포장 소재에 따른 전자레인지 가열 조리 패턴 조사

Investigation on the Heating Patterns Depending on the Packaging Materials During Microwave Cooking

전자레인지 가열용 제품에서 마이크로파에 의한 불균일한 가열이 일어남에 따라 포장재의 특정 부위에 열 변형이 발생하여 전자레인지 포장 소재에 따른 가열조리 패턴을 조사하였다. 전자레인지 가열용 포장재의 내면으로 이용되는 CPP의 grade에 따른 인장강도, 내열성 및 신장률을 비교하였다. High retortable CPP는 일반 CPP 재질과 비교하여 강한 열 접착강도 및 내열 저항성을 가지고 있었다. 국외 및 국내 CPP 제품의 인장강도 및 신장율은 차이가 있지만 대부분 $160^{\circ}C$ 정도 수준의 내열성을 가지고 있는 것으로 조사되었다. 하지만 소스의 높은 점도와 염분을 함유하는 hot spicy 제품에서는 전자파의 침투가 원활하지 못하여 전자레인지 조리 시 내용물의 균일한 가열이 어려워 국지적 또는 액위선 부위에 포장재의 열 변형이 관찰되었다. G-PET/PET/PET/CPP와 G-PET/PET/NY/CPP로 구성된 포장재를 레토르트 처리했을 때와 레토르트 후 전자레인지 가열 처리하였을 때 상태변화 및 합지강도에 대한 분석결과 합지강도의 차이는 없었으나 레토르트 처리 후 CPP 층의 변형이 관찰되었다. $TiO_2$가 포함된 유백 파우치와 투명 파우치의 열 변형 정도를 비교하였을 때는 $TiO_2$가 포함된 포장재의 열 변형이 더 심하였고, 알루미늄 호일을 부착한 후 전자레인지 가열하였을 때에는 액위선에서 열 변형이 발생되지 않았지만 바닥면에서 열 변형이 관찰되었다. 제품의 내면인 CPP 층의 개질/개선을 통한 내열안정성 확보 및 포장재의 전자파 투과-반사능을 조절하여 포장 내 전자파의 집중을 방지하는 등의 기술 도입 가능성의 검토가 필요할 것으로 판단된다.

Heating patterns depending on the packaging materials were examined in order to investigate the causes of thermal deformation of packages used for ready-to-eat foods for microwave heating due to the non-uniformity of microwaves. Physical properties including tensile strength, heat-resistance and elongation of four different CPP grades were compared. High retortable CPP had higher sealing strength and heat resistance compared to the conventional CPPs. All CPP samples tested were proved to have melting temperatures around $160^{\circ}C$. However, they were all thermally deformed by microwave heating due to a limited penetration of microwave and non-uniform heating within the spicy sauce of high viscosity contained high salt, especially on the above the filling line and sealing edge of pouches. When the laminated stand-up pouches composed of G-PET/PET/PET/CPP and G-PET/PET/NY/CPP were retorted and microwaved, significant deformations were noticed in both samples after retorting. Besides, pouches contained titanium dioxide showed more intense thermal deformation than the control. When the $10{\mu}m$ aluminium foil was affixed on the pouch, small thermal deformation was observed only in the bottom layer. More studies are required to prevent the thermal deformation of packaging materials used for RTE foods during microwave heating by developing the technologies to increase the thermal stability of CPP layer and the modification of packaging design to modify the microwave access into the package.