KR101559448B1

KR101559448B1 - 커피 크리머용 우유 단백질의 제조방법 및 이를 이용한 커피 크리머 제조방법

Info

Publication number: KR101559448B1
Application number: KR1020130111505A
Authority: KR
Inventors: 전혜주; 정은아; 이현우
Original assignee: 동서식품 주식회사
Priority date: 2013-09-17
Filing date: 2013-09-17
Publication date: 2015-10-13
Also published as: KR20150031822A

Abstract

본 발명은 우유 단백질을 불용성 우유 단백질과 수용성 우유 단백질로 분리하고, 불용성 우유 단백질에서 단백질 안정성에 영향을 주는 칼슘을 용해 및 이탈시킨 후, 분리된 수용성 우유 단백질을 혼합하여 원래의 우유 단백질과 동일 또는 유사한 형태의 단백질 조성을 갖는 우유 단백질을 제조하는 방법에 관한 것이다.
본 발명에 의한 커피 크리머용 우유 단백질의 제조방법은 종래의 커피 크리머 제조에 사용된 카제인의 함량과 동일한 함량을 사용하더라도 동일한 유화능을 갖는 우유 단백질을 제공할 수 있으며, 본 발명에 따른 우유 단백질을 사용하여 제조된 커피 크리머는 유화 특성에 있어서 종래의 커피 크리머와 동등한 품질을 나타낼 수 있다.

Description

커피 크리머용 우유 단백질의 제조방법 및 이를 이용한 커피 크리머 제조방법{METHOD FOR PRODUCING MILK PROTEIN AND COFFEE CREAMER USING THE SAME}

본 발명은 커피 크리머용 우유 단백질의 제조방법 및 이를 이용한 커피 크리머 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 커피의 산 및 열에 안정적인 구조를 가지며 크리머와 같은 유화식품에 유화능을 향상시키기 위하여, 우유 단백질을 불용성 우유 단백질(카제인)과 수용성 우유 단백질(유청단백질)로 분리하고 불용성 우유 단백질 분획에서 단백질 안정성에 영향을 주는 칼슘을 용해 및 이탈시킨 후, 분리된 수용성 우유 단백질 분획을 다시 혼합하여 원래의 우유 단백질과 동일 또는 유사한 형태의 단백질 조성을 갖는 우유 단백질을 제조하는 방법에 관한 것이다.

커피에 사용되는 크리머, 상세하게는 비낙농 크리머(Non-diary creamer)의 주요 원료는 식물성 유지, 탄수화물 계열 및 단백질이다. 이중 단백질의 원료로서는 유원료가 가장 널이 사용되며, 일반적으로 산카제인(Acid Casein) 또는 카제인나트륨(Sodium Caseinate)이 여기에 해당된다.

카제인은 우유의 약 80%를 차지하는 단백질로서, 그 외에 약 20%를 차지하는 유청단백질과 함께 우유를 구성하는 주요 성분이다. 카제인은 크리머의 유화안정성, 백탁도 부여, 적절한 바디감 및 크리미한 맛의 향미를 제공하는 중요한 원료 중 하나로, 크리머 뿐 아니라 커피 크리머 및 가공유류 식품, 단백질 강화식품, 제과/제빵 및 아이스크림 믹스 등에 널리 사용되고 있다.

특히 오랫동안 커피 크리머용으로 사용되는 단백질원으로 유청단백질에 비해카제인이 널리 사용되는 이유는 카제인과 유청단백질이 갖는 이화학 특성에 차이가 있기 때문이다. 유청단백질은 그에 함유되어 있는 베타-락토글로불린(β-lactoglobulin) 단백질이 가열처리에 의해 쉽게 변성되고 κ-카제인(κ-casein)과 반응하기 때문에 열처리 공정을 거치는 크리미의 제조 과정에 있어 품질에 좋지 않은 영향을 미치는 것으로 알려져 있다.

문헌에 따르면, 우유의 열처리는 특정 상태에서 유청단백질과 카제인에 의해 형성되는 3차원 단백질 기질로서의 겔(gel)이 형성될 수 있게 한다(Datta et al., "Age gelation of UHT milk-a review. "Trans IchemE, Vol 79, Part C, 197-210(2001)).

