식품 곰팡이 방지

곰팡이에 의한 사고를 없애고 안심할 수있는 포장 식품을 생각하는 식품 업체는 많을 것이다. 곰팡이 발생을 방지하기 위해서는 우선 곰팡이의 약점을 아는 것. 또한, 포장 필름의 종류와 성격 공부도 필요하다. 

다음 포장 의한 곰팡이 방지 기술에는 어떤 것이 있는지, 어떤 것을 채택 할 것인가를 결정해야한다.

아무리 연구해도 완전히 방지 할 수있는 것은 아니지만,보다 확실한 방법을 실시하고자하는 것이다.

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■ 곰팡이의 종류와 생육 조건

 

곰팡이는 인간이 의식적으로 무균 상태를 만들지 않는 한 공중, 수중, 토양식품 표면이나 내부 등 곳곳에 존재한다. 곰팡이의 종류는 많고 그 일을 좌우하는 요인은 수분, 온도, 산소, 수소 이온 농도, 삼투압 등이 있으며, 복잡하다.

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<곰팡이의 종류>

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 최근에는 곰팡이에 의한 피해가 잘 연구되어 특히 발암 성을 가진 곰팡이 독 (진균 독소)를 만들어내는 종류도 많이 있다는 것을 알게하여 식품 위생 상 큰 문제가되고있다. 그만큼 식품 제조 업체에 곰팡이 방지 대책은 무엇보다도 큰 과제 인 것이다. 곰팡이는 3μ 정도의 두께의 균사를 가지고 영양 증식을 실시 후 포자를 발생 것이 많다.
 

 

클라 스포 리움 속 (Cladosporium)
 

토양, 공기 중에 널리 분포한다. 복숭아, 비파 등의 과일, 야채, 곡물, 카스테라, 중간, 양갱 등의 과자류, 버터, 치즈, 연유 등 유제품에 잘 자랍니다. 또한 식품 공장에서 천장 벽에 부착되어있는 경우가 많다. 두꺼운 벨벳 모양의 어두운 마을을 만든다.
 

아스 페르 길 루스 속 (Aspergillus)
 

누룩 곰팡이하여 발효에 사용 코우지 균은 형태 적으로 유사한 이른바 야생 공사이다. 아스 퍼질러 스 속으로는 술, 간장, 된장 등의 양조에 사용되는 유용한 균도 있지만 무서운 곰팡이 독을 만들어내는 균도 많이 존재한다. 예를 들어, A. flavus라는 균은 고동색 취군이 발암 성 곰팡이 독의 아플라톡신을 생산하는 유해균이다. 양조에 사용되는 A. oryzae은 곰팡이 독을 생산하지 않는 것으로 확인되고있다. 취락의 색상은 제각각이지만, 녹색 깨끗한 곰팡이가 많다. 토양, 농작물, 가공 식품, 공업 제품, 공기 등에 널리 상주하고있다. 과자는 물 양갱, 찹쌀떡, 만두, 카스테라 등 잘 자랍니다.
 

푸른 곰팡이 속 (Penicillium)
 

푸른 곰팡이 속은 페니실린의 생산, 치즈와 살라미 소시지의 숙성에 사용되는 종류도 다양한 식품의 변질, 부패에 관여하는 대표적인 곰팡이이기도하다. 아오 카비이로 알려진 자연계에 널리 분포하고 야채, 과일, 저장 쌀, 떡, 빵, 국수, 삶은 콩, 팥, 과자 액 설탕, 빙과,​​ 잼, 수산 반죽 제품, 裂き이카, 계란, 유제품 등 많은 식품에 나 쉽고, 냉장고, 식품 공장의 공기 중에 널리 상주하고있다. 특히 산성 생과자, 예를 들면 도중에도 레몬 케이크 등에 나 쉽다. 취락의 색상은 대부분이 녹색 계열 (청록, 황 녹색, 짙은 녹색 등)이다.
 

카테누라리아 속 (Catenularia)
 

좋은 침투 스트레스 곰팡이에서 초콜릿 색 마을이 특징이다. 한중간, 양갱, 연유, 떡 과자 등에 나 쉽다. 마을의 표면은 갈색 벨벳 모양이다. 성장 속도는 작다. 카즈오 · 반 과자 공장에 많다.
 

