KR20110124245A

KR20110124245A - 긴 유통기간 우유 및 유제품, 및 상기 우유 및 유제품 제조를 위한 공정 및 우유 가공 공장

Info

Publication number: KR20110124245A
Application number: KR20117019457A
Authority: KR
Inventors: 한스 헨릭 홀스트; 윌리엄 스튜어트 군더; 죄르겐 안데르센; 크리스토퍼 룬드그렌
Original assignee: 아를라 푸즈 에이엠비에이
Priority date: 2009-01-27
Filing date: 2010-01-27
Publication date: 2011-11-16
Also published as: IL214091A0; BRPI1007274A2; KR101919402B1; CN102291993A; HK1211798A1; EA201170966A1; EG26385A; EP2391222B1; WO2010085957A2; JP2015109872A; CN104738166A; EP2783573A2; JP2015109871A; HK1211799A1; EP2783573A3; ES2507216T3; JP5992686B2; WO2010085957A3; DK2391222T3; IL261203A

Abstract

본 발명은 향상된 맛 그리고 특히 감소된 가열 맛(cooked taste)을 가지는 긴 유통기한 우유 또는 유제품 뿐만 아니라 이러한 우유 또는 유제품을 제조하는 방법 및 상기 방법 구현을 위한 우유 가공 공장을 제공한다.
본 발명은 선행 기술의 긴 유통기한 우유에 비해, 섭취하는 소비자들에게 건강한 긴 유통기한 우유 또는 유제품 뿐만 아니라 개선된 우유 또는 유제품 그리고 상기 방법 구현을 위한 우유 가공 공장을 제공한다.

Description

긴 유통기간 우유 및 유제품, 및 상기 우유 및 유제품 제조를 위한 공정 및 우유 가공 공장{LONG SHELF LIFE MILK AND MILK-RELATED PRODUCTS, AND A PROCESS AND MILK PROCESSING PLANT FOR THEIR MANUFACTURE}

본 발명은 긴 유통기한 우유 및 유제품 뿐만 아니라, 긴 유통기한 제품을 제조하는 방법 및 상기 방법의 구현을 위한 우유 가공 공장에 관한 것이다.

우유와 유제품은 바람직하지 않은 효소를 불활성화시키고, 병원성 및 변질 미생물을 파괴하기 위해 열 처리된다. 열 처리는 부가적으로 물리적, 화학적 변화(단백질 변성, 갈변 등)를 야기할 수 있고, 이는 긍정적으로든 부정적으로든 제품 관능 특성과 영양 가치에 영향을 준다. 우유와 유제품은 가공의 범위에 의해 처리될 수 있고 이는 열처리의 강도에 따라 다르다. 열처리와 관계없이, 그 목적은 최종 제품에 물리적, 화학적, 관능적 그리고 영양적 변화를 최소화하고 우유와 관련된 병원성 미생물에서 발생하는 건강 위험 가능성의 최소화이다.

열처리의 세가지 일반적인 유형(약한에서 강하게)은 간이살균(thermization), 저온살균(pasteurization) 및 살균(sterilization)이다. 간이살균(thermization)은 그람 음성 사이크러트라픽(psychotropic) 식물 미생물을 파괴하고 냉장 유통기한을 증가시키는데 충분한 가벼운 열처리(일반적으로 57-68℃에서 15초 동안)이다. 저온살균(pasteurization)(일반적으로 72℃에서 15초 동안)은 식중독을 일으킬 수 있는 식물 병원성 미생물 (박테리아, 효모 및 곰팡이)의 대부분을 파괴한다. 살균(sterilization)은 가장 강한 열처리(일반적으로 121℃에서 3분 동안)이며 모든 미생물(식물과 포자)을 파괴하거나 추가 성장이 불가능하게 한다.

열처리 공정의 강도는 유통기한 뿐만 아니라 최종 제품의 품질에 영향을 미칠 수 있고, 제품의 용도에 따라 선택된다. 열처리의 강도를 증가시키면 일반적으로 제품 변질의 비율을 줄일 수 있다; 그러나 이것은 최종 제품의 증가된 화학적, 물리적, 관능적, 영양적 변화에 대해 균형이 유지되어야 한다. 생산과 소비 사이의 시간이 짧은 경우, 열처리의 최소 수준이 충분하다. 소비하기 전에 시간이 길거나 또는 제품이 거친 환경(열대)에 노출되면, 상기 제품은 좋은 미생물 품질을 가져야 하고 강한 열 처리의 부작용은 허용되어야 한다.

여러 날 이상의 주변 온도에 우유의 유통기한을 연장하기 위하여 우유는 저온살균(pasteurization) 동안 보다 높은 온도로 가열되어야 하고, 사후 가공 오염은 제거되어야 한다. 100℃를 초과하는 온도가 필요하지만 이것은 우유에 바람직하지 않은 변화를 야기한다: pH 감소, 칼슘의 석출, 단백질 변성, 갈변화, 그리고 카제인의 변형; 이러한 변화는 중요하고 관능 특성, 영양 가치, 열교환기를 뒤엉키게 하는 민감성 그리고 침전물 형성에 영향을 미친다.

울트라 고온(UHT) 가공은 지속적인 흐름 프로세스로 선행 기술에 잘 알려져 있다. 우유는 약 4 초 동안 135℃를 초과하여 가열되고, 빠르게 냉각되고, 무균 포장된다. 울트라 고온(UHT)은 전통적인 열교환기를 사용하여 우유를 가열 및 냉각하거나(간접적 UHT) 또는 응축 증기를 제거하기 위하여 냉각한 다음 우유와 증기를 직접적으로 혼합할 수 있다(직접 UHT). UHT 우유는 살균 우유보다 적은 화학 반응을 거치는데, 그 결과 제품이 더 희고, 덜 캐러멜화된 맛, 유청 단백질 변성을 줄이고 열에 민감한 비타민의 손실을 감소시킨다. 그럼에도 불구하고, 저장동안 풍미상실의 개발, 특히 신선하지 않거나 또는 산화된 풍미는 UHT 우유의 수용을 제한하는 가장 중요한 요소이다. 이러한 풍미 상실 개발은 가공하는 동안 발생하는 화학 반응 및 변화(예:메일라드 반응 (Maillard reaction)과 갈변)와 관련되고 이는 이후 저장을 계속하게 한다.

열처리의 또 다른 유형은 신선한 우유 같은 액체가 1/100초 동안 150℃에서 가열되는 것으로 WO 98/07,328에 설명되어 있다. 이러한 열처리는 UHT 처리보다 처리된 우유에 더 온화하지만 미생물을 죽이는데 효과적이지 않은 것으로 보고 있다.

본 발명의 목적은 향상된 맛 그리고 특히 감소된 가열 맛(cooked taste)을 가지는 긴 유통기한 우유 또는 유제품 뿐만 아니라 이러한 우유 또는 유제품을 제조하는 방법 및 상기 방법 구현을 위한 우유 가공 공장을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 선행 기술의 긴 유통기한 우유에 비해, 섭취하는 소비자들에게 건강한 긴 유통기한 우유 또는 유제품 뿐만 아니라 개선된 우유 또는 유제품 그리고 상기 방법 구현을 위한 우유 가공 공장을 제공하는 것이다.

본 발명의 추가 목적과 장점은 아래에 설명되어 있다.

본 발명의 광범위한 태양은 우유 또는 유제품을 생산하는 방법과 관련된다. 상기 방법은 우유 같은 액체가 예를 들어 최대 200 밀리초, 최대 0.1초 또는 최대 90 밀리초 같이 짧은 시간 동안 110℃ 이상의 온도에서 고온 처리 단계로 구성된다.

발명의 보다 구체적인 태양은 우유 또는 유제품의 제조방법에 관한 것으로, 상기 방법은 :

a) 우유 파생물을 제공하고,

b) 상기 우유 파생물에서 물리적으로 미생물을 분리하여, 부분적으로 살균된 우유 파생물을 획득하고, 및

c) 상기 부분적으로 살균된 우유 파생물로 구성되는 제 1 조성물을 고온(HT) 처리에 노출하며, 상기 제 1 조성물은 140-180℃ 온도 범위에서 가열되고 최대 200밀리초 동안 상기 온도 범위에서 유지되고 나서 마지막으로 냉각되는 것을 포함한다.

본 발명의 또 다른 태양은 긴 유통기한 우유 또는 유제품, 예를 들면 여기에서 설명된 방법으로 얻을 수 있는 우유 또는 유제품에 관한 것이다.

본 발명의 일 태양은 우유 파생물을 긴 유통기한을 가진 우유 또는 유제품으로 전환하기 위한 우유 가공 공장에 관한 것으로, 상기 공장은

- 우유 파생물에서 미생물을 제거하게 하는 물리적 분리 섹션,

- 상기 물리적 분리 섹션과 유체 연결되는 고온(HT) 처리 섹션, 상기 고온(HT) 처리 섹션은 물리적 분리 섹션의 액체 제품을 최대 200 밀리초 동안 140-180℃ 범위의 온도에서 가열하게 하고, 그리고 나서 상기 액체 제품을 냉각하고,

- 우유 가공 공장의 제품 포장을 위한 포장 섹션을 포함하고, 상기 포장 섹션은 상기 고온(HT) 처리 섹션과 유체 연결된다.

본 발명의 추가 일 태양은 긴 유통기한 우유 또는 유제품의 가열 냄새(cooked flavor)의 감소 또는/및 건강성을 향상시키기 위해 우유 파생물의 미생물의 물리적 분리와 고온(HT) 처리의 결합의 용도에 관한 것이다.

본 발명의 문맥에서 문구 "Y 및/또는 X"는 "Y" 또는 "X" 또는 "Y와 X"를 의미한다. 같은 논리를 따라, 문구 "n₁, n₂, ..., n_i _-1, 및/또는 n_i"은 "n₁" 또는 "n₂" 또는 ... 또는 "n_i _-1" 또는 "n_i" 또는 상기 구성 요소의 임의의 조합: n₁, n₂,... n_i _-1, 및 n_i을 의미한다.

본 발명의 문맥에서, 용어 "우유 또는 유제품"은 탈지 우유의 구성 요소 모두는 아니라도 많은 성분을 포함하는 우유 기반 제품이고, 선택적으로 다양한 양의 우유의 지방 그리고 비유제품 향미료, 감미료, 미네랄 및/또는 비타민 같은 비낙농 첨가제를 또한 포함할 수 있다.

본 발명의 문맥에서 사용되는 용어 "긴 유통기한"은 일반적인 저온 살균 우유(pasteurized milk)보다 긴 유통기한을 가지는 제품과 관련된다. 우유 또는 유제품의 실제 유통기한을 측정하는 테스트와 유통기한 길이의 예가 여기 설명되어 있다. 본 발명의 문맥에서, 용어 "연장된 유통기한" 또는 ESL은 "긴 유통기한"에 대한 동의어로 사용된다.

본 발명자는 최대 200 밀리초(msec) 동안 140-180℃ 범위의 온도에서 물리적 분리와 열처리에 의해 미생물의 조합 제거를 발견했고, 놀랍게도 물리적 분리 단계가 생략된 우유 제품에 비하여 긴 유통기한 우유 제품의 맛을 향상시켰다.

본 발명자는 또한 상기 조합이 놀라울 정도로 베타 락토글로빈의 변성 정도를 줄인 것을 발견했다. 베타 락토글로빈의 변성의 정도는 우유 혈청의 다른 단백질의 변성과 바이오 불활성화의 지표이다. 낮은 변성 정도는 생체 활성 단백질의 높은 양을 나타내고, 따라서 선행 기술의 긴 유통기한 제품에 비교할만한 더 건강한 긴 유통기한 우유 제품이 획득된다.

도 1은 방법 발명 구현예의 플로우 다이어그램을 나타내고, 또한 유용한 우유 가공 공장의 개요이다. 다음과 같은 약어가 사용된다. PHE: 예열을 위한 플레이트 열교환기; DSI(UHT): 직접 스팀 분사(울트라 고온 살균); IIS: 즉석 주입 시스템(예: APV 직접 스팀 주입 장치); LSI: 관대한 스팀 분사(예: GEA/NIRO 사니히트(Saniheat) 스팀 분사기). My: 미크론.
도2a-c는 미세여과(microfiltration)에 사용될 수 있는 몇 가지 구성 요소를 보여준다. 2a: 500-2000 mm 길이의 복합 채널로 구성된 이소플럭스(Isoflux) 세라믹 관형 막과 0.8 마이크로미터의 구멍 크기; 2b: 왼쪽 단면에 표시된 관형 막의 예; 2c: 관형 막의 길이(1)에 해당하는 카터의 높이를 보여주는 관형 막을 위한 목적으로 설계된 하우징(카터)의 다이어그램; 유입구(2) 및 유출구(3).
도 3은 선행 기술 ESL- 및 UHT-우유에 비해 본 발명의 우유 또는 유제품에 발견되는 가열 맛(cooked taste)을 그래프로 나타낸다.
도 4는 선행 기술 ESL- 및 UHT-우유에 비해 본 발명의 우유 또는 유제품에서 발견된 베타-락토글로불린(lactoglobulin) 변성 정도의 그래프를 나타낸다.

상기 설명한 바와 같이, 본 발명의 태양은 우유 또는 유제품을 생산하는 방법에 관한 것으로, 상기 방법은

a) 우유 파생물을 제공하고,

b) 상기 우유 파생물에서 물리적으로 미생물을 분리하여, 부분적으로 멸균된 우유 파생물을 획득하고,

c) 상기 부분적으로 살균된 우유 파생물로 구성되는 제 1 조성물을 고온(HT) 처리에 노출하며,

상기 제 1 조성물은 140-180℃ 온도 범위에서 가열되고, 최대 200 밀리초 동안 상기 온도 범위에서 유지되고 나서 마지막으로 냉각되는 것을 포함한다.

바람직하게 상기 방법은 예를 들어 여기 설명된 대로 우유 가공 공장에서 지속적인 프로세스로 구현된다.

본 발명자는 상기 언급된 방법에 의해 제공된 우유 또는 유제품의 경우, 미생물의 사전 물리적 분리없이 고온(HT) 처리에 노출되었던 우유 또는 유제품에 비해 가열 맛(cooked taste)을 줄인 것을 발견했다. 그러므로 상기 우유 또는 유제품은 비교할만한 선행기술의 우유 제품보다 더 신선한 맛을 가진다.

또한, 본 발명자는 본 발명의 방법에 의해 제공된 우유 또는 유제품이 사전 물리적인 미생물의 분리없이 고온(HT) 처리에 노출되었던 우유 또는 유제품보다 베타-락토글로불린의 변성에 있어 놀라울 정도로 낮은 비율을 나타냄을 발견했다.