이러한 이유로 우유를 산성으로 하여 순수한 형태의 카제인을 침전시켜서 유청단백질로부터 분리하여 커피 크리머에 사용되고 있는데, 이러한 일련의 과정은 카제인의 유화기능을 최대로 하는 방법에 속한다고 볼 수 있다. 이를 좀 더 자세히 살펴보면, 우유 중의 카제인은 칼슘과 결합하여 카제인 칼슘의 형태가 되고, 다시 인산칼슘과 결합하여 카제인 칼슘 인산 복합체가 형성되어 콜로이드(colloid) 상태로 분산되며, 이를 카제인 마이셀(Casein Micelle)이라고 한다.

마이셀 구조와 유화능의 관계를 살펴보면, 단백질이 유화제로서의 기능을 갖기 위해서는 기름과 물 사이의 계면에 흡착될 수 있는 구조를 가져야 하는데, 칼슘 인산 복합체인 카제인 마이셀은 견고한 형태가 유지되어 낮은 유화능을 갖게 된다. 특히, 앞서 설명된 바와 같이 열처리에 의해 유청단백질과 카제인이 겔을 형성하거나 카제인 교질입자의 외면에 존재하는 κ-카제인과 유청단백질이 가교되는 경우에는 계면에 활성화되는 단백질의 용량이 줄어들 수밖에 없다.

따라서, 우유에 산성 조건(pH 4.6)이 형성되면 카제인의 응집으로 인하여 침전이 일어나고, 이 과정에서 마이셀 형성에 관여한 일부의 칼슘이 용해되어 이탈 된다. 이 후, 침전된 카제인을 다시 알칼리화하여 재용해를 하게 되면 단백질이 용해되어 마이셀 구조가 개열되면서 카제인 특유의 베타-시트(Beta-sheet) 구조를 형성함으로써 우수한 유화능을 보유하게 된다.

우유 유래 원료, 특히 우유 유래 단백질들은 그 영양학적, 기능적 특성화가 이루어진 최종제품의 향미 특성, 가공적성 등을 고려하여 카제인 또는 유청단백질 또는 농축우유단백분말과 같은 형태 중에서 선택하여 사용되고 있다.

커피 크리머에는 일반적으로 우유 그 자체를 함유하거나 탈지분유, 전지분유, 또는 우유에서 물리적인 공정(막분리 등)을 거쳐 분리되는 농축 유단백 분말 등이 원료 특정의 관능적 특성(예: Milky, Creamy 향미)을 부여하거나 일부 유화능을 향상시키는 목적으로 사용되지만, 이는 완벽한 유화특성을 제공하기 어렵다.

미국특허 제 10-2009-0106317에 따르면, 우유 열처리에 따른 안정성 저하의 주요 원인을 우유에 함유된 단백질로 여기고, 저장 중 액상농축유의 안정성을 높이기 위하여 이러한 카제인과 유청단백질의 가교를 최소화하기 위한 과정으로 예열과정과 막분리 공정을 통하여 카제인의 함량을 높인 액상유 제조방법을 제시하고 있다. 그러나, 이 특허는 단백질의 계열이 다시 이루어지는 구조적인 변화과정을 거치지 않기 때문에 유화제로서 유단백질의 특성을 부여하지 못하는 것으로 커피 크리머에서의 유화제로서의 효과는 기대하기 어렵다. 즉, 막분리 공정을 통하여 생산된 액상유는 카제인과 유청단백질의 비율이 적어도 90:10이며, 갈변화를 일으키는 락토오스의 함량이 줄어들었다 하더라도 커피 크리머에서 훼더링(Feathering) 현상을 초래하는 칼슘의 용해 및 제거가 동반되는 구조적인 변화가 이루어지지 않으면 pH가 낮은 커피에 용해하였을 때 잔존해 있는 칼슘 및 마그네슘 이온 등에 의하여 단백질이 변성되고 응고되는 품질 열화 현상들이 발생한다. 따라서, 막분리 공정을 통하여 제조하는 농축유 단백분말, 또는 위 미국특허(제 10-2009-0106317)와 같이 카제인과 유청단백질의 비율 변경만으로는 커피 크리머의 원료로서 그 효과를 기대하기 어렵다. 따라서, 이러한 이유로 카제인이 일정 지방함량을 갖는 유화식품 그리고 커피에 안정적인 크리머에 유화기능을 부여하는 원료로 널리 사용되는 것이다.

