KR100940778B1 - Sterilization method of milk is reduced to dissolved oxygen and off-flavor by the vacuum chamber with sonicator - Google Patents
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Abstract
본원발명은 초음파 발생기가 부착된 진공탈기 장치에 의해 원유의 용존산소, 이미, 이취성분을 제거하는 방법에 관한 것으로서, 이를 보다 상세하게 설명하면, 먼저, 원유를 예열한 후 초음파 발생기가 부착된 진공탈기 장치에서 초음파의 기포생성원리와 진공펌프의 진공탈기 원리로 용존산소와 이미, 이취성분을 제거함으로써 용존산소에 의한 가열취 생성 억제와 이취성분을 감소시켜 우유의 풍미를 유지시키고 신선하고 깔끔한 맛의 우유를 제조하는 방법에 관한 것이다 The present invention relates to a method of removing dissolved oxygen, crude, and off-flavor components of crude oil by means of a vacuum degassing apparatus equipped with an ultrasonic generator, which will be described in more detail. Ultrasonic bubble generation principle in vacuum degassing device and vacuum degassing principle of vacuum pump eliminates dissolved oxygen and odor components, thereby suppressing heat odor generation by dissolved oxygen and reducing odor components to maintain milk flavor and fresh and clean taste To make milk of
우유, 초음파, 용존산소, 탈기 Milk, ultrasound, dissolved oxygen, degassing
Description
본 발명은 원유 속의 용존산소를 효과적 제거하여 풍미를 개선하기 위한 우유 제조 방법으로서, 좀더 상세하게는 초음파의 기포 생성원리와 진공탈기 장치의 진공펌프를 이용하여 우유 속의 용존산소를 효율적으로 제거하여 살균시 생성되는 가열취와 착유시 유래 되는 목장취와 사료취를 감소시켜 우유의 맛과 향을 향상시키는 우유 제조 방법에 관한 것이다.The present invention is a milk production method for effectively removing dissolved oxygen in crude oil to improve flavor, more specifically, sterilization by efficiently removing dissolved oxygen in milk by using a bubble generation principle of ultrasonic waves and a vacuum pump of a vacuum degassing apparatus. It relates to a milk production method for improving the taste and aroma of milk by reducing the heating odor and feed odor derived during heating and milking produced during milking.
우유는 유당, 유지방 및 케이신, 유청단백질 등의 자체 영양성분에서 유래 되는 맛과 향뿐만 아니라 목장에서 착유시 유래 되는 목장취와 젖소가 섭취한 사료에서 유래된 사료취 등에 의한 이미, 이취를 발생한다. 또한 우유의 균질 및 살균 공정 전의 착유, 이송 등의 과정 중에 공기에 노출되어 산소의 유입이 증가하며, 용존된 산소는 균질시 우유에 고르게 분산되고, 130℃ 이상에서 2~3초간 실시하는 UHT 살균시 우유 중의 성분과 반응성이 높아지게 된다. 그 중 유청단백질(whey protein)에 많이 포함되어 있는 함황아미노산인 메치오닌과 베타 락토글로불린(β-lactoglobulin)이 열과 산소에 의해서 분해되면서 황화수소(hydrogen sulfide), 메탄에티올(methanethiol), 디메틸 디설파이드(dimethyl disulfide), 디메틸 설파이드(dimethyl sulfide) 등의 가열취의 주 원인 물질인 황화합물류를 생성한다. 유지방의 경우는 중성지질에 있는 불포화지방산과 산소가 반응하여 카보닐화합물 (carbonyl compound)이 생성되고, 열에 의해 중성지질이 쉽게 가수분해되면서 히드록시산 에스테르 (hydroxyacid ester)를 형성하여 가열취와 산화취가 나타나게 된다.Milk is not only flavored and flavored from its own nutrients, such as lactose, milk fat and casein, whey protein, but also rancid odor derived from milking on pasture and feed odor derived from cow's feed. do. In addition, the inflow of oxygen is increased due to exposure to air during milking and conveying before milk homogenization and sterilization process. Dissolved oxygen is uniformly dispersed in milk during homogenization and UHT sterilization is performed for 2 ~ 3 seconds at 130 ℃ or higher. It increases the reactivity with the ingredients in milk. Among them, methionine and beta lactoglobulin (β-lactoglobulin), sulfur-containing amino acids contained in whey protein, are decomposed by heat and oxygen, and hydrogen sulfide, methanethiol, and dimethyl disulfide. disulfide and dimethyl sulfide to produce sulfur compounds, which are the main causes of heating odors. In the case of milk fats, unsaturated fatty acids in neutral lipids react with oxygen to form carbonyl compounds, and the heat is easily hydrolyzed by neutral lipids to form hydroxyacid esters. A odor appears.