본 발명의 장점은 보다 CO2 친화적이고 신선한 맛의 우유를 제공하는 것이다. 긴 유통기한과 고온에 대한 견고성으로 인해 본 발명의 우유 또는 유제품은 5℃에서 대신에 상온에서 수송될 수 있다. 저온 물류는 높은 에너지를 소비하고 일반적으로 비교할만한 주위 물류 온도 설정보다 상대적으로 훨씬 작은 수, 냉각된 제품의 수송을 필요로 한다. 따라서, 본 발명의 우유 또는 유제품은 유사한 신선한 맛을 가진 우유 제품을 선행 기술보다 낮은 CO2 배출로 생산되고 소매업체로 이송될 수 있다.

본 발명의 바람직한 구현예에서 상기 방법은 추가적으로 고온(HT)-처리된 제 1 조성물을 포함하는 제 2조성물을 포장하는 단계 d)를 포함할 수 있다.

당해 기술분야에 숙련된 사람에게 명확하므로, 상기 방법은 균질화(homogenization) 단계, 저장 단계, 믹싱 단계, 온도 조절 단계, 저온살균(pasteurization) 단계, 간이살균(thermization) 단계, 원심분리 단계 뿐만 아니라 상기 단계들의 조합 같은 하나 이상의 추가적인 단계를 포함할 수 있다.

본 발명자는 또한 놀랍게도 상기 방법 발명이 공장을 청소하기 전에 상기 방법이 구현되었던 우유 가공 공장을 작동할 수 있는 시간을 증가시키는 것을 알았다. 이것은 우유 제품의 생산 비용 절감을 가능하게 하고 이점으로 작용한다. 단계 b) 동안 미생물의 물리적인 분리 및 제거는 충분히 공장에서 바이오필름 형성 다운-스트림(down-stream)을 줄이고, 청소에 대한 필요성을 감소 및/또는 지연시킬 것으로 생각된다.

단계 a)에서 제공되는 우유 파생물은 바람직하게 액체 우유 파생물이다. 여기에 사용되는 용어 "우유 파생물은" 전체 우유, 탈지 우유, 지방-프리 우유, 저지방 우유, 전체 지방 우유, 젖당(lactose)-프리 또는 젖당-감소 우유(락타아제 효소로 젖당을 포도당과 갈락토오스로 가수분해하여 생산되거나 또는 나노필트레이션(nanofiltration), 전기 투석, 이온 교환 크로마토그래피와 원심분리 기술 같은 다른 방법에 의해 생산된), 농축 우유 또는 건조 우유를 포함한다.

지방-프리 우유는 지방이 없거나 또는 스킴 밀크(탈지 우유) 제품이다. 저지방 우유는 일반적으로 약 1 %에서 2 % 정도 지방을 포함하는 우유로 정의된다. 전체 지방 우유는 보통 약 3.25 %의 지방을 포함한다. 여기에 사용되는 용어 "우유"는 또한 동물 및 식물 원료로부터의 밀크제(milks)를 포괄한다.

우유의 동물 원료(sources)는 포함하며, 인간, 젖소, 양, 염소, 버팔로, 낙타, 라마, 암말과 사슴에 국한되지 않는다.

본 발명의 바람직한 구현예에서 우유 파생물은 소 우유(bovine milk)로 구성되어 있다.

우유의 식물 원료를 포함하며, 콩에서 추출한 우유에 제한되지 않는다. 또한, 용어 "우유 파생물"은 전체 우유 뿐만 아니라 유청(whey) 또는 우유 혈청 같이 파생된 임의의 액체 성분 또는 탈지 우유를 의미한다. "유청" 또는 "우유 혈청"은 우유 지방과 카제인의 전부 또는 상당부분이 제거된 후에 남아있는 우유 성분을 의미한다. 용어 유청은 소위 달콤한 유청을 포함하고 이는 레닛 기반의 치즈(rennet-based cheese) 생산의 부산물이며, 산성의 유청은 카제네이트(caseinate) 또는 쿼크(quark) 그리고 크림 치즈의 생산동안 전형적으로 일어나는 우유 산성화의 부산물이다.

발명의 구현예에서 단계 a)의 우유 파생물은 최대 60% w/w 우유 지방을 포함한다. 이러한 우유 파생물의 예는 크림 더블(cream double)이다.

본 발명의 다른 구현예에서 단계 a)의 우유 파생물은 최대 40% w/w 우유 지방을 포함한다. 이러한 우유 파생물의 예는 휘핑 크림이다.

본 발명의 구현예에서, 단계 a)의 우유 파생물은 최대 20% w/w 우유 지방을 포함한다. 이러한 우유 파생물의 예는 약 18% w/w 우유 지방을 포함하는 단일 크림/테이블 크림이다.

본 발명의 추가 구현예에서, 단계 a)의 우유 파생물은 최대 4% w/w 우유 지방을 포함한다. 이러한 우유 파생물의 예는 전형적으로 2-4% w/w 우유 지방, 바람직하게는 약 3% w/w 우유 지방을 포함하는 전체 지방 우유이다.

본 발명의 추가 구현예에서, 단계 a)의 우유 파생물은 최대 2% w/w 우유 지방을 포함한다. 이러한 우유 파생물의 예는 전형적으로 0.7-2% w/w 우유 지방, 그리고 바람직하게는 1-1.5% w/w 우유 지방을 포함하는 세미(semi)-탈지 우유이다.

본 발명의 추가 구현예에서, 단계 a)의 우유 파생물은 최대 0.7% w/w 우유 지방을 포함한다. 이러한 우유 파생물의 예는 보통 0.1-0.7% w/w 우유 지방, 그리고 바람직하게는 0.3-0.6% w/w 우유 지방, 약 0.5% w/w 우유 지방을 포함하는 탈지 우유이다.

본 발명의 추가 구현예에서, 단계 a)의 우유 파생물은 최대 0.1% w/w 우유 지방을 포함한다. 이러한 우유 파생물의 예는 0.05-0.1% w/w 범위에서 지방 함유랑을 가지는 탈지 우유이다. 이러한 구현예는 특히 단계 b)의 물리적 분리가 미세여과(microfiltration)을 포함하면 바람직하다.

본 발명의 문맥에서, 조성물은, 특정 구성 요소의 X % (w/w)를 구성하거나 포함하거나, 또는 가진다고 정의된다. 특정 구성 요소의 무게 비율은 달리 명시되지 않은 한, 상기 조성물의 총 무게를 기준으로 계산된다.

본 발명의 특히 바람직한 구현예에서, 단계 a)의 우유 파생물은 젖당(락토오스)-감소 우유로 구성된다. 상기 우유 파생물은 예를 들면 젖당-감소 우유로 구성된다.

본 발명의 문맥에서, 용어 “젖당-감소 우유”는 우유 kg당 최대 0.5 g의 젖당으로 구성된 우유에 관한 것이다. 우유 파생물은 더욱이 젖당이 없는 것이 바람직하다. 본 발명의 문맥에서, 용어 "젖당 프리 우유"는 우유 kg당 최대 0.05 g의 젖당을 포함하는 우유에 관한 것이다.

본 발명의 바람직한 구현예에서, 단계 a)의 우유 파생물은 2.5-4.5% w/w 카제인, 0.25-1% w/w 우유 혈청 단백질 및 0.01-3% w/w 우유 지방으로 구성된다. 본 발명의 더욱 바람직한 구현예에서, 단계 a)의 우유 파생물은 2.5-4.5% w/w 카제인, 0.25-1% w/w 우유 혈청 단백질 및 0.01-0.1% w/w 우유 지방으로 구성된다.

본 발명의 방법은 예를 들어 젖소의 우유 파생물 원료(source)로부터 최근에 우유화된 우유에 기반한 우유 파생물 같은 신선한 우유 파생물을 처리하는데 사용되는 것이 바람직하다. 예를 들면, 우유 파생물은 우유화된 이후, 최대 48 시간 된 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 최대 36시간, 24시간 된 것이다.

우유 파생물은 품질이 좋은 것이 바람직하고, 보통 우유 파생물은 최대100,000 콜로니 형성 단위 (cfu)/mL로 구성되고, 바람직하게는 최대 50,000 cfu/mL, 그리고 더욱 바람직하게는 최대 25,000 cfu/ mL이다. 우유 파생물은 최대 10,000 cfu/mL, 최대 7500 cfu/mL 로 구성되는 것이 더욱 바람직할 수 있다.

단계 a)의 우유 파생물은 하나 이상의 첨가제를 포함할 수 있다. 예를 들면 하나 이상의 첨가제는 풍미(맛)를 포함할 수 있다. 유용한 풍미(맛)은 예를 들면 딸기, 초콜렛, 바나나, 망고 및/또는 바닐라이다.

선택적으로 또는 부가적으로 하나 이상의 첨가제는 하나 이상의 비타민을 포함할 수 있다. 유용한 비타민은 예를 들면 비타민 A 및/또는 비타민 D 이다. 비타민 B, C, 및/또는 E같은 다른 비타민 역시 유용하다.

선택적으로 또는 부가적으로 하나 이상의 첨가제는 하나 이상의 미네랄을 포함할 수 있다. 유용한 미네랑의 예는 우유 미네랄 보충물 Capolac MM-0525(ArIa Foods Ingredients Amba, Denmark)이다. 다른 유용한 첨가제는 유청 단백질이다.

본 발명의 바람직한 구현예에서, 단계 a)의 우유 파생물은 저온살균되었고, 또한 균질화되었다.

본 발명의 단계 b)는 우유 파생물에서 물리적으로 미생물을 분리하여 이에 의해 부분적으로 살 된 우유 파생물을 얻는 것이다. 단지 미생물을 죽이고 우유에 죽은 미생물을 남기는 다른 살균 기술과 반대로 이러한 분리는 실제로 우유 파생물에서 미생물을 제거한다.

본 발명의 문맥에서, 용어 "미생물"은 예를 들어, 박테리아(세균) 및 박테리아 포자, 효모, 곰팡이 그리고 진균 포자에 관한 것이다.

상기 물리적인 분리는 예를 들어, 우유 파생물 미생물의 최소한 90 %, 바람직하게는 최소한 미생물의 95 % , 더욱 바람직하게는 최소한 우유 파생물 미생물의 99%를 제거한다.

발명의 구현예에서, 단계 b)의 물리적 분리는 상기 우유 파생물의 원심제균(bactofugation)을 포함한다.

발명의 다른 구현예서, 단계 b)의 물리적 분리는 상기 우유 파생물의 미세여과(microfiltration)를 포함한다.

본 발명의 바람직한 구현예에서, 미세여과는 0.5-1.5미크론(micron) 범위, 바람직하게는 0.6-1.4 미크론 범위, 더욱 바람직하게는 0.8-1.2 미크론 범위의 구멍 크기를 가지는 필터를 사용하여 수행된다.

이러한 구멍 크기 범위는 우유 파생물의 단백질 조성의 상당한 변경없이 우유 파생물의 미생물의 대부분을 보유하는 장점으로 발견되었다.

본 발명의 구현예에서, 사용된 미세필터(microfilter)는 교차-흐름 미세필터(cross-flow microfilter)이다.

적합한 미세여과(microfiltration) 시스템은 예를 들어 테트라 파크 낙농 가공(Tetra Pak Dairy processing) 핸드북 2003 (ISBN 91-631-3427-6) 에서 찾을 수 있고, 모든 목적을 위해 참조로 여기에 통합된다.

본 발명의 구현예에서, 단계 b)의 물리적 분리는 상기 우유 파생물의 원심제균(bactofugation)과 미세여과를 포함한다.

본 발명의 구현예에서, 최소한 하나의 원심제균은 최소한 하나의 원심제균기, 바람직하게는 연속적으로 최소한 두개의 원심제균기, 그리고 더욱 바람직하게는 연속적으로 최소한 세개의 원심제균기의 사용을 포함한다.

상기 물리적 분리는 주변온도 아래 또는 약간 위에서 수행되는 것이 바람직하다. 게다가 우유 파생물의 온도는 물리적 분리동안 최대 60℃ 예를 들면, 최대 40℃, 최대 20℃ 또는 최대 10℃ 일 수 있다.

물리적 분리 동안 상기 우유 파생물의 온도는 예를 들면, 2-60℃ 범위, 그리고 바람직하게는 25-50℃ 범위일 수 있다.

하나의 한 단계(one-phase) 또는 두 단계(two-phase) 원심제균기를 포함하는 적합한 원심제균기는 예를 들어 테트라 파크 낙농 가공(Tetra Pak Dairy processing) 핸드북 2003(ISBN 91-631-3427-6) 에서 찾을 수 있고, 모든 목적을 위해 참조로 여기에 통합된다.

상기 방법의 단계 c)는 상기 부분적으로 살균된 우유 파생물로 구성되는 제 1 조성물을 고온(HT) 처리에 노출한다. 상기 제 1 조성물은 140-180℃ 온도 범위에서 가열되고 최대 200 밀리초 동안 상기 온도 범위에서 유지되고 나서 마지막으로 냉각된다.

본 발명의 구현예에서, 제 1 조성물은 단계 a)의 부분적으로 살균된 우유 파생물로 구성된다.

그러나, 본 발명의 다른 구현예에서, 상기 부분적으로 살균된 우유 파생물은 고온(HT)-처리전에 예를 들면 우유 지방 같은 하나 이상의 첨가제가 더해졌고, 이러한 경우에 제 1 조성물은 하나 이상의 첨가제(예, 우유 지방)와 상기 부분적으로 살균된 우유 파생물을 포함한다.

본 발명의 구현예에서, 제 1 조성물은 단계 b)의 최소한 50% (w/w)의 부분적으로 살균된 우유 파생물, 바람직하게는 최소한 75% (w/w)의 부분적으로 살균된 우유 파생물 그리고 더욱 바람직하게는 최소한 85% (w/w)의 부분적으로 살균된 우유 파생물을 포함한다. 예를 들면, 제 1 조성물은 단계 b)의 최소한 90% (w/w)의 부분적으로 살균된 우유 파생물, 바람직하게는 최소한 95% (w/w)의 부분적으로 살균된 우유 파생물 그리고 더욱 바람직하게는 최소한 97.5% (w/w)의 부분적으로 살균된 우유 파생물을 포함할 수 있다.

제 1 조성물은 보통 물을 포함하고, 예를 들면 최소한 50% (w/w)의 물, 바람직하게는 최소한 70% (w/w)의 물 그리고 더욱 바람직하게는 최소한 80% (w/w)의 물을 포함할 수 있다. 예를 들면, 제 1 조성물은 최소한 85% (w/w)의 물, 바람직하게는 최소한 90% (w/w)의 물 그리고 더욱 바람직하게는 최소한 95% (w/w)의 물을 포함할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 제 1 조성물은 하나 이상의 지질(lipid) 원료를 포함한다.

하나 이상의 지질 원료는 예를 들어 식물성 지방 및/또는 식물성 오일을 포함할 수 있다. 하나 이상의 지질 원료는 식물성 지방 및/또는 식물성 오일로 구성되는 것이 또한 가능하다. 우유 또는 유제품이 소위 치환유(filled milk), 예를 들어 원래 우유 지방의 적어도 일부가 식물성 오일 또는 식물성 지방 같은 비-낙농 지질 원료로 대체된 우유 제품이 전형적인 경우이다.

