KR100588922B1 - 치즈 및 치즈제품의 제조방법 - Google Patents

치즈 및 치즈제품의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 일반 장비를 구비한 단일 설비로 천연 치즈 및 가공 치즈를 포함한 다양한 치즈 및 치즈 제품을 제조하는데 적당한 간단하고 빠른 방법에 관한 것으로서,
특히 본 발명은 (a)약 5.0 내지 6.8로 pH 조정된 재구성 분유 농축물 또는 우유를 한외여과 및 정용여과에 의해 농축시켜 농축액을 제조하는 단계; (b)상기 농축액에 단백질 농축물 또는 추출물을 보충하는 단계; 및 (c)얻은 혼합물을 가열하여 부드러운 굳기를 형성하는 단계로 구성된 치즈의 제조 방법에 관한 것이다.

Description

치즈 및 치즈제품의 제조방법{METHOD FOR PRODUCING CHEESE AND CHEESE PRODUCTS}
본 발명은 일반 장비를 구비한 단일 설비로 천연 치즈 및 가공 치즈를 포함한 다양한 치즈 및 치즈 제품을 제조하는데 적당한 간단하고 빠른 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 농축 우유와, 무수 카제인염(dried caseinate), 우유 단백질 추출물, 및/또는 우유 단백질 농축물, 및 유지방, 동물성 지방 또는 식물성 지방을 포함하는 기타 유제품 유래 원료로부터 다양한 치즈 및 치즈 제품을 고효율로 직접 제조하는 다양한 방법에 관한 것이다.
전통적인 방법으로 천연 치즈 및 가공 치즈를 제조하기 위한 방법, 성분 및 배합물, 및 관련된 분석, 영양 및 규정 정보는 "Cheese and Fermented Milk Foods", Ⅰ 및 Ⅱ권, F.V. 코시코프스키(Kosikowski) 및 V.V. 미스트리(Mistry), 1999에 개시되어 있다. V.L. 제렌(Zehren) 및 D.D. 누스바움(Nusbaum)의 "Processed Cheese",1992이란 제목의 문헌에는 성분, 규정, 배합물, 공정, 포장 및 시험을 포함한 가공 치즈 제조예가 개시되어 있다. 상기 두 문헌의 전체 명세서는 참고로 통합된다.
전통적으로, 천연 치즈 및 가공 치즈, 및 상기 범주내에서 다른 종류의 치즈는 확실히 다른 물리적 특성을 갖는 치즈를 제조하기 위해 응유(curd)를 처리하기 위한 다른 종류의 장비를 사용하여 상당히 다른 방법으로 제조된다. 본 발명의 목적은 제조 기술 및 장비를 최소로 조정하여 다양한 치즈 및 치즈 제품을 제조하는데 적당한 방법을 제공하는 것이다.
가장 전통적인 치즈 제조 방법에서, 우유의 유청(whey) 단백질은 고영양성이지만, 유청 배수 단계에서 치즈 응유로부터 제거된다. 상기 유청 단백질을 회수함으로써 치즈 제조 효율이 향상되고, 치즈 수율이 증가된다. 가공 치즈 및 다른 저온 살균(pasteurized) 치즈 제품은 종래의 방법으로 만들어진 치즈를 사용하고, 대부분 또한 원유(original milk)로부터의 유청 단백질 성분이 부족하다. 본 발명의 또 다른 목적은 모든 종류의 치즈 제조예로부터 치즈의 수율을 증가시키고, 부산물을 감소시키기 위해 치즈내에 유청 단백질을 보유하도록 하는 것이다.
부산물 스트림(stream)을 줄이고 치즈 수율을 향상시키기 위해, 치즈 및 치즈 제품은 모든 또는 대부분의 지방, 카제인, 무기질, 유청 단백질, 및 우유와 우유-유래된 성분으로부터 가능한 많은 젖당(lactose)을 보유해야 한다. 전통적인 치즈 제조 방법에서 유청 단백질을 회수하기 위한 공지된 세가지 일반적인 방법이 있다.
유청 단백질을 치즈에 혼입시키는 하나의 방법은 전통적인 방법에서 치즈 응유로부터 제거된 가용성 유청 단백질을 수집하고 열처리하여 조절된 방식으로 상기 단백질을 응집시키는 것이었다. 그후 상기 응집물을 다음 배치의 치즈 성분에 첨가되고 치즈 매트릭스(cheese matrix) 중에 포착(trap)됨으로써 치즈 중에 혼입된다. 이것의 예는 개별처리된 유청 단백질 응집물을 치즈로 혼입시키기 위해 사용된 응집 효소와 세균 배양액에 의해 치즈를 제조하는 방법이 기술된 미국 특허 제 4,271,201호(Steinne, 1981)에 제공되어 있다. 본 발명의 추가의 목적은 유청 단백질을 혼입시키는 것이지만, 이 방법은 유청 단백질의 분리 추출을 포함하지 않으며, 부산물 스트림에서 유청 단백질을 지속적으로 순환시키는 세균 배양액 및 응집 효소를 포함하지 않는다.
유청 단백질을 치즈에 혼입시키는 두번째 방법은 막 여과 방법을 이용하여 단백질, 또는 우유의 단백질 및 지방 성분을 농축하고 그후 상기 농축물로부터 치즈를 제조하는 것이다. 이 방법은 치즈로부터 배수된 소량의 유청이 있고, 가용성 유청 단백질이 수득된 치즈의 수상에서 고농도로 있기 때문에 부산물에는 단백질이 거의 없다. 상기 형태의 방법의 예는 미국 특허 제 3,914,435호 (마우보이스(Maubois)외, 1975); 미국 특허 제 4,205,090호(마우보이스외, 1980); 미국 특허 제 4,355,048호(샤아프(Shaap)외, 1982); 미국 특허 제 4,379,170호 (헤팅아(Hettinga)외, 1983); 미국 특허 제 4,965,078호(반리우벤(VanLeeuwen)외, 1990); 및 미국 특허 제 5,356,639호(제임슨(Jameson) 및 서덜랜드(Sutherland), 1994)이다. 상기 특허 모두에는 농축물의 pH를 더 낮추기 위해 세균 배양액, 또는 치즈 제조에 필요한 조직(texture)을 생성하기 위해 효소 응집제를 사용하는 방법이 개시되어 있다. 본 발명의 또 다른 목적은 원하는 조직 및 기능의 치즈를 제조하기 위해 세균 배양액 또는 렌넷(rennet) 또는 다른 효소 응집제를 사용할 필요 없이 우유의 단백질 및 지방을 농축하기위해 막 처리(membrane processing)를 이용하여 치즈를 제조하는 것이다.
유청 단백질을 치즈에 혼입시키는 세번째 방법은 카제인 단백질과 유청 단백질을 조합시키기 위해 우유계(milk-based) 성분들에 열처리를 가하거나, 또는 알칼리 처리와 열처리를 가하는 것이다. 이후의 치즈 제조 방법에서, 유청 단백질은 치즈 매트릭스로 혼입되며, 전통적인 치즈 제조시에 매트릭스는 카제인 단백질 매트릭스이다. 상기 방법의 예는 미국 특허 제 4,713,254호(차일즈(Childs) 및 라자고팔란(Rajagopalan), 1987)이다.
견고하거나 또는 경질의 치즈를 제조하기 위한 종래의 치즈 제조예는 젖당을 젖산으로 전환시키기위한 미생물 배양액을 사용함으로써, 우유의 pH에 대해 치즈의 pH를 낮추는 것이다. 배양액의 성장 속도를 충분히 느리게 하여 균일하게 분포하는 수소 이온 농도를 생성하고, pH 수준이 국재화(localized)되는 것을 피하며, 이는 국재화에 의해 반대로 우유 단백질을 침전시키고, 비상호 작용성 응집체를 형성하며, 종래 치즈로서 알려져 있는 단백질, 지방분, 물, 무기질 등의 연속 매트릭스를 생성하지 않을 것이다. 본 발명의 목적은 직접적인 산성화를 빠르고 효율적으로 사용하는 것, 즉 생물학적 기원의 변화, 가령 저장시 효소 활성의 변화, 고형물 및 기질 농도에서 변화에 의한 미생물 성장 속도 변화, pH 변화 및 세균성 파지와 같은 미생물 억제인자의 레벨 변화를 피하는 방식으로 우유 및 치즈 성분에 산을 가하는 것이다.
