KR101998891B1 - 치즈 및 그의 제조 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 우유 원료물질을 제공하는 단계, 상기 우유 원료물질을 정밀여과 및 예비 산성화시켜서 산성화된 카세인 농축물을 생성하는 단계로서, 이 때 상기 정밀여과가 상기 예비 산성화 이전에 또는 그와 동시에 수행되는 것인 단계, 상기 산성화된 카세인 농축물을 농축시켜서 충분히 농축된 예비 치즈를 생성하는 단계, 상기 충분히 농축된 예비 치즈를 치즈 제품으로 가공하는 단계를 포함하는, 치즈의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 약 1.35 이하의 글리코마크로펩티드에 대한 β-락토글로불린 및 α-락탈부민의 총 함량의 비를 갖는 것인 치즈에 관한 것이다.
Description
본 발명은 치즈 제조, 보다 특히 치즈 제조에 유용한 제품을 제공하는 우유의 정밀여과(microfiltration)를 포함하는 방법에 관한 것이다.
산성화는 대부분의 치즈의 제조에 있어서의 기본적인 조작들 중의 하나이다. 산성화는 통상적으로는 스타터 배양균(starter cultures)을 사용한 락트산의 생성이지만, 또한 화학적 산성화가 가능하다. 산성화는 우유 응고(milk coagulation) 및 최종 제품의 품질에 영향을 준다. 레넷(미생물학적 레넷(rennet)의 동물 레넷) 또는 응고제, 및 필요한 첨가제 및 성분들이 우유계(milk system)의 카세인(casein) 성분을 스타터 응고(starter coagulating)하면서 (또는 커딩(curding/-레넷팅(renneting)하면서) 표준화된 우유에 첨가되어 겔(응고물(coagulum))을 형성한다. 응고 후, 겔을 작은 입방체/조각으로 절단하고 치즈 커드(cheese curd)를 형성한다. 상기 커드를 조리하거나 또는 치즈 형태에 따라 대략 1시간동안 치즈 배트(cheese vat)에서 배합하고, 그 후 유장(乳漿)을 제거하고 커드를 몰딩한다. 배트 단계(vat stage)의 목적은 적당한 과립 크기를 갖는 선택된 치즈 형태를 제공하는 것이다. 교반(stirring), 가열 및 기타 방법들이 후속적인 압착 단계에서 수분 및 지방 함량의 견지에서 고품질인 치즈가 얻어질 수 있도록 상기 커드를 처리할 수 있게 한다. 몰딩된 치즈를 압착하고 소금물로 처리(brining)한다. 소금물 처리 후 치즈를 패키징하고 숙성시킨다.
보다 우수하고 보다 에너지 효율적인 공정을 얻기 위해서 치즈 제조에 여과 기법들이 사용될 수 있다. 여과 기법들을 이용하는 것의 이점은 증가된 치즈 수율, 감소된 레넷 첨가량 및 치즈 제조 공정의 단순화이다. 한외여과(ultrafiltration; UF) 동안 단백질 및 지방이 잔류물(retentate)로 농축되고 유장 단백질의 일부는 여전히 치즈 속에 남아있게 된다. UF 기법은 1974년 이래로 신선하고 연질인 치즈 제조에서 사용되어 왔다. 그러나, 유장 단백질은 치즈향(flavor) 및 조직 형성에 대한 효과를 가지므로 경질 및 반(半)경질 치즈에서 품질 문제가 있다. UF 기법들은 일반적으로 반경질 및 경질 치즈 제조에서 사용되지 않아 왔다. 치즈 단백질은 카세인 미셀(casein micelle) 및 지방을 잔류물로 농축시키고 유장 단백질을 멤브레인을 통과시켜서 투과물(permeate)로 만드는 정밀여과(MF) 기법들을 사용하여 제거될 수 있다. MF 기법들은 유장 단백질의 단점 없이 반경질 및 경질 치즈를 생성할 수 있게 한다. 그러나, MF 잔류물의 고 버퍼링 용량은 치즈 숙성 및 조직에 영향을 주며, 농축된 MF 잔류물의 점도는 전통적인 치즈 제조 장비를 취급하는 것을 어렵게 한다.
정밀여과 공정들의 발전은 치즈 제조를 위한 최적의 조성, 즉 지방, 카세인 및 락토오스 함량을 갖는 충분히 농축된 예비-치즈의 제조를 가능하게 한다. 충분한 농축을 달성하기 위해서 농축 공정 예를 들어 증발이 요구된다.
US 2003/0077357 A1은 정밀여과동안 pH 감소가 실시되는 탈지 우유의 정밀여과를 개시한다. 정밀여과 잔류물을 추가로, 잔류물에 산미료(acidulant) 및 레넷을 첨가함으로써 모자렐라 치즈(Mozzarella cheese)로 가공한다.
각종 멤브레인 기법들을 이용한 공지의 치즈 제조 공정들의 단점은 충분히 농축된 예비-치즈의 높은 점도와 관련된다. 고점도는 최종 치즈 제품으로의 예비 치즈의 가공성, 즉 스타터 및 레닛의 혼합 및 치즈 생산 컴플렉스에서의 예비 치즈의 투여를 현저하게 방해한다.
본 발명에 이르러 우유의 정밀여과에 의해서 생성된 예비 치즈 농축물의 점도를 현저히 감소시키고, 따라서 가공조건하에 예비 치즈 농축물을 용이한 방식으로 치즈 제품으로 가공할 수 있는 방법을 찾아내었다.
본원에서 사용되는 표현 "예비 치즈 농축물" 및 "충분히 농축된 예비 치즈"는 우유 성분들의 적절한 조합물, 특히 추가적인 치즈 제조에 바람직한 Ca:단백질 비를 갖는 조성물에 관한 것이다.