식물성 오일은 예를 들어 해바라기 오일, 옥수수 오일, 참기름, 콩기름, 팜 오일, 아마씨 오일, 포도씨 오일, 유채 오일, 올리브 오일, 땅콩 오일 및 이들의 조합으로 구성된 그룹에서 선택된 하나 이상의 오일로 구성될 수 있다.

식물성 지방은 예를 들어, 팜 오일 기반의 식물성 지방, 팜 핵(kernel) 오일-기반의 식물성 지방, 땅콩 버터, 카카오 버터, 코코넛 버터, 및 이들의 조합으로 구성된 그룹에서 선택된 하나 이상의 지방으로 구성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 바람직한 구현예에서, 하나 이상의 지질 원료는 우유 지방 원료로 구성되거나, 우유 지방 원료를 포함한다.

우유 지방 원료는 예를 들면, 크림, 크림 더블, 무수 버터 지방, 유청 크림, 버터 오일, 버터 오일 프랙션(fraction) 및 이들의 조합으로 구성된 그룹에서 선택된 하나 이상의 지질 원료로 구성될 수 있다.

긴 유통기한 우유 생산은 일반적으로 우유의 우유 지방 일부의 UHT-처리를 포함한다. 본 발명자는 UHT-처리된 우유 지방, 예를 들면, 긴 유통기한 우유에 단지 크림이 비교적 소량 추가됨에도 바람직하지 않은 가열 맛을 나타낼 수 있다는 것을 발견했다. 본 발명자는 또한 우유 지방, 예를 들면 크림을 보통 행해지는 것 보다 온화한 열 처리에 노출하는 것이 우유의 긴 유통기한을 잃지 않는다는 것을 발견했다.

따라서, 본 발명의 바람직한 구현예에서, 하나 이상의 지질 원료 예를 들면 크림 같은 우유 지방 원료는 2-200초 동안 70-100℃ 범위의 온도에서 열 처리되었다. 예를 들면, 하나 이상의 지질원료는 100-200초 동안 70-85℃ 범위의 온도에서 열 처리될 수 있다. 선택적으로 하나 이상의 지질 원료는 2-100초 동안 85-100℃ 범위의 온도에서 열 처리될 수 있다.

본 발명의 다른 바람직한 구현예에서, 하나 이상의 지질 원료 예를 들면, 크림 같은 우유 지방 원료는 10 밀리초-4초 동안 100-180℃ 범위의 온도에서 열 처리되었다.

예를 들면, 하나 이상의 지질 원료는 0.5-4초 동안 100-130 ℃ 범위의 온도에서 열 처리될 수 있다. 선택적으로 하나 이상의 지질 원료는 10 밀리초-0.5초 동안 130-180℃ 범위의 온도에서 열 처리될 수 있다.

선택적으로, 단계 c)의 문맥에서 설명된 HT-처리는 예를 들면, 하나 이상의 지질 원료의 별도 열처리에 사용될 수 있다.

단계 c)의 HT-처리는 제 1 조성물을 140-180℃, 바람직하게는 145-170℃, 그리고 더욱 바람직하게는 150-160℃ 범위의 온도에서 가열하는 것을 포함한다.

본 발명의 구현예에서, 단계 c)의 HT-처리는 제 1 조성물을 140-170℃, 바람직하게는 145-160℃, 그리고 더욱 바람직하게는 150-155℃ 범위의 온도에서 가열하는 것을 포함한다.

본 발명의 다른 구현예에서, 단계 c)의 HT-처리는 제 1 조성물을 150-180℃, 바람직하게는 155-170℃, 그리고 더욱 바람직하게는 160-165℃ 범위의 온도에서 가열하는 것을 포함한다.

본 발명의 구현예에서, 제 1 조성물은 단계 c)에 제공될 때, 70-75℃ 범위의 온도를 가진다.

HT-처리의 고온은 예를 들면 의도된 온도에서 최대 +/- 2℃, 바람직하게는 최대 +/- 1℃, 그리고 더욱 바람직하게는 최대 +/- 0.5℃, 최대 +/- 0.25℃ 변화할 수 있다.

본 발명의 바람직한 구현예에서, 제 1 조성물은 최대 200 밀리초, 바람직하게는 최대 150 밀리초, 그리고 더욱 바람직하게는 최대 100 밀리초 동안 HT-온도 범위에서 유지된다.

예를 들면, 제 1 조성물은 10-200 밀리초, 바람직하게는 25-150 밀리초, 그리고 더욱 바람직하게는 30-100 밀리초 동안 HT-온도 범위에서 유지될 수 있다.

본 발명의 다른 구현예에서, 제 1 조성물은 10-100 밀리초, 바람직하게는 25-90 밀리초, 그리고 더욱 바람직하게는 30-70 밀리초 동안 HT-처리 온도 범위에서 유지된다.

제 1 조성물이 HT-처리 온도 범위에서 유지되는 공정 파라미터와 시간 사이의 관계는 종종 장비 제조업체에 의해 일반적으로 제공되는 “유지 시간(holding time)”으로 정의된다.

그렇지 않다면, 유지시간은 아래 설명대로 결정될 수 있다:

1. 경험적 공식을 통해 제 1 조성물에서 피드(feed)의 열 용량을 계산하라.

2. 피드를 예열 온도에서 원하는 열 처리 온도로 높이기 위해 필요한 에너지(kg/시간 증기)를 계산하라.

3. 총 증기 흐름에서 필요한 가열 증기 흐름을 빼서 여분의 증기(전송을 위해 사용된)를 계산하라.

4. 홀딩 셀(holding cell)의 정확한 부피를 결정하라.

5. 임의의 용적 변화(예를 들면 가열 증기 응축)를 포함하여, 프로세스 단위로 그리고 프로세스를 통해 자료의 용적 흐름 속도(volumetric flow rates)를 결정하라.

6. 용적 흐름 속도에 의해 홀딩 셀 부피를 나눠서 유지시간을 결정하라

본 발명의 바람직한 실시예에서, 제 1 조성물의 가열, 유지, 냉각을 포함한 HT-처리 기간은 최대 500 밀리초, 바람직하게는 최대 300 밀리초, 그리고 더욱 바람직하게는 최대 200 밀리초, 최대 150 밀리초이다.

예를 들면, 제 1 조성물의 가열, 유지, 냉각을 포함한 HT-처리 기간은 최대 400 밀리초, 바람직하게는 최대 350 밀리초, 그리고 더욱 바람직하게는 최대 250 밀리초, 최대 175 밀리초이다.

제 1 조성물의 가열, 유지, 냉각을 포함한 HT-처리 기간은 제 1 조성물의 온도가 최소한 95℃인 기간의 지속으로 계산될 수 있다.

단계 c)의 냉각은 바람직하게 제 1 조성물을 최대 90℃의 온도, 최대 70℃의 온도로 냉각한다. 본 발명의 구현예에서, 제 1 조성물은 2-90℃ 범위, 바람직하게는 70-90℃ 범위, 그리고 더욱 바람직하게는 72-85℃ 범위의 온도에서 냉각된다.

본 발명의 바람직한 구현예에서, HT-처리의 냉각 기간은 최대 50 밀리초, 바람직하게는 최대 10 밀리초, 그리고 더욱 바람직하게는 최대 5 밀리초, 1 밀리초이다.

단계 c)의 HT-처리의 가열은 제 1 조성물의 온도를 빠르게 증가시킬 수 있어야 한다. 이러한 급속한 온도 상승은 증기와 함께 제 1 조성물을 접촉하여 수행될 수 있다. 게다가, 본 발명의 바람직한 구현예에서, HT-처리의 가열은 증기와 함께 제 1 조성물을 접촉하여 수행된다. 증기와 함께 제 1 조성물을 접촉하기 위해 이용가능한 다른 기술들이 있다. 이들 중 하나는 직접 증기 분사로, 가열되는 액체에 증기가 분사된다. 다른 기술은 증기 주입으로, 증기가 가득한 챔버에 액체가 분사된다.

증기의 온도는 HT-처리의 원하는 처리 온도보다 일반적으로 다소 높으며, 예를 들면 HT-처리의 원하는 처리 온도보다 최대 10℃, 바람직하게는 최대 5℃, 더욱 바람직하게는 최대 3℃ 높다.

예를 들면, HT-처리의 가열은 스팀과 제 1 조성물을 접촉하여 구성될 수 있고, 다른 에너지 원료 또한 가열에 기여할 수 있다고 지적된다.

발명의 구현예에서, HT-처리의 가열은 제 1 조성물을 전자기 에너지에 노출하여 구성하거나 이루어진다. 유용한 전자기 에너지의 예는 IR 방사선 및/또는 마이크로웨이브 방사선이다.

가열된 제 1 조성물은 HT-처리의 부분으로 급속히 냉각되는 것이 또한 중요하고, 본 발명의 바람직한 구현예에서, HT-처리의 냉각은 순간(flash) 냉각을 구성하거나 이루어진다.

본 발명의 문맥에서, 용어 “순간(flash) 냉각”은 예를 들면 진공 챔버에 뜨거운 액체 또는 에어로졸을 분사하는 것을 도입하여 얻은 냉각이다. 여기서, 액체의 일부는 증발하고 남아있는 액체를 급속하게 냉각한다.

유용한 HT-처리 시스템의 예는 예를 들면 Saniheat™시스템(Gea Niro,Denmark), 관대한 스팀 분사 시스템(Linient Steam Injection, LSI™)(Gea Niro, Denmark), 또는 즉석 주입 시스템(Instant Infusion System, IIS)(Invensys APV, Denmark)이다.

유용한 HT-처리 시스템의 예는 예를 들면 국제 특허출원 WO 2006/123,047 Al 및 WO 98/07,328에서 발견되고, 둘다 모든 목적을 위하여 참조로 여기에 통합된다.

고온 처리의 일반적인 태양은 예를 들면 "Thermal technologies in food processing" ISBN 185573558 X에서 발견되고, 모든 목적을 위해 참조로 여기에 통합된다.

단계 d)의 포장은 임의의 적합한 포장 기술일 수 있고, 임의의 적합한 용기는 상기 발명의 우유 또는 유제품 포장을 위해 사용될 수 있다.

그러나, 본 발명의 바람직한 실시예에서, 단계 d)의 포장은 무균포장으로, 예를 들면 우유 또는 유제품이 무균 상태에서 포장된다. 예를 들면 상기 무균 포장은 무균 충전 시스템(aseptic filling system)을 사용하여 수행될 수 있고, 바람직하게는 우유를 하나 이상의 무균 용기에 충전하는 것을 포함한다.

유용한 용기의 예는 예를 들면 병, 상자, 벽돌 및/또는 백이다.

상기 포장은 바람직하게 실온 또는 실온보다 낮은 온도에서 수행된다. 게다가, 제 2 조성물의 온도는 포장동안 바람직하게 최대 30℃, 최대 25℃, 그리고 더욱 바람직하게는 20℃, 10℃이다.

포장 동안 제 2 조성물의 온도는 예를 들면, 2-30℃ 그리고 바람직하게는 5-25℃ 범위일 수 있다.

발명의 구현예에서, 제 2 조성물은 단계 c)의 HT-처리된 제 1 조성물 최소한 50% (w/w), 바람직하게는 단계 c)의 HT-처리된 제 1 조성물 최소한 75% (w/w), 그리고 더욱 바람직하게는 단계 c)의 HT-처리된 제 1 조성물 최소한 85% (w/w)을 포함한다. 예를 들면, 제 2 조성물은 단계 c)의 HT-처리된 제 1 조성물 최소한 90% (w/w), 바람직하게는 단계 c)의 HT-처리된 제 1 조성물 최소한 95% (w/w), 그리고 더욱 바람직하게는 단계 c)의 HT-처리된 제 1 조성물 최소한 97.5% (w/w)을 포함할 수 있다.

제 2 조성물은 보통 물을 포함하고, 예를 들면 최소한 물 50% (w/w), 바람직하게는 최소한 물 60% (w/w), 그리고 더욱 바람직하게는 최소한 물 70% (w/w)을 포함할 수 있다. 예를 들면 제 2 조성물은 최소한 물 75% (w/w), 바람직하게는 최소한 물 80% (w/w), 그리고 더욱 바람직하게는 최소한 물 85% (w/w)을 포함할 수 있다.

본 발명의 바람직한 구현예에서, 제 2 조성물은 최소한 물 90% (w/w)를 포함한다.

부가적으로 제 2 조성물은 우유 파생물 및/또는 제 1 조성물과 같은 첨가제들을 포함할 수 있다.

긴 유통기한 우유 제품을 위해, 원치 않는 효소 활성은 미생물의 성장과 마찬가지로 문제가 될 수 있고, 그러므로, 상기 방법 발명은 또한 효소 불활성 단계를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 바람직한 구현예에서, 상기 효소 불활성 단계는 액체를 30-500초 범위 기간 동안 70-90℃ 범위의 온도에서 처리되게 유지하는 것을 포함한다.

예를 들면, 상기 액체는 30-500초 바람직하게는 40-300초, 그리고 더욱 바람직하게는 50-150초 범위 기간 동안 70-80℃ 범위의 온도에서 유지될 수 있다.

본 발명의 바람직한 구현예에서, 상기 액체는 30-500초 바람직하게는 40-300초, 그리고 더욱 바람직하게는 50-150초 범위 기간동안 70-75℃ 범위의 온도에서 유지된다.

선택적으로 상기 액체는 10-200초 바람직하게는 25-100초, 그리고 더욱 바람직하게는 10-50초 범위 기간 동안 80-90℃ 범위의 온도에서 유지될 수 있다.

이러한 온도 처리는 플라스미노젠 같은 효소전구체 뿐만 아니라, 플라스민 같은 효소의 활성을 줄이는 것을 입증했다.

상기 효소 불활성 단계는 처리되지 않은 액체의 활성에 비해 처리된 액체의 플라스민과 플라스미노젠의 결합 활성을 최소한 60%, 바람직하게 최소한 65%, 그리고 더욱 바람직하게 최소한 70% 줄인다.

상기 결합 활성은 플라스미노젠을 플라스민으로 전환하는데 얻어질 수 있는 활성과 더불어 우유 또는 유제품의 플라스민 활성의 측정이다. 상기 결합 활성은 실시예 3의 분석 G에 따라 결정된다.

본 발명의 일부 구현예는 결합된 플라스민과 플라스미노젠 활성의 보다 낮은 수준을 필요로 하고, 효소 불활성 단계의 이러한 구현예는 처리되지 않은 액체의 활성에 비해 처리된 액체의 플라스민과 플라스미노젠의 결합 활성을 최소한 80%, 바람직하게 최소한 85%, 그리고 더욱 바람직하게 최소한 90% 줄일 수 있다.

