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문제 정의
- 또한 스탠딩 파우치에 포장된 해외 전자레인지용 소스 및 RTE 제품을 대상으로 동일한 실험을 한 결과, 일부 맵고 점도가 높은 제품류들에서 약간의 포장재 열 변형 현상이 발견되었다. 따라서 본 실험에서는 매운 맛 닭 소스를 열 변형이 발견되지 않은 제품에 사용된 트레이들에 담아 동일한 조건으로 전자레인지로 가열하여 열 변형 여부를 조사하였다. 그 결과 Table 5에서 보는 바와 같이 트레이의 열 변형은 없었지만 소스가 튄 리드지에서 열 변형이 발생되었다(Table 5A, C, D).
- . 따라서 본 연구에서는 국내외에서 전자레인지로 가열 조리되는 다양한 식품류를 수거하여 포장재의 열 변형 패턴을 조사하였다. 이를 위하여 포장재의 분석과 가열 조건 및 포장형태에 따른 열 변형 패턴을 조사함으로서 그 원인 규명과 해결책을 제시하기 위한 기초 자료로 활용하고자 하였다.
- 따라서 본 연구에서는 국내외에서 전자레인지로 가열 조리되는 다양한 식품류를 수거하여 포장재의 열 변형 패턴을 조사하였다. 이를 위하여 포장재의 분석과 가열 조건 및 포장형태에 따른 열 변형 패턴을 조사함으로서 그 원인 규명과 해결책을 제시하기 위한 기초 자료로 활용하고자 하였다.
제안 방법
- RTE(ready-to-eat)형 전자레인지 가열용 제품들의 가열 조리 시 특정 부위의 열 변형이 발생하여 전자레인지 포장재의 재질 및 형태별 가열 패턴을 조사하였다. 국내에서 유통되고 있는 시료 9종 중 5개의 시료에서 열 변형이 발생되었고, 국외에서 유통되고 있는 시료 11종 중 8종에서 열 변형이 발생되었다.
- 국내에 유통 중인 RTE식품 중 포장 째로 전자레인지에서 가열 조리 가능하다고 안내 표기가 되어 있는 제품들을 수집하여 재질 스펙과 가열 후 열 변형 여부를 조사하였다. Table 1과 2에서 보는 바와 같이 전자레인지 가열 조리 식품에 사용되는 플라스틱 포장재의 경우 대부분 PET, Nylon과 CPP 재질이 사용되었는데, 식품과 접촉하는 내면 재질에는 70 또는 100 µm 두께의 CPP가 주로 이용되었고, 포장재 외면 층에는 투명 증착 PET가 많이 사용되고 있는 것으로 확인되었다.
- 국내에서 유통 중인 전자레인지 가열용 시료로서 전복죽 등 8종을 수거하여 전자레인지 가열 후 열 변형 정도를 조사하였다. 한편 전자레인지 가열용 외국 시료로서 외국에서 유통되고 있는 Creamy Red Pepper with Smoked Gouda(Campbell, USA) 등 11종을 구입하거나 해외 시장에서 직접 구매한 후 포장재에 표기되어 있는 조리법에 따라 전자레인지로 가열한 다음 포장재의 열 변형 정도를 관찰하였다.
- 국내외에서 유통되고 있는 시료 및 트레이 타입 용기를 700 W 전자레인지(M-M270FP, LG Electronics Inc., Korea)와 출력을 조절할 수 있는 전자레인지(NN-S763WF, Panasonic, Japan)를 이용하여 가열한 후 열 변형 정도를 관찰하였다.
- 매운 닭 맛 소스(spicy chicken sauce)외 16종의 전자레인지용 RTE 식품 시료의 당도와 pH를 당도계(PAL-1, ATAGO Co., Ltd., Japan)와 pH meter(S20, Mettler Toledo Co., Ltd., Switzerland)를 이용하여 측정하였다.
- 상기 3)의 시료를 Brookfield viscometer(DV-II, Brookfield Eng., USA)를 이용하여 겉보기 점도값(cP)을 측정하였다. 점도계의 스핀들(Spindle)은 각 시료의 점도에 맞는 것을 사용하였으며, 스핀들의 회전수는 20 rpm이었다.
- 포장재 단면의 손상 정도를 확인하기 위하여 현미경(BX 50, Olympus, Japan)을 이용하였으며, 촬영된 사진의 편집을 위하여 solution lite(ver. 8.1, IMT i-Solution Inc., Canada) 프로그램을 사용하였다.
