KR20170125673A - 항균력을 가진 기능성 식품 포장재 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 귀사문석을 분쇄하는 1단계; 상기 분쇄된 귀사문석 분말을 공기 고속 와류 또는 고주파 압력변동에 따른 진동을 이용하여 1,000 ~ 3,000메쉬로 파쇄하는 2단계; 저밀도 폴리에틸렌과 상기 파쇄된 귀사문석 분말을 혼합하여 마스터배치를 만드는 3단계; 실링층에서 테르폴리머와 마스터배치를 혼합하여 실린더를 통해 필름을 생산하는 4단계;를 포함하는 것으로,
본 발명에 따른 식품 포장재는 원적외선 및 음이온을 방출하며, 중금속 등 유해성분이나 에틸렌 가스의 흡착력, 항균활성 및 항산화 활성이 증진되어 식품의 저장성이 월등히 증대되는 효과가 있다.

Description

항균력을 가진 기능성 식품 포장재 제조 방법{antimicrobial functional food film with mineral matter development method}

본 발명은 항균력을 가진 기능성 식품 포장재 제조 방법에 관한 것으로, 구체적으로는 합성수지를 주원료로 하고 미세 분말의 귀사문석을 혼합하여 제조하는 식품용 포장재 제조방법에 관한 것이다.

식품 포장재에 관한 사업 중에 가장 핵심적인 분야는 신선도 유지 및 저장성에 있다. 특히 야채, 과일 등은 산소, 미생물 및 수분에 의해 보존 기간이 정해지는데 현재까지는 뚜렷한 대안이 없이 인공 첨가물인 방부제 등을 사용해 왔다. 허나 이런 방부제는 인체에 유해하여 건강에 악영향을 끼칠 뿐 아니라 식품의 고유한 맛과 향에도 영향을 끼치므로 새로운 형태의 식품 포장재가 개발되고 있는 실정이다.이러 한식품 포장재에는 황토, 맥반석, 은나노 등의 항균성을 가진 물질을 합성 수지에 혼합하여 개발되긴 했지만 그 효능이 미비하여 충분히 시장에 적용되지 못했다. 그래서 귀사문석을 이용한 합성수지를 개발하려 하는 것이다.

특히 귀사문석은 마그네슘, 나트륨, 칼슘, 규소 등의 인체에 유익한 성분들이 풍부하게 함유되어 있는 기석으로 다량의 음이온을 방출하며, 유해 성분 흡착력 및 항균, 항곰팡이 기능이 있어 식품의 저장성이 탁월하고 신선도가 장기간 유지되는 등의 효과가 있다.

종래의 식품 포장재에 대한 기술인 등록특허공보 등록번호 제10-1494381호의 철이 코팅된 제올라이트를 포함하는 기능성 식품 포장재의 제조방법에 있어서, (a) 황토, 맥반석, 고령토, 불석, 장석, 흑운모, 옥, 셀레늄을 포함하는 천연광물질, 및 숯을 황토 8~14중량%, 맥반석 5~9중량%, 고령토14~18중량%, 불석 20~24중량%, 장석 2~5중량%, 흑운모 12~16중량%, 옥 5~9중량%, 셀레늄 3~10중량% 및 숯 1~5중량% 비율로 혼합하고, 100 메시 크기로 조분쇄한 후 상기 조분쇄된 분말을 평균 입도가 3~4㎛ 크기로 자기파쇄하여 분말입자를 얻는 단계와, (b) 상기 분말입자와 합성수지를 혼합하고, 혼합 배치를 챔버 내의 온도가 170~190℃로 유지되는 압출기에 투입하여 평균직경이 2.5~3㎜이며, 분말입자의 비율이 20~30중량%인 분말입자 마스터 배치를 제조하는 단계와, (c) 철이 코팅된 제올라이트 분말을 준비하여 합성수지와 혼합하고, 혼합 배치를 챔버 내의 온도가 170~190℃로 유지되는 압출기에 투입하여 평균직경이 2.5~3㎜이며, 철이 코팅된 제올라이트 분말의 비율이 5~15중량%인 철이 코팅된 제올라이트 마스터 배치를 제조하는 단계와, (d) 상기 분말입자 마스터 배치와 철이 코팅된 제올라이트 마스터 배치 및 합성수지를 혼합한 후 필름성형기에 투입하여 압출하는 단계를 포함하며, 상기 철이 코팅된 제올라이트 분말을 준비하는 단계는, 염화철 또는 염화철 수화물을 증류수에 용해시켜 수용액을 제조하는 단계와, 건조 겔 전환법에 의해서 제조된 제올라이트 분말을 상기 수용액에 첨가하고, 상온에서 6시간 교반하는 단계와, 상기 수용액에서 제올라이트 분말을 회수한 후 130℃ 진공오븐에서 6시간 진공 건조하는 단계와, 진공 건조된 제올라이트 분말을 질소 분위기, 450~550℃에서 10~14시간 열처리하는 단계를 포함하며, 상기 (d)단계에서, 상기 분말입자는 합성수지 100중량부 당 1 내지 3중량부로 포함되며, 상기 철이 코팅된 제올라이트 분말은 0.1 내지 1.5중량부로 포함되며, 상기 철이 코팅된 제올라이트 분말에 있어서 철은 제올라이트 100중량부 당 5 내지 20중량부로 포함되는 것을 특징으로 하는 식품 포장재의 제조방법이라고 기재되어 있다.