유기산 및 무기산에 의해 우유 또는 우유 농축물의 pH를 조정하는 것은 고수분 치즈(가령, 코티지(cottage), 리코타(ricotta) 또는 크림 치즈)를 제조하고, 퀘소 블랑코(queso blanco)와 같은 비교적 높은 수분의 새로운, 또는 미숙성된 치즈를 제조하는데 있어서 일반적이다 - 상기 형태의 치즈를 제조하는 일반적 방법의 상세는 Kosikowski and Mistry, Ⅰ권, 140-141쪽, 코티지 치즈; Ⅱ권 64-69쪽, 모짜렐라(Mozzarella); 56-58쪽, 퀘스 블랑코; 및 72-73, 79쪽, 리코타를 참조한다. 미국 특허 제 4,689,234호(언스트롬(Ernstrom) 및 브라운(Brown), 1987)에는 한외여과 및 정용여과(diafiltration)를 사용하고, 산, 산 선구물질, 또는 젖산-생성 스타터 배양액에 의해 농축액(retentate)을 처리하며, 발효시키고, 및 응집 효소(렌넷)를 첨가하여 응유를 제조하여, 치즈를 제조하는 방법 및 장치가 개시되어 있다. 응유는 최종 생성물을 얻기 위해 수분이 제거되고, 배수되고, 식염이 첨가되고, 가압 처리된다. 직접적인 산성화에 의해 코티지 치즈를 제조하는 방법은 미국 특허 제 4,066,791호(코빈(Corbin), 1978)에 개시되어 있다. 직접적인 산성화는 또한 한외여과된 우유로부터 치즈를 제조하는데 사용되어 왔다. 미국 특허 제 4,018,752호(뷜러(Buhler),1977), 미국 특허 제 4,959,229호(레디(Reddy)외, 1990)에는 pH를 6 내지 6.6으로 낮추고, 열처리하고, 냉각하고, 직접적인 산성화에 의해 pH를 5 내지 6으로 낮추고, 종래의 치즈 제조용 세균 배양액으로 혼합물에 접종하고, 및 응고제로 처리하여 종래의 치즈 제조시와 같이 처리된 응유를 형성하는 치즈와 유청 부산물을 제조함으로써 우유를 사전조건화시켜 치즈를 제조하는 방법이 개시되어 있다. 미국 특허 제 5,006,349호(달스트롬(Dahlstrom), 1991)에는 한외여과에 의해 제조된 우유 농축물에 젖산 및 렌넷 효소를 첨가함으로써 연질의 체다(cheddar) 또는 미국식 치즈 제품을 제조하는 것이 개시되어 있다. 직접적인 산성화 단계는 또한 미국 특허 제 5,130,148호 (브라운(Brown) 및 헌트(Hunt), 1992)에 개시되어 있다.
치즈 베이스를 제조하기 위해 농축액을 직접 산성화하는 것은 또한 S.T.디빙 (Dybing)의 1994년 박사학위 논문(Effect of Whey Protein Incorporation Into Cheddar Cheese Using Ultrafiltration Techniques on Product Yield, Body, and Texture. Ⅰ권, 127쪽, University Microfilms International, 1994)에 개시되어 있다.
견고하거나 또는 경질의 치즈를 제조하기 위해 사용된 직접적인 산성화에 대한 종래 분야의 상기 문헌에서는 응유를 형성하기 위해 응집 효소가 사용되고, 유청 배수가 사용되고, 긴 종래의 공정 단계로 응유를 처리하고, 향미가 좋아지도록 숙성시켜서 한 종류의 치즈만을 만드는데 적용되었다. 본 발명의 추가의 목적은 막 처리와 결합시킨 pH 조정으로 신속한 공정의 직접 산성화, 분유 원료 첨가 및 단일의, 간단한 방법 기술을 이용하여 기본적으로 선택된 원료의 선택 및 레벨에 의해 제공되는 다양한 기능적, 물리적 및 향미의 속성을 갖는 다양한 종류의 치즈를 제조하는 것이다.
미국 특허 제 5,554,397호(다나카(Tanaka) 및 수에야스(Sueyasu), 1996)에는 우유가 한외여과 및 정용여과에 의해 농축되어 최종 치즈내에서 고형물과 같은 비율로 고형물을 갖는 조성물을 제조하는 가공 치즈의 제조 방법이 개시되어 있다. 농축액은 세균(bacterial) 발효 또는 젖산에 의한 직접적인 산성화에 의해 산성화되고, 건조하기 전에 응집 효소에 의해 처리된다. 분유 제품은 인산나트륨(유화 염)과 배합하여, 충분한 물로 재구성되어 원하는 치즈 제품의 수분 함량을 제공한다. 상기 혼합물은 가열에 의해 용융시키고, 향미제, 착색제 및 식염을 성형 및 포장에 앞서 첨가된다. 선택적인 방법은 응집 효소 처리를 사용하는 대신에 가공 치즈의 겔화 조직을 생성하기 위해 구아검 및 크산탄 검을 사용한다. 본 발명의 목적은 모든 우유-유래 성분들을 응집 효소로 처리할 필요가 없으며, 최종 치즈의 고형물과 동일 비율의 고형물을 갖는 우유 농축물을 제조할 필요가 없고, 여러 치즈 및 치즈 제품의 구조적 및 기능적 성질을 생성시키기위해서 유화 염 또는 비-유제품 증점제를 사용할 필요가 없는, 반-경질 및 경질의 치즈 및 이들의 가공 치즈 유도체의 목적하는 조직을 형성하는 것이다.
많은 종류의 치즈(모짜렐라 및 체다가 두가지 예임)의 구조 및 물리적 특성은 렌넷 또는 다른 응집 효소를 사용하여 우유 단백질을 응고시킴으로써 부여된다. 우유의 효소 처리는 칼슘 이온의 존재하에서 카파 카제인을 개질시키고, 응집체를 생성시킨다. 상기 응집체는 여러 방법에 의해 절단 및 작업되어, 치즈내 원하는 구조 및 기능을 형성할 수 있다. P.F.폭스(Fox)의 "Developments in Dairy Chemistry" 4권, 27쪽, 1989에는 전형적인 치즈에서 카파 카제인의 평균 85%가 응집 효소에 의해 가수분해되어질 것이라고 보고되어 있다. 본 발명의 예상치 않은 이익은 응집 또는 응고를 일으키는 카파 카제인의 대부분을 개질시키는 응집 효소의 작용이 필요로 하지 않는다는 점이다. 본 발명의 목적은 치즈를 제조하는데 있어서 효소 응집 단계를 감소시키거나 제거하여, 시간을 절약하고, pH, 칼슘 이온 농도, 및 효소 활성을 변화시킴으로써 야기되는 변화를 최소화하는 것이다. 낮은 수준의 효소 렌넷이 본 발명을 실시하는데 사용되어, 치즈 카제인의 약 1/3이하가 효소에 노출되며, 응집이 관찰되지 않았고, 치즈를 저장하는동안 비활성이 되도록 치즈 제품을 포장하기 전에 효소를 변성시켰다. 다나카 및 수에야스 (상기 미국 특허 제5,554,397호)에는 렌넷 응고 없이 치즈를 제조하는 방법이 기술되어 있지만, 목적하는 구조가 구아검 및 크산탄 검을 사용하여 얻어졌다. 본 발명의 추가의 목적은 검, 전분, 증점제 또는 다른 구조 형성 첨가제를 조성물에 혼입시킬 필요없이 치즈와 같이 보이고, 치즈와 같은 기능을 하는 생성물을 제조하는 것이다.
발명의 요약
본 발명은 치즈 및 치즈 제품을 제조하는 방법에 관한 것이다.
특히, 본 발명은 (a)pH가 약 5.0 내지 6.8로 조정된 농축 우유 또는 재구성 우유를 한외여과 및 정용여과에 의해 농축시켜 농축액을 생성시키는 단계; (b)상기 농축액에 단백질 농축물 또는 분리물 및 임의의 지방 및/또는 향미제를 보충하는 단계; 및 (c)상기 수득된 혼합물을 가열하여 평활한 점조성(smooth consistency)을 형성하는 단계를 포함하는 치즈 제조 방법에 관한 것이며, 상기 혼합물의 세균 발효 또는 효소 촉매 응집이 감지될 수 없도록 하는 조건하에서 상기 방법을 실시한다.
특별한 실시형태에서, 상기 방법은 응집 효소의 사용없이 실시된다.
또 다른 실시형태에서, 상기 방법은 유화 염 또는 비-유제품 증점제의 사용없이 실시된다.
추가의 실시형태에서, 상기 방법은 우유 발효 세균의 사용없이 실시된다.
본 발명의 바람직한 실시형태에서, 농축액의 전부 또는 일부가 유체(fluid)로서 보유된다.
