KR102069396B1 - 유 미네랄-강화 액상 유제품 및 상기 유 미네랄-강화 액상 유제품의 제조 방법 - Google Patents

유 미네랄-강화 액상 유제품 및 상기 유 미네랄-강화 액상 유제품의 제조 방법 Download PDF

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리사 앤 디어바흐
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Abstract

유 미네랄(dairy mineral)이 강화된 유제품 및 상기 유제품의 제조 방법이 개시되어 있다. 강화 유제품은 증진된 신선한 유제품 향미 특색을 나타낸다. 한 측면에서, 강화 유제품은 농축 액상 유제품이다.

Description

유 미네랄-강화 액상 유제품 및 상기 유 미네랄-강화 액상 유제품의 제조 방법 {DAIRY MINERAL-FORTIFIED LIQUID DAIRY PRODUCTS AND METHODS FOR MAKING THE DAIRY MINERAL-FORTIFIED LIQUID DAIRY PRODUCTS}
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2012년 8월 9일에 출원된 미국 출원 번호 13/570,860의 일부 계속 출원이고, 2012년 2월 1일에 출원된 미국 가출원 번호 61/593,639를 우선권 주장하며, 이 가출원은 그 전문이 본원에 참조로 포함된다.
분야
본 발명은 액상 유제품(liquid dairy product), 더 구체적으로는 농축 우유와 같은, 유 미네랄(dairy mineral)이 강화된 액상 유제품, 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.
다양한 유제품의 제조 동안, 액상 우유 출발 물질은 우유의 특정 성분이 제거되는 가열 및 농축 단계를 포함한 각종 처리에 적용된다. 예를 들어, 전형적인 크림 치즈 공정에서, 커드(curd)는 원심분리 또는 다른 기술에 의해 유청액(liquid whey)으로부터 분리된다. 유제품 출발 물질로부터의 미네랄 및 다른 성분은 유청액에서 손실된다.
우유와 같은 액상 유제품은 그의 안정성을 증가시키고 그를 생물학적으로 안전하게 만들기 위해 일반적으로 열 가공된다. 유감스럽게도, 우유의 열 처리의 결과로 색 변화, 겔화 및 향미상실(off flavor)의 발생을 초래할 수 있다. 향미상실은 신선한 우유의 느낌의 상실을 야기하는 "쿡드 우유(cooked milk)" 유형의 향미를 포함한다. 고온으로 우유를 가열한 결과 종종 갈색화로 지칭되는, 우유에서의 락토스와 단백질 간의 메일라드(Maillard) 반응으로 인해 눈에 거슬리는 갈색이 초래될 수 있다. 다른 한편으로, 겔화는 완전히 이해되지는 않지만, 문헌은 특정 조건하에서 유청 단백질에 의해 형성된 3-차원 단백질 매트릭스로서 겔이 형성될 수 있음을 시사하고 있다. 예를 들어 문헌 [Datta et al., "Age Gelation of UHT Milk - A Review, "Trans. IChemE, Vol. 79, Part C, 197-210 (2001)]을 참조한다. 겔화 및 갈색화 둘 다 불쾌한 관능적 특성을 부여하기 때문에 일반적으로 우유에서 바람직하지 못하다.
농축 우유는 보다 소량을 저장하고 운반하는 것을 가능하게 하기 때문에 종종 바람직하고, 그로 인해 저장 및 적재 비용을 낮출 수 있으며, 더욱 효율적인 방식으로 우유를 포장하고 사용하는 것을 가능하게 할 수 있다. 그러나, 우유의 농축은 겔화, 갈색화, 및 또한 바람직하지 않은 향미 및 불쾌한 특색(off-note)을 부여하는 화합물의 형성과 같은 훨씬 더 극심한 문제를 발생시키기 때문에, 관능상 유쾌한 고 농축 우유의 제조가 어려울 수 있다. 예를 들어, 적어도 3배 (3X)로 농축된 우유는 열 가공 동안 단백질 겔화 및 갈색화를 겪는 경향이 훨씬 더 크다. 게다가, 농축 우유 내에 이러한 높은 수준의 단백질로 인해, 제품이 숙성함에 따라 시간이 흐르면서 분리되고 겔을 형성하는 경향이 더욱 커질 수 있고, 그로 인해 제품의 가용 보관 수명이 제한된다.
농축 우유를 제조하는 전형적인 방법은 우유의 농축과 조합하여 다수의 가열 단계를 포함한다. 예를 들어, 농축 우유를 제조하기 위해 사용되는 한 일반적인 방법은, 우선 우유를 고형물 대 지방의 원하는 비까지 표준화한 다음, 우유를 예비가온(forewarming)하여 이후의 멸균 단계 동안 카세인 응고의 위험을 감소시키는 것을 포함한다. 또한, 예비가온은 멸균 이전에 저장 동안 응고의 위험을 감소시키고, 초기 미생물 부하를 추가로 감소시킬 수 있다. 그 다음, 예비가온된 우유를 원하는 농도로 농축한다. 우유를 균질화하고, 냉각하고, 재표준화하고, 포장할 수 있다. 게다가, 고온에서 또는 저장 동안 응고의 위험을 추가로 감소시키는 것을 돕기 위해 안정화제 염을 첨가할 수 있다. 포장 전 또는 후에, 제품을 멸균한다. 멸균은 보통 비교적 장기간 동안 비교적 저온 (예를 들어, 약 5 내지 약 30분 동안 약 90℃ 내지 약 120℃) 또는 비교적 단기간 동안 비교적 고온 (예를 들어, 수초 동안 약 135℃ 이상)을 포함한다.
미국 특허 출원 공개 번호 2007/0172548 A1 (2007년 7월 26일) (케일(Cale) 등)은 높은 수준의 유 단백질(dairy protein) 및 낮은 수준의 락토스를 갖는 농축 우유의 제조 방법을 개시한다. 케일 등은 약 9% 초과의 단백질 (일반적으로 약 9 내지 약 15%의 단백질), 약 0.3 내지 약 17%의 지방 (일반적으로 약 8 내지 약 8.5%의 지방) 및 약 1% 미만의 락토스를 갖는 농축 유제품을 제조하는, 액상 유제품 베이스(liquid dairy base)의 한외여과와 조합된 열 처리를 개시한다.
그러나, 케일 등은, 최종 농축 음료에서의 모든 단백질 및 지방을 출발 액상 유제품 베이스부터 직접적으로 공급하고, 따라서 또한 최종 음료에서의 양이 사용된 출발 유제품 베이스의 조성 및 특정 농축 공정에 의해 제한된다는 것을 개시한다. 환언하면, 케일 등의 공정으로부터 수득된 최종 음료에서 더 다량의 단백질 또는 지방을 원한다면, 각각의 성분이 단지 동일한 출발 유제품 베이스로부터 공급되고, 따라서 동일한 농축 단계에 적용되기 때문에, 단백질 또는 지방 중 다른 하나도 상응하는 양만큼 증가된다. 따라서, 케일의 공정으로는 일반적으로 단백질 또는 지방 중 하나가 증가되고 동시에 단백질 또는 지방 중 다른 하나는 감소되는 농축 유제품 음료를 생성하지 못할 것이다.
개요
본원에서 개시된 방법 및 제품은 유 미네랄이 강화된 액상 유제품에 관한 것이다. 한외여과에 의해 제조된 액상 유제품은 신선한 우유 제품과 다른 향미를 갖는 것으로 밝혀졌다. 한외여과는 유리하게는 물 및 락토스를 제거하지만, 한외여과는 또한 신선한 우유 제품의 신선한 유제품 향미 특색의 한 원인이 되는 우유 미네랄을 제거하는 것으로 여겨진다. 놀랍게도 유 미네랄을 사용한 강화는 신선한 유제품의 우유 향미 특색의 특징을 갖는 액상 유제품을 제공하는 것으로 밝혀졌다. 유 미네랄의 첨가는 농축 액상 유제품에 특히 적합한 것으로 밝혀졌다. 추가로, 1종의 유 미네랄을 사용한 강화는 일반적으로 향미 유익성을 제공하는데 불충분한 것으로 밝혀졌다. 환언하면, 2종 이상의 유 미네랄의 혼합물이 액상 유제품에 신선한 유제품 향미 특색을 제공하는데 필요한 것으로 밝혀졌다. 또 다른 접근법에 의해, 유 미네랄과 함께 아라비아 검의 첨가는 제품에서 신선한 유제품 향미 특색의 지각(perception)을 증가시키는데 효과적인 것으로 밝혀졌다.
한 접근법에 의해, 유 미네랄은 유제품에 유제품의 약 0.1 내지 약 1.5 중량%, 또 다른 측면에서 유제품의 약 0.5 내지 약 0.75 중량%의 양으로 첨가된다. 또 다른 접근법에서, 유 미네랄은 총 단백질에 대한 유 미네랄의 특정 비를 제공하도록 유제품에 첨가된다. 총 단백질이란 유제품에 포함된 단백질의 총량을 의미한다. 카세인 및 유청은 전형적으로 젖소 우유에서 발견되는 우세한 단백질이고, 따라서 젖소 우유로부터 유래된 액상 유제품 또는 유 단백질을 포함한 임의의 유제품이다.
추가로, 1종의 유 미네랄을 사용한 강화는 일반적으로 향미 유익성을 제공하는데 불충분한 것으로 밝혀졌다. 2종 이상의 유 미네랄, 또 다른 측면에서 3종 이상의 유 미네랄의 혼합물은, 일반적으로 유제품에 신선한 유제품 향미 특색을 제공하는데 필요한 것으로 밝혀졌다. 한 측면에서, 유제품에 첨가되는 유 미네랄은 나트륨, 칼륨, 마그네슘, 칼슘 및 포스페이트 중 적어도 2종을 포함한다. 또 다른 측면에서, 유제품에 첨가되는 유 미네랄은 나트륨, 칼륨, 마그네슘, 칼슘 및 포스페이트 중 적어도 3종을 포함한다. 또 다른 측면에서, 유제품에 첨가되는 유 미네랄은 나트륨, 칼륨, 마그네슘, 칼슘 및 포스페이트 중 적어도 4종을 포함한다. 또 다른 측면에서, 유제품에 첨가되는 유 미네랄은 나트륨, 칼륨, 마그네슘, 칼슘 및 포스페이트를 포함한다.
일부 측면에서, 농축 액상 유제품은 약 7 내지 약 9%의 총 단백질 (또 다른 측면에서 약 8 내지 약 9%의 단백질), 약 9 내지 약 14%의 총 지방 (또 다른 측면에서 약 11 내지 약 12%의 총 지방), 및 약 1.25% 미만의 락토스 (또 다른 측면에서 약 1% 미만의 락토스)를 포함한다. 일부 접근법에서, 안정한 농축 액상 유제품은 약 0.4 내지 약 0.7의 지방에 대한 단백질 비, 또 다른 측면에서, 약 0.61 내지 약 0.75의 지방에 대한 단백질 비를 가질 수 있다. 이러한 제제로 인해, 액상 유제품은 단백질의 약 2.5배 이하만큼의 지방을 가질 수 있다. 안정한 농축 액상 유제품의 지방 및 단백질 함량은 출발 액상 유제품 베이스로부터 및 고지방 액상 유제품의 임의적 첨가 둘 다를 통해 공급된다. 한 접근법에 의해, 임의적 고지방 액상 유제품은 크림이다. 일반적으로 낮은 단백질 및 높은 지방 함량으로 인해, 개시된 농축 액상 유제품은 멸균 열 처리 후 조차 불쾌한 특색 또는 향미가 실질적으로 없는 증진된 신선한 유제품 향미 프로파일을 나타낸다.
한 접근법에 의해, 안정한 농축 액상 유제품은 약 1.3 내지 약 2.0%의 단백질 (또 다른 측면에서 약 1.5 내지 약 1.8%의 단백질), 약 20 내지 약 30%의 지방 (또 다른 측면에서 약 23 내지 약 27%의 지방), 약 1.5% 미만의 락토스 (또 다른 측면에서 약 1.0% 미만의 락토스), 및 약 35 내지 약 65%의 총 고형물 (또 다른 측면에서 약 44 내지 약 65%의 총 고형물)의 조성을 갖는다. 일부 접근법에서, 생성된 제품은 또한 약 0.04 내지 약 0.1의 지방에 대한 단백질 비를 갖는다. 안정한 농축 액상 유제품 내의 지방은 바람직하게는 한외여과에 적용되는 크림 출발 물질 내의 지방으로부터 공급된다.
한 측면에서, 저온살균된 제1 액상 유제품을 농축하여 농축 액상 유제품 보유물(retentate)을 수득하고; 고지방 액상 유제품을 농축 액상 유제품 보유물 내로 블렌딩하여 지방 강화(fat enriched) 액상 유제품을 형성시키고; 지방 강화 액상 유제품을 균질화하여 균질화 지방 강화 액상 유제품을 형성시키고; 유 미네랄을 균질화 지방 강화 액상 유제품에 첨가하고; 첨가된 유 미네랄을 포함하는 균질화 지방 강화 액상 유제품을 가열하여, 5 이상의 F0 값을 가지며 약 0.4 내지 약 0.75의 지방에 대한 단백질 비 및 약 1.25% 이하의 양의 락토스를 갖는 농축 액상 유제품을 수득하는 것을 포함하는, 농축 액상 유제품을 제조하는 방법이 제공된다.
또 다른 측면에서, 생크림(dairy cream)을 저온살균하고; 저온살균된 크림을 농축하여 농축 크림 보유물을 수득하고; 농축 크림 보유물을 균질화하여 균질화 크림 보유물을 형성시키고; 유 미네랄을 균질화 크림 보유물에 첨가하고; 유 미네랄을 포함하는 균질화 크림 보유물을 가열하여, 5 이상의 F0 값을 가지며 약 0.4 내지 약 0.7의 지방에 대한 단백질 비 및 1.5% 이하의 양의 락토스를 갖는 농축 액상 유제품을 수득하는 것을 포함하는, 농축 액상 유제품을 제조하는 방법이 제공된다.
또 다른 측면에서, 약 7 내지 약 9%의 총 단백질; 약 9 내지 약 14%의 총 지방; 약 1.5% 미만의 락토스; 및 약 0.1 내지 약 1.5%의 첨가된 유 미네랄을 포함하며, 약 0.4 내지 약 0.75의 지방에 대한 단백질 비를 포함하는 농축 액상 유제품이 제공된다.