우유의 정밀여과는 치즈 제조를 위한 최적의 지방, 카세인 및 락토오스 함량을 갖는 잔류물로서 카세인 농축물을 제공한다. 이어서 상기 정밀여과 잔류물을 충분히 농축된 예비 치즈로 농축시켜서 상기 예비 치즈로부터 만들어지는 치즈의 최종 총 고형물을 얻는다. 상기 총 고형물은 다양한 치즈(예를 들어 에담 치즈(Edam)에 대한 54%)를 상징한다.
놀랍게도, 산성화된 카세인 농축물이 충분히 농축된 예비 치즈로 추가적으로 농축되는 경우 우유의 예비 산성화는 상기 예비 치즈 농축물의 점도 증가를 상당한 정도로 억제하는 것으로 밝혀졌다. 이론에 근거하는 것은 아니지만, 산성화는 카세인 미셀로부터 칼슘의 용해도를 증강시키고 미셀의 크기를 감소시켜서 예비 치즈 농축물의 점도를 감소시키는 것으로 추정된다.
한 양상에 있어서, 본 발명은, 우유 원료물질을 제공하는 단계; 상기 우유 원료물질을 정밀여과 및 예비 산성화시켜서 산성화된 카세인 농축물을 생성하는 단계로서, 이 때 상기 정밀여과가 상기 예비 산성화 이전에 또는 그와 동시에 수행되는 것인 단계; 상기 산성화된 카세인 농축물을 농축시켜서 충분히 농축된 예비 치즈를 생성하는 단계; 및 상기 충분히 농축된 예비 치즈를 치즈 제품으로 가공하는 단계를 포함하는, 치즈의 제조방법을 제공한다.
또 다른 양상에 있어서, 본 발명은 약 1.35 이하의 글리코마크로펩티드에 대한 β-락토글로불린 및 α-락탈부민의 총 함량의 비를 갖는 치즈를 제공한다.
도 1은 본 발명의 방법의 한 양태를 도시한 흐름도이다.
도 2는 잔류물 내지 충분히 농축된 예비 치즈의 정밀여과동안 총 고체 함량에 대한 우유의 산성화된 및 산성화되지 않은 정밀여과 잔류물의 점도를 나타낸 그래프이다.
도 2는 잔류물 내지 충분히 농축된 예비 치즈의 정밀여과동안 총 고체 함량에 대한 우유의 산성화된 및 산성화되지 않은 정밀여과 잔류물의 점도를 나타낸 그래프이다.
한 양상에 있어서, 본 발명은, 우유 원료물질을 제공하는 단계, 상기 우유 원료물질을 정밀여과 및 예비 산성화시켜서 산성화된 카세인 농축물을 생성하는 단계로서, 이 때 상기 정밀여과가 상기 예비 산성화 이전에 또는 그와 동시에 수행되는 것인 단계, 상기 산성화된 카세인 농축물을 농축시켜서 충분히 농축된 예비 치즈를 생성하는 단계, 상기 충분히 농축된 예비 치즈를 치즈 제품으로 가공하는 단계를 포함하는, 치즈의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 한 양태에 있어서, 정밀여과는 예비 산성화 이전에 수행되며, 그에 의해서 우유 원료물질은 정밀여과되어 정밀여과 잔류물로서의 카세인 농축물 및 정밀여과 잔류물로서의 유장 단백질을 분리시키며, 그 후 상기 카세인 농축물은 예비 산성화되어 산성화된 카세인 농축물을 생성한다.
본 발명의 또 다른 양태에 있어서, 정밀여과 및 예비 산성화는 동시에 수행된다.
우유 원료물질은 동물, 예를 들어 소, 양, 염소, 낙타, 말, 또는 사람 음식에 적합한 우유를 생산하는 임의의 기타 동물로부터 얻어진 것과 같은 우유, 또는 원하는대로 예비 가공되는 우유일 수 있다.
전술한 치즈 이외에, 이하 본원 명세서에서 용어 "치즈"는 또한 치즈-유사 제품을 지칭한다. 치즈-유사 제품에 있어서 우유 지방 및/또는 단백질은 또 다른 적합한 지방 또는 단백질, 또는 이들 둘 다에 의해서 부분적으로 또는 전체적으로 대체된다. 전형적으로, 우유 지방은 식물성 지방, 예를 들어 평지씨유 또는 분별된 팜유(palm oil)에 의해서 부분적으로 대체된다.
본 발명에 있어서, 우유 원료물질은 농축물과 같은 것으로서 우유, 유장, 및 우유와 유장의 조합물을 지칭한다. 상기 우유 원료물질은 우유 제품, 가령 지방 또는 당 분별물 및/또는 유장 및 우유 단백질 분별물(milk protein fraction), 예를 들어 우유 단백질, 유장 단백질, 카세인, 유장 및 우유 단백질 분별물, α-락탈부민, 펩티드, 아미노산, 예를 들어 리신(lysine)을 제조하는데 일반적으로 사용되는 성분들에 의해서 보충될 수 있다. 지방 및 락토오스는 상이한 분리기법을 이용함으로써 상기 우유 원료물질로부터 제거된다. 따라서 우유 원료물질은 예를 들어 전유(全乳; whole milk), 크림, 저지방 또는 탈지 우유, 저 락토오스 또는 락토오스-부재 우유, 한외여과된 우유, 투석여과(diafiltration)된 우유, 정밀여과된 우유, 또는 우유 분말, 유기 우유 또는 이들의 조합으로부터 재구성된 우유일 수 있다.