또 다른 바람직한 실시형태에서, 상기 우유 단백질의 조성 및 양은 목적하는 치즈 또는 치즈 제품을 제공하도록 선택된다.
또 다른 바람직한 실시형태에서, 농축액에 첨가된 우유 단백질의 양은 치즈 10 중량부당 단백질 약 1.5 중량부 내지 4.0 중량부를 갖는 치즈 조성물을 제공하도록 선택된다.
본 발명의 방법은 농축액에 카제인염을 첨가하는 것을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 카제인염 보충에 의해 기여된 치즈 단백질의 비율은 목적하는 치즈 최종 제품에 대해 최적의 값으로 조정된다.
상기 방법은 또한 농축액에 유지방, 예를 들면 크림, 플라스틱 크림, 버터, 무수 유지방 또는 단백질 보충에 의해 얻을 수 있는 지방을 첨가하는 것을 포함할 수 있다.
상기 방법은 효소 개질된 치즈의 목적하는 최종 제품의 종류 및 특성에 따라 추가 단계들을 포함할 수 있다.
정의
문헌 "Cheese and Fermented Milk Foods", Ⅰ 및 Ⅱ권, F.V.코시코스키 (Kosikowski) 및 V.V.미스트리(Mistry), 1999에는 치즈 및 가공 치즈를 제조하기 위한 성분, 제제화 및 방법이 개시되어 있고, 이들의 조성, 분석, 영양, 부산물 및 적용가능한 규정이 개시되어 있다. V.L.제렌(Zehren) 및 D.D.누스바움(Nusbaum, 1992의 "Processed Cheese"란 제목의 문헌에는 성분, 규정, 제제화, 공정, 포장 및 시험을 포함하는, 가공 치즈 제조법이 개시되어 있다. 상기 두 문헌에는 전통적인 치즈 및 가공 치즈 제조 방법에 대해 기술되어 있다. 만약 다르게 지적하지 않는 한, 치즈 제조 기술 용어는 이들의 전통적인 의미, 예를 들면 여기 참고된 문헌에 기술된 바와 같은 의미로 사용된다.
"치즈(cheese)"는 숙성 또는 미(未)숙성의, 연질, 반-경질, 경질 또는 과도하게 경질인 제품으로 적어도 부분적으로 우유 및 우유-유래된 성분으로부터 제조되고, 하기의 수분 함량 및 견고도(firmness) 특성을 갖는다.
치즈의 설명
견고도 및 숙성 특성에 따른 표시
견고도에 따라: 용어 1 주요한 숙성도에 따라: 용어 2
MFFB%* 표시
<51 과도하게 경질임 숙성
49-56 경질임 덜 숙성
54-69 견고한/반-경질임 미(未)숙성/새로운(fresh)
>67 연질임 염수중(in brine)
*MFFB는 무지방 베이스(fat-free basis)의 수분량을 의미한다.
CODEX Standard for Cheese, CODEX-STANDARD A-6(1999)에서 인용
"우유(milk)"는 포유동물, 바람직하게는 소 및 더 바람직하게는 소과종에서 얻는 젖 분비물이다. 상기 용어는 가령 지방과 같은 성분을 제거하거나 또는 가령 단백질, 지방, 탄수화물 등과 같은 성분을 첨가하는 방법에 의해 조정된 조성을 갖는 젖 분비물을 포함하는 것을 의미한다. 또한, 상기 용어는 산성화 우유, 배양 우유, 농축 우유, 응축 우유, 증발 우유 및 재구성 분유 제품을 포함하는 것으로 의미한다.
"우유-유래된 성분(milk-derived ingredient)"은 물리적 또는 화학적 분리 기술에 의해 얻어진 우유로부터 유도되고, 당업자에게 알려진 공정 기술에 의해 추가로 개질되는 성분이다. 상기 용어는 크림, 버터, 무수 유지방, 젖당, 유청, 우유 무기질, 효소 개질 치즈 향미제, 및 카제인, 카제인염, 우유 단백질 추출물, 우유 단백질 농축물, 유청 단백질 농축물 및 우유 단백질 가수분해물을 포함하는 우유 단백질을 포함하며, 여기에 제한되지는 않는다.
"우유 단백질 농축물(milk protein concentration)"은 우유 중의 단백질로부터 유도된 고형물의 비율에 대해 증가된 단백질로부터 유도된 고형물의 비율을 갖는 우유로부터 유도된 건조 조성물이다. 상업적 제품은 막 여과 기술을 사용하여 제조되거나, 건조전 또는 건조후에 카제인과 같은 침전된 단백질을 우유 또는 유청과 배합함으로써 제조된다. 조성물의 지방 함량은 특정 비율의 고형물이 지질로부터 유도될 수 있다는 점에서 한정되지 않는다.
"치즈 제품(cheese product)"은 저온 살균 가공 치즈, 저온 살균 가공 치즈 식품 및 저온 살균 가공 치즈 스프레드(spread)를 포함하며, 각각은 과일, 야채 또는 고기를 포함한다. 상기 제품은 추가로 미국 Code of Federal Regulations 21 CFR 133.167 내지 133.180에 기술되지만 여기 기술된 방법에 의해 제조된 생성물에 한정하지 않는다.
"막 여과(membrane filtration)"는 물리적 또는 분자 크기에 기초하여 혼합물의 성분을 분리하기 위해 반-투과성(semi-permeable) 막이 사용되는 방법을 의미한다. 상기 용어는 다른 다공성(porosity)을 가진 반-투과성 막을 사용하는 한외여과, 마이크로여과(microfiltration) 및 나노여과(nanofiltration)을 포함한다. 상기 용어는 또한 정용여과를 포함하는 것을 의미하며, 이는 막 처리로 막에 보유된 물질을 씻기 위해 물 또는 다른 매체를 사용하여 막에 보유된 물질 중의 막 투과성 성분의 양을 감소시키는 것이다.
"응집 효소(coagulation enzyme)"는 치즈 및 치즈 제품을 제조하는 단계중 하나로서 우유 및 우유-유래된 성분으로부터 응집체를 생성하기 위해 치즈 제조의 분야의 당업자에 의해 사용된 프로테나아제(proteinase) 효소의 부류를 의미한다.
통상적으로 렌넷이라고 불리우는 키모신(EC 3.4.24.4)은 상기 목적을 위해 사용된 효소 중 하나의 예이다.
본 발명의 실시방법
본 발명의 방법에서, 개시 물질은 5.0 내지 6.8, 바람직하게는 5.0 내지 6.5, 보다 바람직하게는 5.5 내지 6.5 범위의 pH로 조정된 저온 살균 전지 우유 또는 저온 살균 탈지 우유 또는 바람직하게는 저온 살균 우유이다. 상기 우유는 농축액(retentate)로서 단백질, 지방, 무기질 등을 회수하기 위해 한외여과 및 정용여과에 의해 4배 내지 8배 농축된다. 한외여과 및 정용여과는 바람직하게는 10,000 내지 100,000 분자량 컷-오프(molecular weight cut-off) 및 보다 바람직하게는 10,000 내지 30,000 분자량 컷-오프 막을 갖는 반-투과성 막필터를 사용한다. 최종 치즈 또는 치즈 제품 조성물내 바람직한 지방은 개시 우유로부터 보유된 지방과 필요하다면 치즈 10 중량부당 지방 약 1 중량부 이상을 제공하도록 첨가되는 크림, 플라스틱 크림, 버터, 무수 유지방 및/또는 우유 단백질 성분에 의해 기여된 지방을 포함하는 농축액에 첨가된 바람직한 지방이다. 특정의 저지방 치즈 및 치즈 제품은 추가의 지방 첨가를 필요로 하지 않는다. 다른 바람직한 실시형태에서, 유지방은 우유 단백질 및 유지방의 저수분 농축물로서 농축액에 첨가된다. 농축액에 첨가된 단백질은 치즈 10 중량부당 단백질 약 1.5 중량부 내지 4.0 중량부 또는, 보다 바람직하게는 치즈 10 중량부당 단백질 2.5 중량부 내지 3.0 중량부를 갖는 치즈 조성물을 제공하기 위해 첨가된 동물성 또는 식물성 공급원으로부터의 저수분의 바람직하게는, 건조된 단백질 농축물 또는 단백질 분리물이다. 첨가되는 바람직한 단백질의 선택은 최종 생성물에서 수득되는 특성에 따라 다르다. 분유 단백질 농축물은 체다형 치즈를 제조하기에 바람직하며, 카제인칼슘 또는 우유 단백질 분리물은 모짜렐라형 치즈를 제조하기에 바람직하다. 식물성 단백질 첨가제로서, 예를 들어 콩단백질이 사용될 수 있다. 다른 바람직한 성분들로는 단백질을 침전, 응집, 응고 또는 겔화시키지 않으면서 조성물의 pH를 조정하기 위한 유기산 및 무기산, 특히 시트르산 또는 젖산; 염화나트륨 및, 선택적으로 치즈를 제조하는 방법에 사용되는 유화 염, 특히 시트르산 나트륨 또는 인산나트륨이 있다.
