KR20050113600A - 낙농 단백질 제조 방법과 이의 적용 방법 - Google Patents

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KR20050113600A
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Abstract

본 발명은 건조된 농축 우유 단백질을 제공하는 것으로서 상기 건조된 농축 우유 단백질은 높은 변성 유청 단백질 함량을 가지며, 칼슘이 감소되어 있다. 또한 본 발명은 상기 제품을 제조하는 방법을 제공하는 것이며, 상기 제품은 치즈를 제조하는데 유용하며, 특히 치즈 중에 너겟(상이한 색상의 얇은 단백질 풍부 겔) 형성을 감소시킨다. 하나의 실시양태에서 농축 우유 단백질 중의 칼슘 함량은 감소되며, 유청 단백질은 건조 이전에 열 처리하여 변성시켜 제품을 수득하는 것을 특징으로 한다.

Description

낙농 단백질 제조 방법과 이의 적용 방법{DAIRY PROTEIN PROCESS AND APPLICATIONS THEREOF}
본 발명은 신규한 단백질 성분의 개발과 이의 적용, 특히 치즈 제조에의 적용에 관한 것이다.
"농축 우유 단백질(milk protein concentrate, MPC)"이라는 용어는 무지고형분(solids-not-fat, SNF)의 55 % 이상, 바람직하게는 75 % 이상이 우유 단백질이며 카제인 대 유청 단백질의 비율은 98:2 내지 50:50, 바람직하게는 90:10 내지 70:30, 가장 바람직하게는 90:10 내지 80:20인 우유 단백질 제품을 나타낸다. 이러한 농축물은 당업에 공지되어 있다. MPC들은 종종 "MPC"에 부착되어 있는 우유 단백질의 건물(乾物, dry matter) %로 나타낸다. 예를 들어 MPC70은 우유 단백질로서 70 %의 건물을 갖는 MPC이다. MPC들은 통상적으로 비(非)-낙농 성분을 사용하지 않고 제조하지만 식물성 지방(vegetable fat)을 포함하는 비(非)-낙농 지방과 같은 첨가제를 함유할 수도 있다.
"분리 우유 단백질(milk protein isolate, MPI)"이라는 용어는 실질적으로 변하지 않는 카제인 대 유청 단백질 비율(건물은 85 % 이상의 유유 단백질로 구성되어 있음)을 포함하는 우유 단백질 조성물을 나타낸다. 이러한 분리물은 당업에 공지되어 있다.
"총 우유 단백질(total milk protein, TMP)"이라는 용어는 유청과 카제인의 변성(denaturation) 및/또는 침전에 의해서 제조되는 우유 단백질 조성물을 나타내며, SNF의 70 % 이상은 우유 단백질이다. TMP에 존재하는 유청 단백질은 변성된 상태이다(미국 특허 6,139,901 참조). 이러한 제품은 당업에 공지되어 있다.
상기 제품들(MPC, MPI 및 TMP)은 단백질 함량이 높고 지방과 락토스의 함량이 낮다는 점에서 농축 우유와 상이하다. 이들은 단백질 함량이 높고 락토스 함량이 낮다는 점에서 농축 탈지유와도 상이하다.
치즈 제조에 MPC와 MPI를 사용하는 것이 하나의 용도이다. 치즈 제조에 사용되는 우유 중에 단백질 농도를 증가시키기 위해 상기 MPC와 MPI를 첨가시킴으로써 보다 일정하고 보다 효율적인 치즈 제조가 가능할 수 있으며, 치즈 수율도 증가한다.
건조된 MPC와 MPI는 증발과 건조를 사용함으로써 수득할 수 있다. 제조에 있어서 주요한 문제점은 건조된 고농축 우유 단백질이 통상적으로 대기 온도와 저온(≤20 ℃)에서 불용성이라는 것이다. 상기 문제점은 우유 단백질 함량이 85 % 이상인 경우에 특히 문제이다. 그러나, 우유 단백질 함량이 70 %로 낮아진다고 하더라도 문제가 될 수 있다. 저온에서의 용해도에 덧붙여 분말 저장 시의 용해도도 감소된다.
건조된 MPC와 MPI는 또한 치즈 중의 "너겟(nuggets)" 형성과 관련된 문제가 있다. 너겟은 치즈 중에 색상이 상이한 얇은 단백질-풍부 겔(thin protein-rich gel)이다. 너겟 형성은 우유 단백질로서 85 % 건물을 갖는 건조된 MPI를 사용하는 경우에 항상 문제가 되고 있다. 우유 단백질로서 70 % 건물을 갖는 건조된 MPC를 사용하는 경우에는 항상은 아니지만 가끔 너겟이 형성된다. 이러한 문제점은 건조된 MPC 또는 MPI와 우유를 혼합한 이후 승온을 사용함으로써 극복될 수 있다. 그러나, 상기는 치즈 제조 방법에 필요 이상의 단계를 추가하고,에너지 비용이 소요된다.
요약하면, 표준 MPC와 MPI는 하기의 단점이 있다:
수(水) 중 또는 우유 중에의 낮은 용해도(≤20 ℃);
저장시의 분말 용해도 감소; 및
치즈 제조에 사용하는 경우 높은 너겟 형성 경향.
최근 발명, 즉 특허 명세서 WO 01/41578에서는 칼슘-조작 단계를 포함하는 건조된 우유 단백질 제품(MPC 및 MPI)의 제조 방법을 개시하고 있다. 칼슘 조작의 정도는 실질적으로 너겟이 없는 치즈를 제조하기에 충분하다. 본 발명은 종래 문헌의 상응하는 건조된 우유 단백질 제품과 비교하여 하기와 같은 품질을 가지는 MPC 또는 MPI의 제조가 가능하다:
수 중 또는 우유 중에서 저온(≤20 ℃)에서의 높은 용해도 수준(> 95 %);
저장시 용해도가 감소되는 경향이 줄어듬; 및
치즈 제조 중 너겟 형성을 야기하는 경향이 줄어듬.
"저온에서의 용해도(cold solubility)" 또는 저온에서 용해가 가능(cold soluble)하다는 용어는 20 ℃의 수 중에서 5 % w/v 용액으로 재구성(reconstitution)하면 700 ×g에서 10 분 동안 원심분리하여 침전물이 5 % 이하인 제품의 특성을 나타낸다. 용해도 백분율(percentage)은 원심분리 이전에 용액 중의 총 고형물로 나눈 상층액 중의 총 고형물이다.
역 삼투 수(reverse osmosis water, 190 g)를 스테인레스 스틸 비이커(600 ㎖)에 넣어 중량을 재고, 비이커를 20 ℃ 수조에 넣었다. 다교반기(multristirrer) 상에서 강한 소용돌이가 생기도록 제어기를 사용하여 비이커 안의 물이 마그네틱 펠렛을 넣어 교반되도록 설정하고 20 ℃로 조정하였다.