한 양태에 있어서, 우유 원료물질은 정밀여과 및/또는 예비 산성화 이전에 당해 기술분야에서 공지된 방법으로 지방 함량에 대해, 그리고 원하는 경우 단백질 함량에 대해 표준화된다. 또 다른 양태에 있어서, 표준화는 예비 산성화 전에 본 발명의 방법으로 얻어진 정밀여과/투석여과 잔류물 위에서 수행된다.
우유 원료물질은 그것을 정밀여과 및/또는 예비 산성화시키기 전에 가열처리될 수 있다. 일반적으로, 가열처리는 우유 원료물질의 미생물학적 품질을 향상시킨다. 가열처리는 50℃ 내지 150℃의 온도범위에서 수행될 수 있다. 우유 원료물질의 가열처리는 충분히 농축된 예비 치즈의 후속 커들링(cudrling)에 대한 악영향을 갖지 않는다. 사용되는 가열처리의 예는 저온 살균(pasteurization), 고온 살균(high pasteurization)이거나, 또는 충분히 긴 시간동안 살균 온도(pasteurization temperature) 보다 낮은 온도에서 가열하는 것이다. 특히, UHT 처리(예를 들어 우유를 138℃에서 2 내지 4초동안 처리), ESL 처리(예를 들어 우유를 130℃에서 1 내지 2초동안 처리), 또는 고온 살균(95℃에서 5분)이 언급될 수 있다. 가열처리는 직접법(증기 대 우유, 우유 대 증기), 또는 간접법(관형 열교환기, 판형 열교환기, 스크랩핑된 표면 열교환기(scraped-surface heat exchanger)) 중의 어느 하나 일 수 있다.
우유 원료물질은 또한 그로부터 미생물 로드(microbial load)를 저하시키기 위해서 당해 기술분야에서 일반적으로 알려진 방식으로 예열시킬 수 있다. 병원균 및 변질균(spoilage microorganisms)의 제거는 일반적으로는 정밀여과, 원심제균(bactofugation) 또는 그들의 조합과 같은 물리적 분리에 의해서 수행된다. 미생물 제거를 위한 멤브레인 포어 크기는 전형적으로는 약 1.4㎛이다.
정밀여과 멤브레인를 사용한 카세인 및 유장 단백질과 같은 우유 성분의 분별에 있어서 중합체 또는 세라믹 정밀여과 멤브레인이 사용될 때 포어 크기는 예를 들어 0.05 내지 0.5㎛의 범위일 수 있다.
우유 원료물질의 정밀여과는 잔류물 중에 카세인의 대부분을 유지하는데 반해, 유장 단백질의 대부분은 투과물로 통과한다. 정밀여과는 바람직하게는 멤브레인을 통해서 잔류물을 그리고 멤브레인의 투과물 부위를 통해서 투과물을 재순환시키는 균일한 트랜스멤브레인 압력을 이용하여 수행된다.
우유 원료물질의 정밀여과는 상기 우유 원료물질이 1 내지 4.5 부피배(times by volume), 바람직하게는 3.5 내지 4.5 부피배의 계수로 농축되는 방식으로 수행된다. 농축계수(cf=K)는 잔류물에 대한 여과로 공급된 액체의 부피의 비를 지칭하며, 수학식 K=공급물(L)/잔류물(L)(여기서, L은 부피이다)로 정의된다.
정밀여과는 복수의 정밀여과 단계를 포함할 수 있다. 상이한 단계들은 예를 들어 공정조건들 및/또는 여과 멤브레인의 변경을 포함할 수 있다. 가변조건은 예를 들어 여과온도, 여과압력, 투석 매질(투석수)의 첨가, 및/또는 여과의 농축계수일 수 있다. 조건들은 하나 이상의 변수들에 의해 변경될 수 있다.
복수의 정밀여과 단계를 포함하는 정밀여과에 있어서, 하나 초과의 MF 투과물 및 잔류물이 형성될 수 있다. 원하는 경우, 이들 MF 투과물 분별물들은 단일의 MF 투과물 스트림으로 결합될 수 있다. 따라서 MF 잔류물 분별물은 단일의 MF 잔류물 스트림으로 결합될 수 있다.
본 발명의 한 양태에 있어서, 우유 원료물질의 정밀여과는 하나 이상의 투석여과(DF) 단계에 의해서 수행된다. 투석여과의 경우, 농축계수는 넒은 범위일 수 있다. 본 발명의 바람직한 양태에 있어서, MF/DF 여과단계에서 총 농축도는 4 초과, 바람직하게는 20 내지 70, 특히 바람직하게는 50 내지 70이다. 한 양태에 있어서, 정밀여과는 2개의 DF 단계를 포함한다. 제 1 DF 단계는 정밀여과 잔류물로서 얻어진 카세인 농축물의 유장 단백질의 소모를 증강시키는데 유리하게 사용된다. 전형적으로, α-락탈부민 및 β-락토글로불린의 50 내지 100%가 상기 제 1 DF 단계 후에 제거된다. 제 2 DF 단계는 상기 잔류물의 락토오스 함량을 치즈의 최종 락토오스 수준으로 표준화시키는데 유리하게 사용되며, 전형적으로는 0.5% 내지 2%의 범위에서 변한다. 한 양태에 있어서, 락토오스는 상기 잔류물로부터 실질적으로 전부 제거된다.