무코루 속 (Mucor)
 

케카비라고 불리는 곰팡이, 머리카락 모양으로 생육하기 때문에이 이름이있다. 토양 중에 존재하고 야채, 과일에 붙어있는 경우가 많다. 또한, 떡, 빵, 계란, 유제품, 냉장 고기 등의 다양한 수분 식품에 나 쉽다. 수분이 많은 생육이 매우 빠르다. 취락은 회색 ~ 흑색으로 저온에서도 잘 자라는 종류가 많다.
 

리조뿌스 속 (Rhizopus)
 

쿠모노스카비. 흰 면상 취락과 검은 포자 덩어리를 형성한다. 무코루과 마찬가지로 생육이 매우 빠르다. 야채, 과일, 빵, 국수, 냉동 고기, 계란, 유제품, 베 콘 등 수분이 많은 식품에 잘 자랍니다.
 
 
<곰팡이의 생육 조건>

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 곰팡이의 생육 조건으로는 미생물의 가장 수분이 적고 생육이 있으며, 일반적으로 습도 80 % RH 이상 수분으로 15 % 이상이다.

그러나 곰팡이의 종류에 따라 요구 수분량이 달리 습도가 낮아 따라 아스 속이 그들 대부분 차지하게된다. 중 습도가 62 ~ 63 % RH 수분 해 13 ~ 14 %에도 자라는 것이있다.

따라서 식품의 수분 함량이 10 % 가까이 혹은 그 이하이면 곰팡이 발생의 염려가 없다.

또한 곰팡이는 녹말 식품에 번식하기 쉽고, 쌀, 밀, 또는 이들의 가공 식품은 일반적으로 평형 수분이 13.5 ~ 15.5 %이기 때문에 덥고 습한 공기 중에 방치 곰팡이가 번식한다.

건조 쌀 과자 등은 수분이 4~8 %이기 때문에 걱정은 없지만, 흡습 수분이 13 ~ 14 %가되면 곰팡이가 발생한다.

그러나 곰팡이가 발생하기까지 흡습으로 상품 가치가 상실된다. 또한, 빵, 카스테라, 생 · 반 생과자 등은 수분이 30 % 부근에 매우 곰팡이가 발생하기 쉽다.

 곰팡이의 최적 온도는 25 ~ 30 ℃에서 15 ℃ 이하 또는 40 ℃ 이상이되면 증식 속도가 저하된다. 그러나 가정용 냉장고 (0 ~ 5 ℃)에서도 증식 속도는 작지만 번식한다.

내열성은 60 ℃까지 60 ℃에서 10 분에서 15 분 정도로 사멸한다. 그러나 어떤 종류의 곰팡이 포자를 만들어 내열성이 있기 때문에 살균하는 것이 매우 곤란하다.

 

일반 균의 포자에서 100 ℃ 5 분간 견딜 것 드물지 않다. 곰팡이는 산소가 없으면 생육 할 수 없다. 산소 농도를 1 % 이하로 낮추면 생육은 현저하게 억제되어 0.1 %는 소수의 제한된 균종 만 약간 생육 할 뿐이다. 따라서 산소 농도 1 % 이하로하면 안심할 수있다. 곰팡이의 생육 가능 PH는 1 ~ 11으로, 일반적으로는 PH5 ~ 6에서 잘 생육한다. 곰팡이 포자의 발아는 PH3 ~ 7 사이에서 이루어진다.

 

■ 곰팡이 발생 방지를 위해 필요한 필름

 

 곰팡이는 산소 가스가 존재하지 않으면 생육 할 수 없기 때문에 가스 충전 포장해서 탈산 소제 포장도 포장 필름은 산소 가스를 통하지 않는 것이 제일 조건이다. 또한 완전 밀봉하는 밀봉 성, 운송 중 내 핀홀도 요구된다.

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<가스 배리어 성 필름>

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알루미늄 증착 필름

 

 

플라스틱의 표면에 알루미늄 증기를 부착시킨 것으로, 배리어 성이 향상된다. PET, OPP, CPP 등의 증착 제품이 많이 사용되고있다. 특히 증착 PET의 배리어 성이 뛰어나다. 알루미늄 호일보다 깨끗한 금속 광택을 가지고 있으며 고급 이미지를 부여 할 수있다.
 파스타 가공이나시 등 가공처럼 어떤 형태로 투명한 창을 부여 할 수도 있지만 배리어 성이 떨어진다.

