KR200202659Y1 - 발효식품 포장용 기능성 배기 포장재 - Google Patents

Abstract

김치, 고추장, 된장, 젓갈등의 발효식품을 규격 포장함에 있어 발효식품 특성상 포장내에서 계속 생성되는 발효가스는 포장의 팽윤, 파손현상을 초래하며 상품으로서의 심리감을 크게 떨어뜨리며 결국 폐기되는등의 경제적손실이 있었다.

근래에는 이를 방지하기 위한 포장방법으로 포장내의 발효가스를 흡수또는 흡착할수 있도록 식품종류에 따라 물성을 달리 하는 선도유지제를 액체 불투과성-기체투과성재질로 소분포장하여 함께 봉입하는 화학적 방법이 널리 사용되고 있으며, 물리적 방법으로는 포장표면에 레이저를 이용하며 매우 미세한 다수개의 배기공을 뚫거나 또는 적당한 크기의 배기공을 뚫고 그내부또는 외부면에 첵크밸브를 용착하여 포장내부압력이 일정압력에 도달하면 발효가스를 외부로 배기시켜 주므로써 상품성을 높혀주며 보존성 연장효과를 꾀하고 있다.

그러나 발효식품이 포장된후 유통, 진열되는 과정에서 내용물의 흔들림, 포장의 기울어짐등의 영향으로 거의 모든 발효식품 내용물에 포함된 점성의 액상물질이 소분포장 재질의 조직표면에 형성된 미세공 막힘현상을 유발하여 선도유지제가 제기능을 발휘하지 못하게 되어 포장의 팽윤, 파손현상이 계속 발생하고, 발효가스가 배기될때 발효가스에 포함된 휘발성 물질에 의한 수증기 또는 점성 액상물질이 함께 유출되어 배기공 주변에 얼룩이 생기는등 많은 문제점이 해소되지 않고 있는 실정이다.

그러므로 본고안은 발표가스로 인한 포장의 팽윤, 파손을 방지하기 위하며 첵크밸브를 기본구조로 하여 내용물의 흔들림, 포장의 기울어짐등의 영향을 받지 않도록 배기경로상에 점성 액상물질의 “점성”을 역이용하는 구조를 형성하고 밸브하단의 휠터로 액체유출을 이중차단하고 밸브내부에 수증기등을 응축하여 머무르게 하므로써 물리적 방법으로 제문제를 해결하고자 하며 선도유지계를 넣은 밀폐형 소분포장을 조합하여 화학적 방법을 겸비하며 고품질을 유지하면서 실질적인 보존기간 연장을 꾀하고자 한다.

도면에 나타난 바와 같이 각각 별도의 배기경로를 갖는 수많은 방사형미로(6)은 포장의 최상단 내부면에 밀착된 상태를 유지하게 되므로 내용물의 심한 흔들림, 포장의 기울어짐등으로 인하여 점성액상물질의 유출시 방사형미조(6)의 폭이 점차 좁아지는 구조와 각도변화부(7)의 영향으로 더큰 저항을 받게되어 유출이 차단되며 저점도의 액상물질이 통과되는 경우에도 다중휠터(3)에서 근본적으로 차단되는 구조로서 포장이 뒤집혀지지 않는한 발표가스 배기기능을 상실하지 않게된다. 또한 휘발성물질에 의한 수증기등이 다중필터(3)을 통과한 경우에도 포장내부의 압력이 일정압력에 도달되어 탄성체(2)의 경사면(16)이 열려질때 빠른유속으로 와류실(14)에 부딪치며 응축되어 가스만 배기되고 응축수는 공기층(15)에 머무르게 되므로 물리적 방법으로 제기능을 발휘할수 있게 되는 것이다. 이에 더하여 배기경로상에 다중휠터(3)과 같이 비교적 성근 액체불투과성-기체투과성재질로 반응창(18)이 구성되어 선도유지제를 넣은 밀폐형소분포장(19)를 조합하면 선도유지제가 식품내용물과 직접 접촉될 염려없이 물리적, 화학적방법으로 고품질을 유지하며 실질적인 보존기간의 연장을 꾀할수 있는 것이다.

그러므로 본고안은 절임류, 장류등의 발효식품을 트레이용기포장, 병포장, 레토르트 파우치포장의 방법으로 소포장할때 공히 적용이 가능한 발효식품 포장용 기능성 배기 포장재인 것이다.

