KR100971068B1

KR100971068B1 - 소시지용 중합체계 포장재

Info

Publication number: KR100971068B1
Application number: KR1020057005202A
Authority: KR
Inventors: 루벤 가르시아-크루스
Original assignee: 카세마틱, 에세.아. 데 세.우베.
Priority date: 2002-09-26
Filing date: 2003-08-27
Publication date: 2010-07-20
Also published as: RU2005112451A; RU2336703C2; BR0314815A; US8568638B2; AU2003256144A1; CA2500241A1; WO2004028795A1; US20050202131A1; BR0314815B1; US20140050823A1; CA2500241C; KR20050084595A; EP1547759A1; EP1547759A4

Abstract

본 발명은 초리조와 같이 비조리된 육류에 사용되도록 디자인된 소시지용 중합체계 포장재에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 상기 소시지 포장재의 투과성을 향상시키기 위하여, 중합체 수지가 실리콘계 배리어 조절제, 바람직하게는 다면 올리고머성 실세스퀴옥산과 혼합된다. 결과 혼합물은, 초리조와 같은 비조리된 소시지 형태의 육류에 사용될 수 있고, 소시지 형태의 비조리된 육류의 보존처리 동안 요구되는 기체 및 수분 투과성이 가능하도록 특정적으로 디자인된, 단일층을 포함하는 중합체계 소시지 포장재를 만들기 위하여, 연신되고 이축배향될 수 있다. 본 발명의 중합체계 포장재는, 기체 및 수분 배리어를 증가시키는 실리콘계 배리어 조절제를 선택하고, 이에 의해 포장된 소시지의 유통기간을 늘리는 것에 의해, 조리된 소시지에 또한 사용될 수 있다. 본 발명은 또한, 계면활성제의 첨가 없이, 주름 공정 동안 이형제의 얇은 코팅을 소시지 포장재 안으로 주입하는 것과 관련되는, 조리된 소시지에 대한 포장재의 박리능력을 향상시키는 방법에 관계된다. 앞서 언급된 이형제는, 소시지에 대한 임의의 종류의 포장재의 박리능력을 효과적으로 향상시키는 저점도 이형제를 생성하는 히드록시프로필 메틸셀룰로스 용액이며, 바람직하게는 본 발명의 중합체계 소시지 포장재에 사용된다.

소시지, 중합체계, 포장재

Description

소시지용 중합체계 포장재{POLYMER-BASED CASING FOR SAUSAGES}

우선권 주장

본 출원은, "폴리아미드계 소시지 포장재"가 명칭인 2002년 9월 26일자 미합중국 특허출원 제10/255,727호 및 "중합체계 소시지 포장재"가 명칭인 2003년 2월 3일자 미합중국 특허출원 제10/356,837호에 기초하여 우선권을 주장하는 출원이며, 상기 양 출원은 본 명세서에 그 전체가 참조로 도입되었다.

본 발명은 조리 및 비조리된 소시지 육류를 포장하기에 적합한 중합체계 소시지 포장재(casing)에 관한 것이다.

인공 중합체성 소시지 포장재가 상업적 용도에 적합하기 위해서는, 수많은 요구조건들을 충족시켜야만 한다. 이들 요구조건들은 포장되는 고기의 종류에 따라 다르다. 예컨대, 식료품점에서 구입하는 전통적인 소시지, 비엔나 소시지, 햄, 살라미(salamis) 및 간 패티(liver pates)와 같은 조리육은, 비조리된 페이스트상(paste-like)의 형태로 포장재 내에 삽입되고, 그 다음에 포장재 내에서 조리 또는 훈제된다. 특정 시장에 따라, 이 조리된 육류 제품은 포장재와 함께 또는 포장재 없이 팔릴 수도 있으며, 종종 4℃ 이하로 냉장보관된다. 이러한 종류의 조리육을 위하여 요구되는 상기 조건들 중 일부는 다음과 같다:

1. 주름 봉재성(shirrability) - 필름은 주름잡아 꿰매어질 수 있어야만 하며, 충전 공정까지 주름잡아 꿰매어진 상태를 유지해야만 한다.

2. 복원력 - 필름은, 사전에 가열되어 포장된 육류가 물의 증발로 인하여 냉각되거나 중량을 잃을 때, 구겨짐 없이 밀착을 지속해야만 한다.

3. 강도 - 필름은, 높은 충전 압력에 의해, 국소적 팽창 없이, 관형 필름의 탄성 변형이 주로 얻어지는 것을 보장해야만 한다.

4. 박리성 - 필름은, 육류 제품에 손상을 주지 않고, 포장된 육류로부터 쉽게 제거될 수 있어야만 한다.

5. 온도 저항성 - 필름은 조리과정과 관련된 온도를 견딜 수 있어야만 한다.

6. 배리어(barrier)성 - 필름은 산소 및 수증기의 투과에 대하여 우수한 배리어성을 가져야만 한다.