카제인 자체적으로 천연우유단백질이라는 소재로 평가되지만, 이를 식품에 첨가하기 위해서는 NaOH(가성소다) 또는 KOH와 같은 강염기성의 화학물질의 처리가 추가적으로 수반되어야 한다. 그러나 최근 식품첨가물에 대한 소비자들의 관심이 점차적으로 증가되는 추세에 따라 가공식품에 화학적 첨가물의 사용 또는 화학적 처리에 대한 부정적인 인식이 커지고 있다. 이에 따라 공개특허 제10-2011-0069796호와 같은 천연 카제인을 수용화하는 기술이 개발되어 별도의 염처리를 하지 않는 것을 특징으로 하는 기술이 개발되었지만, 여전히 천연 카제인의 원료 사용으로 인하여 최종제품의 라벨(label)에 표기되어 국내 법규상 첨가물로 구분되는 데 따른 소비자들의 불신을 해결해야 하는 근본적인 문제점을 안고 있는 실정이다.

공개특허 10-2013-0009019 천연 카제인의 수용화 방법 및 이를 이용한 커피 크리머 제조방법 공개특허 10-2010-0051028 저장-안정성 농축 액상유 및 그의 제조 방법

본 발명은 위와 같이 커피의 산 및 열에 안정적인 구조와 유화식품에 유화능을 향상시키기 위하여, 우유 단백질을 커피 크리머에 적합한 형태의 구조로 변환하는 과정을 통해 이전의 우유 단백질과 동일 또는 유사한 단백질 조성의 우유 단백질을 제조하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 위와 같은 목적은, 탈지유로부터 유산균 발효를 통해 pH 4.6으로 조정하여 불용성 단백질 커드를 형성하는 단계, 상기 불용성 단백질 커드로부터 불용성 우유 단백질과 수용성 우유 단백질을 분리하는 단계, 상기 분리된 불용성 우유 단백질에 대한 수세 및 압착 과정을 통해 탈염된 불용성 우유 단백질을 제조 및 상기 분리된 수용성 우유 단백질의 기타 염을 분리, 제거하여 정제된 수용성 우유 단백질을 제조하는 단계, 및 상기 탈염된 불용성 우유 단백질과 상기 정제된 수용성 우유 단백질을 혼합 및 건조하여 우유 단백질을 제조하는 단계를 포함하여 구성되는 커피 크리머용 우유 단백질의 제조방법을 제공함으로써 달성된다.

또한, 상기 탈염된 불용성 우유 단백질 75 내지 85 중량%, 정제된 수용성 우유 단백질 15 내지 25 중량%의 비율로 혼합되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 정제된 수용성 우유 단백질은 60 내지 80 중량%의 수분을 함유하고 있는 고형분인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의해 얻어진 우유 단백질은 pH 5.0 내지 pH 6.0인 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 위와 같은 목적은, 본 발명에 의해 얻어진 우유 단백질을 공지의 수성 및 유성 원료와 혼합하여 제조하는 것을 특징으로 하는, 커피크리머 제조방법을 제공함으로 달성된다.

더 나아가, 상기 우유 단백질의 함량은 종래의 커피 크리머 제조에 사용된 카제인의 함량과 동일한 것을 특징으로 하는, 커피 크리머 제조방법을 제공한다.

