KR101189105B1 - 홍조류를 이용한 가식성 식품 필름 및 이의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 홍조류를 이용한 가식성 식품 필름 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 홍조류를 이용하여 식품에 접촉하여도 인체에 무해하고, 생분해성이 우수한 가식성 식품 필름 및 이의 제조방법으로, 상기 제조방법으로 제조된 가식성 식품 필름은 생분해성 환경친화형 소재인 홍조류를 이용함으로써 제조공정에서 인체에 무해하며, 기존의 플라스틱 포장재에 비해 원료의 제조공정이 간단하여 가격 경쟁력을 가질 수 있으며, 사용 후 폐기시 토양 중에서 완전분해가 가능하여 기타 환경 보호에 소요되는 인적, 물적 자원의 낭비를 막을 수 있어 폐기물 처리 등의 환경오염 제거비용을 절감시킬 수 있는 장점이 있다.
Description
본 발명은 홍조류를 이용한 가식성 식품 필름 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 홍조류를 이용하여 식품에 접촉하여도 인체에 무해하고, 생분해성이 우수한 가식성 식품 필름 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
식품 포장재는 식품 저장 및 유통 중 일어날 수 있는 내?외부적인 환경으로부터 식품을 보호하기 위해 사용되고 있다. 일반적으로 가공식품에 널리 사용되어지는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스터 등 플라스틱 소재의 식품 포장재는 주로 기능적인 측면에서 많이 선택되고 있지만 대부분 합성수지로 제조되어 자연계에서 쉽게 분해되지 않아 환경오염을 유발시키는 문제점이 야기되고 있다.
따라서 최근에는 식품 포장재의 본래의 기능 외에 사용 후 발생되는 식품 포장재 폐기물의 문제를 고려하지 않을 수 없게 되었다. 특히, 식품 포장재로 가장 많이 사용되어지는 플라스틱 포장재는 편리하고 가공이 용이하며 우수한 물성과 내구성을 지닌 장점이 있지만 사용 후 폐기, 환경호르몬의 발생 등과 같은 문제 및 인체에 유해한 다이-아이소부틸플라레이트, 톨루엔, 비스페놀A 등의 성분이 검출되고 있어 새로운 대체 물질이 요구되고 있다.
상기의 문제점을 해결하기 위해 생분해성을 지니고 재생률이 높은 종이 및 골판지 포장재를 사용하고 있으나 목재자원의 사용으로 인한 산림파괴와 펄프 제조공정에서 유독성 화학물질 사용으로 환경오염 문제와 직?간접적으로 연관되어 있어 새로운 식품 포장재의 개발이 시급한 실정이다.
이에 본 발명자들은 기존의 가식성(可食性) 필름의 제조방법에 비해 원료의 제조공정이 간단하며, 제조 원가가 저렴한 홍조류 분말을 이용하여 기존의 플라스틱 포장재와 유사한 색도 및 가식성 식품 포장재로써 적합한 물성을 가진 가식성 식품 필름의 제조방법을 발견하고, 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 목적은 홍조류를 이용하여 냄새가 없고, 약품사용이 없어 식품에 접촉하여도 인체에 무해하며, 환경친화형 소재의 고효율 생분해성을 가진 가식성 식품 필름의 제조방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 목적은 상기 제조방법으로 제조된 가식성 식품 필름을 제공하고자 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 홍조류를 이용하여 식품에 접촉하여도 인체에 무해하고, 무취의 강도 및 생분해성이 우수한 가식성 식품 필름의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 제조방법에 따라 제조된 가식성 식품 필름을 제공한다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은
a) 세척된 홍조류를 색상기준이 CIE LAB 값에서 L*(D65)>35 및 b*(D65)>15를 동시에 만족하는 조건으로 표백하는 단계;
b) 상기 표백된 홍조류를 분쇄하는 단계;
c) 상기 분쇄된 홍조류에 가소제를 첨가하여 필름용액을 제조하는 단계; 및
d) 상기 필름용액을 모듈에 부어 필름으로 제조하는 단계;
를 포함하는 가식성 식품 필름의 제조방법을 제공한다. 도 1을 참조한다.
