플라스틱 복합 필름은 레토르트 내성 포장재로 널리 사용됩니다. 레토르트 및 가열 살균은 고온 레토르트 식품 포장에 중요한 공정입니다. 그러나 플라스틱 복합 필름은 가열 후 열 분해가 발생하기 쉬워 포장재의 품질이 떨어집니다. 본 논문에서는 고온 레토르트 백 조리 후 흔히 발생하는 문제점을 분석하고, 실제 생산에 도움이 되는 물리적 성능 시험 방법을 소개합니다.
고온 레토르트 포장 파우치는 육류, 콩류, 기타 즉석식품에 일반적으로 사용되는 포장 형태입니다. 일반적으로 진공 포장되어 고온(100~135°C)에서 가열 살균 후 실온 보관이 가능합니다. 레토르트 포장 식품은 휴대가 간편하고, 개봉 후 바로 섭취할 수 있으며, 위생적이고 편리하며, 식품의 풍미를 잘 유지하여 소비자들에게 큰 사랑을 받고 있습니다. 레토르트 포장 제품의 유통기한은 살균 공정 및 포장재에 따라 반년에서 2년까지 다양합니다.
레토르트 식품의 포장 공정은 봉지 제작, 봉지 포장, 진공 포장, 열 밀봉, 검사, 가열 및 가열 살균, 건조 및 냉각, 그리고 포장의 세 단계로 구성됩니다. 가열 및 가열 살균은 전체 공정의 핵심 공정입니다. 그러나 플라스틱과 같은 고분자 소재로 제작된 포장 봉지의 경우, 가열 후 분자 사슬의 움직임이 심화되어 재료의 물리적 특성이 열적으로 약화되기 쉽습니다. 본 논문에서는 고온 레토르트 봉지의 가열 후 흔히 발생하는 문제점을 분석하고 물리적 성능 시험 방법을 소개합니다.
1. 레토르트 방지 포장백의 일반적인 문제점 분석
고온 레토르트 식품은 포장 후 포장재와 함께 가열 살균됩니다. 높은 물성과 우수한 차단성을 얻기 위해 레토르트 내성 포장재는 다양한 기본 소재로 제작됩니다. 일반적으로 사용되는 소재로는 PA, PET, AL, CPP 등이 있습니다. 일반적으로 사용되는 구조는 2겹 복합 필름으로, 예를 들어 BOPA/CPP, PET/CPP, 3겹 복합 필름(예: PA/AL/CPP, PET/PA/CPP), 4겹 복합 필름(예: PET/PA/AL/CPP) 등이 있습니다. 실제 생산에서 가장 흔한 품질 문제는 주름, 봉지 파손, 공기 누출, 조리 후 냄새입니다.
1) 포장 백의 주름은 일반적으로 세 가지 유형으로 나뉩니다. 포장 기재에 수평 또는 수직으로 주름이 생기거나 불규칙하게 주름이 생기는 경우, 각 복합층에 주름과 균열이 생기거나 평탄도가 떨어지는 경우, 포장 기재의 수축과 복합층 및 기타 복합층의 수축으로 인해 주름이 생기거나 줄무늬가 생기는 경우입니다. 파손된 백은 직접 파열되는 경우와 주름이 생긴 후 파열되는 경우로 나뉩니다.
2) 박리 현상은 포장재의 복합층이 서로 분리되는 현상을 말합니다. 경미한 박리는 포장재의 응력을 받는 부분에 줄무늬 모양의 돌출부가 생기고, 박리 강도가 약해져 손으로 살짝 뜯어낼 수도 있습니다. 심한 경우, 조리 후 포장재 복합층이 넓은 면적으로 분리됩니다. 박리가 발생하면 포장재 복합층 간의 물성 강화 효과가 사라지고, 물성 및 차단성이 크게 저하되어 유통기한 요건을 충족하지 못하게 되어 기업에 더 큰 손실을 초래하는 경우가 많습니다.
3) 미세한 공기 누출은 일반적으로 비교적 긴 잠복기를 가지며, 조리 중에는 감지하기 어렵습니다. 제품 유통 및 보관 기간 동안 제품의 진공도가 감소하여 포장재에 공기가 눈에 띄게 나타납니다. 따라서 이러한 품질 문제는 종종 많은 제품에 영향을 미칩니다. 제품에 미치는 영향이 더 큽니다. 공기 누출 발생은 레토르트 백의 열 밀봉이 약하고 천공 저항성이 낮은 것과 밀접한 관련이 있습니다.