분말(10 g)을 무게를 재는 플라스틱 칭량 보트(plastic weighing boat)에 넣어 무게를 재고, 혼합 수에 넣어 모든 분말이 완전하게 혼합되도록 하였다. 상기 용액을 30 분 동안 혼합하였다.
30 분의 교반 시간이 끝나는 시점에 혼합 용액 중 샘플(3 ㎖ 내지 5 ㎖)을 미리 무게를 잰 총 고형물 접시(미리 예열과 냉각시킴)에 광구 파이펫(wide-mouthed pipette)을 사용하여 옮겼다. 상기 접시는 다시 무게를 쟀다(주의: 총 고형물 측정은 두 번 실행한다).
혼합 용액 중의 샘플(50 ㎖)은 50 ㎖ 원심분리 튜브에 넣고 700 g에서 10 분 동안 원심분리하였다.
원심분리 튜브로부터의 상층액 중의 샘플(3 ㎖ 내지 5 ㎖)을 미리 무게를 잰 총 고형물 접시에 옮기고, 접시는 다시 무게를 쟀다.
총 고형물 접시를 5 시간 동안 105 ℃에서 건조시켰다. 그 다음에 데시케이터(desiccator)에서 1 시간 동안 냉각시키고 다시 무게를 쟀다.
분말의 용해도는 하기와 같이 계산하였다: (상층액 중의 총 고형물 %/ 용액 중의 총 고형물 %) ×100.
치즈 제조에 MPC와 MPI를 사용하는 것의 단점은 유청 단백질이 이들의 원래 상태라는 것이다. 커드(curd) 형성 도중에 상기 단백질들은 용액 상태로 머물기 때문에 유청으로 세척하여 제거하였다. 이러한 단백질들은 MPC/MPI 중 총 우유 단백질 중 약 20 %를 나타낸다.
TMP를 사용하는 잇점은 유청 단백질이 변성된 상태로 존재한다는 것이다. 커드를 형성하는 동안, 이들은 치즈의 일부가 되어 높은 수득율로 얻어진다.
TMP의 제조가 영국 특허 명세서 제1,151,879호에 기재되어 있다. 상기 명세서에서는 우유 단백질이 변성되고 응고되는 온도로 탈지유를 가열하는 단계, 이어서 산 및/또는 염화칼슘을 첨가함으로써 상기 우유 단백질을 침전시키는 단계, 응고 단계, 및 최종적으로 수득된 동시 침전물(coprecipitate)을 분리하는 단계를 포함하는 방법을 기재하고 있다. 상기 동시 침전물의 단백질 함량은 79 % 내지 88 %이고, 락토스 함량은 1 중량%이다.
미국 특허 명세서 3,535,304인 또 다른 발명에서 유사한 발명을 기재하고 있다. 상기 방법은 하기 (a), (b), (c), (d), (e) 및 (f)를 포함한다:
(a) 75 ℃ 이상의 온도에서 침전을 일으키기에는 충분하지 않은 양으로 탈지유에 염화칼슘을 첨가하는 단계;
(b) 75 ℃ 이상, 바람직하게는 85 ℃ 내지 95 ℃로 상기 혼합물을 가열하여 유청 단백질과 카제인이 상호작용하도록 하는 단계;
(c) 충분한 기간 동안 가열된 탈지유를 유지하여 목적하는 정도로 단백질이 상호작용하도록 하는 단계;
(d) 상기 혼합물은 침전물이 생기는 침전 단계를 실행하는 단계;
(e) 2차 유지 기간 중에 동시 침전물이 응고물을 형성하도록 하는 단계; 및
(f) 모액(mother liquor)으로부터 동시 침전물을 분리하는 단계.
유사한 분야의 또 다른 발명, 즉 미국 특허 명세서 제3,882,256호에서는 유청, 유청 농축물 및 저지방 우유 제품의 혼합물을 조절된 pH 수준에서 염화칼슘의 존재하에 가열하는 단계를 포함하는 단백질 동시 침전물을 제조하는 방법을 기재하고 있다. 그 다음에 동시 침전물을 회수하고, 폴리포스페이트 용액으로 세척한 후 건조시킨다.
상기에서 기재된 각 발명은 1개 이상의 하기와 같은 문제점이 있다:
열 처리는 낮은 총-고형물 제품 스트림, 예를 들어 유청, 탈지유에서 실행하기 때문에 대량을 가열한다.
관련된 단계가 많기 때문에 방법이 효율적이지 않다.
가열 과정에서 단백질 농도가 낮기 때문에 60 % 이하의 유청 단백질만 변성될 수 있다.
동시 침전물 형성은 가열 우유에 칼슘 또는 기타 침전물을 첨가하는 것에 의존한다.
생성된 제품(TMP)은 종종 바람직하지 않은 향미의 문제점이 있다.
최근에 WO98/36647에서는 부드러운 향미의 TMP의 제조 방법을 기재하고 있다. 상기 방법은 등전점 이하로 탈지유 산성화 단계, 이후에 ≥90 ℃으로 열처리하고 pH를 4.6으로 조정하여 단백질 응괴물(모액으로부터 분리됨)을 형성하고, 이후에 응고물을 물로 추가 세척하고 분리 및 수산화나트륨으로 응괴물을 중성화시키는 단계를 포함한다. 상기 방법은 또한 변성되지 않은 유청 단백질이 손실되며, 관련된 단계가 많기 때문에 번거로운 단점이 있다. 또한, 특허는 높은 용해도의 TMP 제품을 청구하기 위해 1가 수산화물을 사용하는 것 자체로 제한된다.
보다 최근에 또 다른 발명인 미국 특허 명세서 제6,139,901호에서는 중성 유동 우유 조성물(농축 우유 단백질과 우유에 추가로 첨가된 유청을 포함함)을 알칼리로 처리하여 pH 증가, 가열, 냉각, 산성화 및 이후에 한외여과/정용여과(diafiltration)하는 동시 침전물의 제조 방법을 기재하고 있다. 그 다음에 농축 생성물을 분무 건조하여 TMP 분말을 제조한다. 상기 분말은 하기의 특성을 가질 것이 요구된다:
보다 좋은 향미;
냉수에서의 증가된 용해도; 및
증가된 칼슘 함량.
