KR101919480B1 - 치즈 제조를 위한 탈지 분유 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 파우더화된 유제품 조성물을 제조하는 방법에 관한 것이다. 본 방법은 칼슘에 대한 격리제 및 레닛을 우유 조성물에 첨가하여 처리된 우유를 제조하는 단계, 및 상기 처리된 우유를 분유로 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 본 발명은 또한 파우더화된 탈지 분유 제품에 관한 것이다. 제품은 키모신에 의해 효소적으로 변화된 하나 이상의 우유 단백질을 포함할 수 있으며, 여기서, 키모신 변환 단백질은 응고되지 않는다. 제품은 또한 파우더화된 제품에서 칼슘 이온과 결합하는 하나 이상의 격리제를 포함할 수 있다.

Description

치즈 제조를 위한 탈지 분유 제조방법{NON­FAT DRY MILK PRODUCTION PROCESSES FOR CHEESEMAKING}

본 발명은 파우더화된 유제품 조성물을 제조하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 칼슘 및 레닛에 대한 격리제를 우유 조성물에 첨가하여 처리된 우유를 제조하는 단계, 및 상기 처리된 우유를 분유로 형성하는 단계를 포함할 수 있는 유제품 조성물을 제조하는 방법에 관한 것이다.

모짜렐라 치즈의 전통적인 제조방법들은 일반적으로 젖소 또는 버팔로의 우유를 저온살균하고, 치즈 컬쳐(cultures)를 첨가하고, 우유를 산성화시켜 치즈 우유로 변환하고, 치즈 우유를 응고시켜 응고물을 얻고, 응고물을 절단하여 응유 및 유장을 얻고, 고체 치즈 응유로부터 액체 유장을 분리시키는데서 시작한다. 치즈 응유는 후에 가열된 치즈의 섬유상 덩어리가 되기까지 가열되고, 반죽되고, 펴진다. 이러한 치즈의 섬유상 덩어리는 후에 모양을 형성하거나 압출되고 보다 단단한 고체로 냉각될 수 있다. 고체 치즈는 후에 치즈가 어떻게 사용될지에 따라 추가로 가공될 수 있다. 예를 들어 치즈가 피자 위에 뿌려지는 것일 경우에는, 가열된 치즈의 섬유상 덩어리가 리본 및 토막 모양으로 형성되고 브라인(brine)에서 냉각될 수 있다. 냉각된, 굳어진 치즈는 후에 정사각형 또는 직사각형 조각으로 잘라져 다이싱 장치(dicing equipment)로 공급될 수 있고, 이는 각 조각을 단편화된 피자용 치즈로 절단한다.

상술한 공정은 일반적으로 "파스타 필라타 공정(pasta filata process)"으로 호칭된다. 이 공정의 변종이 다른 타입 및 종류의 치즈들 중에서 다양한 치즈, 예컨대 모짜렐라 변종 치즈(전통적인 모짜렐라 치즈를 포함하는), 프로볼로네 치즈, 스카모르차 치즈, 파스타 필라타 치즈, 및 피자용 치즈(즉, 피자 치즈)의 제조에 사용될 수 있다.

통상적인 파스타 필라타 치즈 제조에서, 우유로부터 얻어지는 치즈의 양은 응고가 일어나기 전에 액상 우유에 탈지 분유(NFDM)를 첨가함에 의해 증가될 수 있다. 택일적인 시도에서, NFDM은 또한 가열, 반죽, 및 스트레칭 단계 이전, 동안, 이후에 첨가될 수 있다. 그러나, 이러한 택일적인 시도에서 NFDM 내의 우유 단백질은 레닛의 효소적 반응에 의해 변화된 치즈 응유에서 우유 단백질의 일부 구조적이고 조직적인 품질이 부족하다. 다른 문제들 중에서, NFDM 단백질은 최종 치즈 제품에 중요한 단단함 또는 구조를 주지 않아, 이를 절단하고 조각내는 것을 더욱 어렵게 한다. 따라서, 전형적인 치즈 응유에서 처리된 단백질에 더욱 유사한 조성 품질로 우유 단백질을 제공하는 NFDM을 제조하는 새로운 방법에 대한 요구가 있다. 이들 및 다른 요구들이 본 발명에 의해 해결되었다.

발명의 요약

본 발명의 구체예들은 파우더화된 유제품 조성물을 제조하는 방법을 포함한다. 상기 방법들은 칼슘에 대한 격리제(sequestrant) 및 레닛(rennet)을 우유 조성물에 첨가하여 처리된 우유를 제조하는 단계, 및 상기 처리된 우유를 분유로 형성하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 구체예들은 또한 파우더화된 유제품 조성물을 제조하는 방법을 포함한다. 상기 방법들은 버퍼 화합물을 액상 우유 조성물에 첨가하여 우유 조성물에 약 5.5 또는 그 이상의 pH를 부여하는 단계를 포함할 수 있다. 이들은 또한 산화 환원 효소를 상기 우유 조성물에 첨가하는 것, 및 칼슘에 대한 격리제 및 레닛을 상기 우유 조성물에 첨가하여 처리된 우유를 제조하는 것을 포함할 수 있다. 상기 방법들은 처리된 우유를 분유로 형성하는 것을 추가로 포함할 수 있다.

본 발명의 구체예들은 치즈 제품을 제조하는 방법을 추가로 포함할 수 있다. 상기 방법들은 치즈 응유를 균질의 치즈 덩어리로 형성하는 단계, 유제품 파우더를 상기 균질의 치즈 덩어리로 혼합하는 단계, 소정의 모양으로 상기 균질의 치즈 덩어리를 형성하는 단계, 및 상기 균질의 치즈 덩어리를 냉각하는 단계 및 치즈 제품을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 유제품 파우더는 액상 우유 조성물에 격리제 및 레닛을 첨가하여 처리된 우유를 제조하고, 상기 처리된 우유를 건조시켜 유제품 파우더를 형성하는 것에 의해 제조될 수 있다.

