대기 변화

Modified atmosphere
당근 비닐봉지에 담긴 분위기 테스트

수정 대기란 유통기한[1][2]개선하기 위해 포장(일반 식품 포장, 의약품 등)의 내부 분위기 구성을 수정하는 행위이다.식품에 대한 이 기술의 필요성은 산소가 존재하는 상태에서 고기, 생선, 가금류, 그리고 유제품과 같은 식품들의 짧은 유통기한에서 발생한다.식품에서 산소는 지질 산화 반응에 쉽게 이용 가능하다.산소는 또한 신선한 농산물의 높은 호흡률을 유지하는데 도움을 주는데, 이것은 유통기한을 [3]단축시키는 데 기여합니다.미생물학적 측면에서 산소는 호기성 부패 미생물[2]성장을 촉진한다.따라서 산소의 감소와 다른 가스로의 대체는 산화 반응과 미생물학적 부패를 줄이거나 지연시킬 수 있다.산소 소거제는 또한 자동 산화 화학 과정을 중지하여 지질 산화로 인한 갈변 현상을 줄이기 위해 사용될 수 있습니다.또한 MAP은 다른 가스조성물을 혼합하여 기체대기를 변화시킨다.

수정 프로세스에서는 일반적으로 패키지의 헤드스페이스에 있는 산소량2(O)을 낮춥니다.산소는 질소(N2), 비교적 불활성 가스 또는 이산화탄소(CO2)[2]로 대체될 수 있습니다.

포장재 내부의 가스의 안정적인 분위기는 가스 플러싱 및 보상 진공과 같은 활성 기술을 사용하거나 "호흡 가능한" 필름을 설계하여 수동적으로 달성할 수 있습니다.

역사

수정된 대기의 사용으로 인한 최초의 유익한 효과는 1821년으로 거슬러 올라간다.프랑스 몽펠리에에 있는 약학대학의 자크 에티엔 베라르 교수는 저산소 저장 환경에서 [4]과일의 숙성이 지연되고 저장 수명이 늘어났다고 보고했다.제어 대기 저장 장치(CAS)는 1930년대부터 [5]제품의 유통 수명을 늘리기 위해 신선한 사과와 배를 운반하는 선박의 대기실에 높은 수준의 이산화탄소가2 있을 때 사용되었습니다.1970년대에 멕시코에서 베이컨과 생선이 소매용 팩으로 판매되었을 때, MA 패키지가 가게에 도착했다.이후 지속적인 개발이 이루어졌고 소비자 수요로 인해 MAP에 대한 관심이 높아졌습니다.

이론.

패키지 내 분위기는 수동적 또는 [6]능동적으로 변경할 수 있습니다.수동변형분위기포장(MAP)에서는 제품의 호흡과 포장필름의 가스전달률의 결과로2 패키지 내의 CO농도가 높고 O레벨이 낮다2.이 방법은 신선한 과일과 채소에 흔히 사용된다.O를 줄이고 CO를 증가시키면2 호흡2 속도가 느려지고 저장된 에너지가 절약되므로 저장 [7]수명이 길어집니다.반면 활성 MA는 포장 필름이나 용기에 있는 O 및 CO2 스캐빈저 또는 배출기, 수분 흡수기, 에틸렌 스캐빈저, 에탄올 배출기 및 가스 플러싱과 같은2 활성 시스템을 사용하여 포장 [7]내 분위기를 수정합니다.