본 발명의 바람직한 구현예에서, 상기 효소 불활성 단계는 처리되지 않은 액체의 활성에 비해 처리된 액체의 플라스민과 플라스미노젠의 결합 활성을 최소한 95%, 바람직하게 최소한 97.5%, 그리고 더욱 바람직하게 최소한 99% 줄일 수 있다.

본 발명의 구현예에서, 우유 또는 유제품의 플라스민과 플라스미노젠의 결합 활성은 최대 8.000 microUnits/mL, 바람직하게는 최대 5.000 microUnits/mL 그리고 더욱 바람직하게는 최대 3.000 microUnits/mL이다.

본 발명의 문맥에서, 1 Unit(U)의 플라스민 활성은 기질로 크로모자임(Chromozyme) PL(Tosyl-Gly-Pro-Lys-4-nitranilide acetat)을 사용하여, 25℃, pH 8.9에서 1분당 1마이크로몰 p-니트로아날린(Nitroaniline)을 생산할 수 있는 플라스민 활성이다.

발명의 다른 구현예에서, 우유 또는 유제품의 플라스민과 플라스미노젠의 결합 활성은 최대 2.500 microUnits/mL, 바람직하게는 최대 1.000 microUnits/mL 그리고 더욱 바람직하게는 최대 750 microUnits/mL이다. 우유 또는 유제품의 플라스민과 플라스미노젠의 결합 활성은 최대 600 microUnits/mL, 바람직하게는 최대 400 microUnits/mL 그리고 더욱 바람직하게는 최대 200 microUnits/mL일 수 있다.

상기 효소 불활성 단계는 상기 방법의 다른 단계동안 수행될 수 있다. 예를 들면 미생물의 물리적 분리 전에, HT-처리 전 및/또는 포장전이다.

본 발명의 구현예에서, 제 1 조성물은 단계 c) 전에 효소 불활성 단계에 노출된다.

본 발명의 다른 구현예에서, 제 2 조성물은 단계 d) 전에 효소 불활성 단계에 노출된다.

본 발명의 구현예는 우유 또는 유제품을 생산하는 방법에 관한 것으로, 상기 방법은

a) 탈지우유 최소한 95% (w/w)를 포함하는 우유 파생물을 제공하고, 상기 우유 파생물은 최대 0.1% (w/w) 우유 지방을 포함하고,

b) 0.8-1.2 미크론의 구멍 크기의 미세필터를 사용하여 상기 우유 파생물을 미세여과하여 부분적으로 살균된 우유 파생물을 획득하고,

b1) 저온 살균 크림 적당량으로 부분적으로 살균된 우유 파생물을 혼합하고,

b2) 30-300초 동안 72-75℃ 범위의 온도에서 단계 b1) 제품의 온도를 조절하고,

c) 단계 b2) 제품의 최소한 95% (w/w)를 포함하는 제 1 조성물을 HT-처리에 노출하고, 상기 제 1 조성물은 140-180℃ 범위의 온도로 가열되고 최대 200 밀리초 동안 상기 온도 범위에서 유지되고 나서 마지막으로 냉각되고,

d) 열처리된 제 1 조성물의 최소한 95% (w/w)를 포함하는 제 2 조성물을 무균 포장하는 단계를 포함한다.

본 발명의 다른 구현예는 우유 또는 유제품을 생산하는 방법에 관한 것으로, 상기 방법은

b2) 30-300초 동안 75-85℃ 범위의 온도에서 단계 b1) 제품의 온도를 조절하고,

c) 단계 b2) 제품의 최소한 95% (w/w)를 포함하는 제 1 조성물을 HT-처리에 노출하고, 상기 제 1 조성물은 140-180℃ 범위의 온도로 가열되고, 최대 200 밀리초 동안 상기 온도 범위에서 유지되고 나서 마지막으로 냉각되고,

d) 열처리된 제 1 조성물의 최소한 95% (w/w)를 포함하는 제 2조성물을 무균 포장하는 단계를 포함한다.

본 발명의 다른 태양은 상기 발명의 방법에 의해 획득할 수 있는 우유 또는 유제품에 관한 것이다. 예를 들면 우유 또는 유제품은 단계 c)의 HT-처리된 제 1 조성물이거나 또는 선택적으로 단계 d)의 포장된 제 2 조성물일 수 있다.

본 발명의 추가 태양은 우유 또는 유제품에 관한 것으로, 예를 들면 바람직하게 긴 유통기한 또는 가열 맛(cooked taste)의 낮은 수준을 가지는 것이다.

발명의 태양은 여기 설명된 대로, 상기 방법에 의해 획득할 수 있는 포장된 우유 또는 유제품에 관한 것이다. 상기 우유 또는 유제품은 여기 설명된 대로, 용기에 포장될 수 있다.

제품의 유통기한은 일반적으로 제품이 특정 최소 허용 수준 이하로 품질이 떨어지지 않고 저장할 수 있는 시간으로 설명된다. 이것은 매우 날카롭거나 정확한 개념이 아니고, “최소 허용 품질” 인식의 광범위에 따라 다르다.

본 발명의 문맥에서, 용어 “유통기한”은 원하지 않은 사건이 발생하기 전에 특정 온도에서 우유 또는 유제품이 저장되거나 밀봉될 수 있는 시간을 의미한다.

발명의 구현예에서, 상기 원하지 않는 사건은 우유 또는 유제품이 비살균으로 발견되는 것이다. 비살균된 우유 또는 유제품은 식품이 제조, 유통 그리고 보관 기간 동안 발생할 수 있는 보통의 비냉장 상태의 제품에서 미생물이 성장할 수 있는 것을 포함하는 제품이 아니다. 비살균 및 미생물의 존재 또는 성장은 예를 들면 낙농 제품의 표준 검사방법(Am. Publ. Health Assoc, Washington, DC. , Marth, E. H., ed. 1978)에 따라 검출될 수 있다.

우유 단백질의 단백질 가수분해(proteolytic degradation) 산물인 소수성 펩티드는 원하지 않는 쓴맛을 일으키는 것으로 알려져 있다. 게다가, 발명의 구현예에서, 상기 원하지 않는 사건은 우유 또는 유제품이 500-3000 g/mol 범위의 몰랄 중량을 갖는 최소한 1 mg/L 소수성 펩티드, 또는 500-3000 g/mol 범위의 몰랄 중량을 갖는 최소한 50 mg/L 소수성 펩티드를 포함하는 것을 발견하는 것이다.

발명의 다른 구현예에서, 상기 원하지 않는 사건은 상기 우유 또는 유제품이 500-3000 g/mol 범위의 몰랄 중량을 갖는 최소한 100 mg/L 소수성 펩티드, 또는 예를 들면 500-3000 g/mol 범위의 몰랄 중량을 갖는 최소 한500 mg/L 소수성 펩티드를 포함하는 것이다.

발명의 추가 구현예에서, 상기 원하지 않는 사건은 상기 우유 또는 유제품이 500-3000 g/mol 범위의 몰랄 중량을 갖는 최소한 750 mg/L 소수성 펩티드, 또는 예를 들면 500-3000 g/mol 범위의 몰랄 중량을 갖는 최소한 1000 mg/L, 또는 2000 mg/L 소수성 펩티드를 포함하는 것을 발견하는 것이다.

우유 또는 유제품의 500-3000 g/mol 범위의 몰랄 중량을 갖는 소수성 펩티드의 농도는 Kai-Ping et al, J. Agric. Food Chem. 1996, 44, 1058-1063에 설명된 바와 같이 결정된다. 우유 또는 유제품은 샘플로 사용되고, 획득된 500-3000 g/mol 몰랄 중량 프랙션(fraction)은 이후 C18 컬럼에서 HPLC 분석을 통해 분석된다(Kai-Ping et al). 크로마토그램 결과는 우유 또는 유제품의 500-3000 g/mol 범위의 몰랄 중량을 갖는 소수성 펩티드의 농도를 결정하는데 사용된다.

본 발명의 구현예에서, 상기 원하지 않는 사건은 우유 또는 우유 제품의 관능 분석과 관련된 ISO 22935-1 :2009, ISO 22935-2:2009, 및 ISO 22935-3:2009에 따라 관능 테스트를 사용하여 우유 또는 유제품이 원하지 않는 관능 속성(특성)을 가지는 것을 발견하는 것이다. 관능 속성은 예를 들어 시각적 외관, 일관성, 냄새 그리고 맛이 바람직하게 테스트 되는 것이다.

유통기한 결정을 위해, 원하지 않는 사건 두개 이상의 다른 유형을 결합하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 바람직한 구현예에서, 유통기한은

- 우유 또는 유제품이 비살균으로 발견되고,

- 우유 또는 유제품이 500-3000 g/mol 범위의 몰랄 중량을 갖는 최소한 1 mg/L 소수성 펩티드를 포함하는 것이 발견되는 것으로 구성된 그룹에서 선택된 원하지 않는 사건의 최초 발생에 의해 결정된다.

본 발명의 다른 바람직한 구현예에서, 유통기한은

- 우유 또는 유제품이 비살균으로 발견되거나,

- 우유 또는 유제품이 500-3000 g/mol 범위의 몰랄 중량을 갖는 최소한 1 mg/L 소수성 펩티드를 포함하는 것이 발견되고, 그리고

- 우유 또는 유제품이 원하지 않는 관능 속성을 가지는 것이 발견되는 것으로 구성된 그룹에서 선택된 원하지 않는 사건의 최초 발생에 의해 결정된다.

본 발명의 바람직한 구현예에서, 유통기한은

- 우유 또는 유제품이 비살균으로 발견되거나, 그리고

발명의 구현예에서, 우유 또는 유제품의 유통기한은 25℃에서 유지될 때, 최소한 30일이다.

발명의 다른 구현예에서, 우유 또는 유제품의 유통기한은 포장후 첫번째 21일 동안 25℃에서 그리고 이후 5℃에서 유지될 때, 최소한 49일이다.

발명의 추가 구현예에서, 우유 또는 유제품의 유통기한은 포장후 첫번째 21일 동안 25℃에서 그리고 이후 5℃에서 유지될 때, 최소한 49일이다.

발명의 구현예에서, 우유 또는 유제품의 유통기한은 5℃에서 유지될 때, 최소한 70일이다.

발명의 부가 구현예에서, 우유 또는 유제품의 유통기한은 25℃에서 유지될 때, 최소한 119일이다.

발명의 다른 구현예에서, 우유 또는 유제품의 유통기한은 25℃에서 유지될 때, 최소한 182일이다.

발명의 우유 또는 유제품은 변성된 베타-락토글로불린을 상대적으로 낮은 농도를 가지는 것으로 보인다. 변성 및 비변성된 베타-락토글로불린 총량에 대해 상기 우유 또는 유제품의 베타-락토글로불린 최대 40% (w/w), 바람직하게 최대 35% (w/w), 그리고 더욱 바람직하게 최대 30% (w/w)가 변성되는 것이 바람직하다.

발명의 바람직한 구현예에서, 변성 및 비변성된 베타-락토글로불린 총량에 대해, 우유 또는 유제품의 베타-락토글로불린 최대 30% (w/w), 바람직하게 최대 25% (w/w), 그리고 더욱 바람직하게 최대 20% (w/w)가 변성된다.

변성의 정도는 실시예 3의 분석 C에 따라 측정된다.

발명의 구현예에서, 우유 또는 유제품은 최대 60% w/w 우유 지방을 포함한다. 이러한 우유 또는 유제품의 예는 크림 더블이다.

발명의 다른 구현예에서, 우유 또는 유제품은 최대 40% w/w 우유 지방을 포함한다. 이러한 우유 또는 유제품의 예는 후핑 크림이다.

발명의 구현예에서, 우유 또는 유제품은 최대 20% w/w 우유 지방을 포함한다. 이러한 우유 또는 유제품의 예는 18% w/w 우유 지방을 포함하는 테이블 크림이다.

발명의 추가 구현예에서, 우유 또는 유제품은 최대 4% w/w 우유 지방을 포함한다. 이러한 우유 또는 유제품의 예는 일반적으로 2-4% w/w 우유 지방 그리고 바람직하게 약 3% w/w 우유 지방을 포함하는 전체 지방 우유이다.

발명의 추가 구현예에서, 우유 또는 유제품은 최대 1.5% w/w 우유 지방을 포함한다. 이러한 우유 또는 유제품의 예는 일반적으로 0.7-2% w/w 우유 지방 그리고 바람직하게 약 1-1.5% w/w 우유 지방을 포함하는 세미-탈지 우유이다.

발명의 부가 구현예에서, 우유 또는 유제품은 최대 0.7% w/w 우유 지방을 포함한다. 이러한 우유 또는 유제품의 예는 일반적으로 0.1-0.7% w/w 우유 지방 그리고 바람직하게 약 0.3-0.6% w/w, 예를 들면 약 0.5% w/w 우유 지방을 포함하는 탈지 우유이다.

발명의 바람직한 구현예에서, 우유 또는 유제품은 최대 0.1% w/w 우유 지방을 포함한다. 이러한 우유 또는 유제품의 예는 0.05-0.1% w/w 범위의 지방 농도를 갖는 탈지 우유이다.

발명의 바람직한 구현예에서, 우유 또는 유제품은 2.5-4.5% w/w 카제인, 0.25-1% w/w 우유 혈청 단백질, 그리고 0.01-3% 우유 지방을 포함한다. 본 발명의 더욱 바람직한 구현예에서, 우유 또는 유제품은 2.5-4.5% w/w 카제인, 0.25-1% w/w 우유 혈청 단백질, 그리고 0.01-0.1% 우유 지방을 포함한다.

우유 또는 유제품은 보통 물을 포함하고, 예를 들면 최소한 60% (w/w) 물, 바람직하게는 최소한 70% (w/w) 물, 그리고 더욱 바람직하게는 최소한 80% (w/w) 물을 포함할 수 있다. 예를 들면 우유 또는 유제품은 최소한 85% (w/w) 물, 바람직하게는 최소한 87.5% (w/w) 물, 그리고 더욱 바람직하게는 최소한 90% (w/w) 물을 포함할 수 있다.

상기 우유 또는 유제품은 추가적으로 여기 언급된 임의의 첨가제들을 포함한다.

발명의 부가적인 태양은 우유 파생물을 긴 유통기한을 갖는 우유 또는 유제품으로 전환하기 위한 우유 가공 공장에 관한 것으로, 상기 공장은

- 우유 파생물에서 미생물을 제거하게 하는 물리적 분리 섹션

- 상기 물리적 분리 섹션과 유체 연결되는 HT 처리 섹션, 상기 HT 처리 섹션은 물리적 분리 섹션의 액체 제품을 최대 200 밀리초 동안 140-180℃ 범위의 온도로 가열하게 하고, 그리고 나서 상기 액체 제품을 냉각하고,

- 우유 가공 공장의 제품 포장을 위한 HT-처리 섹션과 유체 연결되는 포장 섹션을 포함한다.

