL/RCPP 3중 구조의 고온 레토르팅 백

자료 지침

(1) PET 필름
BOPET 필름은 다음 중 하나입니다.가장 높은 인장 강도모든 플라스틱 필름 중에서 가장 얇고 강성과 경도가 높은 제품의 요구를 충족할 수 있습니다.

내한성, 내열성이 우수합니다.BOPET 필름의 적용 온도 범위는 70℃~150℃로, 넓은 온도 범위에서도 우수한 물리적 특성을 유지하며 대부분의 제품 포장에 적합합니다.

탁월한 차단 성능.습도에 크게 영향을 받는 나일론과 달리, 탁월한 종합적인 방수 및 공기 차단 성능을 가지고 있으며, PE와 유사한 내수성을 가지고 있고, 공기 투과 계수가 매우 낮습니다. 공기 및 냄새 차단성이 매우 뛰어나 향기 유지 소재 중 하나입니다.

내화학성, 오일 및 그리스, 대부분의 용매, 희석된 산 및 알칼리에 대한 내성이 있습니다.

(2)보파 필름
BOPA 필름은 뛰어난 인성 특성을 가지고 있습니다.인장강도, 인열강도, 충격강도, 파열강도는 플라스틱 소재 중 최고 수준입니다.

뛰어난 유연성, 핀홀 방지, 내용물이 쉽게 뚫리지 않는 것이 BOPA의 주요 특징으로, 유연성이 좋을 뿐만 아니라 포장감도 좋습니다.

우수한 차단성, 우수한 향기 유지력, 강산 외 화학물질에 대한 내성, 특히 내유성이 뛰어납니다.
광범위한 작동 온도와 225°C의 녹는점을 갖추고 있어 -60°C에서 130°C까지 장기간 사용이 가능합니다. BOPA의 기계적 특성은 저온 및 고온 모두에서 유지됩니다.

BOPA 필름의 성능은 습도에 크게 영향을 받으며, 치수 안정성과 차단성 모두 습도의 영향을 받습니다. BOPA 필름은 습기에 노출되면 주름이 생길 뿐만 아니라 일반적으로 수평 방향으로 늘어납니다. 세로 방향으로 짧아지며, 신장률은 최대 1%입니다.

(3) CPP필름 폴리프로필렌 필름, 고온 내구성, 열 밀봉 성능이 우수합니다.
CPP필름은 폴리프로필렌 필름을 주조한 것으로, 이진 랜덤 공중합 프로필렌 원료를 사용한 CPP 일반 조리용 필름으로, 121~125℃ 고온 살균으로 만든 필름백은 30~60분간 견딜 수 있습니다.
CPP 고온 조리 필름은 블록 공중합 프로필렌 원료를 사용하여 필름 봉지로 제작되었으며 135℃ 고온 살균을 30분간 견딜 수 있습니다.

성능 요구 사항은 다음과 같습니다. 비카트 연화점 온도는 조리 온도보다 높아야 하고, 충격 저항성이 좋아야 하며, 매체 저항성이 좋아야 하며, 어안 렌즈와 결정점은 가능한 한 적어야 합니다.

121℃ 0.15Mpa 압력 조리 살균을 견딜 수 있으며, 식품의 형태와 풍미를 거의 유지하며, 필름이 깨지거나 벗겨지거나 달라붙지 않고 안정성이 좋습니다. 종종 나일론 필름이나 폴리에스테르 필름을 복합화하여 수프류 식품, 미트볼, 만두, 밥 등 가공냉동식품을 포장하는 데 사용됩니다.

(4) 알루미늄 호일
알루미늄 호일은 유연 포장재에서 유일한 금속 호일입니다. 알루미늄 호일은 금속 소재로, 수분 차단, 가스 차단, 빛 차단, 풍미 유지 등의 특성을 지니고 있어 다른 포장재와는 비교가 어렵습니다. 알루미늄 호일은 유연 포장재에서 유일한 금속 호일입니다. 121℃ 0.15Mpa 압력 조리 살균을 견딜 수 있어 식품의 형태와 풍미를 유지하며, 필름이 갈라지거나 벗겨지거나 접착되지 않고 안정성이 우수합니다. 나일론 필름이나 폴리에스터 필름과 복합하여 수프, 미트볼, 만두, 밥 등 가공 냉동 식품을 포장하는 데 널리 사용됩니다.