공정 조건을 적당하게 선택함으로써 본 발명은 또한 α-락트알부민이 풍부한 여과 투과액이 1개 이상 생성될 수 있다. 그러나 본 발명은 여전히 하기의 문제점이 있다:
열처리는 낮은 총 고형물 스트림으로 실행한다;
많은 공정 단계;
MPC 보유액으로 하기 과정을 실행하는 경우에 조작이 어렵다;
알칼리 첨가가 점도를 증가시켜 조작이 어렵다
MPC 보유액의 희석 공정은 고가이다
본 발명의 목적은 개선된 향미와 양호한 용해도 특성(높은 비율의 유청 단백질을 포함하는 커드가 형성됨)을 갖는 건조된 농축 우유 단백질을 제조하고/제조하거나 커드 형성시 더 높은 유청 단백질을 보유하는 치즈-제조 방법을 제공하고/제공하거나 대중적으로 선택이 용이한 제품을 제공하는 것이다.
도 1. 총 우유 단백질(TMP)의 제조를 단순화시킨 표준 방법(Hiddink, 1986).
도 2. 이온 교환 기술을 사용하는 CS-MPC의 제조를 위한 흐름도.
도 3. HY-MPC 제조를 위한 방법 흐름도.
도 4. 5 % HY-MPC 용액의 렌넷 처리 후 수득되는 유청의 SDS-PAGE (a)와 환원된 SDS-PAGE (b) 패턴. 도 4의 결과로 유청 단백질 중 아주 작은 프랙션 만이 열 처리 후 유청에 잔존하는 것을 알 수 있다. 괄호안의 수는 각 생성물 중의 변성/응고된 유청 단백질의 백분율을 나타낸다.
도 5. 렌넷 처리 후 수득되는 유청과 5 % HY-MPC 용액의 SDS-PAGE 패턴. 도 5의 결과로 또한 용액을 열 처리한 후 유청 중에 잔존하는 유청 단백질의 양이 크게 감소함을 알 수 있다. 괄호안의 수는 각 생성물 중의 변성/응고된 유청 단백질의 백분율을 나타낸다.
도 6. 낮은 pH UF 방법에 의해 HY-MPC를 제조하기 위한 방법 흐름도.
도 7. 5 % HY-MPC 용액 (a)과 5 % HY-MPC 용액 (b)의 산성화 및 렌넷 처리로부터 수득되는 유청의 SDS-PAGE 패턴.
본 발명의 바람직한 실시양태는 하기의 실시예를 통해 보다 상세하게 설명하였다.
설명의 방식으로 나타내었다.
본 발명은 고 단백질 우유 시스템 처리를 적용하여 유청 단백질의 최대 변성을 유도하는 단계를 포함한다. 그러나 특히 상온에서 수 중 또는 우유 중에 가용성 제품이 상기 처리로 항상 제조되지는 않는다. 예를 들어, 85 % 단백질을 함유하는 표준 농축 우유 단백질(MPC85)은 수 분(3 분 이상) 동안 100 ℃ 이상의 온도로 가열하는 경우에 유청 단백질은 유청 중에서 배출되기 때문에 감소된 용해도 및/또는 더 낮은 수율을 나타낸다. 특허 명세서 WO 01/241578에 기재된 저온에서 용해가능한 MPC(CS-MPC85) 조차도 유청 단백질이 유청 중에서 손실되기 때문에 더 낮은 수율을 가진다. 열 처리를 120 ℃에서 4 분 이상 하는 경우에 CS-MPC85는 치즈 중에 혼입된 다량의 유청 단백질이 있으며 용해도도 탁월하다. 지방 및/또는 유청 단백질을 저온에서 가용성인 MPC에 가열 처리 이전에 첨가하면 열-처리된 MPC의 용해도 또는 렌넷 능력(rennetability)에 영향을 주지 않는다.
하나의 측면에서, 본 발명은 실질적으로 너겟이 없는 치즈를 제조하는 방법으로서,
(a) 우유 단백질로서 55 % 이상의 SNF를 갖는 건조된 HY-MPC를 우유, 물 및 기타 수용액으로 이루어진 군으로부터 선택된 용액에 분산시키는 단계;
(b) 상기 단계 (a)에서 생성된 혼합물에 1개 이상의 응고 효소를 처리하여 커드(curd)를 형성시키는 단계; 및
(c) 상기 커드를 가공하여 치즈를 제조하는 단계를 포함하며,
상기 건조된 HY-MPC는 유청 단백질이 변성되지 않은 MPC 또는 MPI를 사용하는 경우 생성되는 수율보다 더 높은 수율로 유청 단백질을 치즈에 혼입시키기 위해 변성된 유청 단백질을 갖는 MPC 또는 MPI이고,
상기 건조된 HY-MPC는 칼슘이 감소된 우유 단백질 제품이며,
칼슘 감소 정도는 실질적으로 너겟이 없는 치즈를 제조하기에 충분한 것을 특징으로 한다. 예를 들어, 85 % 단백질을 갖는 건조된 MPC는 통상적으로 2.2 %의 칼슘 함량을 가질 것이다. 상기 제품에서 50 % 칼슘이 감소되는 경우, 수득된 제품은 출발 물질과 동일한 수분으로 건조되는 경우 1.1 %의 칼슘 함량을 가질 것이다.
건조된 HY-MPC는 우유 단백질로서 70 % 이상의 SNF를 가지는 것이 바람직하다.
통상적으로 칼슘 감소 정도는 MPC 또는 MPI의 저온에서의 용해도가 증가하기에 충분한 HY-MPC를 사용하는 것이 바람직하다. HY-MPC 중 40 % 이상이 가용성인 것이 바람직하다. HY-MPC 중 80 % 이상이 가용성인 것이 보다 바람직하다. 본 발명의 방법으로 제조된 치즈는 가공 치즈 또는 가공 치즈형 제품을 제조하기 위해 추가의 공정을 거칠 것이다.
"HY-MPC" 또는 “HY-MPI"는 변성된 유청 단백질을 갖는 MPC 또는 MPI이다. 치즈 제조 또는 유사한 응용에 사용되는 경우, 유청 단백질은 종래 문헌의 MPC를 사용하는 경우에 수득된 수율과 비교해서 더 높은 수율로 치즈 커드에 혼입된다. 상기 우유 단백질 생성물 중 응고 효소로 처리하여 제조된 치즈 중 유청 단백질 함량은 출발 MPC 또는 MPI 중의 총 유청 단백질 중 50 % 내지 100 %, 바람직하게는 70 % 내지 100 %, 가장 바람직하게는 85 % 내지 100 %를 포함하는 것이 바람직하다.