본 발명의 가식성 식품 필름의 제조방법은 분쇄된 홍조류 1 내지 10 중량% 및 가소제 1 내지 5 중량%를 포함하고, 나머지 증류수로 이루어지는 필름용액으로 제조되는 것을 특징으로 한다.
보다 상세하게는 본 발명의 가식성 식품 필름의 제조방법은 색상기준이 CIE LAB 값에서 L*(D65)>35 및 b*(D65)>15를 동시에 만족하는 홍조류 분말을 이용하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 홍조류는 다른 조류보다 비교적 깊은 물에 서식하고, 크기가 비교적 작으며, 종류는 10,000여 종으로 매우 다양하다. 홍조류는 녹조류, 갈조류 보다 서식범위가 넓어 얕은 수심에서부터 광선이 닿는 깊은 수심에까지 자생한다.
본 발명에 이용되는 홍조류는 우뭇가사리목, 돌가사리목, 도박목 및 국수나물목으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것이며, 더욱 바람직하게는 본 발명에 따른 홍조류는 우무가사리과 (Gelidiaceae)에 속하는 우뭇가사리속(Gelidium), 개우무속(Pterocladia tenuis), 새발속 (Acanthopeltis) 또는 이들의 혼합 홍조류인 것을 특징으로 한다.
보다 구체적으로 우뭇가사리(Gelidium elegans , Gelidium corneum , Gelidium chilens)들을 물로 세척한 후, 수산화칼륨(KOH) 또는 수산화나트륨(NaOH)의 염기성 수용액이나 초산(CH3COOH) 또는 염산 (HCl)의 산성용액에 1 내지 2시간 침지시켜 이용한다. 상기 염기성 수용액 또는 산성용액은 홍조류의 불순물의 제거를 목적으로 하는 것뿐만 아니라 햇빛의 노출처리에 따른 천연표백 효과를 복합 상승시키는 역할Dl)다.
본 발명에 있어서, 상기 a) 단계의 세척된 홍조류의 표백은 햇빛, 오존 및 산화제로부터 선택되는 1종 이상의 방법을 처리하는 것으로, 상기 표백을 통한 홍조류는 색상기준이 CIE LAB 값에서 L*(D65)>35 및 b*(D65)>15를 동시에 만족하는 조건을 특징으로 한다.
상기 CIE LAB(L*, a*, b*) 표기법은 색을 정량적인 수치로 표시하는 방법으로 CIE(국제조명위원회)에 의하여 개발된 것으로, 이 방법에서는 색을 명도(L*)와 색상(a*, b*)으로 나타낸다. 이때 a가 +이면 적색, -이면 녹색에 근접하며, b가 +이면 황색, -이면 청색에 근접함을 의미한다.
상기 표백된 홍조류의 색상측정은 함수율 20% 이하로 건조된 홍조류 10 내지 30 g을 길이 5 내지 15 ㎜의 길이로 잘라 페트리디쉬 위에 수집하는 단계; 및 상기 수집된 홍조류를 광원 D65를 사용하여 접촉식 색도측정기로 L*(D65), a*(D65), b*(D65) 값으로 색상을 측정하는 단계;로 이루어진다.
본 발명에 따른 L*(D65)>35 및 b*(D65)>15의 색상기준 조건은 가식성 식품 필름의 제조시 섬유화에 중요하게 관여를 하며, 해초 특유의 냄새 제거 및 천연표백 작용으로 홍조류 섬유의 수율 및 백색도 향상에 큰 효과를 준다.
상기 표백이 완료된 홍조류는 햇빛이나 건조기에서 120℃ 이하의 온도로 건조하여, 분쇄를 진행한다.
본 발명에 있어서, 상기 b) 단계의 분쇄는 40 메쉬 이하로 분쇄하는 것으로, 일반적으로 40 메쉬 이하의 스크린을 사용하여 통과분을 이용하여 가식성 식품 필름의 원료로 사용하며, 이는 분쇄된 홍조류 분말이 쉽게 물에 용해되어 제조된 가식성 식품 필름의 균일한 품질을 위함이다.
본 발명에 있어서, 상기 c) 단계의 필름용액은 분쇄된 홍조류 1 내지 10 중량% 및 가소제 1 내지 5 중량%를 포함하고, 나머지 증류수로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 필름용액의 분쇄된 홍조류는 1 내지 10 중량% 범위를 포함하며, 바람직하게는 2 내지 5 중량%를 포함한다. 만약 1 중량% 미만 또는 10 중량%를 초과하여 사용할 경우, 가식성 식품 필름으로써 사용 가능한 물성 또는 색도를 가지지 못하는 문제점이 있다.