또 다른 측면에서, 약 1.3 내지 약 2.0%의 단백질; 약 20 내지 약 30%의 지방; 약 1.5% 미만의 락토스; 약 0.1 내지 약 1.5%의 첨가된 유 미네랄; 및 약 35 내지 약 65%의 총 고형물을 포함하며, 약 0.04 내지 약 0.1의 지방에 대한 단백질 비를 포함하는 농축 액상 유제품이 제공된다.
크림 유제품 베이스로 제조된 농축물의 경우, 유 미네랄을 단백질 mg당 약 0.017 mg 내지 약 0.0264 mg 칼륨, 또 다른 측면에서 단백질 mg당 약 0.018 mg 내지 약 0.0264 mg 칼륨, 및 또 다른 측면에서 단백질 mg당 약 0.02 mg 내지 약 0.0264 mg 칼륨의 양으로 포함시킬 수 있다.
크림 유제품 베이스로 제조된 농축물의 경우, 유 미네랄을 단백질 mg당 약 0.008 mg 내지 약 0.0226 mg 마그네슘, 또 다른 측면에서 단백질 mg당 약 0.010 mg 내지 약 0.0226 mg 마그네슘, 및 또 다른 측면에서 단백질 mg당 약 0.015 내지 약 0.0226 mg 마그네슘의 양으로 포함시킬 수 있다.
크림 유제품 베이스로 제조된 농축물의 경우, 유 미네랄을 단백질 mg당 약 0.122 mg 내지 약 0.3516 mg 칼슘, 또 다른 측면에서 단백질 mg당 약 0.159 mg 내지 약 0.3516 mg 칼슘, 및 또 다른 측면에서 단백질 mg당 약 0.232 내지 약 0.3516 mg 칼슘의 양으로 포함시킬 수 있다.
크림 유제품 베이스로 제조된 농축물의 경우, 유 미네랄을 단백질 mg당 약 0.199 mg 내지 약 0.5394 mg 포스페이트, 또 다른 측면에서 단백질 mg당 약 0.253 mg 내지 약 0.5394 mg 포스페이트, 및 또 다른 측면에서 단백질 mg당 약 0.361 내지 약 0.5394 mg 포스페이트의 양으로 포함시킬 수 있다.
한 접근법에 의해, 유 미네랄은 크림 유제품 베이스로 제조된 농축물에 상기한 양으로 상기 열거된 유 미네랄 중 적어도 2종을 제공하는 양으로 포함된다. 또 다른 접근법에서, 유 미네랄은 농축물에 상기한 양으로 상기 열거된 유 미네랄 중 적어도 3종을 제공하는 양으로 포함된다. 또 다른 접근법에서, 유 미네랄은 농축물에 상기한 양으로 칼륨, 칼슘, 포스페이트 및 마그네슘 모두를 제공하는 양으로 포함된다.
전유 및 크림 유제품 베이스로 제조된 농축물의 경우, 유 미네랄을 단백질 mg당 약 0.0040 mg 내지 약 0.0043 mg 칼륨, 및 또 다른 측면에서 단백질 mg당 약 0.0041 mg 내지 약 0.0043 mg 칼륨의 양으로 포함시킬 수 있다.
전유 및 크림 유제품 베이스로 제조된 농축물의 경우, 유 미네랄을 단백질 mg당 약 0.0018 mg 내지 약 0.0025 mg 마그네슘, 및 또 다른 측면에서 단백질 mg당 약 0.0020 mg 내지 약 0.0025 mg 마그네슘의 양으로 포함시킬 수 있다.
전유 및 크림 유제품 베이스로 제조된 농축물의 경우, 유 미네랄을 단백질 mg당 약 0.0347 mg 내지 약 0.0447 mg 칼슘, 및 또 다른 측면에서 단백질 mg당 약 0.0375 mg 내지 약 0.0447 mg 칼슘의 양으로 포함시킬 수 있다.
전유 및 크림 유제품 베이스로 제조된 농축물의 경우, 유 미네랄을 단백질 mg당 약 0.0897 mg 내지 약 0.1045 mg 포스페이트, 및 또 다른 측면에서 단백질 mg당 약 0.0940 mg 내지 약 0.1045 mg 포스페이트의 양으로 포함시킬 수 있다.
한 접근법에 의해, 유 미네랄은 전유 및 크림 유제품 베이스로 제조된 농축물에 상기한 양으로 상기 열거된 유 미네랄 중 적어도 2종을 제공하는 양으로 포함된다. 또 다른 접근법에서, 유 미네랄은 농축물에 상기한 양으로 상기 열거된 유 미네랄 중 적어도 3종을 제공하는 양으로 포함된다. 또 다른 접근법에서, 유 미네랄은 농축물에 상기한 양으로 칼륨, 칼슘, 포스페이트 및 마그네슘 모두를 제공하는 양으로 포함된다.
도 1은 유 미네랄이 강화된 안정한 농축 액상 유제품을 형성시키는 한 예시적인 방법의 흐름도이다;
도 2는 유 미네랄이 강화된 안정한 농축 액상 유제품을 형성시키는 또 다른 예시적인 방법의 흐름도이다;
도 3은 실험 샘플 및 목표 생성물의 거품(foam)의 관능 프로파일(sensory profile) 차트이다;
도 4는 실험 샘플 및 목표 생성물에서의 향미의 관능 프로파일 차트이다;
도 5는 실험 샘플 및 비교 생성물의 거품의 관능 프로파일 차트이다;
도 6은 실험 샘플 및 비교 생성물의 거품 및 향미의 관능 프로파일 차트이다;
도 7은 실험 샘플 및 목표 생성물의 거품 높이에 관한 관능 평가의 결과를 나타내는 막대 그래프이다;
도 8은 실험 샘플 및 목표 생성물의 로스팅(roasted) 향미 속성에 관한 관능 평가를 나타내는 막대 그래프이다;
도 9는 실험 샘플 및 목표 생성물의 거품 균일성에 관한 관능 평가의 결과를 나타내는 막대 그래프이다;
도 10은 실험 샘플 및 목표 생성물의 쓴 향미 속성에 관한 관능 평가를 나타내는 막대 그래프이다;
도 11은 실험 샘플 및 목표 생성물의 비누질(soapy) 향미 속성에 관한 관능 평가를 나타내는 막대 그래프이다;
도 12는 실험 샘플 및 목표 생성물의 우유질(milky) 향미 속성에 관한 관능 평가를 나타내는 막대 그래프이다;
도 13은 실험 샘플 및 목표 생성물의 크림상(creamy) 향미 속성에 관한 관능 평가를 나타내는 막대 그래프이다;
도 14는 실험 샘플 및 비교 생성물의 거품 높이에 관한 관능 평가의 결과를 나타내는 막대 그래프이다;
도 15는 실험 샘플 및 비교 생성물의 쓴 향미 속성에 관한 관능 평가를 나타내는 막대 그래프이다;
도 16은 실험 샘플 및 비교 생성물의 통기(aerated) 거품 외관에 관한 관능 평가를 나타내는 막대 그래프이다;
도 17은 실험 샘플 및 비교 생성물의 퀴퀴한(musty) 향미 속성에 관한 관능 평가를 나타내는 막대 그래프이다;
도 18은 실험 샘플 및 비교 생성물의 우유질 향미 속성에 관한 관능 평가를 나타내는 막대 그래프이다;
도 19는 실험 샘플 및 비교 생성물의 크림상 향미 속성에 관한 관능 평가를 나타내는 막대 그래프이다;
도 20은 실험 샘플 및 비교 생성물의 비누질 향미 속성에 관한 관능 평가를 나타내는 막대 그래프이다;
도 21은 실험 샘플 및 비교 생성물에 관한 관능 데이터를 나타내는 표이다;
도 22는 실험 샘플 및 비교 생성물에 관한 관능 데이터를 나타내는 표이다;
도 23은 실험 샘플 및 비교 생성물에 관한 관능 데이터를 나타내는 표이다;
도 24는 실험 샘플 및 비교 생성물에 관한 관능 데이터를 나타내는 표이다;
도 25는 실험 샘플 및 비교 생성물에 관한 관능 데이터를 나타내는 표이다;
도 26은 실험 샘플 및 비교 생성물에 관한 관능 데이터를 나타내는 표이다;
도 27은 표 10의 샘플 DM8 내지 DM12의 크림상 및 단맛 분석 각각에 관한 관능 데이터를 나타내는 차트를 포함한다;
도 28은 표 10의 샘플 DM8 내지 DM12의 크림상 및 단맛 분석의 차트이다;
도 29는 표 12에 나타낸 샘플의 분리 속도를 나타내는 그래프이다;
도 30은 표 12에 나타낸 샘플의 분리 속도를 나타내는 그래프이다.
상세한 설명
본원에서 개시된 방법 및 제품은 유 미네랄이 강화된 액상 유제품에 관한 것이다. 한외여과에 의해 제조된 액상 유제품은 신선한 우유 제품과 다른 향미를 갖는 것으로 밝혀졌다. 한외여과는 유리하게는 물 및 락토스를 제거하지만, 한외여과는 또한 신선한 우유 제품의 신선한 유제품 향미 특색의 한 원인이 되는 우유 미네랄을 제거하는 것으로 여겨진다. 놀랍게도 유 미네랄을 사용한 강화는 신선한 유제품의 우유 향미 특색의 특징을 갖는 액상 유제품을 제공하는 것으로 밝혀졌다. 유 미네랄의 첨가는 농축 액상 유제품에 특히 적합한 것으로 밝혀졌다. 추가로, 1종의 유 미네랄을 사용한 강화는 일반적으로 향미 유익성을 제공하는데 불충분한 것으로 밝혀졌다. 환언하면, 2종 이상의 유 미네랄의 혼합물이 액상 유제품에 신선한 유제품 향미 특색을 제공하는데 필요한 것으로 밝혀졌다. 또 다른 접근법에 의해, 유 미네랄과 함께 아라비아 검의 첨가는 제품에서 신선한 유제품 향미 특색의 지각을 증가시키는데 효과적인 것으로 밝혀졌다.
본원에서 사용된 바와 같이, 용어 "유 미네랄"은 액상 유제품, 예컨대 젖소 우유에서 천연으로 발견되는 미네랄 또는 미네랄 함유 이온을 지칭한다. 예시적인 유 미네랄은, 예를 들어 나트륨, 칼륨, 마그네슘, 칼슘 및 포스페이트 이온을 포함한다. 유 미네랄은 유제품에 천연으로 존재하는 것 이외의 양으로 액상 유제품에 제공된다.
원유(raw milk)의 미네랄 함량은 각종 인자로 인해 변하지만, 전형적인 젖소 원유에 가장 풍부한 미네랄 및 이온은 시트레이트 (176 mg/100 g), 칼륨 (140 mg/100 g), 칼슘 (117.7 mg/100 g), 클로라이드 (104.5 mg/100 g), 인 (95.1 mg/100 g), 나트륨 (58 mg/100 g), 및 마그네슘 (12.1 mg/100 g)이다. 다른 미네랄, 예컨대 칼륨, 나트륨 및 마그네슘에 비해 증가된 칼슘 함량을 갖는 유 미네랄 분말이 유제품에 신선한 유제품 향미 특색을 제공하는데 특히 유리한 것으로 밝혀졌다.
한 접근법에 의해, 유 미네랄은 유제품의 약 0.1 내지 약 1.5 중량%, 또 다른 측면에서 유제품의 약 0.5 내지 약 0.75 중량%의 양으로 첨가된다.
또 다른 접근법에서, 유 미네랄은 총 단백질에 대한 유 미네랄의 특정 비를 제공하도록 유제품에 첨가된다. 총 단백질이란 유제품에 포함된 단백질의 총량을 의미한다. 카세인 및 유청은 전형적으로 젖소 우유에서 발견되는 우세한 단백질이고, 따라서 젖소 우유로부터 유래된 액상 유제품 또는 유 단백질을 포함한 임의의 유제품이다.
일부 측면에서, 유 미네랄이 첨가된 유제품은 첨가된 유 미네랄을 포함하지 않은 다른 동일한 유제품과 비교하여 감소된 떫은맛(astringency)을 특징으로 한다. 유제품은 높은 단백질 함량, 낮은 지방 함량, 및/또는 낮은 pH의 결과로서 종종 떫은 향미를 갖는다. 다른 측면에서, 유 미네랄이 첨가된 유제품은 첨가된 유 미네랄을 포함하지 않은 다른 동일한 유제품보다 덜 시큼하다는 것을 특징으로 한다. 유제품은 낮은 pH로 인해 종종 신 향미를 갖는다. 또 다른 측면에서, 유 미네랄이 첨가된 유제품은 많은 유제품에서 바람직한 증가된 크림상 또는 버터 향미를 특징으로 한다.
이론에 의해 얽매이는 것을 바라지 않으면서, 현재 유 미네랄이 첨가된 유제품의 향미 프로파일은 유제품의 다른 성분, 특히 카세인과 유 미네랄의 상호작용에 의해 변경되는 것으로 여겨진다. 추가로, 이들 상호작용은 향미 방출에 영향을 미치고, 그로 인해 액상 유제품이 체내 섭취될 때 향미 지각을 바꾸는 것으로 여겨진다. 현재 액상 유제품에 방출되는 더 많은 양의 향미가 존재하는 것으로 여겨진다. 변경된 향미 방출은 소비자에 의해 지각되는 향미 프로파일에 영향을 준다. 예를 들어, 버터 향미의 방출을 지연시키는 것은 유제품이 체내 섭취될 때 급속히 사라지는 우선하는(upfront) 버터 향미라기보다는 바람직한 오래 남는 버터 유제품 향미로서 종종 지각된다.
추가로, 1종의 유 미네랄을 사용한 강화는 일반적으로 향미 유익성을 제공하는데 불충분한 것으로 밝혀졌다. 2종 이상의 유 미네랄, 또 다른 측면에서 3종 이상의 유 미네랄의 혼합물이 일반적으로 유제품에 신선한 유제품 향미를 제공하는데 필요하다. 한 측면에서, 유제품에 첨가되는 유 미네랄은 나트륨, 칼륨, 마그네슘, 칼슘 및 포스페이트 중 적어도 2종을 포함한다. 또 다른 측면에서, 유제품에 첨가되는 유 미네랄은 나트륨, 칼륨, 마그네슘, 칼슘 및 포스페이트 중 적어도 3종을 포함한다. 또 다른 측면에서, 유제품에 첨가되는 유 미네랄은 나트륨, 칼륨, 마그네슘, 칼슘 및 포스페이트 중 적어도 4종을 포함한다. 또 다른 측면에서, 유제품에 첨가되는 유 미네랄은 나트륨, 칼륨, 마그네슘, 칼슘 및 포스페이트를 포함한다.
