식품 포장의 기법과 안전성

식품 포장의 기법과 안전성

식품 포장의 기법과 안전성

식품 포장 기법들에 대해서 자세히 알아보도록 하겠습니다. 식품 포장의 기법을 식품의 전처리 가공 형태에 따라서 가열처리, 건조처리, 냉동처리, 레토르트처리, 무균충전처리, 가스치환처리, 진공처리 식품 등으로 구분해서 설명하겠습니다. 첫 번째로, 가열처리 식품은 열처리 공정 과정을 거친 식품입니다. 열처리를 하는 주요 목적은 미생물을 죽이기 위해서인데요. 효소와 독성분을 파괴해서 식품의 안전성과 저장성을 확보하는 효과도 있습니다. 식품의 종류에 따라서 살균하는 방법과 조건이 달라집니다. 대표적인 살균법은 100℃ 이하의 온도에서 살균하는 LTLT(Low temperature long time) 방법의 저온 장시간 살균입니다. 주로 식품 자체의 산도가 낮거나, 항균 성분이 함유되어 있을 때 적용하는 방법으로, 보통 60℃에서 65℃, 한 30분 정도 가열을 합니다. 수증기를 이용한 증기 살균법도 있는데요. 100℃ 이상의 가압 살균하는 방법으로, 많은 양을 살균하기에 적합합니다. 우유나 과즙처럼 영양소를 보존해야 할 때는 고온에서 단시간에 살균을 해야합니다. 이걸 HTST(High temperature short time), 고온단시간 살균법이라고 하는데요. 75℃에서 약 15초 동안만 살균하는 방법입니다. 우리나라에서는 우유를 살균하기 위해서, 150℃에서 5초 이내로 살균하는 UHT(Ultra high temperature), 초고온 순간 살균법을 이용하고 있습니다. 이렇게 멸균 가열처리한 식품을 포장할 때에는, 과산화수소 화합물로 별도 살균한 포장 용기나 필름을 사용하고, 무균 충전 포장 방법을 적용합니다. 두 번째는 건조처리 식품입니다. 식품 속의 수분을 제거해서 보존성을 높인 식품을 말합니다. 대표적으로 건어물이나, 건조 과채류, 커피, 분유, 조미 분말 등이 있는데요. 모두 주변에서 쉽게 볼 수 있는 것들입니다. 식품 속의 수분이 제거되면 곰팡이나 세균 번식에 대한 걱정이 줄어듭니다. 하지만 때로는 식품의 색이 변하거나, 향이 줄어드는 것 같은 변패를 가져다 줄 수 있습니다. 따라서 건조식품에는 수분과 가스 차단성이 높은 포장재를 사용해야 하고, 필요에 따라서는 흡습제를 첨가하는 것도 고려할 수 있습니다. 다음은 냉동처리 식품인데요. 제조ㆍ가공 또는 조리한 식품을 오랫동안 보존하기 위해서 급속 냉동 처리한 식품을 말합니다. 보통 섭취하기 위해서는 별도의 가열 과정을 거쳐야겠죠. 냉동식품은 -20℃ 이하의 낮은 온도로 저장되지만, 이런 조건에서도 장기간 저장 할 때는 여러 가지 품질 변화가 발생합니다. 대표적인 변패 현상인 냉동 화상 현상 때문에 냉동식품의 수분의 증발되면서 발생됩니다. 식품 표면이 다공질로 냉동건조 되고, 공기와의 접촉이 커지면서, 지방 산화, 단백질 변성, 변색, 향미와 같은 변패가 일어나는 것입니다. 이런 현상은 주로 냉동식품의 표면에서도 발생하기 때문에, 기능성 포장 필름으로 수분 증발을 줄이고, 산화 반응을 막아야 합니다. 