(5)잉크
폴리우레탄계 잉크를 사용하여 인쇄하는 스티머백은 잔류 용매가 낮고, 복합 강도가 높고, 조리 후 변색이 없고, 층분리, 주름이 생기지 않아야 하며, 조리 온도가 121℃를 초과하는 경우 일정 비율의 경화제를 첨가하여 잉크의 내열성을 높여야 합니다.

잉크 위생은 매우 중요합니다. 카드뮴, 납, 수은, 크롬, 비소 및 기타 중금속과 같은 중금속은 자연환경과 인체에 심각한 위험을 초래할 수 있습니다. 둘째, 잉크 자체는 다양한 결합, 안료, 염료, 소포제, 정전기 방지제, 가소제 등 다양한 첨가제로 구성되어 있어 안전에 위협이 될 수 있습니다. 다양한 중금속 안료, 글리콜 에테르 및 에스테르 화합물을 첨가해서는 안 됩니다. 용매에는 벤젠, 포름알데히드, 메탄올, 페놀이 포함될 수 있으며, 결합제에는 유리 톨루엔 디이소시아네이트가 포함될 수 있고, 안료에는 PCB, 방향족 아민 등이 포함될 수 있습니다.

(6) 접착제
2액형 폴리우레탄 접착제를 사용한 스티머 레토르트 백 복합재의 주성분은 폴리에스터 폴리올, 폴리에테르 폴리올, 폴리우레탄 폴리올의 세 가지입니다. 경화제는 방향족 폴리이소시아네이트와 지방족 폴리이소시아네이트의 두 가지 종류가 있습니다. 고온 내성이 우수한 스티머 접착제는 다음과 같은 특성을 가지고 있습니다.

●고형분 함량이 높고 점도가 낮으며, 퍼짐성이 좋습니다.

●초기 접착력이 우수하고, 증기 처리 후 박리 강도 저하가 없으며, 생산 중 터널링 현상이 없고, 증기 처리 후 주름이 발생하지 않습니다.

●접착제는 위생적으로 안전하며, 무독성이고 무취입니다.

●반응속도가 빠르고 숙성시간이 짧습니다(플라스틱-플라스틱 복합제품은 48시간 이내, 알루미늄-플라스틱 복합제품은 72시간 이내).

●코팅량이 적고, 접합강도가 높고, 열밀봉강도가 높고, 내열성이 우수합니다.

●희석 점도가 낮아 고체상태 작업이 용이하고 퍼짐성이 좋습니다.

●적용범위가 넓어 다양한 필름에 적합합니다.

●내열성, 내한성, 산, 알칼리, 염, 기름, 매운맛 등에 대한 저항성이 우수합니다.

접착제의 위생은 인쇄용 2액형 잉크와 라미네이팅 접착제에서 방향족 이소시아네이트와 물의 화학 반응으로 생성되는 1차 방향족 아민인 PAA(1차 방향족 아민)의 생성에서 시작됩니다. PAA는 방향족 이소시아네이트에서 생성되지만, 지방족 이소시아네이트, 아크릴계 접착제, 에폭시계 접착제에서는 생성되지 않습니다. 미완성 저분자 물질과 잔류 용제가 존재하는 경우 안전 위험이 발생할 수 있습니다. 미완성 저분자 물질과 잔류 용제가 존재하는 경우 안전 위험이 발생할 수 있습니다.

3. 조리백의 주요 구조
재료의 경제적, 물리적, 화학적 특성에 따라 다음과 같은 구조가 일반적으로 조리용 봉지에 사용됩니다.

2개 층: PET/CPP, BOPA/CPP, GL-PET/CPP.

3개 층: PET/AL/CPP, BOPA/AL/CPP, PET/BOPA/CPP,
GL-PET/BOPA/CPP, PET/PVDC/CPP, PET/EVOH/CPP, BOPA/EVOH/CPP

4개 층: PET/PA/AL/CPP, PET/AL/PA/CPP

여러 층 구조.