Description

발효식품 포장용 기능성 배기 포장재

김치, 고추장, 된장, 젓갈등의 절임류, 장류, 수산물 발효식품을 규격포장함에 있어 현재 일반적으로 사용되는 방법으로는 다층필름으로된 레토르트 파우치(Retort Pouch)포장방법. P.P등의 진공형성 또는 사출성형용기에 다층필름을 덮은 트레이(Tray)용기포장방법. 페트(PET)병 또는 유리병 포장방법의 세가지 방법이 주로 사용되어 있으며 근래에 들어서는 숙성. 발효과정에서 계속하여 발생되는 발효가스를 포장내부에서 흡수 또는 흡착할수 있도록 발효식품 종류에 따라 물성을 달리하는 선도유지제로써 가스흡수제, 탈산소제등을 기체는 투과하나 액체는 투과되지 않는 재질로 소분포장하여 제품포장시 함께 봉입하는 포장방법이 널려 사용되고 있다.

그러나 비교적 유통기간이 긴 소포장 발효식품에 있어서는 보존성 향상에 효과적인 어떠한 방법도 포장의 팽윤, 파손현상에 의한 상품성저하를 방지하는 완벽한 대책은 되지 않고 있는 실정이다. 왜냐하면 발효식품은 포장방법 이외에도 원료의 종류와 배합비율, 작업장 온도, 유통에서 소비에 이르는 과정의 시간과 온도 등의 환경 영향에 따라 품질변화가 매우 심하며, 그러므로 여러가지 복합인자에 의해 적산적 개념이 적용되어야만 완벽한 품질관리가 가능하기 때문이다. 특히 -2℃∼-4℃의 온도로 유지되는 냉장 콘테이너로 수출되어 cold-chain으로 유통되는 발효식품에 있어서도 비록 내용물 자체의 품질저하는 없으나 포장의 팽윤, 파손현상으로 상품으로서의 심미감을 잃는것은 큰 문제가 아닐수 없다. 이것은 현재 사용되고 있는 선도유지제가 팽윤현상방지등 상품성 제고에 상당한 효과가 있음에도 불구하고 실제 사용상에는 충분한 제기능을 발휘하지 못하기 때문이다.

그 이유는 선도유지제로 사용되는 가스 흡수제, 탈산소제등의 주성분은 대부분 인체에 유해한 고체물질들로써 심지어는 특정유해물질로 지정된 크롬을 함유한 중크롬산 칼륨과 과망간산 칼륨등의 강산화제와 강염기가 포함된 물질등도 사용되고 있으며 이러한 물질은 수분에 쉽게 용해되는 성질도 있으므로 이것을 소분포장할때 사용되는 액체 불투과성-기체 투과성재질들은 포장내부에서 내용물과 직접 접촉될때 식품이 오염되지 않도록 매우 치밀한 표면조직을 갖고 있으며, 기능특성상 휘발성 물질에 의한 증기와 기체는 투과되며 액체는 투과되지 않아야 하므로 조직표면에는 수증기의 직경인 0.0004μ 이상에서 0.1μ 이하의 미세공이 형성되어 있는, 기체투과도가 매우낮은 재질을 사용하는데에 기인한다.

특히 선도유지제가 탈산소제인 경우에는 한국특허 공고번호 92-1705호에 나타난 바와 같이 실질적으로 비통기성에 가까운 재질을 사용하고 있음을 볼 때 포장상태의 변화에 따른 더욱 커다란 문제를 일으킬수 있다.

또한 제품포장시 내용물 충진율이 평균 80%이상이므로 20%미만의 용적인 헤드 스페이스(Head-space)공간내에서 내용물과 함께 봉입된 소분포장은 제기능이 충분히 발휘되기 위하여 내용물로부터 완전히 유리된 상태가 유지 되어야 하나 유통과정에서 내용물의 흔들림. 포장의 기울어짐등으로 소분포장재질의 표면이 내용물로 덮히거나 완전히 잠기는 현상이 발생되고 있으며, 거의 모든 발효식품에 포함된 고점성의 액상물질로 인하여 소분포장재질 표면의 미세공이 막히게되어 결국 저온보존상태에서도 심각한 포장의 팽윤, 파손현상이 발생되는 등 발효식품 포장방법에 많은 문제가 상존하고 있는 실정이다.

그러므로 본고안은 발효가스가 생성되어 일정압력에 도달하면 즉시 포장외부로 배출되도록 하는 첵크밸브를 기본구조로 함에있어 발효가스의 배기경로상에 수많은 미로를 형성하여, 발효식품의 내용물중 점성의 액상물질의 “점성”을 역이용하는 구조를 만들어 주므로써 유통과 진열단계에서 내용물의 흔들림. 포장의 기울어짐등의 경우에도 점성의 액상물질로 인한 포장상태의 좋지않은 변화를 초래하지 않도록 하고, 선도유지제등의 밀폐형 소분포장이 결합된 형태에 있어서도 현재사용되는 선도유지제의 양보다 적은양으로 제기능을 충분히 발휘할수 있도록 효율적인 포장방법을 이루고자 하며 기존의 배기포장재의 단점인 발효가스에 포함된 수증기등의 유출로 인한 포장외부에 얼룩이 생기는 위생상의 문제점과 레토르트 파우치 포장의 개봉시 소분포장이 함께 절취되어 발생하는 안전상의 문제점등을 모두 방지할수 있는 발효식품의 기능성 배기 포장재를 완성하고자 하며 파우치, 용기, 병 등의 다양한 포장방법에 쉽게 적용하여 고품질의 상태로서 장기보존이 가능하도록 하는것을 목적으로한다.