진공포장을 한 후에 동결 저장하는 것도 장기 저장 방식으로 적합할 것이라고 생각합니다. 레토르트처리 식품은 이미 조리·가공된 음식을 포장에 밀봉한 후에, 레토르트 솥에 넣고 120℃ 온도로 약 20분 정도 가압 살균한 제품입니다. 이렇게 하면, 포장 외부의 공기와 빛을 차단한 밀봉상태에서 식품을 장기간 보존할 수 있습니다. 상온에서도 1년 이상 장기간 보존할 수 있고요. 간단한 조리과정을 거치면 바로 먹을 수도 있습니다. 보존성이 높고 휴대와 운반이 편리하기 때문에 바쁜 현대사회에서 수요가 점점 많아지고 있습니다. 스프, 카레, 국, 탕 같은 레토르트 식품을 담는 파우치나 용기는, 레토르트 고압 살균 조건에 적합한 다층 구조의 포장재를 사용합니다. 고온의 가압 살균 과정을 거치려면 충분한 내열성과 밀봉 강도를 가지고 있어야 합니다. 무균충전 처리 식품은 아셉틱 포장시스템이라는 방법으로 처리한 식품을 말합니다. 무균 충전 포장은 제품을 용기에 넣고 충진한 다음 밀봉하는 모든 과정이 무균 환경에서 이루어지는 방법입니다. 이렇게 하면 저장성이 개선된 제품을 얻을 수가 있습니다. 식품을 멸균하기 위해 열처리가 끝나면, 무균 환경에서 포장을 하게 되는데요. 이 때 사용되는 무균포장 용기와 파우치 필름이 제품의 용도와 효용성을 증진시키기 위해서 다양한 재질로 만들어집니다. 이 포장재들은 식품의 변질을 막는 기능 외에도, 개봉이나 사용을 편리하게 하는 기능을 가지고 있습니다. 무균 충전 포장의 장점은 식품과 포장 용기 및 필름을 별도 연속 살균처리하기 때문에, 포장의 크기와 관계없이 균일한 품질의 제품을 생산할 수 있다는 것입니다. 무균충전 포장의 대표적인 제품이 바로 즉석밥입니다. 내용물과 외부를 완전히 차단해서, 제품 내부의 무균상태를 계속 유지해 주는 다층 차단 필름과 용기 재질이 사용되고 있습니다. 다음은 가스치환처리 식품입니다. 식품 포장 내에 특정 기체를 주입해서, 식품에서 곰팡이와 박테리아가 성장하는 속도를 늦추고, 기계적인 손상을 막기 위한 방법입니다. 쉽게 말하면, 식품의 저장기간을 늘리기 위한 가스치환 처리 포장기법을 적용한 식품을 말합니다. 식품에 따라 적합한 혼합가스를 선택해서 적용해야 하고, 식품의 선도를 유지하기 위한 적정 보관 온도를 맞추는 것도 아주 중요합니다. 마지막으로, 진공포장처리 식품은 포장 내부를 진공펌프로 감압한 제품을 말합니다. 산소와 만나는 것을 최소화 하기 때문에, 포장된 식품에서 호기성 미생물이 자라거나 제품이 산화되는 것을 막을 수 있습니다. 대표적인 예로 고형 식품을 얇은 플라스틱 시트 위에 놓고, 필름으로 덮은 다음 진공 밀봉하는 진공 스킨 포장 등이 있습니다. 보통 편의점에서 많이 보셨을 겁니다. 다만, 케익이나 빵같은 조직이 부드러운 제품은 진공 처리를 했을 때 식품의 형상을 파손시킬 수 있겠죠. 액체나 분말상태인 제품도 진공포장하기 어렵습니다. 진공 포장에 사용되는 포장 재료는, 주로 가스 차단성이 우수하고, 접착강도와 내구성이 큰 복합 다층 재질 필름으로도 사용되고 있습니다.