우유 제조시 발생 되는 상기 이미, 이취를 제거하기 위해 종래 기술로서 일본 특허 3091752에서는 원유에 질소가스를 투입하여 스테틱믹서(static mixer)에서 강제 혼합하고 치환탱크에서 분무하여 용존산소를 감소시켜 살균하였다. 이는 용존산소와 열에 의한 가열취는 억제할 수 있지만 사료취와 휘발되지 않는 이취 성분이 효율적으로 제거되지 못하는 문제점이 있다.In order to remove the odor generated during milk production, Japanese Patent No. 3091752, as a prior art, was introduced by injecting nitrogen gas into crude oil to force mixing in a static mixer and spraying in a replacement tank to reduce dissolved oxygen to sterilize it. . This can suppress the heating odor due to dissolved oxygen and heat, but there is a problem that the off-flavor of the feed odor and the volatile components are not efficiently removed.
이러한 단점을 보완시켜 대한민국 특허 제10-0438252는 살균 이후 가열취를 제거하기 위하여 탈기공정을 넣었는데, 가열취의 제거는 효율적일지 모르나 살균제품의 특성상 살균공정 이후에서 추가 공정은 미생물의 오염가능성이 크며, 잔류하는 용존산소에 의해서 이미 영양성분의 변성이 생성된 이후이다. 또한 질소 가스의 기포에 의해 균질 효율 저하와 살균이 효율적으로 이루어지지 않는 문제점이 남아있다. 상기 종래 기술과 대한민국 특허 제10-0616082의 발명과 제10-0717594의 기술은 공정에 다소 차이가 있지만 질소치환을 통한 용존산소 제거와 탈기하여 우유를 제조하는 방법으로서 공정이 3개 또는 4개의 공정이 추가되어 공정이 복잡하며, 질소 발생장치 또는 투입에 의한 가동 비용과 동력 소모가 증가할 뿐만 아니라 설비비용의 증가, 설치공간의 확보에 문제점이 크다.
본 발명에서 채택한 방법은 설비비용이 적을 뿐만 아니라 설치공간도 최소 공간으로 가능하고, 질소사용을 하지 않으므로 유지비용도 저렴한 장점이 있다. 또한 우유 외의 질소가스를 주입하기 때문에 기타 이물이 혼입될 우려가 있다.
상기 종래 기술의 제조공정 도식도는 도1과 같다.Complementing this shortcoming, Korean Patent No. 10-0438252 puts a degassing process to remove the heating odor after sterilization. The removal of the heating odor may be efficient, but due to the characteristics of the sterilization product, the additional process after the sterilization process may be contaminated with microorganisms. It is large, since the degeneration of nutrients is already generated by the remaining dissolved oxygen. In addition, there remains a problem in that homogeneous efficiency is lowered and sterilization is not efficiently performed by bubbles of nitrogen gas. The prior art and the invention of the Republic of Korea Patent No. 10-0616082 and the technology of 10-0717594 are slightly different in the process, but the process of producing a milk by removing dissolved oxygen and degassing through nitrogen replacement process three or four processes In addition, the process is complicated, and the operating cost and power consumption by the nitrogen generator or the input are increased, as well as the increase in the equipment cost and securing the installation space.
The method adopted in the present invention is advantageous in that the installation cost is not only low but also the installation space is minimal, and the maintenance cost is also low since nitrogen is not used. In addition, injecting nitrogen gas other than milk, there is a fear that other foreign matters are mixed.
The manufacturing process schematic of the prior art is shown in FIG.
또한 우유 중 이미, 이취를 생성하는 원인 중의 하나인 용존산소를 제거하는 방법으로 물리적 방법으로는 가스분압차를 이용한 질소가스 주입, 탈기막, 중공사막 모듈, 활성탄소 섬유 등을 이용한 필터식 등이 있으며, 화학적 방법으로는 탈산제로서 하이드라진(N2H4), 아황산나트륨(Na2SO4)을 첨가하는 방법이 있다. 하지만 이상의 방법은 가동 비용이 많이 들어갈 뿐만 아니라 식품에 사용할 수 없거나 식품 속에 잔류 가능성이 크기 때문에 적용하기에 문제점이 많다.In addition, as a method of removing dissolved oxygen, which is one of the causes of odor generation in milk, physical methods include nitrogen gas injection using gas partial pressure difference, degassing membrane, hollow fiber membrane module, and filter type using activated carbon fiber. The chemical method includes a method of adding hydrazine (N 2 H 4 ) and sodium sulfite (Na 2 SO 4 ) as a deoxidizer. However, the above method is problematic because it is not only expensive to operate, but also cannot be used in food or has a high possibility of remaining in food.