본 발명의 문맥에서, 용어 “유체 연결(fluid communication)”은 액체가 한 섹션에서 다른 섹션으로 이동할 수 있도록 유체 연결에서 정렬되는 섹션을 의미한다. 이것은 일반적으로 파이프, 그리고 펌프 및/또는 밸브를 갖는 공장의 관련 섹션을 서로 연결하여 구현된다.

상기 우유 가공 공장은 본 발명의 방법을 구현하는 데 적합하다.

상기 물리적 분리 섹션은 예를 들면 여기 설명된 하나 이상의 미세 여과 시스템을 포함할 수 있고, 선택적으로 또는 부가적으로 여기 설명된 하나 이상의 원심제균기를 포함할 수 있다.

상기 HT-처리 섹션은 여기 설명된 하나 이상의 HT 처리 시스템을 포함할 수 있고, 상기 포장 섹션은 일반적으로 상업적으로 이용할 수 있는 포장 또는 충전 시스템을 포함할 수 있다.

위에 언급된 상기 섹션과 더불어, 우유 가공 공장은 펌프, 밸브, 배관, 균질기 등을 포함할 수 있고 이것들은 기술 분야의 당업자에게 잘 알려진 유닛이고, 또한 상업적으로 이용가능하다.

발명의 다른 예는 우유 또는 유제품의 가열 냄새(cooked flavour)를 줄이기 위한 미생물의 물리적 분리와 우유 파생물의 HT 처리 결합의 용도에 관한 것이다.

본 발명의 모범적인 구현예는 같은 맛, 냄새 그리고 낮은 저온 살균된 신선한 제품에 해당하는 외관을 가진 ESL 우유 또는 유제품에 관한 것이다. 본 발명의 일 모범적인 구현에서, 상기 발명은 열처리된 제품의 화학적, 물리적, 그리고 관능적 변화를 최소화하기 위해 고온(110-150℃)에서 짧은 유지 시간(0.1초 이하)에서 APV-IIS 열처리를 사용한 ESL 우유 또는 우유 파생 제품(유제품) 생산을 위한 공정을 제공한다.

본 발명의 두번째 모범적인 구현예에서, 상기 발명은 열처리된 제품의 화학적, 물리적, 그리고 관능적 변화를 최소화하기 위해 미세여과 또는 낮은 저온 살균 단계와 결합된 고온(110℃)에서 0.1초 이하의 유지 시간에서 APV-IIS 열처리를 사용한 ESL 우유 또는 우유 파생 제품 생산을 위한 공정을 제공한다.

본 발명의 첫번째 모범적인 구현예에서, 상기 발명은 a) 20일에서 6개월 범위의 유통기한, 그리고, b) 최대 30mg/ml 농도의 락툴로오스 및/또는, c) 최대 40 mg/l 농도의 프로신(furosine) 및/또는 d) 최대 15 mg/l 농도의 2-헵타논 및/또는 e) 최대 25 mg/l 농도의 2-노나논(nonanone)으로 특징되는 연장된 유통기한(ESL)을 가지는 우유 또는 유제품을 제공한다.

일 모범적인 태양에서, 우유 또는 유제품은 단지 35℃ 이하의 온도에서 저장될 때, 4개월에서 6개월 범위의 유통기한을 가질 수 있다.

두번째 모범적인 태양에서, 우유 또는 유제품은 단지 8℃ 이하의 온도에서 저장될 때, 20일에서 60일 범위의 유통기한을 가질 수 있다.

세번째 모범적인 태양에서, 우유 또는 유제품은 최대 90 밀리초, 더욱 바람직하게는 25와 75 밀리초 사이의 유지 시간 동안 140-160℃, 바람직하게 150℃ 온도에서 직접 증기 분사와 함께 우유 또는 우유 파생 제품을 가열하여 구성되는 열 처리 과정에 의해 생산된다.

네번째 모범적인 태양에서, 우유 또는 유제품은 열처리 공정에 의해 생산되고, 상기 열처리 공정은 a) 미세여과, 또는 b) 저온 살균 또는 c) 원심제균 또는 이들의 조합으로 구성된 전처리에 의해 수행된다.

모범적인 구현예에서, 상기 발명은 90 밀리초 이하, 더욱 바람직하게 25와 75 밀리초 사이의 유지시간에서 140-160℃, 바람직하게 150℃ 온도에서 우유 또는 유제품을 직접 증기 분사하여 처리하는 단계로 구성된 열-처리 공정에 의해 우유 또는 유제품을 생산하는 방법에 관한 것이다.

이러한 모범적인 구현예에 따른 상기 방법은 열 처리 공정에 의해 생산되고, 상기 열처리 공정은 a) 미세여과, 또는 b) 저온 살균 또는 c) 원심제균 또는 이들의 조합으로 구성된 전처리에 의해 수행된다.

세번째 모범적인 구현예에서, 상기 발명은 90 밀리초 이하, 더욱 바람직하게 25와 75 밀리초 사이의 유지시간에서 140-160℃, 바람직하게 150℃ 온도에서 우유 또는 유제품을 생산하기 위해 직접 증기 분사로 구성된 열 처리 공정의 용도에 관한 것이다.

이러한 세번째 모범적인 구현예에 따른 용도는 열 처리 공정을 사용하고, 상기 열 처리 공정은 a) 미세여과, 또는 b) 저온 살균 또는 c) 원심제균 또는 이들의 조합으로 구성된 전처리에 의해 수행된다.

본 발명의 모범적인 태양은 연장된 유통기한을 갖는 우유 또는 유제품을 제공하고, 상기 제품은 멸균되거나 또는 적어도 충분히 감소된 미생물 농도(살아있는 포자 수)를 가지면서, 생 우유의 영양적 그리고 관능 특성의 대부분을 보유한다.

ESL 제품의 개선된 특성은 첨가제(예를 들어, 상한 우유 억제제)의 사용없이 획득되고 방사선 살균의 사용에 의존하지 않는다. 본 발명의 모범적인 일 구현예에서 따라, 상기 우유 또는 유제품은 신선한 우유의 바람직한 맛은 보유하면서, 제조 후 6개월까지 소비될 수 있는 UHT 우유의 유통기한에 비교해도 좋을 만큼 연장된 유통기한을 가진다. 다른 모범적인 구현예에 따라, 상기 우유 또는 유제품은 신선한 우유의 바람직한 맛은 보유하면서, 20일과 60일 사이의 연장된 유통기한을 갖는다.

건강한 젖소에서 분비된 우유는 기본적으로 살균되나, 젖통의 외관과 내관, 토양, 침구, 거름, 젖짜기 장비 그리고 저장 탱크를 포함한 다양한 소스(sources)로부터 우유에 박테리아의 유입은 일반적으로 피할 수 있다. 그럼에도 저온살균된 우유 법령(PMO) 표준에 따라, 개인 생산자를 위한 A등급 생 우유의 총 세균수(TBC)는 100,000 cfu/ml을 초과해서는 안되고(FDA, 2001, 등급 "A"저온 살균 우유 법령. U.S. Dept. of Health and Human Services, Public Health Service. Publication No. 229. Washington, DC), 세균수에 대한 이상적인 사양은 7500 미만이다. 저온살균 후에, 추천되는 세균 수는 20,000 cfu/ml를 초과해서는 안된다. UHT 가공 후에, 예를 들면 149℃에서 3초간, 표준 플레이트 카운트 시험으로 측정된 바와 같이, 미생물/포자는 생존할 없다(GiINs et al., J Dairy Sci.1985 2875-9).

본 발명의 우유 또는 유제품의 연장된 유통기한은 살아있는 미생물의 낮은 잔류 수준에 기인한다. 가공 및 포장 후(무균 조건하에서)에 즉시 측정될 때, 상기 제품은 콜로니 형성 단위/밀리리터(cfu/ml)로 측정되는 살아있는 포자 수, 최대 1,000 cfu/ml, 더욱 바람직하게는 500 cfu/ml, 100 cfu/ml, 50 cfu/ml, 10 cfu/ml, 1 cfu/ml 또는 < 1 cfu/ml를 가진다. 바람직하게는 상기 제품은 0 과 1,000 cfu/ ml 사이, 더욱 바람직하게는 0 과 100 cfu/ml 사이, 0 과 50 cfu/ml 사이, 또는 0 과 10 cfu/ml 사이의 살아있는 포자 수를 가진다.

본 발명의 바람직한 구현예에서, 상기 우유 또는 유제품은 0 cfu/ml을 포함한다.

우유 또는 유제품의 살아있는 포자 수를 결정하는 적당한 방법은 선행기술에 알려져 있다: 예를 들면, Marth, E. H., ed. 1978에 의해 설명된 표준 플레이트 카운트 시험이 낙농제품 검사의 표준 방법이다(Am. Publ. Health Assoc, Washington, DC.). 표준 방법에 따르면, 우유 샘플은 우유 아가 미디엄(Oxoid) 위에 도말되고, 콜로니는 30℃에서 3일 배양후에 카운트된다.(Health protection agency (2004), 30 ℃에서 플레이트 카운트 시험. 국립 표준 방법 D2 IISue 3, www.hpa- standardmethods.orq.uk/pdf sops. Asp.). 선택적으로, 포자 수는 명시야 현미기술(bright-field microscopy)과 토마 계수반 방법(Thoma counting chamber procedures)을 이용하여 직접적인 현미경을 이용한 카운트에 의해 결정될 수 있다.

우유의 열 가공 동안 발생하는 대부분의 휘발성 화합물은 우유내에 가열되거나, 오래되거나 그리고 유황 노트(sulfurous notes) 와 관련되었고 이는 대부분의 소비자에 의해 풍미 상실로 간주된다. 열처리는 생 우유에서 거의 검출되지 않는 알데히드, 메틸 케톤, 그리고 다양한 황 화합물 같은 풍미상실 화합물을 유발하는 제 2형 반응의 직접적인 원인으로 알려져 있다.

생 우유에서 검출되는 총 케톤의 레벨(각각 1%와 3% 생 우유 kg당 총 케톤 약 6 마이크로그램과 11 마이크로그램)과 저온 살균 우유가 크게 다른 것은 아니지만, UHT 우유(각각 1%와 3% UHT 우유 kg당 총 케톤 약 78 마이크로그램과 120 마이크로그램) 만큼 12배 정도로 증가할 수 있다. 주요 케톤 제공자는 2-헵타논(heptanone)과 2-노나논(nonanone)이고, 이들의 농도는 생우유와 저온살균된 샘플보다 UHT 우유에서 각각 34배와 52배 이상이다. 이들 레벨은 각각 1%와 3% UHT 우유 kg당 2-헵타논 약 22 마이크로그램과 34 마이크로그램 그리고 각각 1%와 3% UHT 우유 kg당 2-노나논 약 35 마이크로그램과 53 마이크로그램에 상응한다. 상기 다른 제공자는 2,3-부탄디온(butanedione), 2-펜타논(pentanone) 그리고 2-언디카논(undecanone)이다.

방향 효과(aroma impact)는 농도 뿐만 아니라 관능 역치에 의존하므로, 악취 활동 가치(OAV = 농도/관능 역치(sensory threshold))가 고려되어야 한다. 계산된 악취 활동 가치는 2,3-부탄디온, 2-헵타논, 2-노나논, 2-메틸프로파날(methylpropanal), 3-메틸부타날(methylbutanal), 노나날(nonanal), 디카날(decanal) 그리고 디메틸 설파이드가 UHT우유의 풍미상실에 중요한 제공자라는 것을 보여준다.

본 발명의 일부 모범적인 구현예에서, 생/저온 살균 우유의 자연 관능 특성은 상기 제품에서 휘발성의 풍미 상실 화합물의 낮은 수준으로 인해, 본 발명의 ESL 우유 또는 유제품에서 보존된다. 특별히, 가공 및 포장(무균 조건하에서) 즉시 얻어진 상기 우유 제품은 1% 지방 (또는 3% 지방) 우유의 kg 당 총 케톤 밀리그램 단위에서 측정된 검출할 수 있는 총 케톤 레벨 최대 60 (100), 더욱 바람직하게는 최대 50 (80), 40 (60), 30 (40), 20 (20) 그리고 10 (10) 밀리그램 총 케톤을 포함한다. 바람직하게, 1% 지방(또는 3% 지방) 우유의 kg 당 총 케톤 밀리그램 단위에서 측정된 검출할 수 있는 총 케톤 레벨은 6 - 60 (8 - 100), 더욱 바람직하게는 6 - 50 (8 - 80), 6 - 40 (8 - 60), 6 - 30 (8 - 40), 6 - 20 (8 - 20) 또는 6 - 10 (8 - 10) 밀리그램 총 케톤 사이의 범위내에 있다.

본 발명의 일부 모범적인 구현예에서, 가공 및 포장(무균 조건하에서) 즉시 얻어진 상기 우유 제품은 1% 지방(또는 3% 지방) 우유의 kg 당 총 2-헵타논 밀리그램 단위에서 측정된 검출할 수 있는 2-헵타논 레벨 최대 15 (25), 더욱 바람직하게는 최대 10 (20), 7 (15), 5 (10) 또는 2 (5) 밀리그램 2-헵타논을 포함한다. 바람직하게, 1% 지방(또는 3% 지방) 우유의 kg 당 총 2-헵타논 밀리그램 단위에서 측정된 검출할 수 있는 2-헵타논 레벨은 1 - 15 (1 - 25), 더욱 바람직하게는 1 - 10 (1 - 20), 1 - 7 (1 - 15), 1 - 5 (1 - 10) 또는 1 - 3 (1 - 5) 밀리그램 2-헵타논 사이의 범위내에 있다.

본 발명의 일부 모범적인 구현예에서, 가공 및 포장(무균 조건하에서) 즉시 얻어진 상기 우유 제품은 1% (또는 3%) 우유의 kg 당 총 2-노나논 밀리그램 단위에서 측정된 검출할 수 있는 2-노나논 레벨 최대 25 (40), 더욱 바람직하게는 최대 20 (30), 15 (25), 10 (15) 또는 5 (10) 밀리그램 2-노나논을 포함한다. 바람직하게, 1% 지방(또는 3% 지방) 우유의 kg 당 2-노나논 밀리그램 단위에서 측정된 검출할 수 있는 2-노나논 레벨은 0.2 - 25 (0.2 - 40), 더욱 바람직하게는 0.2 - 20 (0.2 - 30), 0.2 - 15 (0.2 - 25), 0.2 - 10 (0.2 - 15) 또는 0.2 - 5 (0.2 - 10) 밀리그램 2-노나논 사이의 범위내에 있다.