제1도는 기본형태의 본고안의 평면도.

제2도는 기본형태의 본고안의 “A-A”선 단면도.

제3도는 밀폐형 소분포장과 조합형태의 본고안의 평면도.

제4도는 밀폐형 소분포장과 조합형태의 본고안의 “A-A”선 단면도.

제5도는 레토르트 파우치용 직사각형태의 본고안의 평면도.

제6도는 본고안이 병뚜껑에 적용된 단면도.

제7도는 본고안이 트레이 용기에 적용된 분리 사시도.

본고안은 공지의 발효식품 포장방법인 트레이 용기포장의 덮개필름내부면(8), 병포장의 뚜껑내부면(9), 또는 레토르트 파우치포장의 상단내부면(10)에 용착하여 사용되는 일종의 첵크밸브로서 그구성을 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

밸브몸체(1)의 하단에 다중휠터(3)이 초음파 용착되었으며 그 상단중앙부에 탄성체(2)가 끼워맞춤으로 조립되어 첵크밸브의 기본을 이루고 있으며 밸브몸체(1)의 하측단에 성형된 돌출부(11)과 언더컷(12)로써 조합되는 원형 또는 직사각형태의 미로형 덮개(4,4′)로 구성되는 본고안은, 실제 상기 세가지 포장방법에 적용되어 사용될때, 미로형 덮개(4,4′)의 상부면에 형성된 용착점(5)는 밸브몸체 상단면(13)을 상기 세가지 내부면(8,9,10)과 용착할때 동시에 용착되므로써, 미로형 덮개(4,4′)의 상부면과 상기 세가지 내부면(8,9,10)은 서로 밀착되는 상태를 유지하게된다.

미로형 덮개(4,4′)의 상부면에는 용착점(5)와 더불어 수많은 방사형 미로(6)이 형성되어 있으며 유통, 진열과정에서 내용물의 흔들림, 포장의 기울어짐등으로 접성의 액상물질이 침투되는 경우에도_그 폭은 중앙부로 갈수록 좁아지므로 더 큰 압력을 요하게 되어 고점도인 장류식품의 경우에는 완벽한 차단이 되며, 비교적 저점도의 액상물질을 포함하는 김치, 젓갈등의 절임류식품에 있어서도 액상물질의 침투시 더 큰 저항을 받아 완벽한 차단이 되도록 방사형 미로(6)의 경로상에 각도 변화부(7)을 구성하였다. 그러므로 유통과정에서 포장이 심하게 기울거나 흔들려서 방사형 미로(6)의 일부가 점성의 액상물질로 막히더라도, 방사형 미로(6)은 각각 별개의 배기경로를 갖는 구조 이므로, 포장이 뒤집혀 본고안이 잠기지 않는한 360° 방향에 걸친 방사형 미로(6)중 막히지 않은 나머지 경로를 통하여 발효가스의 외부유출이 가능한 것이다.

이와같이 포장내부에서 계속 발생하는 발효가스는 방사형 미로(6)은 거쳐 밸브몸체(1)의 하단에 용착된 다중휠터(3)을 통과하여 와류실(14)에 부딪친 후 밸브몸체(1)과 탄성체(2) 사이의 공기층(15)를 통과한 후 탄성체(2)의 경사면(16)을 들추고 나와 배기공(17)을 통하여 외부로 배기되는 구조로써, 다중휠터(3)은 공기투과도는 비교적 높으나 550밀리미터 수두의 내수압을 갖는 재질이므로 저점도의 액상물질이 방사형 미로(6)을 통과하는 경우에도 유출을 최종적으로 차단하는 작용을 한다. 또한 발효가스에 포함된 휘발성 물질에 의한 증기나 수증기는 와류실(14)에 부딪칠때 응축되어 응축수가 공기층(15)에 머무르게 하므로써 배기공(17)주변에 얼룩이 생기는 등의 위생상의 문제를 해소하는 작용을 하여 상품성이 떨어지는 것을 방지하게 된다.