본 발명은 상기의 종래기술의 문제를 해결하기 위해서 원유 속에 질소가스를 투입하고 치환하는 장치 대신 공정 설치시 부가되는 소요비용이 적고 효율적으로 용존산소와 이미, 이취 성분을 동시에 제거하여 우유 고유의 맛과 향을 향상시켜 우유를 제조하는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.In order to solve the problems of the prior art, the present invention has a low inherent cost and efficiently removes dissolved oxygen and already, off-flavor components at the same time, instead of a device for injecting and replacing nitrogen gas into crude oil. The purpose is to provide a method for producing milk by improving the flavor.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서, 질소가스 투입과 혼합 및 치환의 복잡한 공정을 줄여 설비비용 절감 및 설비 공간을 줄일 수 있으며, 가동시 소요비용을 줄여 상기의 종래 기술들보다 원가 절감 효과가 크며, 우유 맛과 향을 향상시키는 효과적인 방법을 모색한 결과, 원유를 예열한 후 초음파 원리와 진공탈기를 접목시킨 공정을 추가하여 균질, 살균하는 우유 제조 방법을 개발하였다. In order to achieve the above object, in the present invention, by reducing the complex process of nitrogen gas input and mixing and replacement, it is possible to reduce the equipment cost and equipment space, and to reduce the cost required during the operation to reduce the cost than the prior art In search of an effective method for improving milk taste and aroma, a milk manufacturing method for homogeneous and sterilization was developed by adding a process that combines ultrasonic principle and vacuum degassing after preheating crude oil.
상기 발명들의 문제를 해결하고 차별된 공법으로서 사용된 초음파 원리에 관하여 설명하면, 음파는 20Hz~20kHz의 가청 주파수 밖의 진동음과 그 이하의 초저주파, 이상의 초음파로 분류한다. 즉 초음파는 20kHz 이상의 음파로서 기계적인 진동에 의해 기압이 고압과 저압으로 매우 빠르게 변화하는데, 이때 발생되는 반복적인 고압과 저압을 케비테이션 (cavitation)이라고 한다. 이 케비테이션 원리를 이용하여 초음파는 세척, 유화, 계측, 정보통신, 의료기, 산업기계 등에 응용되고 있다. When explaining the ultrasonic principle used to solve the problem of the invention and as a discriminating method, the sound wave is classified into a vibration sound outside the audible frequency of 20 Hz to 20 kHz, and an ultra-low frequency or lower ultrasonic wave below. In other words, the ultrasonic wave is a sound wave of 20kHz or more, and the air pressure changes very rapidly to high and low pressure by mechanical vibration. The repetitive high pressure and low pressure generated at this time are called cavitation. Using this cavitation principle, ultrasonic waves are applied to cleaning, emulsification, measurement, information and communication, medical equipment, and industrial machinery.
수중에 초음파를 발진하면 고압에서 저압으로 떨어지는 순간 기포가 생성되 고, 저압으로 떨어졌을 때 기포는 커지게 되며, 다시 고압이 될 때 기포가 파괴되는데, 기포가 형성되어 커질 때 기포 내로 이취 성분과 용존산소가 기포내로 포접하게 된다. 이렇게 초음파 발진으로 순간적으로 다량 발생하는 기포를 진공탈기 장치를 이용하여 제거함으로써 효율적으로 이취 성분과 용존산소를 제거하여 살균함으로써 이미, 이취를 제거하는 방법을 제공하는 것이다.Ultrasonic oscillation in water generates bubbles at the high pressure to low pressure, and bubbles decrease when the pressure drops to low pressure, and bubbles are destroyed when the pressure is high again. Oxygen is entrapped into the bubble. The present invention provides a method for removing off-flavor by sterilizing and removing off-flavor components and dissolved oxygen by efficiently removing bubbles generated in a large amount by the ultrasonic oscillation using a vacuum degassing apparatus.
본 발명에서 저유탱크에서 이송된 원유를 60~70℃로 예열한 후 초음파 발생기가 부착된 진공탈기 장치에서 탈기 후 균질, 살균하여 우유를 제조하는 방법의 효과로서,In the present invention, after preheating the crude oil transferred from the low-oil tank to 60 ~ 70 ℃ as an effect of the method of producing milk by homogenizing and sterilizing after degassing in a vacuum degassing apparatus equipped with an ultrasonic generator,
첫째, 상기의 종래에서 사용한 질소 치환 공법보다 설치, 운영, 관리, 보수비가 적고 동력 소모가 적다는 이점이 있다. First, there is an advantage of less installation, operation, management, maintenance costs and less power consumption than the nitrogen substitution method used in the prior art.