가스 크로마토그래피와 결합된 상부 고체-상 미세추출(Headspace solid-phase microextraction, HSSPME)은 낙농 식품에 휘발성 구성 요소의 추출 및 정량 분석을 위한 빠르고 신뢰할 수있는 기술을 제공한다(P. A. Vazquez- Landaverde et al., 2005 J. Dairy Sci. 88:3764-3772). 예를 들어, 우유 휘발성 물질의 질량 스펙트럼은 5973 사중극자(quadrupole) 질량 분석기 검출기가 장착된 애질런트(Agilent) 6890 가스 크로마토그래프를 사용하여 얻을 수 있다(Agilent Technologies, Inc., Wilmington, DE). SPME 섬유는 35℃에서 3시간동안 40 ml의 호박 유리관에 우유 샘플 20g의 상부에 노출된 후 분열없는(splitless) 조건 하에서 5 분 동안 GC-질량 분광 사출 포트에 삽입된다. DB - 5 모세관 컬럼(30 mX 0.32 mm의 i.d.,, 1 미크론 필름 두께; J&W Scientific, Folsom, CA)은 색층 분리를 제공한다. 오븐 온도 프로그램은 8 분간 35℃에서 유지되고, 4℃/분의 속도로 150℃로 증가한 후, 20℃/분 속도로 230 ℃로 증가되고, 마지막으로, 20분간 230℃에서 유지된다. 인젝터, 검출기 전송 라인, 그리고 이온 소스의 온도는 각각 250, 280, 그리고 230 ℃이다. 70 eV 의 전압에서 전자 충격 이온화와 35-350의 m/z 범위는 4.51 스캔/초(scans/s )에서 수집된다. 계측기 제어 및 데이터 분석은 향상된 켐스테이션 소프트웨어(ChemStation software, Agilent Technologies, Inc.)를 사용하여 수행된다. 우유의 휘발성 화합물은 질량 스펙트럼과 진짜 화합물(authentic compounds)의 휘발성 물질의 보유 시간을 비교하여 확인할 수 있다.

우유의 열처리는 유청 단백질, 효소, 비타민의 변성, 저하, 불활성화를 유발하는 제 1형 반응의 원인이다. 메일라드(Maillard) 반응은 제 1 형 반응에 중요한 역할을 한다. 이 반응은 제품의 푸로신(frosine)(epsilon-N-2-furoylmethyl-L-lysine)와 락툴로오스(4-0-beta-galactopyranosyl-D-fructose) 레벨과 푸로신/락툴로오스 비율을 측정하여 모니터링할 수 있다. 저온 살균 우유의 푸로신 농도는 일반적으로 1.0 과 2.0 mg/liter 사이이고, 반면, UHT에서 레벨은 가열조건에 의존하나, 보통의 UHT에서 약 56 mg/liter 레벨로 보고된다. 보통 UHT의 락툴로오스 농도는 34-42 mg/ml 범위로 보고된다.

생/저온 살균 우유의 영양적 특성은 우유에서 푸로신 및/또는 락툴로오스의 낮은 수준으로 표시된 것처럼 본 발명의 일부 모범적인 구현예의 ESL 우유 또는 유제품에서 보존된다. 특히, 가공 및 포장(무균 조건하에서) 후에 즉시 얻어진 상기 우유 제품은 우유의 mg/liter 단위에서 측정된 검출할 수 있는 푸로신 레벨 최대 40 mg/liter, 더욱 바람직하게는 최대 30, 20, 10, 또는 5 mg/liter 을 포함할 수 있다. 바람직하게, 우유 제품의 리터당 푸로신 mg 단위에서 측정된 검출할 수 있는 푸로신 레벨은 0 - 30 mg/liter, 더욱 바람직하게는 0 - 20, 0 - 10, 또는 0 - 5 mg/liter 푸로신 사이의 범위 내에 있다.

선택적으로 우유 제품의 리터당 푸로신 mg 단위에서 측정된 푸로신 레벨은 0 - 100 mg/liter 사이, 바람직하게는 0 - 75 mg/liter, 그리고 더욱 바람직하게는 0 - 50 mg/liter사이의 범위 내에 있다.

마찬가지로, 가공 및 포장(무균 조건하에서) 후에 즉시 얻어진 상기 우유 제품은 우유의 mg/ml(밀리리터) 단위에서 측정된 검출할 수 있는 락툴로오스 레벨 최대 30 mg/ml, 더욱 바람직하게는 최대 20, 10, 5, 또는 2 mg/ml 을 포함한다. 바람직하게, 우유 제품의 ml 당 락툴로오스 mg 단위에서 측정된 검출할 수 있는 락툴로오스 레벨은 0 - 30 mg/ml 사이, 더욱 바람직하게는 0 - 20, 0 - 10, 0 - 5, 또는 0 - 2 mg/ml 락툴로오스 사이의 범위 내에 있다.

우유에 있는 지용성 비타민은 열처리에 의해 최소한의 영향을 받지만, 수용성 비타민은 부분적으로 파괴될 수 있다. 따라서 UHT 가공은 비타민 B를 10%로 엽산을 15%로, 그리고 비타민 C를 25%로 줄일 수 있다. 본 발명의 일부 모범적인 구현예의 ESL 우유는 생산 처리동안 20 % 미만으로 감소하는 비타민 C 함량을 가진다.

히드록시메틸푸르푸랄(HMF)은 열 손상 우유의 인식 마커이고, UHT 우유의 HMF의 레벨은 4 - 16 마이크로몰/리터 범위로 보고된다(Singh et al., Lait (1989) 69 (2) 131-136). 마찬가지로, 가공 및 포장(무균 조건하에서) 후에 즉시 얻어진 ESL 우유 또는 유제품은 우유의 1 micromol/L 단위에서 측정된 검출할 수 있는 HMF 레벨 최대 6 micromol/l, 더욱 바람직하게는 최대 5, 4, 3, 2 또는 1 micromol/L HMF 을 포함한다. 바람직하게, 우유 제품의 리터 당 HMF micromol 단위에서 측정된 검출할 수 있는 HMF 레벨은 0 - 6 micromol/l 사이, 더욱 바람직하게 0 - 5, 0 - 4, 0 - 3 또는 0 - 2 micromol/l 사이의 범위 내에 있다.

우유 또는 우유 파생 제품에 푸로신과 락툴로오스 레벨을 결정하는 방법이 선행기술에 알려져 있다: 전면 형광 분광 방법 뿐만 아니라, HPLC 또는 효소 어세이 둘다 Kulmyrzaev et al., 에 의해 설명되어 있다(2002 in Lait 82: 725-735). 우유에 HMF 레벨을 결정하는 방법은 Singh et al.,에 의해 설명되어 있다(Lait (1989) 69 (2) 131-136).

고온 열처리(예: 110, 120, 130, 140 또는 150℃ 또는 사이의 임의의 온도)와 0.1 초 미만의 극히 짧은 보유 시간(예: 0.02 초, 0.05 초, 0.09 초. 또는 사이의 임의의 시간)은 높은 세균 품질을 가진 ESL 우유를 생산하고, 표준 UHT 우유에 비해 화학 및 관능 변화를 줄인다. 이 우유는 매우 짧은 제품 - 증기 접촉 시간을 위해 고안된 상업 공장을 사용하여 직접 스팀 분사에 의해 생산 수 있다. 이러한 공장 하나는 APV 인스턴트 주입 시스템 (APV - HS)이다. 이러한 다른 공장 GEA NIRO Saniheat ™이다.

상기 설명된 방법의 모범적인 구현예(25와 80 msec 사이의 기간 동안 최소한 150 ℃ 온도에서 우유의 열처리에 의해 특징됨)에서, 우유 또는 유제품은 전 처리 단계의 대상이다. 이러한 전처리는 미세여과 단계, 낮은 저온 살균 단계, 또는 원심제균 단계, 또는 이들의 임의의 조합일 수 있고, APV-IIS-타입 처리 같은 상기 HT-처리 이전에 수행된다. 이러한 전처리 단계(미세여과, 및/또는 저온살균 및/또는 원심제균)는 HT-처리 이전에 우유 제품의 미생물 부하(포자 수를 포함)를 낮게 한다. 게다가 이러한 결합 처리는 처리가 더 관대하고 UHT 우유를 특징짓는 풍미 상실의 발생을 피하게 하므로 신선한 우유의 신선한 맛을 유지하면서 UHT 우유의 유통기한에 상당할만한 긴 유통기한을 가진 우유 제품을 제공한다.

전처리가 미세여과 단계를 채용하는데, 이것은 0.05-10 미크론 범위의 콜로이드성 및 정지 입자를 분리할 수 있는 낮은 트랜스멤브레인-압력 막 가공으로 수행될 수 있다. 전처리가 저온 살균 단계를 채용하는데, 이것은 15-30초 동안 71-74℃ 온도에서 가열하여 수행될 수 있다. 바람직하게는 이러한 저온 살균 단계는 고온 단시간(High Temperature Short Time, HTST) 저온 살균으로 알려져 있어, 15초 동안 72℃에서 실시된다.

상기 전처리가 원심제균 단계를 채용하는데, 이것은 우유에서 미생물을 분리하도록 디자인된 원심 분리기로 수행될 수 있다. 원심 분리에 적합한 장비는 한 단계 또는 두 단계 원심제균기를 포함한다(테트라 파크 유제품 가공 핸드북 2003 ISBN 91-631-3427-6). 세균과 특히 세균 내열성 포자는 우유보다 높은 밀도를 가진다.

본 발명의 공정은 임의의 우유 파생품 즉, "스타팅 재료(starting material) "를 살균하는데 사용될 수 있다. 발명의 구현예에서, 상기 스타팅 원료는 신선한 전체 우유 또는 탈지 우유가 바람직하다. 발명의 다른 구현예에서 스타팅 재료는 젖소의 우유가 바람직하고, 바람직하게는 pH 6.4-6.8 그리고 적정산도는 0.13 - 0.15%이다.

발명의 일부 구현예에서, 적어도 미세여과와 HT-처리 단계의 조합에 의해 생산되는 상기 결과의 우유 제품은 연장된 유통기한을 가지고, 낮은 저온 살균된, 신선한 제품에 상응하는 것과 상당히 같은 맛, 냄새가 나고, 외관을 가진다. Saniheat ™ 처리 또는 IIS-처리된 제품은 아래의 하나 이상에 의해 특징된다:

1. 연장된 유통기한, 그리고

2. 낮은 저온 살균된, 신선한 제품에 상응하는 같은 맛, 냄새, 외관 그리고 바람직하게

3. 유청 단백질 변성의 낮은 정도.

4. 낮은 히드록시메틸푸르푸랄 농도.

5. 낮은 락툴로오스 농도.

6. 낮은 메일라드 반응 제품 농도.

7. 메일라드 반응에 의한 라이신의 손실 감소

아래, 발명의 추가 모범적인 구현예가 설명되어 있다.

모범적인 구현예 1: 다음에 의해 특징되는 연장된 유통기한(ESL)을 가진 우유 또는 유제품

a. 20일에서 6개월 범위의 유통기한, 그리고

b. 최대 30 mg/ml의 락툴로오스 농도 및/또는

c. 최대 40 mg/l 의 푸로신 농도 및/또는

d. 최대 15 mg/l 의 2-헵타논 농도 및/또는

e. 최대 25 mg/l의 2-노나논 농도

모범적인 구현예 2 : 35℃ 이하의 온도에서 저장될 때, 유통기한은 4에서 6 개월 범위인 모범적인 구현예 1의 우유 또는 유제품

모범적인 구현예 3 : 8℃ 이하의 온도에서 저장될 때, 유통기한은 20일에서 60일 범위인 모범적인 구현예 1의 우유 또는 유제품

모범적인 구현예 4 : 최대 10 cfu/ml의 포자 농도를 가지는 모범적인 구현예 1의 우유 또는 유제품

모범적인 구현예 5 : 최대 1000 cfu/ml 의 포자 농도를 가지는 모범적인 구현예 2의 우유 또는 유제품

모범적인 구현예 6 : 최대 6 micromol/liter 의 HMF 농도를 가지는 모범적인 구현예 1의 우유 또는 유제품

모범적인 구현예 7 : 최대 90 밀리초, 더욱 바람직하게는 25와 75 밀리초 사이의 보유 시간 동안, 140-160℃, 바람직하게는 150℃의 온도에서 직접 증기 분사로 우유 또는 우유-파생 제품을 가열하여 구성하는 열처리 공정에 의해 생산되는 모범적인 구현예 1-6의 임의의 우유 또는 유제품

모범적인 구현예 8 : 모범적인 구현예 7의 우유 또는 유제품, 상기 열처리 공정은 a. 미세여과 또는 b. 저온살균 또는 c. 원심제균 또는 이들의 조합으로 구성된 전처리에 의해 수행된다.

모범적인 구현예 9 : 모범적인 구현예 8의 우유 또는 유제품, 상기 미세여과는 0.87 μm 이하의 구멍 크기를 갖는 막-필터에서 채용된다.

모범적인 구현예 10 : 모범적인 구현예 8의 우유 또는 유제품, 상기 저온살균은 15초 동안 72℃로 가열하여 구성된다.

모범적인 구현예 11 : 모범적인 구현예 7 또는 8의 우유 또는 유제품, 상기 증기는 불타지 않는 소재, 바람직하게는 세라믹 소재로 구성된 내부 표면으로 구성된 챔버에 주입된다.

모범적인 구현예 12 : 90 밀리초 이하, 더욱 바람직하게는 25와 75 밀리초 사이의 보유 시간으로 140에서 160℃, 바람직하게는 150℃의 온도에서 직접 증기 분사로 우유 또는 유제품을 처리하는 단계로 구성된 열처리 공정에 의한 모범적인 구현예 1-6의 임의의 우유 또는 유제품을 제조하는 방법

모범적인 구현예 13 : 모범적인 실시예 구현에 따른 우유 또는 유제품의 제조방법, 상기 열처리 공정은 a. 미세여과 또는 b. 저온살균 또는 c. 원심제균 또는 이들의 조합으로 구성된 전처리에 의해 수행된다.

모범적인 구현예 14 : 모범적인 구현예 1-6의 임의의 우유 또는 유제품을 제조하기 위하여 90 밀리초 이하, 더욱 바람직하게는 25와 7 밀리초 사이의 보유 시간으로 140에서 160℃에서, 바람직하게는 150℃의 온도에서 직접 증기 분사로 구성된 열처리 공정의 용도.

모범적인 구현예 15 : 모범적인 구현예 14에 따른 용도, 상기 열처리 공정은 a. 미세여과 또는 b. 저온살균 또는 c. 원심제균 또는 이들의 조합으로 구성된 전처리에 의해 수행된다.

실시예들

실시예 1: 본 발명의 우유 생산

본 발명에 따른 긴 유통 기한 우유는 도1의 플로우 다이어그램을 참조하여, 다음과 같은 가공 단계에 따라 낙농가로부터 24 시간 이내에 수집되어 생산되었다.

단계 1: 생(저온 살균되지 않은)우유는 5℃에서 수집되고 저장되었다.

단계 2: 단계 1의 생 우유는 플레이트 열 교환기를 사용하여 50-60℃로 예열된 후, 크림 프랙션과 탈지 우유 프랙션을 생산하기 위해서 표준 유제품 원심분리기를 이용하여 원심분리되었다.

