레토르트 백의 제품 구조 분석

●정교한 패턴을 인쇄할 수 있습니다.

●실온에서 보관 시 유통기한이 길고(6~12개월) 밀봉 및 개봉이 간편합니다.

●냉장 보관이 필요 없어 냉장 비용을 절감할 수 있습니다.

●육류, 수산물, 과일과 채소, 각종 곡류, 수프 등 다양한 식품 포장에 적합합니다.

●포장된 상태 그대로 가열하면 맛이 손실되는 것을 방지할 수 있어 특히 야외 작업, 여행 및 군용 식품에 적합합니다.

조리용 봉투의 생산 전반에 걸쳐 내용물의 종류, 품질 보증, 제품 구조 설계, 기판 및 잉크, 접착제 선택, 생산 공정, 제품 테스트, 포장 및 살균 공정 관리 등 포괄적인 이해가 필요합니다. 조리용 봉투 제품의 구조 설계가 핵심이기 때문에, 이는 제품의 기판 구성 분석뿐만 아니라 다양한 구조의 제품 성능, 사용 편의성, 안전성 및 위생, 경제성 등을 심층적으로 분석하는 광범위한 분석입니다.

1. 식품 변질 및 살균
인간은 미생물로 가득한 환경에서 살아가고 있으며, 지구 전체 생물권에는 수많은 미생물이 존재합니다. 음식물 속 미생물의 번식이 일정 한계를 넘어서면 음식물은 상하고 식용 능력을 잃게 됩니다.

식품 변질의 주요 원인균으로는 내열성이 강한 슈도모나스균과 비브리오균이 있으며, 장내세균은 60℃에서 30분간 가열하면 사멸합니다. 락토바실러스균 중 일부는 65℃에서 30분간 가열해도 견딜 수 있습니다. 바실러스균은 일반적으로 95~100℃에서 수분간 가열해도 생존하며, 일부 종은 120℃에서 20분간 가열해도 견딜 수 있습니다. 식품에는 세균 외에도 트리코더마균, 효모 등 다양한 곰팡이가 존재합니다. 또한 빛, 산소, 온도, 습도, pH 등도 식품 변질의 원인이 되지만, 주된 요인은 미생물입니다. 따라서 고온 조리를 통해 미생물을 사멸시키는 것은 식품을 장기간 보존하는 중요한 방법입니다.

식품 살균은 72℃ 저온 살균, 100℃ 끓임 살균, 121℃ 고온 조리 살균, 135℃ 고온 조리 살균, 145℃ 초고온 순간 살균 등으로 나눌 수 있으며, 일부 제조업체는 약 110℃의 비표준 온도 살균법을 사용하기도 합니다. 제품의 종류에 따라 살균 조건을 선택해야 하는데, 클로스트리디움 보툴리눔균을 사멸시키기 가장 어려운 살균 조건은 표 1에 나타나 있습니다.

표 1. 온도에 따른 클로스트리디움 보툴리눔 포자의 사멸 시간

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

2. 찜기용 백 원료의 특성

고온 조리용 레토르트 파우치 백은 다음과 같은 특징을 가지고 있습니다.

장기간 포장 기능, 안정적인 보관, 세균 번식 방지, 고온 살균 저항성 등

이 소재는 즉석식품 포장에 매우 적합한 우수한 복합 소재입니다.

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

3중 구조의 고온 레토르트 백 (PET/AL/RCPP)

재료 지침

(1) PET 필름
BOPET 영화는 다음 중 하나를 가지고 있습니다.가장 높은 인장 강도모든 플라스틱 필름 중에서 가장 우수한 특성을 지니고 있으며, 높은 강성과 경도를 가진 매우 얇은 제품에 대한 요구를 충족할 수 있습니다.

뛰어난 내한성 및 내열성.BOPET 필름의 적용 온도 범위는 70℃~150℃로, 넓은 온도 범위에서 우수한 물리적 특성을 유지하며 대부분의 제품 포장에 적합합니다.

탁월한 차단 성능.이 소재는 뛰어난 종합적인 방수 및 방습 성능을 갖추고 있습니다. 습도에 매우 민감한 나일론과는 달리, 내수성은 PE와 유사하며, 공기 투과율은 극히 낮습니다. 공기와 냄새를 차단하는 능력이 매우 뛰어나 향기 유지에 적합한 소재 중 하나입니다.

내화학성, 오일 및 그리스, 대부분의 용제, 묽은 산 및 알칼리에 대한 내성.