둘째, 우유와 기능성 영양성분 외의 액체, 기체 등의 물질의 투입이 없기 때문에 우유 자체의 풍미를 유지할 수 있고, 이물에 의한 오염이 없는 이점이 있다. Second, because there is no input of liquids, gases, etc. other than milk and functional nutrients, it can maintain the flavor of the milk itself, there is an advantage that there is no contamination by foreign substances.
셋째, 질소 투입에 의한 용존산소 제거시 발생하는 질소가스 기포에 의한 균질시 균질효율 저하와 효율적인 살균이 이루어지지 않는 문제점을 본 발명에서 사용한 초음파에 의한 기포형성은 진공탈기 조건에서 기포가 파괴되기 때문에 질소 충진에 의한 균질 및 살균 효율저하의 문제를 해결할 수 있다. Third, since homogeneous efficiency decreases and efficient sterilization does not occur when homogeneous by nitrogen gas bubbles generated when nitrogen is removed by nitrogen injection, bubbles are formed by ultrasonic waves in the vacuum degassing condition. It can solve the problem of homogeneous and sterilization efficiency by nitrogen filling.
넷째, 원유를 예열한 직후의 유지방구와 예열 후 초음파 및 진공탈기 공정을 거친 후 균질 전 단계에서의 유지방구를 관찰한 결과, 예열 직후는 유지방구가 응집되어 있었지만 초음파 및 진공탈기 공정을 거친 유지방구는 전부 분리되어 있었다(도3). Fourth, after the preservation of oil after the preheating of oil and after the preheating of the oil and vacuum degassing process, the preservation of oil preservation was observed after preheating. The fares were all separated (Fig. 3).
마지막으로 본 발명이 제공하는 가장 중요한 효과로서, 효과적인 용존산소 제거를 통한 가열취 생성 억제와 목장취와 사료취 등의 이취, 이미를 감소, 제거하여 우유 자체의 고유한 풍미를 제공하는데 본 발명의 효과가 있다.Finally, as the most important effect provided by the present invention, by suppressing the production of heating odor through effective dissolved oxygen removal and the reduction and elimination of off-flavor, such as ranch and feed odor, to provide a unique flavor of milk itself It works.
본 발명은 원유 속의 용존산소와 이미, 이취를 효과적 제거하여 풍미를 개선하기 위한 우유 제조 방법으로서, 좀더 상세하게는 초음파의 기포 생성원리와 진공탈기 장치를 이용하여 우유 속의 용존산소를 효율적으로 제거하여 살균시 생성되는 가열취와 착유시 유래되는 목장취와 사료취를 감소시켜 우유의 맛과 향을 향상시키는 우유 제조 방법을 제공한다.The present invention is a milk production method for improving the flavor by effectively removing the dissolved oxygen and odor in the crude oil, more specifically by efficiently removing the dissolved oxygen in the milk using the bubble generation principle and vacuum degassing apparatus of the ultrasonic wave It provides a milk production method that improves the taste and aroma of milk by reducing the heating odor generated during sterilization and ranch odor and feed odor derived from milking.
또한 원유가 예열 후 초음파 발생기가 부착된 진공탈기 장치에서 우유의 고유한 풍미는 유지시키면서 효과적으로 용존산소와 이미, 이취를 제거하고 균질, 살균 공정을 포함하는 우유 제조 방법을 제공한다.The present invention also provides a milk manufacturing method including a dissolved oxygen and already, off-flavor, homogeneous and sterilizing process, while maintaining the unique flavor of milk in a vacuum degassing apparatus equipped with an ultrasonic generator after preheating crude oil.
이하의 제시한 도면과 실시 예 및 실험 예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 초음파 발생기가 부착된 진공탈기 장치를 이용하여 우유 속의 용존산소와 이취를 제거하여 균질, 살균, 저장하는 공정도를 나타낸 것으로, 이를 상세히 설명하면 다음과 같다.The present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings, examples and experimental examples.
Figure 2 shows a process diagram of homogeneous, sterilized, and stored by removing dissolved oxygen and odor in milk using a vacuum degassing apparatus equipped with an ultrasonic generator of the present invention.
먼저, 저유조(1)에서 유입된 원유를 예열기(3)로 이송한다. 강화우유 또는 가공유의 경우에는 예열기(3)로 이송전 발란스탱크(2)에서 첨가원료를 용해하여 투입하고 예열기(3)로 이송한다.
상기 예열기(3)를 통해 60~70℃로 예열한 원유는 진공펌프(4-1)와 초음파 발생기(4-2)가 부착된 진공탈기 장치(4)로 이송된다. 이때 이송되는 원유의 유속은 최고 30,000L/hr이며, 진공압은 0.1~0.8bar의 압력으로 조절하고, 초음파 발생기의 주파수는 40kHz이다.