단계 3: 단계 2의 상기 크림 프랙션은 직접 스팀 주입을 사용하여 주입 장치(APV)에서 4초간 143℃로 가열하는 것으로 구성된 UHT 처리에 의해 살균되었고, 이후 20℃로 냉각했다.

단계 4: 단계 2의 탈지 우유는 접선(tangential) 미세여과를 위해 이소플럭스(isoflux) 세라믹 관형 막(아래 사양)을 사용하여 미세여과 되었다. 상기 농축물의 재순환 흐름율(흐름속도)은 약 116-126리터/시간으로 설정되고, 투과액 흐름은 여과된 탈지 우유의 시간당 117-128 리터였다. 상기 투과액은 살균 용기에 수집되었다.

단계 5: 단계 4의 투과액 (미세 여과된 탈지 우유)은 15 초(낮은 열 저온 살균)간 72℃의 온도로 예열되었고, 다음으로 단계 6의 어느 하나에 따라 처리되었다.

단계 6: 단계 5의 예열 제품은 GEA/NIRO에 의해 제조된 관대한 증기 분사 장치(LSI)를 사용하여 직접 스팀 분사에 의해 0.09 초의 보유 시간 동안 150℃에서 살균되었고 그리고 70-72℃로 순간 냉각되었다.

단계 7: 우유 샘플은 1.5 %(w/w) 지방의 최종 지방 농도를 가진 우유를 생산하기 위하여 단계 7의 상기 열처리된 탈지-우유 제품으로 혼합된 단계 3의 UHT 크림 프랙션을 구성하여 준비되었다.

단계 8: 지방 농도 1.5% 인 단계 7의 상기 제품은 200rpm, 50bar에서 균질화되었다.

단계 9: 상기 단계 8의 제품은 5℃의 포장온도로 냉각되고, 살균된 용기에 무균으로 포장되고, 밀봉되었다.

단계 10: 상기 포장된 단계 9의 우유 제품은 5℃에서 저장되었다.

이소플럭스(Isoflux) 세라믹 관형 막: 1020 mm 길이 및 0.8 마이크로미터의 구멍 크기를 가진 39 채널로 구성되며, 분리 층의 두께는 필터의 유입구에서 유출구로 감소하며, 이는 필터를 따라 투과액의 흐름을 가능하게 한다. 상기 필터(36)는 하우징 필터에 병렬로 장착되어 있다. 상기 카터(carter)는 탈지 우유가 여과되는 하나의 유입구와 투과액을 위한 두개의 유출구가 제공된다. 상기 카터는 막 필터 위에 탈지 우유의 접선 순환을 보장하는 펌프가 제공된다. 상기 농축물들은 탈지 우유가 처리되도록 뒤에 순환한다. 필터와 카터는 Tami (독일)에 의해 제공된다.

실시예 2: 선행기술 우유의 생산

선행기술 우유는 단계 4(미세여과)가 생략된 것을 제외하고 실시예 1에 따라 생산되었으며, 단계 2의 탈지 우유는 단계 5로 바로 공급되었다.

실시예 3: 분석 방법

분석 A: 관능 테스트

관능 프로필이나 QDA, 양적 설명 분석은 제품의 관능 특성 뿐만 아니라 속성의 강도에 대한 설명이다. 이는 인지되는 순서에 따라 일반적으로, 속성의 목록과 각 속성에 대한 강도 값을 포함하는 확립된 방법이다. 관능 프로필은 우유와 우유 제품의 관능 분석과 관련된 ISO 13299:2003와 ISO 22935-1:2009, ISO 22935-2:2009, 및 ISO 22935-3:200에 설명되어 있다.

샘플/샘플의 질

테스트를 실시할 수 있도록 테스트를 하기 전에 사용 가능한 훈련 샘플이 있어야 한다. 실제 테스트를 위해, 각 샘플의 충분한 양이 있어야 한다. 또한 이것들은 대표적인 품질이어햐 한다.

하나의 세션 동안 평가될 수 있는 샘플의 수는 샘플의 특성과 평가되어야 하는 속성의 양에 따라 달라진다. 단지 몇몇 특성이 평가되는 경우, 더 많은 샘플이 테스트에 포함될 수 있고 그 반대도 같다. 일반적으로 최대 열개의 샘플이 하나의 세션에서 평가된다.

패널 리더:

패널 리더는 패널을 훈련시키고, 테스트의 디자인과 성능을 담당하고 있다. 패널 리더의 요구 사항은 ISO 13300-1:2006에 설명되어 있다.

평가자:

패널에서 평가자는 낮은 농도에서 맛을 감지하는 능력 때문에 선택된다. 모집 과정은 ISO 8586-1:1993에 설명되어 있다. 그들은 이러한 케이스(case) 우유에서 제품의 특정 유형에 대해 훈련을 받는다. 관능 프로필 테스트 전에 패널은 평가될 제품과 속성을 여러 번 훈련한다. 훈련의 목표는 등급(scale)을 이용하는 균일한 방법을 얻고, 등급의 의미를 이해하는 것이다.

각 테스트에 대해 6-12 평가자의 패널이 제품을 평가하는 데 사용된다.

평가 룸:

훈련 및 테스트가 수행되는 룸은 ISO 8589:2007에 명시된 요구 사항을 충족해야 한다.

샘플 제시:

샘플은 게재 순서는 무작위로, 3개의 숫자 코드(three-digit code)와 함께 블라인드 제공된다. 샘플은 뚜껑이 있는 작은 플라스틱 포트(pot)에 제공된다("Aseptisk provburk" 100 ml from www.kemikalia.se art. no. 165555).

등급 및 훈련 세션:

고정된 엔드 포인트(end points) 을 가진 지속적인 선형 등급이 사용된다. 엔드 포인트는 속성이 “전혀없는” = 0, 각각 속성의 강도가 "매우, 매우 강력한 =10으로 설명된다. 각 평가자의 작업은 각각의 속성의 강도를 나타내는 등급을 표시하는 것이다. 끓인/가열된 냄새에 대해, 패널은 낮은 저온 살균 우유(72℃/15 초, 1.5 %의 지방)는 값 0, ESL 우유(직접 스팀 분사 127℃/2 초, 1.5 % 지방) 2.5 그리고 UHT(직접 스팀 분사 143℃/6초, 1.5 % 지방) 7.5 등급에 동의했다. 수는 테스트 동안 평가자에게 보여주지 않는다.

훈련기간 동안 평가자들은 속성을 식별하는 방법과 외관, 냄새, 맛 등에 의해 속성을 평가하는 방법에 대해서 배운다. 그들은 각 속성을 평가하는 일반적인 방법, 예를 들면 ESL에 대한 끓인 풍미가 2.5등급, 을 확립할 것이다. 하나 이상의 개별 평가는 시험을 수행하는 각 평가자의 능력을 평가하기 위해 훈련 기간 동안 또한 행해진다.

테스트:

각 세션은 패널의 훈련/검토를 시작한다. 낮은 저온 살균 우유(72℃/15 초, 1.5 % 지방), ESL 우유(직접 스팀 분사 127℃/2초, 1.5 % 지방)과 UHT(직접 스팀 분사 143℃/6초1.5 % 지방), 세 알려진 샘플이 먼저 사용되고, 이들은 등급에서 특정한 순위를 가진다. 그 후, 패널은 하나 또는 두 개의 알려지지 않은 샘플을 얻고, 합의를 통해 등급을 어디에 놓을지를 결정한다(패널의 교정).

패널은 평가할 샘플의 수와 필요로 하는 다른 정보에 대해 알아야 한다. FIZZ 소프트웨어가 평가에 사용된다. 테스트 동안 한 번에 한 샘플이 평가자에게 제공된다. 패널의 작업은 제품을 보고 느끼고 냄새맛고 맛보고 나서, 각 속성에 대한 등급을 표시하는 것이다. 평가자는 각 샘플에 대해 코멘트를 쓰는 것 또한 가능하다. 그들은 속성과 샘플 사이에 물로 입을 씻어야 한다.

분석 A에 대한 참조:

ISO 22935-1:2009, ISO 22935-2:2009, 및 ISO 22935-3:2009는 우유 및 우유 제품의 관능 분석과 관련된다.

ISO 13299:2003 관능 분석-방법론 -- 관능 프로필 확립을 위한 일반 안내

ISO 13300-1:2006 관능 분석 -- 관능 평가 실험의 직원에 대한 일반 안내 -- 파트 1: 직원 책임

ISO 8586-1:1993 관능 분석 -- 평가자 선택, 훈련 및 모니터링을 위한 일반 안내 -- 파트 1: 선택된 평가자

ISO 8589:2007 관능 분석 -- 테스트 룸 디자인을 위한 일반 안내

Stone, H and Sidel, J. L (2004) 관능 평가 실습. Tragon Corporation, California, ISBN0-12-672690-6

분석 B -입자 크기 분포

우유 샘플의 입자 크기는 보통의 입자 직경이 볼륨에 의해 평균 직경에 대해 측정되는 Mastersizer 2000 프로그램을 운영하는 말번 장치(Malvern apparatus)를 사용하여 결정된다.

분석 C: 변성된 베타- 락토글로불린

가공되지 않은 우유 제품의 베타-락토글로불린의 변성의 정도의 결정은 가공되지 않은 우유 파생 샘플과 가공된 우유 제품의 샘플을 필요로 한다. 각 샘플은 ISO 13875:2005(E)에 따라 분석되고, "액체 우유”-샘플내에 산성의 수용성 베타-락토글로불린 양을 결정하는 “산성-수용성 베타 락토글로불린 농도의 결정”- mg/L 샘플 단위로 표현됨.

우유 제품의 베타-락토글로불린의 변성의 정도(DD)는 수식을 통해 계산된다 :

DD = 100 %*(BLGr - BLGh)/BLGr

여기서:

DD는 베타-락토글로불린의 변성의 정도(DD)이다.

BLGr는 처리되지 않은 우유 파생물에 베타-락토글로불린의 농도(mg/L)이다.

BLGh은 변성의 정도와 관련된 가공된 우유 제품의 베타-락토글로불린의 농도(mg/L)이다.

분석 D: 락툴로오스 결정:

우유 샘플에 락툴로오스 농도는 표준에 대한 국제기구, 주어진 게시번호 No: ISO 11285:2004(E); IDF 175: 2004 (E)에 의해 정의된 효소 분석에 의해 측정된다.

분석 E: HPLC 에 의한 히드록시 메틸 푸르푸랄 ( HMF ) 정량화

우유 샘플에서 HMF의 농도 뿐만 아니라 HMF와 그것의 전구물질의 농도는 다음 프로토콜에 따라, HMF 표준 세트와 함께 동시에 측정된다.

HMF 기준 : 1-60 microM 히드록시 메틸 푸르푸랄(HMF) 수용액은 밀리 Q 물에서 HMF 표준 수용액 0.5 mM과 1.2 mM로 준비된다.

분석될 우유 샘플의 준비: 9 % (중량/부피) 수용액은 우유 샘플로부터 준비되고 상기 용액은 이후 최소한 1 시간 동안 섞어진다. 상기 수용액으로부터 10 ml 샘플은 채취되어, 50 ml 플라스크로 이동되고, 0.15 M 옥살산 5 ml이 "우유 HMF 샘플"을 제공하기 위해 추가된다.

샘플 전처리: 우유 HMF 샘플내에 HMF의 정량, 그리고 HMF와 그 전구물질은 각각 개별적으로 분석되고, 상기 샘플들은 이후 전 처리를 받는다:

1) 샘플내에 HMF 농도를 정량화 하기 전에 실온에서 "우유 HMF 샘플"은 60 분 동안 유지된다.

2) "우유 HMF 샘플"은 HMF 전구 물질을 HMF로 전환하기 위하여 뚜껑을 한 상태에서 60 분 동안 가열되고, 샘플내에 전구물질을 포함하는 HMF 농도를 정량화하기 전에 5℃로 냉각된다.

상기 샘플을 냉각 후, 40% TCA(trichloracetic acid) 5 ml 은 각각의 위의 전 처리된 샘플 뿐만 아니라, HMF 표준 및 블랭크 대조군 샘플에 추가되었고, 그 후 0.22 마이크로미터 필터를 통해 개별적으로 여과되고, 상기 여과액은 다음과 같이 HPLC 분석을 한다.

샘플 (20 microL 볼륨)은 Apex II ODS 5micrometer(vydac)를 갖춘 HPLC에 주입되고, 다음 그레이디언트(gradient)에서 용리액 A: H2O, 0.1% TFA 및 용리액 B: 90% 아세토니트릴(acetonitrile), 10 % H2O 및 0.1 % TFA 로 구성된 이동상으로 분리된다:

시간(min)	흐름(ml/min)	%A	%B	곡선(Curve)
0,01	1,00	100,0	0,0	6
2,00	1,00	100,0	0,0	6
10,00	1,00	93,0	7,0	6
11,00	1,00	100,0	0,0	6
15,00	1,00	100,0	0,0	6
16,00	0,00	100,0	0,0	6

HMF는 284 nm에서 검출되고, 각 샘플 크로마토그램에 대한 HMF 피크 면적은 HMF 표준의 피크 면적과 함께 결정된다. 이는 0.0을 통해 강제되는 교정 곡선의 기울기를 계산하는 데 사용된다.

샘플에 HMF은 다음과 같이 계산된다 :

HMF [microgram/100g] = (Samplepeakare * MW_HMF * V_Dissolvement)/(Slope* m_Sample)

여기서:

Samplepeakarea = 샘플 크로마토그램에서 HMF의 피크 면적

Slope = 교정 곡선의 기울기

m_Sample =샘플 양의 무게[g]

V_Dissolvement = 총 볼륨 용해, (10 ml.)

MW_HMF = 126.1 g/mol

분석 F- 푸로신 결정:

우유 샘플은 105℃에서 HCI 용액에서 하룻밤동안 가수분해되며; 그리고 가수분해 생성물의 하나의 부분 표본(aliquot)은 총 질소 함량을 결정하는 데 사용되었다; 그리고 다른 부분 표본은 푸로신을 분리하기 위해 C18 컬럼을 통해 통과된 후 HPLC-DAD에 의해 결정되고, 푸로신 표준에 대해 정량화되었다.

분석 G- 플라민 / 플라스미노젠 결정:

유로키나아제(urokinase)에 의한 플라스미노젠(plasminogen)의 활성화 후 우유 샘플 내의 플라스민의 활성 및 플라스민-파생 활성은 특이적인 비-형광 쿠마린 펩티드(coumarin peptide) N-숙시닐(succinyl)-L-알라닐(alanyl)-L-페닐알라닐(phenylalanyl)-L-리실(lysyl)-7-아미도(amido)-4-메틸(methyl) 쿠마린으로부터 플라스민에 의해 유출된 형광 제품 AMC(7-아미도-4-메틸 쿠마린)의 농도를 측정하여 결정된다[I].