본 발명의 구체예들은 치즈 제품을 제조하는 방법을 추가로 포함할 수 있다. 상기 방법들은 슬러리를 제공하는 단계, 유제품 파우더 및 임의적으로 다른 성분들을 상기 슬러리로 혼합하는 단계, 상기 슬러리와 치즈 전구체를 조합시켜 혼합물을 형성하는 단계, 및 상기 혼합물을 가공하여 치즈 제품을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 유제품 파우더는 액상 우유 조성물에 격리제 및 레닛을 첨가하여 처리된 우유를 제조하고, 상기 처리된 우유를 건조시켜 유제품 파우더를 형성하는 것에 의해 제조될 수 있다.

본 발명의 구체예들은 또한 치즈 제품을 제조하는 추가적인 방법을 포함할 수 있다. 상기 방법들은 슬러리를 제공하는 단계, 유제품 파우더 및 임의적으로 다른 성분들을 상기 슬러리로 혼합하는 단계, 상기 슬러리와 치즈 전구체를 조합시켜 혼합물을 형성하는 단계, 및 상기 혼합물을 가공하여 치즈 제품을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 유제품 파우더는 버퍼, 산화 환원 효소, 격리제 및 레닛을 우유 조성물에 첨가하여 처리된 우유를 제조하고, 상기 처리된 우유를 건조시켜 유제품 파우더를 형성하는 것에 의해 제조될 수 있다.

본 발명의 구체예들은 파우더화된 탈지 분유 제품을 추가로 포함할 수 있다. 상기 제품들은 효소적으로 변화된 단백질이 응고되지 않는 곳에서, 효소적으로 변화된 하나 이상의 우유 단백질을 포함할 수 있다. 상기 제품들은 또한 파우더화된 제품 내에 칼슘 이온과 결합하도록 하나 이상의 격리제를 포함할 수 있다.

추가적인 구체예들 및 특징들이 아래의 기재에서 설명되며, 일부는 명세서의 고찰로서 당업자에게 명백하게 되거나 본 발명의 실행에 의해 학습될 수 있다. 본 발명의 특징 및 장점은 명세서에 기재된 수단, 조합, 및 방법들에 의해 실현되고 달성될 수 있다.

발명의 상세한 설명

탈지 분유(NFDM) 조성물을 제조하는 방법들은 조성물에서 하나 이상의 우유 단백질(예를 들어, 카제인)이 응고 효소 예컨대 송아지 레닛에서 주된 응고 효소인 키모신에 의해 효소적으로 변환되는 것을 기술하고 있다. 두 종류의 단백질이 우유에서 관찰된다: (1) 유장 상(phase)에 용해되는 구형 유장 단백질; 및 (2) 안정한 콜로이드 현탁액으로 존재하는 인단백질인 카제인. 젖소의 우유에서, 카제인은 α_s1-, α_s2-, β-, 및 κ-카제인으로 나타내어지는 4개의 다른 유전자 산물을 포함한다. 이들의 집합은 우유 단백질의 약 80%를 차지할 수 있으며, α_s1-카제인 대 α_s2-카제인 대 β-카제인 대 κ-카제인이 약 4:1:4:1의 농도 비율로 발견된다. κ-카제인의 구별되는 특징은 글리코실화된다는 점 및 대부분 자체의 시퀀스를 따라 포스포세릴(phosphoseryl) 잔기가 완전히 결여된다는 점이다. κ-카제인은 또한 약 15mM에 달하는 Ca²⁺ 이온 농도에서 용해될 수 있으며 콜로이드 현탁액 대신에 생성되는 다른 카제인 타입의 침전 반응을 유도하는 칼슘 이온을 방해한다. 다른 카제인 분자들(예를 들어, α_s1-, α_s2-, β-카제인)은 칼슘 유도 침전에 훨씬 더 민감하다.

치즈 제조 단계들(예를 들어, 응유 및 유장으로 응고)은 예를 들어, 천연 응고 효소 키모신을 사용함에 의해 콜로이드 시스템에 내장된 칼슘에 민감한 불안정화 메커니즘을 이용한다. 키모신은 Phe₁₀₅-Met₁₀₆ 결합에서 κ-카제인을 가수분해하여 노출을 허용하며, 일단 충분한 양의 κ-카제인이 가수분해되면 칼슘에 민감한 콜로이드 핵들(α_s1-, α_s2-, β-, 카제인)은 응집을 시작한다. 응집은 배열이 고체성 겔 구조를 이룰 때까지 더욱 큰 클러스터에 이르게 한다. 실험적 증거는 상당한 응집 및 겔 형성이 일어날 수 있기 전에 κ-카제인이 약 60-80%(심지어 최대 약 90%) 가수분해될 수 있음을 보여준다. 다른 인자들 중, 키모신 유도 응집 및 겔화의 속도 및 범위에 영향을 주는 환경 인자들은 온도, 및 칼슘 이온(Ca²⁺) 농도를 포함한다.

본 발명의 방법에서, 우유 내의 칼슘 이온 농도는 칼슘 격리제에 의해 조절될 수 있다. 격리제가 이온성 칼슘과 결합된 우유는 후에 키모신 및/또는 다른 응고제로 처리될 수 있다. 키모신의 활성은 그것이 Phe₁₀₅-Met₁₀₆ 결합을 가수분해하는 만큼 방해받지 않고 증대된다. 그러나, 실질적인 모든 κ-카제인의 가수분해 및 칼슘에 민감한 α_s1-, α_s2-, β-카제인 콜로이드 핵의 노출에도, 응집이 임의의 상당한 범위로 일어나지 않는다. 겔 구조는 형성되지 않는다. 더욱이, 이 "항-응고" 공정은 쉽게 역으로 될 수 있으며, 조절할 수 있고 대부분 순간적 응고를 일으킨다.