상기 예열되어 이송된 원유는 진공탈기 장치(4) 상부에 위치한 진공펌프(4-1)의 노즐로부터 원유가 분무되면서 탈기가 이루어지고, 진공탈기 장치(4) 하부에 위치한 초음파 발생기(4-2)에서는 초음파에 의해 원유에서 발생된 기포가 음압에 의해 탈기되고, 파괴됨으로써 용존산소와 이미, 이취가 제거되며, 상기 용존산소와 이미, 이취가 제거된 원유는 균질기(5)에서 130~180kg/㎠ 내외의 압력으로 균질화되어지고, 균질화된 원유는 살균기(6)에서 130℃ 이상에서 약 2~3초간 살균 한 후, 10℃이하로 냉각하여 저장탱크(7)에 저장하고, 관능검사 및 이화학적 검사를 한 후, 자동충진기로 충진, 포장하여 냉장보관 후 출고(8)되어 지는 것으로, 상기 공정에 의하여 원유의 용존산소, 이미, 이취성분을 제거하는 방법에 관한 것이다.First, the crude oil introduced from the
The crude oil preheated to 60 to 70 ° C. through the preheater 3 is transferred to the
The preheated and transported crude oil is degassed while the crude oil is sprayed from the nozzle of the vacuum pump 4-1 positioned above the
상기 방법의 장치를 이용한 발명의 실시예를 다음의 내용으로 자세히 설명한다. 하지만 본 발명의 범위가 제시한 실시예에 한정되는 것은 아니다.An embodiment of the invention using the apparatus of the method will be described in detail below. However, the scope of the present invention is not limited to the examples presented.
[실시예1] 예열 온도의 의한 초음파 발생 및 탈기조건에 따른 용존산소 측정Example 1 Measurement of Dissolved Oxygen According to Ultrasonic Generation and Degassing Condition by Preheating Temperature
상기의 방법 중 원유를 예열기(3)로 이송하여 예열하는 것으로, 예열 온도차에 따른 탈기처리, 초음파처리, 초음파+탈기처리 조건에 따른 용존산소를 측정하였다.
예열 후, 탈기 또는 초음파 등의 처리를 하지 않는 것을 대조군으로 하였고, 예열온도는 60℃, 65℃, 70℃로 하였으며, 초음파는 주파수 40kHz로 발생시켰으며, 진공압은 약 0.5bar 압력에서 실시하였다. 용존산소는 10℃이하로 냉각 한 후, DO meter를 이용하여 측정하였다. 각각의 용존산소를 비교한 결과는 표 1과 같았다.In the above method, the crude oil was transferred to the preheater 3 to preheat, and the dissolved oxygen according to the degassing treatment, the ultrasonic treatment, and the ultrasonic plus degassing treatment according to the preheating temperature difference was measured.
After preheating, no control such as degassing or ultrasonication was used as a control group. The preheating temperature was 60 ° C., 65 ° C. and 70 ° C., the ultrasonic wave was generated at a frequency of 40 kHz, and the vacuum pressure was performed at about 0.5 bar pressure. . Dissolved oxygen was measured using a DO meter after cooling below 10 ℃. The result of comparing each dissolved oxygen is shown in Table 1.
표1. 예열온도의 의한 초음파 발생 및 탈기조건에 따른 용존산소 측정Table 1. Ultrasonic Generation by Preheating Temperature and Dissolved Oxygen Measurement According to Degassing Condition
(단위: ppm)(Unit: ppm)
상기 표 1에서 나타낸바와 같이, 그 결과를 살펴보면,
탈기 또는 초음파 등의 처리를 하지 않은 대조군의 용존산소는 9.6ppm이었으며, 탈기처리를 하지 않고 초음파만 처리한 실험군의 용존산소의 감소는 온도별 8.0~8.4ppm으로 대조군 용존산소 대비 효과적인 용존산소 제거가 일어나지 않았다. 탈기처리만 했을 경우는 65℃와 70℃에서 2.7ppm과 2.6ppm으로 나타나 60℃보다 효율적으로 탈기되었음을 알 수 있었다. 또한 초음파와 탈기처리를 같이 행하였을 때는 예열온도 65℃와 70℃에서 1.8ppm, 1.6ppm으로 나타나, 상기의 종래 기술에서 제시한 용존산소 수준인 2.0ppm 이하로 나타나 질소가스의 투입없이 초음파와 진공탈기 처리만으로 효율적으로 제거되었음을 알 수 있다.As shown in Table 1, looking at the results,
The dissolved oxygen in the control group without degassing or ultrasonication was 9.6 ppm, and the dissolved oxygen in the experimental group treated with only the ultrasonic without degassing was 8.0-8.4 ppm by temperature, which was more effective than the dissolved oxygen in the control group. Didn't happen. Degassing only showed 2.7 ppm and 2.6 ppm at 65 ℃ and 70 ℃, indicating that it was degassed more efficiently than 60 ℃. In addition, when the ultrasonic and degassing treatment were performed together, it appeared as 1.8 ppm and 1.6 ppm at the preheating temperature of 65 ° C. and 70 ° C., and it was below 2.0 ppm which is the dissolved oxygen level suggested by the prior art. It can be seen that it was efficiently removed only by degassing treatment.