본 발명에 의한 커피 크리머용 우유 단백질의 제조방법은 종래 사용 중인 카제인과 동일한 기능을 유지하면서, 식품첨가물로서가 아닌 우유 단백질과 동일 또는 유사한 조성, 즉, 유청단백질이 포함되어 있는 우유 단백질의 제조방법을 제시하는 것을 특징으로 한다. 이를 통해 기존의 카제인과 동일한 함량으로 사용하더라도 동일한 유화능을 갖는 우유 단백질을 제공할 수 있으며, 본 발명에 따른 우유 단백질을 사용하여 제조된 커피 크리머는 유화 특성에 있어서 종래의 크리머와 동등한 품질을 가질 수 있다. 또한, 수용성 우유 단백질 분획의 주성분인 유청단백질이 일부 혼합되므로 크리미한 맛의 관능적 특성이 보강되고, 불용성 우유 단백질 분획에 포함된 칼슘이 용해 및 제거되는 우유 단백질의 구조적 변화를 통해 단백질이 변성되고 응고되는 품질 열화 현상을 억제할 수 있는 효과가 있다.

도 1. 본 발명에 의한 우유 단백질의 제조과정을 나타내는 흐름도

본 발명은, 탈지유로부터 유산균 발효를 통해 pH 4.6으로 조정하여 불용성 단백질 커드를 형성하는 단계, 상기 불용성 단백질 커드로부터 불용성 우유 단백질과 수용성 우유 단백질을 분리하는 단계, 상기 분리된 불용성 우유 단백질에 대한 수세 및 압착 과정을 통해 탈염된 불용성 우유 단백질을 제조 및 상기 분리된 수용성 우유 단백질의 염을 분리, 제거하여 정제된 수용성 우유 단백질을 제조하는 단계, 상기 탈염된 불용성 우유 단백질과 상기 정제된 수용성 우유 단백질을 혼합 및 건조하여 우유 단백질을 제조하는 단계를 포함하여 구성되는 우유 단백질의 제조방법을 제공한다.

본 발명에 의한 커피 크리머용 우유단백질 제조방법에 있어서, 먼저 전유(whole milk)에서 원심분리하여 크림을 분리해 내고 남은 탈지우유(skim milk)를 유산균을 접종하여 발효시킴으로써 pH 4.6으로 조절하고, 이에 의해 등점점인 pH 4.6에 도달하게 되면 불용성 우유 단백질 커드(curd)가 형성되며, 이때 훼더링 문제뿐만 아니라 유화기능에 좋지 않은 영향을 주는 것으로 알려져 있는 칼슘이 용해되어 이탈하게 된다. 훼더링 현상은 커피의 낮은 pH, 물의 높은 온도, 물속에 잔존하는 칼슘 및 마그네슘 이온 등에 의해 커피크림의 원료인 단백질이 변성, 응고되어 나타나는 바람직하지 않은 외관상의 특징이며, 이에 의한 단백질 응고는 단백질에 의해 유지되는 유화기능의 저하로 인한 지방구 응집현상으로 이어져 품질의 열화 등을 초래할 수 있다.

이렇게 칼슘이 용해되어 이탈된 불용성 우유 단백질 커드(curd)로부터 경사분리기(Decanter)를 통해 불용성 우유 단백질 분획만을 분리해낸다. 이후, 탈염화 작업을 위해 세척수에 분리된 커드를 침지시켜 15분 내지 30분 정치하는 과정을 3회 내지 5회 반복 실시하여 수세하고, 수세 작업 후에 수분을 제거하기 위해 물리적 힘을 가하는 압착 설비를 이용하여 압착공정을 수행함으로써 불용성 우유 단백질을 제조한다. 또한 경사분리기에서 함께 분리된 수용화된 우유 단백질 분획(수용성 우유 단백질)은 6 내지 7 중량%(수분의 함량 93 내지 94 중량%)의 고형분 함량을 유지하며, 여과막을 통과시키는 막분리 공정 또는 원심분리기를 이용하는 원심분리 공정을 통해 수용성 우유 단백질과 기타 염을 분리하여 수분이 60 내지 80 중량% 함유되는 반고체(Semi-solid) 형태의 수용성 우유 단백질이 제조된다.