 

투명 증착 필름

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 필름 (주로 PET 필름)의 표면에 실리카 (SiOx)와 알루미나 (Al2O3)의 증기를 부착시킨 투명 증착 필름이다. 실리카는 유리와 같은 성분 알루미나는 산화 알루미늄에 모두 투명한 피막을 구성하고 배리어 성이 크게 향상된다. 투명 증착 필름은 가스차 단성 및 방습성의 양쪽 모두 뛰어 나기 때문에, K 코트 필름의 대체품으로 많이 사용되고있다.

 

폴리 비닐 알코올 (PVA, 비닐론) · EVOH 계 기타

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  KOP의 대안으로 등장한 것이 높은 방습 OPP에 PVA (비닐론)을 코팅 한 AOP (토세로)와 XOP (다이 셀)이다. KOP와 다른 점은 높은 습도 조건에서 산소 가스 배리어 성이 떨어지는 것이다. 무수물 보일 물 등의 포장에는 적합하지 않다. 최근에는 나노 하이브리드 등의 기술을 이용한 코트에서 높은 습도에서도 산소 가스 차단 성이 저하하기 어려운 코트 필름이 각사에서 개발되고있다.

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비닐론을 축이 둘 있 연신 한 밥 론 필름 (일 경우 필름)도 깎아 절 포장의 배리어 재료로서 OPP / O-PVA (보부론) / CPP 등의 구성에서 사용되고있다. 물론 단독 필름에서는 방습, 내수성이 아니다.

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 EVOH는 에틸렌과 비닐 알코올 공중 합체에서 쿠라 레의 EVOH 필름 (상품명 : 에바루, EVAL)이 대표적이다. 이축 연신 에바루있다. 비닐론과 같은 높은 습도 장벽이 감소하지만, 비닐론보다 정도는 작다. 방습성이 아니다. OPP / EVAL / CPP, ON / EVAL / PE 등의 구성으로 깎아 절, 된장 등 산소를 차단하지 않으면 안 포장에 하이 배리어 필름으로 사용된다.
 EVOH 수지는 PE / EVOH / PE, Ny / EVOH / PE, PE / Ny / EVOH / PE 등 공 압출 필름으로 디프 드로잉 포장에 많이 사용되고있다.
  

OPP / EVOH / OPP 공 압출 (이촌 화학), ON / EVOH / ON 공 압출 (군제 유니 티카) 등의 연신 필름도있다.

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· MXD (메틸 크실렌 디아민) 계

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   메타 크실렌 디아민과 아 디프 산을 중합시킨 것이 MXD에서 ON / MXD / ON 공동 압출 필름이 K 코트 나일론의 대안으로 자주 사용되고있다. 산소 차단 성이 K 코트 필름 수준이지만, 방습성은 좋지 않다.

알루미늄 호일
   식품 포장용 중간 계층 배리어 재료로 사용되는 연질 알루미늄이다. 일반적으로 7μ가 사용되지만, 핀홀이 걱정되기 때문에 9μ도 자주 사용된다.
 가스 배리어 성, 광성 방습는 거의 완전하다, 내용이 보이지 않는 것이 큰 단점이 될 때도있다.

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<저온 실성 밀봉 필름>

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저온 실성 밀봉 사용의 장점에는 다음과 같은 것이있다.

① 자동 포장의 경우,베이스 필름과의 온도차가 커지고, 적정한 실 온도 범위가 넓어 지므로 불량률이 낮아진다.
② 다트 협잡물에 의한 밀봉 불량이 적어진다.
③ 자동 포장에서 포장 스피드 업이 가능하게된다.
④ 제 가방 제품 포장물에서 낮은 온도로 밀봉 할 수 있기 때문에 수축하기 어렵고, 마무리의 외관이 양호하다.
 저온 씰 타입의 LLDPE는 씰 온도 이외에 핫 정력 성, 내 충격성, 이물질 실성도 뛰어나다.
 메탈로 센 중합체는 LLDPE의 일종으로 분류되지만, 싱글 사이트 촉매를 이용하여 중합하여 분자량 분포가 균일하게되어있는 것이 특징으로, LLDPE의 장점 이외에 냄새, 내​​ 블로킹 성, 경시 안정성 등이 뛰어나다.
 CPP 필름에 저온 씰 타입이나 초저온 실성 유형이있다. PP 수지의 특성상 PE보다는 유연없이 내 충격성이 떨어 ​​지므로 액체 포장에서는별로 사용​​되지 않는다. 허리의 강도, 투명성 등을 이겼다 있으며, 과자 포장 등에 많이 사용되고있다.