상기에서 행한 초음파의 주파수를 40kHz로 지정한 이유는 40kHz 이상의 주파수에서 초음파를 발생시키면 초음파가 높을수록 기포가 충분히 커질 수 있는 시간적 여유가 없고, 입경이 미세해짐으로 효과적인 기포 형성이 이루어지지 않기 때문에 40kHz로 실시하였다. 또한 초음파 발생기가 부착된 진공탈기 장치를 예열 공정 뒤에 실시한 이유는 예열로 인하여 용매의 온도가 높을수록 탈기 효율이 높아질 뿐만 아니라 초음파의 케비테이션에 의한 기포수가 증가하기 때문에 예열 후에 실시하였다.The reason why the frequency of the ultrasonic waves performed above is 40 kHz is that when the ultrasonic waves are generated at a frequency above 40 kHz, the higher the ultrasonic waves, the more time there is for the bubbles to become large enough, and the finer the particle size, the smaller the effective bubble formation is. Was carried out. In addition, the reason why the vacuum degassing apparatus equipped with the ultrasonic generator was performed after the preheating process was performed after the preheating because the higher the temperature of the solvent caused by the preheating, the degassing efficiency was increased and the number of bubbles due to the ultrasonic cavitation increased.
[실시예2] 현미경 검경과 층 분리 확인Example 2 Microscopic Spectroscopy and Layer Separation Confirmation
상기 실시예 1에서 용존산소를 측정하였으며, 상기 실시예1의 조건에 따라 실험한 시료를 현미경으로 유지방구의 양상을 관찰하여 도 3에 나타내었다. Dissolved oxygen was measured in Example 1, and the samples tested according to the conditions of Example 1 were observed in a maintenance tool under a microscope and are shown in FIG. 3.
도 3은 초음파와 탈기처리를 한 원유와 대조군 원유의 유지방구 현미경 검경사진을 나타낸 것으로, 그 결과를 보면, 예열 직후의 대조군은 유지방구가 응집되어 있었지만 초음파 및 진공탈기 공정을 거친 유지방구는 전부 분리되어 있었다.
이 실험으로 초음파에 의해 유지방뿐만 아니라 첨가물의 용해성도 높여 균질 효율이 증가할 것으로 예상된다.Figure 3 shows the maintenance microscopy micrograph of the crude oil and the control crude oil subjected to the ultrasonic and degassing, the results, the control immediately after preheating was agglomerated in the maintenance tool, but all the maintenance tools through the ultrasonic and vacuum degassing process It was separated.
This experiment is expected to increase the solubility of the additives as well as the milk fat by ultrasonic waves, which is expected to increase homogeneity efficiency.
또한, 예열 직후의 대조군, 진공탈기만 실시한 탈기 처리군 및 초음파와 진공탈기 처리군을 메스실린더에 250ml씩 넣고 24시간 방치한 후의 유지방층 분리를 측정하여 전체 250ml에 대한 유지방층이 분리된 양을 백분율(%)로 계산하여 표 2와 같은 결과가 나타났으며, 초음파 및 진공탈기 공정을 거친 시료에서 가장 적게 일어난 것이 확인되었다(표2)In addition, the control group immediately after preheating, degassing treatment group subjected to vacuum degassing only, and 250 ml of ultrasonic and vacuum degassing treatment groups were placed in a measuring cylinder and left for 24 hours. Calculated as a percentage (%), the results are shown in Table 2, it was confirmed that the least occurred in the sample subjected to the ultrasonic and vacuum degassing process (Table 2)
[표2] 유지방구 현미경 검경과 층 분리 확인[Table 2] Maintenance instrument microscopy and layer separation confirmation
이상의 결과로서 균질 공정 전에 초음파 및 진공탈기 공정을 실시한 것은 원료의 용존산소 제거뿐만 아니라 원료의 용해성과 제품의 안정성에 바람직한 효과를 부여할 것이라 사료된다.As a result of this, the ultrasonic and vacuum degassing process before the homogeneous process is expected to have a desirable effect on the dissolution of the raw material as well as the solubility of the raw material and the stability of the product.