액상 유제품에 포함되는 유 미네랄은 각종 형태일 수 있다. 예를 들어, 유 미네랄은 액상, 분말, 겔, 에멀젼 등의 형태일 수 있고 각종 우유 제품, 우유 유도체 또는 유제품 공정으로부터 수득될 수 있다. 예를 들어, 종래의 치즈-제조 공정으로 수득된, 한외여과된 또는 나노여과된 유제품 투과액(dairy permeate), 예컨대 유청 투과액은, 우유 미네랄의 공급원으로서 사용될 수 있다. 여과된 우유 투과액은 농축되어 수분 함량을 감소시키고 액상 또는 분말의 형태로서 사용될 수 있다. 원하는 경우, 농축 투과액을 추가로 처리하여 특정의 미네랄의 함량을 증가시키고/거나 락토스 또는 락트산의 양을 감소시킬 수 있다.
상이한 미네랄 및 락토스 함량을 갖는 유 미네랄 성분은 미네랄 강화 유제품에 상이한 향미 프로파일을 제공할 수 있어 다소간의 특정의 미네랄의 양을 갖는 유 미네랄 성분이 특정의 적용 또는 제품 유형에서 바람직할 수 있는 것으로 밝혀졌다. 한 측면에서, 적은 락토스 유 미네랄 분말, 예컨대 트루칼(TRUCAL)® D7 및 옵티솔(OPTISOL)™ 1200 (글란비아(Glanbia) PLC로부터)은 농축 액상 유제품 적용에 특히 유리한 것으로 밝혀졌다. 본원에서 사용된 바와 같이, "적은 락토스"는 유 미네랄 조성물의 약 10 중량% 미만의 락토스를 의미한다. 락토스는 가열 동안 향미상실의 발생의 한 원인이 될 수 있기 때문에, 적은 락토스 유 미네랄 성분이 현재 바람직하다. 더 많은 양의 락토스는, 락토스가 액상 유제품에 과도하게 단맛 또는 다른 향미상실을 제공하지 않는 한, 특정 적용에서 허용될 수 있다.
농축 액상 유제품 내 로의 유 미네랄의 혼입
한 접근법에 의해, 증진된 신선한 유제품 특색 및 실질적으로 감소된 쿡드 특색을 갖는 농축 액상 유제품이 제공된다. 일부 측면에서, 농축 액상 유제품은 증가된 신선한 유제품 향미, 증가된 크림상 향미, 감소된 떫은맛, 감소된 초키(chalky) 향미, 및 감소된 가공 향미를 갖는다. 농축 액상 유제품은 주위 온도에서 적어도 약 6개월 동안 보관 안정성이다.
농축 액상 유제품은 일반적으로, 액상 유제품 베이스를 가열하고, 정용여과와 함께 또는 없이 한외여과를 사용하여 액상 유제품 베이스를 농축하고, 임의로 고지방 액상 유제품을 농축 액상 유제품 내로 블렌딩하고, 농축 액상 유제품을 균질화하고, 농축 액상 유제품을 균질화하기 전 및/또는 후에 유 미네랄 및 부가 성분(adjunct ingredient)을 첨가하고, 균질화 농축 액상 유제품을 약 5 이상의 F0의 멸균 값을 갖는 보관 안정성 농축 액상 유제품을 제조하는데 효과적인 온도에서 및 효과적인 시간 동안 가열하는 것을 포함하는 방법에 의해 제공된다. 놀랍게도 보관 안정성 농축 액상 유제품을 유 미네랄로 강화시키는 것은 신선한 유제품 특색의 증진된 지각을 제공하는 것으로 밝혀졌다. 한 측면에서, 액상 유제품 베이스는 전유이다. 또 다른 측면에서, 액상 유제품 베이스는 크림이다. 액상 유제품 베이스가 전유인 경우, 농축 단계 후, 고지방 액상 유제품, 예컨대 크림을 첨가하는 것이 바람직하다. 액상 유제품 베이스가 크림인 경우, 한외여과에 의한 농축은 임의적이다.
"보관 수명" 또는 "보관 안정성"은 농축 액상 유제품을 불유쾌한 방향, 외관, 맛, 점조도, 또는 입안느낌(mouthfeel)의 발생 없이 주위 온도 (즉, 약 70℉ 내지 약 75℉에서)에서 저장할 수 있는 기간을 의미한다. 게다가, 소정의 보관 수명에서 관능상 허용되는 유제품은 이취(off-odor), 향미상실, 또는 갈색화가 전혀 없을 것이다. "안정성" 또는 "보관 안정성"은 소정의 시간에서 유제품이 상기 정의된 바와 같은 불유쾌한 특성을 갖지 않고 관능상 허용되는 것을 의미한다.
적어도 일부 접근법에서, 용어 "안정성" 또는 "보관 안정성"은 또한 적어도 약 90%의 브루 회수율(Brew Recovery)을 의미한다. 브루 회수율은 주위 조건에서 복원될 때 출발 유제품 고형물과 비교하여 컵에 회수되는 유제품 고형물을 측정하는 것이다. 여기에서의 목적을 위해, 보슈 T45 타시모 음료 브루어(Bosch T45 Tassimo Beverage Brewer) 및 표준 타시모 크리머 T-디스크(Tassimo creamer T-Disc) (크래프트 푸즈(Kraft Foods))를 사용하여 브루 회수율을 측정하였다.
또 다른 측면에서, 농축 액상 유제품은 실질적으로 주위 저장 동안 겔화에 저항성이고, 100 rpm에서 스핀들(Spindle) #2를 사용하여 브룩필드(Brookfield) RV 점도계로 약 20℃에서 측정시 주위 온도에서 약 20 cP 내지 약 100 cP, 및 또 다른 측면에서 약 50 cP 내지 약 300 cP의 범위의 점도를 유지한다.
특히, 개시된 공정에 의해 제조된 농축 액상 유제품은 시판되는 멸균성에 필요한 바와 같이 약 5 이상의 멸균 값 (F0), 및 또 다른 측면에서, 약 5 내지 약 8의 멸균 값 (F0)을 달성하는데 충분한 열 가공에 노출시조차 이러한 안정성을 나타낸다. 이러한 멸균에 노출 후 조차, 안정한 농축 액상 유제품은 일반적으로 최소의 지방 및 단백질 분해를 갖고, 그 결과 황 및 질소 함유 휘발성 물질로 인해 감소된 방향 강도(intensity) 수준이 초래된다.
본질적으로 임의의 액상 유제품 베이스는 본 방법에서 사용될 수 있다. 바람직하게는, 액상 유제품 베이스는 우유가 인간이 먹는 음식의 공급원으로서 유용한 임의의 비유(lactating) 가축으로부터 기원한다. 이러한 가축은 비제한적 예로서 젖소, 물소, 기타 반추동물, 염소, 양 등을 포함한다. 그러나, 일반적으로 젖소 우유는 출발 물질의 한 공급원이다. 사용된 우유는 전유, 저지방 우유 또는 탈지유일 수 있다. 공정이 증가된 지방 함량을 갖는 안정한 농축 액상 유제품을 목표로 하기 때문에, 전유 및/또는 크림이 출발 물질의 또 다른 공급원일 수 있지만; 출발 유제품 공급원은 또한 생성된 농축 액상 유제품에서 목표 지방 수치를 얻기 위해 필요에 따라 다소의 고지방 액상 유제품 첨가와 함께 특정의 적용을 위해 필요에 따라 탈지, 저지방, 또는 감소된 지방 우유일 수 있다. 본원에서 사용된 바와 같이, "감소된 지방" 우유는 일반적으로 약 2%의 지방 우유를 의미한다. "저지방" 우유는 일반적으로 약 1%의 지방 우유를 의미하며, 한편 "무지방 우유" 또는 "탈지유"는 둘 다 약 0.2% 미만의 지방 우유를 의미한다. "전유"는 일반적으로 약 3.25% 이상의 지방 우유를 의미하고 표준화되거나 표준화되지 않을 수 있다. "우유 버터"는 일반적으로 우유 또는 크림을 버터로 제조한 후에 남아있는 잔류 제품을 의미하고 약 3.25% 이상의 지방을 함유한다. "원유"는 일반적으로 아직 열가공되지 않은 우유를 의미한다. 본원에 기재된 방법에서 사용된 우유 또는 우유 제품은 표준화되거나 표준화되지 않을 수 있다. 바람직한 우유는 젖소로부터 얻어지지만; 원한다면 인간의 체내 섭취에 적합한 기타 포유동물 우유가 사용될 수 있다. "크림"은 일반적으로 전유의 분리로부터 수득된 크림 또는 지방인 무발효 크림(sweet cream)을 지칭한다. 일반적으로, 크림은 약 32 내지 약 42%의 지방 함량, 약 3 내지 약 5%의 락토스, 및 약 2% 미만의 단백질을 갖는다.
젖소 우유는 락토스, 지방, 단백질, 미네랄 및 물뿐만 아니라, 더 소량의 산, 효소, 가스 및 비타민을 함유한다. 비록 많은 인자가 젖소 원유의 조성에 영향을 미칠 수 있지만, 이는 일반적으로 약 11 내지 약 15%의 총 고형물, 약 2 내지 약 6%의 우유 지방, 약 3 내지 약 4%의 단백질, 약 4 내지 약 5%의 락토스, 약 0.5 내지 약 1%의 미네랄, 및 약 85 내지 약 89%의 물을 함유한다. 비록 우유는 많은 유형의 단백질을 함유하지만, 이들은 일반적으로 2개의 일반적인 부류: 카세인 단백질 및 세럼(serum) 단백질로 나뉠 수 있다. 우유 염 또는 회분으로도 알려진 미네랄은 일반적으로 주 성분으로서 칼슘, 나트륨, 칼륨 및 마그네슘을 포함하고; 이들 양이온은 우유내의 포스페이트, 클로라이드 및 시트레이트와 조합할 수 있다. 우유 지방은 주로 트리글리세리드, 및 더 소량의 다양한 기타 지질로 이루어진다. 락토스 또는 유당 (4-O-β-D-갈락토피라노실-D-글루코스)은 원유에 존재하는 환원성 디사카라이드이다.
본원에서의 목적을 위해, "세럼 단백질"은 일반적으로 카세인 이외의 유장(milk plasma)의 단백질 함량을 지칭한다 (즉, 세럼 단백질은 일반적으로 유청 단백질 함량을 지칭한다). "유장"은 일반적으로 지방 함량의 제거 후에 남아있는 원유의 부분을 지칭한다. "카세인"은 일반적으로 카세인 자체 (즉, 산 카세인) 또는 그의 수용성 염, 예컨대 카세이네이트 (예를 들어, 칼슘, 소듐 또는 포타슘 카세이네이트 및 이들의 조합)를 포함한다. 본원에서 기재된 카세인 양 및 퍼센트는 카세인 및 카세이네이트의 존재하는 총량 (그의 금속 양이온 양 제외)을 기준으로 보고된다. 카세인은 일반적으로 우유 내의 인단백질 중 일부 또는 전부, 및 그들 중 어느 하나의 혼합물에 관한 것이다. 카세인의 중요한 특징은, 이것이 천연 우유에서 미셀을 형성한다는 것이다. α-카세인 (αs1-카세인 및 αs2-카세인), β-카세인, γ-카세인, κ-카세인 및 이들의 유전적 변이체를 포함하지만 이에 제한되지는 않는 많은 카세인 성분이 확인되었다.
원하는 경우, 유제품 베이스를 본원에서 기재된 방법에서 사용 이전에 희석하여, 예컨대 유제품 베이스 내의 원하는 총 고형물 함량을 달성하도록 할 수 있다. 본원에서의 목적을 위해, "총 우유 고형물" 또는 "총 고형물"은 일반적으로 지방 및 지방이 아닌 고형물(SNF) 함량의 총계를 지칭한다. "SNF"는 일반적으로 단백질, 락토스, 미네랄, 산, 효소 및 비타민의 총 중량을 지칭한다.
한 접근법에 의해, 증진된 신선한 유제품 특색 및 실질적으로 감소된 쿡드 특색을 갖는 농축 액상 유제품은 도 1에 일반적으로 나타낸 바와 같은 방법에 따라 제공된다. 이러한 예시적 공정에서, 액상 유제품 베이스 (101)를 제공하고, 이를 단계 (102)에서 임의로 균질화할 수 있고, 이어서 단계 (103)에서 액상 유제품 베이스를 저온살균하는데 효과적인 온도로 및 효과적인 시간 동안 가열한다. 한 측면에서, 가열 단계 (103)는 저온살균 단계일 수 있다. 또 다른 측면에서, 가열 단계는 예비가온 단계일 수 있고, 예컨대 미국 특허 출원 공개 번호 2007/0172548에 기재된 것이며, 이는 본원에 참조로 포함된다. 일반적으로 향미상실의 발생을 실질적으로 감소시키도록 열 처리의 길이를 최소화하는 것이 유리하다.
이어서, 가열된 액상 유제품을 단계 (104)에서 원하는 수준, 일반적으로 약 23 내지 약 30%의 총 고형물로 농축한다. 한 측면에서, 농축 단계 (104)는 한외여과를 포함한다. 또 다른 측면에서, 농축 단계 (104)는 정용여과와 조합하여 한외여과를 포함한다. 한외여과가 정용여과와 조합되는 경우, 정용여과는 전형적으로 한외여과 동안 또는 후에 수행된다. 농축 단계 (104) 후, 고지방 액상 유제품 (105)의 임의적 양을 농축 액상 유제품과 조합하여 약 9 내지 약 11%의 단백질, 약 15% 초과의 지방 (또 다른 측면에서 약 15 내지 약 18%의 지방), 및 약 1.5% 미만의 락토스 (또 다른 측면에서 약 1.0% 미만의 락토스)를 갖는 지방 강화 농축 액상 유제품을 형성시킨다.