요구되는 칼슘-감소 정도는 HY-MPC 중 단백질 함량에 따라 다양하다. 우유 단백질로서 85 % 건물을 갖는 HY-MPC에 있어서는 30 % 내지 100 %의 칼슘 감소가 요구된다. 대조적으로 단백질 함량이 건물 중의 70 % 내지 80 %라면 더 낮은 칼슘 감소, 예를 들어 20 % 감소로 충분하다. “칼슘 감소 퍼센트(percentage calcium depletion)"는 칼슘 제거 단계[예컨대 양이온 교환 단계, 산성화 및 투석 단계 또는 킬레이트제(chelating agent)로의 처리]를 실행하지 않은 MPC 또는 HY-MPC와 비교하는 경우의 칼슘 감소 백분율이다.
또 다른 측면에서, 본 발명은 출발 물질로서 사용되는 임의이 기타 수용액 또는 지방 함유 우유에 10 % 내지 100 %, 바람직하게는 30 % 내지 100 %, 보다 바람직하게는 40 % 내지 100 %의 칼슘 감소 HY-MPC를 첨가하는 단계를 포함하는 치즈 제조 방법을 제공한다. 특히, 본 발명은 하기 (a), (b) 및 (c)를 포함하며 건조된 HY-MPC의 칼슘 감소는 30 % 내지 100 %인, 치즈 제조 방법을 제공한다:
(a) 우유 단백질로서 70 % 이상의 SNF를 갖는 건조된 HY-MPC를 우유 중에 분산시키는 단계;
(b) 상기 단계 (a)에서 생성된 혼합물에 1개 이상의 응고 효소를 처리하여 커드를 형성시키는 단계; 및
(c) 상기 커드를 가공하여 치즈를 제조하는 단계.
또 다른 측면에서, 본 발명은 당업(US 특허 제6,139,901호)의 상응하는 TMP 공정과 비교하여 더 적은 공정 단계로 구성된 HY-MPC 제조 방법을 제공한다. 종래 문헌에서 pH 조정 단계가 없는 더 적은 단계의 공정으로 종래 문헌의 TMP와 비교하여 실질적으로 더 나은 향미를 갖는 HY-MPC 제품이 수득된다. 따라서 본 발명은 하기 (a), (b), (c) 및 (d) 단계를 포함하며 단계 (b) 이후 및 단계 (c) 이전에 용액의 pH를 필요하다면 조절하여 단계 (c)에서 pH 6.0 내지 7.0, 바람직하게는 pH 6.5 내지 7.0의 용액을 가열하는, 용해도가 강화되고 더 나은 향미를 가지며, 변성된 유청 단백질의 높은 함량을 갖는 건조된 HY-MPC 제품을 제공하는 것이다:
(a) 한외여과 탈지유, 한외여과 전유, 버터유 및 임의의 기타 단백질 수용액으로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 우유 단백질로서 70 % 이상의 SNF를 갖는 수용액/현탁액 형태로 제공하는 단계;
(b) (1) 나트륨 형태, 칼륨 형태, 수소 형태 및 이들의 혼합된 형태로 이루어진 군으로부터 선택되는 형태의 이온 교환기에서의 양이온 교환 공정,
(2) 이후에 투석, 한외여과, 정용여과 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 방법이 수반되는 pH <7로의 산성화 공정, 및
(3) 킬레이트제 첨가 공정; 킬레이트제를 첨가하고 칼슘 이온의 비율로 킬레이트제를 결합시키는 공정으로 이루어진 군으로부터 선택된 1개 이상의 공정으로 상기 (a)에서 제공되는 용액 중 칼슘 이온의 20 % 내지 100 %를 제거하는 단계;
(c) 바람직하게 > 65 ℃의 온도에서, 바람직하게 4 분 동안 용액을 가열하여 유청 단백질을 변성시키고 카제인과 상호작용시키는 단계;
(d) 건조하여 건조된 제품을 제조하는 단계.
특정 실시양태에서, 단계 (b)로부터의 제품은 30 % 이상으로 칼슘 감소를 유지시키면서 또 다른 우유 또는 기타 용액과 혼합시킨다.
단계 (c) 이후에 가열 용액을 가장 바람직하게 증발에 의해 농축시키는 것이 바람직하다.
높은 변성 유청 함량은 응고 효소로 처리하여 제조된 커드의 유청 단백질 함량이 MPC로부터의 단백질 중의 총 유청 단백질 중 50 % 내지 100 %, 보다 바람직하게는 70 % 내지 100 %, 가장 바람직하게는 85 % 내지 100 % 함량인 것이 바람직하다.
칼슘은 이온 교환 방법[상기 단계 (b)의 선택 (1)](WO 01/41578)으로 제거하는 것이 바람직하다.
또 다른 측면에서, 본 발명은 종래 문헌의 TMP보다 더 나은 향미를 갖는 HY-MPC 제품의 제조 방법을 제공한다. 따라서 본 발명은 하기 (a), (b), (c) 및 (d) 단계를 포함하는 높은 변성 유청 단백질 함량을 갖는 우유 단백질의 제조 방법을 제공한다:
(a) 한외여과 탈지유, 한외여과 전유, 버터유 및 임의의 기타 단백질 수용액으로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 우유 단백질로서 70 % 이상의 SNF를 갖는 수용액/현탁액의 형태로 제공하는 단계;
(b) 칼슘 함량 중 30 % 이상을 제거하는 단계;
(c) 칼슘 감소 제품으로 유청 단백질을 변성시키는 단계; 및
(d) 건조하여 건조 제품을 제조하는 단계.
특정 실시양태에서, 단계 (b)로부터의 제품은 30 % 이상의 칼슘 감소를 유지시키면서 또 다른 우유 또는 기타 단백질 수용액과 혼합한다.
단계 (c) 이후에 수득된 수용액은 증발로 농축시키는 것이 바람직하다.
제품은 SNF 기준으로 70 % 이상의 우유 단백질을 함유하는 HY-MPC이다. 제품의 유청 단백질 함량은 탈지유의 유청 단백질 함량이다. 유청 단백질 함량은 변성된 상태이며, 따라서 제품을 치즈 제조에 사용하는 경우 더 높은 수율을 제공한다.
유청 단백질의 변성은 하기를 포함하는 유청 단백질 변성을 유도할 수 있는 임의의 처리 또는 임의의 처리의 조합에 의해서 수득될 수 있다:
스팀 직접 주입
판형 열 교환기를 사용하는 간접 가열
옴 가열(ohmic heating)
마이크로파 가열(microwave heating)
초고압 처리
알칼리 처리 후의 중성화(예를 들어 WO 01/52665 참조)
가열은 유청 단백질의 변성을 유도하기에 충분한 바람직한 선택이며, 바람직하게는 > 65 ℃의 온도와 바람직하게는 > 4 분 동안 pH 6.0 내지 7.0(바람직하게는 pH 6.5 내지 7.0)에서 용액을 가열하는 것이 바람직하다.
가열의 바람직한 방법은 간접 가열이다.