키모신-변형 단백질을 갖는 NFDM 파우더가 그 후에 우유, 치즈 응유, 치즈 혼합물, 섬유상 치즈 덩어리, 등에 첨가되는 경우, 파스타 필라타 공정의 하나 이상의 단계 동안, 환경적 조건은 단백질이 응고되는 것을 허용할 수 있다. 예를 들어, 처리된 NFDM에 충분히 낮은 pH를 갖는 산성 환경을 도입하면, 격리제와 결합된 칼슘 이온이 격리제로부터 방출될 수 있다. 유리된 칼슘은 후에 처리된 단백질의 응고를 촉진할 수 있다. 추가적인 예에서, 처리된 NFDM에는 이미 응고에 필요한 칼슘을 공급하기에 충분한 칼슘 이온 농도를 갖는 환경이 도입되거나, 택일적으로 칼슘 이온이 응고를 유도하도록 첨가될 수 있다.

처리된 NFDM이 유리 칼슘 이온의 존재하에 응고되는 경우, 이는 치즈에 조직 및 구조적 특성을 준다. 예를 들어, 응고된 NFDM은 냉각된 치즈의 단단함을 증가시켜 주사위 꼴로 자르거나, 절단 및/또는 조각내는 것을 용이하게 한다. 레닛을 갖는 단백질 구조를 변화시키는 시간이 걸리는 단계가 이미 일어났기 때문에, 칼슘에 의해 개시되는 처리된 NFDM의 응고가 빠르게 일어난다. 이는 처리된 NFDM 파우더 또는 슬러리가 가열, 반죽 및 스트레칭 단계 이전, 동안, 및 후를 포함하는 파스타 필라타 공정의 임의의 단계에서 첨가되는 것을 허용한다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 구체예에 따른 처리된 NFDM을 제조하는 방법(100)에 대한 선택된 단계들을 도시한 플로우 차트를 보여준다. 방법(100)은 본래의 우유 지방, 단백질(예를 들어, 카제인) 및 탄수화물(예를 들어, 환원당)의 혼합물을 포함하는 전유(102)를 제공하는 것을 포함한다. 지방은 후에 전유로부터 저지방(또는 무지방) 탈지 우유(104) 및 우유 지방으로 농축된 크림(106)으로 분리될 수 있다. 크림(106)은 추가로 크림 제품(108) 예컨대 생크림, 버터, 플라스틱 크림, 및 무수 우유 지방으로 처리될 수 있다. 크림(106)의 일부는 또한 저지방 분유(118) 및 전지 분유(120)에서 지방을 제공하는데 사용될 수도 있다.

탈지 우유(104)는 일반적인 기술을 사용하여 농축 탈지 우유(109) 및/또는 우유 단백질 농축액(111)으로 처리될 수 있다. 탈지 우유(104)를 농축 탈지 우유(109) 또는 우유 단백질 농축액(111)으로 변화시키기 전후에, 격리제(112)가 첨가될 수 있으며 우유 제품에서 유리 칼슘 이온에 결합된다. 택일적으로, 격리제(112)는 탈지 우유(104)에 직접 첨가될 수 있다. 격리제(112)는 하나 이상의 화합물 예컨대 다른 격리제 중 디소듐 디포스페이트, 트리소듐 디포스페이트, 테트라소듐 디포스페이트, 디포타슘 디포스페이트, 테트라포타슘 디포스페이트, 디마그네슘 디포스페이트, 펜타소듐 트리포스페이트, 펜타포타슘 트리포스페이트, 소듐 폴리포스페이트, 포타슘 폴리포스페이트, 암모늄 폴리포스페이트, 포타슘 트리폴리포스페이트, 디소듐 포스페이트, 디포타슘 포스페이트, 시트르산, 락토비온산, 인산, 테트라소듐 피로포스페이트, 소듐 메타포스페이트, 소듐 헥사메타포스페이트, 트리포타슘 포스페이트, 트리소듐 시트레이트, 트리소듐 포스페이트, 트리포타슘 시트레이트, 디소듐 피로포스페이트, 디소듐 에틸렌디아민테트라아세테이트, 소듐 글루코네이트, 소듐 락토비오네이트, 및/또는 소듐 포타슘 트리폴리포스페이트를 포함한다. 격리제(112)는 파우더, 액체, 또는 수용액으로서 우유에 첨가될 수 있다.

레닛(114)이 또한 저온살균된 탈지 우유(110)에 첨가될 수 있다. 구체예들은 격리제(112) 이전, 격리제(112)와 동시, 또는 격리제(112)가 첨가된 후 레닛(114)을 첨가하는 것을 포함한다. 사용되는 레닛(114)은 임의의 구매 가능한 치즈 제조용 레닛, 예컨대 동물 공급원으로부터 얻은 레닛(예를 들어, 송아지 레닛) 및 비-동물 공급원으로부터 얻은 레닛(예를 들어, 검은 곰팡이(Aspergillus niger)로부터 얻은 레닛)이 될 수 있다.

레닛(114)이 격리제(112)에 의해 유리 칼슘 이온 농도가 감소된 탈지 우유에 첨가되는 경우에도 이는 여전히 본래의 우유 단백질을 효소적으로 변화시킬 수 있다. 예를 들어, 레닛 내의 키모신 효소는 탈지 우유 내에서 κ-카제인 단백질을 응유 단백질 전구체(예를 들어, 파라카제인 마이셀)로 변환시키는 것을 촉진할 수 있다. 그러나, 감소된 수준의 유리 칼슘 이온은 응유 응고물로 응유 단백질 전구체의 응고를 억제한다.

탈지 우유(110)는 처리된 우유량에 걸쳐 격리제(112) 및 레닛(114)의 농도를 균질화하기 위해 교반될 수 있다. 그러나, 처리된 우유의 교반 정도 및 기계적 흔들기는 응유 응고가 기계적 수단에 의해 억제되는 수준보다 낮게 설정될 수 있다. 또한 균일한 혼합물로서 레닛 촉매화 단백질 생성물(예를 들어, 유장 단백질 및 응유 전구체)을 유지하는 수준으로 설정될 수도 있다. 따라서, 본 발명의 구체예들은 변화된 우유 단백질의 균질성을 유지하는 정도로 처리된 우유 혼합물을 교반하는 것을 포함하며, 응유 전구체 단백질로부터 유장 단백질이 분리되지 않는다. 이는 레닛 카제인이 고갈된 유장의 제조와 대비될 수 있으며, 이는 격리제를 사용하지 않고, 일반적으로 높은 수준의 연속적인 교반을 사용하여 유장 단백질로부터 응유를 분리하고 응유가 단일 응고물을 형성하지 않도록 한다.

