Retort

 

가열 공정 (Therminal processing)

1. 정의 : 열에너지를 이용하여 식품을 가열, 살균하는 공정

2. 원리 : 전도(conduction), 대류(convection), 복사(radiation)

 

살균이 식품의 품질에 미치는 영향

1. 영양

vitamin 등이 손실 초래

고온 단시간 살균으로 영양 손실 억제

2. 색

  mailard reaction, caramelization, 효소적 갈변 등이 발생

3. 풍미 및 texture

4. 식품 성분

탄수화물 : 전분의 분해, amino-carbonyl 반응

단백질 : 단백질의 변성과 유리 -SH group 증가

지질 : 산화/산패 촉진

 

레토르트 공정 (Retort processing)

1. retort라 불리는 압력용기를 사용하는 가열 공정

2. 가열, 살균온도유지, 냉각의 연속공정으로 구성

3. 최종 목적은 소비자가 받아들일 수 있는 영양학적, 관능적 품질을

유지하면서 미생물학적으로 안전한 포장식품을 제조하는 것

4. 일반적으로 상업적 살균도(commercial sterility)에 도달할 때까지 살균하며

상업적 살균도(commercial sterility)라 함은 실온 저장 및 유통상태에서

식품을 부패시킬 수 있는 미생물뿐만 아니라 공중보건을 해칠 수 있는

병원성 균체나 그 포자가 가열 공정에 의하여 사멸된 상태를 말한다

 

레토르트 포장 (Retort packing)

1. 정의 : 포장재에 식품을 채운 후 밀봉하여 retort공정으로 살균하는

일련의 공정

2. 통조림에 비하여 저장기간은 다소 짧음

3. 가열 시간 단축에 따른 품질 열화현상 억제

  → come up time 단축으로 인한 살균 시간 감소

  → 품질 및 영양 손실 감소

4. 즉석 또는 가열을 통하여 간단히 섭취가 가능하며 휴대 및 개봉이 용이

5. 포장 format의 성형이 용이하여 포장단위가 다양함

 

Retort 공정의 설계화 효율성 평가 단계

1. 살균의 target 미생물의 열저항 동역학 평가 평가 후 F₀-value 결정

1) F₀-value : 고정된 표준 온도에서일반적으로 121℃)에서 식품을 가열할 때

cold point에서 target 미생물의 개체수가 식품위생에 안전한 수준까지

감소하는데 소요되는 최소 살균시간

2) cold point (냉점)

  ① 살균 공정에서 식품을 가열할 때 온도가 가장 느리게 증가하는 부분

  ② 전도형 식품은 중심부, 대류형 식품은 중심 아래쪽에 위치

  ③ 가열에 의한 살균효과가 가장 취약한 부분

  ④ cold point까지 살균되어야 retort제품의 미생물적 안전성 확보 가능

3) D-value : 주어진 가열온도에서 식품의 target 미생물 또는 포자수를

90% 감소시키기 위해 필요한 가열시간

4) Z-value : D-value를 10배 단축시키거나 증가시키는데 필요한 온도 변화값

           미지의 온도에서의 D-value를 추론

2. Retort공정 중 cold point에서 시간에 따른 온도 변화를 측정하여

열침투곡선(heat penetration curve)을 작성하고 f-value, j-value 등의

열침투계수 결정

3. 해당 retort 공정의 F_p-value를 결정한고 공정 평가 및 최적화

 1) F_p-value : 공정 치사율 혹은 공정살균값이라 하며

 실제 retort 공정에 의한 cold point에서 target미생물에 대한 치사 효과와

 같은 치사 효과를 나타내기 위하여 고정된 표준 온도에서를

 가열할 때 소요되는 가열시간

 2) 충분한 상업적 살균도를 얻기 위해서는 식품 품질이 용인되는 한도

 내에서 F_p-value가 F₀-value보다 충분히 크도록 retort 공정을 설계해야 한다

 4. 품질손실 평가

   1) 일반적으로 질량평균조리값(mass-average cook value, C_s-value) 사용

   2) C_s-value : 공정 중 식품 내 target 품질 속성의 평균 농도의 감소와

   동일한 감소 효과를 나타내기 위하여 표준 온도에 가열할 때 필요한 가열시간

Retort 공정에서 사용할 수 있는 포장 format

 1. 종류

1) 금속캔 (metal can)

2) 유리병 (glass jar)

3) retort pouch

4) retort tray

5) tetra recart

 2. Plastic 포장 format의 장점

1) 식품의 초기품질을 훨씬 우수하게 유지할 수 있다

2) plastic 포장의 경우 내부 부피에 대한 표면적의 비율이 높아

빠른 열전달이 가능하므로 가열시간 단축이 가능

 