다른 종래의 식품 포장재에 대한 기술인 등록특허공보 등록번호 제10-1492789호의 재활용성 폴리올레핀계 다기능성 식품포장재 및 이의 제조방법에 있어서, 다층구조를 가지는 폴리올레핀계 다기능 식품포장재로, 적층 순서대로, 폴리프로필렌 수지층; 폴리프로필렌 수지층의 일면에 형성되는 유-무기 하이브리드계 기체차단층; 기체차단층의 일면에 형성되는 접착층; 및 접착층의 일면에 형성되며, 폴리올레핀에 폴리올레핀계 열가소성 엘라스토머, 평균입경 1 내지 500㎚이며, 탄산칼슘, 탈크, 클레이, 카올린, 실리카, 규조토, 탄산마그네슘, 염화칼슘, 황산칼슘, 수산화알루미늄, 산화아연, 수산화마그네슘, 산화티탄, 알루미나, 마이카, 아스베스토스, 제올라이트, 규산백토로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 나노무기입자 또는 이들의 혼합물을 포함하여 형성한 복합수지필름층; 을 포함하는 재활용성 폴리올레핀계 다기능 식품포장재라고 기재되어 있다.

그러나 상기와 같은 종래의 방법은 식품의 장기 보존은 어려운 상태이며, 식품의 포장용지로 사용하기엔 미흡한 문제점이 있었다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 개발된 것으로 귀사문석이 갖고 있는 각종 기능을 살려 원적외선 및 음이온의 방출, 항균 및 살균력을 갖고 있는 인체에 유익한 식품 포장재를 제조하려 한다.

본 발명은 귀사문석을 분쇄하는 1단계; 상기 분쇄된 귀사문석 분말을 공기 고속 와류 또는 고주파 압력변동에 따른 진동을 이용하여 1,000 ~ 3,000메쉬로 파쇄하는 2단계; 저밀도 폴리에틸렌과 상기 파쇄된 귀사문석 분말을 혼합하여 마스터배치를 만드는 3단계; 실링층에서 테르폴리머와 마스터배치를 혼합하여 실린더를 통해 필름을 생산하는 4단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 식품 포장재는 원적외선 및 음이온을 방출하며, 중금속 등 유해성분이나 에틸렌 가스의 흡착력, 항균활성 및 항산화 활성이 증진되어 식품의 저장성이 월등히 증대되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 식품포장재 제조 방법을 플로우차트로 나타낸 것이다.