반면, 초리조(chorizo)는, 식초 및 향신료와 종종 혼합되는, 비조리 상태의 갈은 신선육의 일종이며, 20~25℃와 같은 실온에서 저장된다. 상기 논의된 조리육과는 달리, 초리조 및 그와 유사한 다른 제품들은, 육류에 의해 수분 및 CO₂ 기체가 생성되는 생산후 발효 또는 보존처리(curing) 과정을 갖는다. 발효된 육류 및 소시지는, 그 톡 쏘는 향미 및 대부분의 경우 씹는 질감에 의해 특징지어진다. 특징적인 톡 쏘는 맛은, 발효 동안에 젖산 및 다른 발효 부산물들이 축적되는 박테리아 발효에 기인한다. 발효된 소시지의 pH는 전형적으로 약 4.6 내지 약 5.3의 범위이다. 발효된 소시지는 건조 및 반건조(semi-dry) 종류(varieties)들을 모두 포함한 다. 대표적인 발효 건조 소시지에는 제노아(Genoa) 살라미, 하드(hard) 살라미 및 페페로니(pepperoni)가 포함된다. 대표적인 발효 반건조 소시지에는 섬머(summer) 소시지, 파머(farmer) 소시지 및 초리조가 포함된다. 보존처리 과정 동안에 발생하는 수분 및 기체는, 파손이나 천공을 피하면서, 또한, 억제하지 않을 경우 발달하여 육류의 품질과 맛을 손상시킬 수 있는, 원치 않는 박테리아 성장 및 신맛(acidity)을 피하면서, 포장재 필름을 통해 투과될 수 있어야만 한다.

초리조 및 다른 유사한 비조리 제품들은 기본적으로 셀룰로스성 포장재로 싸여지지만, 또한 콜라겐 포장재나 천연 돼지 내장을 사용하여서도 제조된다. 관형 셀룰로스성 포장재는 육류 포장재 분야에서 잘 알려져 있으며, 수많은 제조업자들에 의해 조리육 용 및 비조리육 용 양자 모두로 오랜 세월동안 널리 사용되어 왔다. 재생 셀룰로스성 포장재의 기본적인 제조공정은, 잘 알려진 비스코스(viscose) 공정을 거치는데, 이에 의해 셀룰로스 섬유의 액화된 콜로이드성 분산액이 알칼리성(alkaline) 액체 담지체 중에서 생성된다.

일단 셀룰로스성 포장재가 형성되면, 그것은 잘 알려진 방법에 따라 전형적으로 주름잡아 꿰매어지는데(shirred), 거기에서는, 종종 "스트랜드(strand)"라 불리우는, 긴 관형의 길이가 압축되고 주름잡혀져서(pleated), 종종 "주름진 스틱(shirred stick)" 또는 "스틱(stick)"이라 불리우는, 더 짧고 응집된(coherent) 튜브가 제공된다. 고속의 주름봉재 기계(shirring machine)들은 당 분야에서 일반적이며, 미합중국 특허 제2,984,574호, 제3,451,827호, 제3,454,981호, 제3,461,484호, 제3,988,804호 및 제4,818,551호에 개시된 것들과 같고, 이들 특허들은 본 명 세서에 참조로서 도입되었다. 상기 주름진 스틱의 응집성(coherency)은, 그것이 곧고 단단하게 남아 있도록 하기 위하여 중요하다. 작은 직경의 주름진(shirred) 음식 포장재는 배포 및 판매를 위해서는 반드시 포장되어야만 하며, 그 포장재가 약 20미크론 내지 약 40미크론의 두께를 갖고, 따라서 손상되기 쉬우므로, 상기 포장은 상업적 성취에 있어서 중요하다. 상기 스틱은 변형이 방지될 정도로 단단하여 식료품 제조업자에게 운송되는 과정에서 형태가 유지되어야만 하지만, 상기 스틱은 또한, 고속 충전기계를 사용하여 육류 페이스트(paste)로 채워질 때에는, 폐기물의 생성없이, 쉽게 채워져야만 한다.

비록 초리조 생산에서 표준적으로 사용되기는 하지만, 셀룰로스성 포장재는 몇몇 결점을 갖는다. 상업적으로 가장 중요한 결점은, 셀룰로스성 포장재가 수분에 대하여 지나치게 투과성이라는 점이다. 이것은 판매가능한 제품 중량의 감소를 일으키게 하거나, 혹은 때로는 반대되는 문제 - 수분이 셀룰로스성 포장재 내로 흡수될 수 있어서, 그로 인해 포장재 안쪽에서 균류가 자라도록 하는 문제를 일으키게 한다. 또한 2색 이상으로 인쇄될 때, 잉크는 셀룰로스성 포장재를 통해 침투하려는 경향이 있어, 그로 인해 제품과 접촉하여 제품을 물들게 한다.

초리조 포장재용의 다른 합성 대체품으로는 2축 연신-배향된 폴리아미드 필름이 있다. 통상 나일론이라 불리우는 폴리아미드는, 아미드 결합에 의해 연결된 선형 지방족 단편(segment)들로 이루어진 반(semi)-결정질 열가소성 수지이다. 폴리아미드는 락탐과 아미노산의 중합에 의하거나, 또는 이염기성 산(dibasic acid)과 디아민의 중합에 의하여 제조될 수 있다. 폴리아미드가 제조될 수 있는 방법은 폭넓고 다양하기 때문에, 그 기본 골격을 재단하여 특정 필요에 맞추는 것이 가능하다. 다양한 종류의 폴리아미드가 수 지정(number designation)에 의해 구별되는데, 이는 출발물질 각각에 있어서의 탄소원자의 수를 나타낸다. 예를 들어, 나일론 6,6은 탄소 6개의 헥사메틸렌디아민과 탄소 6개의 아디프산으로부터 만들어진다. 모든 나일론들은 대기로부터 수분을 흡수하고, 그 구조 안으로 들어오는 물은 치수 변화를 일으키며, 가소제로서 작용한다. 이들 요인들은, 폴리아미드로 구성된 제품의 디자인 시에는 반드시 고려되어야만 한다. 게다가, 결정을 배향하고 필름을 더 강하게 만들기 위하여, 이축 배향- 필름을 한 방향으로 연신하고, 다음으로 90°방향으로 연신하는 것 -이 사용될 수 있다. 폴리아미드는 또한 저렴하고, 다른 중합체에 비해 우수한 인장강도를 갖는데, 이 때문에 섬유로서 널리 사용되고 있다. 비충전(unfilled) 폴리아미드는 생물학적으로 불활성이고, 대부분의 등급이 미국 식품의약국에 의해 식품 접촉 용도로 승인받았다.

