KR20050071481A - 우유 조성물 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 우유로부터 성분을 분리하는 방법 및 분리하는데 사용하기 위한 장치에 관한 것이다. 본 발명은 분리된 성분으로부터 제조된 조성물에 관한 것이다, 본 발명은 우유로부터 분리된 특정 범위의 하나 이상의 성분을 포함하기 위해 고안된 영양 우유 조성물 및 생성물에 관한 것이다. 본 발명의 조성물은 비-필수 성분이지만 영양소적으로 기능적인 성분을 경우에 따라 포함할 수 있다. 본 발명의 완벽한 영양 우유 조성물은 무향미 우유, 향미 우유, 아이스크림 및 요구르트로 제공될 수 있다.

Description

우유 조성물 및 그 제조방법{DAIRY COMPOSITIONS AND METHOD OF MAKING}
본 발명은 우유를 개개의 성분으로 분리하는 장치, 우유로부터 성분을 분리하는 방법 및 분리된 성분으로부터 제조된 조성물에 관한 것이다.
영양은 건강 및 수많은 만성 질병의 예방에 있어서 기본중의 하나이다. 영양 제품은 이러한 분야에서 중요한 역할을 하며 상업적으로 시판되고 있으며 일반 대중에게 편리한 영양 제품은 최근 몇년동안 주요한 관심이 되어 왔다. 건강하기 위해서 사람은 사람의 영양에 필수불가결한 필수 영양소를 섭취해야 한다. 필수 영양소는 지방, 탄수화물 및 단백질과 같은 다량 영양소 및 비타민과 미네랄(미량 원소 및 전해질 포함)과 같은 미량 영양소를 포함한다.
유제품은 사람의 전반적인 식이 또는 칼로리 소모에 있어서 중요한 부분을 구성한다. 유제품은 대중의 건강을 유지하는데 중요한 역할을 한다. 영양소 최적 유제품은 영양 및 공중 건강에 긍정적인 영향을 미친다. 임의의 유제품내의 다량 영양소의 농도는 제품의 성질에 따라 다르며 적절한 프로파일은 제조자에 의해 개발될 것이다.
예를들면, 소 우유는 87% 물, 3% 단백질, 0.65% 유장, 4.5% 내지 5.0% 락토오스, 3% 내지 4% 유지, 0.3% 내지 0.7% 미네랄 염외에 다양한 물 및 지용성 비타민, 젖산 및 구연산, 요소, 유리 아미노산 및 폴리펩티드를 함유한다. 하나 이상의 이들 성분은 다양한 조성물을 생성하기 위해 우유로부터 분리될 수 있다. 예를들면, 치즈 또는 카제인의 제조에 있어서 유지가 처음으로 원심분리되며(크림으로) 우유의 카제인 부분은 이어, 산의 부가에 의해 등전점에서 침전된다. 상술한 다른 성분을 모두 함유한 우유의 나머지를 유장이라 하는 바 즉, 카제인 및 대부분의 유지가 제거된 것을 의미한다.
유장은 여과처리 될 수 있으며 여과되어 음료 또는 건조 식품과 같은 식품내로 포함될 수 있다. 예를들면, 원유(raw milk)는 실질적으로 정제된 낙농 수(dairy water)를 생산하도록 여과되어 음료 또는 식용 유제품내로 포함될 수 있는 바, 상기 낙농 수는 실질적으로 정제된 것이며 원유내에 존재하는 불순물이 없다.
우유를 개개의 성분으로 분리함으로써 우유내에 존재하는 이로운 영양소를 이용하고 식품에 이들 개개의 성분을 사용함으로써 식용으로 적합한 유제품을 생산하는 것은 바람직하다.
도 1은 우유를 개개의 성분으로 분리하는데 사용되는 장치의 개략도이다.
도 2는 전유로부터 우유 성분을 분리하는 방법과 관련된 단계를 보여주는 작업공정도를 나타낸다.
도 3은 다양한 압력에서 다양한 다공성의 필터를 사용하여 분자크기를 토대로 한 개개의 우유 성분의 여과를 나타낸다.
본 발명의 상세한 설명
본 발명은 특정 우유 성분을 포함하도록 고안된 영양 우유 조성물 및 우유 제품에 관한 것이다. 본 발명의 조성물은 비-필수 성분이지만 영양소적으로 기능적인 성분을 경우에 따라 포함할 수 있다. 본원에 사용된 용어“우유 성분”은 유지방, 유단백, 비-단백질 질소, 락토오스 및 미네랄과 같은 개개의 성분을 의미하나 이에 한정되지 않는다.