상기 가소제는 가식성 식품 필름의 유연성과 확장성을 증가시키는 기능을 하는 것으로, 식품첨가물로서 허용된 가소제로서 솔비톨, 글리세롤, 설탕 및 과당으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 사용할 수 있다.
상기 가식성 식품 필름의 필름용액은 생분해성 환경친화형 소재인 홍조류를 이용함으로써 제조공정에서 인체에 해롭지 않은 약품을 사용하게 되며, 그 사용량도 극히 소량으로 첨가되어, 사용 후 폐기시 토양 중에서 완전분해가 가능할 뿐 아니라 사용 용도에 따라 구성 성분을 조절하여 완전 분해되는 시간을 조절 할 수 있고 폐기처리에 따른 문제를 해소할 수 있는 장점이 있다.
본 발명은 색상기준이 CIE LAB 값에서 하기식을 동시에 만족하는 홍조류 분말을 포함하는 가식성 식품 필름을 제공한다. 도 2를 참조한다.
상기 본 발명의 가식성 식품 필름은 a) 세척된 홍조류를 색상기준이 CIE LAB 값에서 L*(D65)>35 및 b*(D65)>15를 동시에 만족하는 조건으로 표백하는 단계; b) 상기 표백된 홍조류를 분쇄하는 단계; c) 상기 분쇄된 홍조류에 가소제를 첨가하여 필름용액을 제조하는 단계; 및 d) 상기 필름용액을 모듈에 부어 필름으로 제조하는 단계;를 포함하여 제조되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 가식성 식품 필름은 명도 93 내지 96, 적색도 -0.5 내지 -0.3 및 황색도 4 내지 6인 것을 특징으로 한다.
상기 가식성 식품 필름은 홍조류 분말을 사용함으로써 기존의 플라스틱 포장재와 유사한 색도 및 가식성 식품 포장재로써 적합한 물성을 가지고 있어 인체에 무해한 친환경 식품 포장재로 유용하게 사용할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 제조방법에 따른 가식성 식품 필름은 생분해성 환경친화형 소재인 홍조류를 이용함으로써 제조공정에서 인체에 해롭지 않은 약품을 사용하게 되며, 그 사용량도 극히 소량으로 첨가되어, 사용 후 폐기시 토양 중에서 완전분해가 가능할 뿐 아니라 사용 용도에 따라 구성 성분을 조절하여 완전 분해되는 시간을 조절 할 수 있고 폐기처리에 따른 문제를 해소할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 가식성 식품 필름은 기존의 플라스틱 포장재에 비해 원료의 제조공정이 간단하며, 제조 원가가 저렴하여 가격 경쟁력을 가질 수 있으며, 기타 환경 보호에 소요되는 인적, 물적 자원의 낭비를 막을 수 있어 폐기물 처리 등의 환경오염 제거비용을 절감시킬 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 가식성 식품 필름의 제조공정을 모식화한 것이고,
도 2는 본 발명에 따른 가식성 식품 필름의 전체 모습을 보여주는 것이며,
(A: 실시예 1, B: 실시예 2)
도 3은 본 발명에 따른 가식성 식품 필름의 일부를 확대하여 보여주는 사진이다.
(A: 실시예 1, B: 실시예 2)
도 2는 본 발명에 따른 가식성 식품 필름의 전체 모습을 보여주는 것이며,
(A: 실시예 1, B: 실시예 2)
도 3은 본 발명에 따른 가식성 식품 필름의 일부를 확대하여 보여주는 사진이다.
(A: 실시예 1, B: 실시예 2)
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
[제조예] 홍조류 분말 제조
홍조류 분말을 제조하기 위해서 바다에서 수확한 우뭇가사리(Gelidium elegans)를 물을 이용하여 세척하는데 이때 홍조류 즉, 우뭇가사리에 부착되어 있는 불순물을 모두 제거하였다.
상기 세척된 우뭇가사리를 20℃온도의 조건에서 pH 12의 수산화칼륨(KOH) 알칼리 수용액에 30분 동안 충분히 침지하였다.