MA 패키지로 선택된 가스의 혼합물은 제품의 유형, 포장재 및 보관 온도에 따라 달라집니다.MA 패키지의 대기는 주로 조정된 양의2 N, O로2 구성되며2.[6][8], O의 CO2 감소는 지질 산화, 갈변 반응 및 부패 [5][6]생물 성장과 같은 식품의 열화 반응 지연을 촉진합니다.3~5%의2 낮은 O 수치는 과일과 야채의 [6]호흡 속도를 늦추는데 사용됩니다.단, 붉은 고기의 경우 미오글로빈의 산화를 억제하고 고기의 [9]매력적인 선홍색을 유지하기 위해 높은 수준의 O(80%)를2 사용한다.돼지고기, 가금류 및 조리된 육류에는 고기 색상의 향상이 필요하지 않으므로 유통기한을 [8]연장하기 위해 더 높은 농도의 CO가2 사용된다.10% 이상의2 CO는 과일과 야채에 식물독성이 있기 때문에2 CO는 이 수준 이하로 유지됩니다.N은2 주로 팩 [5][8]붕괴를 방지하기 위한 필러 가스로 사용됩니다.또한 대기, 특히 산소를 치환하여 유통기한을 [5][8]연장함으로써 과자류 등의 포장제품의 산화성 악취 방지에도 사용된다.또한 헬륨(He), 아르곤(Ar) 및 제논(Xe)과 같은 귀한 가스를 MAP의 균형 기체로 사용하여2 신선하고 최소로 가공된 과일과 채소의 저장 수명을 보존하고 연장할 수 있습니다.그들의 유익한 효과는 높은 용해성과 물에서의 확산성으로 인해 세포 부위와 효소적2 O [10]수용체로부터 O를 더 효과적으로 치환할2 수 있기 때문이다.

적색육 포장에 일산화탄소(CO)를 사용하는 것에 대한 논란이 있어왔다. 이는 포장 [9]노동자들에게 독성 영향을 미칠 수 있기 때문이다.그것의 사용은 고기에 있는 카르복시미오글로빈의 더 안정적인 붉은색을 낳게 하고,[5][9] 이것은 제품에서 부패의 증거를 가릴 수 있다는 또 다른 우려로 이어집니다.

미생물에 미치는 영향

포장의2 낮은 O 농도와 높은 CO2 농도는 Pseudomonas spp와 같은 그램 음성 박테리아, 곰팡이 및 호기성 미생물의 성장을 제한하는 데 효과적입니다.높은 CO와 결합된 높은 O는2 높은22 CO에 의한 곡예비행 억제와 높은 [10]O에2 의한 혐기성 물질로 정균 및 살균 효과를 가질 수 있으며2, 세균막을 투과하여 세포내 pH에 영향을 미치는 능력이 있다.따라서 부패미생물의 지연단계와 발생시간이 증가하여 [9]냉장식품의 유통기한이 연장된다.MAP에 의해 부패 미생물의 생장이 억제되기 때문에 병원체의 생장능력이 향상될 가능성이 있다.Campylobacter jejuni, Clostridium botulinum, 대장균, 살모넬라, 리스테리아, Aeromonas hydrophila와 같은 저산소 환경에서 생존할 수 있는 미생물은 MA 포장 [7]제품의 주요 관심사입니다.부패한 미생물의 성장이 늦어져 유기적으로 허용되는 것처럼 보일 수 있지만 유해[7]병원균을 포함할 수 있습니다.이러한 위험은 온도 조절(3°C 이하 유지), 물 활동 감소(0.92 이하), pH 감소(4.5 이하) 또는 아질산염과 같은 방부제를 첨가하여 병원체의 [8]대사 활동 및 성장을 지연시킴으로써 최소화할 수 있다.

포장재

플렉시블 필름은 가스와 수증기가 원하는 대기에 도달하기 위한 적절한 투과성을 제공하기 때문에 신선 농산물, 고기, 생선 및 빵과 같은 제품에 일반적으로 사용됩니다.미리 형성된 트레이를 형성하여 식품 포장 시설로 보내서 채운다.그런 다음 패키지 헤드스페이스가 수정 및 밀봉됩니다.미리 성형된 트레이는 보통 [11]더 유연하고 열성형된 포장재와 달리 다양한 크기의 트레이를 취급할 수 있으므로 패키지가 손상될 위험이 없습니다.단, 열성형 포장은 식품포장시설에서 롤시트 형태로 접수된다.각 시트는 열과 압력을 받아 포장 스테이션에서 형성된다.성형 후 패키지에 제품을 채워 [12]밀봉합니다.열성형 포장재의 장점은 주로 비용과 관련이 있습니다. 열성형 포장재는 재료를 30~50% 적게 사용하고 재료 롤 형태로 운반됩니다.이를 통해 제조 및 운송 [11]비용을 크게 절감할 수 있습니다.