PET/EVOH 공압출 필름/CPP, PET/PVDC 공압출 필름/CPP, PA/PVDC 공압출 필름/CPP PET/EVOH 공압출 필름, PA/PVDC 공압출 필름

4. 조리백의 구조적 특성 분석
조리백의 기본 구조는 표면층/중간층/열융착층으로 구성됩니다. 표면층은 일반적으로 PET와 BOPA로 만들어지며, 강도 지지, 내열성, 양호한 인쇄 기능을 합니다. 중간층은 Al, PVDC, EVOH, BOPA로 만들어지며, 주로 차단, 차광, 양면 복합재 등의 역할을 합니다. 열융착층은 다양한 종류의 CPP, EVOH, BOPA 등으로 만들어집니다. 열융착층은 다양한 종류의 CPP, 공압출 PP 및 PVDC, EVOH 공압출 필름 중에서 선택할 수 있으며, 110℃ 이하에서 조리하는 경우 LLDPE 필름을 선택해야 합니다. 주로 열융착, 내천공성, 내화학성, 낮은 흡착성 등의 역할을 하며, 위생적입니다.

4.1 PET/접착제/PE
이 구조는 PA/접착제/PE로 변환 가능하며, PE는 HDPE, LLDPE, MPE로 변환 가능합니다. 또한, 소수의 특수 HDPE 필름도 사용됩니다. PE는 내열성이 뛰어나 일반적으로 100~110℃ 정도의 고온 살균 포장에 사용됩니다. 접착제는 일반 폴리우레탄 접착제와 끓는 물에 녹이는 접착제 중에서 선택할 수 있지만, 육류 포장에는 적합하지 않습니다. 접착력이 약하고, 증기 처리 후 포장이 구겨지거나, 필름 내부 층이 서로 달라붙는 경우가 있습니다. 기본적으로 이 구조는 끓는 물에 데치는 포장이나 저온 살균 포장에 불과합니다.

4.2 PET/접착제/CPP
이 구조는 전형적인 투명 조리백 구조로, 대부분의 조리 제품을 포장할 수 있으며, 제품의 투명성이 특징으로 내용물을 직접 볼 수 있지만, 제품의 빛을 피할 필요는 없습니다. 제품은 만지기에 딱딱하기 때문에 모서리를 둥글게 펀칭해야 하는 경우가 많습니다. 이 구조의 제품은 일반적으로 121℃에서 살균되며, 일반 고온 조리용 접착제, 일반 등급 조리용 CPP와 같은 용도로 사용할 수 있습니다. 단, 접착제는 수축률이 낮은 등급을 선택해야 합니다. 그렇지 않으면 접착제 층이 수축하여 잉크가 움직이고, 찜질 후 박리될 가능성이 있습니다.

4.3 BOPA/접착제/CPP
이 제품은 121℃ 조리용 투명 조리백으로, 투명도가 우수하고 촉감이 부드러우며, 펑크 방지 기능이 뛰어납니다. 또한, 가벼운 제품 포장을 피해야 하는 경우에도 사용할 수 있습니다.

BOPA는 투습성이 크기 때문에 증기 처리된 인쇄물에서 색 투과 현상이 발생하기 쉽습니다. 특히 붉은 계열 잉크가 표면에 침투하는 현상이 발생하기 때문에, 잉크 생산 시 경화제를 첨가하여 잉크가 침투하는 것을 방지해야 합니다. 또한, BOPA 잉크의 접착력이 약해지면 안티스틱 현상이 발생하기 쉽습니다. 특히 습도가 높은 환경에서는 더욱 그렇습니다. 가공 중인 반제품과 완제품은 밀봉 및 포장이 필수적입니다.

4.4 KPET/CPP、KBOPA/CPP
이 구조는 일반적으로 사용되지 않으며, 제품 투명성이 좋고 차단성이 높지만 115℃ 이하의 살균에만 사용할 수 있으며, 내열성이 약간 떨어지고 건강과 안전성에 의문이 있습니다.

4.5 PET/BOPA/CPP
이 제품의 구조는 강도가 높고, 투명성이 좋으며, 펑크 저항성이 좋으며, PET와 BOPA의 수축률 차이가 크기 때문에 일반적으로 121℃ 이하의 제품 포장에 사용됩니다.

알루미늄이 함유된 구조를 사용하는 것보다 이러한 구조의 제품을 선택하면 포장 내용물이 더 산성 또는 알칼리성이 됩니다.

바깥층의 접착제는 끓인 접착제를 선택하여 사용할 수 있으며, 비용을 적절히 절감할 수 있습니다.

4.6 PET/알루미늄/CPP
이것은 가장 전형적인 불투명 조리백 구조이며, 다양한 잉크, 접착제, CPP에 따라 121~135℃의 조리 온도를 이 구조에 사용할 수 있습니다.

PET/1성분잉크/고온접착제/Al7µm/고온접착제/CPP60µm 구조로 121℃ 조리온도에 도달 가능합니다.