상기 알칼리 수용액에 침지된 우뭇가사리를 햇빛에 노출시켜 건조하며, 반복적으로 물을 뿌려 햇빛에 건조시켜 하기와 같은 색상기준을 만족시킬 때까지 햇빛노출을 계속 실시하였다.
유리로 된 페트리디쉬(지름 약 8 cm)를 백상지 위에 올려놓고, 페트리디쉬에 함수율 20% 이하로 건조된 샘플 우뭇가사리를 10 g 채취하여, 길이 5 내지 15 mm 잘라서 올려놓은 후, 접촉식 색도측정기를 이용하여 잘라진 홍조류 샘플에 접촉시켜 우뭇가사리의 색상을 L*(D65), a*(D65), b*(D65) 값으로 측정하였다. 이 때, 색도측정기의 광원은 D65 이며, 광원의 노출구멍의 직경은 8 mm 이다. 햇빛 노출처리가 완료되는 시점은 L*(D65)>35 및 b*(D65)>15를 동시에 만족하는 때를 기준으로 하며, 햇빛 노출처리 된 우뭇가사리의 색상은 CIE LAB(L*, a*, b*) 표기법으로 L*(D65)=42.3 및 b*(D65)=17.4 인 것을 확인하였다.
상기 조건으로 건조된 우뭇가사리를 절단하여 스크린을 사용하여 40 메시 이하 크기의 우뭇가사리의 분말 통과분을 수득하였다.
[
실시예
1]
가식성
식품 필름의 제조
상기 제조예의 우뭇가사리 분말을 가식성 식품 필름의 원료로 사용하였다. 가식성 식품 필름의 제조는 상기 제조예의 우뭇가사리 분말 4 중량%, 가소제인 솔비톨 2 중량% 및 증류수 94 중량%를 혼합하여 90℃에서 30분 동안 열처리하여 필름 용액을 제조하였다.
상기 제조된 필름 용액을 두께가 균일하게 되도록 모듈에 부은 후 건조하여 필름을 제조한다. 일반적으로 최종 두께가 50 내지 60 ㎛인 필름을 제조하였다.
[
실시예
2]
가식성
식품 필름의 제조
상기 실시예 1에서, 가소제의 종류가 글리세롤을 사용하여 가식성 식품 필름을 제조한 것을 제외하고는 실시예 1 과 동일하게 제조하였다.
[
실시예
3]
가식성
식품 필름의 대량 제조
상기 제조예의 우뭇가사리 분말 4 중량%, 가식성 포장재의 유연성과 확장성을 증가시키는 가소제인 솔비톨 또는 글리세롤 2 중량% 및 증류수 94 중량%를 혼합하여 90℃에서 30분 동안 열처리하여 필름 용액을 제조한 후, 두께가 50 내지 60 ㎛로 균일하게 용액이 흘러나오는 노즐을 통해 필름판에 분주하였다. 상기 분주된 필름 용액을 약 90 내지 110℃의 뜨거운 공기에 의해 건조하여 필름을 제조하였다.
[
시험예
1]
상기 실시예 1 및 실시예 2에서 제조한 가식성 식품 필름의 특성 및 물성을 조사하였다.
상기 특성은 제조된 가식성 필름의 색도를 측정하였으며, 그 측정방법은 색차계를 이용하여 Hunter color value(L, a, b 값)를 측정하였다. 측정값은 각 시료의 다른 표면을 반복 측정한 뒤 평균값으로 나타내었고, 이 때 사용된 표준 백판의 L, a, b 값은 각각 L=97.41, a=-0.02, b=1.93이다.
물성은 가식성 식품 필름의 인장강도, 신장률 및 투습도를 측정하였다.
25℃, 50%의 상대습도로 조절된 항온 항습기에서 24시간 동안 저장하여 수분 함량을 조절한 뒤 물성측정기를 사용하여 물성을 측정하였는데 인장강도 및 신장률은 하기와 같이 계산하였다.
인장강도 = F / A
신장률 = (△L100) / L
여기서 F는 필름이 절단될 때까지 작용한 가장 큰 힘, A는 필름의 평균 단면적, L은 초기 그립간의 거리, △L은 필름이 절단될 때까지 움직인 그립간의 거리를 나타낸다. 투습도는 수분투과율로 계산하는데, 그 식은 다음과 같다 .