탈지 우유가 격리제(112) 및 레닛(114)으로 완전히 처리되어 유장 단백질 및 응고되지 않은 응유 단백질(예를 들어, 파라카제인)을 포함하는 혼합물을 형성하는 경우, 물이 처리된 NFDM(116)이 형성되도록 제거될 수 있다. 물의 제거는 단일 증발 단계에서 달성될 수 있거나, (예를 들어) 여과에 의해 탈지 우유를 농축시켜 단백질 농축액(concentrate retentate)으로부터 스며든 수용액을 분리하고, 단백질 농축액을 스프레이 건조시켜 처리된 NFDM 단백질 농축 파우더를 형성하는 것을 포함하는 다중 단계들을 포함할 수 있다. 파우더는 후에 치즈 제조 공정에 사용될 수 있다.

파우더는 또한 우유로 재구성될 수 있는 저지방 분유(118)로서 사용될 수도 있다. 이는 또한, 예를 들어, 처음에 전유(102)로부터 분리되어 전지 분유(120)를 제조하는 크림으로부터의 유제품 지방과 결합될 수도 있다.

본 발명의 추가적인 구체예들은 우유의 추가적인 효소 처리의 결과로서 보다 적은 환원당도 가지는 NFDM 파우더를 제조하는 방법을 포함한다. 예를 들어, 도 2는 감소된 수준의 환원당을 갖는 NFDM 제품을 제조하는 방법(200)에서 단계들의 플로우 차트를 보여준다. 방법(200)은 전유(202)를 탈지 우유(204) 및 크림(206)으로 분리하는 것으로부터 시작한다. 크림(206)은 자체 제품으로서 팔거나 크림 제품(208), 예컨대 생크림을 제조하는데 사용될 수 있다. 크림(106)의 일부는 또한 저지방 분유(220) 및 전지 분유(222)에서 지방을 공급하는데 사용될 수도 있다.

탈지 우유(204)는 저온살균된 탈지 우유(210)를 제조하도록 가열될 수 있고, 이는 일반적인 기술을 사용하여 농축 탈지 우유(209) 및/또는 우유 단백질 농축액(211)으로 처리될 수 있다. 탈지 우유(204)를 농축 탈지 우유(209) 또는 우유 단백질 농축액(211)으로 변환하기 전후에, 제품은 버퍼 화합물(212), 산소(214), 및 효소(216)로 처리되어 우유에서 환원당의 농도를 더욱 낮출 수 있다. 택일적으로, 버퍼 화합물(212), 산소(214), 및 효소(216)는 탈지 우유(204)로 직접 첨가될 수 있다. 효소(216)는 우유에 존재하는 환원당(예를 들어, 글루코스, 갈락토스, 락토스, 및 다른 치환되지 않은 아노머릭 중심(anomeric center)을 갖는 사카라이드)을 알도비오네이트 생성물(예를 들어, 비-환원당 및 다른 락토비오네이트 화합물, 등)로 효소적으로 변환시키는 산화 환원 효소(예를 들어, 헥소스 산화 효소, 글루코스 산화 효소, 갈락토스 산화 효소, 피라노스 산화 효소, 및 락토스 산화 효소, 카탈라아제, 등)이다.

산화 환원 효소의 효소적 활성은 산소(214)와 혼합하고/거나 버퍼 화합물(212)(예를 들어, 칼슘 하이드록사이드, 칼슘 카보네이트, 암모늄 카보네이트, 소듐 카보네이트, 포타슘 하이드록사이드, 마그네슘 카보네이트, 마그네슘 하이드록사이드, 암모늄 하이드록사이드, 소듐 하이드록사이드, 암모니아수, 등)로 우유 제품의 pH를 조절하여 증가될 수 있다. 산소는 압축 공기 및/또는 순수한 산소를 우유로 펌핑하고/거나, 카탈라아제 효소와 산소 전구체(예를 들어, 과산화 수소)의 효소적 반응에 의해 공급될 수 있다. 우유 및 우유 유도체(예를 들어, 우유 여과액 및 투과액, 우유 분리물, 등)에서 환원당의 농도를 효소적으로 감소시키는 공정에 대한 추가적인 자세한 내용은 2005년 7월 6일에 "FOOD INGREDIENTS AND FOOD PRODUCTS TREATED WITH AN OXIDOREDUCTASE AND METHODS FOR PREPARING SUCH FOOD INGREDIENTS AND FOOD PRODUCTS"란 제목으로 출원된, 머릴(Merrill) 등이 공동-선정된 미국특허출원 번호 제11/176,634호에서 찾아볼 수 있으며, 모든 목적에 대한 전체 내용이 여기에 참조로서 포함된다.

환원당의 일부(예를 들어, 실질적 전부)가 비-환원당 화합물로 변환된 후, 우유는 탈지 분유 제품(218)으로 제조될 수 있다. NFDM(218)은 탈지 우유 수용액으로부터 물을 제거함에 의해 형성될 수 있다. 물의 제거는 단일 증발 단계에서 달성될 수 있거나, (예를 들어) 여과에 의해 탈지 우유를 농축시켜 단백질 농축액으로부터 스며든 수용액을 분리하고, 단백질 농축액을 스프레이 건조시켜 파우더로 NFDM(218)을 형성하는 것을 포함하는 다중 단계들을 포함할 수 있다. 파우더는 후에 치즈 제조 공정에 사용될 수 있다.

파우더는 또한 물의 첨가로 우유로 재구성될 수 있는 저지방 분유(220)로서 사용될 수도 있다. 이는 또한, 예를 들어, 처음에 전유(202)로부터 분리되어 전지 분유(222)를 제조하는 크림으로부터의 유제품 지방과 결합될 수도 있다.