또한 현재 사용되는 선도유지제는 주로 고체성분이며 이와같이 고체와 기체의 반응과 같은 hetrogeneous reaction은 경계면에서 반응이 일어나므로 반응 표면적이 큰것이 유리하며, 특히 산화-환원반응에 의한 탈산소제의 경우에는 반응표면에 산화물이 형성되어 시간이 지남에 따라 반응성이 급격히 떨어지게 되므로 표면조직이 치밀한 액체불투과성-기체투과성 재질로 선도유지제 전체를 소분포장 하는것보다 본고안의 구성과 같이 밀폐형 소분포장(19)의 상단 중앙부근에 반응창(18)을 형성하면 발효가스 배기경로상 방사형미로(6)을 지나는 중에 반응창(18)이 위치하므로 다중휠터와 같은 비교적 성근재질로 반응창(18)을 구성할수 있으며 반응창(18) 표면의 미세공 막힘현상이 방지됨은 물론 선도유지제의 반응성을 향상시켜주는 작용을 하게되는 것이다.

그러므로 본고안은 발효식품 포장내부에서 계속하여 생성되는 발효가스를 일정한 압력에 도달 즉시 외부로 배기시켜 포장의 내부압력을 항상 적정한 상태로 유지하게 되므로 포장내 헤드 스페이스(head-space)공간에 존재하는 발효가스로 인한 문제를 해소할수 있을 만큼 적은양의 선도유지제로도 충분히 제기능을 발휘할수 있는 장점이 있으며 제품이 생산되어 소비에 이르기까지 내용물의 흔들림, 포장의 기울어짐, 계절및 보존상태에 따른 온도등의 영향으로 포장이 팽윤되어 상품으로서의 심미감을 잃어 결국 파손되는 등의 손실을 근본적으로 방지할수 있는 물리적 방법으로서의 첵크밸브구조의 효과에 더하여 기존의 화학적포장방법에 비해 미세공 막힘현상이 방지되므로 고품질을 유지하며 보존성이 훨씬 연장되는 효과가 있는 물리적, 화학적으로 진보된 발효식품 포장용 기능성 배기포장재인 것이다.

또한 현재 주로 사용되는 레토르트 파우치 포장방법에서는 내용물과 함께 봉입된 선도유지제가 방부제로 오인되어 소비자에게 혐오감을 주는 불합리한 점도 있으며, 소분포장의 위치를 외부에서 알수 있도록 포장표면에 절취선을 그려놓고 선을따라 절취하도록 유도하고 있으나 제조과정에서 소분포장이 정확한 위치에 접착되지 않았거나 소비자의 부주의 등으로, 개봉할때 소분포장이 함께 절단되어 인체에 위해성을 갖는 선도유지제 분말이 식품내용물에 쏟아져 먹지 못하게 되는 일이 매우 빈번한 실정인데 반하여 본고안은 합성수지로 밀폐되어 감싸 있으므로 포장의 개봉시에도 매우 위생적인 심미감으로 상품성을 높혀주는 효과를 주며 절취될 염려 또한 없으므로 안전한 효과가 있는 발효식품포장재이다.

Claims (3)

1. 발효식품 포장용 배기포장재에 있어서 밸브몸체(1)과 탄성체(2)사이에 와류실(14)와 공기층(15)를 형성하고 경사면(16)에서 시일(seal)되는 첵크밸브의 하단에 다중필터(3)이 용착되고, 언더컷에 의한 끼워맞춤으로 조합되는 원형 또는 직사각형태의 미로형 덮개(4,4′)의 상부면에 각도 변화부(7)이 구성된 수많은 방사형 미로(6)을 형성하여 각각 별도의 배기경로를 갖게되어 발효식품 내용물중 점성 액상물질의 외부유출을 차단하며 포장내부의 압력이 일정압력에 도달될때마다 배기공(17)을 통하여 발효가스가 배기되어 포장의 팽윤, 파손을 방지하는것을 특징으로 하는 발효식품 포장용 배기포장재.
2. 제1항에 있어서 원형또는 직사각형태의 미로형 덮개(4,4′)의 상부면에 다수개의 용착점(5)를 형성하여 본고안이 레토르트 파우치포장에 적용될 때에도 트레이용기포장, 병포장방법에 적용될때와 같이 밸브몸체 상단면(13)과 세가지 내부면(8,9,10)이 용착될 때 용착점(5)도 동시에 용착됨은 물론 내부면(10)에 밀착되므로 방사형 미로(6)의 점성 액상물질 유출차단효과가 강조된 것을 특징으로 하는 발효식품 포장용 배기 포장재.
3. 제1항에 있어서 원형또는 직사각형태의 미로형덮개(4,4′) 하단에 발효식품의 종류에 따라 적합한 선도유지제를 넣은 밀폐형 소분포장(19)를 용착하고 방사형 미로(6)의 경로상 미로형덮개(4,4′)중앙부근에 다중휠터(3)과 같은 재질로 용착된 반응창(18)을 구성한 것을 특징으로하는 발효식품 포장용 기능성 배기 포장재.