PET/2성분 잉크/고온 접착제/Al9µm/고온 접착제/고온 CPP70µm 구조는 121℃ 이상의 조리 온도에서 사용할 수 있으며, 차단성이 향상되고 저장 수명이 연장되어 1년 이상 사용할 수 있습니다.

4.7 BOPA/Al/CPP
이 구조는 위의 4.6 구조와 유사하지만 BOPA의 흡수성과 수축성이 크기 때문에 121℃ 이상의 고온 조리에는 적합하지 않지만, 관통 저항성이 더 좋으며 121℃ 조리 요구 사항을 충족시킬 수 있습니다.

4.8 PET/PVDC/CPP、BOPA/PVDC/CPP
이 제품 장벽의 구조는 매우 우수하며, 121℃ 및 그 이상의 온도에서 조리 살균에 적합하며, 산소에 대한 제품의 장벽 요구 사항이 높습니다.

상기 구조의 PVDC는 EVOH로 대체될 수 있는데 EVOH 역시 높은 차단성을 가지고 있지만, 고온에서 살균할 경우 차단성이 현저히 감소하며, BOPA를 표면층으로 사용할 수 없는데, 그렇지 않으면 온도가 증가함에 따라 차단성이 급격히 감소합니다.

4.9 PET/알루미늄/BOPA/CPP
이는 사실상 모든 요리 제품을 포장할 수 있고 섭씨 121~135도의 조리 온도도 견딜 수 있는 고성능 조리 파우치입니다.

2. 레토르트 파우치 소재 구조

구조 I: PET12µm/고온 접착제/Al7µm/고온 접착제/BOPA15µm/고온 접착제/CPP60µm, 이 구조는 차단성이 좋고, 뚫림 저항성이 좋으며, 빛 흡수 강도가 좋으며, 일종의 우수한 121℃ 조리백입니다.

3.레토르트 파우치

구조 II: PET12µm/고온 접착제/Al9µm/고온 접착제/BOPA15µm/고온 접착제/고온 CPP70µm. 이 구조는 구조 I의 모든 성능 특성 외에도 121℃ 이상의 고온 가열 특성을 가지고 있습니다. 구조 III: PET/접착제 A/Al/접착제 B/BOPA/접착제 C/CPP. 접착제 A의 접착제 양은 4g/㎡, 접착제 B의 접착제 양은 3g/㎡, 접착제 C의 접착제 양은 5~6g/㎡로 요구 사항을 충족할 수 있으며, 접착제 A와 접착제 B의 접착제 양을 줄여 비용을 적절히 절감할 수 있습니다.

다른 경우, 접착제 A와 접착제 B는 더 나은 끓는점 등급 접착제로 만들어지고, 접착제 C는 고온에 강한 접착제로 만들어져 121℃ 끓는점 요구 사항을 충족할 수 있으며 동시에 비용을 절감할 수 있습니다.

구조 IV: PET/접착제/BOPA/접착제/Al/접착제/CPP, 이 구조는 BOPA가 위치를 바꾼 것으로, 제품의 전반적인 성능은 크게 변하지 않았지만, BOPA의 인성, 내침투성, 높은 복합재 강도 등의 유리한 특성이 이 구조에 충분히 반영되지 않아 비교적 적게 적용되었습니다.

4.10 PET/공압출 CPP
이 구조의 공압출 CPP는 일반적으로 다음과 같은 높은 차단 특성을 지닌 5층 및 7층 CPP를 말합니다.

PP/접합층/EVOH/접합층/PP;

PP/접합층/PA/접합층/PP;

PP/접합층/PA/EVOH/PA/접합층/PP 등;

따라서 공압출 CPP를 적용하면 제품의 인성이 증가하고, 진공, 고압 및 압력 변동 시 패키지의 파손이 감소하며, 차단성이 향상되어 보유 기간이 연장됩니다.

간단히 말해서 고온 조리용 백의 다양한 구조에 대해 위에서 언급한 내용은 일반적인 구조에 대한 예비 분석일 뿐이며, 새로운 소재, 새로운 기술의 발전에 따라 더욱 새로운 구조가 나올 것으로 예상되어 조리용 포장의 선택 폭이 더욱 넓어질 것입니다.


게시 시간: 2024년 7월 13일