냉동식품에 대한 수요는 시대의 변화와 생활 방식의 변화에 따라 증가하고 있으며, 일반 가정은 물론 외식 산업에서도 없어서는 안 될 존재가 되었습니다. tam의 제품은 이러한 냉동식품을 포장하는 역할을 담당하고 있습니다. 냉동식품을 포장하기 위해서는 제품 자체와, 포장되는 주위 환경 모두에 특별한 주의를 기울여야 합니다. tam은 자사의 경험과 역사를 바탕으로 다양한 솔루션을 제공해 왔습니다.

냉동식품 포장에 적합한 기계 종류

“포장기계”라고 하면 한 종류의 기계처럼 들릴 수 있지만, 실제로는 다양한 형태의 포장기계가 존재합니다. 이번 기사에서 소개할 제품은 필름 롤에서 봉투를 형성하여 제품을 포장하는 자동 성형 포장기계(Forming Automatic Wrapping Machine)의 두 가지 타입 입니다. 소개 할 두 타입 중 하나는 수평형 포장기계 (Horizontal Form Fill Seal Machine)이고, 다른 하나는 tam에서 제조하는 수직형 포장기계(Vertical Form Fill Seal Machine)입니다.
두 기계의 차이점과 각각에 적합한 냉동식품은 아래에서 설명합니다

수평형 포장기

Horizontal Form Fill Seal Machine(수평형 자동포장기)는 제품을 컨베이어 위에서 수평으로 이송하면서 포장하는 방식의 포장기입니다. 제품을 안정된 자세로 포장할 수 있기 때문에, 형태가 쉽게 무너지는 제품이나 트레이나 플레이트에 담긴 제품의 포장에 적합합니다.
예: 도시락(전자레인지용 완제품 식사), 트레이에 담긴 제품(살리스버리 스테이크, 미트로프, 스파게티 등)

수직형 포장기 (VFFS)

기계 상단에서 호퍼 또는 충진기, 계량기를 등을 통과하여 제품을 수직으로 투입하여 자유 낙하 방식으로 포장합니다. 제품의 특성에 따라 포장 속도가 달라지며 낙하 충격에 영향을 받지 않는 고체형 제품에 적합합니다.
예시: 볶음밥, 혼합 채소, 해산물 믹스(오징어, 새우, 조개 등), 절단 채소
이 글에서는 tam의 VFFS 기계를 활용한 냉동식품 포장 사례 및 솔루션을 소개합니다.

VFFS 기계 관점에서 본 냉동식품 포장의 주요 과제

1. 제품 파손 및 핀 홀 발생

튀김류나, 미트볼처럼 생긴 제품이 냉동되면, 돌처럼 단단해집니다. 이러한 제품들은 VFFS(수직형 포장기계)가 자유 낙하 방식으로 제품을 투입할 때, 포장기로 공급되는 과정에서 떨어지면 깨지거나 금이 갈 수 있습니다.

이는 냉동식품뿐만 아니라 단단한 소재를 충진할 때에도 필름에 핀홀(작은 구멍)이 생길 수 있는 문제를 야기합니다. 핀홀이 생긴 포장지는 밀봉 상태를 유지할 수 없으며, 이로 인해 품질 저하나 이물질 오염이 발생할 수 있습니다.

이러한 문제 해결을 위하여 당사는 아래와 같은 장치로 솔루션을 제공합니다.

• 부리형 확산기 (Beak Shaped Spreader)

부리형 스프레더는 제품이 통과하는 수직형 포장기 튜브 끝단에 장착되는 장착됩니다. 낙하된 제품은 일차적으로 스프레더에서 받아지게 되며, 필름이 공급되는 타이밍에 맞춰 스프레더가 열려 제품이 봉투 안으로 떨어 지게 됩니다.
낙하 높이를 최소화하여 결과적으로 충격을 줄여주게 됩니다. 이를 통해 제품과 포장지에 가해지는 손상을 최소화할 수 있습니다.