일반적으로, 단일층 폴리아미드 소시지 포장재는, 셀룰로스성 소시지 포장재용으로 현재 시행되는 주름 봉재(shirring) 및 충전조작에 쉽게 도입될 수 있다. 비록 셀룰로스성 포장재보다 제조비용이 더 싸기는 하지만, 조리 및 비조리된 소시지 육류 모두에 적용함에 있어서, 순수 폴리아미드 포장재는 전통적인 셀룰로스성 포장재 기술에 비하여 몇몇 단점을 지닌다. 예를 들면, 순수 폴리아미드 포장재는 훈제될 수 없고, 수동 또는 자동 어느 쪽으로도 효과적으로 박리될 수 없으며, 발효를 겪는 비조리된 소시지에 대해 기체가 투과되지 못하도록 한다.

조리된 육류용으로는, 순수 폴리아미드의 임의의 불리한 성질을 보상하기 위 하여, 복수층의 폴리아미드 및 다른 중합체가 종종 사용된다. 예를 들면, 조리된 육류 및 소시지의 다수의 다른 종류들은 수증기에 대해 낮은 투과성을 보이는 포장재 물질을 요구한다. 수증기에 대한 배리어는, 제품의 판매가능한 가치를 감소시키는, 내용물로부터의 물의 증발로 인한 중량 감소를 방지한다. 이는 또한, 심지어 상대적으로 장기간의 보관 후에도, 그 소시지 포장재가, 젤리 포켓(jelly pocket)이 형성될 수 있는 포장재의 내벽과 소시지 육류 사이에서의 빈 공간의 형성 없이, 타이트하고, 구김없는 방식으로 육류를 둘러싸고 있을 것을 보장한다. 이러한 목적을 위하여, 폴리아미드 층을, 수증기에 대한 투과성이 폴리아미드 층보다 낮은, 다른 중합체의 두번째 층과 결합하는 것이 알려져 있다. 그러나, 어떤 종류의 육류에 있어서는, 이 2층 복합 포장재의 감소된 투과성조차도 지나치게 높아 사용하기에 적합하지 않다. 예를 들어, 어떤 조리육은, 심지어 최소량의 산소에 노출되더라도 심하게 변색된다. 종래의 기술은, 우수한 산소 배리어를 제공하는 추가의 중합체성 층을 포장재에 제공하므로써 이 문제를 해결해 왔다. 이들 다중 층의 결과로서, 상업적으로 중요한 몇몇 다른 품질들이 종종 희생되었는데, 예를 들면, 포장재의 투명성, 포장재의 인쇄성 및 주름 봉재 및 충전 공정 동안의 견실성(consistency) 및 조작성과 같은 것들이다. 따라서, 조리육 및 소시지 포장용으로 상기 요구조건들에 모두 부합하는, 새로운 단일층의 중합체계 포장재의 제공이 요청되고 있다.

비조리육에 대하여, 폴리아미드 포장재는 다른 문제점을 제공한다. 상기 언급되었듯이, (소프트 치즈처럼) 보존처리(curing)/발효 공정을 요구하는 초리조 및 다른 비조리 제품들은, 생성되는 기체 및 수분에 대해 투과성을 갖는 포장재를 요 구한다. 이에 특정적으로 활용되기에는, 순수 폴리아미드 포장재는, 기체 및 수분에 대하여 본래부터 지나치게 높은 배리어를 가진다. 대안으로서, 몇몇 폴리아미드 포장재 생산자들은 폴리아미드를 폴리에스테르, 폴리프로필렌 및 설린(Surlyn^®)과 같은 다른 중합체와 블렌드하여 투과성 필름을 제공하고자 시도하였다. 이러한 접근에 있어서의 문제점은, 그러한 필름으로부터 얻어지는 주름진 스틱이 지나치게 단단해질 수 있고, 따라서 사용 전에 주름진 구조를 풀어주어야 하는 문제를 갖는다는 것이다. 이들 및 다른 이유들 때문에, 폴리아미드 포장재는 오늘날 초리조 및 비조리 소시지 육류 산업에서는 사용되지 않는다. 비조리육용으로서 필요한 것은, 주름 봉재 및 충전을 위한 상업적 가공 요구조건 뿐만 아니라, 제품 투과성 요구조건까지 모두 부합하도록 맞추어질 수 있는, 단일층의 중합체계 포장재이다.

발명의 요약

그러한 목적을 위하여, 본 발명은, 조리된 또는 비조리된 소시지에 사용하기에 적합한 포장재 제조방법을 제공하며, 여기에서 상기 포장재는 포장될 특정 종류의 식제품에 적합한 배리어성을 갖는다. 중합체 수지는, 특정 농도의 실리콘계 배리어 조절제, 바람직하게는 다면(polyhedral) 올리고머성 실세스퀴옥산(silsesquioxane)과 블렌드되어 마스터 블렌드를 생성한다. 이 마스터 블렌드는 다음으로 추가의 순수 중합체와 더 블렌드되거나 또는 공압출되고, 그 다음에 연신배향되어 중합체계 포장재를 만들 수 있다. 사용되는 실리콘계 배리어 조절제의 종류는, 순수 중합체에 대하여 필름의 배리어성이 증가되거나 감소된 결과 필름을 제공하기 위하여 달라질 수 있다. 마스터 블렌드와 블렌드되거나 공압출되는 추가의 순수 중합체의 양은, 결과 필름의 투과성의 증가 또는 감소된 정도에 영향을 미치기 위하여 달라질 수 있다.