그 다음, 지방 강화 농축 액상 유제품을 단계 (106)에서 균질화하여 균질화 지방 강화 액상 유제품을 형성시킨다. 균질화 후, 유 미네랄 (107) (예를 들어, 약 0.1 내지 약 1.0%) 및 부가 성분 (108)을 단계 (109)에서 균질화 지방 강화 액상 유제품 내로 혼합하여 안정화된 지방 강화 농축 액상 유제품을 형성시킨다. 한외여과 단계는, 열에 의해 유도된 향미 변화를 피하기 위해 한외여과 도중 온도를 제어하는 경우조차, 우유 농축물의 향미 프로파일에 큰 영향을 미친 것으로 밝혀졌다. 한외여과 (정용여과와 함께 또는 없이)로 투과액 중에 락토스 및 유 미네랄이 제거된다. 놀랍게도 유 미네랄의 첨가는 한외여과 전에 액상 유제품 베이스의 특징인 신선한 우유 향미 특색을 갖는 농축 액상 유제품을 실질적으로 복원시키는 것이 가능한 것으로 밝혀졌다.
한 접근법에 의해, 부가 성분 (108)은 1종 이상의 안정화제를 포함하여 안정화된 지방 강화 농축 액상 유제품을 형성시킨다. 임의적 다른 성분을 균질화 지방 강화 농축 액상 유제품 내로 혼합할 수 있다. 안정화된 지방 강화 농축 액상 유제품을 임의로 필요한 경우 포장 단계 (111) 이전에 멸균 단계 (110)에 적용할 수 있다. 예를 들어, 일부 접근법에서, 표준화는 농축 액상 유제품을 원하는 고체, 단백질 및/또는 지방 수준으로 희석하는 것을 포함한다.
이어서, 포장된 농축 액상 유제품을 약 5 초과의 F0 값, 및 또 다른 측면에서, 약 5 내지 약 8의 F0 값을 달성하는데 효과적인 온도에서 및 효과적인 시간 동안 열 처리 단계 (112)에 적용할 수 있다. 일부 접근법에서, 열 처리는 포장 제품을 레토르트처리(retorting)함으로써 수행한다.
일부 측면에서, 도 1의 방법에 의해 제공된 안정한 농축 액상 유제품은 약 7 내지 약 9%의 총 단백질 (또 다른 측면에서 약 8 내지 약 9%의 단백질), 약 9 내지 약 14%의 총 지방 (또 다른 측면에서 약 11 내지 약 12%의 총 지방), 및 약 1.25% 미만의 락토스 (또 다른 측면에서 약 1% 미만의 락토스)를 포함한다. 일부 접근법에서, 안정한 농축 액상 유제품은 약 0.4 내지 약 0.7의 지방에 대한 단백질 비, 또 다른 측면에서, 약 0.61 내지 약 0.75의 지방에 대한 단백질 비를 가질 수 있다. 이러한 제제로 인해, 액상 유제품은 단백질의 약 2.5배 이하만큼의 지방을 가질 수 있다. 안정한 농축 액상 유제품의 지방 및 단백질 함량은 출발 액상 유제품 베이스로부터 및 고지방 액상 유제품의 임의적 첨가 둘 다를 통해 공급된다. 한 접근법에 의해, 임의적 고지방 액상 유제품은 크림이다. 일반적으로 낮은 단백질 및 높은 지방 함량으로 인해, 개시된 농축 액상 유제품은 멸균 열 처리 후 조차 불쾌한 특색 또는 향미가 실질적으로 없는 증진된 신선한 유제품 향미 프로파일을 나타낸다.
또 다른 측면에서, 고지방 액상 유제품의 임의적 첨가는 농축 및 열 처리 공정 동안 특정된 시점에서 일어나서 열 가공 동안 및 연장된 보관 수명에 걸쳐 안정을 유지하는 농축 액상 유제품을 형성시키도록 한다. 한 접근법에서, 고지방 액상 유제품 첨가는 출발 액상 유제품 베이스를 농축한 후 그러나 균질화 및 유 미네랄 및 임의적 부가 성분의 첨가 전에 일어난다. 상기에서 확인된 것들 이외의 단계에서 고지방 액상 유제품을 첨가한 결과로 멸균 후 또는 연장된 보관 수명 동안 겔화 또는 분리되는 농축물을 초래할 수 있다.
도 2는 증진된 신선한 유제품 향미를 가진 안정한 농축 액상 유제품을 제조하기 위한 추가의 접근법을 도시한다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 출발 유제품 베이스는 크림 (201)이고, 이는 이어서 단계 (202)에서, 예를 들어 크림을 저온살균하는데 효과적인 온도에서 및 효과적인 시간 동안 가열된다. 한 접근법에 의해, 크림을 저온살균 전이든 저온살균 후이든, 그러나 두 경우 모두 한외여과 전에, 물로 희석할 수 있다. 일부 접근법에서, 물과 크림의 블렌드는 약 2:1 내지 약 4:1 및 일부 접근법에서 약 3:1의 비로 제공된다. 이어서, 가열된 크림을 단계 (203)에서, 예컨대 정용여과와 함께 또는 없이 한외여과를 사용하여 농축하여, 감소된 수준의 락토스 및 미네랄을 갖는 농축 크림 보유물을 형성시킨다. 농축 단계를 수행하여 약 2.0 내지 약 3.0%의 단백질 (또 다른 측면에서 약 2.4 내지 약 2.8%의 단백질), 약 30 내지 약 45%의 지방 (또 다른 측면에서 약 38 내지 약 42%의 지방), 약 1.5% 미만의 락토스 (또 다른 측면에서 약 1.0% 미만의 락토스), 및 약 35 내지 약 50%의 총 고형물 (또 다른 측면에서 약 38 내지 약 42%)을 포함하는 크림 보유물을 제공하도록 한다. 이어서, 크림 보유물을 단계 (204)에서 균질화하여 균질화 농축 크림을 형성시킨다. 적어도 일부 측면에서, 크림은 가열 또는 농축 이전에 사전 균질화하지 않는데, 그 이유는 이러한 변화가 최종 생성물 안정성에 영향을 미칠 수 있기 때문이다.
유 미네랄 (205) 및 부가 성분 (206)을 농축 크림에, 예컨대 혼합 단계 (207)에서, 또는 균질화 단계 (204) 전에 첨가하여 안정한 농축 액상 유제품을 형성시킬 수 있다. 원하는 경우, 유 미네랄을 부가 성분에서의 혼합과 동일하거나 상이한 단계에서 크림 보유물 내로 혼합할 수 있다. 예를 들어, 유 미네랄을 균질화 단계 (204) 이전에 그리고 부가 성분을 균질화 단계 (204) 후에 첨가할 수 있고 그 반대로도 할 수 있다. 또 다른 측면에서, 유 미네랄 및 부가 성분은 둘 다 크림 보유물을 균질화한 전후에 첨가할 수 있다. 하기에서 더 상세히 논의된 바와 같이, 약 0.10 내지 약 1.0%의 유 미네랄을 크림 보유물에 첨가한다. 일부 측면에서, 부가 성분은 약 0.2 내지 약 0.6%의 안정화제, 약 0.40 내지 약 1.6%의 적어도 1종의 입안느낌 증진제 (예를 들어, 염화나트륨)를 포함하고, 임의적 첨가제 (예를 들어, 약 0.04 내지 약 0.5%의 향미제 및 약 10 내지 약 30%의 당)를 농축 크림과 혼합할 수 있다. 한 측면에서, 안정화제는 약 25 내지 약 50%의 인산이나트륨 및 약 50 내지 약 75%의 인산일나트륨을 포함한다. 다른 접근법에서, 시트르산삼나트륨을 안정화제로서 사용할 수 있다.
이어서, 생성된 생성물을 5 이상의 F0, 또 다른 측면에서, 약 5 내지 약 8의 F0을 달성하도록 임의적 표준화 단계 (208), 포장 단계 (209), 및 가열 단계 (210) (예를 들어, 레토르트처리 단계)에 적용하여, 원하는 안정한 농축 액상 유제품을 수득할 수 있다. 한 접근법에 의해, 안정한 농축 액상 유제품은 약 1.3 내지 약 2.0%의 단백질 (또 다른 측면에서 약 1.5 내지 약 1.8%의 단백질), 약 20 내지 약 30%의 지방 (또 다른 측면에서 약 23 내지 약 27%의 지방), 약 1.5% 미만의 락토스 (또 다른 측면에서 약 1.0% 미만의 락토스), 및 약 35 내지 약 65%의 총 고형물 (또 다른 측면에서 약 44 내지 약 65%의 총 고형물)의 조성을 갖는다. 일부 접근법에서, 생성된 생성물은 또한 약 0.04 내지 약 0.1의 지방에 대한 단백질 비를 갖는다. 안정한 농축 액상 유제품 내의 지방은 바람직하게는 한외여과에 적용하는 크림 출발 물질내의 지방으로부터 공급된다.
도 1 및 도 2의 공정 단계 각각을 이제 더 상세히 기재한다. 한 측면에서, 액상 유제품을 당업계에 공지된 임의의 방법 또는 장비 (예를 들어, 재킷 반응기, 열 교환기 등)를 사용하여 저온살균하여 저온살균을 위한 원하는 온도를 달성한다. 한 접근법에 의해, 저온살균 단계는 저온살균된 유제품 베이스를 형성하기 위해 약 1 내지 약 300초 동안 약 72℃ 내지 약 95℃의 온도에서 수행한다. 다른 접근법에 의해, 저온살균은 약 18 내지 약 30초 동안 약 72℃ 내지 약 80℃에서 수행한다. 미생물 감소의 원하는 정도 및 최종 생성물의 원하는 안정성이 수득되는 한, 다른 저온살균 조건을 또한 사용할 수 있다. 그러나, 일반적으로 원하는 미생물 감소를 달성하기 위해 가능한 최저 온도 및 처리 길이를 사용하여 열에 의해 유도된 향미상실 및 우유의 갈색화를 형성할 가능성을 감소시키도록 하는 것이 바람직하다.
저온살균 단계 후, 액상 유제품 베이스를 원하는 고형물 수준으로 농축하여 농축 액상 유제품 보유물을 형성시킨다. 농축은 정용여과와 함께 또는 없이 한외여과에 의해 완료될 수 있다. 본원에서의 방법의 목적을 위해, 한외여과는 마이크로여과 및 나노여과와 같은 다른 막 농축 방법을 포함하는 것으로 여겨진다. 액상 유제품을 농축하는 마이크로여과, 한외여과 및 정용여과를 포함한 적합한 방법의 예는 미국 특허 번호 7,026,004에서 발견되며, 이 특허는 본원에 참조로 포함된다.
한 측면에서, 단백질 함량에 대해 액상 유제품 베이스를 약 2배 이상 및 또 다른 측면에서 약 4배 이상으로 농축한다. 한외여과를 사용하여, 상당한 양의 락토스 및 미네랄을 농축 단계 동안 제거한다. 한 측면에서, 액상 유제품 베이스에 존재하는 적어도 약 50%의 락토스 및 미네랄이 제거된다. 또 다른 측면에서, 적어도 약 90%의 락토스 및 미네랄이 제거된다. 농축 공정 동안 락토스의 적어도 일부를 제거하는 것이 바람직한데, 그 이유는 락토스가 가열시 바람직하지 않은 쿡드 향미 특색 및 황색화 또는 갈색화의 발생의 한 원인이 되는 것으로 밝혀졌기 때문이다. 유 미네랄의 일부를 대부분의 한외여과 공정에서 락토스와 함께 제거한다.
한 접근법에 의해, 락토스 및 미네랄의 일부가 투과액으로서 물과 함께 세공을 통해 통과할 수 있기에 충분히 큰 막 세공 크기를 사용하는 한외여과를 사용하여 농축 단계를 수행하며, 한편 보유물은 본질적으로 모든 단백질 및 지방 함량을 포함한다. 한 측면에서, 한외여과는 정량여과와 함께 수행한다. 예를 들어, 전유를 막 분리 처리에 적용하여 락토스 강화 투과액으로부터 단백질 강화 "보유물"을 분리할 수 있다. 그러나, 본원에서의 방법에 따라 가공 우유의 유형은 특히 제한되지는 않으며, 예를 들어 탈지유, 감소된 지방 우유, 전유, 저 지방 우유, 버터밀크, 크림 및 이들의 조합을 포함할 수도 있다.
한 접근법에 의해, 여과 단계는 다공성 폴리술폰-유형 막 등, 약 35 내지 약 65 psig 적용 압력, 및 약 123℉ 내지 약 140℉ (약 50℃ 내지 약 60℃)의 공정 온도를 사용하여 대략 약 10,000 내지 약 20,000 달톤의 분자량 (MW) 컷 오프를 이용할 수 있다. 한 측면에서, 락토스 및 미네랄은 약 50% 분리 속도로 막을 통과하고, 보유물은 공급 스트림에 대해 적어도 약 99%의 지방 및 단백질, 약 50%의 락토스, 및 약 50%의 유리 미네랄(free mineral)을 포함한다. 원하는 경우, 정용여과를 이용하여 보유물에서 락토스 농도를 원하는 양 미만, 예컨대 약 1.5% 미만, 및 또 다른 측면에서, 약 1.0%의 미만으로 유지할 수 있다.
일부 접근법에서, 고지방 액상 유제품을 지방 함량을 증가시키는데 효과적인 양으로 농축 액상 유제품 보유물 내로 블렌딩한다. 다른 접근법에서, 다른 유제품 또는 유제품이 아닌 지방 공급원을 첨가할 수 있다. 한 측면에서, 고지방 액상 유제품은 약 35 내지 약 44%의 지방, 및 또 다른 측면에서, 약 36 내지 약 39%의 지방을 포함한다. 한 측면에서, 고지방 액상 유제품은 크림이고, 보유물에 첨가시, 크림 강화 농축 액상 유제품을 형성한다. 한 접근법에 의해, 약 3 내지 약 57%의 크림을 농축 액상 유제품 보유물과 블렌딩하여 지방 함량을 증가시킨다. 한 측면에서, 크림은 약 32 내지 약 42%의 총 지방 함량을 갖는 무발효 크림이지만 입수용이성에 따라 기타 유형의 크림을 또한 사용할 수 있다. 다른 접근법에 의해, 출발 액상 유제품 베이스가 전유인 경우, 약 3 내지 약 34%의 크림. 임의로, 출발 액상 유제품 베이스가 탈지유라면, 약 34 내지 약 57%의 크림. 출발 액상 유제품 베이스가 2%의 우유라면, 약 20 내지 약 46%의 크림. 또 다른 접근법에 의해, 출발 액상 유제품 베이스가 크림인 경우, 임의로 약 30% 이하의 크림을 농축 액상 유제품 보유물에 첨가할 수 있지만, 일반적으로는 어떤 추가의 크림 첨가도 필요하지는 않다. 원하는 경우, 적절한 양의 크림 또는 기타 고지방 액상 유제품을 농축 액상 유제품 보유물에 첨가하여 필요한 경우 최종 농축 액상 유제품 내의 원하는 양의 지방, 단백질, 총 고형물 또는 유 미네랄을 제공할 수 있다.