미생물의 내열성에 영향을 미치는 요인

1. 미생물의 life cycle

  영양세포보다 포자의 사멸이 더 어려움

2. 포자의 농도

  포자의 농도가 높을수록 열저항성 증대

3. 식품의 pH

4. 당/염의 농도

  영양세포의 경우 당/염의 농도가 높아짐에 따라 열저항성 하락

5. 단백질이나 지질의 존재

 

Retort 공정에 영향을 미치는 요인

 1. 식품 요인

1) 식품의 pH

  ① pH에 따른 식품의 분류

    산성식품 (acid foods) : pH 4.6 이하

    산성화식품 (acidified foods) : pH 4.6 이하, 수분활성도 0.85 이상

    약산성식품 (low acid foods) : pH 4.6 이상, 수분활성도 0.85 이상

  ② 대표적인 식품 병원성균 중의 하나인 Clostridium botulinum의 경우

    열에 안정한 혐기성 세균으로 retort 공정에서 target 미생물로 이용되며

    약산성식품에서 생육이 활발

   ③ botulinum cook : Clostridium botulinum의 개체수를 12D 만큼

    감소시킬 수 있는 공정을 의미하며 121℃ 에서 3분의 F₀-value를 가진다

  2) 식품의 열전달 성질

   ① f_h-value는 식품의 열확산계수가 커질수록 작아지고

     식품의 비열이 커질수록 커진다

   ② 식품의 상(phase)이나 유변학적 성질에 따라 열전달 속도가 상이

  3) 식품의 성분 및 초기 온도

   ① 아질산염, 염류, 당류, 미생물 저해제 등 식품첨가물의 양과 종류에

     따라 공정시간이 상이

   ② 식품의 초기 온도가 높을수록 공정시간과 f_h-value가 작아지며

     j_h-value가 커진다

 2. 공정 요인

  1) retort system의 종류

  2) 가열 매체의 종류

 3. 포장 요인

  1) 포장재의 열전도도가 클수록, 표면적이 넓을수록, 두께가 얇을수록

   retort 공정 중 열침투가 가속되므로 f_h-value이 감소하고

   j_h-value이 증가한다

  2) 포장재의 종류에 따라 가열 매체의 종류가 결정된다

   ① 금속캔 : 모든 종류의 가열 매체 사용 가능

   ② 유리병 : 포화 스팀,스팀-공기 혼합물, 열수

   ③ retort pouch/tray : 스팀-공기 혼합물, 열수

Retort 포장 format

 1. 포장 format의 요건

   ① 높은 온도와 강한 내부 압력에 대한 저항성

     → plastic 포장재의 경우 0.1 ~ 0.5 kg/cm²의 내압에 저항

   ② 사용자 편의성

     → 개봉 용이

   ③ 마이크로웨이브 가능성

   ④ 취급 용이성

   ⑤ 경제성

2. 포장 format의 종류

 1) 금속캔

   ① 2개 혹은 3개의 금속 piece로 구성

   ② 주석 도금된 강철, 크롬 코팅된 강철, 알루미늄 합금 등이 사용

   ③ 압력이나 충격에 매우 강하고 높은 열에 안정

 2) 유리병

   ① 포장된 식품을 보여주거나 맛과 풍미의 변화를 최소화

   ② 충격에 약하며 무거우며 사용자 편의성이 낮다

   ③ 생산속도가 금속캔에 비하여 낮다

 3) Plastic 포장

   ① 식품의 품질, 사용자 편의성, 시각성, 디자인 등이 우수

   ② retort pouch

-      12D retort 공정으로 살균 시 그 성질과 형태가 안정하며

미생물학적으로 안전한 포장식품을 실온 유통을 가능하게 해 주는

유연 플라스틱포장포맷

-      여러 film을 적층(lamination)하여 제조

polyethylene terephthalate : 열 및 충격으로부터 보호 및 인쇄성 부여

Al foil : 산소, 수분 및 빛의 차단

2축 연신 나일론 : 구멍 등이 생기지 않도록 포장에 탄성 부여

cast polypropylene : 열봉합성 부여

     ③ retort tray

-      유연 플라스틱 혹은 foil 뚜껑으로 열봉합하여 밀봉할 수 있는

tray, cup 등을 말한다

     ④ Tetry recart

-      알루미늄 foil이 적층되어 있는 retort용 판지상자

 

-      진열 및 유통이 용이하여 인쇄적성이 우수하여 개봉이 용이하다