본원에 사용된 용어“유제품”또는“우유 조성물”은 하나 이상의 우유 성분을 포함한다.
본 발명의 완벽한 영양 우유 조성물은 비-향미 우유, 향미 우유, 아이스크림, 요구르트, 치즈 및 우유 또는 우유 성분으로부터 제조될 수 있는 임의의 영양 제품으로 제공될 수 있다.
본원에 사용된 용어“우유”는 지방이 없는 우유, 저지방 우유, 완전지방 우유, 락토오스가 없는 우유(락타아제 효소에 의해 락토오스를 글루코오스 및 갈락토오스로 가수분해하여 생성되거나 또는 다른 방법), 농축 우유 또는 분유를 포함한다. 지방이 없는 우유는 지방이 없거나 또는 탈지 유제품이다. 저지방 우유는 약 1% 내지 약 2% 지방을 함유하는 우유를 일반적으로 의미한다. 완전유지방는 약 3.25% 지방을 함유한다. 본원에서 사용된 용어“우유”는 동물 및 식물 공급원으로부터의 우유를 또한 포함한다. 동물로부터의 우유 공급원은 사람, 소, 양, 염소, 버팔로, 낙타. 라마, 암말, 사슴을 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 식물로부터의 우유 공급원은 콩에서 추출한 우유를 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 또한, 용어“우유”는 전유뿐만 아니라 탈지유 또는 이들로부터 유래된 임의의 액체 성분을 의미한다. 유장은 우유에 함유된 유지방 및 카제인의 대부분 또는 상당한 부분이 제거된 후 남아있는 우유 성분을 의미한다. 본원에 표시된 페센트는 달리 표현되지 않는 한 중량 펴센트(wt%)이다.
본 발명의 첫번째 구체예로서, 장치(10)는 도 1에 나타나 있다. 상기 장치는 한외여과 수단(14), 나노여과 수단(18) 및 역삼투 수단(22)을 포함한다. 본 발명의 특정 구체예로서, 상기 장치는 경우에 따라 분리 수단(12), 마이크로여과 수단(12’) 또는 정용여과(diafiltrating) 수단(14 ’)을 개별적으로 또는 조합하여 포함한다.
본 발명의 구체예로서, (선택적) 분리 수단(12)내로 우유를 공급하는 말단 입구(11)가 제공되는데, 이를 통해 우유는 유지방(크림) 및 탈지유로 분리된다. 분리수단으로부터, 출구(13)는 탈지유를 한외여과(UF) 수단(14)내로 운반하여 UF 여과물 성분 및 UF 잔유물 성분을 생산한다. 바람직하게는, 한외여과 단계는 약 10kDa보다 높지는 않지만 적어도 약 1kDa, 더 바람직하게는 약 45-150psi 압력에서 약 5kDa보다 높지 않는 분자량을 갖는 성분을 배제하는 막 여과기를 통하여 실시된다(도 3). 본 발명의 특정 구체예로서, 상기 선택적 분리 수단은 상기 장치 단계로부터 제외되며 우유는 UF 수단으로 직접 공급된다.
본 발명의 특정 구체예로서, 선택적 마이크로 여과 수단(12’)은 분리수단(12)과 한외여과 수단(14)사이에 포함되거나 또는 분리수단 대신에 포함된다. 11 또는 13으로부터의 유출은 입구(11’)를 통하여 마이크로 여과 수단(12’,MF)내로 공급되어 MF 여과물 성분 및 MF 잔유물 성분을 생산한다. 바람직하게는, 마이크로여과의 단계는 적어도 약 75psi 압력에서 약 10kDa보다 높지 않는 분자량을 갖는 성분을 배제하는 막 여과기를 통하여 실시된다(도 3).
상기 UF 여과물은 16을 통하여 나노여과(NF) 수단(18)으로 운반된다. 상기 제 잔유물은 출구(15)를 통하여 한외여과 수단으로부터 제거된다. 상기 UF 여과물은 나노여과 수단에서 나노여과되어 NF 여과물 및 NF 잔유물을 생산한다. 바람직하게는, 상기 NF 여과물은 약 150-450psi 압력에서 적어도 약 1000돌턴의 분자량을 갖는 성분을 배제하는 여과기를 통과할때 생긴다. 상기 NF 잔유물은 출구(17)를 통하여 나노여과 수단(18)으로부터 제거된다, 상기 NF 여과물은 19를 통하여 역 삼투 수단(22)으로 운반되어 역삼투(RO)처리를 받아 RO 여과물 및 RO 잔유물을 생산한다. 바람직하게는, 상기 RO 여과물은 약 450-1500psi에서 적어도 약 180돌턴의 분자량을 갖는 성분을 배제하는 여과기를 통해 통과할때 생긴다. 상기 RO 잔유물은 출구(20)를 통하여 제거되며 상기 RO 여과물은 출구(21)를 통하여 제거된다.