- 국내에서 유통 중인 전자레인지 가열용 시료로서 전복죽 등 8종을 수거하여 전자레인지 가열 후 열 변형 정도를 조사하였다. 한편 전자레인지 가열용 외국 시료로서 외국에서 유통되고 있는 Creamy Red Pepper with Smoked Gouda(Campbell, USA) 등 11종을 구입하거나 해외 시장에서 직접 구매한 후 포장재에 표기되어 있는 조리법에 따라 전자레인지로 가열한 다음 포장재의 열 변형 정도를 관찰하였다. 또한 전자레인지 가열에 의한 포장재 열 변형 정도를 파악하기 위한 공시시료로서 상법으로 제조된 매운 맛 닭 소스를 사용하였다.
대상 데이터
- 한편 전자레인지 가열용 외국 시료로서 외국에서 유통되고 있는 Creamy Red Pepper with Smoked Gouda(Campbell, USA) 등 11종을 구입하거나 해외 시장에서 직접 구매한 후 포장재에 표기되어 있는 조리법에 따라 전자레인지로 가열한 다음 포장재의 열 변형 정도를 관찰하였다. 또한 전자레인지 가열에 의한 포장재 열 변형 정도를 파악하기 위한 공시시료로서 상법으로 제조된 매운 맛 닭 소스를 사용하였다.
성능/효과
- Table 1과 2에서 보는 바와 같이 전자레인지 가열 조리 식품에 사용되는 플라스틱 포장재의 경우 대부분 PET, Nylon과 CPP 재질이 사용되었는데, 식품과 접촉하는 내면 재질에는 70 또는 100 µm 두께의 CPP가 주로 이용되었고, 포장재 외면 층에는 투명 증착 PET가 많이 사용되고 있는 것으로 확인되었다.
- Table 1에서 보는 바와 같이 시중에서 트레이에 포장된 RTE형태의 전자레인지 가열용 소스 제품들을 수거하여 700 W에서 2분간 전자레인지로 가열한 결과 본 실험에 사용된 매운 닭 소스, 인도카레 및 김치제육덮밥 제품과 비교하여 포장재 열 변형 현상이 거의 발견되지 않았다. 또한 스탠딩 파우치에 포장된 해외 전자레인지용 소스 및 RTE 제품을 대상으로 동일한 실험을 한 결과, 일부 맵고 점도가 높은 제품류들에서 약간의 포장재 열 변형 현상이 발견되었다.
- RTE(ready-to-eat)형 전자레인지 가열용 제품들의 가열 조리 시 특정 부위의 열 변형이 발생하여 전자레인지 포장재의 재질 및 형태별 가열 패턴을 조사하였다. 국내에서 유통되고 있는 시료 9종 중 5개의 시료에서 열 변형이 발생되었고, 국외에서 유통되고 있는 시료 11종 중 8종에서 열 변형이 발생되었다. 국외 시료의 경우 국내 시료보다 열 변형 정도는 덜 하였지만 일부 발생되는 것을 확인하였다.
- 시료 C와 D의 기존 제품을 가열하였을 때에는 리드지에서 열 변형은 관찰되지 않았지만 매운 맛 닭 소스를 담고 가열하였을 때는 리드지에서 발생되었다. 동일한 포장재이지만 열 변형 발생여부가 제품의 종류에 따라 다른 것으로 보아 포장재의 열 변형은 포장재의 구성보다 포장된 식품 자체의 성분 조성 및 특성에 크게 기인하는 것으로 추측된다.
- 이에 따라 포장재 내면의 온도는 CPP층의 내열 온도인 약 140°C 수준보다 높은 약 200°C까지도 상승하는 것으로 확인됨에 따라 부착된 내용물의 탄화 및 포장재의 열 변형 현상이 발생되는 것으로 추측된다. 또한 매운 소스류 제품은 높은 유전손실(dielectric loss)과 낮은 전자파 투과율을 갖는 것으로 확인되었다. 전자파 파장은 내용물의 부피가 클 경우 내부 깊숙이 침투하기가 어렵다.
- Table 1에서 보는 바와 같이 시중에서 트레이에 포장된 RTE형태의 전자레인지 가열용 소스 제품들을 수거하여 700 W에서 2분간 전자레인지로 가열한 결과 본 실험에 사용된 매운 닭 소스, 인도카레 및 김치제육덮밥 제품과 비교하여 포장재 열 변형 현상이 거의 발견되지 않았다. 또한 스탠딩 파우치에 포장된 해외 전자레인지용 소스 및 RTE 제품을 대상으로 동일한 실험을 한 결과, 일부 맵고 점도가 높은 제품류들에서 약간의 포장재 열 변형 현상이 발견되었다. 따라서 본 실험에서는 매운 맛 닭 소스를 열 변형이 발견되지 않은 제품에 사용된 트레이들에 담아 동일한 조건으로 전자레인지로 가열하여 열 변형 여부를 조사하였다.
- 이에 따라 포장재 내면의 온도는 CPP층의 내열 온도인 약 140°C 수준보다 높은 약 200°C까지도 상승하는 것으로 확인됨에 따라 부착된 내용물의 탄화 및 포장재의 열 변형 현상이 발생되는 것으로 추측된다.