4) 조리 후 냄새 또한 일반적인 품질 문제입니다. 조리 후 발생하는 특유의 냄새는 포장재에 용매 잔류물이 과다하거나 재질 선택이 부적절한 것과 관련이 있습니다. 120°C 이상의 고온 조리용 백의 내부 밀봉층으로 PE 필름을 사용하는 경우, PE 필름은 고온에서 냄새가 발생하기 쉽습니다. 따라서 일반적으로 RCPP를 고온 조리용 백의 내부 층으로 사용합니다.
2. 레토르트 저항성 포장재의 물리적 특성 시험 방법
레토르트 방지 포장재의 품질 문제를 야기하는 요인은 비교적 복잡하며, 복합층 원료, 접착제, 잉크, 복합재 및 봉지 제조 공정 관리, 레토르트 공정 등 다양한 측면이 복합적으로 작용합니다. 포장재의 품질과 식품의 유통기한을 보장하기 위해서는 포장재에 대한 내열성 시험을 실시해야 합니다.
레토르트 방지 포장 백에 적용되는 국가 표준은 GB/T10004-2008 "포장용 플라스틱 복합 필름, 백 건식 적층, 압출 적층"이며, 이는 JIS Z 1707-1997 "식품 포장용 플라스틱 필름 일반 원칙"을 기반으로 합니다. GB/T 10004-1998 "레토르트 방지 복합 필름 및 백"과 GB/T10005-1998 "이축 연신 폴리프로필렌 필름/저밀도 폴리에틸렌 복합 필름 및 백"을 대체하기 위해 제정되었습니다. GB/T 10004-2008은 레토르트 방지 포장 필름 및 백에 대한 다양한 물리적 특성 및 용매 잔류 지표를 포함하며, 레토르트 방지 포장 백에 대해 고온 매체 저항성 시험을 요구합니다. 이 방법은 레토르트 방지 포장 백에 아세트산 4%, 황화나트륨 1%, 염화나트륨 5% 및 식물성 기름을 채운 후, 진공 및 밀봉하고, 고압 조리 용기에 넣어 121°C에서 40분간 가열 및 가압한 후, 압력이 변하지 않도록 냉각하는 것입니다. 이후 외관, 인장 강도, 신장률, 박리력 및 열 접착 강도를 시험하고, 감소율을 이용하여 평가합니다. 시험 공식은 다음과 같습니다.
R=（AB）/A×100
수식에서 R은 시험품의 감소율(%), A는 고온 내열성 매체 시험 전 시험품의 평균값, B는 고온 내열성 매체 시험 후 시험품의 평균값입니다. 성능 요구 사항은 다음과 같습니다. "고온 유전 저항 시험 후, 80°C 이상의 사용 온도에서 생산된 제품은 박리, 손상, 봉지 내부 또는 외부의 명백한 변형이 없어야 하며, 박리력, 인발력, 파단 시 공칭 변형률 및 열 밀봉 강도가 감소해야 합니다. 감소율은 ≤30%이어야 합니다."
3. 레토르트 방지 포장백의 물리적 특성 시험
기계에서 실제 시험을 실시하는 것이 레토르트 방지 포장재의 전반적인 성능을 가장 정확하게 측정할 수 있습니다. 그러나 이 방법은 시간이 많이 소요될 뿐만 아니라 생산 계획 및 시험 횟수에 제약을 받습니다. 또한, 운용성이 낮고 폐기물이 많으며 비용이 많이 듭니다. 레토르트 시험을 통해 인장 특성, 박리 강도, 레토르트 전후의 열 접착 강도와 같은 물리적 특성을 측정함으로써 레토르트 백의 레토르트 방지 품질을 종합적으로 판단할 수 있습니다. 조리 시험은 일반적으로 실제 내용물과 모의 재료 두 가지를 사용합니다. 실제 내용물을 사용한 조리 시험은 실제 생산 상황에 최대한 근접할 수 있으며, 부적합 포장재가 생산 라인에 일괄 반입되는 것을 효과적으로 방지할 수 있습니다. 포장재 공장에서는 모의 재료를 사용하여 생산 공정 중 및 보관 전 포장재의 내구성을 시험합니다. 조리 성능 시험은 더욱 실용적이고 활용도가 높습니다. 저자는 세 곳의 제조업체에서 제조한 식품 모의 액체를 백에 채우고 각각 찜 및 끓임 시험을 실시하는 레토르트 방지 포장재의 물리적 성능 시험 방법을 소개합니다. 시험 절차는 다음과 같습니다.
1) 요리 테스트
장비: 안전하고 지능적인 역압 고온 조리용 냄비, HST-H3 열 밀봉 테스터
시험 단계: 레토르트 백에 4% 아세트산을 용량의 3분의 2까지 조심스럽게 넣습니다. 밀봉 부분이 오염되지 않도록 주의하여 밀봉 견뢰도에 영향을 미치지 않도록 합니다. 충전 후, 조리 백을 HST-H3로 밀봉하고 총 12개의 시료를 준비합니다. 밀봉 시 조리 중 공기 팽창이 시험 결과에 영향을 미치지 않도록 백 안의 공기를 최대한 배출해야 합니다.