(2)보파 필름
BOPA 필름은 인성이 매우 뛰어납니다.인장 강도, 인열 강도, 충격 강도 및 파열 강도는 플라스틱 소재 중 최고 수준입니다.

BOPA의 주요 특징은 뛰어난 유연성, 핀홀 저항성, 내용물이 쉽게 뚫리지 않는다는 점이며, 좋은 유연성 덕분에 포장재의 촉감도 좋습니다.

우수한 차단성, 뛰어난 향 유지력, 강산 이외의 화학 물질에 대한 내성, 특히 탁월한 내유성.
BOPA는 넓은 작동 온도 범위와 225°C의 융점을 가지고 있어 -60°C에서 130°C 사이의 온도에서 장기간 사용할 수 있습니다. BOPA의 기계적 특성은 저온과 고온 모두에서 유지됩니다.

BOPA 필름의 성능은 습도에 크게 영향을 받으며, 치수 안정성과 차단 특성 모두 습도의 영향을 받습니다. BOPA 필름은 습기에 노출되면 주름이 생기는 것 외에도 일반적으로 가로 방향으로 늘어납니다. 세로 방향으로의 수축률은 최대 1%입니다.

(3) CPP 필름 폴리프로필렌 필름, 고온 저항성, 우수한 열 밀봉 성능;
CPP 필름은 주조 폴리프로필렌 필름으로, 이원 무작위 공중합체 폴리프로필렌 원료를 사용하여 만든 일반 조리용 필름입니다. 이 필름 백은 121~125℃의 고온 살균을 30~60분 동안 견딜 수 있습니다.
블록 코폴리프로필렌 원료를 사용하여 제조된 CPP 고온 조리 필름은 필름 백 형태로 제작되며, 135℃의 고온에서 30분간 살균 처리를 견딜 수 있습니다.

성능 요구 사항은 다음과 같습니다. 비카트 연화점 온도는 조리 온도보다 높아야 하고, 충격 저항성이 우수해야 하며, 매체 저항성이 우수해야 하고, 피시아이(fish-eye)와 결정점은 가능한 한 적어야 합니다.

121℃, 0.15Mpa의 압력 조리 살균을 견딜 수 있으며, 식품의 형태와 맛을 거의 그대로 유지하고 필름이 갈라지거나 벗겨지거나 달라붙지 않아 안정성이 뛰어납니다. 나일론 필름이나 폴리에스터 필름과 복합하여 수프류 식품은 물론 미트볼, 만두, 밥 등 가공 냉동식품 포장에 널리 사용됩니다.

(4) 알루미늄 호일
알루미늄 호일은 연성 포장재 중 유일한 금속 호일입니다. 금속 재질인 알루미늄 호일은 방수, 방기, 방광 기능은 물론, 음식의 풍미를 유지하는 데 있어 다른 어떤 포장재와도 비교할 수 없을 정도로 뛰어납니다. 121℃, 0.15Mpa의 고압 살균 조리에도 견딜 수 있어 음식의 형태와 풍미를 유지하고, 필름이 갈라지거나 벗겨지거나 달라붙지 않아 안정성이 우수합니다. 나일론 필름이나 폴리에스터 필름과 복합하여 수프, 완자, 밥 등 가공 냉동식품 포장에 널리 사용됩니다.

(5)잉크
폴리우레탄계 잉크를 사용하여 인쇄하는 찜기용 백은 잔류 용제가 적고, 복합 강도가 높으며, 조리 후 변색이나 박리, 주름이 생기지 않아야 합니다. 또한, 조리 온도가 121℃를 초과하는 경우 잉크의 내열성을 높이기 위해 일정 비율의 경화제를 첨가해야 합니다.

잉크 위생은 매우 중요하며, 카드뮴, 납, 수은, 크롬, 비소 등의 중금속은 자연 환경과 인체에 심각한 위험을 초래할 수 있습니다. 둘째로, 잉크 자체는 다양한 연결제, 안료, 염료, 소포제, 정전기 방지제, 가소제 등의 첨가제로 구성된 물질이며, 이러한 성분들은 안전상의 위험을 내포하고 있습니다. 특히 중금속 안료, 글리콜 에테르 및 에스테르 화합물의 첨가는 절대 금지되어야 합니다. 용제에는 벤젠, 포름알데히드, 메탄올, 페놀 등이 함유될 수 있으며, 연결제에는 유리 톨루엔 디이소시아네이트가, 안료에는 PCB, 방향족 아민 등이 함유될 수 있습니다.

