KR20190141705A - 비추출성 및 무섬유 식품 기름 제거 필름 및 그 제조 방법 - Google Patents

비추출성 및 무섬유 식품 기름 제거 필름 및 그 제조 방법 Download PDF

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KR20190141705A
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Abstract

비추출성 및 무섬유 식품 기름 제거 필름은 유연하고 미세 다공성 구조의 다수의 오픈 셀을 가지며, 조리 식품으로부터 기름을 제거하는 데 사용된다. 상기 플라스틱 필름은 폴리프로필렌 폴리머, 특정 탄소 원자 올레핀 충전제 및 핵생성제의 혼합물로부터 제조된다. 상기 혼합물은 가소화되고 관형 취입 필름 압출기 및 이어서 특정 등압 가압 온수 기술에 의한 이축 연신에 의하여 관형 필름 기재로 성형하며, 다수의 조리 식품으로부터 임의의 종류의 기름을 흡수 및 유지하는 매끄럽고, 균일하고, 친유성의 미세 다공성 구조를 형성한다. 상기 필름은 시트, 천공 롤, 또는 다른 기능성 기재 상에 적층하여 신규한 식품 포장을 형성하는 것과 같이 그 응용방법에 따라 변하는 다양한 형태로 적용될 수 있다.

Description

비추출성 및 무섬유 식품 기름 제거 필름 및 그 제조 방법
본 발명은 조리된 식품으로부터 과도한(excessive) 기름을 제거하기 위한 플라스틱 필름, 포장에 관한 것이다.
기름진 식품은 좋은 풍미를 제공하지만, 과도한 기름 섭취는 비만, 고혈압 및 심장병과 같은 건강 위험을 야기한다. 따라서, 조리 식품으로부터 과도한 기름을 제거하기 위하여 많은 기술들이 적용되고 있다.
조리 식품으로부터 과도한 기름을 제거하기 위한 일반적인 방법(practices)이 몇 가지 있다. 보통은, 체(strainer) 위에서 튀김 기름을 거르기, 고깃국 위에 뜬 기름 층을 떠내거나 빨아들이기(draining)와 같은 기본적인 물리적인 분리에 의한다.
그러나, 위에 언급한 방법을 수행한 조리 식품은 기름기를 계속 머금고 있을 때도 있다. 따라서, 흡수제, 특히 기름 흡수 시트를 사용하여 남은 기름기를 제거하기 위한 방법이 적용된다.
최근의 시장에서 사용되는 기름 흡수 시트는 그 구조적 형태에 따라서 다음으로 구분될 수 있다:
A. 셀룰로오스 종이
최근에, 셀룰로오스 사슬을 따라 존재하는 히드록시기가 화학적으로 주로 물을 흡수하는 반면에, 기공 내로 기름을 빨아들이고(attract) 잡아 두는(retain) 역할을 물리적 모세관힘(capillary force)이 큰 역할을 하는, 종이 타월, 종이 티슈와 같은 몇몇 종류의 셀룰로오스 웹(cellulosic webs)이 기름진 음식으로부터 과도한 기름을 제거하는 데 사용된다. 따라서, 기름 및 물은 모두 상기 웹에 흡수되고, 흡수된 물은 상기 웹의 기계적 강도(mechanical strength)를 감소시켜 찢어지게 만들고 그들의 짧은 섬유 뭉치가 떨어져 나와 조리 식품을 오염시킬 수 있다.
B. 폴리올레핀 부직포
셀룰로오스 종이와 반대로, 폴리올레핀 부직포는 합성 섬유, 특히 폴리프로필렌의 긴 필라멘트로부터 만들어진다. 이 플라스틱 섬유 웹은 물은 흡수하지 않고 선택적으로 기름만을 흡수한다. 그러나 이 가늘고(fine) 성긴(loose) 결합 웹 구조 때문에, 폴리올레핀 부직포는 쉽게 손상되고 섬유가 빠져나와 조리 식품을 상기 언급한 셀룰로오스 종이처럼 오염시키는 경향이 있다.
그러나, 세계 특허 검색으로부터, 하기와 같은 비추출 및 무섬유 기름 제거 필름의 발명에 가까운 구성을 포함하는 몇몇 필름 제품(productions)이 있다:
공개 특허 제 WO 2007-046225호, "미세 다공성 폴리프로필렌 필름 및 이를 제조하기 위한 공정": 폴리프로필렌, β-형 결정(crystal)을 위한 핵생성제(nucleating agent), 에틸렌/α-올레핀 공중합체를 포함하는 미세 다공성 폴리프로필렌 필름을 설명;