다른 구체예에 있어서, 본 발명은, 초리조와 같은 비조리된 육류에 사용하기에 적합한 단일층의 중합체계 소시지 포장재를 제공한다. 중합체 수지는, 실리콘계 배리어 조절제, 바람직하게는 다면(polyhedral) 올리고머성 실세스퀴옥산(silsesquioxane)과 블렌드되어 상기 소시지 포장재의 투과성을 향상시키며, 여기에서 상기 블렌드의 다면 올리고머성 실세스퀴옥산 농도는 약 0.2중량% 내지 약 20중량%의 범위 내이다. 결과 블렌드는 이축 연신배향되어, 초리조와 같은 비조리된 소시지 육류에 사용하기에 적합하고, 특정적으로는, 비조리된 소시지 육류의 보존처리(curing) 공정 동안 요구되는 기체 및 수분 투과성에 적합한, 단일층의 중합체계 소시지 포장재를 만들 수 있다.

또 다른 구체예에 있어서, 본 발명은, 계면활성제의 첨가 없이, 이형제(releasing agent)의 얇은 코팅을 주름 봉재(shirring) 공정 동안에 포장재 안으로 주입하는 것에 의해, 조리육 포장재의 박리성(peelability)을 향상시키는 방법을 제공한다. 바람직하게는, 상기 이형제는 약 1중량% 내지 약 20중량%의 농도를 갖는 히드록시프로필 메틸셀룰로스 용액이며, 이에 의해 약 2cp 내지 약 100cp 범위의 점도를 갖는 저점도 이형제가 생성된다. 본 발명의 이 구체예는 어떠한 종류의 포장재에도 사용되도록 의도된 것이나, 바람직하게는 본 발명의 중합체계 포장재에 사용된다.

발명의 상세한 설명

본 발명은, 중합체계 소시지 포장재의 제조방법을 제공하며, 여기에서 상기 필름은 포장될 특정 종류의 소시지 육류에 적합한 배리어성을 갖는다. 본 발명은 또한, 소시지 포장재에 사용되기에 적합한 중합체계 필름용 조성물을 제공한다.

바람직한 일 구체예에 있어서, 폴리아미드 수지는, 특정 농도의 실리콘계 배리어 조절제와 블렌드되어 마스터 블렌드를 생성한다. 이 마스터 블렌드는 다음으로 순수 폴리아미드와 블렌드되거나 또는 공압출되고, 그 다음에 연신배향되어 폴리아미드계 필름을 만들 수 있다. 사용되는 실리콘계 배리어 조절제의 종류는, 순수 폴리아미드에 대하여 증가되거나 감소된 배리어성을 갖는 필름을 제공하기 위하여 달라질 수 있다. 마스터 블렌드와 블렌드되거나 공압출되는 순수 폴리아미드의 양은, 폴리아미드계 필름의 투과성을 조절하기 위하여 달라질 수 있다. 본 발명에 의해 의도되는 바와 같은 폴리아미드는 앞서 논의된 모든 폴리아미드를 포함하나, 바람직하게는 선형 지방족 폴리아미드에 관계된다. 가장 바람직하게는, 본 발명의 필름에서 사용되는 선형 지방족 폴리아미드는 나일론 6, 나일론 6/6, 나일론 12, 또는 그들의 조합 또는 그들의 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택된다.

본 발명에 의해 의도되는 바와 같은 실리콘계 배리어 조절제는 적어도 하나의 실리콘 원자를 함유하는 분자들을 포함하며, 4개의 기본적인 특징들로 더 정의된다. 첫번째로, 본 발명에서 사용되는 실리콘계 배리어 조절제는 단일 종류의 분자이어야만 하고, 분자들을 무작위로 짜맞춘 조합이어서는 안된다. 그러나, 상기 실리콘계 배리어 조절제는, 만약 각 종류의 분자가 본 명세서에 기재된 요구조건들을 만족시킨다면, 분자들의 확인가능한 블렌드를 포함할 수도 있는 것으로 의도된다. 두번째로, 본 발명에서 사용되는 실리콘계 배리어 조절제는, 잘 규정된 3차원적 형상, 즉, 케이지(cage)를 갖는 다면(polyhedral) 기하구조를 가져야만 한다. 클러스터(cluster)는 좋은 예이지만, 반면, 평면형 탄화수소, 덴드리머(dendrimer) 및 미립자(particulate)는 바람직하지 않다. 세번째로, 본 발명에서 사용되는 실리콘계 배리어 조절제는, 약 0.5nm 내지 약 7nm 범위의 나노수준의 크기를 가져야만 한다. 네번째로, 본 발명에서 사용되는 실리콘계 배리어 조절제는, 그 크기, 입체화학, 반응성 및 물리적 성질에 대한 정확한 제어를 가능하게 할 뿐만 아니라, 중합체 시스템과 같은 다른 화학적 시스템에 그들이 나누어 주는, 체계적인 화학을 가져야만 한다.

본 발명의 바람직한 일 구체예에 있어서, 사용되는 상기 실리콘계 분자는 다면(polyhedral) 올리고머성 실세스퀴옥산(silsesquioxane)이다. 보다 바람직하게는, 상기 다면 올리고머성 실세스퀴옥산은 다음의 구조를 갖는다:

상기에서, 기(group)들은 1~30개의 탄소 원자를 갖는 유기 화합물들로부터 독립적으로 선택가능하다. 본 발명의 바람직한 측면에서는, 상기 R 기들은 페닐, i-옥틸, 시클로헥실, 시클로펜틸, i-부틸, 메틸, 트리플루오로프로필 및 페네틸로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택가능하다. 상기 R 기들이 i-부틸인 것이 가장 바람직한데, 이 경우 옥타이소부틸-다면 올리고머성 실세스퀴옥산으로 표현될 수 있는 분자가 제공된다.