과일 및 야채의 MAP 포장 필름을 선택할 때 고려해야 할 주요 특징은 가스 투과성, 수증기 투과율, 기계적 특성, 투명성, 포장 유형 및 밀봉 [6]신뢰성입니다.LDPE(저밀도 폴리에틸렌), PVC(폴리염화비닐), EVA(에틸렌-아세테이트), OPP(방향성 폴리프로필렌)와 같은 전통적으로 사용되는 포장 필름은 신선한 커팅 제품, 버섯, 브로콜리와 같은 고호흡 제품에 충분히 투과되지 않습니다.과일과 채소는 호흡하는 제품이기 때문에 필름을 통해 가스를 전달할 필요가 있다.이러한 성질을 가진 필름을 투과성 필름이라고 합니다.장벽 필름이라고 불리는 다른 필름들은 가스 교환을 막기 위해 고안되었고 주로 고기와 생선과 같은 쉬지 않는 제품들과 함께 사용된다.

습도 조절을 위해 개발된 MAP 필름은 밀폐된 패키지의 가스 성분과 함께 습기에 민감한 신선한 과일, 채소 및 허브의 장기 보관에 유용합니다.이러한 필름은 일반적으로 수정 대기/수정 습도 포장(MA/MH) 필름이라고 합니다.

장비.

폼필씰 포장기를 사용할 때 주요 기능은 제품을 최종 제품의 원하는 특성에 적합한 유연한 파우치에 넣는 것입니다.이러한 파우치는 사전 성형 또는 열 성형할 수 있습니다.식품이 파우치에 삽입되고, 헤드스페이스의 분위기가 패키지 내에서 변화하며, 그 후 열 [11]밀봉됩니다.이러한 유형의 기계는 일반적으로 [5]제품을 수평 또는 수직으로 형성하고 채우고 밀봉하는 베개 랩이라고 불립니다.폼필씰 포장기는 일반적으로 대규모 작업에 사용됩니다.

이와는 대조적으로, 챔버 기계는 배치 공정에서 사용됩니다.충전된 사전 성형 랩을 제품으로 충전하여 캐비티에 도입한다.캐비티가 닫히고 챔버에서 진공이 당겨지며 필요에 따라 수정된 분위기가 삽입됩니다.패키지의 밀봉은 가열된 밀봉 바를 통해 이루어지며, 그 후 제품을 제거합니다.이 배치 프로세스는 노동 집약적이기 때문에 시간이 더 오래 걸립니다.다만,[11] 자동화되어 있는 패키징 머신에 비해 비교적 저렴합니다.

또한, 스노클 기계는 음식이 채워진 후 패키지 안의 분위기를 변형시키기 위해 사용됩니다.제품을 포장재에 넣고 챔버 없이 기계 안에 배치합니다.다음으로 노즐인 스노클을 포장재에 삽입한다.진공 청소기를 끌어당긴 후 변형된 대기를 패키지로 흘려보냅니다.노즐이 제거되고 패키지가 히트 씰링됩니다.이 방법은 대량 [11]및 대규모 작업에 적합합니다.

상품들

붉은 고기, 해산물, 최소 가공 과일 및 야채, 샐러드, 파스타, 치즈, 베이커리 상품, 가금류, 조리 및 경화된 고기, 즉석 식사 및 건조 식품과 같은 많은 제품들이 [4]MA에 따라 포장되어 있습니다. MA 제품에 대한 최적의 가스 혼합물의 요약은 다음 표에 나와 있습니다.

다양한 식품 및 최적의 가스 혼합물을 위한 변형된 분위기 포장[2]

제품. 산소(%) 이산화탄소(%) 질소(%)
붉은 고기 80 - 85 15 -
가금류 - 25 75
물고기. - 60 40
치즈 - 100 -
- 70 30
신선한 파스타 - - 100
과일과 야채 3 - 5 3 - 5 85 - 95

「 」를 참조해 주세요.