본 발명의 방법의 주요 잇점은 하기와 같이 요약될 수 있다: 1)목적하는 치즈 또는 치즈 제품의 점조성 또는 최적 pH를 얻기 위한 세균 발효가 필요하지 않으며; 2)렌넷과 같은 우유 응집 효소가 필요하지 않거나, 또는 소량의 우유 단백질을 처리하기 위한 임의 성분으로서 사용될 수 있으며; 3)공정이 신속하며, 농축된 우유 농축액과의 첫번째 혼합물을 제조할 때부터 용융된 치즈를 포장하는 시점까지 약 30분 미만 걸리고; 4)성분 또는 최종 제품의 생물학적 성질을 변화시킴으로써 야기되는 변형없이 공정 및 제품 다양성이 최소화되며; 5)통상적인 장비를 구비한 단일설비내에서 여러 치즈 제품들이 제조될 수 있고; 6)조직, 향미 또는 기타 물리적인 잇점에 있어서 경시적으로 변화가 거의 없다는 점에서, 저온 살균 치즈 제품은 이로운 저장 수명 잇점을 가지며; 7)별도의 제조 설비를 필요로 하고, 저장 및, 가공 치즈로 재작업되어야 하는 치즈 성분 예비 제조 과정 없이 가공 치즈가 제조될 수 있으며; 및 8)배치식(batch) 방법 또는 연속식 방법에 의해 치즈 및 치즈 제품이 우유로부터 제조될 수 있다.
본 발명의 방법은 여러 치즈 및 치즈 제품, 가령 천연 치즈 및 가공 치즈 및 숙성된 치즈로 제조된 치즈 제품을 제조하기에 적당하다. 저온 살균 치즈 및 수득된 치즈 제품은 장기간 보관중에 물리적, 조직적 및 향미적 특성이 크게 변하지 않는다. 천연 모짜렐라는 제조후 바로 목적하는 모든 특성들을 가지지는 않는다. 용융 및 신장(stretch) 특성은 모짜렐라가 제조된 후 3-6주 및 3-4개월동안 증가하며, 용융 및 신장 특성은 치즈가 숙성함에 따라 감소한다. 천연 체다 치즈는 또한, 3개월 내지 18개월 걸리는 숙성기간동안 느린 생물학적 및 화학적 변화를 거쳐 그의 향미가 증가된다. 본 발명의 방법은 변성을 통해 효소 활성을 정지시키고, 저장하는 동안 미생물 성장을 정지시켜서, 제조된 치즈 및 치즈 제품의 안정성을 향상시키는 열처리 단계를 이용한다.
다른 치즈 종류, 가령 모짜렐라 및 체다는 상당히 다른 방법을 사용하며, 상당히 다른 물리적 특성들을 갖는 치즈를 제조하기 위해 응유를 처리하기 위한 다른 종류의 장비를 사용한다. 체다를 제조하는데 있어서, 치즈 응유를 배수, 슬라이스화 및 적재(체다화)시켰다. 치즈 슬래브(slab)는 분쇄, 식염 첨가, 후프화(hooped) 및 프레스되어 블록(block)을 형성한다. 모짜렐라 응유는 체다 응유와 다른 조성을 가지며, 유청을 배수시킨 후에 응유를 세척, 냉각하여 블록으로 성형하고, 모짜렐라 블록이 일부 용융되고 신장되어 모짜렐라의 조직 특성을 제공하는 동안 열수처리 단계 전에 숙성된다.
본 발명의 방법에 의해 여러 치즈를 제조하기 위해 본 발명에서는 간단하고, 아담하고, 쉽게 사용가능한 장비가 사용되었다. 혼합장치를 구비한 워터재킷 용기 또는, 직접증기주입장치를 구비한 이축 재킷형 가공 치즈 쿠커(twin-screw, jacketed, process cheese cooker)가 하기 실시예에서 치즈를 제조하기 위해 사용되었다. 당업자는 가공 치즈를 제조하는데 사용하기에 적당한 다른 장비들도 여러 치즈들을 제조하기 위해 마찬가지로 사용될 수 있다는 점을 인식할 것이다. 하기 기술된 여러 치즈 또는 장비들 모두 본 발명의 범주를 제한하지는 않는다.
보통, 가공 치즈는 소스와 스프레드를 제조하기 위해 사용되는 터브(tub)로 채워지거나, 또는 블록 또는 각각의 슬라이스를 형성하기 위해 추가 가공되는 균질혼합물을 형성하기 위해 용융되는 선별된 미숙성 치즈와 숙성 치즈의 혼합물이다. 가공 치즈와 다른 치즈 제품들은 보통, 원료로서 치즈로부터 제조된다. 본 발명의 방법은 치즈를 제조하기 위해 본 명세서에 기술된 것과 같은 간단한 장비를 사용하여 가공 치즈와 다른 치즈 제품들을 제조하기에 또한, 적합하다. 상기 방법은 용융된 치즈 물질을 생성하고 용융된 치즈 물질은 가공 치즈 및 치즈 제품들을 제조하기 위한 제1 단계중 하나이므로, 용융된 물질로 다른 성분들을 첨가하거나, 또는 블록, 스프레드 및 예비-성형된 슬라이스를 제조하기 위한 추가의 처리 순서를 부가함으로써, 본 발명의 방법이 쉽게 변형될 수 있다.
본 발명은 하기의 제한되지 않는 실시예에 의해 추가로 상술될 것이다.
실시예 1
체다 치즈 제조는 저온 살균 우유 60갤런의 pH를 5℃에서 젖산(40% 용액)에 의해 6.0으로 조정하면서 시작하였다. 산성화 우유를 45분동안 가만히 두었으며, 플레이트 열교환기(plate heat exchanger)에 의해 50℃로 가열하고, 10,000의 분자량 컷오프를 갖는 막을 포함하는 유닛내에서 4배의 부피 농축 비율로 한외여과에 의해 처리하였다. 그후, 연속된 정용여과는 물 대략 0.9 중량부를 농축액 1 중량부에 첨가하고, 계속해서 투과액(permeate) 0.9 중량부를 제거함으로써 실시하였다. 한외여과는 농축액이 5×의 부피 농축 비율로 농축될 때까지 계속하였다. 조합된 막 처리는 약 2%의 젖당 함량을 갖는 최종 치즈를 제조하기 위해 디자인되었다. 최종 농축액을 수집하고, 5℃로 냉각하고, 치즈가 제조될 때까지 유지하였다.
체다 치즈 제조는 5×농축액 22g이 크림(36% 유지방) 34g과 배합될 때 계속되었다. 상기 혼합물의 pH는 젖산(40% 용액) 1㎖를 첨가함으로써 5.0으로 조정되었다. 처리된 농축액에 단일 세기 서커드TM(Gist-brocades International B.V., Menomonee Falls, WI) 2.5㎕와 염(NaCl) 1.7g을 보충하였다. 상기 혼합물을 21℃로 온도를 높이면서 2.5시간동안 정치(靜置)하였다. 응집체는 상기 처리하는동안 형성되지 않았다. 상기 혼합물에 (탈지유 배지로 제조된)스타터 배양액(starter culture) 0.1g을 보충하고, 50℃로 가열하였다. 그후, 무염(unsalted) 버터 21g을 처리된 농축액에 첨가하고, 용융시키고, 혼합물로 혼합하였다. 치즈 혼합물을 42℃로 가열하고, 건조된 버터유 0.5g을 첨가하였다. 혼합물의 온도가 50℃에 도달했을때, 분유 단백질 농축물 19g[ALAPROTM 4850, NZMP(North America) Inc., Santa Rosa, CA]을 첨가하였다. 치즈 혼합물을 66℃로 가열하고, 효소 개질 치즈의 혼합물[ALACOTM 9550, NZMP(North America), Key Ingredients, Inc. Hummelstown, PA] 6.5g을 혼합물에 첨가하고, 젖산(40% 용액) 0.4㎖ 첨가에 의해 pH를 5.2로 조정하였다. 온도를 80℃로 높이고, 치즈 혼합물을 2분동안 혼합하고, 용융된 플라스틱 물질을 냉장 보관하기 위해 플라스틱 오버랩으로 포장하였다. 제품의 향미, 형체 및 조직을 체다 치즈용 상업용도에 적합하게 되었다. 세균 스타터 배양액과 카제인 응집 효소를 첨가하는 것은 상기 생성물을 체다 치즈로서 상표화하기 위한 종래의 법적 요건을 만족시키기 위한 것이다. 첨가된 상기 성분들의 양과 제품 제조시 즉시 달성된 온도로 인해, 혼합물의 감지가능한 세균 발효 또는 효소 촉매에 의한 응집을 일으키지 않았다.
