무균 포장 (aseptic packaging)이란

무균 포장 (aseptic packaging)이란 

햄, 생 젤리, 생맥주, 롱 라이프 우유, 과즙 음료, 커피 프레시 등 포장 후 가열 살균을하지 않은 신선함을 강조한 식품이 많이 보이지된다. 포장 후 가열 살균을 하지 않으면 몇칠도 못가는 식품 뿐이다. 맛을 손상시키지 않는다는 고온 단시간 (HTST)의 레토르트 파우치와 다른 이들 식품은 어떤 방법으로 제조되는 것일까.

다음 무균 포장의 배경 지식을 제공한다.

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무균 포장 (aseptic packaging)이란
 
수분이 많은 식품은 곰팡이, 효모, 세균 등의 미생물의 비정상적인 증식에 의해 부패 변패한다. 진공 포장 후 가열 살균은 가열에 의해 미생물을 사멸시켜 부패를 방지하는 것이 목적이다. 즉, 미생물이 없으면 보존성이 향상된다. 그러나 많은 식품은 가열에 의해 맛, 테 쿠스 츄 영양가 저하 및 변색이 발생하므로 가급적 가열은 피하고 싶다. 그래서 생각한 것이 무균 포장이다.
   무균 포장은 여과, 세정에 의한 살균 살균, UHT (Ultra Higth Temparature 초고온) 살균 등에 의해 미리 무균 상태로 만든 식품을 무균 화 포장 재료를 사용하여 무균 환경에서 포장하는 것이다. 무균 포장의 기본 공정을 그림 1에 나타내었다. 여기서 말하는 무균는 완전 무균 상태가 아닌 상업적인 무균 의미 필요한 기간 미생물에 의한 부패 변패를 방지하는 것을 목적으로하고있다. 상온에서 장기 보존이 가능한 무균 상태로 포장하는 것을 무균 포장 (aseptic packaging) 이보다 다소 기준이 느슨하게 포장 후 살균 공정없이 냉장 등 다른 저장 방법과 병용하여 필요한 기간 제품 수명이 유지 될 수 포장을 무균 화 포장 (semi-aseptic packaging)라고 부르는 경우가 많다.

             

포장 재료 → 살균
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식품 → 살균 → 무균 상태로 포장 → 출하
 
 무균 포장을해서 최대의 장점은 포장 후 가열 처리에 비해 식품 본래의 향기, 맛, 색상을 크게 변화시키지 않고, 금방 맛을 포장 할 수있는 것이다. 또한 가열 살균 수없는 식품의 수명 연장에도 빼놓을 수없는 방법으로 계획 생산을 가능하게하는, 배송 빈도를 감소 할 수있는 등의 장점이있다. 반면 단점으로는 초기 비용이 매우 높아진다 균에 오염 된 경우 시스템 전체의 살균에 시간이 걸릴 즉시 복구 할 수없는 제품의 손실이 많다 등이다.

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무균 포장에 필요한 설비
 
   무균 포장에 필수적인 시설로는 클린 룸, 식품의 무균 화를위한 살균 살균 설비, 포장 재료의 무균 화를위한 시설, 무균 포장 기계 등이있다. 또한 작업자 및 설비의 무균 상태를 유지하기위한 표준 운영 절차의 작성 · 정비 · 실행이 필수적이다.

① 무균 작업실 (클린 룸)
   클린 룸은 공기 중의 부유 먼지가 일정한 기준에 제어 된 공간 것으로, 온습도와 기류도 통제 대상이된다.
 있는 공간을 밀봉하고 필터를 통해 무균 상태의 공기를 주입 방을 양압으로 유지하여 외부로부터의 먼지 나 미생물은 넣지 않은 상태로되어있다.
 클린 룸은 반도체 등의 정밀 부품 제조를위한 주로 먼지를 대상으로 한 산업용 클린 룸 (ICR : Industrial Clean Room)과 식품 생물 입자를 규제하는 무균실 (BCR : Biological Clean Room)으로 구분 된다.
 클린 룸의 청정도는 1 입방 피트 중에 0.5 미크론 이상의 입자가 몇개인지로 표현된다. 예를 들어 1ft3 중 0.5 미크론 이상의 크기의 입자가 100 개 있다고하면 "클래스 100"의 청정도이라고한다. JIS에서도 1m3 단위의 청정도에 제정 된 (JIS-B-9920).
 기술적으로는 클래스 10 정도의 청정도의 클린 룸의 실현도 가능하지만, 식품 무균 포장의 경우는 "클래스 1000 '에서'클래스 10,000"설정이 많다. 참고로, 무균 수술실, IC 나 LSI 제조 실에서는 '클래스 100'도시의 일반적인 사무실에서 0.5μ 이상의 먼지 수가 약 1,000,000 개 / ft3 것으로 알려져있다.
 모든 공정을 무균 화하는 것은 부담이 크기 때문에 이차 오염 방지에 필요한 부분 만 정리 영역에 방법이 잘 이루어진다. 