기능성 식품 포장

최근 들어 식품 포장은 단순히 내용물을 담고 운반하는 기능을 넘어서, 제품의 가치를 높이고, 부가가치를 생산할 수 있는 방향으로 발전하고 있습니다. 현재 식품 포장에서 개발하고자 하는 주요 기술은 크게 차단성 포장(Barrier packaging), 스마트 포장(Smart packaging), 지속가능 포장(Sustainable packaging)으로 나눠볼 수 있습니다. 첫째, 차단성 포장은, 고분자 필름의 특성을 개선해서, 차단성과 흡착성을 높이는 기술입니다. 내용물의 품질을 떨어뜨리는 산소, 수분, 유기화합물에 대한 차단성을 높이면 식품이 그만큼 안전하게 오랫동안 보관할 수 있게 됩니다. 대표적인 예로는 플라스마 처리 및 유무기 하이브리드 고분자 코팅, 복합 고분자의 물성을 개선하는 블랜딩, 메탈라이즈 라미네이트 복합층, 그리고 나노 입자 소재 물질의 식품 포장재 적용 등이 있습니다. 둘째, 스마트 포장 기술입니다. '제품을 보호하는 기본적인 기능은 물론, 부가 가치적 효과를 극대화시키기 위해 적용되는 다양한 포장소재와 장비기술'이라고 정의할 수 있습니다. 스마트 포장은 그 적용 목적에 따라서 능동형포장(Active packaging), 지능형포장(Intelligent packaging)으로 구분되는데요. 능동형포장은 환경을 감지해서 포장 내부의 환경을 변화시키거나, 외부환경에 적합한 포장특성을 변화시킬 수 있는 기능을 나타냅니다. 능동적으로 제품의 품질을 개선하는 포장에는, 흡착포장, 방출포장, MA포장 등이 있습니다. 흡착포장은 주로 식품의 품질 저하에 영향을 주는 산소, 수분 또는 이취 등을 흡착해서 제거하는 기능성 포장입니다. 방출포장은 식품의 변질을 막기 위해서, 품질유지를 위한 활성물질을 포장재로부터 방출하는 포장이고요. MA 포장은 식품의 선도 유지를 위해 포장 내부에 최적한 가스 조건으로 구성하는 대표적인 포장 기술입니다. 지능형포장은 포장재 내외부에 통신기능을 탑재하는 것입니다. 제품의 품질상태와 환경변화를 감지해서 생산자나 유통업자, 소비자들에게 알릴 수 있습니다. 제품 포장에 통신이 가능한 RFID 스마트라벨을 붙여서 제품의 정보를 제공하기도 하고요. 제품 자체나 유통 환경에 대한 상태 정보를 제공할 수도 있습니다. 품질보증, 제품이력 추적관리기술, 모바일기반 제품인식기술 등의 기능을 가지게 합니다. 셋째, 지속가능 포장(Sustainable packaging) 기술은 최근 들어 사회적 관심과 정책적으로 점점 그 중요성이 대두되고 있습니다. 그린정책, 포장 폐기물 규정, 소비자의 환경 인식이 부각되면서, 지속 가능 포장에 대한 기준들도 마련되고 있는 추세입니다. 친환경이나 재사용, 생분해 같은 단어들이 이미 포장산업에 흔히 적용되고 있습니다.

식품 포장의 안전성

식품 포장은 우리가 먹는 음식과 직접 맞닿아 있기 때문에, 안전성에 대한 걱정이 많은 것은 사실입니다. 식품 포장재에 들어 있는 물질들이 식품으로 전달되는 현상을 '이행'이라고 하는데요. 이행이 일어나면, 인체에 유해한 영향을 주거나, 관능학적으로 품질을 떨어뜨리는 결과를 가져올 수 있습니다. 식품 포장재의 안전성을 평가하려면, 용출실험을 통해서 포장재에서 식품으로의 이행량을 측정할 수 있습니다. 이행은 크게 총이행(Overall Migration)과 특정 이행(specific migration)으로 구분 됩니다. 총이행은 일정한 실험 조건에서 포장 재료의 단위면적 당 용출된 총량을 말하고, 특정 이행은 각 개별 물질의 이행량을 말합니다. 실험 조건에는 온도, 습도, 시간과 같은 다양한 환경 조건들이 있고요. 이행량을 측정하는 물질에는 단량체, 저분자 폴리머, 첨가제, 중금속, 용제, 미반응 원료물질, 반응부산물 등이　있습니다. 이렇게 이행량을 측정하는 시험의 기준은 국가마다 조금씩 차이가 있는데요. 우리나라는 식품의약품안전처 고시인 “기구 및 용기 포장의 기준 및 규격”에 안내된 시험법 지침에 따릅니다. 이번 영상에서는 식품 포장과 관련한 전반적인 내용을 다뤘습니다. 식품산업이 포장산업 전체에서 차지하는 비율이 큰 만큼, 내용도 많아서 시간이 조금 길어졌습니다. 그래도 모두에게 친숙한 주제라 흥미롭게 들으셨기를 기대합니다. 21세기에 들어 식품 제조 가공기술이 발전되면서, 식품 자체의 품질은 평준화되고 있습니다. 제품의 경쟁력을 확보하기 위한 제품 포장 혁신에 대한 관심은 점점 증가되고 있습니다. 이처럼 차별화된 마케팅 전략의 일환으로, 앞으로는 기능성 식품 포장 개발이 가속되리라 생각됩니다. 최근 식품 산업에서의 이슈는 웰빙에 대한 관심, 편리성, 싱글족 증가, 소규모 가족 지향, 개인화 된 소비 형태입니다. 식품 포장도 이런 사회변화에 따라 변화하고 있습니다. 스마트 포장과 지속가능 포장이 그 중심에 있다고 할 수 있습니다.