서론
"캔, 유리병에 포장된 콜라는 PET에 포장된 콜라보다 맛있다"
라는 말에 공감이 되시나요? 식품 포장에 있어서 물성은 중요한 역할을 합니다. 포장지는 식품이 외부 환경으로부터 영향을 받는 것을 방지하고, 식품의 신선도와 품질을 유지하는 역할을 하는데, 이 때 포장지의 물성이 큰 영향을 미칩니다. 포장지 물성 - 기체 투과도(OTR)에 대해 알아보도록 하겠습니다.
기체 투과도는 산소, 이산화탄소 등의 기체가 포장재를 통과하는 능력을 의미하며, Oxygen gas transmission rate(OTR)로 나타냅니다. 이 수치의 단위는 g/㎡·day 혹은 cc/㎡·day로 나타냅니다. 이는 식품의 품질과 보관성에 직접적인 영향을 미칩니다. 특히, 식품이 산화되거나 변질되는 것을 방지하기 위해 기체 투과성을 적절하게 조절하는 것이 필요합니다. 이에 따라 포장지를 제작할 때는 기체 투과성을 고려해야 하며, 이를 위해 어떤 재질을 사용하고, 어떻게 구성해야 하는지에 대한 이해가 필요합니다.
앞서 언급했던 캔이나 유리병에 포장된 콜라가 PET병에 포장된 콜라보다 맛이 더 좋다고 느껴지는 이유는 산소 투과도와 밀접한 관련이 있습니다. 산소 투과도는 포장재가 산소를 얼마나 통과시키는지를 나타내는 지표입니다. 산소는 식품의 산화를 촉진시키므로, 포장재의 산소 투과도가 높으면 식품의 품질이 빠르게 저하될 수 있습니다. 콜라와 같은 탄산음료의 경우, 산소의 투과는 맛의 변화를 일으킵니다. 산소는 탄산음료 내의 설탕과 반응하여 산화를 일으키며, 이는 맛의 변화를 가져옵니다.
또한, 산소가 탄산 가스와 충돌하면 탄산 가스가 사라지는 현상을 촉진시키므로, 음료의 탄산이 줄어들어 맛이 변할 수 있습니다. 캔이나 유리병은 PET병에 비해 산소 투과도가 훨씬 낮습니다. 따라서 캔이나 유리병에 포장된 콜라는 산화 반응이나 탄산 가스의 손실이 덜 발생하므로, 신선한 맛을 더 오래 유지할 수 있습니다. 이로 인해 소비자들은 캔이나 유리병에 포장된 콜라가 PET병에 포장된 콜라보다 더 맛있다고 느낄 수 있습니다. 따라서, 포장재의 선택은 제품의 품질과 소비자의 만족도에 직접적인 영향을 미칩니다. 이는 포장재의 산소 투과도를 적절하게 조절하고 관리하는 것이 제품의 품질을 유지하는 데 중요함을 보여줍니다.
기체 투과도는 측정 가능한 물성 중 하나이며, 이를 통해 포장지의 성능을 평가하고 개선할 수 있습니다. 이를 위한 측정 방법도 본문에서 함께 다루도록 하겠습니다. 이 글을 통해 포장지의 기체 투과도에 대한 이해를 높이고, 이를 효과적으로 조절하고 측정하는 방법에 대해 알아보도록 하겠습니다. 이는 식품의 품질과 보관성을 높이는 데 중요한 역할을 하며, 식품 포장재의 성능을 향상시키는 데에도 큰 도움이 될 것입니다.
포장지의 낮은 기체 투과도 확보 방법
포장지의 기체 투과성은 고분자 필름의 성질, 구조, 그리고 제조 과정에 의해 크게 영향을 받습니다. 이를 통해 기체 투과성을 확보하는 방법을 살펴보겠습니다. 기본적으로, 기체 투과성은 고분자 필름의 구조적 특성에 의해 결정됩니다. 고분자 필름은 그 결정의 형태가 알아서 구성되는 구조체로서, 적체된 결정들은 기체가 통과하는 것을 방해합니다.
이러한 구조적 특성은 필름의 결정도, 분자량, 그리고 분자 구조에 의해 결정됩니다. 예를 들어, 고분자 필름의 결정도가 높을수록 기체 투과성이 낮아집니다. 이는 결정 영역이 비결정 영역보다 더 밀집되어 있기 때문에, 기체 입자가 통과하기 어렵게 만듭니다. 또한, 고분자 필름의 분자량이 높을수록 기체 투과성이 낮아집니다. 이는 분자량이 높은 고분자는 더 큰 물리적 크기를 가지므로, 기체 입자가 통과하기 어렵게 만듭니다.
마지막으로, 고분자 필름의 제조 과정도 중요합니다. 예를 들어, 필름을 제조하는 동안 고온과 압력을 사용하면, 필름의 구조가 더 밀집되게 됩니다. 이는 기체 투과성을 낮추는 효과를 가집니다. 반면, 낮은 온도와 압력에서 필름을 제조하면, 구조가 더 느슨해지고, 이는 기체 투과성을 높이는 효과를 가집니다. 이처럼, 기체 투과성을 확보하는 방법은 고분자 필름의 성질, 구조, 그리고 제조 과정을 조절하는 것입니다. 이를 통해 필요한 기체 투과성을 얻을 수 있습니다.
