냉동 포장설계 기술

냉동 포장설계 기술

1. 개요

물리학적인 차원에서 냉동이란 식품의 빙결점 이하의 온도를 유지함으로서 식품의 수분이 빙결점을 형성하게 되는 과정을 말하나 우리나라의 식품공전에 냉동이라 함은 따로 규정이 없는 한 -18℃이하의 온도를 말한다. 이와 같이 낮은 냉동 온도에서는 미생물의 성장, 화학적 반응과 효소적 활성이 지연되거나 정지된다. 

2. 대상품목

          표. 냉동포장 대상 품목

3. 사용상 주의사항

냉동식품은 제품의 포장 후 냉동 처리되기 때문에 포장재는 내한성, 내수성 및 기계적 강도가 있어야 할 뿐 아니라 보향성도 요구되며 장기 보존되어야 할 냉동식품은 가스 및 수증기 차단성이 우수한 포장재로 포장하여야 된다. 

또한 냉동 후 뜨거운 물이나 전자레인지에서 가열 조리되는 식품일 경우에는 내열성이 보장되어야 할 것이다. 오븐이나 전자레인지에서 가열 조리되는 냉동식품은 -40～220℃ 정도의 온도에 대한 내성이 요구된다. 

냉동식품용 포장재의 구비조건으로는 산소 및 수증기 차단성이 우수하여 산화방지를 하여야 하며, 내한성이 우수하여 냉동유통 중에 포장재의 파손 등이 없어야 한다. 따라서 냉동식품 포장용 포장재는 Ny/LDPE 재질을 가장 많이 사용하고 있으며 피포장물의 형상, 중량 등에 따라 포장재의 강도를 증가시켜야 할 경우 LDPE의 재질개선(옥텐가가 높은 재질)과 두께를 증가시켜 사용하면 되며 Ny/LDPE 가공시에 드라이 라미네이션 보다는 티다이(T-die) 가공이 더 유리하다.

1) 수증기의 증발

냉동식품에서 수분이 손실되면 표면이 건조되고 냉동화상(freezerburn)과 같은 부분적인 승화 현상에 의하여 백회색으로 색이 변하고 맛이 변화되어 상품적 가치를 상실하게 된다. 이러한 현상은 수증기투과도가 높은 포장재, 특히 식품 표면에 밀착되지 않은 상태로 장기 보관시 많이 발생된다. 

냉동화상은 포장내 빈 공간으로 수분이 증발하여 발생되는 것이기 때문에 이를 방지하기 위해서는 수증기차단성이 높은 포장재로 밀착 포장하여야 한다. 냉동고내의 온도 변화가 심할 경우 식품으로부터 수분이 증발하여 포장재 내에 빙설이 쌓이게 된다. 
빙설의 발생은 식품으로부터 수분이 손실된 것을 의미하므로 해동 후 식품의 조직감이 열등하게 된다. 이를 방지하기 위해서 역시 포장재내 빈 공간이 없도록 포장하는 것이 중요하다.
스티로폼(PSP) 트레이에 내용물을 담고 랩으로 포장하여 냉동보관하는 경우와 지퍼백에 내용물을 담고 냉동보관하는 경우 이런 현상이 발생할 수 있으며 개선방법은 진공포장재를 이용한 진공포장 후 냉동보관하는 것이다.

2) 산화

냉동상태 하에서도 효소의 활성은 미약하나마 지속되고 있다. 브랜칭 처리를 한 채소의 경우에도 효소의 일부는 활성을 나타내고 있다고 보아야 할 것이다. 따라서 포장재 내부또는 포장재를 통하여 유입되는 산소에 의하여 산화 작용에 의한 식품의 산패를 방지하기 위해서는 산소차단성이 높은 포장재에 진공포장을 하는 것이 장기간 품질을 보호하는데 유리하다.

3) 광선

광선은 특히 지방 함량이 높은 냉동식품의 경우 산패를 야기한다. 따라서 냉동 저장 시 광선에 노출될 경우에는 카톤이나 종이 등과 같이 차광이 가능한 포장이 이루어져야 할 것이다.

4) 향미

포장재를 통한 이취의 흡수, 또는 냉동식품의 향미 성분의 손실이 일어나지 않도록 보향성 포장재가 사용되어져야 한다.

5) 물리적 손실

냉동식품은 각이 지고 단단하기 때문에 저장과 유통 과정 중 압착이나 충격 등에 의하여 물리적 손상이 발생될 위험이 높다. 이와 같은 물리적 손상에 내성이 강한 포장재의 사용이 우선적으로 고려되어져야 할 것이다.