다면 올리고머성 실세스퀴옥산은 실리콘계 배리어 조절제에 대하여 상기에서 강조된 네가지 요구조건들을 만족시키며, 본 발명에 적용되면 더욱 유리한 잇점을 제공한다. 상기 정의된 바와 같은 다면 올리고머성 실세스퀴옥산은, 비반응성 유기기들에 의해 둘러싸인 Si-O 케이지 형태의 코어(core)를 갖는다. 이는, 여기에 기재된 중합체 시스템과 같은 유기물 매트릭스와 상기 무기물 코어가 양립할 수 있도록 한다. 이 양립성은 상기 기재된 다면 올리고머성 실세스퀴옥산이 중합체 내로 컴파운딩될 수 있도록 하여, 완전한 분자수준의 분산을 갖는 진정한 나노복합체(nanocomposite)를 얻게 한다. 중합체의 배리어성과 투과성의 현저한 향상을 제공하는 것은, 바로 이 분자수준에서 분산되는 특유의 능력 때문이다. 그러한 다면 올리고머성 실세스퀴옥산들은, 예컨대 하이브리드 플라스틱스 사(Hybrid Plastics Corporation)에 의해 출시되어 있는데, 이는 POSS® Molecular Silicas™를 포함하는 Nanostructured™ 화학 기술에 특화되어 있다.

본 발명에 따른 실리콘계 배리어 조절제와 결합된 중합체계 필름은 그 필름의 배리어성을 조절하는 데에 사용가능한 것으로 정해졌다. 예를 들어, 본 발명의 바람직한 일 측면에서는, 혼합물 중의 실리콘계 배리어 조절제 농도가 약 0.1중량% 내지 약 20중량%의 범위이고, 보다 바람직하게는 약 0.1중량% 내지 약 5중량%의 범위이며, 가장 바람직하게는 약 0.2중량% 내지 약 1중량%의 범위이다. 본 발명의 또 다른 측면은, 중합체 및 알려진 농도의 실리콘계 배리어 조절제의 마스터 블렌드에 알려진 양의 순수 중합체 수지를 블렌딩하는 것에 의해, 중합체계 필름 중의 실리콘계 배리어 조절제의 농도를 조절하는 방법이다. 예를 들어, 폴리아미드 중에 20중량%의 실리콘계 배리어 조절제를 갖는 마스터 블렌드가 순수한 폴리아미드와 공압출되거나 또는 다르게 블렌드되어, 20중량% 미만의 농도를 갖는 필름이 제조될 수 있다.

비록 이 점에 대한 개시내용이 폴리아미드 수지를 활용하는 본 발명의 바람직한 일 구체예에 촛점을 맞추고는 있지만, 본 발명은 다른 종류의 중합체계 포장재를 또한 포함한다. 폴리에스테르, 폴리염화비닐, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 이들의 임의의 조합 또는 공중합체와 같이 배향될 수 있고, 본 발명에 따른 실리콘계 배리어 조절제와 결합된 중합체들은, 육류 및 치즈와 같은 식료품의 포장에 적합한 물성들을 제공한다. 따라서, 넓은 범위의 중합체들이 본 발명의 잇점을 공유할 수 있으며, 실리콘계 배리어 조절제와 결합되어, 조리된 소시지, 비조리된 소시지 및 치즈와 같은 식료품에 사용되기 위한 포장재를 생산하는 데에 사용될 수 있다.

본 발명의 중합체계 포장재는, 초리조와 같이 비조리된 소시지 육류에 사용하기에 적합한 단일층의 중합체계 소시지 포장재를 제조하도록, 이축 연신배향될 수 있다. 본 발명 이전까지는, 보존처리 공정 동안 생성되는 수분 및 기체가 포장재를 투과하는 것을 셀룰로스성 포장재가 허용하였기 때문에, 비조리된 소시지 육류에는 셀룰로스성 포장재가 독점적으로 사용되어 왔다. 그러나, 셀룰로스성 포장재는 종종 그러한 투과에 대하여 너무 작은 배리어를 제공하는데, 그로 인해 그런 비조리된 제품들이 지나치게 빨리 말라버리기 때문에, 그 "유통기간(shelf-life)"을 제한한다. 본 발명에 따른 단일층의 중합체계 포장재는 셀룰로스성 포장재의 투과성을 제공하지만, 또한, 특정 제품 및 소비자 요구를 위한 투과성을 맞추기 위하여, 보존처리 공정과 관련된 기체 및 수분 투과성을 조절하는 수단을 제공한다. 더 길어진 유통기간은, 투과성을 덜 제공하는(즉, 배리어가 더 큰) 실리콘계 배리어 조절제를 선택하는 것에 의하거나, 또는 폴리아미드계 필름 중의 실리콘계 배리어 조절제의 농도를 유효하게 감소시키고, 그로 인해 투과성을 감소시키는 것에 의해 얻어질 수 있다. 본 발명의 이러한 구체예는, 식료품 산업의 요구를 위한 배리어 유연성의 최대량을 제공하는, 저가의 단일층 소시지 포장재를 처음으로 개시하는 것이다.