본 발명의 특정 구체예로서, UF 막 여과 수단은 경우에 따라 정용여과(DF) 수단과 결합한다. 13 내지 16으로부터의 유출은 DF내로 공급되어 DF 여과물 성분 및 DF 잔유물 성분을 생산한다. 바람직하게는, 정용여과의 단계는 약 10kDa보다 높지는 않지만 적어도 약 1kDa, 더 바람직하게는 약 45-150psi 압력에서 약 5kDa보다 높지 않는 분자량을 갖는 성분을 배제하는 막 여과기를 통하여 실시된다(도 3). 정용여과 단계에서, 여과 단계는 단백질 농도를 유지하면서 혼합물의 락토오스 농도를 낮추기 위해 물의 존재에서 실시한다.
도 2에 나타난 바와 같이 본 발명의 구체예로서, 우유를 한외여과 하여 첫번째 액체 여과물(UF 여과물) 및 첫번째 잔유물(UF 잔유물)을 생성하는 단계; 상기 첫번째 액체 잔유물을 나오여과 하여 두번째 액체 여과물(NF 여과물) 및 두번째 잔유물(NF 잔유물)을 생성하는 단계; 및 상기 두번째 액체 여과물을 역삼투하여 세번째 액체 여과물(RO 여과물) 및 세번째 잔유물(RO 잔유물) 생성하는 단계를 포함하는 방법을 제공한다. 본 발명의 구체예로서, 우유를 우유 성분으로 분리하는 방법은 도 1 및 상술한 장치에서 실시된다. 본 발명의 다른 구체예로서, UF 수단내로 공급되는 우유는 분리기를 최초로 통과한다.
본 발명의 다른 구체예로서, 우유는 분리기(12)에서 처리되어 우유의 나머지로부터 유지방 또는 크림(BF)를 분리해 낸다. 유지방이 분리된 후 남아있는 유제품은 0.1% 지방만을 함유하는데, 이하 탈지유라 한다.
한외여과(UF) 수단(14)을 통과한 우유는 UF 여과물 성분 및 UF 잔유물 성분을 생산한다. 상기 UF 여과물의 단백질 함량은 바람직하게는 약 0.5중량%만 및 더 바람직하게는 약 0.3중량%만이다. 상기 UF 잔유물은 적어도 9중량% 단백질 및 더 바람직하게는, 9.5-16중량% 단백질을 포함하며 적어도 4중량%, 더 바람직하게는 4-6중량% 락토오스를 더 포함한다.
정용여과(DF) 수단을 포함하는 본 발명의 구체예로서, 상기 UF 여과물은 DF 14’를 통하여 정용여과되어 DF 여과물 및 DF 잔유물을 생성한다. DF 여과물의 단백질 함량은 바람직하게는 약 0.5중량%만 및 더 바람직하게는 단지 약 0.3중량%만이다. DF 잔유물은 적어도 9중량% 단백질 및 더 바람직하게는, 9.5-16중량% 단백질을 포함하며 적어도 3중량%, 더 바람직하게는 1중량% 락토오스를 더 포함한다.
상기 DF 여과물 및 DF 잔유물은 나노여과 되거나 또는 나노여과(NF)처리를 통과하여 NF 여과물 및 NF 잔류물을 생성한다. 상기 NF 여과물은 0.15중량% 미만의 락토오스, 더 바람직하게는 0.05중량%만의 락토오스를 함유한다. 상기 NF 여과물은 우유 또는 유장의 운반시에 수집되는 우유의 액체부분 또는 유장 또는 NF 여과물이 실질적으로 단백질을 갖지 않도록 우유 단백질의 약 95중량% 이상을 여과시키기에 충분한 분자크기 배제를 갖는 여과기를 통과한 우유의 액체부분 또는 유장을 의미한다.
본 발명의 구체예로서, 상기 NF 잔류물은 적어도 13중량% 락토오스를, 더 바람직하게는 13-17중량% 락토오스를 포함한다. 상기 NF 여과물은 99.5% 락토오스보다 더 큰 락토오스를 여과시키기에 충분한 분자 크기 배제를 갖는 여과기를 통해 UF 여과물 운반시에 수집되는 우유의 액체부분으로, 그 결과 상기 NF 여과물은 실질적으로 단백질과 락토오스를 갖지 않는다.