흔히 사용되는 고분자 필름들은 PET, Nylon(Polyamide), Polyethylene, Polypropylene, 알루미늄(AL) 등입니다. 이 필름들의 기체 투과성은 PE, PP > PET > Nylon > AL 순이 일반적이며, AL의 경우에는 그 금속결합에 의해 아주 촘촘한 형태를 이루어 거의 완벽에 가까운 차단성을 보유하고 있습니다. PP, PE는 차단성이 거의 없기 때문에, PET 수준에서부터 차단성이 조금 있다고 표현하는 경우가 대부분 입니다.
추가적으로, 해당 필름들에 AL 혹은 Alox 물질을 얇게 증착(코팅)하는 방식으로 추가적인 기체 투과성을 확보하는 방법이 있습니다. 해당 방법을 사용할 시 기존 필름에 비해 현저히 낮은 기체 투과도를 확보할 수 있으며, 이것은 공정에 따라 비용이 상승하기 때문에, 그 수준과 비용 사이에서 적절한 균형을 맞추는 것이 일반적입니다. 해당 Alox 코팅 시 일반 증착 코팅보다 더 낮은 수준의 기체 투과도를 얻을 수 있습니다.
포장지의 기체 투과도 측정 방법
포장지의 기체 투과도를 측정하는데에는 다양한 방법이 있을 수 있습니다. 그 중 가장 일반적인 방법에 대해 소개하겠습니다. 일반적인 방법은 시편의 위와 아래에 각각 carrier gas와 산소의 Flow를 형성하여, 해당 carrier gas에 포함되는 산소의 함량을 측정하는 방법으로 해당 시편을 통과한 산소의 양을 측정합니다. 이 때 측정 환경은 포장지의 보관 환경이나, 원하는 조건을 유지하며 측정하기도 합니다. 온도와 습도, 측정 시간 등 다양한 항목들에 대해 설정하여 측정을 진행하며, 이에 따라 다소 상이한 결과가 측정됩니다. 때문에, 중요한 것은 조건을 설정하는 것과 조건에 따라 일반적으로 측정되었던 재질별 기록을 확보해 놓아야 합니다. 이를 통해 미지 시료에 대해 분석하거나 혹은 내용물에 따른 포장지를 설계할 때 적절한 재질 구성을 할 수 있습니다.
결론
포장지의 물성 - 기체 투과도(OTR)에 대해 알아보았습니다. 이는 고분자 필름의 성질과 구조, 그리고 제조 과정에 의해 결정되며, 이를 통해 우리는 필요한 기체 투과성을 조절하고 확보할 수 있습니다. 고분자 필름의 결정도와 분자량, 그리고 제조 과정을 통해 기체 투과성을 조절하는 것은 과학적인 접근 방식이며, 이를 통해 우리는 특정한 응용 분야에 적합한 포장지를 개발할 수 있습니다. 이러한 과정을 통해, 우리는 포장지의 기체 투과성을 높이거나 낮추는 데 필요한 지식과 도구를 갖추게 되었습니다.
이는 포장지의 성능을 개선하고, 그 결과적으로 우리의 생활을 향상시키는 데 중요한 역할을 합니다. 마지막으로, 이러한 기체 투과성의 조절은 포장지의 다른 물성, 예를 들어 기계적 강도나 열 안정성 등과 균형을 이루어야 합니다. 이를 통해, 우리는 맞춤형 포장지를 제조하여 특정 응용분야의 요구사항을 충족시킬 수 있습니다. 이는 포장지 과학과 기술의 미래적인 발전 방향을 제시하며, 이를 통해 우리는 더 나은 생활을 위한 기반을 마련할 수 있습니다.
함께 읽으면 좋은 글 ↓
포장지 물성 - 수분 투과도(WVTR)
서론 서론 식품 포장재의 선택과 설계에 있어서 물성은 결정적인 역할을 합니다. 포장재는 식품을 외부 환경으로부터 보호하며, 식품의 신선도 유지와 품질 보증에 중요한 기능을 수행하는데,
10yp.tistory.com
식품 포장 가스 충전에 대하여
서론 식품 포장에 가스 충전 기술을 도입하는 이유는 여러 가지가 있지만, 그 중에서도 가장 중요한 목적은 식품의 신선도와 품질을 유지하고, 보관 기간을 연장하기 위함입니
10yp.tistory.com
'식품 포장' 카테고리의 다른 글
| 포장지 물성 씰링강도에 대해 알아보겠습니다 (39) | 2023.12.15 |
|---|---|
| 포장지 물성 중 수분 투과도(WVTR)에 대해서 알아보겠습니다. (52) | 2023.12.13 |
| 포장지 인쇄 방법 - 그라비아 인쇄, 플렉소 인쇄에 대하여 (3) | 2023.11.27 |
| 레토르트(Retort) 식품 포장 (31) | 2023.11.10 |
| 식품의 멸균과 살균 (24) | 2023.11.09 |