감소된 양의 환원당으로 레닛 처리된 NFDM 및 NFDM을 제조하기 위한 상술한 방법은 감소된 양의 환원당으로 레닛 처리된 NFDM을 제조하기 위해 도 3에 도시된 방법(300)으로 결합될 수 있다. 방법(300)은 전유(302)를 탈지 우유(304) 및 크림(306)으로 분리하는 것으로부터 시작할 수 있다. 크림(306)은 크림 제품(308), 예컨대 생크림으로 추가로 처리될 수 있다. 크림(106)의 일부는 또한 저지방 분유(324) 및 전지 분유(326)에서 지방을 공급하는데 사용될 수도 있다.

탈지 우유(304)는 저온살균된 탈지 우유(310)를 제조하도록 가열될 수 있고, 이는 일반적인 기술을 사용하여 농축 탈지 우유(309) 및/또는 우유 단백질 농축액(311)으로 처리될 수 있다. 탈지 우유(304)를 농축 탈지 우유(309) 또는 우유 단백질 농축액(311)으로 변환하기 전후에, 제품은 화합물(예를 들어, 버퍼 화합물(312), 산소(314), 및 효소(316))로 처리되어 우유에서 환원당의 농도를 더욱 낮출 수 있으며, 화합물은 본래의 우유 단백질(예를 들어, 격리제(318) 및 레닛(320))의 구조를 변화시킨다. 이들 화합물들은 한번에 전부, 또는 순차적인 순서로 첨가될 수 있다. 택일적으로, 화합물은 탈지 우유(304)로 직접 첨가될 수 있다.

환원당이 감소되고 우유 단백질이 레닛에 의해 변화되는 경우, 처리된 우유는 처리된 탈지 분유 제품(322)으로 제조될 수 있다. 처리된 NFDM(322)는 처리된 우유 수용액으로부터 물을 제거함에 의해 형성될 수 있다. 물의 제거는 단일 증발 단계에서 달성될 수 있거나, (예를 들어) 여과에 의해 탈지 우유를 농축시켜 단백질 농축액으로부터 스며든 수용액을 분리하고, 단백질 농축액을 스프레이 건조시켜 후에 치즈 제조 공정에 사용될 수 있는 파우더로 NFDM(322)을 형성하는 것을 포함하는 복수의 단계들을 포함할 수 있다.

처리된 NFDM 파우더는 물의 첨가로 우유로 재구성될 수 있는 저지방 분유(324)로서 사용될 수도 있다. 이는 또한, 예를 들어, 처음에 전유(302)로부터 분리되어 전지 분유(326)를 제조하는 크림으로부터의 유제품 지방과 결합될 수도 있다.

뜻밖에 관찰된 점은 탈지 우유가 버퍼(예를 들어, 암모니아수)로 처리되고 이후 산소 및 효소 예컨대 락토스 산화 효소가 첨가되어 환원당을 제거하는 경우, 레닛 처리된 카제인의 응집을 억제하는데 추가적인 격리제가 필요하지 않다는 것이다. 임의의 특정 이론과 연관시키고 싶지는 않지만, 암모니아수가 사용될 때, 암모늄 락토비오네이트보다는 락토비온산이 형성되는 것으로 보인다. 락토비온산은 격리제로서 작용하여 이온성 칼슘과 결합할 수 있으며, 따라서 레닛 처리된 카제인의 응집을 억제한다. 이에 의해 처리된 NFDM은 후에 농축되고 건조되고, 재용해 및 결합된 칼슘의 유리 또는 칼슘의 첨가로, 레닛 처리된 카제인이 즉시 응고한다.

상술한 바와 같이, 처리된 NFDM(감소된 수준의 환원당을 갖거나 갖지 않는)이 치즈 제조 동안 성분으로서 첨가될 수 있다. 예를 들어, 도 4는 본 발명의 구체예에 따른 파스타 필라타 공정들의 여러 단계에서 처리된 NFDM 파우더를 첨가하는 방법(400)의 단계들을 도시한 간단한 플로우 차트를 보여준다. 방법(400)은 우유(402)를 저온살균하고 저온살균된 우유(404)를 산성화하는 단계들을 포함할 수 있다. 레닛이 산성화된 우유에 첨가되어 본래의 우유 단백질을 응고된 응유(406)의 덩어리를 형성하는 유장 및 응유로 변환시킬 수 있다. 응고된 응유 및 유장 단백질은 후에 응유 덩어리로부터 액체 유장 단백질을 배수시킴에 의해 분리될 수 있다(408).

응유 및 유장이 분리되는 경우, 방법(400)의 구체예들은 처리된 NFDM(418)를 포함하는 파우더를 응유에 첨가하는 것을 포함할 수 있다. 처리된 NFDM은 유장 단백질(예를 들어, β-락토글로불린, α-락트알부민, 세럼 알부민, 면역 글로불린, 등), 및 완전히 응고되지 않은 응유 단백질을 함유한 레닛 처리된 우유 단백질을 포함할 수 있다. 처리된 NFDM은 환원당 예컨대 글루코스, 갈락토스, 락토스, 등을 포함하거나 포함하지 않을 수 있다.

분리 단계(408) 후, 응유(처리된 NFDM 파우더를 포함할 수도 있는)는 섬유상 치즈 덩어리(410)로 가열, 반죽 및 스트레칭될 수 있다. 처리된 NFDM을 포함하는 파우더는 단계 동안, 및/또는 가열, 반죽 및 스트레칭 단계(410) 후 및 치즈 덩어리가 예를 들어, 리본으로 성형되기(412) 전에 첨가될 수 있다(418). 어떻게 건조된 파우더 성분이 파스타 필라타 치즈 제조 공정 동안 치즈에 첨가될 수 있는지에 대한 추가적인 자세한 내용은 "PROCESS OF MAKING A SOFT OR SEMI-SOFT FIBROUS CHEESE"란 제목으로, 바즈(Barz) 등이 공동-선정된 미국 특허 번호 제5,902,625호에 기재되었으며, 모든 목적에 대한 전체 내용이 여기에 참조로서 포함된다.