본 발명의 방법에서, 칼슘 제거 방법을 조합하여 사용될 수 있다. 몇몇 바람직한 방법에 덧붙여 칼슘 감소의 요구되는 백분율은 명시된 최소량에서 또는 명시된 최소량 이상으로 목적하는 감소 %를 수득하기 위해서 상기 감소 없이 보유액(retentate)과 칼슘-감소 보유액을 혼합시킴으로써 수득된다.
칼슘을 감소시키면 치즈 제조에 사용하는 경우 본 발명의 제품에 너겟 형성이 없으며 용해도가 높아진다. 또한 분말을 저장하는 중에 용해도 손실이 없다. 본 발명의 방법은 종래 문헌에서 상응하는 TMP 방법과 비교하여 관련된 단계가 더 적어지기 때문에 제품 손실의 위험이 없다. 유청 단백질의 변성 상태 때문에, 치즈 제조 중에 이를 사용하면 수율이 더 높다. 또한 종래 문헌의 상응하는 TMP와 비교하여 실질적으로 더 나은 향미를 가진다.
칼슘 제거에 있어서의 바람직한 방법과 조건은 참고문헌으로 여기에 통합된 선행 출원 WO 01/241578에 기재되어 있는 것과 같다.
산성화 이후에 투석, 한외여과, 정용여과 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 방법으로 칼슘을 제거하는 실시양태에서, pH는 4.6 내지 6, 바람직하게는 4.8 내지 5.5의 범위내로 조정한다. 선택된 막은 통상적으로 10,000 달톤 이하의 아주 적은 분자량을 걸러낸다. 바람직한 한외여과 막은 10,000 달톤에서 걸러내는 아주 적은 분자량을 갖는 Koch S4 HFK 131 형 막이다. 식품 또는 음료의 pH를 조절하기에 적합한 산, 예를 들어 묽은 HCl, 묽은 H2SO4, 묽은 초산, 묽은 시트르산, 바람직하게는 묽은 시트르산으로 pH를 조절할 수 있다.
킬레이트제를 첨가하여 칼슘을 제거하는 경우에, 사용하기에 바람직한 킬레이트제는 시트르산, EDTA, 식품 포스페이트/폴리포스페이트, 식품 산미료, 주석산, 시트레이트 및 타르트레이트를 포함한다. 바람직한 킬레이트제는 승인된 식품이다. 킬레이트제는 투석 및/또는 한외여과 및 정용여과와 함께 사용하는 것이 바람직하다.
바람직한 양이온 교환기는 강한 산기를 포함하는 수지, 바람직하게는 설포네이트기를 포함하는 수지를 기준으로 한다.
상기 및 본 발명의 다른 실시양태에 사용하기 위한 바람직한 강산 양이온 교환 수지는 Rohm & Haas제 SR1L Na이다. 상기 수지는 스티렌 디비닐벤젠 코폴리머 매트릭스를 가진다. 관능기는 Na+ 형태로 수득될 수 있거나 또는 대안적으로 K+ 또는 H+ 형태로 전환될 수 있는 설폰산기이다. Na+ 또는 K+ 형태를 사용하는 것이 바람직하다.
양이온 교환 수지를 사용하여 나트륨 또는 칼륨 또는 수소 또는 혼합물의 선택 및 pH를 조작함으로써 제품의 향미를 다양하게 할 수 있다.
단계 (c)의 마지막에서 수득되는 액상 제품은 열 강하막 증발(thermal falling film evaporation)과 분무 건조를 포함하는 표준 기술에 의해서 건조될 수 있다. 건조 이전에 탈수를 시작할 수 있다.
상기 제품은 냉수, 우유 및 기타 수용액에서 비교적 높은 용해도를 갖는 높은 비율의 단백질(예를 들어 85 %)을 갖는 잇점이 있다. 상기는 건조 형태로 저장할 수 있으며 그 다음에 액상 상태로 사용하기 위해서 물을 첨가하여 재구성시킬 수 있다. 재구성 물질은 더 높은 비율의 단백질에서 칼슘을 감소시키지 않고 건조된 MPC 또는 MPI로 발생되는 것과 같이 저장 후 동일한 방법으로 침전되지 않는다.
또 다른 측면에서, 본 발명은 본 발명의 상기 측면의 방법에 의해 제조된 제품을 사용하여 치즈를 제조하는 방법을 제공한다. 치즈 제조에서 더 높은 단백질 농도의 잇점이 수득되지만 "너겟" 형성의 문제점이 발생하지 않는다.
양이온 교환기에 적용하는 MPC 또는 MPI는 바람직하게 5.6 내지 7.0, 보다 바람직하게는 5.6 내지 6.2 범위의 pH를 가진다. MPC 또는 MPI를 컬럼에 통과시키면 pH가 증가한다. 7.0 이상으로 pH가 증가하면 통상적으로 약 6.5 내지 7.0으로 조정하여 보다 맛이 좋게 만들 것이다.
양이온 교환은 칼슘을 제거하기 위한 바람직한 방법이다.
본 발명의 방법은 MPC/MPI가 상기 단백질 조성물이 특히 불량한 용해도를 가지는 것과 같이 단백질로서 80 % 이상의 SNF를 갖는 경우 특히 유리하다.
본 발명의 방법에서 건조되는 액상 제품은 강하막 증발과 분무 건조를 포함하는 표준 기술로 건조시킬 수 있다. 건조 이전에 탈수를 실행할 수 있다.
또 다른 측면에서, 본 발명은 20 % 내지 100 %의 칼슘이 감소된 건조된 HY-MPC를 제공한다. 감소된 칼슘 백분율은 30 % 내지 100 %가 바람직하며, 특히 HY-MPC는 우유 단백질로서 85 %의 SNF를 가진다.
하기 실시예는 본 발명의 실행을 추가로 설명한다.
실시예 1 - MPC 용액의 열 처리: 유청 단백질의 변성
CS-MPC85 분말(WO 01/41578에 기재된 방법을 사용하여 제조함)을 35 ℃에서 적당한 양의 탈염수와 혼합하여 재구성(pH 6.9, 15 중량%)하는 실험을 실험실 규모로 실행하였다. 4개의 1 ℓ샘플 각각을 하기와 같이 간접 가열시켰다:
대조군 - 비(非) 가열함
85 ℃ 7 분
90 ℃ 7 분
95 ℃ 7 분
MPC 샘플을 스팀으로 가열된 가열 코일을 통해 펌프하고, 흐름 속도는 시간-온도 조합을 획득하기 위해서 조정하였다. 그 다음에 가열된 샘플을 5 % 황산(그 다음에 0.1 % 렌넷으로 pH 5.6, 20 ℃하에서 처리함)을 사용하여 산성화시켜 커드를 형성하였다. 각 샘플로부터 배출된 유청을 분석하고, 변성된 유청의 양을 Havea 등(1998)이 기재한 것과 같이 SDS-PAGE를 사용하여 정량적으로 측정하였다.