상기에서 언급된 바와 같이, 크림 첨가 시점이 멸균 후 생성되는 농축 액상 유제품의 안정성에 영향을 미칠 수 있는 것으로 밝혀졌다. 한 접근법에 의해, 농축 후 및 균질화 전뿐만 아니라, 부가 성분의 첨가 전에 크림을 액상 유제품 내로 블렌딩하는 것이 바람직하다. 공정에서 상이한 시점에, 예컨대 농축 이전 또는 균질화 후에서의 크림의 첨가 결과로 겔화 또는 분리되는 농축물을 초래할 수 있다.
추가로, 농축 단계 이전에 첨가되는 경우, 고지방 액상 유제품은 액상 유제품 베이스와 함께 한외여과에 적용될 것이다. 이러한 방식으로, 한외여과는 고지방 액상 유제품으로부터의 미네랄 및 기타 천연 당을 제거할 가능성이 있을 것이고, 그로 인해 농축 액상 유제품 내의 미네랄 및 천연 당의 양이 감소하여 아마 생성물의 향미에 영향을 미칠 것이다. 필요한 경우, 부가 성분은 출발 물질을 기준으로 그에 따라 조정될 수 있을 것이다.
일부 접근법에서, 크림은 농축 액상 유제품 보유물과의 블렌딩 이전에 균질화되지 않는다. 크림의 이러한 사전 균질화의 결과 일반적으로 레토르트처리시 겔화되거나 2개 이상의 상으로 분리되는 농축 음료를 초래하는 것으로 밝혀졌다. 이론에 의해 제한되는 것을 바라지 않으면서, 크림을 사전 균질화하는 것은 덜 안정한 에멀젼을 초래하는데, 그 이유는 크림이 일반적으로 추가로 유화하거나 본래의 크림 지방 액적 크기(droplet size) 분포를 감소시키는데 불충분한 단백질을 갖기 때문인 것으로 여겨진다. 예를 들어, 전형적인 크림 생성물은 약 40 내지 약 46%의 총 고형물, 약 35 내지 약 41%의 지방, 및 약 1.5 내지 약 2.5%의 단백질을 포함한다. 예를 들어, 크림이 사전 균질화되는 경우 최종 생성물에서 상 분리의 속도 및 레토르트처리 겔화를 증가시킬 수 있는 지방 액적의 플록(floc)을 초래할 증가된 확률이 있는 것으로 여겨진다.
농축 단계 후, 농축 액상 유제품 보유물을 임의로 균질화 전에 칠링하여 균질화 액상 유제품을 형성시킬 수 있다. 한 접근법에 의해, 균질화는 일 또는 다다단계로 수행할 수 있다. 예를 들어, 한 비제한적 접근법에서, 제1 균질화 단계는 약 1,500 내지 약 8,000 psi (일부 접근법에서, 약 2,000 내지 약 4,000 psi) 그리고 제2 단계는 약 100 내지 약 800 psi (및 일부 접근법에서 약 200 내지 약 400 psi)에서 수행할 수 있다. 균질물은 포장 작업으로 즉시 옮기지 않을 경우 냉각시킬 수 있다. 예를 들어, 균질물은 표준 균질화기의 플레이트 가열 교환기의 재생 및 냉각 구역을 통해 유동됨에 따라 냉각될 수 있다. 우유 제품에 적용가능한 기타 균질화 공정을 사용할 수도 있지만; 더 높은 균질화 압력의 결과로 일반적으로 겔화 또는 분리된 최종 생성물이 초래되는 것으로 밝혀졌다. 이론에 의해 제한되는 것을 바라지 않으면서, 더 높은 균질화 압력의 결과로 균질물은 더 높은 충돌 빈도로 인해 더 다수의 작은 입자와 동시에 액적의 후속적인 결합의 가능성을 갖게 되며, 이로써 궁극적으로는 겔화 확률을 더 상승시키는 것으로 여겨진다.
또한, 이론에 의해 제한되는 것을 바라지 않으면서, 고지방 액상 유제품에 의해 공급된 첨가된 지방은, 연장된 보관 수명뿐만 아니라 멸균 공정 후 안정성을 유지하기 위해 액상 유제품 베이스로부터 단백질과 회합된 지방 입자를 생성하는 균질화를 필요로 하는 것으로 여겨진다. 따라서, 일반적으로, 최종 생성물 안정성을 향상시키기 위해서는 균질화액에 존재하는 단백질이 풍부한 보유물에 첨가한 후에 고지방 액상 유제품의 지방 액적 크기를 감소시키는 것이 바람직하다. 예를 들어, 균질화는 고지방 액상 유제품으로부터 지방 액적 크기 분포를 감소시켜 임의의 레토르트 처리 후 분리를 지연시킬 뿐만 아니라, 단백질 계면으로 각각의 지방 액적을 코팅할 수도 있으며, 이로써 모든 지방 액적이 첨가제 및 후속의 레토르트 조건과 더욱 일관하여 및/또는 균일하게 거동할 수 있게 될 것으로 여겨진다. 더욱이, 유화 단백질이 풍부하게 존재하는 보유물 내에서의 고지방 액상 유제품의 균질화로 인해, 최소의 플록형성(flocculation)과 함께 단일 지방 액적들이 생성될 것이다. 불충분한 단백질 함량의 결과로, 플록형성된 액적을 생성하는 경향이 증가된다. 플록형성된 액적은, 레토르트처리 동안 또는 후에, 상 분리뿐만 아니라 겔 형성을 촉진할 가능성이 더 크다.
유 미네랄이 강화된 액상 유제품이 제공되며, 여기서 유 미네랄은 액상 유제품에서의 단백질에 대한 미네랄의 특정 비를 제공하는데 효과적인 양으로 포함된다. 단백질에 대한 미네랄 비는 액상 유제품 내의 미네랄의 총량 및 단백질의 총량 (즉, 첨가된 미네랄뿐만 아니라 유제품의 모든 성분으로부터 유래된 것들을 포함)을 포함한다. 한 접근법에 의해, 액상 유제품에 첨가되는 유 미네랄의 양은 액상 유제품 베이스가 크림인지 또는 전유와 크림의 조합물인지의 여부에 따라 달라질 수 있다. 유 미네랄의 예시적 양은 하기에 기재된다.
균질화 전이든 후든, 유 미네랄 및 부가 성분을 농축물에 첨가한다. 한 측면에서, 약 0.1 내지 약 1.5%의 유 미네랄을 농축물에 첨가할 수 있다. 단백질에 대한 미네랄 비는 유제품 내의 미네랄의 총량 및 단백질의 총량 (즉, 첨가된 미네랄뿐만 아니라 유제품의 모든 성분으로부터 유래된 것들을 포함)을 포함한다는 점을 주목한다.
크림 유제품 베이스로 제조된 농축물의 경우, 유 미네랄을 단백질 mg당 약 0.017 mg 내지 약 0.0264 mg 칼륨, 또 다른 측면에서 단백질 mg당 약 0.018 mg 내지 약 0.0264 mg 칼륨, 및 또 다른 측면에서 단백질 mg당 약 0.02 mg 내지 약 0.0264 mg 칼륨의 양으로 포함시킬 수 있다.
크림 유제품 베이스로 제조된 농축물의 경우, 유 미네랄을 단백질 mg당 약 0.008 mg 내지 약 0.0226 mg 마그네슘, 또 다른 측면에서 단백질 mg당 약 0.010 mg 내지 약 0.0226 mg 마그네슘, 및 또 다른 측면에서 단백질 mg당 약 0.015 내지 약 0.0226 mg 마그네슘의 양으로 포함시킬 수 있다.
크림 유제품 베이스로 제조된 농축물의 경우, 유 미네랄을 단백질 mg당 약 0.122 mg 내지 약 0.3516 mg 칼슘, 또 다른 측면에서 단백질 mg당 약 0.159 mg 내지 약 0.3516 mg 칼슘, 및 또 다른 측면에서 단백질 mg당 약 0.232 내지 약 0.3516 mg 칼슘의 양으로 포함시킬 수 있다.
크림 유제품 베이스로 제조된 농축물의 경우, 유 미네랄을 단백질 mg당 약 0.199 mg 내지 약 0.5394 mg 포스페이트, 또 다른 측면에서 단백질 mg당 약 0.253 mg 내지 약 0.5394 mg 포스페이트, 및 또 다른 측면에서 단백질 mg당 약 0.361 내지 약 0.5394 mg 포스페이트의 양으로 포함시킬 수 있다.
한 접근법에 의해, 유 미네랄은 크림 유제품 베이스로 제조된 농축물에 상기한 양으로 상기 열거된 유 미네랄 중 적어도 2종을 제공하는 양으로 포함된다. 또 다른 접근법에서, 유 미네랄은 농축물에 상기한 양으로 상기 열거된 유 미네랄 중 적어도 3종을 제공하는 양으로 포함된다. 또 다른 접근법에서, 유 미네랄은 농축물에 상기한 양으로 칼륨, 칼슘, 포스페이트 및 마그네슘 모두를 제공하는 양으로 포함된다.
전유 및 크림 유제품 베이스로 제조된 농축물의 경우, 유 미네랄을 단백질 mg당 약 0.0040 mg 내지 약 0.0043 mg 칼륨, 및 또 다른 측면에서 단백질 mg당 약 0.0041 mg 내지 약 0.0043 mg 칼륨의 양으로 포함시킬 수 있다.
전유 및 크림 유제품 베이스로 제조된 농축물의 경우, 유 미네랄을 단백질 mg당 약 0.0018 mg 내지 약 0.0025 mg 마그네슘, 및 또 다른 측면에서 단백질 mg당 약 0.0020 mg 내지 약 0.0025 mg 마그네슘의 양으로 포함시킬 수 있다.
전유 및 크림 유제품 베이스로 제조된 농축물의 경우, 유 미네랄을 단백질 mg당 약 0.0347 mg 내지 약 0.0447 mg 칼슘, 및 또 다른 측면에서 단백질 mg당 약 0.0375 mg 내지 약 0.0447 mg 칼슘의 양으로 포함시킬 수 있다.
전유 및 크림 유제품 베이스로 제조된 농축물의 경우, 유 미네랄을 단백질 mg당 약 0.0897 mg 내지 약 0.1045 mg 포스페이트, 및 또 다른 측면에서 단백질 mg당 약 0.0940 mg 내지 약 0.1045 mg 포스페이트의 양으로 포함시킬 수 있다.
한 접근법에 의해, 유 미네랄은 전유 및 크림 유제품 베이스로 제조된 농축물에 상기한 양으로 상기 열거된 유 미네랄 중 적어도 2종을 제공하는 양으로 포함된다. 또 다른 접근법에서, 유 미네랄은 농축물에 상기한 양으로 상기 열거된 유 미네랄 중 적어도 3종을 제공하는 양으로 포함된다. 또 다른 접근법에서, 유 미네랄은 농축물에 상기한 양으로 칼륨, 칼슘, 포스페이트 및 마그네슘 모두를 제공하는 양으로 포함된다.
농축물은 1종 이상의 칼륨, 마그네슘, 칼슘 및 포스페이트의 블렌드를 포함할 수 있지만, 농축물은 또한 상기한 양의 유 미네랄의 임의의 조합을 포함할 수 있음이 인식되어야 한다. 일반적으로, 신선한 유제품 향미를 제공하기 위해 상기한 양 중 어느 하나로 2종 이상의 칼륨, 마그네슘, 칼슘 및 포스페이트를 포함시키는 것이 바람직하다.
그 결과로부터, 단백질은 고분자 전해질이고, 다양한 미네랄에 대해 한정된 수의 결합 부위를 가지며, 따라서 미네랄 결합의 정도를 규정함이 인식될 것이다. 단백질-단백질 상호작용 (예를 들어, 응집 상태) 및 표면 전하는 미네랄 결합의 정도뿐만 아니라 미네랄 유형에 의해 영향을 받는다. 단백질 응집 상태를 변화시키는 것은 임의의 단백질-결합 방향 화합물의 방출뿐만 아니라 입안느낌 지각을 조절하는 것으로 알려져 있다.
또 다른 접근법에서, 부가 성분은 약 0.1 내지 약 0.6%의 아라비아 검, 또 다른 측면에서 약 0.2 내지 약 0.5%의 아라비아 검을 포함할 수 있다. 놀랍게도 첨가된 유 미네랄과 함께 아라비아 검을 포함시키면 농축 액상 유제품의 신선한 유제품 향미를 추가로 향상시키는 것으로 밝혀졌다.
또 다른 접근법에서, 부가 성분은 안정화제, 예컨대 카오트로픽제(chaotropic agent), 칼슘-결합 완충제, 또는 저장 동안 농축 액상 유제품의 겔화 또는 분리를 저지하기 위해 칼슘을 효과적으로 결합시키는 기타 안정화제 등을 포함할 수 있다. 이론에 의해 제한되는 것을 바라지 않으면서 그리고 미국 특허 번호 7,026,004에 상세히 설명된 바와 같이, 현재 칼슘-결합 안정화제는 후속 멸균 이전에 저장하는 동안 액상 유제품의 겔화 또는 분리를 저지하는 것으로 여겨진다. 일반적으로, 칼슘을 결합시키는 임의의 완충제 또는 카오트로픽제 또는 안정화제가 사용될 수 있다. 적합한 칼슘-결합 완충제, 안정화제 및 카오트로픽제의 예는 시트레이트 및 포스페이트 완충제, 예컨대 인산일나트륨, 인산이나트륨, 인산이칼륨, 시트르산이나트륨, 시트르산삼나트륨, EDTA 등뿐만 아니라 이들의 혼합물을 포함한다.