상기 NF 여과물은 역삼투(22)에 의해 처리되어 0.05중량% 미만의 락토오스 및 0.05중량% 미만의 미네랄을 함유하는 RO 여과물을 생산한다. 상기 RO 여과물은 99.5% 미네랄보다 더 큰 미네랄을 여과시키기에 충분한 분자 크기 배제를 갖는 여과기를 통해 NF 여과물 운반시에 수집되는 우유의 액체부분으로, 그 결과 상기 RO 여과물은 실질적으로 단백질, 락토오스 및 미네랄을 갖지 않는다. RO 잔류물은 적어도 0.5중량% 미네랄을, 더 바람직하게는 적어도 0.75중량% 미네랄을 함유한다.
본 발명은 소정의 지방 함량, 단백질 함량, 락토오스 함량 및 미네랄 함량을 갖는 우유 조성물을 제공한다. 즉, 본 발명의 목적은 다양한 범위의 지방, 단백질, 락토오스 및 미네랄을 갖는 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 조성물은 본 발명의 방법에 의해 우유로부터 분리된 다양한 성분을 혼합함으로써 제조된다.
본 발명의 구체예로서, 하나 이상의 우유 성분이 혼합되어 본 발명의 조성물을 생성한다. 하기의 조성물을 포함하지만 이에 한정되지 않는 본 발명의 몇몇 구체예가 있다.
1. 1-3중량% 완충 지방, 2.5-5.5중량% 단백질, 0.5-1.0중량% 미네랄 및 1-3중량% 락토오스를 포함하는 혼합 조성물은 전유로부터 분리된 유지방를 UF 잔유물, RO 잔유물 및 물 또는 RO 여과물과 혼합함으로써 제조된다.
2. 0.1-0.3중량% 유지방, 6-9중량% 단백질, 1-2중량% 미네랄 및 2-5중량% 라토오스를 포함하는 저지방, 고 단백질 조성물은 전유로부터 분리된 유지방를 UF 잔유물, RO 잔유물 및 물 또는 RO 여과물과 혼합함으로써 제조된다.
3. UF 잔유물, RO 잔유물 및 물 또는 RO 여과물을 포함하는 무 지방, 고 단백, 고 미네랄 및 저 락토오스 조성물.
4. RO 잔유물을 포함하는 저 락토오스, 저지방, 저 단백질 및 고 미네랄 생성물.
5. UF 잔유물, RO 잔유물을 포함하는 저 지방, 고 단백질, 저 락토오스 및 고 미네랄 생성물.
6. 유지방, 탈지유, MF 여과물, MF 잔유물, UF 여과물, UF 잔유물, DF 여과물, DF 잔유물, NF 여과물, NF 잔유물, RO 여과물, RO 잔유물로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 우유 성분으로부터 제조된 조성물.
본 발명의 구체예로서, 하나 이상의 우유 성분을 포함하는 저 락토오스 조성물이 개시되어 있는 바, 상기 조성물내의 락토오스의 농도는 비-효소 방법, 예를들면 분리방법에 의해 낮아진다. 본 발명의 구체예로서, 하나 이상의 우유 성분을 포함하는 저 락토오스 조성물이 개시되어 있는 바, 상기 하나 이상의 우유 성분내의 락토오스 농도는 비-효소 방법, 예를들면 분리방법에 의해 낮아진다. 본 발명의 구체예로서, 저 락토오스 조성물은 막 여과 처리를 사용하여 제조된다. 본 발명의 구체예로서, 저 락토오스 조성물은 약 1중량% 내지 약 3중량% 미만의 락토오스를 포함한다. 본 발명의 구체예로서, 저 락토오스 조성물은 2중량% 미만의 락토오스를 포함한다. 본원에서 사용된 용어“저 락토오스 조성물”은 약 1중량% 내지 약 3중량% 미만의 락토오스를, 더 바람직하게는 2중량% 미만의 락토오스를 포함하는 조성물을 의미한다.서
본 발명의 조성물은 농축 조성물 또는 제조에 우유 성분을 제공하기 위해 증발 및 역삼투압과 같은 여과처리를 포함하지만 이에 한정되지 않는 다수의 방법에 의해 농축될 수 있다. 즉, 본 발명의 조성물은 유지방, 탈지유, MF 여과물, MF 잔유물, UF 여과물, UF 잔유물, DF 여과물, DF 잔유물, NF 여과물, NF 잔유물, RO 여과물, RO 잔유물로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 우유 성분으로부터 제조되며, 본 발명의 특정 구체예로서, 상기 조성물은 더 농축된 제조에서 조성물의 우유 성분을 제공하기 위해 증발을 포함하나 이에 한정되지 않는 공지된 방법에 의해 농축된다.