도 4의 결과에서 각각 85 ℃, 90 ℃ 및 95 ℃로 가열한 샘플 중의 유청 단백질 62 %, 74 % 및 83 %는 변성/응고되었으며, 산성화 및 렌넷 처리 후 커드의 일부가 된 것을 보여준다. 이러한 결과는 높은 수준의 유청 단백질 변성이 이러한 가열 조건하에서 획득될 수 있음을 보여준다.
가열 실험의 제2 셋트에서, 샘플은 실시예 1에서와 같이 제조하지만 가열 처리는 110 ℃(진행 1)와 120 ℃(진행 2)에서 실행하였다. 가열된 샘플은 산이었으며, 렌넷 처리하고 수득된 유청은 상기에 기술한 것과 같이 분석하였다.
이러한 결과로 유청 단백질 중 > 90 %는 변성/응고되고, 가열된 샘플 모두 중 일부는 커드가 된다는 것을 알 수 있다(도 5 참조).
실시예 2 - 표준 MPC85와 CS-MPC85의 저온 용해도의 비교
표준 MPC85 보유액을 120 ℃에서 4 분 동안 열처리하고, 증발시킨 후 분무 건조하여 고열 처리된 (HHT-MPC85)를 제조하였다. CS-MPC85 보유액(WO 01/41578)도 또한 증발하기 이전에 120 ℃에서 4 분 동안 열 처리하고, 건조하여 HY-MPC85를 제조하였다. 제품의 용해도를 측정하여 하기 표에 요약하였다. 분말 용해도는 상기에서 기재된 것과 같이 측정하였다. 온도가 60 ℃인 경우 방법은 수조를 60 ℃로 유지시키는 것으로 변형시켰다.
실시예 3 - 낮은-pH 한외여과 MPC85 보유액 또는 H + -이온 처리된 MPC5 보유액으로부터 HY-MPC의 제조
SNF를 기준으로 85 %의 단백질을 갖는 탈지유 한외여과 보유액은 NZMP(이전에는 Anchor Products임) Hautapu로부터 수득하였다. 그 다음에 보유액을 2개의 스트림으로 분리시켰다. 1개의 스트림은 탈이온수(~ 9 ℃)로 희석하여 2 % 총 고형물을 얻었다. 그 다음에 pH를 1 M H2SO4를 사용하여 pH 3.5로 조절하였다. 이렇게 pH 조정된 보유액을 2개의 스트림 A와 B로 나누었다. 스트림 A를 추가로 한외여과하여 칼슘을 제거하였다. 상기를 (~ 8 %의 TS로) 희석한 다음 pH를 10 % 부식제(caustic)를 사용하여 6.9로 조절하고 비(非) 처리된 출발 스트림과 혼합하였다. 상기 MPC는 UF-HY-MPC라고 표지하였다.
스트림 B는 H+ 수지를 통과하여 칼슘을 제거한다. 스트림 B는 10 % 부식제를 사용하여 pH를 6.9로 조정하고 비(非)처리된 출발 스트림과 혼합한다. MPC는 H+-HY-MPC로 표지하였다.
상기 분석으로 2개의 스트림 중 최종 혼합물 중의 칼슘 함량은 출발 MPC85 보유액 중의 칼슘 함량이 약 35 % 이하인 것을 알 수 있다. 그 다음에 보유액을 열 처리한 후 분무 건조하여 UF-HY-MPC(도 6 참조)와 H+-HY-MPC를 얻었다. 결과로서 낮은-pH 한외여과, H+-이온-교환으로 제조된 HY-MPC 분말과, 이온 교환(상기 실시예 2 참조)을 사용하여 제조된 분말은 동일한 칼슘 감소 수준을 가지며, 20 ℃와 60 ℃ 둘 다에서 동일한 용해도 수준을 가지는 것을 알 수 있다.
실시예 4 - 시험 공장 시도
17 % 총 고형물의 탈지유 한외여과 보유액을 MZMP(이전에는 Anchor Products임), Hautapu로 부터 수득하였다. 그 다음에 상기 보유액을 2개의 스트림으로 분리하였다. 1개의 스트림은 이온-교환시키고, 그 다음에 다른 스트림과 혼합(결합된 스트림으로부터 제거된 칼슘은 약 30 %)하고 증발시키기 전에 120 ℃에서 4 분 동안 가열한 후(총 고형물 약 23 % TS) 분무 건조하였다. 3개의 진행을 하기와 같이 실행하였다:
진행 1. 탈지유 UF 보유액에서 칼슘을 (약 30 %) 제거하고 증발시킨 다음 가열하지 않고 분무 건조시켰다(대조군).
진행 2. 탈지유 UF 보유액에서 칼슘을 (약 30 %) 제거하고, (120 ℃에서 4 분 동안) 가열하며, 증발시킨 다음 분무 건조한다.
진행 3. 탈지유 UF 보유액에서 칼슘을 (약 30 %) 제거하고, pH를 6.5로 조절하고, (120 ℃에서 4 분 동안) 가열한 다음 분무 건조하였다.
이온 교환 방법에 사용하는 방법의 상세한 설명은 특허 출원 WO 01/41578의 실시예 1에서 기재된 것과 같다.
분말을 (5 % TS로) 재구성하고, pH를 5.6으로 조절한 다음 렌넷으로 처리하고, 상기 샘플로부터 배출된 유청을 SDS-PAGE를 사용하여 분석하였다.
(도 7에서) 상기 샘플의 SDS-PAGE 패턴의 정량으로 가열 진행(진행 2와 3)으로부터의 분말 중의 유청 단백질 중 > 90 %는 카제인 단백질로 돌아가고, 즉 유청 단백질은 변성된다는 것을 알 수 있다.
실시예 5 - 저장 결과로서의 수용성 거동
실시예 4의 시험으로부터 제조된 HY-MPC 분말을 20 g 크기 샘플로 40 ℃에서 저장하였다. 각 분말의 샘플을 상이한 시간에 제거하여 상기에서 기재된 방법을 사용하여 용해도를 분석하였다.
이러한 결과(표 3)는 모든 HY-MPC 분말은 표준 시판용 MPC85 분말과 비교하여 이들 용해도를 잘 유지하고 있는 것을 보여준다.
실시예 6 - HY-MPC를 사용한 치즈 제조
실시예 4의 시험으로부터 수득된 HY-MPC 분말(각 분말은 85 %의 우유 단백질을 함유함)을 치즈 제조에 사용하였다.