한 접근법에서, 안정화제는 인산일나트륨과 인산이나트륨의 조합물을 포함한다. 이러한 안정화제 조합물의 효과적인 양은 일반적으로 출발 물질로서 사용되는 특정의 액상 유제품, 원하는 농도, 농축 후 첨가된 크림의 양, 및 사용된 특정의 안정화제의 칼슘 결합 능력에 의존된다. 그러나, 일반적으로, 지방 강화 농축 액상 유제품의 경우, 약 25 내지 약 50%의 인산일나트륨 및 약 75 내지 약 50%의 인산이나트륨을 포함하는 약 0.2 내지 약 1.0%의 안정화제가 농축 액상 유제품을 안정화시키는데 효과적이다. 한 접근법에 의해, 인산일나트륨 대 인산이나트륨의 비는 안정한 농축물을 형성시키기 위해 약 50:50 내지 약 75:25의 범위이다. 한외여과된 전유 및 크림 첨가와 함께, 이 범위 밖의 안정화제 비율은 일반적으로 멸균 후에 겔화 또는 분리된 농축물을 형성시킨다. 일부 접근법에서, 100%의 시트르산삼나트륨이 안정화제이다.
기타 임의적 성분이 또한 부가 성분에 포함될 수 있다. 한 접근법에 의해, 입안느낌 증진제, 향미제, 당 및 기타 첨가제를 또한 특정의 적용을 위해 요망에 따라 첨가할 수 있다. 예를 들어, 적합한 입안느낌 증진제는 염화나트륨, 염화칼륨, 황산나트륨 및 이들의 혼합물을 포함한다. 바람직한 입안느낌 증진제는 염화나트륨 및 염화칼륨뿐만 아니라 이들의 혼합물을 포함한다. 한 측면에서, 입안느낌 증진제는 염화나트륨이다. 안정성이나 입안느낌 특성에 상당한 부정적인 영향을 미치지 않는 한, 향미제 및 기타 첨가제, 예컨대 당, 감미제 (천연 및/또는 인공), 유화제, 지방 모방체(fat mimetic), 말토덱스트린, 섬유, 전분, 검, 및 효소-처리된, 배양된, 천연 및 인공 향미제 또는 향미 추출물을 첨가할 수 있다. 한 측면에서, 농축물은 약 5 내지 약 30%의 당, 예컨대 수크로스를 포함한다.
유 미네랄 및 임의의 부가 성분의 첨가 후, 이어서 혼합물을 멸균하여 안정한 농축 액상 유제품을 형성시킨다. 바람직하게는, 레토르트 조건을 사용하여 멸균을 수행한다. 임의로, 목표 농도를 충족하기 위해 농축 액상 유제품을 희석하는 것이 필요한 경우, 멸균 이전에 희석을 완수하는 것이 일반적으로 바람직하다. 바람직하게는, 액상 유제품을 포장하고, 밀봉한 다음, 임의의 적합한 장비에서 멸균 온도에 적용한다. 일반적으로 멸균은 통상적인 멸균성을 위해 요구되는 바와 같이 5 이상의 F0, 및 또 다른 측면에서, 약 5 내지 약 8의 F0을 달성하는데 효과적인 시간 및 온도 조건하에 수행한다. 멸균 공정은 전형적으로 멸균 온도 도달(come-up) 시간 또는 가열 시간, 유지 시간 및 냉각 시간을 포함한다. 멸균 온도 도달 시간 동안, 약 118℃ 내지 약 145℃의 온도가 약 1초 내지 약 30분 동안 달성된다. 이어서, 약 1.5초 내지 약 15분 동안 약 118℃ 내지 약 145℃에서 온도를 유지한다. 이어서, 약 10분 이하 내에 온도를 약 25℃ 미만으로 냉각한다. 바람직하게는 표피(skin) 형성을 최소화하기 위해 멸균 동안 샘플을 온화하게 (예를 들어, 용기를 회전시킴으로써) 교반한다.
전반적인 열 처리 (이 경우에, 가열 후에 농축, 농축 및 멸균)를 제어하여 안정한 농축 액상 유제품을 제조하며, 한편 약 5 이상의 F0, 또 다른 측면에서 약 5 내지 약 8의 F0, 및 주위 온도 조건하에 적어도 약 6개월의 보관 수명을 달성한다. 멸균 정도 또는 멸균 값 (F0)은 유제품을 특정의 온도에 적용하는 시간을 기준으로 하고, 가공 동안에 제품이 겪게 되는 모든 열 처리의 누적이다. 그 결과, 각종 가공 조건을 통해 원하는 멸균 값이 달성될 수 있다. 본원에서 사용된 열 처리는 농축 우유를 약 5 이상의 F0, 또 다른 측면에서 약 5 내지 약 8의 F0으로 멸균하는데 효과적이다. 열 공정을 위한 식품의 가장 느린 가열점 속도 곡선 동안에 시간-온도 데이터의 그래프 적분을 사용하여 멸균 공정을 위한 멸균 값을 측정할 수 있다. 이러한 그래프 적분으로 제품에 제공된 총 치사율을 수득한다. 그래프 방법을 사용하여 원하는 F0을 달성하는데 필요한 가공 시간을 계산하기 위해, 식품의 가장 느린 가열 위치에서 열 침투 곡선 (즉, 온도 대 시간의 그래프 플롯(graphical plot))이 필요하다. 이어서, 가열 플롯을 작은 시간 증분으로 세분하고, 각각의 시간 증분에 대한 산술 평균 온도를 계산하고, 이를 사용하여 하기 식을 사용하여 각각의 평균 온도에 대한 치사율 (L)을 결정한다:
L = 10(T-121)/z
상기 식에서,
T = 작은 시간 증분에 대한 산술 평균 온도 (℃);
z = 특정의 미생물에 대한 표준화 값; 및
L = 온도 T에서 특정의 미생물의 치사율.
그 다음, 하기 식을 사용하여, 각각의 작은 시간 증분에 대해 상기에서 계산된 치사율 값에 시간 증분을 곱한 다음 합하여 멸균 값 (F0)을 수득한다:
F0 = (tT1)(L1) + (tT2)(L2)+ (tT3)(L3)+ …
상기 식에서,
tT1, tT2, … = 온도 T1, T2, …에서의 시간 증분;
L1, L2, … = 시간 증분 1, 시간 증분 2, … 에 대한 치사율 값; 및
F0 = 121℃에서 미생물의 멸균 값.
침투 곡선이 일단 만들어지면, 임의의 온도에서의 공정 소요 시간의 길이를 121℃ (250℉)의 기준 온도에서의 균등한 공정 소요 시간으로 전환시킴으로써, 공정에 대한 멸균 값 F0을 산출할 수 있다. 멸균 값의 계산은 일반적으로 문헌 [Jay, "High Temperature Food Preservation and Characteristics of Thermophilic Microorganisms," in Modern Food Microbiology (D,R. Heldman, ed,), ch, 16, New York, Aspen Publishers (1998)]에 기재되어 있고, 이 문헌은 그 전문이 본원에 참조로 포함된다.
상기에서 언급된 바와 같이, 전형적인 멸균 공정은 단백질을 분해하고 향미 및/또는 방향에 부정적인 영향을 미칠 수 있는 미량의 황 및/또는 질소 함유 휘발성 화합물을 형성시킨다. 한편, 본원에서의 제제화 및 공정은 감소된 양의 이러한 화합물을 형성시키고, 그 결과 신선한 유제품 향미를 향상시켰다. 예를 들어, 약 9% 미만의 총 단백질을 갖는 본원에서 생성되는 안정한 농축 액상 유제품은 일반적으로 황 및/또는 질소 함유 휘발성 물질의 감소된 생성으로 인해 감소된 황 및/또는 질소 방향 강도를 나타낸다.
사용된 포장 기술은, 적용가능한 보관 수명에 충분한 유제품의 온전함을 보존하는 한, 특별히 제한되지는 않는다. 예를 들어, 우유 농축물을 유리병 또는 박공지붕 모양의 용기(gable-top carton) 등에서 멸균 또는 레토르트처리할 수 있고, 이는 충전되고, 밀봉된 다음, 열 처리된다. 또한, 유제품을 통상적인 백-인-박스(bag-in-box) 용기 또는 토트(tote)에서와 같이 다량으로 포장할 수 있다. 한 실시양태에서, 사전-멸균된 병 또는 호일로 안을 댄 박공지붕 모양의 용기 물질을 사용할 수 있다. 또한, 연장된 보관 수명 (ESL) 또는 방부 포장 시스템으로 표시된 식품 포장 시스템을 사용할 수 있지만, 본원에서의 방법은 이에 제한되지는 않는다. 유용한 식품 포장 시스템은 유동성 식품 제품, 특히 우유 제품 및 과일 주스에 적용되거나 적용가능한 통상적인 시스템을 포함한다. 단백질 카세인 및 베타-락토글로불린의 열에 의해 유도된 응집으로 인해 전형적으로 형성되는 우유 표면 상의 "표피" 형성을 최소화하기 위해 멸균 동안 샘플을 온화하게 (예를 들어, 용기를 회전시킴으로써) 교반할 수 있다. 또한, 유제품을 탱커 트럭 또는 기동차 탱커를 통해 벌크 형태로 적재하고 운반할 수 있다.
비록 농축 액상 유제품의 연장된 보관 수명을 달성하기 위해 요구되지는 않지만, 공정 중단의 경우에 및/또는 추가의 보관 수명 향상을 위해 저온살균 및/또는 초고온 (UHT) 절차를 또한 수행할 수 있다. 한 접근법에 의해, UHT 제품을 초저온살균한 다음, 멸균된 용기에 포장한다. 예를 들어, 공정을 계속하기 전에 장기간 (예를 들어, 약 하루 초과) 동안 한외여과/정용여과 생성물을 유지하고자 할 경우, 한외여과 생성물의 저온살균을 행할 수 있다. 원하는 경우, 저온살균이 최종 생성물의 안정성 또는 입안느낌에 좋지 않은 영향을 미치지 않는 한, 공정에서의 중간체 생성물을 저온살균할 수 있다.
한 접근법에서, 안정한 농축 액상 유제품은 임의의 수의 음료 제조 기계에서 사용되는 카트리지 또는 포드(pod)에서 밀봉될 수 있다. 용도 및 음료 제조 기계의 예는 그 전문이 본원에 참조로 포함되는 미국 특허 번호 7,640,843에서 찾아볼 수 있다. 액상 유제품을 적은 양으로 포장하고 저장할 수 있으면서, 또한 우유-향미의 음료를 제조하는 음료 제조 기계로부터 분배하고 희석하기에 적합하기 때문에, 액상 유제품의 농축 계수는 유리하다.
예를 들어, 카푸치노-유형 음료에서 소비자가 원하는 진짜로 보이는 거품투성이의 우유-기재 거품을 생성시키기 위해 농축 액상 유제품의 카트리지를 사용할 수 있다. 앞서 논의된 방법에 따른 단백질에 대한 지방 비 및 특정된 크림 첨가 시점은 백색화된 커피 제품, 예컨대 카푸치노, 라떼 등을 형성시키기에 적합한 증진된 신선한 유제품 특색을 가진 농축 액상 유제품을 형성시킨다. 예를 들어, 또한, 안정한 농축 우유의 카트리지가, 약 2 bar 미만의 압력을 사용하여 미국 특허 번호 7,640,843에 기재된 바와 같은 저압 제조 기계 및 카트리지를 사용하여 거품을 내는데 적합할 수 있다.
또 다른 접근법에 의해, 안정한 미네랄 강화 농축 액상 유제품을 사용하여 유제품 음료를 형성시킬 수도 있다. 예를 들어, 안정한 농축 액상 유제품을 물과 같은 수성 매질과 혼합함으로써 음료를 형성시킬 수 있다. 또한, 형성된 유제품 음료를 미국 특허 번호 7,640,843에 기재된 바와 같은 카트리지를 통해 수성 매질을 통과시켜 희석 음료를 형성시킴으로써 안정한 농축 액상 유제품을 함유하는 상기 카트리지로부터 분배할 수 있다. 이러한 한 예에서, 안정한 미네랄 강화 농축 액상 유제품을 약 1:1 내지 약 9:1의 비로 수성 매질과 혼합하거나 희석하여 유제품 음료를 형성시킬 수 있다.
본원에서 기재된 농축 액상 유제품의 이점 및 실시양태는 하기 실시예에 의해 더욱 예증되지만; 이들 실시예에서 인용된 특정의 조건, 공정 계획, 물질, 및 그의 양뿐만 아니라, 기타 조건 및 세부사항이 본 방법을 과도하게 한정하는 것으로 해석해서는 안된다. 달리 나타내지 않는 한 모든 퍼센트는 중량 기준이다.
실시예
실시예 1
유 미네랄의 첨가가 우유 농축물에서 유제품 지각에 미치는 영향을 평가하기 위해 실험을 수행하였다. 출발 기재로서 크림을 이용하여 도 2에 기재된 공정에 따라 샘플을 제조하였다. 18초 동안 171℉에서 크림을 저온살균 (예비가온)한 다음, 22%의 총 고형물 함량이 되도록 물로 1:1 희석하였다. 그 다음, 희석된 크림을 125℉에서 10 kDa 나선형으로 감긴 막에 의해 약 2.0X의 농도로 정용여과와 함께 한외여과하여 45.03%의 총 고형물, 42.8%의 지방, 2.35%의 단백질, 및 1% 미만의 락토스를 갖는 보유물을 생성시켰다. 그 다음, 보유물을 4000/400 psi에서 균질화하고, 45℉ 미만으로 냉각하고, 이후에 물과 혼합하여 총 고형물을 표준화하였다. 부가 성분을 120℉의 온도에서 보유물과 블렌딩한 후에 T-디스크 내로 충전하고 밀봉하였다. 유 미네랄 첨가 범위에 관해서는 표 1을 참조한다. 그 다음, T-디스크를 8분 동안 254℉에서 레토르트처리하였고, 이는 8의 F0에 이르는데 효과적이었다. 그 다음, 유 미네랄을 첨가하고 생성물을 특성화하였다. 결과를 하기 표 1에 제시하였다. 적은 락토스 함량 (10% 미만)을 갖는 유 미네랄 성분이 가장 양호한 신선한 유제품 향미 프로파일을 제공하였다.