실시예 2
가공 미국식 치즈는 실시예 1에서 제조된 체다 치즈에 의해 제조되었다. 초기에, 실시예 1에서 제조된 체다 치즈 96g을 가공 치즈를 제조하기에 적당한 입자로 분쇄하였다. 그후, 분쇄된 치즈 16g을 40℃로 가열하고, 다른 분쇄된 체다 치즈 40g과 배합하였다. 남은 체다 치즈 40g, 무염 버터 1.5g 및 시트르산 삼나트륨 1g이 첨가된 반용융된 물질을 제조하였다. 상기 혼합물을 64℃로 가열하고, 시트르산(1M) 0.5㎖ 및 다른 시트르산 삼나트륨 1g을 첨가함으로써 pH를 5.70으로 조정하였다. 상기 혼합물을 70℃로 가열하고, 시트르산에 의해 pH를 5.6으로 조정하였다. 상기 혼합물을 74℃로 가열하고, 염(NaCl) 0.5g을 첨가하였다. 가공 치즈를 80℃까지 가열하고, 2분동안 혼합하고, 그후 용융된 물질을 플라스틱 오버랩으로 포장하였다. 유경험의 평가자들은 최종 치즈의 향미, 형체 및 조직이 상업용 개별포장된 가공 미국식 치즈에 대한 Zehren and Nusbaum에 의해 규정된 조건과 동일하거나, 또는 우수하다고 결정하였다.
실시예 3
가공 미국식 치즈는 실시예 1에 기술된 바와 같이 5× 부피 농축 비율로 농축액을 제조하기 위해 저온 살균 우유 60갤런이 가공될때 제조되었다. 최종 농축액을 수집하고, 5℃로 냉각하고, 치즈가 제조될때까지 유지하였다.
체다 치즈 제조는 5배의 농축액 21g이 크림(36% 유지방) 36g과 배합할때 계속되었다. 혼합물의 pH는 시트르산(1M) 1㎖ 첨가에 의해 4.2로 조정하였다. 처리된 농축액에 (탈지유 배지로 제조된) 치즈 스타터 배양액 0.1g 및 단일 강도 서커드TM(Gist-brocades International B.V., Menomonee Falls, WI) 2.5㎕를 보충하였다. 상기 처리에서 응집체가 생성되지 않았다. 상기 혼합물을 21℃로 온도를 높이면서 2.5시간동안 정치하였다. 상기 혼합물을 66℃로 가열하고, 건조한 고지방 우유 단백질 농축물 21g, 41% 유지방 함유 분말 및 50% 단백질을 보강하였다[Dairy Research Institute, Palmerston North, New Zealand]. 바로후에, 효소 개질 치즈[ALACOTM 9550, NZMP (North America), Key Ingredients, Inc. Hummelstown, PA] 6.5g, 염 1.7g 및 인산나트륨 유화 염 2g을 상기 혼합물에 첨가했다. 상기 혼합물의 pH를 젖산(40% 강도)에 의해 5.8로 조정하고, 80℃로 가열하였다. 치즈 혼합물을 2분동안 혼합하고, 냉장 보관을 위해 플라스틱 오버랩으로 상기 생성물을 포장하였다. 유경험의 평가자들은 최종 치즈의 향미, 형체 및 조직이 상업용 개별포장된 가공 미국식 치즈에 대한 Zehren and Nusbaum에 의해 규정된 조건과 동일하거나, 또는 우수하다고 결정하였다. 세균 스타터 배양액과 카제인 응집 효소를 첨가하는 것은 상기 생성물을 체다 치즈로서 상표화하기 위한 종래의 법적 요건을 만족시키기 위한 것이다. 첨가된 상기 성분들의 양과 제품제조시 즉시 달성된 온도로 인해, 혼합물의 감지가능한 세균발효 또는 효소 촉매에 의한 응집을 일으키지 않았다. 치즈 제조 분야의 당업자들은 인산나트륨을 첨가하기 바로전의 혼합물이 치즈이고, 인산염을 첨가한 바로후의 혼합물이 가공 치즈라는 것을 알 것이다. 실시예는 종래의 방법으로 치즈를 제조, 저장 및 숙성하지 않고 가공 치즈를 제조하기 위한 간단하고 신속한 방법을 사용하는 것을 추가로 상술한다.
실시예 4
실시예 1에 기술된 바와 같이 5×의 부피 농축 비율로 농축액을 제조하기 위해 저온 살균 우유 60갤런을 처리할때 가공 미국식 치즈가 제조되었다. 최종 농축액을 수집하고, 5℃로 냉각시키고, 치즈 제조 때까지 유지하였다.
5배의 농축액 22g이 크림(36% 유지방) 34g과 배합될때 체다 치즈 제조를 계속하였다. 상기 혼합물의 pH를 시트르산(1M) 1㎖ 첨가에 의해 4.6으로 조정하였다. 처리된 농축액에 단일 강도 서커드TM(Gist-brocades International B.V., Menomonee Falls, WI) 2.5㎕와 (탈지유 배지로 제조된) 치즈 스타터 배양액 0.1g을 보충하였다. 상기 혼합물을 21℃로 온도를 높이면서 2.5시간동안 정치하였다. 상기 혼합물을 41℃로 가열하고, 무염 버터 21g을 첨가하고, 용융시키고, 혼합물로 혼련시켰다. 치즈 혼합물을 46℃로 가열하고, 건조된 버터유 0.5g을 첨가하였다. 혼합물의 온도가 50℃에 도달했을때, 분유 단백질 농축물 19g[ALAPROTM 4850, NZMP(North America) Inc., Santa Rosa, CA]을 첨가하였다. 치즈 혼합물을 66℃로 추가 가열하고, 효소 개질 치즈의 혼합물[ALACOTM 9550, NZMP(North America), Key Ingredients, Inc., Hummelstown, PA] 6.5g과 염(NaCl) 1.7g을 상기 혼합물에 첨가하였다. 그후, 시트르산 삼나트륨 2.0g을 상기 혼합물에 첨가하고, 시트르산(1M) 0.5㎖에 의해 pH를 5.9로 조정하였다. 온도를 80℃로 높이고, 치즈 혼합물을 2분동안 혼합하고, 상기 생성물을 냉장보관하기 위해 플라스틱 오버랩으로 포장하였다. 유경험의 평가자들은 최종 치즈의 향미, 형체 및 조직이 상업용 개별포장된 가공 미국식 치즈에 대한 Zehren and Nusbaum에 의해 규정된 조건과 동일하거나, 또는 우수하다고 결정하였다. 세균 스타터 배양액과 카제인 응집 효소를 첨가하는 것은 상기 생성물을 체다 치즈로서 상표화하기 위한 종래의 법적 요건을 만족시키기 위한 것이다. 첨가된 상기 성분들의 양과 제품제조시 즉시 달성된 온도로 인해, 혼합물의 감지가능한 세균 발효 또는 효소 촉매에 의한 응집을 일으키지 않았다.
실시예 5
실시예 1에 기술된 바와 같이 5×의 부피 농축 비율로 농축액을 제조하기 위해 저온 살균 우유 60갤런을 처리할때 가공 미국식 치즈가 제조되었다. 최종 농축액을 수집하고, 5℃로 냉각시키고, 치즈 제조 때까지 유지하였다.
5배의 농축액 22g이 크림(36% 유지방) 34g과 배합될 때 체다 치즈 제조를 계속하였다. 상기 혼합물의 pH를 젖산(40% 용액) 1㎖ 첨가에 의해 4.5로 조정하였다. 처리된 농축액에 단일 강도 서커드TM(Gist-brocades International B.V., Menomonee Falls, WI) 2.5㎕와 (탈지유 배지로 제조된) 치즈 스타터 배양액 0.1g을 보충하였다. 상기 처리에서 응집체가 생성되지 않았다. 상기 혼합물을 41℃로 가열하고, 무염 버터 21g을 첨가하고, 용융시키고, 혼합물로 혼련시켰다. 그후, 건조된 버터 우유 0.5g을 40℃에서 치즈혼합물에 첨가하였다. 열처리로 온도를 57℃로 높였을때, 인산나트륨염 1.0g을 상기 혼합물에 첨가하였다. 그후, 무수 알칼리 처리된 우유 단백질 분리물 19g[NZMP(North America) Inc., Santa Rosa, CA]을 혼합물에 첨가하였다.