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■ 곰팡이 방지를위한 대표적인 포장 기술

 

<가스 충전 포장 (가스 치환 포장)>
   가스 충전 포장은 식품 등을 불활성 가스 중에 유지하고 공기 중의 산소에 의한 바람직하지 않은 변화를 저지하려고하는 포장이다.
   곰팡이 방지를위한 가스 충전 포장은 이산화탄소 (탄산 가스)가 효과적이다. 이산화탄소는 질소 가스에는없는 정균 방충 작용이 있고, 호기성 세균, 곰팡이, 해충 등의 발생을 억제하는 힘이있다. 이산화탄소 가스를 이용한 것은 생고기 위너 소시지, 일식 과자 반 과자, 콩, 곡류 등의 곰팡이 방지에 효과를 발휘한다.
  그러나 이산화탄소는 물에도 기름에도 녹아있는 수용액 중에서는 미 산성을 나타내고 맛에 영향을 줄 수있다. 또한 질소에 비해 필름을 투과하기 쉽고, 가방 밖으로 일산하게되므로 감압되기 쉽다. 그래서 신맛과 감압을 줄이기 위해 질소 + 이산화탄소의 혼합 가스를 이용하는 경우도있다. 포장지내 산소 가스가 존재하고 있어도, 이산화탄소 농도가 30 %이면 일단의 효과가 50 % 이상으로 대부분의 곰팡이는 방지 할 수있다.

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<진공 포장>
 봉투에 내용물을 충전하고, 진공 하에서 밀봉 씰하는데이 진공 포장이다. 포장지내의 공기를 제거하기 때문에 내용물에 필름이 밀착 외기의 산소 가스의 영향을 받기 어렵게한다. 보일 살균 레토르트 살균 등에 적합한 포장 형태이다. 조림, 절임,있어 라, 양갱 등은 좋지만, 케이크, 반 생과자 등 형상이 파괴되는 같은 식품에는 적합하지 않다. 필름의 산소 투과도가 크고 투명 해 오는 산소량도 많아 지므로, 배리어 재료를 사용하는 것이 좋다.

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<탈산 소제 봉입 포장>
 내용물과 함께 탈산 소제 (산소 흡수제)를 동봉하여 밀봉하는 것으로, 일정 시간 내에 포장지내 산소는 0.1 % 이하가된다. 외부 공기로부터 투과 해 오는 산소도 탈산 소제가 흡수하기 때문에 항상 저산소 상태가 지속되는 것이 진공 포장이나 가스 충전 포장과는 다르다.
 특별한 장비는 필요가 없기 때문에 쉽게 채용 할 수있는 방법이지만, 자동 투입기를 이용하면 자동 포장 기계에 속도를 떨어 뜨리지 않고 포장 할 수있다.
 최근에는 산소 가스 검지 제를 동봉하여 산소되어 있는지 쉽게 판별 할 수있는 상품도 늘고있다.

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<알코올 제제 봉입 포장>
   에틸 알코올을 주성분으로 한 보존제로 곰팡이 방지에 효과적이다. 그러나 내용 식품에 알코올 냄새가 흡착 될 수 있으므로 사용 가능한 식품은 제한된다. 수분 활성이 낮을수록 효과가 크다. 포장재로 배리어 재료는 필요로하지 않는다. PET 구성이 안심할 수 있지만, OPP / CPP 수 있었다. 그러나 나일론 계는 알코올을 잘 통하는에서 적합하지 않다.

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<무균 포장>
   고온 단시간 가열 살균 한 식품 또는 필터 살균 한 식품을 미리 살균 한 포장 재료를 이용하여 무균실에서 포장하는 방법이 무균 포장이다. 식품 성분의 열화를 적게하고 금방 맛을 유지시킬 수있다. 생 젤리 커피 신선한 요구르트, 네모, 햄 등 많은 식품에 사용되고있다.

 
■ 곰팡이 발생 사고 사례와 대책

 

​<골판지, 화장품 판지와의 마찰에 의한 핀홀>
   하자면 한 골판지, 판지의 벽면은 모래와 같다. 가방의 구부러진 끝이 운송 중에 벽면 스쳐 핀홀이 발생하는 사고는 지금도 다발하고있다. 불과 몇 백 미터의 수송에서도 발생할 수있다.
   방지책으로는 포장 필름의 선정 가방 모양 변경, 골판지 케이스의 크기와 포장 방법을 변경하는 필름 또는 완충제를 사용하여 벽면과의 직접 접촉을 피하기 등이있다.
  필름의 선정에서는 PET / ON / LLDPE 등의 삼층 필름으로 실적이 있으며, 듀얼 레이어 필름으로 허리의 부드러운 것이 좋다.
 가방 모양으로 사방 봉투 4 개 기둥 등 벽면에는 씰 부가 맞도록한다.
  골판지 사이즈에 여유를 갖게하고, 수송 중의 진동에도 제품의 동일한 위치 오래 접촉하지 않도록 포장 방법도 효과적이다.