일본 공개 특허 제 JP 2016-037586호, "Film or sheet obtained from polypropylene composition": 이축 연신 장치로 제조되고 프로필렌 공중합체, α-올레핀, 핵생성제를 포함하는 폴리프로필렌 필름을 개시;
공개 특허 제 CA 2001234호, "폴리프로필렌 연신 필름": 폴리프로필렌 및 최소 6개의 탄소 원자를 가지고 핵생성제로 작용하는(acting as) 올레핀을 포함하는 폴리프로필렌 필름을 정의;
캐나다 공개 특허 제 WO 2007-015415호, "폴리프로필렌 수지 조성물, 필름 또는 시트, 이러한 필름 또는 시트로부터 얻어진 연신 필름, 다층체(multilayer body) 및 이러한 다층체로부터 얻어진 연신 필름": 프로필렌 폴리머 및 올레핀 공중합체를 포함하는 폴리프로필렌 수지를 기술;
일본 공개 특허 제 JP 2017-109371호, "이축 배향된 이형 필름": 폴리프로필렌 및 (알파-올레핀)을 포함하여 이축 배향 공정으로 제조된 폴리프로필렌을 설명; 및
캐나다 공개 특허 제 CA 2017246호, "폴리프로필렌의 연신 필름": 폴리프로필렌 및 핵생성제를 포함하는 폴리프로필렌 필름의 논의.
상기 언급한 인용 특허로부터, 거의 모든 인용 특허는 식품을 보존하고 식품 내의 과도한 기름 또는 지방을 흡수하는 역할을 하는 필름을 포함하고 있다. 얼마 간의 기간 동안의 사용 후에 이것들이 식품과 접촉하여 발생하는 오염의 문제가 몇 가지 있다.
심지어, 기름 흡수 시트는 기름진 식품으로부터 과도한 기름을 감소시킬 수 있고, 셀룰로오스 종이 및 플라스틱 섬유 웹 모두 시장에서 널리 사용되고 있지 않은데, 이것은 특히 섬유 오염 우려에 있어서 위생 및 안전에 관한 그들의 몇 가지 단점 때문이다. 본 발명에 따른 비추출성 및 무섬유 식품 기름 제거 필름은 훌륭한 기름 흡수제로 작용할 뿐만 아니라, 섬유 오염의 문제 또한 해결한다. 게다가, 구체적인 비추출성 첨가제 및 충전제는 그 조성물의 탄소 원자의 구체적인 범위에 의하여 "직접 식품 접촉 기름 제거 필름"으로 위생적이고 안전한(safety) 사용을 보장할 수 있도록 선택된다.
WO 2007-046225 A1 (2007.04.26.) JP 2016-037586 A (2016.03.22.) CA 2001234 A1 (1990.05.16.) WO 2007-015415 A1 (2007.02.08.) JP 2017-109371 A (2017.06.22.) CA 2017246 A1 (1990.11.23.)
본 발명은 조리된 식품으로부터 과도한(excessive) 오일을 제거하기 위한 플라스틱 필름, 포장에 관한 것이다.
따라서, 본 발명은 조리 식품으로부터 기름을 제거하는 데 사용되는, 미세 다공성(microporous) 구조의 다수의 오픈 셀을 갖는 유연한 플라스틱 필름으로, 폴리프로필렌 폴리머, 특정 올레핀 충전제 및 핵생성제의 혼합물로부터 제조된다. 상기 혼합물은 관형(tubular) 취입(blown) 필름 압출기(extruder)에 의해 가소화(plasticized)되고, 이어서 조리 식품에서 임의의 종류의 기름을 흡수 및 유지할 수 있는 다수의 매끄럽고(smooth), 균일하고(uniform), 친유성(lipophilic)이고, 미세다공성 구조를 형성하는 특정 등압 압축(isostatic pressurized) 온수 기술에 의하여 이축 연신함으로써 관형 필름 기재로 성형된다.
성분, 성분비, 및 각 필름 성분의 특징의 문제에 관하여 상기 선생 기술들과 다른 필름, 즉 분명히 다른 필름은, 0.1 내지 5.0 g/10min 범위의 멜트 플로우 레이트(melt flow rate)를 갖는 아이소택틱(isotactic) 폴리프로필렌 폴리머, 및 29 내지 200 범위의 탄소 원자를 갖는 선택된 올레핀 충전제(를 포함하고), 올레핀 충전제가 탈락 또는 빠져 나오는 문제를 해결한다.