이 후, 앞서 형성된 불용성 우유 단백질과 반고체 상태의 수용성 우유 단백질 분획을 초고속 혼합기(High shear mixer)로 혼합한다. 혼합비율은 원래 우유 단백질과 동일한 조성, 즉 카제인에 해당하는 불용성 우유 단백질과 유청단백질에 해당하는 수용성 우유 단백질이 약 8:2의 비율을 갖도록 혼합하거나, 좀 더 유화기능을 부여하기 위해서는 9.5:0.5의 비율, 또는 유청단백질의 밀키(Milky)한 맛을 부여하기 위해서는 6:4등의 비율로 혼합하는 것이 가능하다. 본 발명에서는 원래 우유 단백질의 조성과 동일한 8:2의 비율로 그 효과를 확인할 수 있었다. 이상과 같은 혼합 비율로 혼합된 우유 단백질을 건조기를 통해 건조하면 pH 5.0 내지 6.0 수준의 우유 단백질이 생성된다. 원래 우유 단백질의 pH가 pH 6.5 수준임을 기준으로, 일반적인 산처리를 통해 얻은 카제인의 pH가 pH 4.6 내지 5.0 수준임에 반해, 불용성 우유 단백질 처리과정을 거쳐 수용성 우유 단백질 분획과 혼합, 건조하여 제조되는 본 발명의 우유 단백질은 종래의 카제인 보다 pH가 높게 형성됨을 확인할 수 있었다.

위와 같이 제조된 우유 단백질을 크리머의 원료로 사용함에 있어, 먼저 공지된 공개특허 제10-2013-009019호의 방법에 따라 커피 크리머에 훼더링 현상을 방지하기 위해 사용되는 완충염의 일부분을 믹싱탱크에 용해한다. 이때, 일반적으로 사용되는 완충염은 제이인산칼륨(DPP), 폴리인산칼륨(KTPP), 피로인산칼륨(TKPP) 및 피로인산나트륨(TSPP) 중 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 용해하여 사용하는데, 열에 가장 안정적인 제이인산칼륨(DPP)를 사용하는 것이 바람직하다. 완충염을 용해한 후, 본 발명에 의해 제조된 우유 단백질을 투입하게 되면, 불용화 형태로 혼합된 우유 단백질의 pH가 pH 7.0 이상으로 변화되어 수용화된 형태로 바뀌게 된다. 이와 같이 수용화된 우유 단백질의 경우, 대부분의 pH 용액에 안정적으로 유화되기 때문에 별도의 분리현상은 일어나지 않는다. 불용성 우유 단백질을 수용화 형태로 바꾸고 여기에 식물성 크리머의 주요 원료들을 혼합한다. 일반적으로 사용되는 식물성 크리머의 원료에는 물엿, 덱스트린, 식물성 유지, 모노글리세라이드와 같은 유화제 및 기타 완충염이 있으며, 다른 관능적 향미 특성을 부여하기 위하여 탈지우유, 탈지분유, 전지우유 또는 농축우유단백분말 등을 사용하는 것은 가능하다.

통상적으로 35 중량%의 지방을 포함하는 커피 크리머를 제조할 경우, 이에 유화안정성을 부여하는 최소한의 카제인 단백질의 함량은 2 중량% 이다.

본 발명에 의해 제조된 우유 단백질의 경우에도 일반적으로 사용되는 카제인과 동일한 중량%의 함량으로 동일한 유화능력을 확인할 수 있었다.

이하 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명하기로 한다.

실시예 1

섭씨 70도의 온수 300g, 카제인(불용성 우유 단백질)과 유청단백질(수용성 우유 단백질) 비율이 80:20인 우유 단백질 A 40g, 완충염 30g으로 우유 단백질 수용액을 제조하였다. 먼저 섭씨 70도의 온수조에 용해조를 넣고 섭씨 70도의 온수 300g을 부어 온수가 일정한 온도를 유지하도록 하였다. 온수가 들어 있는 용해조에 완충염인 제이인산칼륨(DPP)을 투입하고 교반 날개가 용해조에 잠긴 상태로 교반기를 운전하여 완충염을 용해하고 균질화하였다. 이렇게 만들어진 완충염 용액에 위의 우유 단백질 수용액을 투입하여 다시 15분 동안 교반기를 운전한 결과, pH 7.7에 도달하고 미용해된 우유 단백질 분말 입자가 없음을 육안으로 확인하였다.