상술한 바와 같이, 처리된 NFDM 파우더가 응유 또는 치즈 덩어리에 첨가될 때, 조건은 레닛 처리된(renneted) 우유 단백질이 응고되도록 칼슘 이온 농도가 충분히 높은 것이다. 일부 예에서, 칼슘 이온(적어도 일부)은 처리된 NFDM 파우더에서 격리제로부터 결합된 칼슘의 방출에 의해 공급된다. pH가 사용된 격리제에 대해 충분히 낮은 수준으로 떨어질 때(예를 들어, 약 5.0 내지 약 6.4) 칼슘 이온이 이들 격리제로부터 방출된다.

추가적인 예에서, 칼슘 이온은 처리된 NFDM 파우더(예를 들어, 칼슘 클로라이드, 칼슘 카보네이트, 칼슘 포스페이트; 칼슘 시트레이트, 칼슘 락테이트, 칼슘 락테이트 글루코네이트, 칼슘 글루코네이트, 칼슘 락토비오네이트와 같은 유기 칼슘염, 등을 고체 파우더 또는 수용액으로서, 응유 및/또는 치즈 덩어리에 첨가함에 의해)를 갖는 응유 또는 치즈로 이들 이온의 공급원을 첨가함에 의해 공급된다. 약 33% 이상의 본래 칼슘 이온 농도의 감소는 레닛 처리된 우유 단백질의 응고를 완벽히 억제하는 것으로 믿어진다. 따라서, 신선한 우유에서 약 67% 이상의 이의 원래 농도로 칼슘 이온 농도를 올리는 것은 응고를 시작할 수 있다. 예를 들어, 추가적인 칼슘이 약 0.01 중량% 내지 약 2.0 중량%의 유리 칼슘 이온 농도를 달성하도록 첨가될 수 있다.

레닛 처리된 우유 단백질이 응고되는 것처럼, 이들은 응유 또는 섬유상 치즈 덩어리에 추가적인 구조를 부여한다. 이 구조는 치즈 덩어리(412)를 성형하고 성형된 치즈(414)를 냉각함에 의해 형성된 치즈의 단단함, 탄력, 및 응집력을 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 응고화된 단백질을 함유한 치즈 덩어리는 약 6 인치 내지 약 36 인치의 넓이, 및 약 0.25 인치 내지 약 3 인치의 두께를 갖는 치즈 리본으로 성형될 수 있다(412). 소프트 리본은 치즈를 냉각(414)하고 단단하게 하는 냉각 시스템 예컨대 브라인을 통해 운반될 수 있다. 냉각된 리본이 냉각 시스템으로부터 나오는 동안, 이는 직사각형 치즈 구개(palates)로 절단될 수 있다(416)(예를 들어, 약 12 인치 내지 24 인치 길게). 구개는 후에 더욱 작은 크기로(예를 들어, 잘게 조각낸 피자용 치즈) 치즈를 조각내고, 절단하고, 주사위 모양 절단하는, 등의 시스템으로 누적되고 이동될 수 있다. 처리된 NFDM의 응고는 치즈를 주사위 모양으로 절단하고/거나 조각낸 최종 치즈 제품으로 보다 쉽게 형성되도록 하는 추가적인 구조 및 단단함을 부여한다.

처리된 NFDM은 또한 응유 또는 섬유상 치즈 덩어리로 슬러리에서 첨가될 수도 있다. 예를 들어, 도 5는 본 발명의 구체예에 따른 파스타 필라타 공정들의 여러 단계에서 처리된 NFDM을 함유한 슬러리를 첨가하는 방법(500)의 단계들을 도시한 간단한 플로우 차트를 보여준다. 도 4와 유사하게, 방법(500)은 우유(502)를 저온살균하고 저온살균된 우유(504)를 산성화하는 단계들을 포함할 수 있으며 레닛 및 다른 성분들을 첨가하여 일부의 우유 단백질을 응유 및 유장(506)으로 응고시킬 수 있다. 고체 응유는 유장(508)으로부터 분리되며, 응유는 가열, 반죽 및 스트레칭되어 섬유상 치즈 덩어리(510)로 될 수 있다.

가열/반죽/스트레칭 단계(510) 이전, 동안 또는 바로 후에, 처리된 NFDM을 포함하는 액체 슬러리는 응유 및/또는 섬유상 치즈 덩어리로 첨가될 수 있다(502). 예를 들어, 처리된 NFDM을 함유한 슬러리는 응유가 투입되는 단계(510) 이전에 응유에 첨가될 수 있다. 슬러리는 응유 상에 부어지고/거나 스프레이될 수 있으며, 이들이 가열, 반죽 및 스트레칭되기 이전에 응유로 혼합될 수 있다. 응유가 가열, 반죽 및 스트레칭되어 섬유상 치즈 덩어리가 되는 동안에 슬러리가 몇몇 포인트에서 첨가될 수 있다. 슬러리는 또한 섬유상 치즈 덩어리가 성형된 치즈 덩어리로 성형되기(512) 전에 섬유상 치즈 덩어리로 첨가될 수도 있다. 슬러리는 치즈 제조 공정에서 복수의 이들 포인트에서 응유 및/또는 섬유상 치즈 덩어리로 첨가될 수 있다.

슬러리는 NFDM 파우더(118)를 하나 이상의 액체(예를 들어, 수용액) 내의 하나 이상의 추가적인 성분들에 공급함에 의해 제조될 수 있다. 이들 추가적인 성분들은 다른 성분들 중 예를 들어, 하나 이상의 비처리된 탈지 분유, 우유 단백질(예를 들어, 추가적인 유장 단백질), 산도 조절제, 산, 고결 방지제(anti caking agents), 소포제, 착색제, 유화제, 효소 및/또는 효소 조제품, 방향제, 연화방지제, 푸드 단백질, 겔화제, 보존제, 격리제, 안정화제, 전분, 증점제, 오일, 지방, 치즈 파우더, 염(예를 들어, 칼슘염), 영양 보충제, 뉴트라슈티컬, 탄수화물, 비타민, 미네랄, 및 다른 일반적으로 안전하다고 여겨지는(GRAS) 푸드 성분들을 포함할 수 있다. 추가적인 성분들은 처리된 NFDM의 응고를 개시하는 성분들(예를 들어, 칼슘염, 격리제와 결합한 칼슘이 방출되는 포인트에서 pH를 낮추는 산, 등)을 포함할 수 있다. 슬러리 제조에 대한 추가적인 자세한 내용은 모두 2005년 5월 3일에 출원된 공동-선정된 "CHEESE AND METHODS OF MAKING SUCH CHEESE"란 제목의 미국특허출원 제11/121,537호; "BLENDED CHEESES AND METHOD FOR MAKING SUCH CHEESES"란 제목의 미국특허출원 제11/122,283호; 및 "METHODS FOR MAKING SOFT OR FIRM/SEMI-HARD RIPENED AND UNRIPENED CHEESE AND CHEESES PREPARED BY SUCH METHDOS"란 제목의 미국특허출원 제11/121,398호에서 찾아볼 수 있으며, 셋 모두 모든 목적에 대한 전체 내용이 여기에 참조로서 포함된다.