Figure 112014072590912-pct00001
실시예 2
250 lb의 크림을 250 lb의 물에 희석함으로써 크림 유제품 베이스를 제조하였다. 희석 이전에 크림은 41.9%의 총 고형물, 36.14%의 지방, 1.93%의 단백질, 2.2%의 락토스, 5.74%의 지방이 아닌 고형물 (SNF), 및 약 0.05의 지방에 대한 단백질 비를 포함하였다. 그 다음, 희석된 크림을 125℉에서 10 kd 나선형으로 감긴 막에 의해 ~2.0X의 농도로 정용여과와 함께 한외여과하여 43.4%의 총 고형물, 40.61%의 지방, 2.61%의 단백질, 약 0.5%의 락토스, 0.51%의 SNF, 및 0.06의 지방에 대한 단백질 비를 갖는 크림 보유물을 수득하였다. 유 미네랄 성분을 크림 보유물에 첨가하고 향미에 미치는 영향에 대해 평가하였다. 균질화 압력, 염, 미네랄, 및 아라비아 검 함량은 표 3 및 4에 열거된 바와 같이 다양하였다.
크림 유제품 베이스에 첨가되는 유 미네랄을 함유하는 각종의 시판 성분을 하기 표 2에 나타낸 바와 같이 함량 (달리 특정되지 않는 한 % 기준)에 대해 평가하였다.
샘플 144 내지 152를 제조하여 크림 베이스에 유 미네랄 및 아라비아 검을 첨가하는 효과를 분석하였다. 샘플 145 내지 147는 트루칼® D7 (글란비아)을 유 미네랄 공급원으로서 포함하였는데, 샘플 145는 0.25%의 유 미네랄 공급원을 포함하고, 샘플 146은 0.5%의 유 미네랄 공급원을 포함하고, 샘플 147은 1.0%의 유 미네랄 공급원을 포함하였다. 샘플 151 및 152는 카폴락(CAPOLAC)® (아를라(ARLA))을 유 미네랄 공급원으로서 포함하였는데, 샘플 151은 0.25%의 유 미네랄 공급원을 포함하고, 샘플 152는 0.5%의 유 미네랄 공급원을 포함하였다. 샘플 144 내지 154의 평가에서, 유 미네랄의 첨가는 대조군에 비해 신선한 유제품 향미를 증가시켰고 첨가된 유 미네랄의 양을 증가시키는 것은 대조군에 비해 바디(body) 및 입안느낌에 그다지 영향을 미치지 않은 것으로 관찰되었다. 추가로, 아라비아 검의 첨가는 유제품 향미에 영향을 미치지 않았지만, 대조군에 비해 바디 및 입안느낌에 영향을 미치는 것으로 관찰되었다.
샘플 163 내지 170을 제조하여 유 미네랄, 아라비아 검 및 첨가된 수크로스 형태의 당의 함량을 달리하는 것의 영향을 분석하였다. 샘플 163 내지 168은 0.5% 또는 1%의 트루칼® D7 (글란비아)을 포함하였다. 샘플 169 및 170은 0.5%의 카폴락® (아를라)을 0.5% 트루칼® D7 (글란비아) 이외에도 유 미네랄의 공급원으로서 포함하였다. 샘플 163 내지 170에 관한 관능적 관찰은 표 3에서 볼 수 있다.
샘플 171 내지 176을 제조하여 염, 유 미네랄, 아라비아 검 및 당의 영향을 분석하였다. 샘플 171 내지 176에 관한 관능적 관찰은 표 3에서 볼 수 있다.
샘플 235 내지 237을 제조하여 락토스를 제거하기 위한 한외여과 동안 다양한 수준의 정용여과 세척의 영향을 분석하였다. 특히, 샘플 235는 단지 한외여과에 적용하고, 샘플 236은 한외여과 동안 1회의 정용여과에 적용하고, 샘플 237은 한외여과 동안 2회의 정용여과에 적용하였다. 샘플 237은 첨가 전에 농축물 내에 최저 수준의 출발 미네랄을 가졌고, 샘플 236은 첨가 전에 농축물 내에 더 높은 수준의 출발 물질을 가졌고, 샘플 C235는 첨가 전에 농축물 내에 최고 수준의 출발 물질을 가진 것으로 관찰되었다. 이들 결과는 유 미네랄이 유제품 향미에 영향을 주고; 그 영향은 샘플 237에서 가장 강력하며, 이는 샘플 235 및 236에 비해 베이스 농축물 내에 최저의 출발 미네랄 함량을 가진 것을 나타내는 것으로 보인다.
샘플 244B, 248 및 249를 제조하여 추가 수준의 유 미네랄이 향미 부가에 미치는 영향을 분석하였다. 샘플 248 및 249에 비해 바람직한 샘플 244B (표 4에서의 관능적 주석(comment)을 참조)는, 시판 제이콥스(JACOBS)® 라떼(Latte)에 의해 나타내어진 EU 대조군에 가장 근접한 향미가 일치되는 것으로 밝혀졌다.
샘플 TK MC 및 TK M1 내지 TK M5를 제조하여 상기한 바와 같이 제조되지만 26%의 첨가된 당을 갖는 농축 액상 유제품에의 다양한 유 미네랄 공급원의 포함을 분석하였다. 이들 샘플에 관한 관능적 관찰은 표 4에서 볼 수 있다. TK M5는 이들 설정에서 모든 샘플의 가장 바람직한 관능적 특성을 갖는 것으로 나타났다.
샘플 MIN 1 내지 MIN 25를 제조하여 12%의 첨가된 당을 갖는 농축 액상 유제품 베이스에의 다양한 유 미네랄 공급원의 포함을 분석하였다. 샘플과 고정(fixed) 당, 염, 유제품 고형물 및 아라비아 검을 2종의 상이한 유 미네랄 성분인 옵티솔 1200 (글란비아) 및 아비셀(Avicel)의 비교를 위한 베이스로서 이용하였다. 이들 샘플에 관한 관능 평가는 표 4에서 볼 수 있다.
Figure 112014072590912-pct00002
Figure 112014072590912-pct00003
Figure 112014072590912-pct00004
Figure 112014072590912-pct00005
Figure 112014072590912-pct00006
Figure 112014072590912-pct00007
Figure 112014072590912-pct00008
Figure 112014072590912-pct00009
Figure 112014072590912-pct00010
Figure 112014072590912-pct00011
실시예 3
성분 및 가공 단계 둘 다의 변화가 농축 액상 유제품의 향미에 어떻게 영향을 주는지 검토하기 위해 추가 실험을 수행하였다. 샘플을 하기 일반 공정에 따라 제조하였다: 신선한 전유를 표 5에 제공된 초기 열 처리 온도 및 시간에서 가열한 다음, 전유를 한외여과를 사용하여 농축하고, 크림을 표 5에 제공된 목표 단백질 대 지방 (P:F) 비로 보유물 내로 혼합한 다음, 혼합물을 열거된 압력에서 균질화하였다. 유 미네랄, 물 및 기타 부가 성분을 균질화 후 첨가하고, 최종 생성물을 표 6에서 열거된 시간 동안 123℃에서 레토르트처리하였다.
샘플 F5, F6 및 F7을 제조하여 유 미네랄 함량의 증분적 증가의 영향을 분석하였다. 유 미네랄은 더 균형잡힌 우유 향미 프로파일을 제공하지만 일부 유 미네랄 성분은 점도 및 금속성 향미상실의 발생에 영향을 줄 수 있는 것으로 밝혀졌다. 특히, 0.25%, 0.38% 및 0.5%의 농도에서 유 미네랄의 첨가는 대조군에 비해 더 균형잡힌 우유를 제공하였다.
샘플 F79와 관련하여, 단백질, 미네랄 및 염 함량은 대조군에 비해 떫은맛을 약화시킬 수 있는 것으로 밝혀졌다. 균질화 및 단백질/염/미네랄 수준은 유제품 향미를 더 확장시킬 수 있다. 더 낮은 가열 프로파일은 또한 떫은맛을 감소시킬 수 있지만 더 많은 향미상실 (예를 들어, 회분, 초크, 입자상(grain), 맥아향기)이 존재하게 된다.
샘플 F73은 레토르트처리 후 겔화되어 추가로 분석되지 않았다.
Figure 112014072590912-pct00012
실시예 4
실시예 2 및 3에 따라 제조된 몇몇 농축 액상 유제품 샘플을 훈련된 관능 패널에 의해 분석하였다. 실험 샘플을 타시모 보슈 T45 브루어 기계에서 기계에 제공된 사용 설명서에 따라 우려냈다.
"목표" 생성물을 또한 제조하였다. 목표 생성물은 스팀처리된 우유를 넣은 갓 우려낸 커피 음료이었고, 바람직한 향미, 입안느낌, 및 실험 샘플에 의해 반복시키고자 하는 텍스쳐를 갖는다. 테스코(Tesco)의 신선한 전유와 테스코의 반-탈지유의 믹스를 사용하여 최종 음료에 2%의 지방을 달성함으로써 목표 생성물을 제조하였다. 세코(Saeco) 전자동 기계를 사용하여 에스프레소를 우려내고 (25 ml의 우려낸 에스프레소의 경우 9 g의 로스팅하고 분쇄된 커피), 네스프레소(Nespresso) 스티밍(steaming) 기계 (자동 스티머(steamer))를 사용하여 우유를 스팀처리하여 제조 방법에서 점조도를 보장하였다.
또한, 비교를 목적으로 시판되는 게발리아(GEVALIA)® 라떼 및 제이콥스® 라떼 T-디스크 (타시모 기계 (크래프트 푸즈) 사용)로부터 라떼를 제조하였다. 시험된 샘플을 하기 표 6에 요약하였다. P53은 EU 제이콥스 라떼와 동일한 음료이다. 이는 타시모 보슈 T45 1인용(single serve) 브루어와 함께, 원형(prototype)과 동일한 방법으로 제조하였다. EU 라떼는 매우 단 우유질 및 순한 커피 음료를 사용한 230 g 음료이다. 비교하면 US 게발리아 라떼는 단지 약간 달고 더 일반적으로 커피에 가깝다.
Figure 112014072590912-pct00013
실험 샘플 및 시판되는 게발리아® 제품을 우려내어 라떼 음료를 수득하였다. 이들 음료를 목표 생성물과 비교하고 패널에 의해 거품, 향미 및 입안느낌에 대해 분석하였다. 패널에게 거품 외관, 거품 텍스쳐, 액상 입안느낌, 액상 향미, 및 액상 뒷맛을 포함한 음료의 모든 측면을 평가하도록 요청하였다. 샘플을 제조 직후 제공하고 각각의 패널리스트는 동일한 평가 프로토콜에 따랐다. 우선, 거품의 육안 평가를 하였다. 그 다음, 거품의 텍스쳐를 평가하였다. 그 다음, 음료를 교반하고 음료가 65℃에 이르렀을 때, 액상의 입안느낌을 평가하였다. 최종적으로, 액상 향미 및 뒷맛을 평가하였다.
샘플을 설명하는 패널에 의해 생성된 속성을 하기에 요약하고, 분석에 사용된 기준을 하기 표 7 내지 9에 제시하였다:
거품 외관: 거품 높이, 기포 크기, 균일성, 밀도, 및 통기
거품의 입안느낌: 점도, 부드러움, 통기, 분말상, 건조함
액상의 입안느낌: 점도, 부드러움, 분말상, 건조함
액상 향미: 우유, 가공됨, 단맛, 로스팅, 신맛, 크림상, 쓴맛, 퀴퀴함, 비누질, 훈제향(smoky), 토질(earthy), 고무질(rubbery), 입자상(grainy), 산패함
액상 뒷맛: 우유질, 단맛, 로스팅, 쓴맛, 금속성, 건조함
목표 생성물은 우유질이 높았고, 가공된, 비누질 특색이 낮았고, 거품 외관 및 입안느낌의 면에서 매우 상이하였다. 대조군 공정 샘플은 우유질, 크림상, 부드러움 및 점성으로 기재되었다. 성분의 첨가는 목표 관능 프로파일 쪽으로 상당한 이동을 제공하는 것으로 보이지 않았다.
도 3에 도시된 바와 같이, 목표 생성물의 거품은 실험 샘플보다 상당히 더 많고, 더 균일하고, 더 농밀하고 점성이고, 입안느낌이 더 부드럽고, 더 작은 기포를 가졌다.
도 4에 도시된 바와 같이, 목표 생성물과 실험 샘플의 주된 차이는 커피/우유 지각이다. 커피 관련 속성은 타시모 라떼에서 상당히 더 강하였다. 모든 실험 샘플에서의 우유의 맛은 더 가공되었고 비누질이었다. 크림상 향미의 면에서, 실험 샘플은 대조군 제제보다 목표 생성물에 더 가까운 것으로 지각되었다.
도 5에 도시된 바와 같이, 단백질의 첨가 (예를 들어, 샘플 C125 및 C141)는 더 양호한 거품을 제공하는 것으로 여겨졌으며, 이는 더 많고, 더 균일하고, 농밀한 것으로서 특징지워졌다.
도 6은 게발리아® 제이콥스 라떼 및 2종의 실험 샘플 (C162 및 C164)의 관능 프로파일을 도시한다. 게발리아® 제이콥스 라떼와 실험 샘플 간의 맛의 주된 차이는 실험 샘플에서의 덜 가공된, 크림상 및 입자상 특색과 연관되었다.
도 7 내지 13은 전유로부터 제조된 샘플에 관한 특정 속성에 관한 평균 점수를 나타내는 추가의 막대 그래프를 제공한다.
도 14 내지 20은 크림으로부터 제조된 샘플에 관한 특정 속성에 관한 평균 점수를 나타내는 추가의 막대 그래프를 제공한다. 크림 기재 샘플에 염을 첨가하는 것은 향미에 영향을 덜 주면서 생성물의 입안느낌을 증가시키는 것으로 보이는 것으로 밝혀졌다. 단백질의 첨가는 생성물의 향미에는 거의 영향을 주지 않지만 거품 특성에는 오히려 영향을 주었다. 나머지 크림 기재 샘플은 서로 유사하였다.