본 발명의 중합체계 필름은, 소프트 치즈의 포장에도 사용될 수 있는 것으로 또한 의도된다. 본 명세서에 참조로서 도입된 미합중국 특허 제4,276,340호에 예시된 바와 같이, 그 우월한 투과 성질 때문에 셀룰로스 필름 포장재질로 소프트 치즈를 포장할 수 있다는 것은, 당 분야에서는 잘 알려져 있다. 까망베르 치즈(Camembert) 및 브리 치즈(Brie)와 같은 소프트 치즈들은 완전히 숙성되기 전에 포장된다. 이 숙성 공정은 동적 박테리아 발효 과정에 의해 계속되는데, 그 동안에는 치즈가 대기로부터 산소를 흡수하고 이산화탄소를 방출하는 바, 따라서 충분한 기체 투과성을 제공하는 포장 필름이 요구되는 것이다. 소프트 치즈는 높은 수분 함량을 갖는 것으로서 특징지워지기 때문에, 포장재질은, 치즈 제품 내에 함유된 수증기의 이동에 대해서는 투과성을 갖지만, 치즈가 말라버릴 정도의 투과성을 갖지는 않을 것이 또한 필수적이다. 본 발명의 중합체계 포장재는 그러한 용도에 완벽하게 부합되는데, 이는 초리조와 같은 비조리육에의 적용에 대하여 상기에서 기술한 바와 같이, 포장재의 기체 및 수분 배리어성에 대한 정확한 조절 때문이다.

본 발명의 또 다른 구체예에 있어서, 본 발명의 중합체계 소시지 포장재는, 그 포장재 내에서 조리 또는 훈제될 소시지 육류에 사용될 수 있으며, 여기에서 상기 포장재는, 수분 및 기체가 상기 포장재를 투과하는 것을 적절하게 막는다. 핫도그 소시지 또는 비엔나 소시지와 같이 조리된 소시지에 대해서, 시장의 견해는, 상업적으로 실행가능한 제품에 필수적인 기체 배리어를 지시한다. 예컨대, 사전박리된(prepeeled) 핫도그 소시지는 두가지 이유 때문에 높은 기체 배리어를 요구하지는 않는다. 첫번째로는, 사전박리된 핫도그 소시지는 조리 직후에 고속 박리 기계 내에서 박리될 것이고, 이로 인해, 포장재를 통한 산소 투과로부터 보호해야 할 필요가 제거되기 때문이다. 두번째로는, 조리되지 않고 훈제된 사전박리 핫도그 소시지에 대해서는, 높은 기체 투과성을 가지므로써 훈연이 포장재를 투과할 수 있도록 하는 것이 바람직하기 때문이다. 그러나, 멕시코와 같은 미박리(unpeeled) 핫도그 소시지 시장에서는, 제품의 유통기간을 최적화하도록 기체 투과성을 조절가능하게 하는 것이 중요하다. 본 발명의 중합체계 소시지 포장재는, 제품의 각 종류에 대해 요구되는 상업적 유연성을 제공한다. 미박리 핫도그 포장재를 위한 더 길어진 유통기간은, 투과성을 덜 제공하는(즉, 배리어가 더 큰) 실리콘계 배리어 조절제를 선택하는 것에 의하거나, 또는 폴리아미드계 필름 중의 실리콘계 배리어 조절제의 농도를 유효하게 감소시키고, 그로 인해 투과성을 감소시키는 것에 의해 얻어질 수 있다. 유사한 분석이 다른 종류의 조리된 소시지에 대해서도 이루어질 수 있다. 실리콘계 배리어 조절제는, 셀룰로스 또는 순수 폴리아미드계 포장재 중 어느 하나에 대해 상대적으로 기체 및 수분 투과성을 증가시키거나 또는 감소시키기 위하여, 신중하게 선택될 수 있다. 실리콘계 배리어 조절제의 농도는, 주어진 제품 요구조건을 위한 최적량의 투과성을 제공하기 위하여, 신중하게 선택될 수 있다. 본 발명의 이러한 구체예는, 조리된 소시지 산업의 요구를 위한 배리어 유연성의 최대량을 제공하는, 저가의 단일층 소시지 포장재를 처음으로 개시하는 것이다.

상기 기재된 바와 같은 실리콘계 배리어 조절제를 함유하는 중합체계 필름은, 약 6 미크론 내지 약 80 미크론의 범위에 속하는, 보다 바람직하게는 약 20 미크론 내지 약 30 미크론의 범위에 속하는 필름 두께를 갖는, 작은 직경의 소시지 포장재를 제조하는 데에 유효하게 사용가능한 것으로 정해졌다. 본 발명에 따라 제조된 그러한 포장재는, 상업적으로 허용가능한 소시지 제품에 요구되는 복원력, 강도 및 온도 저항성을 적절하게 제공한다. 사실상, 본 발명에 따른 10~20 미크론의 범위에 속하는 필름 두께는, 전형적으로 평균 약 28 미크론인 당 분야 현단계의 셀룰로스성 및 플라스틱 소시지 포장재에 비하여, 현저하게 감소된 필름 두께를 나타낸다. 필름 두께에 있어서의 이러한 감소는, 포장재 제조업자가 스틱당 더 많은 포장재를 함유하는 주름진 스틱(shirred stick)을 생산할 수 있도록 하고, 이로 인해, 하위단계의 소시지 제조업자는 물론, 포장재 제조업자 양자 모두에게 있어서 운전비용을 감소시켜 준다. 셀룰로스성 포장재 대비 중합체 포장재의 저비용과 결합된 이러한 제조상의 잇점 및 배리어성의 유연한 조절은, 본 발명을 당분야 현단계의 기술에 대한 매력적인 대안으로 만든다.