본 실시예의 우유 단백질 분리물은 NaOH(2N)에 의해 탈지유의 pH를 7.5로 조정하고, 상기 혼합물을 85℃로 가열하고, 상기 온도를 약 5분동안 유지시켜, 가용성 유청 단백질을 우유내 카제인과 배합시킴으로써 제조되었다. 그후, 상기 우유를 25℃로 냉각시키고, 황산(0.5M)에 의해 6.8로 pH를 조정하였다. 한외여과 및 정용여과를 실시예 1에 기술된 것과 유사한 방법에 의해 실시하여, 2% 이하의 젖당을 갖는 농축액을 생성시켰다. 종래의 스프레이 건조기에 의해 상기 농축액을 약 4%의 수분함량으로 건조시켰다.
인산나트륨염 1.0g을 상기 혼합물에 추가로 첨가하고, 상기 혼합물을 59℃로 가열하였다. 상기 혼합물의 pH를 젖산(40% 용액) 1㎖에 의해 5.6으로 조정하고, 효소 개질 치즈[ALACOTM 9550, NZMP(North America), Key Ingredients, Inc., Hummelstown, PA] 6.5g과 염(NaCl) 1.7g으로 향미를 주었다. 온도를 80℃로 높이고, 치즈 혼합물을 2분동안 혼합하고, 냉장보관하기 위해 플라스틱 오버랩으로 제품 포장하였다. 유경험의 평가자들은 최종 치즈의 향미, 형체 및 조직이 상업용 개별 포장된 가공 미국식 치즈에 대한 Zehren and Nusbaum에 의해 규정된 조건과 동일하거나, 또는 우수하다고 결정하였다. 세균 스타터 배양액과 카제인 응집 효소를 첨가하는 것은 상기 생성물을 체다 치즈로서 상표화하기 위한 종래의 법적 요건을 만족시키기 위한 것이다. 첨가된 상기 성분들의 양과 제품제조시 즉시 달성된 온도로 인해, 혼합물의 감지가능한 세균발효 또는 효소 촉매에 의한 응집을 일으키지 않았다.
실시예 6
원료 전지 우유를 분리시키고, 3.7%의 지방 함량 및 1.2의 지방-대-단백질 비율로 표준화시키고, 16초동안 73℃에서 저온 살균시킬때 가공 미국식 치즈의 제조가 개시되었다. 저온 살균 우유를 5℃로 냉각시키고, 충분한 젖산(20% 용액)을 첨가하여 pH를 6.0으로 조정하였다. 산성화 우유를 45분동안 정치하고, 플레이트 열교환기에 의해 50℃로 가열하고, 10,000의 분자량 컷오프를 갖는 막을 포함하는 유닛내에서 4배의 부피 농축 비율로 한외여과에 의해 처리하였다. 정용여과와 함께 한외여과는 실시예 1에 기술된 바와 같이 실시하여, 5×의 부피 농축 비율을 갖는 농축액을 생성하였다. 최종 농축액을 수집하고, 5℃로 냉각하고, 치즈 제조시까지 유지하였다.
5배의 한외여과 농축액 60㎏ 및 효소 개질 치즈 9.75㎏[ALACOTM 9550, NZMP(North America), Key Ingredients, Inc. Hummelstown, PA]이 적당한 크기의 이축 가공 치즈 쿠커(Rietz, 용량 226㎏)내에서 함께 혼합될때 치즈 제조를 계속하였다. 혼합물의 pH를 교반에 의해 젖산(44% 용액) 3.15L를 첨가함으로써 6.0에서 4.6으로 조정하였다. 그후, 치즈 혼합물을 인산나트륨염 3㎏ 첨가에 의해 보충하였다. 상기 치즈 혼합물을 직접 증기 주입에 의해 55℃로 가열하고, 가염 버터 43㎏을 첨가하였다. 쿠커내 성분들의 온도는 버터를 녹이기에 충분하며, 교반에 의해 액체 유지방을 치즈 혼합물에 혼입시켰다. 그후, 85% 단백질(건량기준)[ALAPROTM 4850, NZMP(North America), Santa Rosa, CA]를 갖는 분유 단백질 농축물 25㎏을 치즈 혼합물에 혼합하여 혼합물의 pH를 5.9로 높였다. 혼합물의 pH를 젖산(44% 용액) 1.2L 첨가에 의해 5.4로 조정하고, 상기 혼합물을 75℃로 가열하였다. 마지막으로 염(NaCl) 2.4㎏을 첨가하고, 온도를 86℃로 높이고, 치즈 혼합물을 2분동안 혼합하여, 부드러운 생성물을 생성하였다. 상기 생성물을 개별 슬라이스 포장하여, 냉장온도에서 보관하였다. 치즈의 조성 및 여러 성분들은 표 2에 나타나 있다.
실시예 6에서 제조된 우유, 농축액, ALAPROTM 4850 및 가공 치즈의 조성
성분 수분량 (%) 전체 고형물(%) 지방 (%) 단백질 (%) 회분 (%) 젖당 (%) 칼슘 (Mmole/㎏)
우유 88.0 12.0 3.53 3.25 0.72 4.50 28.8
4배 농축액(DF전) 71.7 28.3 12.5 11.04 1.09 3.67 65.3
4배 농축액(DF후) 73.4 26.6 na 11.36 0.80 na 58.6
5배 농축액 57.9 42.1 21.0 18.31 1.20 1.59 92.1
ALAPROTM 2.8 97.2 1.5 84.7 7.3 3.7 na
치즈 40.6 59.4 30.5 21.1 5.4 2.5 145
유경험의 평가자들은 최종 치즈의 향미, 형체 및 조직이 상업용 개별포장된 가공 미국식 치즈에 대한 Zehren and Nusbaum에 의해 규정된 조건과 동일하거나, 또는 우수하다고 결정하였다.
실시예 7
가공 미국식 치즈 식품을 실시예 6에 기술된 바와 같이 제조하였지만, 물을 충분히 첨가함으로써, 44%의 수분량을 갖는 최종 생성물을 제조하였다. 상기 생성물은 개별포장 슬라이스로 포장하여 냉장온도에서 보관하였다. 치즈의 조성은 표 3에 나타나 있다.
실시예 7에서 제조된 가공 치즈 식품의 조성
성분 수분량(%) 전체 고형물(%) 지방(%) 단백질(%) 회분(%) 젖당(%) 칼슘(Mmole/㎏)
치즈 44.1 55.9 29.0 19.5 5.0 2.4 130
유경험의 평가자들은 최종 치즈의 향미, 형체 및 조직이 상업용 개별포장된 가공 미국식 치즈에 대한 Zehren and Nusbaum에 의해 규정된 조건과 동일하거나, 또는 우수하다고 결정하였다.
실시예 8
부분 탈지된(part skim) 모짜렐라의 제조는 저온 살균 전지 우유 60갤런의 pH를 5℃에서 젖산(40% 용액)에 의해 6.7에서 5.2로 조정하면서 시작하였다. 산성화 우유를 45분동안 정치하였다. 우유의 pH를 2N NaOH에 의해 5.8로 조정하고, 50℃로 가열하였다. 상기 처리된 우유를 10,000의 분자량 컷오프를 갖는 막을 포함하는 한외여과 유닛을 사용하여 가공하였다. 정용여과와 함께 한외여과는 실시예 1에 기술된 바와 같이 실시하여, 5×의 부피 농축 비율을 갖는 농축액을 생성하였다. 최종 농축액을 수집하고, 5℃로 냉각하고, 치즈 제조 시까지 유지하였다.