[실시예3] 대조군과 초음파와 진공탈기 처리군의 가열취 성분 분석[Example 3] Analysis of heating odor components of the control group and ultrasonic and vacuum degassing treatment group
상기 배경기술에서도 설명한 바와 같이, 우유 중의 용존산소는 열처리시 유성분과 반응하여 고소한 우유 풍미를 부여하지만, 함황단백질과 유지방의 산화를 유도하여 황화수소(hydrogen sulfide), 메탄에티올(methanethiol), 디메틸 디설파이드(dimethyl disulfide), 디메틸 설파이드(dimethyl sulfide), 카보닐화합물(carbonyl compound), 히드록시산 에스테르 (hydroxyacid ester) 등을 형성하여 가열취와 산화취를 생성하기도 한다. As described in the background art, dissolved oxygen in milk reacts with the milk component during heat treatment to give a savory milk flavor, but induces oxidation of sulfur-containing proteins and milk fat, hydrogen sulfide, methanethiol, and dimethyl disulfide. (dimethyl disulfide), dimethyl sulfide (carbon sulfide), carbonyl compound (carbonyl compound), hydroxyacid ester (hydroxyacid ester) is formed to form a heating odor and an oxidizing odor.
상기 종래 기술에서 가열취 기준 물질로 디메틸 디설파이드(dimethyl disulfide), 디메틸 설파이드(dimethyl sulfide)의 경우는 열처리 경우에서만 나타나는 물질이 아니라 원유 자체에서도 다량 존재하고, 열처리에 의한 증가량에 유의성이 크게 나타나지 않기 때문에 기준 물질로 설정하기에 적합하지 않다.
따라서 본 발명에서는 원유에서는 극소량 존재하며, 열처리시 유리된 황화수소기 (sulfhydryl group)가 산소와 반응하여 직선적으로 산화되어 생성되는 황화수소(hydrogen sulfide)를 측정하였다(표 3).In the prior art, dimethyl disulfide and dimethyl sulfide, which are heat odor reference materials, are present in a large amount in crude oil itself, not only in the case of heat treatment, and are not significantly increased in the amount of heat treatment. Not suitable for setting as reference material.
Therefore, in the present invention, a very small amount in crude oil, hydrogen sulfide (hydrogen sulfide) produced by linear oxidation by the reaction of free hydrogen sulfide groups (sulfhydryl group) during the heat treatment was measured (Table 3).
대조군은 기존의 제조방법으로 실시하였고, 실험군은 초음파와 진공탈기 공정을 거친 후 균질, 살균하였다.The control group was carried out by the conventional manufacturing method, the experimental group was homogeneous and sterilized after the ultrasonic and vacuum degassing process.
[표3] 대조군과 초음파와 진공탈기 처리군의 가열취 성분 분석[Table 3] Analysis of heating odor components of control group and ultrasonic and vacuum degassing group
가열취의 성분 분석 결과에서 대조군에서는 황화수소가 14.6㎍/kg이었지만, 초음파와 진공탈기 공정을 거친 실험군은 3.3㎍/kg으로 원유의 1.7㎍/kg보다는 다소 많이 생성되었지만, 대조군의 14.6㎍/kg 보다는 황화수소의 생성량이 적게 나타남을 확인할 수 있었다. 이는 용존산소가 충분히 제거되어 열처리를 함으로써 가열취 생성이 감소되었음을 나타내고 있다. 따라서 기존 제조방법으로 제조한 우유보다 깔끔하고 신선한 맛을 느낄 수 있다.Hydrogen sulfide was 14.6 µg / kg in the control group, but the experimental group undergoing ultrasonic and vacuum degassing was 3.3 µg / kg, slightly more than 1.7 µg / kg of crude oil, but more than 14.6 µg / kg of the control group. It was confirmed that less hydrogen sulfide was produced. This indicates that the dissolved oxygen is sufficiently removed and heat treated to reduce the generation of heat odor. Therefore, you can feel clean and fresh taste than milk manufactured by the existing manufacturing method.
[실시예4] 관능평가Example 4 Sensory Evaluation
본 발명으로 제조한 우유, 기존 자사 보통 우유제품 그리고 질소치환공법으로 시판되고 있는 N사의 보통 우유제품에 대하여 관능평가를 실시하였다. Sensory evaluation was performed on the milk produced according to the present invention, the conventional milk products of the company, and N milk products commercially marketed by the nitrogen replacement method.