(6) 접착제
2액형 폴리우레탄 접착제를 사용하는 스팀 소독 백 복합재의 주성분은 폴리에스테르 폴리올, 폴리에테르 폴리올, 폴리우레탄 폴리올 세 가지가 있습니다. 경화제는 방향족 폴리이소시아네이트와 지방족 폴리이소시아네이트 두 가지 종류가 있습니다. 내열성이 우수한 스팀 소독 접착제는 다음과 같은 특징을 갖습니다.

●고형분 함량이 높고 점도가 낮아 퍼짐성이 우수합니다.

●초기 접착력이 우수하고, 스팀 처리 후에도 박리 강도가 저하되지 않으며, 생산 과정에서 터널링 현상이 없고, 스팀 처리 후 주름이 생기지 않습니다.

●이 접착제는 위생적으로 안전하고 무독성이며 무취입니다.

●반응 속도가 빠르고 경화 시간이 단축됩니다(플라스틱-플라스틱 복합 제품의 경우 48시간 이내, 알루미늄-플라스틱 복합 제품의 경우 72시간 이내).

●낮은 코팅량, 높은 접착 강도, 높은 열 밀봉 강도, 우수한 내열성.

●희석 점도가 낮아 고체 상태에서의 작업성이 우수하고 퍼짐성이 좋습니다.

●다양한 필름에 적용 가능하며 활용 범위가 넓습니다.

●내열성, 내한성, 내산성, 내알칼리성, 내염성, 내유성, 내향성, 내향성 등 다양한 특성에 대한 저항성이 우수합니다.

접착제의 위생 문제는 인쇄용 2액형 잉크와 라미네이팅 접착제에서 방향족 이소시아네이트와 물의 화학 반응으로 생성되는 1차 방향족 아민(PAA)의 생성에서 시작됩니다. PAA는 방향족 이소시아네이트에서 유래하지만, 지방족 이소시아네이트, 아크릴 또는 에폭시계 접착제에서는 생성되지 않습니다. 미완성 저분자 물질과 잔류 용매의 존재 또한 안전상의 위험을 초래할 수 있습니다.

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

두 겹 구조: PET/CPP, BOPA/CPP, GL-PET/CPP.

3겹 구조: PET/AL/CPP, BOPA/AL/CPP, PET/BOPA/CPP
GL-PET/BOPA/CPP, PET/PVDC/CPP, PET/EVOH/CPP, BOPA/EVOH/CPP

4겹 구조: PET/PA/AL/CPP, PET/AL/PA/CPP

다층 구조물.

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

4. 조리용 봉투의 구조적 특성 분석
조리용 봉투의 기본 구조는 표면층/중간층/열접착층으로 구성됩니다. 표면층은 일반적으로 PET와 BOPA로 만들어지며, 강도, 내열성 및 우수한 인쇄성을 제공합니다. 중간층은 Al, PVDC, EVOH, BOPA 등으로 만들어지며, 주로 차단, 차광, 양면 접착 등의 기능을 합니다. 열접착층은 다양한 종류의 CPP, EVOH, BOPA 등으로 만들어집니다. 열접착층으로는 다양한 종류의 CPP, PP와 PVDC 공압출 필름, EVOH 공압출 필름 등을 선택할 수 있으며, 110℃ 이하에서 조리할 경우에는 LLDPE 필름을 사용하는 것이 좋습니다. 이는 주로 열접착성, 내천공성, 내화학성을 제공하며, 물질 흡착성이 낮아 위생적입니다.

4.1 PET/접착제/PE
이 구조는 PA/접착제/PE로 변경할 수 있으며, PE는 HDPE, LLDPE, MPE 등으로 대체할 수 있고, 특수 HDPE 필름도 소량 사용 가능합니다. PE의 내열성 때문에 일반적으로 100~110℃ 정도의 살균 백에 사용됩니다. 접착제는 일반 폴리우레탄 접착제나 끓는 물에 녹는 접착제 중에서 선택할 수 있지만, 육류 포장에는 적합하지 않습니다. 차단성이 떨어지고, 증기 처리 후 백이 주름지거나 필름의 안쪽 층이 서로 달라붙는 현상이 발생할 수 있습니다. 본질적으로 이 구조는 끓는 물에 녹는 백이나 저온 살균 백과 같습니다.