- 또한 Jodhpur lentils 제품에서는 포장재 한쪽 면에서 오렌지필 현상이 발견되었다. 이처럼 국내 제품뿐 아니라 해외에서 판매되고 있는 제품에서도 전자레인지 가열시 포장재의 열 변형이 발생된다는 사실을 확인할 수 있었다. 한편 포장재에서 열 변형을 나타낸 제품들의 경우 식품과 접촉하는 내면 포장재가 심하게 착색되어 있는 것을 확인할 수 있었다.
- 6%로 그 뒤를 이었다. 전 세계 시장 중 아시아 국가들에서의 신장률이 유럽을 능가하여 연평균 약 11.4% 정도 성장할 것으로 예측되었다. 그리고 아시아 국가 도시들 중에서는 서울의 전자레인지의 보급률이 2012년 기준 95%로서 가장 높았던 것으로 조사되었다2).
- 조사된 시료 중 전복죽의 점도는 13,500 cP로 가장 높았고 육개장은 5 cP로 가장 낮았다. 전자의 경우 내용물의 점도가 극도로 높아 전자레인지로 가열 시 온도가 상승하더라도 유동성이 낮아 포장재로 튀기 어려웠던 반면, 후자의 경우 점도가 오히려 매우 낮아 내용물이 포장 내면에 튀어도 부착되지 않고 잘 흘려내려 열 변형이 발생하지 않은 것으로 생각된다.
- 국내외에서 유통되고 있는 제품(Table 1, 2)의 염도, 당도, pH 및 점도를 측정한 결과는 다음 Table 6과 같다. 조사된 시료들의 염도는 0.592.93%, 당도는 4.6380.67%, pH는 4.686.15, 점도는 513,500 cP의 범위를 갖는 것으로 확인되었다. 열 변형이 일어나지 않은 시료는 전복죽, 육개장, 매운 닭 강정, 데리야끼 치킨과 카레 2종류였다.
- 전자레인지 출력수에 따른 열 변형 정도를 비교한 결과 Table 4와 같다. 출력수가 높을수록 포장재의 열 변형이 심하게 발생하였는데, Table 2와 Table 4를 비교해보면 전자레인지 기종에 따라서도 열 변형 정도가 다른 것을 확인하였다. 전자레인지 가열 시 쿨링팬 구동조건과 열에너지 발생조건, 캐비티의 형태 및 크기에 따라 온도 편차가 발생한다고 보고되었다7,8).
- 이처럼 국내 제품뿐 아니라 해외에서 판매되고 있는 제품에서도 전자레인지 가열시 포장재의 열 변형이 발생된다는 사실을 확인할 수 있었다. 한편 포장재에서 열 변형을 나타낸 제품들의 경우 식품과 접촉하는 내면 포장재가 심하게 착색되어 있는 것을 확인할 수 있었다. 이는 고추가루의 붉은 색소가 포장재 내로 흡착된 것에 기인하는 것으로 판단된다.
- 해외 제품의 경우 포장재에서 열 변형이 발견된 제품은 Creamy red pepper with smokes gouda, Moroccan style chicken with chickpeas, Chicken & quioa with polano chilies, Golden Intile with madras curry, Spicy chorizo & pulled chicken 등이었으며, Hormel chili같은 제품의 경우에는 포장재 박리 현상이 발견되었고, 용기 제품의 경우에서도 약간의 포장재 열 변형이 확인되었다(Table 2-3).
- 1에서 보는 바와 같이 전자레인지 가열 후 심하게 손상된 포장재 부위를 관찰한 결과 표면은 식품이 가열 고화되어 포장재 겉면에 눌러 붙어 있는 상태였고, 색도 짙은 자줏빛을 띄고 있었다. 현미경으로 포장재의 단면을 조사한 결과, 바깥층인 PET와 Nylon층에는 열 변형 현상이 발생되지 않았으나 내면 열 봉함층인 CPP층의 약 2/3 정도가 붉은 고춧가루 색으로 착색되고 열 손상을 받은 것으로 확인되었다. RTE 식품은 상온 보관을 위하여 일반적으로 레토르트 가열 살균되는데 이에 사용된 전자레인지용 파우치의 레토르트 및 전자레인지 가열 후 포장재의 열 변형을 관찰한 결과는 Fig.
후속연구
- 하지만 극히 낮거나 높은 점도를 가진 시료에서 열 변형이 나타나지 않았고 내용물의 형태 및 포장재의 형태에 따라 열 변형의 차이가 있었다. 따라서 제품의 열 전환 및 열전달을 고려하여 포장재의 깊이 등 설계를 반영하여 포장 내 전자파의 집중을 방지하는 등의 기술 도입이 필요할 것으로 판단된다.
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