본 발명의 또 다른 구체예는, 여기에 기재된 중합체계 포장재와 이형제를 함께 사용하여, 사전박리되어 출시되고 있는 소시지를 위한, 상업적으로 허용가능한 박리 특성을 제공하는 것이다. 하위 조작에서 진공포장되는 핫도그 또는 비엔나 소시지와 같이 사전박리된 소시지는, 본 명세서에 참조로서 도입된 미합중국 특허 제2,424,346호, 제2,514,660호, 제2,686,927호, 제2,757,409호, 제3,312,995호, 제3,487,499호 및 제3,608,973호에 개시된 바와 같은 고속 자동 박리 기계를 사용하여 전형적으로 박리된다. 그러한 기계들은 포장재를 조리된 소시지 육류로부터 분리함에 있어서 최소한의 저항성을 요구하는데, 그렇지 않다면 제품은 기계 내에서 막혀 버리거나(jam) 혹은 박리되지 않은 채 기계를 통과할 것이고, 이는 운전비용을 증가시킨다. 그 본래의 포장재로부터 박리되지 않고 팔리는 소시지 및 핫도그 또한 소비자를 위해서는 용이하게 박리되어야만 한다.

전통적으로, 소시지 산업에 있어서 폴리아미드 포장재는, 그 불량한 기체 투과성은 물론 불량한 박리 특성으로 인해, 셀룰로스성 포장재에 비하여 인기가 없었다. 본 발명의 바람직한 한 측면은, 포장재의 박리성을 개선할 이형제로 포장재의 내벽을 코팅하는 것에 관계된다. 종래의 기술은, 셀룰로스 물질을 함유하는 이형제를, 포장재 표면 상에 코팅 조성물의 고른 분포를 제공하는 계면활성제와 결합하여 사용하므로써 박리성의 문제를 해결하였다. 계면활성제를 함유하지 않는 이형제를 사용하여, 임의의 종류의 식제품 포장재의 내벽을 코팅할 셀룰로스 이형제를 제공하는 것이 본 발명의 일 구체예이다. 보다 특정적으로는, 저점도의 의약급 히드록시프로필 메틸셀룰로스가, 포장재, 바람직하게는 본 발명의 중합체계 포장재에 사용하는 데에 있어 바람직한 이형제이다. 의약급 히드록시프로필 메틸셀룰로스는 백색 파우더로서 입수되며, 물 또는 다른 용매로 희석되어 저점도 용액을 만든다. 상업적으로 입수가능한 의약급 히드록시프로필 메틸셀룰로스중 하나가 Demacol 2910 HE이며, 이는 Demacsa 사에 의해 출시되어 있다.

용매로 이형제를 약 1% 내지 약 20%의 비율로, 보다 바람직하게는 약 3.5% 내지 약 8%의 비율로 희석하는 것이, 본 발명의 바람직한 일 측면이다. 약 2 내지 약 100cp, 바람직하게는 약 5 내지 약 6cp의 범위에 속하는 점도가, 상기 기재된 바와 같이 희석된 의약급 히드록시프로필 메틸셀룰로스에 의해 얻어질 수 있다. 계면활성제를 사용하지 않고도 소시지 포장재의 내벽에 적절한 코팅을 제공하는 것은, 부분적으로는 이 낮은 점도이다.

주름 봉재(shirring) 공정동안, 계면활성제를 사용하지 않고도 주름진 스틱 내의 포장재 내면이 고르게 코팅되도록 상기 이형제를 도포하는 것이, 또한 본 발명의 바람직한 일 측면이다. 주름 봉재 공정동안 액체를 가하기 위한 장비는, 셀룰로스성 포장재에 대하여 당 분야에서는 통상적이며, 이는, 본 명세서에 참조로서 도입된 미합중국 특허 제4,374,871호 및 제4,818,551호에 의해 예시된 바와 같다.포장재에 도포되는 코팅량은, 전형적으로는 약 0.5mg/in² 내지 약 50mg/in² 의 범위 내이고, 보다 바람직하게는 약 3.5mg/in² 내지 약 10mg/in² 의 범위 내이다. 본 발명에 의해 기술된 바와 같은 이러한 이형제의 코팅은 상업적으로 실행가능한, 즉, 소시지 제조업자에게로의 수송을 위하여 충분히 단단하며, 충전 공정동안 너무 이르게 주름이 풀리고 파손되는 것에 대한 충분한 저항성을 제공하는, 주름진 스틱을 제공하는 것으로 정해졌다.

육류 소시지에 다른 맛과 색을 제공하기 위하여 상기 이형제에 액상 향미료 및 색소를 첨가하는 것은, 당 분야에서 일반적으로 잘 알려져 있다. 액상 색소 및 향미료의 첨가와 함께, 주름진 포장재 내면을 이형제로 얇게 코팅하는 것은, 색소 또는 향을 포장된 소시지 육류로, 특정적으로는 포장된 소시지 육류의 표면으로 전달하는 역할을 한다. 액상 향미료 및 색소의 사용은, 여기에 기재된 본 발명의 저점도 이형제와 특히 잘 작용하는 것으로 정해졌다.

단어, 숫자, 및 도안을 셀룰로스성 소시지 포장재 상에 인쇄하는 것은 당 분야에서는 잘 알려져 있다. 일반적으로, 셀룰로스성 포장재 상에의 전통적인 인쇄는 두가지 색을 초과할 수 없는데, 이는, 잉크가 포장재를 통해 침투하려는 경향을 띠고, 그로 인해 식품과 접촉하여 이를 물들게 하기 때문이다. 본 발명의 단일층 폴리아미드계 소시지 포장재에 있어서, 상기 포장재는, 어떠한 잉크도 상기 포장재를 통해 침투함이 없는, 10색까지의 인쇄를 위한 우수한 표면이다. 상업적 관점으로부터 보면, 조리 또는 비조리된 육류가 미박리되어 팔리는 시장에 있어서, 여러 색상 및 세밀한 도안에 대한 접근은, 스티커 또는 외부 포장의 사용을 피하게 하여 제품을 차별화시키고, 제품 외관 및 선호도를 증가시킨다.