본 발명의 특정 구체예는 약 0.05중량% 내지 약 5.5중량%의 유지방, 약 3중량%내지 약 10중량%의 단백질, 1중량% 미만의 락토오스 및 약 0.65중량% 내지 약 2중량%의 미네랄로 구성된 우유 성분으로부터 유래된 우유 조성물을 제공한다. 본 발명의 구체예는 약 0.05중량% 내지 약 5.5중량%의 유지방, 약 3중량%내지 약 10중량%의 단백질, 1중량% 내지 10중량% 미만의 락토오스 및 약 0.65중량% 내지 약 2중량%의 미네랄로 구성된 우유 성분으로부터 유래된 우유 조성물을 또한 제공한다.
본 발명의 조성물은 상이한 형태의 우유 생성물로 제조될 수 있다. 예를들면, 우유 생성물은 무향미 또는 향미 우유일 수 있다. 또한, 우유 생성물은 우유 드링크 또는 우유 음료 또는 우유 칵테일 일 수 있다. 그러한 드링크, 음료 또는 칵테일은 희석된 형태에서 상기 조성물을 함유하는 생성물이다. 그러한 희석된 형태는 조성물과 혼합된 희석제로서 과일주스 또는 탄산소다를 포함하지만 이에 한정되지 않는다.
상기 조성물은 또한 냉동될 수 있어서 아이스크림 또는 다른 냉동 디저트로 만들어 질 수 있다. 상기 아이스크림은 약 10중량% 우유지방을 함유하는 표준 아이스크림, 약 15중량% 우유지방을 함유한 고급 아이스크림 및 약 17중량% 우유지방을 함유한 최고급 아이스크림으로 제조될 수 있다. 다른 우유지방의 양은 조성물과 함께 고려된다. 또한, 비-우유지방 또한 고려된다. 또한, 샤베트, 선디와 같은 다른 냉동 디저트 또는 밀크쉐이크와 같은 부분 냉동 디저트는 상기 조성물로부터 적절하게 만들어 질 수 있다.
또한, 상기 조성물은 요구르트로 제조될 수 있다. 요구르트는 젖산-생성 박테리아인 락토바실루스 불가리쿠스(Lactobacillus bulgaricus) 및 스트렙토코쿠스 테모필루스(Streptococcus thermophilus)와 같은 세균 배양과 함께 본 발명의 조성물을 배양시킴으로써 생성된다. 본 발명의 조성물을 사용하여 제조된 요구르트는 발효가 최종 용기에서 발생하는 응고 요구르트 또는 발효가 패키징전에 벌크(bulk)에서 발생하는 교반된 요구르트일 수 있다. 또한, 이들 요구르트는 향미료나 과일을 함유할 수 있고, 냉동 요구르트를 제공하기 위해 냉동될 수 있으며, 마실수 있는 요구르트를 제공하기 위해 마실수 있는 액체 형태로 될 수 있다.
본 발명의 조성물은 단백질 공급원, 미네랄 공급원, 탄수화물 공급원 또는 혼합물에 의해 선택적으로 강화시킬 수 있다. 강화 공급원의 예는 칼슘 공급원, 비타민 D 및 단백질 공급원을 포함한다. 상기 단백질 공급원은 우유 단백질, 유장 단백질, 카세인, 콩 단백질, 달걀 흰자, 젤라틴, 콜라겐 및 이들의 조합을 포함하지만 이에 한정되지 않는 다양한 물질로부터 선택될 수 있다. 단백질 공급원에 포함되는 것은 락토오스가 없는 스킨(skin) 밀크, 우유 단백질 분리물 및 유장 단백질 분리물이다. 콩 우유를 본 발명의 조성물과 사용하는 것 또한 고려된다. 본원에서 사용된“콩 우유”는 탈곡하지 않는 콩을 갈아서 물과 혼합, 조리 및 콩으로부터 분해된 콩 우유를 회수함으로써 만들어지는 액체를 말한다. 그러한 콩 우유는 우유-유사 생성물로 만들어 질 수 있는데, 이는 동물 우유와 유사한 맛, 구조 및 외관을 갖지만 본질적으로 동물 우유가 없다. 또한, 동물 우유로 만들어진 우유 생성물과 유사한 맛, 구조 및 외관을 갖지만 동물 우유를 함유하지 않는 생성물을 의미하는 우유-유사 생성물은 그러한 우유-유사 생성물로 만들어질 수 있다. 본 발명에 유용한 탄수화물 공급원은 수크로오스, 옥수수 시럽 고형물, 글루코오스, 프룩토오스, 말토덱스트린 및 이들의 조합과 같은 다양한 물질로부터 선택될 수 있다.