4.2 PET/접착제/CPP
이 구조는 일반적인 투명 조리용 봉투 구조로, 대부분의 조리 제품을 포장할 수 있으며, 내용물을 직접 확인할 수 있는 투명성이 특징입니다. 단, 빛이 직접 닿지 않도록 포장해야 합니다. 제품이 딱딱하게 눌리는 경우 모서리를 둥글게 처리하는 것이 좋습니다. 이 구조의 제품은 일반적으로 121℃ 살균 처리가 가능하며, 일반 고온 조리용 접착제나 일반 등급의 조리용 CPP를 사용할 수 있습니다. 다만, 접착제는 수축률이 낮은 등급을 선택해야 합니다. 그렇지 않으면 접착제 층의 수축으로 인해 잉크가 이동하여 살균 후 박리될 가능성이 있습니다.

4.3 BOPA/접착제/CPP
이 제품은 121℃ 살균 조리에 사용되는 일반적인 투명 조리용 봉투로, 투명도가 좋고 촉감이 부드러우며 찢어짐에 강합니다. 다만, 가벼운 제품 포장을 피해야 하는 경우에는 사용할 수 없습니다.

BOPA는 수분 투과성이 높아 스팀 처리 시 인쇄 제품의 색상 투과 현상이 쉽게 발생하며, 특히 적색 계열 잉크가 표면으로 스며드는 현상이 심해 잉크 생산 시 경화제를 첨가해야 하는 경우가 많습니다. 또한 BOPA에 함유된 잉크는 접착력이 낮아 특히 습도가 높은 환경에서 비점착 현상이 발생하기 쉽습니다. 반제품 및 완제품 포장 시에는 반드시 밀봉 및 포장을 해야 합니다.

4.4 KPET/CPP、KBOPA/CPP
이 구조는 흔히 사용되지 않으며, 제품의 투명도가 좋고 차단성이 뛰어나지만, 115℃ 이하의 온도에서만 살균이 가능하고 내열성이 다소 떨어져 위생 및 안전성에 대한 의문이 제기됩니다.

4.5 PET/BOPA/CPP
이 제품의 구조는 고강도, 우수한 투명성, 우수한 내천공성을 특징으로 하며, PET와 BOPA의 수축률 차이가 크기 때문에 일반적으로 121℃ 이하의 제품 포장에 사용됩니다.

알루미늄 함유 구조를 사용하는 대신 이러한 제품 구조를 선택하면 포장 내용물의 산성 또는 알칼리성이 더 강해집니다.

접착제의 외층에 끓인 접착제를 사용하면 비용을 적절히 절감할 수 있습니다.

4.6 PET/Al/CPP
이는 가장 일반적인 불투명 조리용 봉투 구조이며, 사용되는 잉크, 접착제, CPP의 종류에 따라 121~135℃의 조리 온도에서 사용할 수 있습니다.

PET/1액형 잉크/고온 접착제/Al7µm/고온 접착제/CPP60µm 구조는 121℃의 가열 조건을 충족할 수 있습니다.

PET/2액형 잉크/고온 접착제/Al9µm/고온 접착제/고온 CPP70µm 구조는 121℃ 이상의 소성 온도에서 견딜 수 있으며, 차단성이 향상되어 유통기한이 1년 이상으로 연장됩니다.

4.7 BOPA/Al/CPP
이 구조는 위의 4.6 구조와 유사하지만, BOPA의 높은 수분 흡수율과 수축률 때문에 121℃ 이상의 고온 조리에는 적합하지 않습니다. 그러나 내구성이 뛰어나 121℃ 조리 요구 사항을 충족할 수 있습니다.

4.8 PET/PVDC/CPP, BOPA/PVDC/CPP
이 제품의 차단 구조는 매우 우수하여 121℃ 이상의 고온 조리 살균에 적합하며, 산소에 대한 높은 차단성이 요구되는 제품입니다.

위 구조에서 PVDC는 높은 차단성을 가진 EVOH로 대체할 수 있지만, 고온 살균 시 차단성이 현저히 저하됩니다. 또한 BOPA는 표면층으로 사용할 수 없는데, 사용할 경우 온도가 상승함에 따라 차단성이 급격히 감소하기 때문입니다.

4.9 PET/Al/BOPA/CPP
이 제품은 거의 모든 조리 제품을 포장할 수 있고 섭씨 121도에서 135도까지의 조리 온도를 견딜 수 있는 고성능 조리용 파우치입니다.