신선한 전유를 단백질 대 지방의 비율을 0.8로 포준화시켜 출발 물질로 사용하였다. 염화칼슘을 0.02 중량%의 치즈 우유에 첨가하였다. 우유를 20 ℃에서 30 분 동안 부드럽게 교반하면서 4 ℓ4개의 배치 각각에 각각의 HY-MPC 분말을 0.5 중량%로 첨가하였다. 그 다음에 상기 혼합물을 32 ℃로 가열하고 스타터 세균을 첨가하였다. 치즈 우유의 pH를 약 6.4로 떨어뜨린 후 렌넷을 첨가하였다. 온도(32 ℃)를 유지시키면서 상기 혼합물에 커드가 형성되도록 한다. 응고물을 2 ㎝ 큐브로 절단한 다음 온도를 38 ℃로 올리고 매 10 분 마다 혼합하면서 40 분 동안 유지시킨 다음 유청을 배출시켰다. 커드를 모으고 커드의 pH를 확인하면서 손으로 부드럽게 짠다. 커드의 pH가 5.6으로 감소하면, 커드를 밤새 압착시킨다. 치즈를 아침에 열어 절단하고 치즈 너겟을 육안으로 분석한다.
모든 HY-MPC 분말은 적절하게 습윤되지 않았고 우유 상부에 부유되어 있는 용해되지 않은 덩어리 없이 우유에 잘 분산된다. 모든 재구성 우유의 pH는 32.5 ℃에서 측정하는 경우 6.5 내지 6.8로 유사하다.
표준 체다 공정으로 치즈를 제조하였다. 사용한 렌넷은 Australian DS이다. 모든 치즈에는 치즈 너겟이 생성되지 않았다.
실시예 7 - 치즈 제조에서의 HY-MPC의 용도: 시험 공장 시도
상기 실시예 4의 시험으로부터 수득된 HY-MPC 분말을 시험 공장 치즈 제조 시도에 사용하였다. 단백질 대 지방의 비율을 0.8로 맞춘 표준화 우유를 각각 10 kg의 3개의 배치로 나누었다. 각 배치에 대조군을 제외하고 MPC85 분말 67 g을 첨가한 다음 우유를 시험 공장에서 치즈를 제조하기 위해 사용하였다. 샘플을 스타터 배양균과 렌넷으로 처리하였다. 각각의 배치는 하기와 같다:
배치 1. 대조군 1 - MPC 첨가하지 않음
배치 2. 대조군 2 - 상기 실시예 3의 진행 1로부터의 MPC85 분말 67 g을 우유에 첨가함
배치 3. 상기 실시예 4의 진행 2로부터의 HY-MPC 분말 67 g을 출발 우유에 첨가함
치즈를 하기의 표준 체다 치즈 제조 공정에 의해서 우유의 배치로부터 제조하였다. 배출 및 압착 단계 도중에 각 배치로부터 모은 유청 중량을 측정하였다. 출발 우유, 결합된 성분 혼합물, 유청 및 최종 치즈 샘플 중 조성물 분석을 실행하였다. MPC 성분(%)으로부터 회수된 총 단백질을 질량 밸란스(mass balance)를 사용하여 각 배치에서 측정하였다.
결과(표 4)는 치즈 수율이 대조군(배치 1과 2)의 것보다 첨가된 HY-MPC를 갖는 치즈 샘플(배치 3)에서 더 높다는 것을 보여준다. 첨가된 MPC 성분 때문에 단백질 회수율은 HY-MPC를 사용하여 97.9 %이다. 배치 2에 있어서 첨가된 CS-MPC 성분 때문에 단백질 회수는 85 %이다. 결과로서 상기 HY-MPC 분말 중의 변성된 유청 단백질은 치즈에 혼입되므로 수율이 증가하는 것을 알 수 있다. CS-MPC85로부터의 약 30 %의 경우와 비교해서 HY-MPC로부터 유청 단백질의 약 90 %가 혼입된다.
상기 실시예는 본 발명의 실시를 설명한다. 본 발명은 무수히 변형 및 변화시켜 실행될 수 있다는 것이 당업에 통상적인 지식을 가진 자에게 이해될 것이다. 예를 들어 칼슘 감소를 실행하는 물질은 단백질 농도와 pH를 다양하게 변화시킬 수 있으며, 칼슘을 감소시키는 방법도 다양하게 변화시킬 수 있고, 칼슘 감소 백분율과 건조 절차도 다양화할 수 있으며, 열 처리 온도와 시간도 다양하게 변화시킬 수 있다. 뿐만 아니라 변성 백분율을 다양하게 하여 적당하게 경제적이며 기능적인 잇점을 획득할 수 있다.
참고문헌
Havea, P., Singh, H., Creamer, L. K. & Campanella, O. H. (1998). Electrophoretic characterization of the protein products formed during heat treatment of whey protein concentrate solutions. Journal of Dairy Research, 65, 79-91.