투석여과 단계에 있어서, 누군가 상기 잔류물로부터 제거하기를 원하는 물질을 실질적으로 함유하지 않는 임의의 물질이 투석수(diawater)로서 사용될 수 있다. 예를 들어, 수돗물, 염수 또는 우유의 상이한 멤브레인 여과 공정의 분별물, 예를 들어 NF 투과물, UF 투과물, RO 투과물, 크로마토그래피로 분리된 분별물, 이들의 조합물, 또는 이들의 임의의 희석물이 투석수로서 사용될 수 있다. 상기 분별물들은 단일 공정 또는 별개의 공정들로부터 유래할 수 있다. 본 발명의 제 1 DF 단계에서, 예를 들어 우유의 한외여과로부터 수득된 UF 투과물, 우유의 정밀여과로부터 유도된 정밀여과 투과물의 한외여과로부터 수득된 UF 투과물, 또는 물이 투석수로서 사용하기에 적합하다. 한 양태에 있어서, 우유의 정밀여과로부터 유도된 정밀여과 투과물의 한외여과로부터 수득된 UF 투과물은 상기 제 1 투석여과 단계에서 투석수로서 사용된다. 상기 제 2 DF 단계에서는 예를 들어 물, 염수, 우유의 한외여과로부터 수득된 UF 투과물, 우유의 정밀여과로부터 유도된 정밀여과 투과물의 한외여과로부터 수득된 UF 투과물, 또는 우유의 한외여과로부터 유도된 한외여과 투과물의 나노여과(nanofiltration)로부터 수득된 NF 투과물이 투석수로서 사용하기에 적합하다. 한 양태에 있어서, 염수는 제 2 투석여과 단계에서 투석수로서 사용된다.
정밀여과 및 투석여과에 의해서 얻어진 락토오스-표준화된 카세인 농축물은 약 50중량% 내지 90중량%의 지방-부재 부분(ROV)의 수분 함량을 갖는다.
카세인 농축물은 우유 원료물질에 대해서 위에서 기술한 방식으로 가열-처리될 수 있다.
본 발명에 있어서, 예비-산성화는 전형적으로는 약 5.0 내지 6.1, 바람직하게는 6.0 미만, 보다 바람직하게는 5.9 이하의 pH 범위를 제공하도록 수행된다. 카세인 농축물의 점도를 증가시키지 않도록 카세인의 겔화가 일어나지 않는 제어된 방식으로 예비 산성화를 수행하는 것이 본 발명의 방법의 본질적인 특징이다.
예비 산성화는 미생물학적으로 및/또는 화학적으로 행해진다. 미생물학적 예비 산성화는 산성화제로서 스타터 배양균 및 이 기술분야에서 알려진 기법들을 이용하여 수행될 수 있다. 화학적 예비 산성화는 산성화제로서 화학적 스타터, 유기 산 및/또는 무기 산을 첨가함으로써 행해진다. 이들의 예는 글루코노-델타-락톤(GDL), 시트르산, 락트산을 포함한다. 베리(berry) 및 과일로부터의 천연산, 예를 들어 월귤(lingonberry)의 벤조산이 산성화에 사용될 수도 있다. 본 발명의 한 양태에 따르면, 예비 산성화는 화학적 스타터, 유기 산 및/또는 무기 산을 첨가함으로써 행해진다. 상기 예비 산성화에 사용되는 산은 바람직하게는 글루코노-델타-락톤이다. 미생물학적 예비 산성화를 이용하는 경우에는 사용된 스타터 박테리아에 의해 요구되는 조건들이 예를 들어 영양, pH 및 온도의 관점에서 실시되도록 확실하게 할 필요가 있다. 상기 산성화는 예를 들어 중온성 스타터(mesophilic starter)에 의해서 수행될 수 있다. 상기 스타터는 단일 균주, 다중 균주, 혼합된 균주 또는 혼합된 다중 균주 스타터이다. 가장 통상적인 스타터는 중온성 스타터, 예를 들어 크리스찬 한센(Christian Hansen)사 및 다니스코(Danisco)사로부터 얻어진 스타터를 포함한다. 상기 스타터의 양은 통상적으로는 0.5 내지 2%, 전형적으로는 0.7 내지 0.8%이다.
예비 산성화로부터의 산성화된 카세인 농축물은 우유 원료물질에 대해 위에서 기술한 방식으로 가열처리될 수 있다.
상기 산성화된 카세인 농축물을 농축시켜서 치즈 제조에 적함한 충분히 농축된 예비 치즈를 제공한다. 본 발명의 한 양태에 있어서, 산성화된 카세인 농축물의 농축은 멤브레인 여과, 증발, 또는 멤브레인 여과 및 증발 둘 다에 의해서 수행된다. 정밀여과 또는 한외여과가 멤브레인 여과에 사용될 수 있다. 한 양태에 있어서, 농축은 정밀여과에 의해서 수행된다. 멤브레인 여과는 특히 낮은 Ca:단백질 비를 갖는 예비 치즈를 원하는 경우 투석여과에 의해서 증강될 수 있다. 낮은 Ca:단백질이 연질 치즈용으로 전형적이다. 한편, 정밀여과에 이어서 증발에 의해서 수행된 농축은 칼슘 수준을 증가시키고 반경질 치즈용으로 이용될 수 있다. 증발에 의한 농축은 높은 Ca:단백질 비를 제공하며 이는 전형적으로는 반경질 또는 경질 치즈를 제조할 때 이용된다.
산성화된 카세인 농축물의 농축은 5.0 내지 34.0mg(칼슘)/g(총 단백질)의 총 단백질에 대한 칼슘의 비를 갖는 충분히 농축된 예비 치즈를 제공한다. 본 발명의 한 양태에 있어서, 상기 비는 18 내지 34mg(칼슘)/g(총 단백질)이다.
상이한 치즈 유형들은 최종 치즈의 특성들에 영향을 주는 다양한 양의 칼슘을 갖는다. 일부 치즈 유형들에 대한 전형적인 칼슘 함량이 하기 표 1에 제공되어 있다. 치즈가 경질일수록 더 많은 칼슘을 함유한다.