먼저, 패널은 자사의 관능평가시 검사요원인 연구원과 마케팅팀원 12명을 대상으로 1회에 3가지 시료를 평가하고, 이를 3회 반복실시 하였다. 묘사항목은 주간적 평가로서 종합적 수응도와 객관적 평가 항목으로 우유향, 신선함, 고소함, 후미의 깔끔함 등의 항목을 사용하였으며, 7점 척도법을 이용하였다.
평가방법은 1에 가까울수록 좋지 않고, 7에 가까울수록 우수한 것으로 표현하여 도4에 나타내었다.
도 4는 시판 중인 질소치환공법으로 제조한 N사 제품, 기존 자사 보통 우유제품과 본 발명의 제조방법으로 제조한 우유의 관능평가 분석도를 나타낸 것으로, NY : 질소치환공법으로 시판 중인 N사 우유제품, VL : 기존 자사 제품, USV : 본 발명으로 제조한 우유로 구분하여 평가한 것이다. First, the panel evaluated three samples at a time for the researchers and 12 marketing team members, which were inspectors during the sensory evaluation, and repeated them three times. The description items were weekly evaluation, and the items such as milk flavor, freshness, savoryness, and aftertaste were used as the comprehensive response and objective evaluation items, and 7-point scale method was used.
The closer to 1, the worse the evaluation method, and the closer to 7, the better.
Figure 4 shows the analysis of sensory evaluation of the N company product manufactured by the commercial nitrogen replacement method, the existing company's ordinary milk products and milk produced by the production method of the present invention, NY: N company milk marketed by the nitrogen replacement method Product, VL: Existing company product, USV: It is evaluated by dividing into milk produced by the present invention.
상기의 관능평가 결과, 본 발명으로 제조한 우유(USV)에서 기존 자사 우유제품(VL)보다 종합적수응도, 신선함, 후미깔끔함, 헤드스페이스 이취 등의 항목에서 개선되었음을 확인할 수 있었고, 고소함과 우유향에서 다소 기존자사 우유제품(VL)보다 낮게 나타났지만, 요즘 소비자의 기호가 진한 우유향의 고소함보다는 신선함과 깔끔함을 선호하는 경향이 큼으로 관능평가에서 대체적으로 우수하였다. 또한 질소치환공법으로 시판 중인 N사 우유제품(NY)과 비교하여 거의 유사한 관능평가 결과가 나타나 전반적으로 질소치환공법에 의한 방법과 비교하여 본 발명의 효과가 우수하다고 할 수 있다.As a result of the sensory evaluation, it was confirmed that the milk produced by the present invention (USV) was improved in the items such as overall adaptability, freshness, aftertaste, headspace odor than the existing company's milk product (VL), savory and milk flavor Although it was somewhat lower than the original company's milk product (VL), consumers' preferences were generally superior in sensory evaluation because they tended to prefer freshness and neatness rather than the rich milk flavor. In addition, compared to the N-based milk product (NY) commercially available in the nitrogen replacement method, the results of almost similar sensory evaluations can be said that the effect of the present invention is excellent as compared with the method by the nitrogen replacement method.
도 1은 종래의 우유 중의 용존산소를 질소가스로 치환하여 우유를 살균하는 방법을 도식화한 도면.1 is a diagram illustrating a method of sterilizing milk by replacing dissolved oxygen in conventional milk with nitrogen gas.
도 2는 본 발명의 초음파 발생기가 부착된 진공탈기 장치를 이용하여 우유 속의 용존산소와 이취를 제거하여 균질, 살균, 저장하는 공정도. Figure 2 is a process diagram for homogeneous, sterilized, stored by removing the dissolved oxygen and odor in the milk using a vacuum degassing apparatus attached to the ultrasonic generator of the present invention.
도 3은 초음파와 탈기처리를 한 원유와 대조군 원유의 유지방구 현미경 검경사진.Figure 3 is a maintenance microscopy micrograph of crude oil and control crude oil subjected to ultrasound and degassing treatment.
도 4는 시판 중인 질소치환공법으로 제조한 N사 제품, 기존 자사 보통 우유제품과 본 발명의 제조방법으로 제조한 우유의 관능평가 분석도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1 : 저유조 2 : 발란스 탱크
3 : 예열기 4 : 진공탈기 장치
4-1 : 진공펌프 4-2 : 초음파 발생기,
5 : 균질기 6 : 살균기
7 : 저장탱크4 is a sensory evaluation analysis of N products manufactured by commercially available nitrogen substitution method, the existing company's ordinary milk products and milk manufactured by the manufacturing method of the present invention.
<Description of the symbols for the main parts of the drawings>
1: oil storage tank 2: balance tank
3: preheater 4: vacuum degassing apparatus
4-1: vacuum pump 4-2: ultrasonic generator,
5: homogenizer 6: sterilizer
7: storage tank
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