수용화된 우유 단백질 용액이 있는 용해조에 수상 및 유상 원료를 투입한 후 균질, 살균 공정을 거쳐 분무 건조를 통해 공지의 성분비와 방법으로 커피 크리머를 제조하였다. 즉, 물엿 1680g, 지방 700g, 우유 단백질 A 40g, 우유 단백질 수용화를 위해 조기에 투입한 완충염 30g을 포함한 완충염 60g, 유화제 20g을 사용하여 커피 크리머 분말 2kg을 제조하였다.

실시예 2

섭씨 70도의 온수 300g, 카제인(불용성 우유 단백질)과 유청단백질(수용성 우유 단백질) 비율이 80:20인 우유 단백질 A 80g, 완충염 30g으로 우유 단백질 수용액을 제조하였다. 먼저, 섭씨 70도의 온수조에 용해조를 넣고 섭씨 70도의 온수 300g을 부어 온수가 일정한 온도를 유지하도록 하였다. 온수가 들어 있는 용해조에 완충염인 제이인산칼륨(DPP)을 투입하고 교반 날개가 용해조에 잠긴 상태로 교반기를 운전하여 완충염을 용해하고 균질화하였다. 이렇게 만들어진 완충염 용액에 위의 우유 단백질을 투입하고 다시 15분 동안 교반기로 운전한 결과, pH 7.5에 도달하고 미용해된 우유 단백질 분말 입자가 없음을 육안으로 확인하였다.

수용화된 우유 단백질 용액이 있는 용해조에 수상 및 유상 원료를 투입하여 혼합한 후 균질, 살균 공정을 거쳐 분무 건조를 통해 공지의 성분비와 방법으로 커피 크리머를 제조하였다. 즉, 물엿 1630g, 지방 700g, 우유 단백질 A 80g, 우유 단백질 수용화를 위해 초기에 투입한 완충염 30g을 포함한 완충염 60g, 유화제 20g을 사용하여 커피 크리머 분말 2kg을 제조하였다.

실시예 3

섭씨 70도의 온수 300g, 카제인(불용성 우유 단백질)과 유청단백질(수용성 우유 단백질) 비율이 85:15인 우유 단백질 B 40g, 완충염 30g으로 우유 단백질 수용액을 제조하였다. 먼저 섭씨 70도의 온수조에 용해조를 넣고 섭씨 70도의 온수 300g을 부어 온수가 일정한 온도를 유지하도록 하였다. 온수가 들어 있는 용해조에 완충염인 제이인산칼륨(DPP)을 투입하고 교반 날개가 용해조에 잠긴 상태로 교반기를 운전하여 완충염을 용해하고 균질화하였다. 이렇게 만들어진 완충염 용액에 위의 우유 단백질을 투입하고 다시 15분 동안 교반기로 운전한 결과, pH 7.7에 도달하고 미용해된 우유 단백질 분말 입자가 없음을 육안으로 확인하였다.

수용화된 우유 단백질 용액이 있는 용해조에 수상 및 유상 원료를 투입하여 혼합한 후 균질, 살균 공정을 거쳐 분무 건조를 통해 공지의 성분비와 방법으로 커피 크리머를 제조하였다. 즉, 물엿 1680g, 지방 700g, 우유 단백질 B 40g, 우유 단백질 수용화를 위해 초기에 투입된 완충염 30g을 포함한 완충염 60g, 유화제 20g을 사용하여 커피 크리머 분말 2kg을 제조하였다.

비교예 1

섭씨 70도의 온수 300g, 카제인 40g, 완충염 30g으로 불용성 카제인을 수용화하였다. 먼저, 섭씨 70도의 온수조에 용해조를 넣고 섭씨 70도의 온수를 300g 부어 온수가 일정한 온도를 유지하도록 하였다. 온수가 들어 있는 용해조에 완충염인 제이인산칼륨(DPP)을 투입하고 교반 날개가 용해조에 잠긴 상태로 교반기를 운전하여 완충염을 용해하고 균질화하였다. 이렇게 만들어진 완충염 용액에 카제인을 투입하고 다시 15분 동안 교반기를 운전한 결과, pH 6.8에 도달하고 미용해된 카제인 분말 입자가 없음을 육안으로 확인하였다.