전술한 바와 같이, 본 발명에서 수득된 충분히 농축된 예비 치즈는 다양한 치즈의 제조를 위해 사용될 수 있다. 예를 들어 연질, 반(半)연질, 반경질(고체), 경질, 증경질(extra hard) 치즈가 제조될 수 있다. 상기 표현 '연질', '반연질', '반경질(고체)', 경질 및 증경질은 치즈에 대한 FAO/WHO A-6-1968 코덱스 일반표준(FAO/WHO A-6-1968 Codex General Standard for Cheese)에서 엄밀하게 정의되어 있다. 따라서, 본원에서 연질 치즈는 지방-부재 부분의 수분 함량이 67% 초과인 치즈를 지칭하고; 본원에서 반연질 치즈는 지방-부재 부분의 수분 함량이 61 내지 69%인 치즈를 지칭하며; 본원에서 반경질 치즈는 지방-부재 부분의 수분 함량이 54 내지 63%인 치즈를 지칭하고; 본원에서 경질 치즈는 지방-부재 부분의 수분 함량이 49 내지 56%인 치즈를 지칭하며; 본원에서 증경질 치즈는 지방-부재 부분의 수분 함량이 51% 미만인 치즈를 지칭한다.
또한 본원에서 용어 "치즈"는 치즈-유사 제품들을 지칭한다. 치즈-유사 제품에 있어서, 우유 지방 및/또는 단백질은 또 다른 적합한 지방 또는 단백질, 또는 둘 다에 의해서 부분적으로 또는 전체적으로 대체된다.
지방-부재 부분(ROV)의 수분 함량 및 충분히 농축된 예비 치즈의 고체 총량은 최종 치즈 제품에 대해 원하는 수준으로 조정된다.
본 발명의 공정에서 생성된 충분히 농축된 예비 치즈를 최종 치즈 제품으로 가공하는 것은 당해 기술분야에서 공지된 방식으로 실시될 수 있다. 원하는 경우, 스타터, 산, 산생성균(acidogen), 예를 들어 GDL과 같은 산성화제, 및 레넷 및 키모신(chymosin)과 같은 응고제가 예비 치즈에 포함될 수 있다. 상이한 스타터 및 스타터 혼합물들이 사용될 수 있다. 가장 통상적인 스타터는 중온성 스타터(락토코칼 스타터(lactococcal starter)), 전형적으로는 크리스찬 한센사 또는 다니스코사에 의한 스타터, 프로피오니박테리아, 전형적으로는 발리오 PJS(Valio PJS), 및 풍미 부여 부가물(taste imparting adjunct)(중온성 및/또는 호열성 부가물 스타터), 전형적으로는 호열성 발리오 Lb 161(thermophilic Valio Lb 161)(쇼크된/비쇼크된)을 포함한다. 예를 들어 중온성 O-스타터, 크리스찬 한센사에 의한 RO-608이 스타터로서 사용된다. 스타터 및 그의 양은 사용된 치즈 유형 및 조건들에 의존한다. 벌크 스타터(bulk starter)의 양은 통상적으로는 0.5 내지 2%, 전형적으로는 0.7 내지 0.8%이다. DVS 스타터(DVS/DVI)의 양은 통상적으로는 0.001 내지 0.2%, 전형적으로는 0.01 내지 0.05%이다. 벌크 스타터 이외에, 본 발명의 방법은 예를 들어 크리스찬 한센사에 의한 LH-32, BS-10 및 CR-312을, 맛을 부여하는 추가의 스타터로서 제조되는 치즈 및 치즈-유사 제품에 따라 상이한 조합들 및 양들로 사용될 수 있다. 또한 맛 부여 부가물 스타터들이 우유- 및/또는 유장-기본 미네랄 성분들과 실질적으로 동시에 첨가될 수 있다.
숙성된 치즈를 제조할 때에는 숙성 전에 예를 들어 염수 또는 우유- 및/또는 유장-기본 미네랄 성분들로 염장(salting)을 수행한다. 본 발명의 한 양태에 있어서, 염장은 충분히 농축된 예비 치즈로의 산성화된 카세인 농축물의 증발 이전에 수행된다. 또 다른 양태에 있어서, 염장은 산성화제 및 응고제의 첨가와 동시에 증발을 수행하기 이전에 수행된다.
본 발명의 방법은 글리코마크로펩티드에 대한 β-락토글로불린 및 α-락탈부민의 총 함량의 비가 약 1.36 이하인 치즈를 제공한다.
도 1은 본 발명의 방법의 한 양태를 예시한다. 표준화된 우유를 2개의 투석여과(DF) 단계를 포함하여 정밀여과(MF)시켜서 카세인 농축물을 생성한다. 우유의 한외여과로부터 수득된 한외여과(UF) 투과물은 제 1 DF 단계에서 투석수로서 사용되며, 물은 제 2 DF 단게에서 투석수로서 사용된다. 카세인 농축물을 예비 산성화 및 이어서 여과로 추가로 농축시켜서 충분히 농축된 예비 치즈를 생성한다. 원하는 경우, 여과를 이용한 농축은, 도면에서 단속선(dashed line)으로 나타낸 바와 같이 증발을 이용하여 지속될 수 있다. 증발이 이용되는 경우 증발 이전에 소금을 첨가한다. 스타터, 응고제 및 소금을 첨가함으로써 충분히 농축된 예비 치즈를 치즈 제품으로 가공한다. 예비 치즈를 몰드로 옮기고, 응고시키고 그 안에서 치즈 제품으로 숙성시킨다.
본 발명에 따라, 연속식 치즈 제조공정 또는 회분식 공정으로 치즈가 제조될 수 있다. 회분(batch)의 용적은 일반적인 조건 및 이용가능한 수단에 따라 변할 수 있다. 본 발명의 방법은 바람직하게는 연속식으로 수행된다.