• 제품 캐처 (Product Catcher)

Product Catcher(제품 포집기)는 엔드실 장치(End-Seal Device) 상부에 장착되는 장치입니다. 기본적인 기능과 역할은 부리 모양의 스프레더(Spreader)와 동일하지만, Product Catcher는 엔드씰 전체 폭만큼 제품을 1차적으로 잡을 수 있기 때문에 쌀이나 곡물처럼 작은 제품에 더욱 효과적입니다.

2. 결로, 녹 발생, 세정 문제

제품 온도와 주변 공기 온도 차이로 인해 기계 금속 부위에 결로가 생겨 녹이 발생할 수 있으며, 이는 제품의 오염과 기계의 수명 단축으로 이어질 수 있습니다. 위생 유지를 위한 규칙적인 세정이 중요하며, tam은 다음과 같은 클린 설계를 제공합니다.

• 스테인리스(SUS) 부품, 커버, 프레임 적용

수직포장기의 제품모델에 따라 기계 전면 또는 제품 접촉면에 내식성에 강한 스테인레스 소재를 적용, 결로와 수분에 대비 합니다. 예산에 따라 스테인레스의 부분 적용도 가능합니다.

• 기계 높이 조절 (Level Raising)

• 24시간 연속 운전 대응

기계가 작동 중일 때, 실링 유닛과 일부 전기 부품의 온도가 상승합니다.
기계를 반복적으로 껐다 켰다 하면, 작업장 온도가 낮기 때문에 결로 현상이 발생합니다.
따라서 tam은 냉동식품 포장에 기계를 사용할 경우, 24시간 전원 켜진 상태로 유지할 것을 권장하며,
당사의 기계는 이러한 사용 방식에 적합하도록 설계되어 있습니다.

3. 공기유입

엔드실링(End-Sealing 횡접착)이 실행됨과 동시에 공기가 봉투 안쪽으로 유입되어 포장되는 경우가 있습니다. 이는 불필요하게 봉투의 부피를 증가시키며, 이후 공정인 박스포장에 제품을 넣는 작업이 어려워질 수 있습니다. 또한 봉투 내부의 빈 공간은 산화나 이슬 맺힘(결로)의 원인이 될 수 있습니다. 이러한 공기유입 관련 문제에 대해 tam은 다음과 같은 대책을 제공합니다.

• 에어 방출기 (Air Discharge)

Air Discharger(에어 방출기)는 엔드실 유닛 하단에 설치되는 장치입니다. 이 장치는 엔드실 블록이 닫힐 때 양쪽에서 포장지를 눌러주어, 내부의 공기를 배출시켜주는 역할을 합니다. 이를 통해 포장지는 적절한 부피와, 내부 공기량을 유지할 수 있도록 합니다.
이 장치는 주로 볶음밥과 같은 쌀 제품에 자주 사용됩니다.

• 질소 가스 플러싱 장치 (N2 gas Flushing)

포장 중 질소를 주입하여 산소 농도를 줄이고 제품 산화를 방지합니다. 주입량은 터치 패널로 조절 가능합니다.

• 이중 튜브(Double Tube)

수직포장으로 포장되는 제품은 반드시 본체의 튜브를 통과하게 됩니다. 일반적으로 냉동식품의 온도로 인해 튜브 내부가 차가워지고, 튜브 내부와 외부 공기 간의 온도 차이로 인해 결로현상이 발생할 수 있습니다. 이에 대한 해결책으로, tam은 제품 온도가 낮은 경우 더블 튜브(Double Tube)를 제공합니다. 더블 튜브는 튜브 내부와 외부 공기 사이에 공간층을 형성하여, 온도 차를 억제하고 결로 발생을 방지합니다.

서두에서 언급한 바와 같이, 냉동식품의 포장은 일반적인 식품 포장보다 더 많은 고려사항이 필요하며, 주된 이유는 제품 온도가 낮은 상태에서 결로에 의해 발생합니다.
냉동식품 포장과 관련해 어려움이 있으시다면, tam의 오랜 역사에서 비롯된 풍부한 경험을 바탕으로 확실하게 지원해 드리겠습니다.

연락처: tam-overseas@tam-tokyo.co.jp