본 발명은 항균력을 가진 기능성 식품 포장재 제조 방법에 관한 것으로,

(1) 규소, 마그네슘, 칼슘, 나트륨을 포함하는 귀사문석을 300~400메쉬로 분쇄하는 1단계;

(2) 상기 300~400메쉬의 귀사문석 분말을 공기 고속 와류 또는 고주파 압력변동에 따른 진동을 이용하여 1,000 ~ 3,000메쉬로 파쇄하는 2단계;

(3) 저밀도 폴리에틸렌 100 중량부에 대하여 귀사문석 분말 5 ~ 15 중량부를 혼합하여 마스터배치를 만드는 3단계;

(4) 실링층에서 테르폴리머 100중량부에 대하여 마스터배치를 5 ~ 15 중량부를 혼합하여 실린더를 통해 3층의 필름을 생산하는 4단계;를 포함하는 것이다.

상기 3단계에서 귀사문석 분말은 5 중량부 미만이면 유해성분이나 에틸렌 가스의 흡착력, 항균활성 및 항산화 활성화하는 원적외선 및 음이온 방출량이 적어 식품을 장기 보존하지 못하게 되며, 15 중량부를 초과하면 포장재의 성형성에 영향을 주어 포장재의 투명도가 떨어질 수 있다.

상기 4단계에서 마스터배치는 5 중량부 미만이면 원적외선 및 음이온 방출량이 적어 식품을 장기 보존하지 못하게 되며, 15 중량부를 초과하면 제조단가가 높아진다.

본 발명의 실시예를 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

실시예 1. 식품포장재 제조

본 실시예에서는 귀사문석을 이용하여 식품포장재를 제조하였다. (도 1 참고)

먼저 식품포장재에 첨가되는 천연광물질인 귀사문석의 덩어리(직경 1센티미터 이하) 5킬로그램과 저밀도 폴리에틸린 수지 50kg을 준비하였다. 그런 다음 상기 귀사문석 덩어리를 325메쉬의 분말로 1차 분쇄하였다.

상기 분쇄된 분말을 공기의 고속와류 또는 고주파 압력변동에 따른 진동을 이용한 파쇄 방식의 고성능 분쇄설비로 약 2,000메쉬로 2차 가공하였다. 2,000메쉬로 가공한 것은 완제품 인쇄시 발생할 수 있는 기계의 마모 및 완제품의 투명도를 고려하였다.

준비된 2,000메쉬의 분말과 저밀도 폴리에틸렌 원료를 1: 10의 비율로 계량한 후 (귀사문석 분말 5킬로그램, 저밀도 폴리에틸렌 원료 50킬로그램),혼합기에 넣고 약 10분간 교반시켰다. 이때 교반 속도는 약 100rpm으로 하였다.

획득된 원료로 만든 마스터배치를 실링층에서 테르폴리머 95중량%에 대하여 마스터배치 5중량% 수준으로 첨가하여 고온의 진공성형관을 거치면서 고체구조로 변화되었다.

실시예: 귀사문석을 포함하는 포장재와 포함하지 않은 포장재 제조 후 저장성 평가

포장재 제조시 귀사문석을 전혀 첨가하지 않은 상태에서 폴리에틸렌 50킬로그램만을 이용하여 포장재를 제조하고, 귀사문석을 첨가한 것도 같은 양으로 포장재를 제조하였다.

그 저장성에 대한 결과는 현저하게 차이가 나는 것으로 나타났다.

Claims (2)

1. 귀사문석을 분쇄하는 1단계;
   상기 분쇄된 귀사문석 분말을 공기 고속 와류 또는 고주파 압력변동에 따른 진동을 이용하여 1,000 ~ 3,000메쉬로 파쇄하는 2단계;
   저밀도 폴리에틸렌과 상기 파쇄된 귀사문석 분말을 혼합하여 마스터배치를 만드는 3단계;
   실링층에서 테르폴리머와 마스터배치를 혼합하여 실린더를 통해 필름을 생산하는 4단계;를 포함하는 항균력을 가진 기능성 식품 포장재 제조 방법
2. 제 1항에 있어서, 상기 3단계의 혼합비는 저밀도 폴리에틸렌 100 중량부에 대하여 귀사문석 분말 5 ~ 15 중량부인 것을 특징으로 하는 항균력을 가진 기능성 식품 포장재 제조 방법

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