수용화된 카제인이 있는 용해조에 수상 및 유상 원료를 투입하여 혼합한 후 균질, 살균 공정을 거쳐 분무 건조를 통해 공지의 성분비와 방법으로 커피 크리머를 제조하였다. 즉, 물엿 1680g, 지방 700g, 카제인 40g, 카제인 수용화를 위해 초기에 투입된 완충염 30g을 포함한 완충염 60g, 유화제 20g을 사용하여 커피 크리머 분말 2kg을 제조하였다. 이와 같이 제조된 크리머는 당사 공개특허 제10-2013-009019호의 제조방법에 의해 제조된 크리머로, 유화 기능에 효과적인 카제인을 사용하기 때문에 훼더링에 안정하고 유화안정성이 높다.

비교예 2

섭씨 70도의 온수 300g, 농축우유단백분말 40g, 완충염 30g으로 농축우유단백분말을 수용화하였다. 먼저, 섭씨 70도의 온수조 용해조를 넣고 섭씨 70도의 온수 300g을 부어 온수가 일정한 온도를 유지하도록 하였다. 온수가 들어있는 용해조에 완충염인 제이인산칼륨(DPP)을 투입하고 교반 날개가 용해조에 잠긴 상태로 교반기를 운전하여 완충염을 용해하고 균질화하였다. 이렇게 만들어진 완충염 용액에 농축우유단백분말을 투입하여 다시 15분 동안 교반기를 운전한 결과, pH 8.4에 도달하고 미용해된 농축우유단백분말 입자가 없음을 육안으로 확인하였다.

농축우유단백분말이 용해되어 있는 용해조에 수상 및 유상 원료를 투입하여 혼합한 후 균질, 살균 공정을 거쳐 분무 건조를 통해 공지의 성분비와 방법으로 커피 크리머를 제조하였다. 즉, 물엿 1680g, 지방 700g, 농축우유단백분말 40g, 초기에 투입된 완충염 30g을 포함한 완충염 60g, 유화제 20g을 사용하여 커피 크리머 분말 2kg을 제조하였다. 농축우유단백분말은 유화기능이 불안정한 원료이기 때문에 위와 같이 제조된 비교예 2의 커피 크리머는 훼더링이 심하고 유화안정성이 낮게 평가 되었다.

비교예 3

섭씨 70도의 온수 300g, 농축우유단백분말 80g, 완충염 30g으로 농축우유단백분말을 수용화하였다. 먼저, 섭씨 70도의 온수조에 용해조를 넣고 섭씨 70도의 온수 300g을 부어 온수가 일정한 온도를 유지하도록 하였다. 온수가 들어 있는 용해조에 완충염인 제이인산칼륨(DPP)을 투입하고 교반 날개가 용해조에 잠긴 상태로 교반기를 운전하여 완충염을 용해하고 균질화하였다. 이렇게 만들어진 완충염 용액에 농축우유단백분말을 투입하여 다시 15분 동안 교반기를 운전한 결과, pH 8.0에 도달하고 미용해된 농축우유단백분말 입자가 없음을 육안으로 확인하였다.

농축우유단백분말이 용해되어 있는 용해조에 수상 및 유상 원료를 투입하여 혼합한 후 균질, 살균 공정을 거쳐 분무 건조를 통해 공지의 성분비와 방법으로 커피 크리머를 제조하였다. 즉, 물엿 1630g, 지방 700g, 농축우유단백분말 80g, 초기에 투입된 완충염 30g을 포함한 완충염 60g, 유화제 20g을 사용하여 커피 크리머 분말 2kg을 제조하였다. 비교예 3의 커피 크리머는 비교예 2 대비 단백질 함량이 높아져 유화안정성은 다소 증가하였으나, 여전히 훼더링이 심하고 유화안정성은 낮게 평가되었다.

실시예 및 비교예에 따른 품질평가 결과는 아래 표 1과 같다.

	비교예1	비교예2	비교예3	실시예1	실시예2	실시예3
유화안정성 (Stability Index)	0.6	2.1	1.9	0.7	0.6	0.6
훼더링	1	4	4	1	1	1
관능평가	4	4	5	5	6.5	5

위의 유화안정성 평가는 Turbiscan 측정장치로 안정지수(Stability index)를 측정하였으며, 숫자가 커질수록 유화안정성이 낮아지는 경향을 나타낸다.