응유 및/또는 섬유상 치즈 덩어리로 처리된 NFDM 슬러리의 첨가 후에, 치즈는 성형되고(512), 냉각되고(514) 절단되어(516) 최종 치즈 제품이 될 수 있다. 예를 들어, 응고된 단백질을 함유한 치즈 덩어리는 치즈를 냉각(414)하고 단단하게 하는 냉각 시스템 예컨대 브라인을 통해 운반되는 소프트 치즈 리본, 블럭, 또는 스트링 치즈로 성형될 수 있다(512). 냉각된 리본이 냉각 시스템으로부터 나오는 동안, 이는 치즈 구개로 절단될 수 있으며(516) 더욱 작은 크기로(예를 들어, 잘게 조각낸 피자용 치즈) 치즈를 조각내고, 절단하고, 주사위 모양 절단하는, 등의 시스템으로 이동될 수 있다. 처리된 NFDM의 응고는 치즈를 주사위 모양으로 절단하고/거나 조각낸 최종 치즈 제품으로 보다 쉽게 형성되도록 하는 추가적인 구조 및 단단함을 부여한다.

본 발명의 본질 및 장점의 추가적인 이해는 명세서 및 도면의 나머지 부분을 참조로 하여 실현될 수 있으며 여기서 유사한 구성을 나타내도록 유사한 참조 번호가 여러 도면에 걸쳐 사용된다. 일부 예에서, 하위 기호가 참조 번호와 연관되고 다중 유사 구성들 중 하나를 나타내기 위해 하이픈이 따른다. 참조가 존재하는 하위 기호로 상술한 바 없는 참조 번호와 연결되는 경우, 모든 이러한 다중 유사 구성들을 나타내도록 의도된다.
도 1은 본 발명의 구체예에 따른 처리된 NFDM을 제조하는 단계들의 간단한 플로우 차트를 보여준다;
도 2는 감소된 수준의 환원당(reducing sugar)을 갖는 NFDM 제품을 제조하는 단계들의 플로우 차트를 보여준다;
도 3은 본 발명의 구체예에 따른 감소된 수준의 환원당을 갖는 처리된 NFDM을 제조하는 단계들의 또다른 플로우 차트를 보여준다;
도 4는 본 발명의 구체예에 따른 파스타 필라타 공정들의 여러 단계에서 처리된 NFDM 파우더를 첨가하는 단계들을 도시한 간단한 플로우 차트를 보여준다;
도 5는 본 발명의 구체예에 따른 파스타 필라타 공정들의 여러 단계에서 처리된 NFDM을 함유한 슬러리를 첨가하는 단계들을 도시한 간단한 플로우 차트를 보여준다;
도 6은 본 발명의 구체예에 따른 처리된 NFDM을 제조하는 실험 단계에서 수행되는 공정 단계들의 플로우 차트를 보여준다.

실험

도 6은 본 발명의 구체예에 따른 처리된 NFDM을 제조하는 실험 단계에서 수행되는 공정 단계들의 플로우 차트를 보여준다. 실험 공정은 조절된 혼합 속도를 갖는 기계적 믹서를 사용하여, 125℉에서, 건조물질로 96.2% 및 단백질(Dairy America, Fresno, CA로부터 얻음)로 33.4%를 갖는 18.19 lbs의 A급 로우 히트 NFDM 파우더와 31.81 lbs의 물을 조합함에 의해 35% (w/w) 재구성된 탈지 분유(NFDM) 용액(50 lbs)을 제조하였다.

모은 용액을 45℉로 냉각시키고 0.067 lbs의 소듐 포스페이트를 10분의 혼합 주기에 걸쳐 첨가하였다. 차가운 물로 10배 희석된 미생물 레닛(CHY-MAX™ Ultra, 0.0525 lbs)을 또한 천천히 교반하면서 10분간 상기 용액에 첨가하였다. 용액을 차가운 온도(T <= 45℉)에서 흔들지 않고 24시간 동안 인큐베이션하였다.

레닛으로 24 시간 반응시킨 후에, 응고(겔화)는 관찰되지 않는다. 교반을 시작한 다음, 후에 NFDM 액체의 스프레이 건조에 의해 처리된 NFDM 파우더가 얻어진다. 처리된 NFDM 파우더를 용액으로 재수화하고(TS = 20%) 92℉로 가온하였다. 0.1% 칼슘 또는 0.5% 산의 첨가는 재수화된 NFDM 용액의 응고를 초래하고 단단한 치즈 응유를 형성한다.

당업자는 기재된 여러 구체예에 대한, 다양한 변형, 택일적 구성, 및 동등물이 본 발명의 사상으로부터 벗어난 것이 아님을 인식할 것이다. 추가적으로, 본 발명의 불필요한 모호함을 피하기 위해 수많은 공지된 방법과 요소는 기재되지 않았다. 따라서, 상기 기재가 본 발명의 범위를 한정하는 것으로 취급되어서는 안된다.