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<가스 충전 불량>
   가스 충전 실수로 가스 치환율이 낮고, 곰팡이가 발생했다는 사고도 가끔있다. 가방은 완전 밀봉되어있어 안심하고 있으면, 가스 충전되어 있지 않고, 실은 공기 였다는 것도있다. 배리어 재료로 밀봉 상태에서도 袋内 공기만으로 곰팡이가 발생한다. 이 때의 곰팡이 방법은 작지만 1 봉지만으로는 미안하고, 대량으로 발생하는 위험이있다. 정기적으로 포장지내 가스 조성 분석, 가스 충전 장치의 점검을 실시하는 것이 필요하다.

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<찔린 핀홀>
   플라스틱 필름은 수십 마이크론 두께이며, 날카로운 선단에는 약하다. 어떤 박자에 핀홀이 발생하는 사고가있다. 포장 기계의 부품과 촬영 부근, 산이나 탈산 소제의 사각 단면도 중요하다. 부대끼리 핀홀이 생길 수있다. 주변을 봐도 필름에 상처를내는 것은 많이있어, 취급에 충분히주의를 기울일 필요가있다. 필름으로는 나일론 (ON) 구성이 耐突 찔러 핀홀 성이 뛰어나다.

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<씰 불량>
   제대시 충전 실시 자동 포장시 밀봉 밀봉 불량이 자주 일어난다. 작업 시작 전후 및 운전 중에도 일정한 간격으로 반드시 밀봉 검사를 할 필요가있다.
   일반적으로 수중 에어 누설 검사 액 (예 : 에지 레스 검사기)에 의한 방법이 행해지고있다. 핀홀 검사기에 의한 방법도 있지만 장비가 고가이다.
   필름은 저온 실성의 LLDPE 또는 메탈로 센 PE가 안심할 수있다. 상품의 형상이나 포장 기계에 따라 저온 실성 CPP도 충분히 사용할 수있다.

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<기타 불량>
   드물게 탈산 소제의 불량도있다. 탈산 소제 자체의 불량 만료 보관 미비 사용 방법의 실수 등이있다.
   건열 살균이나 보일 살균 온도 및 시간 설정 미스가 많다. 반드시 내용물의 중심 온도가 소정의 온도가되고 나서의 시간을 설정해야한다.

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■ 필로우 포장 기계의 선정

 

   포장 기계를 변경하는 것은 쉬운 일이 아니지만, 새로 설치하는 경우에는 가스 충전과 완전 밀봉에 적합한 것을 선택하고 싶다. Seal 방식은 조금이라도 인감 오랜 상자 모션 타입이 좋다. 회전 씰의 경우는 경계가 필요 속도를 떨어 뜨리거나 필름을 완전 밀봉하기 쉽도록 변경하는 것 등이 필요하다.

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■ 곰팡이 방지를 위해 자주 사용되는 필름 구성의 예

하이 배리어 투명 증착 PET와 보부론, EVAL 구성의 필름은 산소 가스 투과도가 10ml / ㎡ · d · MPa 정도로 CO2100 % 충전에 사용할 수있다. PVA 코트 OPP는 산소 가스 투과도 100ml / ㎡ · d · MPa 부근에서 N2와 CO2의 혼합 가스 충전과 탈산 봉입 포장에 적합하다.
 다음에 자주 사용되는 곰팡이 방지를위한 필름 구성을 정리했다.

 

 

가스 충전 포장, 탈산 소제 봉입 포장
 
투명 증착 PET, 장벽 ON, 배리어 코트 OPP · PET 등의 기재 사용
 

알코올 제제 봉입 포장
 
OPP / CPP, PET / CPP 각종 배리어 재 / CPP 또는 PE
 

찔러 및 마찰에 의한 핀홀 방지 포장
 
투명 증착 PET / ON / LLDPEPET / 장벽 ON / LLDPE
 

완전 밀봉하기 위해
 
저온 실성 LLDPE 저온 실성 CPP 등의 밀봉을 사용