클린 부스는 비닐 시트로 공간을 덮고 안에 필터를 통해 무균 공기를 보내, 양압하여 외부로부터의 오염을 방지하도록되어있다. 주로 포장 공정의 간이적인 무균 화에 이용된다.
 

② 무균 식품 생산 용 살균 · 제균 시설
   액체 식품의 경우는 UHT (초고온 단시간 살균 장치)의 간접 가열 법 플레이트 채용이 많은 식품의 맛을 손상시키지 않고 살균있다. 135 ~ 150 ℃, 2 ~ 6 초 정도가 일반적이다. 일반 가열에 견딜 액상 식품은 85 ℃ 부근의 뜨거운 작성도 실시되고있다.
   고형 식품은 조리시 가열에 의해 살균 수 있었던 것을 그대로 무균실에서 포장하면되지만, 원료의 선별 살균, 완성 된 것을 다른 공정에서 세정 · 살균 등의 병용이 필요로된다.

③ 포장 재료를 살균하기위한 설비 (외부에서 실시 할 수도있다)
   포장 재료의 무균 화는 무균 포장 기계는 컵, 성형 용 시트 뚜껑 재료 등을 포장 직전에 열 과산화수소로 실시하는 경우가 많다. UV (자외선) 조사 및 기타 장치를 단독으로 혹은 병용 할 수도있다. 다른 공정에서 살균하면 UV 및 전자선에 의한 살균도 열린다.

④ 무균 포장 기계
  일반 포장 기계를 사용하는 경우 클린 룸에 설치하여 살균 한 포장재를 사용하지만 폼 필 씰 방식의 포장 기계는 포장의 무균 화 장치가 일체화되어있다. 국산 포장 기계 제조 업체에서는 CKD㈱이 많은 실적을 가지고있다. 포장재의 살균은 ③에서 언급 한 바와 같이, 열 과산화수소를 사용하는 예가 많다. CKD 기계에 한정하지 않고, 일반적인 공정과 포장 기계의 예를 그림 3, 사진 2에 나타내었다.
 
각종 식품의 무균 포장 예
   액상 식품과 고형 식품의 무균 포장 방법은 저절로 달라진다. 액체 식품의 경우에는 여과 나 UHT 살균 장치 및 무균 포장 기계에 의해 상온 유통 할 수있을 정도의 무균 상태로 할 수있는 것도 많다. 고체 식품의 경우 교차 오염의 가능성이 있고, 냉장, 탈산 소제, 가스 충전 등과의 병용에 의한 실시 예가 많다.
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<액체 · 점체의 무균 무균 화 포장 식품 예>
   롱 라이프 우유, 우유 음료, 과즙 음료, 케첩, 과일 젤리, 커스터드 푸딩, 포션 커피 우유, 물약 레몬, 요구르트, 차, 국수 국물, 생수, 청량 음료 등

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<고체의 무균 화 포장 식품 예>
   야채, 생선, 쌀밥, 포장 떡, 슬라이스 햄, 소시지, 반찬, 슬라이스 치즈 등에서 실시되고있다.
   그림 5에 무균 화 포장 쌀밥의 제조 공정을 보여 주었다.

성형 용 시트 살균 (열 과산화수소) → 성형 → 충전 →

뚜껑 재료의 살균 → 열 씰 (밀봉) → 트리밍 → 제품

가열 · 성형 · 무균 화 된 식품을 충전 →
뚜껑 재의 권을 살균 후 열 인감 → 트리밍

 

정미 → 세미 침지 → 탈수 → 계량 → 충전 → 밥솥

→ 충전 → 포장 → 방냉 → 캔포장 → 제품
 
그림 5. 무균 화 포장 쌀밥의 제조 공정

계량에서 포장까지 클린 존에서 실시되는
 

무균 포장에 사용되는 포장 재료
 
안전, 무미 무취 식품 위생상의 문제가 없는지, 살균제 등의 약물이나 전자선 방사선에 내성이 있음 살균 온도 이상의 내열성이있는 것, 성형 성 · 밀봉 성 등의 포장 기계 적당 이 있는지, 인쇄 · 투명성 ·이지 껍질과 같은 상품도 가지고있는 것 등이 요구된다. 다음 각 용도의 재질 예를 열거 (염소계 제외).
 
· 판지
PE / 종이 / PE / 투명 증착 PET / PE
 PE / 종이 / PE / AL / PE 등

· 성형 용기
 PS 계
 PP
 APET
 PP / EVOH / PP 등

용기의 뚜껑 재
 PET / 투명 증착 PET /이지 필
PET / EVOH /이지 필
PET / AL /이지 필
AL / 핫멜트
종이 / AL / 핫멜트 등

· 디프 드로잉 포장 조리개 재
 Ny / PE
 CN / EVOH / CPP 등

· 가방, 필름
 배리어 성 ON / LLDPE
 PET / 투명 증착 PET / LLDPE 등