또 다른 양상에 있어서, 본 발명은 글리코마크로펩티드에 대한 β-락토글로불린 및 α-락탈부민의 총 함량의 비가 약 1.36 이하인 치즈를 제공한다.
하기 실시예들은 본 발명을 추가적으로 예시할 목적으로 제공된 것이며, 그에 의해서 본 발명이 제한되지는 않는다.
실시예 1
원료 우유를 부분-탈지시키고 지방-단백질 비를 하기 실시예 1.1, 1.2 및 1.3에서 제조된 각각의 치즈 유형에 대해 전형적인 원하는 비로 표준화시켰다. 표준화된 원료 우유를 72℃에서 15초동안 저온 살균(pasteurizing)시켰다. 상기 표준화된 우유를, 800-kDa 분자 컷오프 멤브레인(molecular cutoff membrane)을 갖는 나권형 멤브레인(spiral-wound membranes)을 통해서 재순환시킴으로써 농축시켜서 정밀여과를 실시하였다. 원료 우유의 공급 압력은 40kPa이었으며 압력차는 멤브레인에 대해 80kPa이었다.
투석 여과 전에 우유를 정밀여과에 의해서 농축계수 4로 농축시켰다. 이어서 2개의 별개의 투석여과 단계가 사용되었다. 제 1 투석여과는, 우유의 정밀여과 투과물의 한외여과로부터 수득된 한외여과 투과물인 공급물의 사용된 양을 기준으로 1.6배를 사용하여 수행되었다. 제 2 투석여과 단계는 공급물의 사용된 양을 기준으로 0.28배 염수(0.5%(w/v) NaCl)을 사용하여 수행되었다. 투석여과 단계 후에 정밀여과 잔류물을 95℃에서 15초동안 저온 살균하였다.
투석여과로부터 수득된 잔류물에 RO-608 스타터 배양균(제조원: 크리스찬 한스사) 0.1%(w/w)를 접종하고 33℃에서 3시간동안 배양하였다. 배양 후, 잔류물의 pH는 5.7이었다. 산성화된 잔류물을 추가로 하기 실시예 1.1, 1.2 및 1.3에서 설명된 3가지의 별개의 방법을 사용하여 치즈로 가공하였다.
실시예 1.1(증발없이 여과로 농축)
실시예 1로부터 수득한 산성화된 잔류물을, 그것을 정밀여과로 농축시키기 전에 여과온도(50℃)로 가열하였다. 0.1㎛의 분자 컷오프를 갖는 세라믹 정밀여과 멤브레인으로 정밀여과를 수행하여 정밀여과 잔류물로서 충분히 농축된 예비 치즈를 제공하였다. 멤브레인을 통해서 잔류물을 그리고 멤브레인의 투과물 부위를 통해서 투괌루을 재순환시킴으로써 50℃에서 정밀여과를 수행하였다. 균일한 트랜스멤브레인 압력(TMP)은 70kPa이었다. 공급물은 농축계수 2로 농축되었다.
초기 공급물, 즉 표준화된 우유, 카세인 농축물 및 충분히 농축된 예비 치즈의 조성이 하기 표 2에 나타나 있다.
표 2에 주어진 결과들은 카세인 농축물의 칼슘 함량이 정밀여과에 의한 추가의 농축에 의해서 감소될 수 있음을 보여준다. 추가로, 예비 산성화는 충분히 농축된 예비 치즈의 점도를 뚜렷하게 감소시킨다.
정밀여과 후, 중온성 스타터(0.7%), 예를 들어 한센 PR1(Hansen PR1), 충분한 양의 옹고제(레넷), 및 염을, 전형적으로는 20% 미만의 단백질 함량을 갖는 연질 치즈를 제조하기 위해서 충분히 농축된 예비 치즈에 첨가하였다. 이와 같이 수득된 치즈 덩어리(cheese mass)를 몰드로 옮겨서 응고시키고 그 안에서 5 내지 8주동안 숙성시켰다.
실시예 1.2(여과 및 증발을 이용한 농축)
실시예 1로부터 수득된 산성화된 잔류물을 그것을 정밀여과로 농축하기 전에 여과온도(50℃)로 가열하였다. 0.1㎛의 분자 컷오프를 갖는 세라믹 정밀여과 멤브레인으로 정밀여과를 수행하였다. 정밀여과는 멤브레인을 통해서 잔류물을 그리고 멤브레인의 투과물 부위를 통해서 투과물을 재순환시킴으로써 50℃에서 수행하였다. 균일한 트랜스멤브레인 압력(TMP)은 70kPa이었다. 공급물을 농축계수 2로 농축시켰다.
정밀여과 후, 정밀여과 잔류물에 소금을 첨가하였다. 이어서 상기 잔류물을 스테판-배트(Stephan-vat)를 사용하여 70℃ 및 1bar 진공에서 증발시켜서 정밀여과 잔류물로서 충분히 농축된 예비 치즈를 제공하였다.
(정밀여과를 이용한 농축 후, 및 정밀여과 및 증발을 이용한 농축 후) 초기 공급물, 즉 표준화된 우유, 카세인 농축물 및 충분히 농축된 예비 치즈의 조성이 표 3에 나타나 있다.
표 3에 주어진 결과들은 카세인 농축물의 칼슘 함량이 정밀여과, 및 정밀여과 및 증발에 의한 추가의 농축에 의해서 감소될 수 있음을 보여준다. 추가로, 예비 산성화는 충분히 농축된 예비 치즈의 점도를 뚜렷하게 감소시킨다.