수분투과율 = Slope / Film area
투습도 = (WVTRL) / △p
여기서 slope는 시간에 따른 컵의 무게 감소율, film area는 수분 이동이 일어나고 있는 필름의 넓이, L은 필름의 평균 두께, △p는 필름을 사이에 둔 컵 내부와 외부의 수증기 부분압의 차이이다.
상기 표 1에서도 확인할 수 있듯이, 가소제로 솔비톨과 글리세롤 종류에 따라 다소 물성의 차이는 보이지만 모두 가식성 식품 필름으로써 우수한 강도를 포함한 물성을 나타내는 것을 확인할 수 있었다.
또한, 본 발명에서 제조된 가식성 식품 포장재의 색도를 확인하였다.
그 결과, 상기 표 2에서도 확인할 수 있듯이 기존의 플라스틱 포장재와 비교 시 유사하거나 보다 우수한 색도를 갖는 것을 확인할 수 있었다.
Claims (7)
- a) 염기성 수용액에 침지된 홍조류를 색상기준이 CIE LAB 값에서 L*(D65)>35 및 b*(D65)>15를 동시에 만족하는 조건으로 표백하는 단계;
b) 상기 표백된 홍조류를 분쇄하는 단계;
c) 상기 분쇄된 홍조류에 솔비톨, 글리세롤, 설탕 및 과당으로부터 선택되는 1종 이상의 가소제를 첨가하여 필름용액을 제조하는 단계; 및
d) 상기 필름용액을 모듈에 부어 필름으로 제조하는 단계;
를 포함하는 가식성 식품 필름의 제조방법. - 제 1항에 있어서,
상기 a) 단계의 표백은 햇빛, 오존 및 산화제로부터 선택되는 1종 이상의 방법을 처리하는 것을 특징으로 하는 가식성 식품 필름의 제조방법. - 제 1항에 있어서,
상기 b) 단계의 분쇄는 40 메쉬 이하로 분쇄하는 것을 특징으로 하는 가식성 식품 필름의 제조방법. - 제 1항에 있어서,
상기 c) 단계의 필름용액은 분쇄된 홍조류 1 내지 10 중량% 및 가소제 1 내지 5 중량%를 포함하고, 나머지 증류수로 이루어지는 것을 특징으로 하는 가식성 식품 필름의 제조방법. - 삭제
- 색상기준이 CIE LAB 값에서 하기 식을 동시에 만족하는 홍조류 분말을 포함하는 것을 특징으로 하는, 제 1항에 따른 제조방법으로 제조된 가식성 식품 필름.
- 제 6항에 있어서,
상기 가식성 식품 필름은 명도 93 내지 96, 적색도 -0.5 내지 -0.3 및 황색도 4 내지 6인 것을 특징으로 하는 가식성 식품 필름.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020100046752A KR101189105B1 (ko) | 2010-05-19 | 2010-05-19 | 홍조류를 이용한 가식성 식품 필름 및 이의 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
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| KR1020100046752A KR101189105B1 (ko) | 2010-05-19 | 2010-05-19 | 홍조류를 이용한 가식성 식품 필름 및 이의 제조방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| KR20110127331A KR20110127331A (ko) | 2011-11-25 |
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| KR (1) | KR101189105B1 (ko) |
Cited By (1)
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| DE102020103185A1 (de) | 2020-02-07 | 2021-08-12 | Alfred-Wegener-Institut Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung | Material auf Basis von Makroalgen |
Citations (2)
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| JP2001162708A (ja) | 1999-09-30 | 2001-06-19 | Kao Corp | フィルム |
| JP2007297555A (ja) | 2006-05-02 | 2007-11-15 | Shirako:Kk | 新規可食性水溶性フィルム |
-
2010
- 2010-05-19 KR KR1020100046752A patent/KR101189105B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (2)
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| DE102020103185A1 (de) | 2020-02-07 | 2021-08-12 | Alfred-Wegener-Institut Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung | Material auf Basis von Makroalgen |
| WO2021155889A1 (de) | 2020-02-07 | 2021-08-12 | Hochschule Bremerhaven | Material auf basis von makroalgen |
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| KR20110127331A (ko) | 2011-11-25 |
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