사카린, 아스파테임, 아술함 K, 수크로로오스와 같은 인공 감미료가 감각기 및 조성물의 단맛의 질을 향상시키기 위해 포함될 수 있다. 다양한 섬유 공급원이 본 발명의 조성물에 포함될 수 있다. 이들 공급원은 귀리 섬유, 콩 섬유, 구아(guar) 고무, 펙틴, 콩 다당류, 아라비아 고무, 가수분해된 섬유 등과 같은 물질로부터 선택될 수 있다. 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스, 히드로콜리드, 메틸셀룰로오스, 카르복시메틸 셀룰로오스 등도 공급원으로 고려된다. 프룩토올리고사카리드 또한 유용하다.
본 발명의 조성물은 다양한 제품 형태로 제조될 수 있다. 예를들면, 그러한 형태는 고단백질 및 섬유-함유, 지방이 없는(탈지), 1중량% 저지방, 2중량% 저지방, 완전지방(3.4중량%), 비지방 우유 고형물 및 락토오스가 없는 탈지유를 포함한 탈지를 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 또한, 지방이 없는(탈지) 우유가 사용되며, 상기 우유는 부분적으로 증발될 수 있거나 또는 탈지유 고형물을 부가하여 크림 맛이 풍부한 생성물을 생산한다. 상기 조성물은 천연 또는 인공 재료를 사용하여 풍미를 더할 수 있다. 그러한 재료는 조성물과 혼합되어 실질적으로 균일한 향의 제품을 생성할 수 있거나 또는 요구르트 조성물 바닥의 과일과 같은 균일하지 않는 방식으로 존재할 수 있다. 향미 조성물의 예로는 초콜렛, 딸기, 복숭아, 나무딸기, 바닐라, 바나나, 커피, 모카 및 이들의 조합을 포함하지만 이에 한정되지 않는다.
다양한 비-영양 성분은 상기 조성물에 포함될 수 있다. 예를들면, 충전기, 착색제, 향미제, 유화제 등이 유용하다. 콜린, 타우린, L-카니틴 등을 포함하여 기타 영양소적으로 중요하지만 비-필수 성분이 부가될 수 있다. 이들 비-영양 성분 및 비-필수 성분의 조합도 고려된다.
다양한 기능식품 및 식물 화학물질은 이들의 의도된 기능을 위해 조성물내로 포함될 수 있다, 또한, 상기 조성물은 치즈, 크림, 커스타드 등과 같은 다른 유제품에 사용될 수 있다.
상기 조성물은 박공지붕 모양의 종이 용기, 플라스틱 용기, 유리 용기, 종이 용기, 판지 용기 또는 금속 용기로 구성된 어셈블리로 소비 및 판매를 위해 포장될 수 있다.
발명의 요약
본 발명의 목적은 우유를 개개의 성분으로 분리하는 장치를 제공하는 것이다.
본 발명은 또한 우유로부터 성분을 분리하는 방법 및 이들 성분으로부터 제조한 조성물을 제공한다. 본 발명은 우유로부터 분리된 하나 이상의 성분의 특정 퍼센트를 포함하여 고안된 영양 우유 조성물 및 제품에 관한 것이다. 본 발명의 방법을 사용한 우유 성분의 분리는 막 여과 방법을 포함하나, 이에 한정하지 않는 분리방법에 의해 달성될 수 있다. 본 발명의 조성물은 비-필수 성분이나 영양소적으로 기능적인 성분을 포함할 수 있다. 본 발명의 영양 우유 조성물은 향미 우유, 비-향미 우유, 아이스크림, 요구르트, 치즈 및 우유 또는 우유 성분으로부터 제조될 수 있는 임의의 영양 제품으로 제공될 수 있다.
본 발명의 목적은 우유를 몇몇의 개별적인 성분으로 분리하는 방법을 제공하는 것이다. 본 발명의 목적은 또한 분리된 우유 성분으로부터 제조된 신규한 조성물을 제공하는 것이다.