본 발명의 장치, 조성물 및 방법들이 바람직한 또는 예시적인 구체예의 관점에서 기재되었지만, 본 발명의 개념 및 범위를 벗어나지 않고도, 다양한 변형들이 여기에 기재된 공정에 적용될 수 있다는 것은, 당업자들에게는 명확할 것이다. 당업자에게 명확한 그러한 모든 유사한 치환형태 및 변형형태들은, 다음의 청구범위에 기재된 바와 같은 본 발명의 범위 및 개념 내에 속하는 것으로 간주된다.

Claims

다음을 포함하는 혼합물을 압출하고, 그 다음에 이축 연신배향시켜 형성된 중합체계 필름을 포함하는 식품 포장재:

중합체; 및

0.5nm 내지 7nm 범위의 입자 크기를 가지고, 다음의 구조를 갖는 다면 올리고머성 실세스퀴옥산인 실리콘계 배리어 조절제;

상기에서, R은 1~30개의 탄소 원자를 갖는 유기 화합물들로부터 독립적으로 선택가능하다;

상기에서 상기 중합체는 수분 및 기체에 대해서 불투과성이고,

상기 실리콘계 배리어 조절제는 실리콘계 배리어 조절제가 존재하지 않는 경우보다 더 큰 투과성으로 수분 및 기체가 포장재에 투과되도록 한다.
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제1항에 있어서, R은 i-부틸인 것을 특징으로 하는 포장재.
제1항에 있어서, 상기 다면 올리고머성 실세스퀴옥산은 옥타이소부틸-다면 올리고머성 실세스퀴옥산인 것을 특징으로 하는 포장재.
제1항에 있어서, 상기 중합체는 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리염화비닐, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 이들의 임의의 조합 또는 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 포장재.
제1항에 있어서, 상기 중합체는 나일론 6, 나일론 6/66, 나일론 6,6 및 나일론 12로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 포장재.
제1항에 있어서, 상기 포장재는 상당 기간동안 비조리된 상태로 남아있을 육류를 포장하기에 적합한 것을 특징으로 하는 포장재.
제1항에 있어서, 상기 포장재는 완전히 숙성되지 않은 소프트 치즈를 포장하기에 적합한 것을 특징으로 하는 포장재.
제1항에 있어서, 상기 포장재는, 상기 포장재 내에서 조리될 또는 훈제될 육류를 포장하기에 적합하고, 또한 상기 포장재는, 수분 및 적어도 일부 기체가 상기 포장재를 투과하는 것은 적절하게 방지하지만, 적어도 일부 훈연이 상기 포장재를 투과하는 것은 허용하는 것을 특징으로 하는 포장재.
제1항에 있어서, 상기 혼합물 중의 상기 실리콘계 배리어 조절제의 농도는 약 0.1중량% 내지 약 20중량%의 범위인 것을 특징으로 하는 포장재.
제12항에 있어서, 상기 혼합물 중의 상기 실리콘계 배리어 조절제의 농도는 약 0.1중량% 내지 약 5중량%의 범위인 것을 특징으로 하는 포장재.
제13항에 있어서, 상기 혼합물 중의 상기 실리콘계 배리어 조절제의 농도는 약 0.2중량% 내지 약 1중량%의 범위인 것을 특징으로 하는 포장재.
제1항에 있어서, 상기 혼합물 중의 상기 실리콘계 배리어 조절제의 농도는, 잉크가 상기 포장재를 통해 침투함이 없이, 상기 포장재의 외측 표면 상에 10색까지의 인쇄를 허용하기에 충분한 것을 특징으로 하는 포장재.
제1항에 있어서, 상기 필름은 약 6 미크론 내지 약 80 미크론의 범위에 속하는 필름 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 포장재.
제16항에 있어서, 상기 필름은 약 20 미크론 내지 약 30 미크론의 필름 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 포장재.
제1항에 있어서, 상기 포장재의 내벽 위에 코팅된 이형제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포장재.
제18항에 있어서, 상기 이형제는 히드록시프로필 메틸셀룰로스 및 용매를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 포장재.
제18항에 있어서, 상기 이형제는 계면활성제를 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 포장재.
제19항에 있어서, 상기 용매는 물인 것을 특징으로 하는 포장재.
제19항에 있어서, 상기 이형제 중의 상기 히드록시프로필 메틸셀룰로스 농도는 약 1중량% 내지 약 20중량%의 범위인 것을 특징으로 하는 포장재.
제22항에 있어서, 상기 이형제 중의 상기 히드록시프로필 메틸셀룰로스 농도는 약 3.5중량% 내지 약 8중량%의 범위인 것을 특징으로 하는 포장재.
제18항에 있어서, 상기 이형제는 약 2cp 내지 약 100cp의 범위에 속하는 점도를 갖는 것을 특징으로 하는 포장재.
제24항에 있어서, 상기 이형제는 약 5cp 내지 약 6cp의 범위에 속하는 점도를 갖는 것을 특징으로 하는 포장재.
제19항에 있어서, 상기 이형제는 액상 향미료를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포장재.
제19항에 있어서, 상기 이형제는 액상 색소를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포장재.
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