결과적으로, 본 발명의 필름은 선행 발명에서 발생하는 것처럼 식품이 필름, 섬유, 오염물(contamination)의 일부분으로부터 오염되는 것을 방지하는 데 기여한다. 추가적으로, 본 발명에 따른 필름은 식품을 덜 기름지게(oil) 하며, 물은 흡수하지 않는다. 따라서, 상기 필름은 건강에 좋고, 위생적인 식품 및 조리 식품으로부터 과도한 기름을 제거하는 안전한 선택지를 제공한다.
비추출성 및 무섬유 식품 기름 제거 필름은 유연하고 미세 다공성 구조의 다수의 오픈 셀 구조를 가지며, 조리 식품으로부터 기름을 제거하는 데 사용되며, 하기를 포함하는 혼합물로부터 제조된다:
a. 0.1 내지 5.0 g/10min 범위의 멜트 플로우 레이트(melt flow rate)를 갖는 65 내지 75 질량% 농도의 아이소택틱 폴리프로필렌 폴리머
b. 25 내지 35 질량% 농도의 C20 내지 C200 범위의 탄소 원자 수를 갖는 올레핀 충전재
c. 100 내지 2,500 ppm 농도의 핵생성제. 상기 핵생성제는 소르비톨(sorbitol) 유도체 또는 벤젠트리아미드 유도체 또는 이들의 조합에서 선택될 수 있다.
상기 비추출성 및 무섬유 식품 기름 제거 필름은 시트 또는 천공 롤 또는 적층된 다층 필름 또는 이들의 조합에서 선택된 것에 적용될 수 있다.
비추출성 및 무섬유 기름 제거 필름의 제조 방법은 하기 단계를 포함한다:
a. 상기 혼합물을 가소화한 후, 관형 취입 필름 압출기에 의하여 투명하고, 미세하게 분산된 헤테로상(heterophaic) 구조를 갖는 관형 취입 필름 기재로 성형하는 단계; 및
b. 관현 취입 필름 거품 내에 50 내지 100℃ 범위의 온도를 갖는 가압된 온수를 함유하는 특정 등압 가압 온수 연신 유닛에 의하여 동시에 이축 연신하여 상기 처리된 필름을 제조하는 단계.
가압 온수의 부피는 상기 필름을 수직 방향(transverse direction)으로 연신 또는 인장(draw)하며, 상기 필름의 두께, 평평하게 놓인 폭(lay flat width) 및 수직 방향 인장 백분율을 결정하는 상기 플라스틱 필름 거품(bubble)의 직경을 확장한다. 반면에, 각 닙 롤(nip roll) 세트가 앞쪽(forward)으로 더 빠르게 돌아 상기 필름의 두께 및 기계 방향 인장 백분율을 결정한다. 상기 처리된 필름은 그 최종 응용 방법에 따라 달라지는 한 층 또는 다층의 관형 취입 필름 기재일 수 있다.
이축 연신의 공정 후에, 상기 필름의 외형은 불투명(opaque)하고, 매끄러워지며, 미세 다공성 구조의 다수의 오픈 셀이 필름 구조 전체를 가로질러 분산되어 있다. 높은 기름 흡수 성능을 구현하기 위하여, 상기 이축 모든 방향, 즉 기계 방향 및 수직 방향으로의 연신 또는 인장 백분율은 150% 내지 500%의 범위에 있다. 상기 처리된 필름은 필름 총 부피에 대하여 이축 연신 후에 30% 내지 60%의 기공 부피를 갖는다. 두 방향 모두로의 인장 백분율의 변화량(variation)은 최종 생성물의 특성 및 성능에 영향을 미친다.
수직 방향으로의 인장 백분율의 기계 방향으로의 인장 백분율에 대한 비율은 모든 필름 적용 분야, 또는 시트, 천공 롤 또는 적층된 다층 필름과 같은 형태에 대하여 0.7 내지 1.2 범위에 있다. 상기 비율은 상기 필름이 천공 롤 형태로 적용되는 때에는 수직 방향으로 천공 선을 따라서 쉽고 부드럽게 찢는 것을 유도할 수 있도록 바람직하게는 1.0 내지 1.2 범위에 있다. 다른 적용 예, 폼-필-씰(Form-Fill-Seal, FFS) 식품 포장에 있어서, 상기 필름은 다른 기능성 기재 상에 결합 영역이 1% 내지 40%인 결합 방법에 의하여 적층 또는 결합될 수 있다. 상기 적층 방법은 용융-적층 또는 접착 적층 또는 이들의 조합에서 선택될 수 있다. 상기 적층 방법은 기름 흡수 라이너(liner)를 포함하는 신규한 식품 포장을 형성하기 위한 불연속적인 패턴으로 배열시키는 것을 포함할 수 있다. 튀긴 식품의 과도한 기름은 내부에 흡수 및 유지될 것이며, 상기 튀긴 식품 또는 간식을 더 바삭거리고 건강에 좋도록 한다.