모짜렐라 제조는 5℃에서 5×의 한외여과 농축액 2.3㎏이 젖산(40% 용액) 15㎖를 첨가함으로써 pH 5.3으로 조정될 때 계속되었다. 그후, 농축액에 물 5㎖로 희석된 단일 강도 서커드TM(Gist-brocades International B.V., Menomonee Falls, WI) 0.26㎖와 염(NaCl) 66g을 첨가하고, 상기 혼합물을 3시간동안 정치하였고, 응집체가 형성되지 않았다. 3시간의 유지 기간 동안 처리된 농축액의 온도를 21℃(실온)로 높였다. 첨가된 응집 효소의 양은 상기 처리하는동안 농축액내에서 카제인 응집체가 생성되기에 충분하지 않았다. 농축액을 적당한 이축 쿠커(Blentech, 용량 5.5㎏)로 옮기고, 최저 스크류 속도를 사용하여 교반을 개시하였다. 그후, 무염 버터 300g 및 분유 단백질 분리물 850g을 쿠커내 농축액에 첨가하였다. 우유 단백질 분리물은 나트륨 분리물과 칼슘 분리물의 50:50 혼합물[TMPTM 1100 및 TMPTM 1380, NZMP(North America) Inc., Santa Rosa, CA]이었다. 쿠커 스크류 속도는 중간 설정까지 높이고, 혼합물의 pH를 젖산(40% 용액) 16㎖ 첨가에 의해 약 5.4로 조정하였다. 쿠커내 치즈 혼합물의 온도는 빙수 50g 첨가에 의해 32℃에서 유지되고, 혼합물의 pH는 젖산(40% 용액) 16㎖ 첨가에 의해 약 5.2로 조정하였다. 쿠커 스크류 속도는 최대 설정으로 높이고, 혼합물의 온도를 직접 증기 주입에 의해 60℃로 높이고, 효소 개질 치즈와 ALACOTM 9550[NZMP(North America), Key Ingredients, Inc. Hummelstown, PA]와의 혼합물 75g을 향미를 위해 첨가하였다. 온도를 80℃로 높이고, 치즈 혼합물을 2분동안 혼합하였다. 용융된 플라스틱 물질을 낱장(single loaf)으로 포장하였다. 치즈를 강판에 갈고, 용융시키고, 용융시에 신장시킬 수 있는 능력과, 제품 향미, 형체 및 조직은 모짜렐라 치즈에 대한 상업적인 조건과 동일하거나, 또는 우수하였다.
실시예 9
저온 살균 전지 우유 60갤런이 실시예 1에 기술된 바와 같이 처리되어 5×의 부피 농축 비율을 갖는 농축액을 생성할 때 부분 탈지된 모짜렐라의 제조를 시작하였다. 최종 농축액을 수집하고, 5℃로 냉각시키고, 치즈 제조까지 유지하였다.
모짜렐라를 제조하기 위해 실시예 8에 기술된 바와 유사한 방법을 사용하였다. 유일한 공정상의 차이점은 응집 효소를 첨가하는 것이 생략됨으로써 농축액내 소량의 카제인의 효소처리를 없앴다는 점이다. 모짜렐라 제조는 5℃에서 5×의 한외여과 농축액 50g이 젖산(40% 용액) 0.4㎖ 첨가에 의해 pH 4.5로 조정되었을때 계속되었다. 그후, 물 26.1g 및 염(NaCl) 1.2g을 농축액에 첨가하고, 그 혼합물을 2시간동안 정치하였다. 처리된 농축액의 온도를 2시간 유지 시간 동안 21℃(실온)으로 높였다. 상기 농축액의 온도를 중간 교반에 의해 30℃로 높이고, 무염 버터 9.1g을 농축액에 혼합시켰다. 버터를 녹이고, 유탁액으로서 농축액에 혼입시킨후에, 분유 단백질 분리물 19.3g을 농축액에 첨가하였다. 우유 단백질 분리물은 각각 나트륨 분리물과 칼슘 분리물 TMPTM 1100 및 TMPTM 1380[NZMP(North America) Inc., Santa Rosa, CA]의 50:50 혼합물이었다. 혼합물의 pH를 젖산(40% 용액) 0.5㎖ 첨가에 의해 약 5.4로 조정하고, 치즈 혼합물의 온도를 65℃로 높였다. 그후, 효소 개질 치즈와 ALACOTM 9550[NZMP(North America), Key Ingredients, Inc., Hummelstown, PA]의 혼합물 1.6g을 치즈 혼합물에 첨가하고, 젖산(40% 용액) 1㎖ 첨가에 의해 pH를 5.0으로 조정하고, 쿠킹 온도를 80℃로 높였다. 용융된 플라스틱 물질은 냉동 및 보관을 위해 플라스틱 오버랩으로 포장하였다. 제품의 향미, 형체 및 조직 및 치즈를 강판에 갈고, 용융되고, 용융시 신장되는 능력은 모짜렐라 치즈에 대한 통상적인 조건들과 부합되거나 또는 상회한다.
실시예 10
모짜렐라를 제조하기 위해 실시예 9에 기술된 방법과 유사한 방법을 사용하였다. 유일한 공정상의 차이점은 치즈 혼합물에 첨가된 건조된 단백질이 우유 단백질 분리물 혼합물 대신에 카제인칼슘이었다는 점이다.
부분 탈지된 모짜렐라의 제조는 저온 살균 균질화 우유 60갤런의 pH를 5℃에서 젖산(40% 용액) 첨가에 의해 5.4로 조정되었을때 시작되었다. 산성화 우유를 45분동안 정치하였다. 그후, 우유의 pH를 2N NaOH에 의해 5.8로 조정하고, 우유를 50℃로 가열하였다. 처리된 우유를 10,000의 분자량 컷오프를 갖는 막을 포함하는 한외여과 유닛을 사용하여 처리하였다. 정용여과와 함께 한외여과는 5×의 부피 농축 비율을 갖는 농축액을 제조하기 위해 실시예 1에 제조된 바와 같이 진행하였다. 최종 농축액을 수집하고, 5℃로 냉각하고, 치즈 제조까지 저장하였다.
5℃에서 5×의 한외여과 농축액 2.3㎏이 시트르산(1M) 첨가에 의해 pH 5.1로 조정되었을때 모짜렐라 제조를 계속하였다. 처리된 농축액을 21℃로 온도를 높이면서 2.5시간동안 정치하였다 농축액을 적당한 이축 쿠커(Blentech, 용량 5.5㎏)에 옮겼다. 쿠커내에서 농축액을 교반하여 낮은 스크류 속도로 설정하고, 온도를 직접 증기 주입에 의해 33℃로 높였다. 그후, 무염 버터 300g을 쿠커내 혼합물에 첨가하고, 용융시키고, 혼합물로 혼합시켰다. 치즈 혼합물의 온도는 탈이온수 440g 및 얼음 240g 첨가에 의해 28℃로 조정하였다. 그후, 무수 카제인칼슘[ALANATETM 380, NZMP(North America) Inc., Santa Rosa, CA] 850g을 쿠커내 혼합물에 첨가하였다. 쿠커 스크류 속도는 중간 설정으로 높이고, 쿠커내 치즈 혼합물의 온도를 직접 증기 주입에 의해 68℃로 높였다. 그후, 염 54g 및 효소 개질 치즈와 ALACOTM 9550[NZMP (North America), Key Ingredients, Inc. Hummelstown, PA]와의 혼합물 75g을 치즈 혼합물에 첨가하였다. 온도를 80℃로 높이고, 치즈 혼합물을 2분동안 혼합시키고, 생성물을 개별 포장하였다. 제품의 향미, 형체 및 조직 및 치즈를 체에 갈고, 용융시키고, 용융시 신장되는 능력은 모짜렐라 치즈에 대한 통상적인 조건들과 부합되거나 또는 상회한다.
실시예 11
저온 살균 우유 60갤런이 실시예 8에 기술된 바와 같이 5×의 부피 농축 비율을 갖는 농축액을 생성하기 위해 가공될때 부분 탈지된 모짜렐라의 제조를 시작하였다. 최종 농축액을 수집하고, 5℃로 냉각시키고, 치즈 제조까지 유지하였다.
5℃에서 5×의 한외여과 농축액 2.3㎏의 pH가 젖산(40%) 15㎖ 첨가에 의해 5.3으로 조정되었을때 모짜렐라 제조를 계속하였다. 상기 농축액에 물 5㎖에 의해 희석된 단일 강도 서커드TM(Gist-brocades International B.V., Menomonee Falls, WI) 0.26㎖와 염(NaCl) 66g을 첨가하고, 상기 혼합물을 3시간동안 정치하였다. 응집체는 상기 처리하는동안 형성되지 않았다. 처리된 농축액의 온도를 21℃로 높였다. 상기 농축액을 적당한 이축 쿠커(Blentech, 용량 5.5㎏)로 옮겼다. 쿠커내 농축액의 교반은 최저 스크류 속도를 사용하여 개시하였다. 그후, 무염 버터 300g 및 무수 카제인칼슘[ALANATETM 380, NZMP(North America) Inc., Santa Rosa, CA] 850g을 농축액에 차례로 첨가하였다. 쿠커 스크류 속도는 중간 설정까지 증가시키고, 물(빙수) 50g을 쿠커내에 첨가하여 쿠커 온도를 33℃에서 유지하였다. 혼합물의 pH는 젖산(40% 용액) 37㎖ 첨가에 의해 약 5.0으로 조정하였다. 쿠커 스크류 속도를 최대 설정으로 증가시키고, 혼합물의 온도를 직접 증기 주입에 의해 66℃로 높이고, 효소 개질 치즈와 ALACOTM 9550[NZMP (North America), Key Ingredients, Inc. Hummelstown, PA]와의 혼합물 75g을 향미를 위해 첨가하였다. 온도를 80℃로 높이고, 상기 치즈 혼합물을 2분동안 혼합하고, 용융된 치즈 물질을 개별포장하였다. 제품의 향미, 형체 및 조직 및 치즈를 체에 갈고, 용융되고, 용융시 신장되는 능력은 모짜렐라 치즈에 대한 통상적인 조건들과 부합되거나 또는 상회한다.