인용문

  1. ^ Ogg, M (April 2020), Modified Atmosphere Packaging Adds More Value To Value-Added, Produce Business, retrieved 20 August 2020
  2. ^ a b c d Parry, R. T. (1993). Principles and applications of modified atmosphere packaging of foods. Boston, MA: Springer US. ISBN 9781461358923. OCLC 840284063.
  3. ^ Boskou, D., Elmadfa, I. (2011). Frying of food : oxidation, nutrient and non-nutrient antioxidants, biologically active compounds and high temperatures (2nd ed.). Boca Raton: CRC Press. ISBN 9781439806821. OCLC 466361000.{{cite book}}: CS1 maint: 여러 이름: 작성자 목록(링크)
  4. ^ a b Kirtil, E and Oztop, M.H. (2016). "Controlled and modified atmosphere packaging". Reference Module in Food Science. doi:10.1016/B978-0-08-100596-5.03376-X. ISBN 9780081005965.{{cite journal}}: CS1 maint: 여러 이름: 작성자 목록(링크)
  5. ^ a b c d e f Blakistone, B.A. (1998). Principles and applications of modified atmosphere packaging of foods (2nd ed.). London: Blackie Academic & Professional. pp. 1–38. ISBN 978-0751403602.
  6. ^ a b c d e Robertson, G.L. (2006). Food Packaging Principles and Practice (2nd ed). Florida: CRC Press. pp. 313–330. ISBN 978-0-8493-3775-8.
  7. ^ a b c d Brody, A.L., Zhuang, H., Han, J.H (2011). Modified atmosphere packaging for fresh-cut fruits and vegetables. West Sussex, UK: Blackwell Publishing Ltd. pp. 57–67. ISBN 978-0-8138-1274-8.{{cite book}}: CS1 maint: 여러 이름: 작성자 목록(링크)
  8. ^ a b c d e Fellows, P.J (2017). Food processing technology: principles and practice (4th ed). Duxford, UK: Woodhead Publishing. pp. 992–1001. ISBN 978-0-08-101907-8.
  9. ^ a b c d Djenane, D., Roncales, P. (2018). "Carbon monoxide in meat and fish packaging: advantages and limits". Foods. 7 (2): 12. doi:10.3390/foods7020012. PMC 5848116. PMID 29360803.
  10. ^ a b Ghidelli, C, Perez-Gago, M.B (2018). "Recent advances in modified atmosphere packaging and edible coatings to maintain quality of fresh-cut fruits and vegetables". Critical Reviews in Food Science and Nutrition. 58 (4): 662–679. doi:10.1080/10408398.2016.1211087. hdl:20.500.11939/6137. PMID 27469103. S2CID 205692928.
  11. ^ a b c d e Mullan, Michael; McDowell, Derek (2011-03-17). Food and Beverage Packaging Technology. Oxford, UK: Wiley-Blackwell. pp. 263–294. doi:10.1002/9781444392180.ch10. ISBN 9781444392180.
  12. ^ Schmidt, F (2003-12-20). "Modelling of infrared heating of thermoplastic sheet used in thermoforming process". Journal of Materials Processing Technology. 143–144: 225–231. doi:10.1016/s0924-0136(03)00291-7.

레퍼런스

  • Church, I.J. & Parsons, A.L.:(1995) 대기 포장 기술 수정: A Review, Journal Science Food Agricture, 67, 143-152
  • Day, B.P.F. : (1996) 신선식품의 대기변형 포장의 관점 서유럽, 식품과학기술, 4,215-221
  • 유럽식품정보위원회(EFIC: (2001) 신선한 고기를 위한 변형된 대기 포장에서 일산화탄소를 포장 가스의 성분으로 사용하는 것에 대한 식품 과학위원회의 의견.
  • Parry, R. T.: (1993) 영국 Blackie Academic & Professional, 1-132 식품 MAP의 원칙과 응용
  • Phillips, C.A.: (1996) 리뷰:수정 대기 포장 및 미생물의 품질과 안전에 미치는 영향(International Journal of Food Science and Tech, 31, 463-479).
  • Robertson, G. L., "식품 포장: 원칙과 실천", 제3판, 2013, ISBN 978-1-4398-6241-4
  • Zagory, D. & Kader, A.A.: (1988) 신선식품의 대기 중 변형 포장, 식품기술, 42(9), 70-77.