막을 통과하는 분자
기체 투과는 기체나 증기 상태의 물질이 막을 사이에 두고 이동하는 현상이다. 포장재가 액체를 담아 둘 수 있다고 해서 산소나 향기 성분까지 완전히 차단하는 것은 아니다. 무엇이 통과하는지는 막과 분자의 성질에 따라 달라진다.
눈에 보이는 구멍이 없어도 일어나는 이유
치밀한 고분자 막에서는 분자가 재료에 녹아들거나 흡수된 뒤 내부를 이동하고 반대쪽 표면에서 빠져나오는 용해·확산 모형으로 투과를 설명할 수 있다. 막 전체를 고정된 구멍이 뚫린 체처럼 생각하거나 분자 크기 하나만으로 통과 여부를 판단하면 이 과정을 놓치게 된다.
재료마다 다른 투과성
분자가 막 내부로 얼마나 잘 들어가는지와 들어간 뒤 얼마나 빨리 이동하는지는 서로 다른 성질이다. 단순한 모형에서는 투과계수 P를 확산계수 D와 용해도계수 S의 곱으로 나타낸다. 같은 플라스틱도 통과시키는 물질에 따라 다른 값을 보이며, 같은 향기 성분도 포장재 종류에 따라 통과하는 정도가 달라진다.
음식 냄새와 포장
익은 과일에서 나오는 향기 성분 일부는 주변 공기로 이동한다. 아세트산 아이소아밀은 바나나나 배를 연상시키는 향을 내는 물질의 한 예다. 포장 밖에서 냄새가 난다면 묶음이나 접합부의 틈을 통한 누출과 포장재 자체를 통한 투과를 모두 생각해야 한다. 냄새만 맡아서 어느 경로가 지배적인지 단정할 수는 없다.
액체와 고체만으로 나눌 수 없는 이유
국물은 냄새가 새지 않고 과일은 샌다는 보편 법칙은 없다. 음식마다 공기 중으로 나오는 성분이 다르고, 그 성분과 포장재의 조합도 다르다. 지퍼로 닫는 봉투도 재료 자체의 투과성을 없애는 것은 아니므로, 닫힘 방식만 보고 완전한 냄새 차단을 보장할 수 없다.
포장 설계에서의 쓰임
기체 투과성은 식품의 향 손실과 주변 기체의 이동을 평가할 때 고려하는 성질이다. 한 재료를 모든 물질에 대한 완벽한 장벽으로 평가하기보다 보존할 성분과 실제 사용 조건에 맞춰 살펴야 한다. 실제 포장에서는 막의 성질과 함께 접합부의 누출도 별도로 확인해야 한다.