밀봉된 샘플을 조리용 냄비에 넣고 테스트를 시작합니다. 조리 온도는 121°C, 조리 시간은 40분으로 설정하고, 샘플 6개는 찌고 6개는 끓입니다. 조리 테스트 중에는 조리용 냄비 안의 기압과 온도 변화에 세심한 주의를 기울여 온도와 압력이 설정 범위 내에서 유지되도록 합니다.
시험 완료 후, 실온으로 식힌 후 꺼내어 봉지 파손, 주름, 박리 등이 있는지 관찰합니다. 시험 후, 1# 및 2# 시편의 표면은 조리 후 매끄러웠고 박리 현상은 없었습니다. 3# 시편의 표면은 조리 후 그다지 매끄럽지 않았고 가장자리가 다양한 정도로 휘어졌습니다.
2) 인장 특성 비교
조리 전후의 포장 백을 꺼내 가로 15mm×150mm, 세로 150mm 크기의 직사각형 시편 5개를 잘라 23±2℃, 50±10%RH의 환경에서 4시간 동안 컨디셔닝하였다. XLW(PC) 지능형 전자 인장 시험기를 사용하여 200mm/min의 조건에서 파단력과 파단 신율을 시험하였다.
3) 필링 테스트
GB 8808-1988 "연성 복합 플라스틱 재료의 박리 시험 방법"의 A 방법에 따라, 폭 15±0.1mm, 길이 150mm의 샘플을 절단합니다. 수평 및 수직 방향으로 각각 5개의 샘플을 채취합니다. 샘플의 길이 방향을 따라 복합 층을 미리 박리한 후, XLW(PC) 지능형 전자 인장 시험기에 넣고 300mm/min의 속도로 박리력을 시험합니다.
4) 열융착 강도 시험
GB/T 2358-1998 "플라스틱 필름 포장 백의 열 밀봉 강도 시험 방법"에 따라 샘플의 열 밀봉 부분에서 15mm 너비의 샘플을 잘라내고 180°로 열고 샘플의 양쪽 끝을 XLW(PC) 지능형 인장 시험기에 고정합니다. 전자 인장 시험기에서 최대 하중은 300mm/min의 속도로 시험하고 GB/T 10004-2008의 고온 저항 유전율 공식을 사용하여 낙하 속도를 계산합니다.
요약하다
레토르트 방지 포장 식품은 섭취와 보관의 편리성으로 인해 소비자들의 선호도가 점점 높아지고 있습니다. 내용물의 품질을 효과적으로 유지하고 식품의 변질을 방지하기 위해서는 고온 레토르트 백 생산 공정의 모든 단계를 엄격하게 모니터링하고 합리적으로 관리해야 합니다.
1. 고온 내열 조리용 백은 내용물 및 생산 공정에 따라 적절한 재질로 제작해야 합니다. 예를 들어, 고온 내열 조리용 백의 내부 밀봉층으로는 일반적으로 CPP를 사용합니다. AL층이 포함된 포장 백을 사용하여 산 및 알칼리성 내용물을 포장하는 경우, AL과 CPP 사이에 PA 복합층을 추가하여 산 및 알칼리 투과 저항성을 높여야 합니다. 각 복합층의 열수축률은 열수축 특성의 불일치로 인해 조리 후 재료가 휘거나 심지어 박리되는 것을 방지하기 위해 일정하거나 유사해야 합니다.
2. 복합 공정을 합리적으로 관리하십시오. 고온 내열성 레토르트 백은 대부분 건식 복합화 방식을 사용합니다. 레토르트 필름 생산 공정에서는 적절한 접착제와 우수한 접착 공정을 선택하고, 접착제의 주제와 경화제가 완전히 반응하도록 경화 조건을 합리적으로 관리해야 합니다.
3. 고온 중성화는 고온 레토르트 백 포장 공정에서 가장 까다로운 공정입니다. 배치 품질 문제 발생을 줄이기 위해 고온 레토르트 백은 사용 전과 생산 중에 실제 생산 조건에 따라 레토르트 테스트 및 검사를 받아야 합니다. 조리 후 포장 외관이 평평하거나, 주름지거나, 기포가 생기거나, 변형되었는지, 박리 또는 누출이 있는지, 그리고 물성(인장력, 박리 강도, 열 접착 강도) 저하율이 요구 사항을 충족하는지 등을 검사합니다.
게시 시간: 2024년 1월 18일