증발 후, 중온성 스타터(0.7%) CH 19 및 충분한 양의 옹고제(레넷)를 에담 치즈(Edam cheese)를 제조하기 위해서 충분히 농축된 예비 치즈에 첨가하였다. 치즈 덩어리를 대략 2 내지 3kg의 사각형 블록으로 절단하고 몰드로 옮기고, 1 내지 2시간동안 압착하고 숙성 백(ripening bag)으로 패키징하고, 박스에 넣고, 팔렛(pallet) 위에 정렬시키고 5 내지 8주동안 숙성시켰다. 숙성 치즈는 자르거나, 갈거나 또는 소비자 패키지(package)로 패키징할 수 있다.
실시예 1.3(증발에 의한 농축)
실시예 1로부터 수득된 산성화된 잔류물을 70℃ 및 100kPa 진공에서 증발시켜서 정밀여과 잔류물로서 충분히 농축된 예비 치즈를 제공하였다.
초기 공급물, 표준화된 우유, 카세인 농축물 및 충분히 농축된 예비 치즈의 조성이 표 4에 나타나 있다.
증발 후, 중온성 스타터(0.7%) CHN 19, 프로피온성 박테리아 발리오 PJS(propionic bacterium Valio PJS), 맛 부여 부가물 발리오 Lb 161(taste-giving adjunct Valio Lb 161), 및 충분한 양의 응고제(레넷)을 에멘탈 치즈(emmental cheese)를 제조하기 위한 충분히 농축된 예비 치즈에 첨가하였다. 상기 치즈를 몰드로 옮기고, 압착시키고 숙성시킨다. 상기 숙성 치즈는 자르거나, 갈거나 또는 소비자 패키지로 패키징할 수 있다.
실시예 2
원료 우유를 탈지시키고 72℃에서 15초동안 저온살균시켰다. 800-kDa 분자 컷오프 멤브레인을 갖는 나권형 멤브레인(spiral-wound membrane)을 통해서 우유를 재순환시킴으로써 탈지 및 저온살균된 우유를 15℃에서 농축시켜서 정밀여과를 수행하였다. 상기 원료 우유의 공급압력은 40kPa였으며 압력차는 멤브레인에 대해 80kPa였다.
우유를 투석여과 전에 정밀여과에 의해서 농축계수 4로 농축시켰다. 이어서 우유의 정밀여과 투과물의 한외여과로부터 얻어진 한외여과 투과물을, 공급물의 사용량을 기준으로 1.6배 사용함으로써 하나의 투석여과 단계가 이용되었다. 투석여과 단계 후에, 정밀여과 잔류물을 95℃에서 15초동안 저온살균시켰다. 상기 잔류물을 가열-처리된 크림(95℃에서 15초동안)으로 표준화시켜서 상기 실시예 1.1, 1.2 및 1.3에서 제조된 각각의 치즈 유형에 전형적인 원하는 비로 표준화된 지방 대 단백질 비를 얻었다.
투석여과로부터 얻어진 잔류물을 0.1%(w/v)의 R-608 스타터 배양균(R-608 starter cultures)(제조원: 크리스찬 한센)으로 접종하고 33℃에서 3시간동안 배양하였다. 배양 후, 상기 잔류물의 pH는 5.7이었다. 상기 잔류물을 상기 실시예 1.1, 1.2 및 1.3에 기술된 3가지의 별개의 방법들을 사용하여 치즈로 추가 가공하였다.
실시예 3
원료 우유를 탈지시키고 72℃에서 15초동안 저온살균시켰다. 글루코노-델타-락톤을 첨가하는 동시에, 800-kDa 분자 컷오프 멤브레인을 갖는 나권형 멤브레인을 통해서 우유를 재순환시킴으로써 탈지 및 저온살균된 우유를 15℃에서 농축시켜서 정밀여과를 수행하였다. 상기 원료 우유의 공급압력은 40kPa였으며 압력차는 멤브레인에 대해 80kPa였다.
우유를 투석여과 전에 정밀여과에 의해서 농축계수 4로 농축시켰다. 이어서 우유의 정밀여과 투과물의 한외여과로부터 얻어진 한외여과 투과물을, 공급물의 사용량을 기준으로 1.6배 사용함으로써 하나의 투석여과 단계가 이용되었다. 투석여과 단계 후에, 상기 잔류물의 pH는 5.7이었다. 상기 예비 산성화된 정밀여과 잔류물을 95℃에서 15초동안 저온여과시켰다. 상기 잔류물을 가열-처리된 크림(95℃에서 15초동안)으로 표준화시켜서 상기 실시예 1.1, 1.2 및 1.3에서 제조된 각각의 치즈 유형에 전형적인 원하는 비로 표준화된 지방 대 단백질 비를 얻었다.
투석여과로부터 얻어진 잔류물을 상기 실시예 1.1, 1.2 및 1.3에 기술된 3가지의 별개의 방법들을 사용하여 치즈로 추가 가공하였다.
실시예 4
본 실시예는 증발도중 카세인 농축물의 점도에 대한 예비 산성화의 바람직한 효과를 보여준다. 상기 카세인 농축물은 실시예 1에 기술된 바와 같이 제조되었다.
상기 결과들은 예비 산성화된 치즈 농축물의 증발이 산성화되지 않은 치즈 농축물과는 반대로 점도를 증가시키지 않음을 보여준다.
실시예 5
도 2는 상기 농축물의 농축이 충분히 농축된 예비 치즈를 제조하기 위해서 정밀여과로 추가 가공되었을 때 산성화된 및 산성화되지 않은 농축물 및 고체총량의 점도를 보여준다. 상기 도면은 예비 산성화가 농축물의 점도를 실질적으로 일정하게 유지시키는데 반해, 추가 농축도중 산성화되지 않은 농축물의 점도가 현저히 증가함을 보여준다.