값의 범위가 주어지는 경우, 문맥에서 명백히 다르게 기재하지 않는 한 각 중간값은 하한의 단위의 10분의 1로 이해되며, 범위의 상한 및 하한 사이 역시 별도로 기재된다. 임의의 기재된 값 또는 기재된 범위에서의 중간값과 임의의 다른 기재되거나 기재된 범위에서의 중간값 사이의 각각의 보다 작은 범위가 포함된다. 이들 보다 작은 범위의 상한 및 하한은 독립적으로 범위 내에 포함되거나 배제될 수 있고, 둘 중 하나, 모두 아니거나 두 한계값이 보다 작은 범위에 포함되는 각 영역 또한 본 발명에 포함되며, 기재된 영역에서 임의의 특정 배제된 한계값을 요한다. 기재된 영역이 한계값 중 하나 또는 둘 모두를 포함하는 경우, 하나 또는 둘 모두의 한계값을 포함하는 영역 또한 포함된다.

여기 및 첨부된 청구범위에 기재된 바와 같이, 문맥에서 명백히 다르게 기재하지 않는 한 단수형은 복수의 대상을 포함하는 "a", "an", 및 "the"라고 할 수 있다. 따라서, 예를 들어, "공정(a process)"를 참조하는 것은 복수의 이러한 공정들을 포함하며 "전극(the electrode)"를 참조하는 것은 하나 이상의 전극 및 당업자에게 공지된 이의 동등물 등을 참조하는 것을 포함한다.

또한, 단어 "포함하는(comprise)," "포함하고 있는(comprising)," "포함하는(include)," "포함하고 있는(including)," 및 "포함하는(includes)"은 본 명세서 및 하기 청구범위에서 사용될 때, 기재된 특성, 정수, 구성 요소, 또는 단계들의 존재를 특정하는 것으로 의도되지만, 하나 이상의 다른 특성, 정수, 구성 요소, 단계들, 작용, 또는 군들의 존재 또는 추가를 막지 않는다.

Claims (50)

1. 분유를 제조하는 방법으로서, 상기 방법이
   탈지 우유에 칼슘에 대한 격리제(sequestrant) 및 레닛(rennet)을 직접적으로 첨가하여 탈지 우유를 처리하는 단계로서, 상기 탈지 우유는 칼슘에 대한 격리제 및 레닛을 첨가하기 전에 여과되지 않으며, 상기 격리제가 우유 내의 칼슘 이온에 결합함으로써, 상기와 같이 처리된 우유 내에서 레닛으로 가수분해된 우유 단백질의 응집이 전부 방지되는 것인 단계; 및
   상기 처리된 우유를 분유로 형성하는 단계를 포함하고,
   상기 분유는 상기 처리된 우유 내의 칼슘 이온과 격리제의 결합으로 인하여 레닛으로 가수분해된 우유 단백질의 응집을 포함하지 않으며,
   격리제가 디소듐 디포스페이트, 트리소듐 디포스페이트, 테트라소듐 디포스페이트, 디포타슘 디포스페이트, 테트라포타슘 디포스페이트, 디마그네슘 디포스페이트, 펜타소듐 트리포스페이트, 펜타포타슘 트리포스페이트, 소듐 폴리포스페이트, 포타슘 폴리포스페이트, 암모늄 폴리포스페이트, 포타슘 트리폴리포스페이트, 디소듐 포스페이트, 디포타슘 포스페이트, 락토비온산, 인산, 테트라소듐 피로포스페이트, 소듐 메타포스페이트, 소듐 헥사메타포스페이트, 트리포타슘 포스페이트, 트리소듐 포스페이트, 디소듐 피로포스페이트, 디소듐 에틸렌디아민테트라아세테이트(ethyyeneaminetetraacetate), 소듐 글루코네이트, 소듐 락토비오네이트, 글루콘산, 또는 소듐 포타슘 트리폴리포스페이트를 포함하는, 분유를 제조하는 방법.
2. 제1항에 있어서, 탈지 우유가 액상 우유 조성물을 탈지 우유 및 크림으로 분리하여 얻어지는 것인, 분유를 제조하는 방법.
3. 제1항에 있어서, 분유가 탈지 건조 분유인, 분유를 제조하는 방법.
4. 제2항에 있어서, 크림이 무수 우유 지방 또는 전지 분유로 형성되는 것인, 분유를 제조하는 방법.
5. 제2항에 있어서, 크림이 탈지 우유 농축물(concentrate)과 조합되고 전지 분유로 형성되는 것인, 분유를 제조하는 방법.
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10. 제1항에 있어서, 상기 분유로 형성하는 단계는
    격리제와 레닛으로 처리된 우유를 스프레이 건조시켜 분유를 형성하는 것을 포함하는 것인, 분유를 제조하는 방법.
11. 치즈 응유를 균질의 치즈 덩어리로 형성하는 단계; 및
    상기 균질의 치즈 덩어리에 제1항 내지 제5항, 및 제10항 중 어느 하나의 방법에 따라 제조된 분유를 첨가하여 혼합하는 단계를 포함하는, 치즈 제품을 제조하는 방법.
12. 제11항에 있어서, 상기 치즈 제품은, 균질의 치즈 덩어리에 동일한 양의 비처리된 탈지 건조 분유를 첨가하는 경우보다 더욱 단단하고, 더욱 탄력있고, 더욱 응집력이 있는 것인, 치즈 제품을 제조하는 방법.
13. 제12항에 있어서, 치즈 제품은 조각내거나(shredded) 주사위 모양으로 절단(diced)된 것인, 치즈 제품을 제조하는 방법.
14. 제13항에 있어서, 치즈 제품이 피자 치즈를 포함하는, 치즈 제품을 제조하는 방법.
15. 슬러리를 제공하고, 상기 슬러리에 제1항 내지 제5항, 및 제10항 중 어느 하나의 방법에 따라 제조된 분유를 첨가한 후, 치즈 전구체와 혼합하여 혼합물을 형성하는 단계를 포함하는, 치즈 제품을 제조하는 방법.
16. 제15항에 있어서, 혼합물을 치즈 제품으로 형성하는 단계를 더 포함하는, 치즈 제품을 제조하는 방법.
17. 제16항에 있어서, 상기 치즈 제품은, 동일한 양의 비처리된 탈지 건조 분유를 혼합물에 첨가하는 경우보다 더욱 단단하고, 더욱 탄력있고, 더욱 응집력이 있는 것인, 치즈 제품을 제조하는 방법.
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