Claims (14)

  1. 비추출성(non-extractable) 및 무섬유(fiber-free) 식품 기름 제거 필름은 유연하고 미세 다공성 구조의 다수의 오픈 셀을 가지며, 조리 식품에서 기름 제거에 쓰이며, 하기를 포함하는 혼합물로부터 제조된 비추출성 및 무섬유 식품 기름 제거 필름:
    a. 65 내지 75 중량% 농도의 아이소택틱(isotactic) 폴리프로필렌 폴리머
    b. 25 내지 35 중량% 농도의, C29 내지 C200 범위의 탄소 원자 숫자를 갖는 올레핀 충전제(fillers)
    c. 100 내지 2,500 ppm 농도의 핵생성제(nucleating agent).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 아이소택틱 폴리프로필렌 폴리머는 0.1 내지 5.0 g/10min 범위의 멜트 플로우 레이트(melt flow rate)를 갖는 비추출성 및 무섬유 식품 기름 제거 필름.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 핵생성제는 소르비톨(sorbitol) 유도체 또는 벤젠트리아미드(benzenetriamide) 유도체 또는 이들의 조합에서 선택된 비추출성 및 무섬유 식품 기름 제거 필름.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 필름은 시트 또는 천공 롤(perforated roll) 또는 적층된 다층 필름 또는 이들의 조합에서 선택된 것에 적용될 수 있는 비추출성 및 무섬유 식품 기름 제거 필름.
  5. 하기 단계를 포함하는 비추출성 및 무섬유 식품 기름 제거 필름 제조 방법:
    a. 상기 혼합물을 가소화(plasticizing)하고, 투명하고 미세하게 분산된 헤테로상(heterophasic) 구조를 갖는 관형 취입 필름 기재로 관형(tubular) 취입(blown) 필름 압출기(extruder)에 의하여 성형하는 단계; 및
    b. 상기 기재를 동시에 이축 연신하여 내부에 온수를 함유하는 특정(specific) 등압(isostatic) 가압 온수 연신 유닛에 의하여 처리된(processed) 필름을 제조하는 단계.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 온수는 50 내지 100℃ 범위의 온도를 갖는 비추출성 및 무섬유 식품 기름 제거 필름 제조 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 이축 연신은 기계 방향으로 150% 내지 500%의 인장 백분율(drawing percentage)을 갖는 비추출성 및 무섬유 식품 기름 제거 필름 제조 방법.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 이축 연신은 수직 방향(transverse direction)으로 150% 내지 500%의 인장 백분율(drawing percentage)을 갖는 비추출성 및 무섬유 식품 기름 제거 필름 제조 방법.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 이축 연신은 모든 필름 응용 및 형태에 대하여0.7 내지 1.2 범위의 수직 방향의 인장 백분율과 기계 방향의 인장 백분율의 비를 갖는 비추출성 및 무섬유 식품 기름 제거 필름 제조 방법.
  10. 제5항에 있어서,
    상기 이축 연신은 필름이 천공된(perforated) 롤 형태로 적용될 때 바람직하게는 1.0 내지 1.2 범위의 수직 방향의 인장 백분율과 기계 방향의 인장 백분율의 비를 갖는 비추출성 및 무섬유 식품 기름 제거 필름 제조 방법.
  11. 제5항에 있어서,
    상기 처리된 필름은 상기 이축 연신 이후에 상기 필름 총 부피에 대하여 30% 내지 60% 범위의 기공 부피를 갖는 비추출성 및 무섬유 식품 기름 제거 필름 제조 방법.
  12. 제5항에 있어서,
    상기 처리된 필름은 다른 기능성 기재에 결합 영역이 1% 내지 40%인 적층 방법에 의하여 적층 또는 결합시킬 수 있는 비추출성 및 무섬유 식품 기름 제거 필름 제조 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 적층 방법은 용융-적층 또는 접착 적층 또는 이들의 조합에서 선택될 수 있는 비추출성 및 무섬유 식품 기름 제거 필름 제조 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 적층 방법은 바람직하게는 불연속적인(discrete) 패턴으로 배열되어 있는 비추출성 및 무섬유 식품 기름 제거 필름 제조 방법.
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