실시예 12
저온 살균 우유 60갤런을 처리하여 실시예 1에 기술된 바와 같이 정확하게 5×의 부피 농축 비율을 갖는 농축액을 제조할때 리코타 치즈(Ricotta Cheese)의 제조를 시작했다. 최종 농축액을 수집하고, 5℃로 냉각하고, 치즈 제조시까지 유지하였다.
농축액(5℃에서) 35g을 21℃에서 물 58g과 배합하고, 혼합물의 pH가 아세트산(5% 용액) 0.5㎖에 의해 5.8로 조정될때 리코타 제조를 계속하였다. 상기 혼합물을 50℃로 가열하고, 80% 단백질을 함유하는 유청 단백질 농축물[ALACENTM 840, NZMP(North America), Santa Rosa, CA] 5.8g과 배합하였다. 상기 혼합물을 교반하면서 10분동안 약 85℃로 가열하고 염(NaCl) 1.2g과 배합하였다. 상기 혼합물은 교반하면서 추가의 5분동안 85℃에서 유지하고, 그후에 냉장 보관을 위해 플라스틱 오버랩으로 포장하였다. 유경험의 평가자들은 제품의 향미, 형체 및 조직이 상업용 리코타를 위한 조건을 만족시킨다고 결정하였다.
실시예 13
실시예 1에 기술된 바와 같이 5×의 부피 농축 비율을 갖는 농축액을 제조하기 위해 저온 살균 우유 60갤런을 처리할때 크림 치즈의 제조를 시작하였다. 최종 농축액을 수집하고, 5℃로 냉각시키고, 치즈 제조시까지 유지하였다.
농축액(5℃에서) 15g을 21℃에서 물 38g과 배합할때 크림 치즈 제조를 계속하였다. 농축액과 물을 함께 혼합하고, 그 혼합물을 38℃로 가열하였다. 그후, 무염 버터 40g을 교반하면서 상기 혼합물에 첨가했다. 버터를 녹이는데 필요한 열을 가하고, 용융된 유지방을 안정한 유탁액으로서 농축액에 완전히 혼입시키기 위해 교반을 유지했다. 그후, 우유 단백질 농축물[ALAPROTM 4850, NZMP(North America), Santa Rosa, CA] 5.5g을 상기 혼합물에 첨가하고, 혼합물의 pH를 젖산(40% 용액)에 의해 4.5로 조정하였다. 상기 혼합물에 염(NaCl) 1g을 첨가하고, 40℃에서 교반하면서 5분 더 유지하고, 냉장 보관을 위해 플라스틱 단지로 포장하였다. 유경험의 평가자들은 제품의 향미, 형체 및 조직이 상업용 크림 치즈를 위한 조건을 만족시킨다고 결정하였다.
치즈 및 치즈 제품을 제조하는 분야의 당업자는 본 발명의 범주가 실시예에서 조성, 사용된 특정 성분 또는 처리 조건에 의해 제한되지 않는 점을 알 것이다. 본 발명에 의해 제조된 여러 치즈에는 Food Chemical Codex에 제공된 정의에 따르면 연질의 치즈, 견고한 치즈 및 경질의 치즈가 포함된다. 여러 우유 단백질, 또는 우유와 식물성 단백질의 배합물을 본 발명에서 사용된 건조 단백질 대신에 사용될 수 있다. 고수분 및 저수분량의 치즈 제품 및 고지방 및 저지방 치즈 제품은 당분야에 공지된 제제 및 성분들을 사용하여 제조할 수 있다. 여러 향미제는 효소 개질 치즈 향미를 위해 대체될 수 있으며, 향미제는 본 발명의 제품의 목적하는 잇점에 기초하여 당업자에 의해 선택된다. 본 발명의 실제예는 여기 기술된 스타일의 혼합장치를 사용하는데 제한되지 않으며, 배치식 및 연속식 공정단계 둘다 치즈를 제조하는 분야의 당업자에게 명백할 것이다.
본 명세서 전체에 걸쳐 인용된 모든 문헌들은 이후에 참고문헌으로 통합된다. 방법의 결과를 변형시키지 않으면서 본 발명에 개시된 단계, 성분들 및 변수들을 변형 및 변경시킬 수 있다는 것을 당업자들은 잘 알 것이다. 상기 모든 변형 및 변경예는 본 발명의 범위내에서 의도된다.

Claims (30)

  1. (a) pH가 약 5.0 내지 6.8로 조정된 우유 또는 재구성 분유 농축물(reconstituted dry milk concentration)을 한외여과(ultrafiltration) 및 정용여과(diafiltration)에 의해 농축시켜 농축액(retentate)을 생성시키는 단계;
    (b) 상기 농축액에 단백질 농축물 또는 분리물을 보충하는 단계; 및
    (c) 수득된 혼합물을 가열하여 평활한 점조성(smooth consistency)을 형성하는 단계를 포함하는 치즈 제조 방법으로서,
    상기 혼합물의 세균 발효 또는 효소 촉매에 의한 응집이 감지될 수 없도록 하는 조건하에서 상기 방법을 실시하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 방법은 응집 효소의 사용없이 실시하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 방법은 유화 염(emulsifying salt) 또는 비-유제품 증점제(non-dairy thickener)의 사용없이 실시하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 방법은 발효균의 사용없이 실시하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 우유는 표준화된 저온 살균 전지 우유 또는 탈지 우유인 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 pH는 약 5.5 내지 6.5로 조정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 pH는 유기산 또는 무기산에 의해 직접 산성화함으로써 조정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 pH는 젖산 또는 시트르산을 사용하여 조정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 한외여과는 약 10,000의 분자량 컷오프(molecular weight cutoff)를 갖는 막(membrane)을 사용하여 실시하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    농축액이 우유의 부피에 대해 약 4배 농축될 때까지 한외여과를 실시하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 농축된 농축액에 물을 보충하고 정용여과하며, 투과액(permeate)을 제거하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 정용여과는 농축액 중의 젖당 함량을 제한하기 위해 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 정용여과는 한외여과 후에 실시하여 우유 또는 재구성 우유 개시 물질의 부피에 대해 약 5배 농축된 농축액을 제공하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    농축액 중 전부 또는 일부는 유체(fluid)로서 보유하는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 삭제
  16. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 단백질 농축물 또는 분리물은 동물성 공급원 또는 식물성 공급원으로부터 유래하는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 단백질 농축물 또는 분리물의 양은 치즈의 10 중량부당 단백질 약 1.5 중량부 내지 4.0 중량부를 갖는 치즈 조성물을 제공하도록 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 단백질 농축물 또는 분리물의 양은 치즈의 10 중량부당 단백질 약 2.5 중량부 내지 3.0 중량부를 갖는 치즈 조성물을 제공하도록 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    농축액에 카제인염(caseinate)을 첨가하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 카제인염은 카제인칼슘(calcium caseinate)인 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 삭제
  22. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    농축액에 유지방을 첨가하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 유지방은 크림, 플라스틱 크림, 버터, 무수 유지방, 및 지방 함유 우유 단백질 및 지방 함유 농축물로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  24. 제 22 항에 있어서,
    상기 유지방은 최종 생성물내 치즈의 10 중량부당 지방 약 1 중량부 이상을 제공할 수 있는 양으로 첨가하는 것을 특징으로 하는 방법.
  25. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    향미제를 첨가하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 향미제는 효소 개질 치즈인 것을 특징으로 하는 방법.
  27. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    유화제 또는 유화 염을 첨가하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  28. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    농축액을 보충함으로써 수득되는 혼합물을 조리하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  29. 제 28 항에 있어서,
    슬라이싱(slicing) 또는 포장(packaging)하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  30. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 제조되는 치즈.
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