Hiddink, J (1986)
Isolation of total milk proteins. In Food Engineering and Process Applications, Vol. 2. Unit Operation. Elsevier Applied Science Publishers Barking Series: International Congress on engineering and food. 4. 1985. Edmonton
기타 특허 명세서는 하기에 나타내었다:
1. WO 01/41578
2. GB 1,151,879
3. US 3,535,304
4. US 3,882,256
5. WO 98/36647
6. US 6,139,901
7. WO 01/52665

Claims (26)

  1. 실질적으로 너겟(nugget)이 없는 치즈를 제조하는 방법으로서,
    (a) 우유 단백질로서 55 % 이상의 SNF를 갖는 건조된 HY-MPC를 우유, 물 및 기타 수용액으로 이루어진 군으로부터 선택된 용액에 분산시키는 단계;
    (b) 상기 단계 (a)에서 생성된 혼합물에 1개 이상의 응고 효소를 처리하여 커드(curd)를 형성시키는 단계; 및
    (c) 상기 커드를 가공하여 치즈를 제조하는 단계를 포함하며,
    상기 건조된 HY-MPC는 유청 단백질이 변성되지 않은 MPC 또는 MPI를 사용하는 경우 생성되는 수율보다 더 높은 수율로 유청 단백질을 치즈에 혼입시키기 위해 변성된 유청 단백질을 갖는 MPC 또는 MPI이고,
    상기 건조된 HY-MPC는 칼슘이 감소된 우유 단백질 제품이며,
    칼슘 감소 정도는 실질적으로 너겟이 없는 치즈를 제조하기에 충분한 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    건조된 HY-MPC는 우유 단백질로서 70 % 이상의 SNF를 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    HY-MPC 제품은 칼슘이 감소되지 않은 MPC 또는 MPI의 용해도보다 더 높은 용해도를 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    HY-MPC 중 40 % 이상은 저온에서 용해되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    치즈를 추가로 가공하여 가공 치즈(processed cheese) 또는 가공 치즈 제품을 제조하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    치즈는 HY-MPC의 총 유청 단백질 중 50 % 내지 100 %를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    HY-MPC는 100 ℃ 이상에서 4 분 내지 15 분 동안 가열하여 제조되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    HY-MPC는 우유 단백질로서 85 % 건물(乾物, dry matter)을 가지며, 30 % 내지 100 %의 칼슘이 감소된 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    HY-MPC는 우유 단백질로서 70 % 내지 80 %의 건물을 가지며, 20 % 내지 100 %의 칼슘이 감소된 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 치즈를 제조하는 방법으로서,
    출발 물질로서 사용되는 지방 함유 우유 또는 임의의 기타 수용액에 10 % 내지 100 %의 칼슘이 감소된 HY-MPC를 첨가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 치즈를 제조하는 방법으로서,
    (a) 우유 단백질로서 70 % 이상의 SNF를 갖는 건조된 HY-MPC를 우유 중에 분산시키는 단계;
    (b) 상기 단계 (a)에서 생성된 혼합물에 1개 이상의 응고 효소를 처리하여 커드를 형성시키는 단계; 및
    (c) 상기 커드를 가공하여 치즈를 제조하는 단계를 포함하며,
    상기 건조된 HY-MPC는 유청 단백질이 변성되지 않은 MPC 또는 MPI를 사용하는 경우 생성되는 수율보다 더 높은 수율로 유청 단백질을 치즈 커드에 혼입시키기 위해 변성시킨 유청 단백질을 갖는 MPC 또는 MPI이고,
    상기 건조된 HY-MPC는 칼슘이 감소된 우유 단백질 제품이며,
    칼슘 감소 정도는 30 % 내지 100 %인 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 용해도가 강화되고 변성된 유청 단백질 함량이 높은 건조된 HY-MPC 제품을 제조하는 방법으로서,
    (a) 한외여과 탈지유, 한외여과 전유, 버터유 및 임의의 기타 단백질 수용액으로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 우유 단백질로서 70 % 이상의 SNF를 갖는 수용액/현탁액의 형태로 제공하는 단계;
    (b) (ⅰ) 나트륨 형태, 칼륨 형태, 수소 형태 및 이들의 혼합된 형태로 이루어진 군으로부터 선택되는 형태의 이온 교환기에서의 양이온 교환 공정,
    (ⅱ) 이후에 투석, 한외여과, 정용여과 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 방법이 수반되는 pH < 7로의 산성화 공정, 및
    (ⅲ) 킬레이트제 첨가 공정; 킬레이트제를 첨가하고 칼슘 이온의 비율로 킬레이트제를 결합시키는 공정으로 이루어진 군으로부터 선택된 1개 이상의 공정으로 상기 (a)에서 제공되는 용액 중 칼슘 이온의 20 % 내지 100 %를 제거하는 단계;
    (c) 유청 단백질의 변성, 및 유청 단백질과 카제인의 상호작용에 적당한 온도와 시간 동안 용액을 가열하는 단계; 및
    (d) 건조하여 건조된 제품을 제조하는 단계를 포함하며,
    단계 (b) 이후에 필요하다면 용액의 pH를 조절하여 단계 (c)에서 pH 6.0 내지 7.0의 용액을 가열하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    단계 (b) 또는 (c) 이후에 필요하다면 용액의 pH를 조절하여 단계 (d)에서 pH 6.5 내지 7.0의 용액을 가열하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
    높은 변성 유청 단백질 함량(high denatured whey protein content)은 응고 효소 처리시 생성되는 커드의 유청 단백질 함량이 MPC의 유청 단백질의 50 % 내지 100 %가 되는 양인 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제 12 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    단계 (b)는 이온 교환기의 양이온 교환에 의해 실행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제 12 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    단계 (b)에서 생성된 제품은 30 % 이상으로 칼슘 감소를 유지하면서 다른 우유 또는 기타 단백질 수용액과 혼합되는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제 12 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    단계 (c)로부터의 가열된 용액은 단계 (d) 이전에 증발에 의해 농축되는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 높은 변성 유청 단백질 함량을 갖는 70 % 이상의 우유 단백질을 포함하는 우유 단백질 제품을 제조하는 방법으로서,
    (a) 한외여과 탈지유, 한외여과 전유, 버터유, 및 임의의 기타 단백질 수용액으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 우유 단백질로서 70 % 이상의 SNF를 갖는 수용액/현탁액의 형태로 제공하는 단계;
    (b) 칼슘 함량 중 30 % 이상을 제거하는 단계;
    (c) 유청 단백질을 변성시키기에 충분한 시간 및 온도와 pH 6.0 내지 7.0에서 용액을 가열하거나 또는 초고압으로 처리함으로써 칼슘이 감소된 제품 중의 유청 단백질을 변성시키는 단계; 및
    (d) 건조하여 탈지유의 유청 단백질 함량과 대략 동일한 변성된 유청 단백질 함량을 갖는 건조된 제품을 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    유청 단백질의 변성은 하기로 이루어진 군으로부터 선택되는 처리 공정에 의해서 또는 처리 공정을 조합한 공정에 의해서 수득되는 것을 특징으로 하는 방법:
    - 스팀 직접 주입;
    - 평판 열 교환기를 사용하는 간접 가열;
    - 옴 가열(ohmic heating);
    - 마이크로파 가열(microwave heating);
    - 초고압 처리; 및
    - 알칼리 처리 후 중성화.
  20. 제 18 항에 있어서,
    열 처리하여 변성시키는 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 제 20 항에 있어서,
    유청 단백질이 변성되기에 충분한 시간 및 온도와 pH 6.0 내지 7.0에서 용액을 가열하여 열 처리하는 것을 특징으로 하는 방법.
  22. 제 20 항 또는 제 21 항에 있어서,
    간접 가열로 가열하는 것을 특징으로 하는 방법.
  23. 제 18 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서,
    단계 (b)로부터 생성된 제품을 칼슘 감소를 30 % 이상으로 유지하면서 다른 우유 또는 기타 단백질 수용액과 혼합하는 것을 특징으로 하는 방법.
  24. 제 18 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,
    단계 (c)의 제품은 단계 (c) 이전에 증발에 의해 농축되는 것을 특징으로 하는 방법.
  25. 칼슘 중 20 % 내지 100 %가 감소된 것을 특징으로 하는 건조된 HY-MPC.
  26. 제 25 항에 있어서,
    칼슘 감소의 백분율(percentage)은 30 % 내지 100 %인 것을 특징으로 하는 건조된 HY-MPC.
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