실시예 1
본 발명의 구체예로서, 우유의 성분은 하기 장치를 사용하여 분리하였다. CMRPX 618-HGV 냉각 우유 분리기(Alfa Laval)를 사용하여 45℉이하의 온도에서 원심분리 힘에 의해 크림과 틸지유로 우유의 냉각 용기 기계적 분리를 실시하였다. 크림을 분리한 후, 탈지유를 한외여과 계, 나노여과 계 및 역 삼투 계에 연속적으로 통과시켰다. 한외여과 계는 약 1000 내지 10,000돌턴의 분자 배제 범위를 갖는 막 여과기를 사용하였다(도 3). 한외여과 처리는 45℉이하의 온도에서 우유의 흐름이 단일방향이며 우유는 통과중에 동일한 막을 두번 통과하지 않는 단일 통과 계에서 실시하였다. 한외여과 후, 한외여과 처리로부터 수득한 여과물은 약 300 내지 1000돌턴의 분자 배제 범위를 갖는 막 여과기를 사용한 나노여과 계를 통과시켰다. 나노여과 후, 여과물은 약 100-180 돌턴의 분자 배제 범위를 갖는 막 여과기를 사용하여 역 삼투처리시켰다
우유내의 상기 조성물을 분리시키는 연속적인 방법은 도 2에 도시되어 있다. 하기의 표 1은 본 발명의 방법에 의해 분리된 우유 성분에 대한 일반적인 조성물 프로파일을 나타낸다
표 2는 분리 단계의 존재 및 부존재에서 본 발명의 방법에 의해 분리된 우유 성분의 범위에 대한 비교를 보여준다.
실시예 2
2중량% 유지방, 4.5중량% 단백질, 0.8중량% 미네랄 및 2중량% 락토오스를 포함하는 혼합 조성물은 5.01중량% 유지방, 32.1체적% UF 잔유물. 15.7체적% RO 잔유물 및 47.19체적% 물을 혼합함으로써 제조하였다(표 3 참조).
실시예 3
0.26중량% 유지방, 48.6중량% 단백질, 1.6중량% 미네랄 및 3중량% 락토오스를 포함하는 저지방 조성물은 63.6체적% UF 잔유물 및 36.4체적% RO 잔유물을 혼합함으로써 제조하였다(표 4 참조).
실시예 4
표 5는 본 발명의 분리된 우유 성분을 사용하여 제조된 대표적인 조성물을 도시한다.

Claims (38)

  1. -우유를 한외여과하여 첫번째 액체 여과물 및 첫번째 잔류물을 생성하는 단계;
    -상기 첫번째 액체 여과물을 나노여과하여 두번째 액체 여과물 및 두번째 잔류물을 생성하는 단계; 및,
    -상기 두번째 액체 여과물을 역삼투하여 세번째 액체 여과물 및 세번째 잔류물을 생성하는 단계를 포함하는 우유 성분을 분리시키는 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 한외여과 단계 전에 선택적 분리 단계를 더 포함하는 방법.
  3. 제 2항에 있어서, 선택적 분리단계 후 및 한외여과 단계 전에 마이크로여과 단계를 더 포함하는 방법.
  4. 제 2항에 있어서, 한외여과 단계 후 및 나노여과 단계 전에 정용여과 단계를 더 포함하는 방법.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 첫번째 잔류물의 단백질 함량은 적어도 9중량%이며 락토오스 함량은 적어도 4중량%인 방법.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 두번째 잔류물의 락토오스 함량은 적어도 13중량%인 방법.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 세번째 여과물의 락토오스 함량은 0.05중량%만이며 미네랄 함량은 0.05중량%만인 방법.
  8. 2중량% 유지방, 4.5중량% 단백질, 0.8중량% 미네랄 및 2중량% 락토오스를 포함하며 5.01체적% 유지방, 32.1체적% UF 잔류물, 15.7체적% RO 잔류물 및 47.19체적% 물을 혼합함으로써 제조되는 우유 조성물.
  9. 0.26중량% 유지방, 8.6중량% 단백질, 1.6중량% 미네랄 및 3중량% 락토오스를 포함하며 5.01체적% 유지방, 63.6체적% UF 잔류물 및 36.4체적% RO 잔류물을 혼합함으로써 제조되는 우유 조성물.
  10. 유지방, 탈지유, MF 여과물, MF 잔류물, UF 여과물, UF 잔류물, DF 여과물, DF 잔류물, NF 여과물, NF 잔류물, RO 여과물, RO 잔류물로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 우유 성분을 혼합함으로써 제조되는 우유 조성물.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 조성물은 아이스크림, 요구르트, 냉동 요구르트 또는 냉동 디저트인 조성물.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 요구르트는 응고 요구르트, 교반된 요구르트, 과일 요구르트, 마실수 있는 요구르트 및 이들의 조합으로 구성된 그룹으로부터 선택된 조성물.