우유 단백질을 사용한 실시예의 경우 종래 커피 크리머에 사용되는 카제인을 함유한 비교예 1과 유사하게 낮은 안정지수를 나타내었다. 즉, 종래 카제인과 대비하여 유사한 유화안정성을 확인할 수 있었다.

훼더링 정도는 인스턴트 커피 1.5g 내지 1.8g을 첨가하고 85도 이상의 온수 100㎖을 가하여 육안으로 확인하였다.

1: 훼더링 없음, 2: 미량의 훼더링, 3: 보통정도의 훼더링, 4: 심한 훼더링으로 분류하였으며, 우유 단백질을 사용한?실시예의 경우 훼더링이 없는 안정한 성상을 확인할 수 있었다.

관능 시험 평가에서는 커피 1.6g, 크리머 4.8g, 설탕 5.6g을 사용한 커피믹스 형태로 확인하였으며, 크리미(Creamy) 강도를 9점 척도로 비교 평가하였다. 우유 단백질을 사용한 실시예의 경우 동량의 종래 카제인을 사용하였을 때 대비 크리미 강도가 증가하는 경향을 보였으며, 우유 단백질의 함량이 높아질수록 크리미 강도가 다소 증가하여 우유 풍미가 향상됨을 확인할 수 있었다.

위에서 본 발명을 바람직한 실시예에 의해 설명하였으나 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 변형, 변경 및 수정이 가능할 것임은 물론이다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명은, 커피의 산 및 열에 안정적인 구조를 가지며 크리머와 같은 유화식품에 유화능을 향상시키기 위하여, 커피 크리머에 적합한 형태의 구조로 변환하는 과정을 통해 이전의 우유 단백질과 동일 또는 유사한 단백질 조성의 우유 단백질의 제조방법을 제공함으로써, 종래 사용되던 카제인 및 농축우유단백분말 보다 유화안정성, 훼더링 현상 및 관능적 특성이 향상된 효과를 제공할 수 있다.

Claims

탈지유로부터 유산균 발효를 통해 pH 4.6으로 조정하여 불용성 단백질 커드를 형성하는 단계;
상기 불용성 단백질 커드로부터 불용성 우유 단백질과 수용성 우유 단백질을 분리하는 단계;
상기 분리된 불용성 우유 단백질을 세척수에 침지시켜 정치하는 과정을 반복 실시하고 압착하여 탈염된 불용성 우유 단백질을 제조 및 상기 분리된 수용성 우유 단백질을 여과막을 통과시키는 막분리 공정을 통해 기타 염을 분리, 제거하여 정제된 수용성 우유 단백질을 제조하는 단계; 및
상기 탈염된 불용성 우유 단백질과 상기 정제된 수용성 우유 단백질을 혼합 및 건조하여 우유 단백질을 제조하는 단계; 를 포함하여 구성되는 커피 크리머용 우유 단백질의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 탈염된 불용성 우유 단백질 60 내지 95 중량%, 정제된 수용성 우유 단백질 5 내지 40 중량%의 비율로 혼합되는 것을 특징으로 하는, 커피 크리머용 우유 단백질의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 정제된 수용성 우유 단백질은 60 내지 80 중량%의 수분을 함유하고 있는 고형분인 것을 특징으로 하는, 커피 크리머용 우유 단백질의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 탈염된 불용성 우유 단백질 제조는 상기 분리된 불용성 우유 단백질을 세척수에 침지시켜 15분 내지 30분간 3회 내지 5회 정치한 후 압착하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 커피 크리머용 우유 단백질의 제조방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 우유 단백질은 pH 5.0 내지 pH 6.0인 것을 특징으로 하는, 커피 크리머용 우유 단백질의 제조방법.
제5항에 의하여 얻은 우유 단백질을 공지의 수성 및 유성 원료와 혼합하여 제조하는 것을 특징으로 하는, 커피 크리머 제조방법.
제6항에 있어서,
상기 우유 단백질의 함량은 종래의 커피 크리머 제조에 사용된 카제인의 함량과 동일한 것을 특징으로 하는, 커피 크리머 제조방법.