추가로, 상기 농축물의 점도가 1000mPas를 초과하는 수준으로 기하급수적으로(exponentially) 높이 증가하므로 카세인 농축물의 예비 산성화 없다면 에담 및 에멘탈과 같은 반경질 및 경질 치즈에 적합한 65% 미만의 ROV를 갖는 충분히 농축된 치즈를 제조하는 것이 불가능하다는 것이 밝혀졌다. 상기 ROV 값을 갖는 산성화되지 않은 농축물은 더 이상 액체가 아니며, 이와 같은 이유로 치즈를 생성하는 레넷의 첨가가 불가능하다는 것을 뜻한다.
본 발명의 개념이 기술의 진보에 따라 다양한 방식으로 실시될 수 있는 것임은 당해 기술분야의 숙련가에게 명백할 것이다. 본 발명 및 그의 양태들은 전술한 실시예들에 의해서 제한되지는 않지만, 특허청구범위의 범주내에서 변화가 가해질 수 있다.
Claims (18)
- 우유 원료물질을 제공하는 단계,
상기 우유 원료물질을 정밀여과(microfiltration, MF)시켜서 정밀여과 잔류물(retentate)로서 카세인 농축물 및 정밀여과 투과물(permeate)로서 유장(乳漿) 단백질을 분리시키는 단계,
상기 정밀여과가 하나 이상의 투석여과(diafiltration, DF) 단계에 의해서 수행되어 투석여과(diafiltration, DF) 잔류물로서 카세인 농축물을 제공하며, 상기 MF/DF 단계에서 총 농축도는 4 초과로 하는 단계, 그 후
상기 카세인 농축물을 예비 산성화시켜서 산성화된 카세인 농축물을 생성하는 단계, 그 후
상기 산성화된 카세인 농축물을 농축시켜서 충분히 농축된 예비 치즈를 생성하는 단계,
상기 충분히 농축된 예비 치즈를 치즈 제품으로 가공하는 단계
를 포함하는, 치즈의 제조방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 우유 원료물질, 카세인 농축물 및 산성화된 카세인 농축물로 구성되는 군으로부터 선택되는 하나 이상은 50℃ 내지 150℃ 범위의 온도에서 가열처리되는 것인 치즈의 제조방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 정밀여과가 2개의 투석여과 단계를 포함하되, 우유의 한외여과(ultrafiltration)로부터 수득된 UF 투과물, 우유의 정밀여과로부터 유도된 정밀여과 투과물의 한외여과로부터 수득된 UF 투과물, 또는 물이 제 1 단계에서 투석수(diawater)로서 사용되며, 물, 염수, 우유의 한외여과로부터 수득된 UF 투과물, 우유의 정밀여과로부터 유도된 정밀여과 투과물의 한외여과로부터 수득된 UF 투과물, 또는 우유의 한외여과로부터 유도된 한외여과 투과물의 나노여과(nanofiltration)로부터 수득된 NF 투과물이 제 2 단계에서 투석수(diawater)로서 사용되어 락토오스-표준화된 카세인 농축물을 제공하는 것인 치즈의 제조방법. - 제 3 항에 있어서,
상기 우유의 정밀여과로부터 유도된 정밀여과 투과물의 한외여과로부터 수득된 UF 투과물이 제 1 단계에서 투석수(diawater)로서 사용되는 것인 치즈의 제조방법. - 제 3 항에 있어서,
상기 염수가 제 2 단계에서 투석수(diawater)로서 사용되는 것인 치즈의 제조방법. - 제 3 항에 있어서,
상기 락토오스-표준화된 카세인 농축물의 지방-부재 부분(ROV)의 수 함량이 50중량% 내지 90중량%인 치즈의 제조방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 산성화된 카세인 농축물이 5.0 내지 6.1의 pH 값을 갖는 것인 치즈의 제조방법. - 제 7 항에 있어서,
상기 산성화된 카세인 농축물이 6.0 미만의 pH 값을 갖는 것인 치즈의 제조방법. - 제 7 항에 있어서,
상기 산성화된 카세인 농축물이 5.9 이하의 pH 값을 갖는 것인 치즈의 제조방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 산성화된 카세인 농축물의 농축이 멤브레인 여과 및/또는 증발에 의해서 수행되어 충분히 농축된 예비 치즈를 제공하는 것인 치즈의 제조방법. - 제 10 항에 있어서,
상기 산성화된 카세인 농축물의 농축이 멤브레인 여과에 의해서 수행되는 것인 치즈의 제조방법. - 제 10 항에 있어서,
상기 멤브레인 여과가 정밀여과 또는 한외여과인 치즈의 제조방법. - 제 12 항에 있어서,
상기 멤브레인 여과가 정밀여과인 치즈의 제조방법. - 제 13 항에 있어서,
상기 정밀여과가 투석여과에 의해서 수행되는 것인 치즈의 제조방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 충분히 농축된 예비 치즈가 5 내지 34mg(칼슘)/g(총 단백질)의 총 단백질에 대한 칼슘의 비를 갖는 것인 치즈의 제조방법. - 제 15 항에 있어서,
상기 총 단백질에 대한 칼슘의 비가 18 내지 34mg(칼슘)/g(총 단백질)인 치즈의 제조방법. - 제 1 항에 있어서,
산성화제 및/또는 응고제가 상기 충분히 농축된 예비 치즈에 첨가되어 치즈 제품을 생성하는 것인 치즈의 제조방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 치즈 제품이 1.35 이하의 글리코마크로펩티드에 대한 β-락토글로불린 및 α-락탈부민의 총 함량의 비를 갖는 것인 치즈의 제조방법.
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