도 3 내지 20에서의 차트를 만들어낸 실험으로부터의 데이터를 도 21 내지 도 26에 제시하였다. 게다가, 하기 표 7 내지 9는 샘플을 평가하고 도 3 내지 26에 명시된 점수를 생성시키는데 있어서 시음 판단에 의해 사용된 기준을 설명하는 것이다.
Figure 112014072590912-pct00014
Figure 112014072590912-pct00015
Figure 112014072590912-pct00016
실시예 5
타시모 우유 제품에 대한 유 미네랄 첨가의 영향을 분석하기 위해 본 실험을 설계하였다. 하기 표 10에 열거된 성분을 갖는 우유 농축물을 제조하였다. 모든 샘플을 2000/200 psi에서 균질화하였다.
Figure 112014072590912-pct00017
65℃에서 전문 패널에 의해 샘플을 평가하였다. 패널리스트는 데이터 수집 이전에 샘플의 선택을 시음하여 관련 속성의 생성이 가능하도록 하였다. 그 다음, 패널리스트는 샘플을 무작위 순서로 단일체로 시음하였다. 패널리스트는 우선 향미, 뒷맛, 입안느낌 및 뒷느낌(afterfeel)을 평가하였다. 시음 결과를 도 22에 나타냈다.
인산칼륨만을 사용한 유일한 샘플인 샘플 DM1은 다른 제품보다 더 산패하고, 물리고(cloying), 신 것으로 밝혀졌다. 이는 또한 가장 점성인 것 중의 하나이고 가공 우유의 특징적인 향미를 가졌다.
락테이트 유청 투과액으로 제조된 샘플 DM14는 모든 생성물 중 가장 덜 시고, 가장 덜 달고, 가장 적은 카라멜-향미이고, 가장 훈제향이고, 분말상이었다. 샘플 DM13 (첨가된 아이다프로 MPP 사용)은 유사한 프로파일을 가졌다.
샘플 DM9, DM10, DM11 및 DM12는 신맛, 단맛, 로스팅, 비스킷 및 카라멜 향미에 대해 낮은 점수이지만, 분말상 입안느낌 및 퀴퀴한 및 크림상 향미에 대해서는 높은 점수를 특징으로 하였다.
샘플 DM1 내지 DM8에 관하여, 인산칼륨 함량을 증가시키는 결과로 점도, 신맛, 가공 우유 향미 및 물리는 뒷느낌이 증가하고, 로스팅 향미 및 쓴맛이 감소하는 것으로 밝혀졌다. 증가된 시트르산칼륨 함량의 결과로 점도, 신맛, 산패한 향미, 쓴맛 및 물리는 뒷느낌이 감소하였다. 증가된 시트르산마그네슘 함량의 결과로 점도, 로스팅 향미 및 쓴맛이 증가하지만, 신맛, 가공 우유 향미 및 산패한 향미는 감소하였다.
샘플 DM8 내지 DM12에 관하여, 트루칼 D7을 첨가하는 것은 대조군과 비교하여 크림상 향미를 증가시키고 단맛을 감소시키지만, 다양한 양의 트루칼 D7 간의 어떤 유의한 차이도 없는 것으로 밝혀졌다. 샘플 DM8 내지 DM12의 크림상 및 단맛 분석에 관한 데이터를 도 27 및 28에 제시하였다.
실시예 6
크림 기재 유제품의 분리 속도에 관한 유 미네랄 첨가의 영향을 분석하기 위해 실험을 설계하였다. 더 구체적으로, 하기 표 11에 기재한 바와 같은 제제로, 시험 공장(pilot plant) 크림 기재 농축물과 1.2% NaCl 및 12% 수크로스 (2000xg 및 25℃에서 루미사이저(LumiSizer))를 이용하여 본 실험을 수행하였다. 이들 시스템에 전형적인 큰 분리 속도는 일반적으로 지방 액적 플록형성에 의해 유도되는 것으로 여겨진다는 점을 주목하여야 한다.
Figure 112014072590912-pct00018
도 29는 샘플 Min33 내지 Min38의 분리 속도를 도시한다. 전반적으로, 분리 속도는 유 미네랄/완충제 염 변화에 민감한 것으로 보이고, 이는 플록 수/크기를 조절할 가능성이 있다. 샘플 Min33 내지 Min36의 경우, BS 첨가로 인해 플록 크기가 감소하는 것으로 보인다. 도 29에서 샘플 Min33 및 Min38에 의해 나타낸 값의 관점에서, DM의 첨가 시점은 분리 속도에 어떤 유의한 영향도 미치지 않는 것으로 보인다.
도 29로부터 알 수 있는 바와 같이, Min37은 가장 큰 분리 속도를 가졌고, 이는 유 미네랄의 부재 및/또는 UF 가공을 사용한 첨가가 플록 크기를 크게 증가시킨다는 점을 시사하는 것이다.
실시예 7
한외여과가 상이한 고형물, 지방 및 당 함량을 갖는 크림 기재 유제품의 분리 속도에 미치는 영향을 분석하기 위해 실험을 설계하였다. 더욱 구체적으로, 하기 표 12에 기재된 같은 농축물 (2000xg 및 25℃에서 루미사이저) (이는 하기 표 12에 열거됨)을 이용하여 본 실험을 수행하였다.
Figure 112014072590912-pct00019
도 30은 샘플 US-UF, US-NO, EU-UF, 및 EU-NO의 분리 속도를 도시한다. 도 30으로부터 알 수 있는 바와 같이, EU 제제는 US 대응물의 분리 속도에 대략 2배의 분리 속도를 가졌다. EU 시스템 중 30% 수크로스 수준은 삼투성 고갈에 의한 응집을 촉진시킬 수 있는 탈안정화 성분일 가능성이 있다.
또한, 도 30은 UF 또는 NO UF 가공이 분리 속도에 어떤 두드러진 영향도 미치지 않았다는 것을 나타낸다. 그와 같이, 도 29에 명시된 샘플 Min37 (표 11)의 가장 큰 분리 속도는 UF 가공에는 무관하고 샘플 중 유 미네랄의 부재에 의존적인 것으로 보인다.
당업자라면, 첨부된 특허청구범위에 표기된 바와 같은 구체화된 방법의 원리 및 범위 내에서, 방법 및 생성되는 미네랄 강화 유제품의 성질을 설명하기 위해 본원에 기재되고 예증된, 공정, 제제, 및 그의 성분의 세부사항, 물질 및 배열을 다양하게 변화시킬 수 있다는 점을 이해할 것이다.

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  13. 생크림(dairy cream)을 저온살균하고;
    저온살균된 크림을 농축하여 농축 크림 보유물을 수득하고;
    농축 크림 보유물을 균질화하여 균질화 크림 보유물을 형성시키고;
    유 미네랄을 균질화 크림 보유물에 첨가하고;
    유 미네랄을 포함하는 균질화 크림 보유물을 가열하여, 5 이상의 F0 값을 가지며, 지방에 대한 단백질의 중량비가 0.04 내지 0.1이고, 1.5 중량% 이하의 양의 락토스, 1.3 내지 2 중량%의 단백질, 및 20 내지 30 중량%의 지방을 갖는 농축 액상 유제품을 수득하는 것
    을 포함하며,
    유 미네랄이 농축 액상 유제품 내에 하기 단백질에 대한 미네랄 비:
    단백질 mg당 0.017 mg 내지 0.0264 mg 칼륨;
    단백질 mg당 0.008 mg 내지 0.0226 mg 마그네슘;
    단백질 mg당 0.122 mg 내지 0.3516 mg 칼슘; 및
    단백질 mg당 0.199 mg 내지 0.5394 mg 포스페이트
    중 적어도 2개를 제공하는데 효과적인 양으로 포함되는 것인,
    농축 액상 유제품을 제조하는 방법.
  14. 제13항에 있어서, 저온살균 후 크림을 물로 희석하는 것을 추가로 포함하는 방법.
  15. 제14항에 있어서, 물 대 크림의 중량비가 2:1 내지 4:1인 방법.
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  20. 제13항에 있어서, 첨가된 유 미네랄이 균질화 크림 보유물의 0.15 내지 1.5 중량%의 양으로 첨가되는 것인 방법.
  21. 제13항에 있어서, 유 미네랄이 균질화 크림 보유물의 0.5 내지 0.75 중량%의 양으로 첨가되는 것인 방법.
  22. 제13항에 있어서, 농축 액상 유제품이 35 내지 65 중량%의 총 고형물을 포함하는 것인 방법.
  23. 제13항에 있어서, 유 미네랄이 농축 액상 유제품 내에 하기 단백질에 대한 미네랄 비:
    단백질 mg당 0.017 mg 내지 0.0264 mg 칼륨;
    단백질 mg당 0.008 mg 내지 0.0226 mg 마그네슘;
    단백질 mg당 0.122 mg 내지 0.3516 mg 칼슘; 및
    단백질 mg당 0.199 mg 내지 0.5394 mg 포스페이트
    중 적어도 3개를 제공하는데 효과적인 양으로 포함되는 것인 방법.
  24. 제13항에 있어서, 유 미네랄이 농축 액상 유제품 내에 하기 단백질에 대한 미네랄 비:
    단백질 mg당 0.017 mg 내지 0.0264 mg 칼륨;
    단백질 mg당 0.008 mg 내지 0.0226 mg 마그네슘;
    단백질 mg당 0.122 mg 내지 0.3516 mg 칼슘; 및
    단백질 mg당 0.199 mg 내지 0.5394 mg 포스페이트
    를 제공하는데 효과적인 양으로 포함되는 것인 방법.
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  32. 한외여과된 크림 보유물 및 0.1 내지 1.5 중량%의 첨가된 유 미네랄을 포함하는 농축 액상 유제품이며,
    상기 농축 액상 유제품은,
    1.3 내지 2.0 중량%의 단백질;
    20 내지 30 중량%의 지방;
    1.5 중량% 미만의 락토스; 및
    35 내지 65 중량%의 총 고형물
    을 포함하며, 지방에 대한 단백질의 중량비가 0.04 내지 0.1이고,
    단백질 mg당 0.017 mg 내지 0.0264 mg 칼륨;
    단백질 mg당 0.008 mg 내지 0.0226 mg 마그네슘;
    단백질 mg당 0.122 mg 내지 0.3516 mg 칼슘; 및
    단백질 mg당 0.199 mg 내지 0.5394 mg 포스페이트
    중 적어도 2개의 단백질에 대한 미네랄 비를 갖는 것인,
    농축 액상 유제품.
  33. 삭제
  34. 제32항에 있어서,
    단백질 mg당 0.017 mg 내지 0.0264 mg 칼륨;
    단백질 mg당 0.008 mg 내지 0.0226 mg 마그네슘;
    단백질 mg당 0.122 mg 내지 0.3516 mg 칼슘; 및
    단백질 mg당 0.199 mg 내지 0.5394 mg 포스페이트
    중 적어도 3개의 단백질에 대한 미네랄 비를 갖는 농축 액상 유제품.
  35. 제32항에 있어서,
    단백질 mg당 0.017 mg 내지 0.0264 mg 칼륨;
    단백질 mg당 0.008 mg 내지 0.0226 mg 마그네슘;
    단백질 mg당 0.122 mg 내지 0.3516 mg 칼슘; 및
    단백질 mg당 0.199 mg 내지 0.5394 mg 포스페이트
    의 단백질에 대한 미네랄 비를 갖는 농축 액상 유제품.
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  47. 생크림(dairy cream)을 저온살균하고;
    저온살균된 크림을 농축하여 농축 크림 보유물을 수득하고;
    유 미네랄을 농축 크림 보유물에 첨가하고;
    유 미네랄을 포함하는 농축 크림 보유물을 균질화하여 균질화 크림 보유물을 형성시키고;
    균질화 크림 보유물을 가열하여, 5 이상의 F0 값을 가지며, 지방에 대한 단백질의 중량비가 0.04 내지 0.1이고, 1.5 중량% 이하의 양의 락토스, 1.3 내지 2 중량%의 단백질, 및 20 내지 30 중량%의 지방을 갖는 농축 액상 유제품을 수득하는 것
    을 포함하며,
    유 미네랄이 농축 액상 유제품 내에 하기 단백질에 대한 미네랄 비:
    단백질 mg당 0.017 mg 내지 0.0264 mg 칼륨;
    단백질 mg당 0.008 mg 내지 0.0226 mg 마그네슘;
    단백질 mg당 0.122 mg 내지 0.3516 mg 칼슘; 및
    단백질 mg당 0.199 mg 내지 0.5394 mg 포스페이트
    중 적어도 2개를 제공하는데 효과적인 양으로 포함되는 것인,
    농축 액상 유제품을 제조하는 방법.
  48. 제47항에 있어서, 저온살균 후 크림을 물로 희석하는 것을 추가로 포함하는 방법.
  49. 제48항에 있어서, 물 대 크림의 중량비가 2:1 내지 4:1인 방법.
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  53. 제47항에 있어서, 첨가된 유 미네랄이 균질화 크림 보유물의 0.15 내지 1.5 중량%의 양으로 첨가되는 것인 방법.
  54. 제47항에 있어서, 유 미네랄이 균질화 크림 보유물의 0.5 내지 0.75 중량%의 양으로 첨가되는 것인 방법.
  55. 제47항에 있어서, 농축 액상 유제품이 35 내지 65 중량%의 총 고형물을 포함하는 것인 방법.
  56. 제47항에 있어서, 유 미네랄이 농축 액상 유제품 내에 하기 단백질에 대한 미네랄 비:
    단백질 mg당 0.017 mg 내지 0.0264 mg 칼륨;
    단백질 mg당 0.008 mg 내지 0.0226 mg 마그네슘;
    단백질 mg당 0.122 mg 내지 0.3516 mg 칼슘; 및
    단백질 mg당 0.199 mg 내지 0.5394 mg 포스페이트
    중 적어도 3개를 제공하는데 효과적인 양으로 포함되는 것인 방법.
  57. 제47항에 있어서, 유 미네랄이 농축 액상 유제품 내에 하기 단백질에 대한 미네랄 비:
    단백질 mg당 0.017 mg 내지 0.0264 mg 칼륨;
    단백질 mg당 0.008 mg 내지 0.0226 mg 마그네슘;
    단백질 mg당 0.122 mg 내지 0.3516 mg 칼슘; 및
    단백질 mg당 0.199 mg 내지 0.5394 mg 포스페이트
    를 제공하는데 효과적인 양으로 포함되는 것인 방법.
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