  13. 제 10항에 있어서, 상기 우유는 지방이 없는 우유, 저지방 우유, 완전 지방 우유, 락토오스가 없는 우유, 농축 우유, 분유, 유기 우유 및 이들의 조합으로 구성된 그룹으로부터 선택된 조성물.
  14. 제 10항에 있어서, 상기 조성물은 향미 우유 생성물인 조성물.
  15. 제 14항에 있어서, 상기 향미제는 초콜렛, 딸기, 바닐라, 바나나, 나무딸기, 커피, 모카 및 이들의 조합으로 구성된 그룹으로부터 선택된 조성물.
  16. 제 10항에 있어서, 상기 우유 성분은 식물 또는 동물 공급원으로부터 유래된 조성물.
  17. 제 16항에 있어서, 우유의 동물 공급원은 사람, 소, 양, 염소, 버팔로, 낙타, 라마, 암말, 사슴 및 이들의 조합으로부터 선택된 조성물.
  18. 제 16항에 있어서, 우유의 식물 공급원은 콩인 조성물.
  19. 제 10항에 있어서, 상기 우유는 단백질로 강화된 조성물.
  20. 제 10항에 있어서, 상기 우유는 식이 섬유로 강화된 조성물.
  21. 제 10항에 있어서, 비타민 C, 비타민 E, 베타-카로틴, 셀레늄, 아연 및 이들의 조합으로 구성된 그룹으로부터 선택된 천연 산화방지제의 추가량을 더 포함하는 조성물.
  22. 제 10항에 있어서, 상기 조성물은 우유 드링크, 우유 음료 또는 우유 칵테일인 조성물.
  23. 제 10항에 있어서, 상기 조성물은 박공지붕 모양의 종이 용기, 플라스틱 용기, 유리 용기, 종이 용기, 판지 용기 또는 금속 용기를 포함하는 패키지 어셈블리인 조성물.
  24. 약 0.05중량% 내지 약 5.5중량% 유지방. 약 3중량% 내지 약 10중량% 단백질, 1중량% 미만의 락토오스 및 약 0.65중량% 내지 약 2중량% 미네랄을 포함하는 우유 성분으로부터 유래된 우유 조성물.
  25. 약 0.05중량% 내지 약 5.5중량% 유지방. 약 3중량% 내지 약 10중량% 단백질, 6중량% 내지 약 10중량% 락토오스 및 약 0.65중량% 내지 약 2중량% 미네랄을 포함하는 우유 성분으로부터 유래된 우유 조성물.
  26. 한외여과 수단(14), 나노여과 수단(18) 및 역 삼투 수단(22)을 포함하는 우유를 성분으로 분리하기 위한 장치.
  27. 제 26항에 있어서, 상기 장치는 분리기(12)를 더 포함하는 장치.
  28. 제 26항에 있어서, 상기 장치는 마이크로여과 계(12’)를 더 포함하는 장치.
  29. 제 26항에 있어서, 상기 장치는 정용여과를 더 포함하는 장치.
  30. -우유를 한외여과하여 첫번째 액체 여과물 및 첫번째 잔류물을 생성하는 단계;
    -상기 첫번째 액체 여과물을 나노여과하여 두번째 액체 여과물 및 두번째 잔류물을 생성하는 단계; 및,
    -상기 두번째 액체 여과물을 역삼투하여 세번째 액체 여과물 및 세번째 잔류물을 생성하는 단계를 포함하는 방법에 의해 제조된 하나 이상의 우유 성분을 포함하는 우유 조성물.
  31. 제 30항에 있어서, 상기 첫번째 잔류물의 단백질 함량은 적어도 9중량% 및 락토오스 함량은 적어도 4중량%인 조성물.
  32. 제 30항에 있어서, 상기 두번째 잔류물의 락토오스 함량은 적어도 13중량%인 조성물.
  33. 제 30항에 있어서, 상기 세번째 여과물의 락토오스 함량은 0.05중량%만이며 미네랄 함량은 0.05중량%만인 조성물.
  34. 제 10 또는 제 30항에 있어서, 상기 조성물은 증발에 의해 농축되는 조성물.
  35. 약 1중량% 미만 내지 약 3중량% 락토오스를 포함하는 하나 이상의 우유 성분을 포함하는 조성물.
  36. 분리방법을 사용하여 수득한 소량의 락토오스를 포함하는 조성물.
  37. 제 36항에 있어서, 상기 소량의 락토오스는 약 1중량% 미만 내지 약 3중량%인 조성물.
  38. 제 36항에 있어서, 상기 소량의 락토오스는 약 2중량% 미만인 조성물.
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