플라스민과 플라스미노젠 분석은 Saint Denis et al. 에 의해 전에 설명된 대로 실시되었다[2]. 우유 샘플 중 1밀리리터는 카제인 미셀(casein micelles)에서 플라스민을 분리하기 위해 100 mmol/L Tris-HCI 버퍼 1 ml, pH 8.0, 8 mmol/L EACA 및 0.4 mol/L NaCI을 가지고 37℃에서 10 분간 사전 배양되었다.

이전에 플라스미노젠은 유로키나아제 용액(100 mmol/L Tris-HCI 버퍼 내 200 Ploug U/mL, pH 8.0 8 mmol/L EACA 및 0.4 mol/L NaCI) 1ml 존재하에서 우유 샘플 1ml을 37℃에서 60분간 배양하여 활성 플라스민으로 전환되었다[3, 4, 5]. 배양은 V- 바텀 미세투브(bottom microtube)에서 37℃ 에서 수행되었다.

상기 배양된 반응 혼합물은 2.0 mmol/L 200 마이크로리터 N-succinyl-L-alanyl-L-phenylalanyl-L-lysyl-7-amido-4-methyl coumarin(20% v/v dimethyl sulfoxyde 및 80% v/v 60 mmol/L Tris-HCI buffer, pH 8.0 0.25mol/L NaCI에 용해됨)로 혼합되어 준비된 우유 샘플 200 마이크로리터로 구성되었다. 37℃에서 온도를 안정화하기 위해 10분 사전 배양후에, 펩티드의 가수분해 속도는 샘플내에 플라스민 또는 플라스민 파생 활성에 의존하여, 5-90 분 간격 이상의 3 시간 지점에서, 배양기간 동안 방출된 AMC의 형광을 측정하여 결정되었다.

각 측정에 대해, 반응 혼합물의 100 마이크로리터는 효소 반응을 중지시키기 위하여 증류수 1 ml 및 정화 시약(Clarifying Reagent, 등록된 상표) 1 ml의 쿠벳에 혼합되었다. 이 단계는 우유 탁도의 간섭없이 직접 스펙트로플루오메트릭(spectrofluorometric) 측정 (ex = 370 nm, em = 440 nm)을 가능하게 했다.

플라스미노젠 농도는 유로키나아제에 의한 플라스미노젠의 활성 후에 총 플라스민 활성으로부터 기본 플라스민 활성을 빼서 계산되었다. 각각의 샘플은 중복으로 분석되었다. 배양 동안 형광 강도의 증가는 4시간까지 직선화되었다. 우유 샘플이 없는 유사한 반응 혼합물은 모든 실험에서 무시되었던 쿠마린 펩티드의 자발적인 가수분해를 결정하기 위한 대조군으로 사용되었다.

분석 G의 참고문헌

[1] Pierzchala P. A., A new fluorogenic substrate for plasmin, Biochem. J. 183(1979) 555-559.

[2] Saint-Denis T., Humbert G., Gaillard J. L., Enzymatic assays for native plasmin, plasminogen and plasminogen activators in bovine milk, J. Dairy Res. 68 (2001) 437-449.

[3] Korycka-Dahl M., Ribadeau-Dumas B., Chene N., Martal J., Plasmin activity in milk, J. Dairy Sci. 66 (1983) 704-711.

[4] Richardson B.C., Pearce K. N., The determination of plasmin in dairy products, N. Z. J. Dairy Sci. Technol. 16 (1981) 209-220. [5] RollemaH.S.,Visser S., Poll J. K., Spectrophotometric assay of plasmin and plasminogen in bovine milk, Milchwissenschaft 38 (1983) 214-217.

실시예 4: 비교 분석

실시예 1의 우유 제품(본 발명의 상기 우유)과 실시예 2의 우유 제품(선행기술 우유)는 상기 분석 A를 사용하여 가열 맛, 상기 분석 C를 사용하여 변성된 베타-락토글로불린에 대해 분석되었다.

결과는 도 3과 4에 제시되어 있다.

도 3에 묘사된 것과 같이, 가열 맛은 단독의 고온 처리 대상 샘플에 비해 고온 처리와 함께 미세여과 처리를 한 샘플에서 낮은 것으로 관능 평가에 의해 발견되었다. 표준 UHT 우유 제품에 가열 맛(직접 스팀 분사, 143℃/6초)은 다른 샘플에 비해 훨씬 강했다.

같은 라인을 따라, 도 4는 베타-락토글로불린 변성의 정도가 단독 고온처리 대상 샘플에 비해 고온 처리와 함께 미세여과처리를 한 샘플에서 놀라울 정도로 낮은 것을 보여준다. 표준 UHT 우유 제품의 베타-락토글로불린 변성(직접 스팀 분사, 143℃/6초)이 다른 샘플보다 훨씬 높았다.

Claims

a) 우유 파생물을 제공하고;
b) 상기 우유 파생물에서 물리적으로 미생물을 분리하여, 부분적으로 살균된 우유 파생물을 획득하고; 및
c) 상기 부분적으로 살균된 우유 파생물로 구성되는 제 1 조성물을 고온(HT)-처리에 노출하며, 상기 제 1 조성물은 140-180℃ 범위의 온도로 가열되고 최대 200 밀리초 동안 상기 온도 범위에서 유지되고 나서 마지막으로 냉각되는 것인 우유 또는 유제품의 제조방법.
제 1항에 있어서, 상기 고온(HT)-처리된 제 1 조성물을 포함하는 제 2 조성물을 포장하는 단계 d)를 더 포함하는 것인 우유 또는 유제품의 제조방법.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 단계 a)의 우유 파생물은 최대 60% w/w 우유 지방을 포함하는 것인 우유 또는 유제품의 제조방법.
제 1항 내지 제 3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 단계 a)의 우유 파생물은 최대 40% w/w 우유 지방을 포함하는 것인 우유 또는 유제품의 제조방법.
제 1항 내지 제 4항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 단계 a)의 우유 파생물은 최대 4% w/w 우유 지방을 포함하는 것인 우유 또는 유제품의 제조방법.
제 1항 내지 제 5항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 단계 a)의 우유 파생물은 최대 0.1% w/w 우유 지방을 포함하는 것인 우유 또는 유제품의 제조방법.
제 1항 내지 제 6항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 단계 a)의 우유 파생물은 젖당 감소 우유로 구성된 것인 우유 또는 유제품의 제조방법.
제 1항 내지 제 7항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 단계 a)의 우유 파생물은 하나 이상의 첨가제를 포함하는 것인 우유 또는 유제품의 제조방법.
제 1항 내지 제 8항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 단계 a)의 우유 파생물은 저온 살균된 것인 우유 또는 유제품의 제조방법.
제 1항 내지 제 9항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 단계 b)의 물리적 분리는 상기 우유 파생물의 원심제균을 포함하는 것인 우유 또는 유제품의 제조방법.
제 1항 내지 제 10항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 단계 b)의 물리적 분리는 상기 우유 파생물의 미세여과를 포함하는 것인 우유 또는 유제품의 제조방법.
제 1항 내지 제 11항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 단계 b)의 물리적 분리는 상기 우유 파생물의 원심제균과 미세여과를 포함하는 것인 우유 또는 유제품의 제조방법.
제 11항 또는 제 12항에 있어서, 상기 미세여과는 0.5-1.5 미크론 범위의 구멍 크기를 가지는 필터를 사용하여 수행되는 것인 우유 또는 유제품의 제조방법.
제 11항 내지 제 13항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 사용된 미세여과는 교차-흐름 미세필터(cross-flow microfilter)인 것인 우유 또는 유제품의 제조방법.
제 10항 또는 제 12항에 있어서, 상기 원심제균은 최소한 하나의 원심제균기의 사용을 포함하는 것인 우유 또는 유제품의 제조방법.
제 1항 내지 제 15항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 제 1 조성물은 하나 이상의 지질 원료를 포함하는 것인 우유 또는 유제품의 제조방법.
제 16항에 있어서, 상기 하나 이상의 지질 원료는 식물성 지방 및/또는 식물성 오일을 포함하는 것인 우유 또는 유제품의 제조방법.
제 17항에 있어서, 상기 식물성 오일은 해바라기 오일, 옥수수 오일, 참기름, 콩기름, 팜 오일, 아마씨 오일, 포도씨 오일, 유채 오일, 올리브 오일, 땅콩 오일 및 이들의 조합으로 구성된 그룹에서 선택된 하나 이상의 오일로 구성되는 것인 우유 또는 유제품의 제조방법.
제 17항에 있어서, 상기 식물성 지방은 팜 오일 기반의 식물성 지방, 팜 핵(kernel) 오일-기반의 식물성 지방, 땅콩 버터, 카카오 버터, 코코넛 버터, 및 이들의 조합으로 구성된 그룹에서 선택된 하나 이상의 지방으로 구성되는 것인 우유 또는 유제품의 제조방법.
제 17항에 있어서, 상기 하나 이상의 지질 원료는 우유 지방 원료로 구성되는 것인 우유 또는 유제품의 제조방법.
제 20항에 있어서, 상기 우유 지방 원료는 크림, 크림 더블, 무수 버터 지방, 유청 크림, 버터 오일, 버터 오일 프랙션(fraction) 및 이들의 조합으로 구성된 그룹에서 선택된 하나 이상의 지질 원료로 구성되는 것인 우유 또는 유제품의 제조방법.
제 17항 내지 제 21항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 하나 이상의 지질 원료는 2-200초 동안 70-100℃ 범위의 온도에서 열처리되는 것인 우유 또는 유제품의 제조방법.
제 17항 내지 제 22항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 하나 이상의 지질 원료는 10 밀리초-4초 동안 100-180 ℃ 범위의 온도에서 열 처리되는 것인 우유 또는 유제품의 제조방법.
제 1항 내지 제 23항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 단계 c)의 고온(HT)-온도 범위는 140-180℃, 그리고 바람직하게는 145-170℃, 그리고 더욱 바람직하게는 150-160℃ 인 것인 우유 또는 유제품의 제조방법.
제 1항 내지 제 24항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 제 1 조성물은 최대 200 밀리초, 바람직하게는 최대 150 밀리초, 그리고 더욱 바람직하게는 최대 100 밀리초 동안 고온(HT)-온도 범위에서 유지되는 것인 우유 또는 유제품의 제조방법.
제 1항 내지 제 25항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 제 1 조성물의 가열, 유지, 냉각을 포함한 고온(HT)-처리 기간은 최대 500 밀리초, 바람직하게는 최대 300 밀리초, 그리고 더욱 바람직하게는 최대 200 밀리초, 최대 150 밀리초인 것인 우유 또는 유제품의 제조방법.
제 1항 내지 제 26항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 고온(HT)-처리의 냉각 기간은 최대 50 밀리초, 바람직하게는 최대 10 밀리초, 그리고 더욱 바람직하게는 최대 1 밀리초, 0.1 밀리초인 것인 우유 또는 유제품의 제조방법.
제 1항 내지 제 27항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 고온(HT)-처리의 가열은 증기와 함께 제 1 조성물을 접촉하여 수행되는 것인 우유 또는 유제품의 제조방법.
제 1항 내지 제 28항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 고온(HT)-처리의 가열은 증기와 함께 제 1 조성물을 접촉하여 구성되는 것인 우유 또는 유제품의 제조방법.
제 1항 내지 제 29항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 고온(HT)-처리의 가열은 제 1 조성물을 전자기 에너지에 노출하여 구성되는 것인 우유 또는 유제품의 제조방법.
제 1항 내지 제 30항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 고온(HT)-처리의 냉각은 순간 냉각으로 구성되는 것인 우유 또는 유제품의 제조방법.
제 2항 내지 제 31항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 단계 d)의 포장은 무균 포장인 것인 우유 또는 유제품의 제조방법.
제 32항에 있어서, 상기 무균 포장은 무균 충전 시스템을 사용하여 수행되는 것인 우유 또는 유제품의 제조방법.
제 32항 또는 제 33항에 있어서, 상기 단계 d)의 포장은 우유 또는 유제품을 하나 이상의 무균 용기에 충전하여 수행되는 것인 우유 또는 유제품의 제조방법.
제 1항 내지 제 34항 중 어느 하나의 항에 있어서, 효소 불활성 단계를 더 포함하며, 상기 효소 불활성 단계는 액체를 30-500초 범위 기간 동안 70-90℃ 범위의 온도에서 처리되도록 구성된 것인 우유 또는 유제품의 제조방법.
제 35항에 있어서, 상기 제 1 조성물은 단계 c)의 고온(HT)- 처리 전에 효소 불활성 단계에 노출되는 것인 우유 또는 유제품의 제조방법.
제 35항 또는 제 36항에 있어서, 상기 제 2 조성물은 단계 d)의 포장 전에 효소 불활성 단계에 노출되는 것인 우유 또는 유제품의 제조방법.
제 1항 내지 제 37항 중 어느 하나의 항에 따른 방법에 의해 획득할 수 있는 우유 또는 유제품.
제 38항에 있어서, 상기 우유 또는 유제품의 유통기한은 25℃에서 유지될 때 최소한 30일인 것인 우유 또는 유제품.
제 38항에 있어서, 상기 우유 또는 유제품의 유통기한은 포장후 첫번째 21일 동안 25℃에서 그리고 이후 5℃에서 유지될 때, 최소한 49일인 것인 우유 또는 유제품.
제 38항에 있어서, 상기 우유 또는 유제품의 유통기한은 포장후 첫번째 21일 동안 25℃에서 그리고 이후 5℃에서 유지될 때, 최소한 49일인 것인 우유 또는 유제품.
제 38항에 있어서, 상기 우유 또는 유제품의 유통기한은 5℃에서 유지될 때, 최소한 70일인 것인 우유 또는 유제품.
제 38항에 있어서, 상기 우유 또는 유제품의 유통기한은 25℃에서 유지될 때, 최소한 119일인 것인 우유 또는 유제품.
제 38항에 있어서, 상기 우유 또는 유제품의 유통기한은 25℃에서 유지될 때, 최소한 182일인 것인 우유 또는 유제품.
제 38항 내지 제 44항 중 어느 하나의 항에 있어서, 변성 및 비변성된 베타-락토글로불린 총량에 대해 베타-락토글로불린 최대 40% (w/w)가 변성된 것인 우유 또는 유제품.
우유 또는 유제품의 가열 냄새(cooked flavour) 감소 및/또는 건강성을 개선하기 위한 미생물의 물리적 분리와 우유 파생물의 고온(HT)-처리 결합의 용도.
우유 파생물에서 미생물을 제거하게 하는 물리적 분리 섹션;
상기 물리적 분리 섹션과 유체 연결되는 고온(HT) 처리 섹션, 상기 고온 처리 섹션은 물리적 분리 섹션의 액체 제품을 최대 200 밀리초 동안 140-180℃ 범위의 온도에서 가열하게 하고, 그리고 나서 상기 액체 제품을 냉각하고; 및
우유 가공 공장의 제품 포장을 위해 상기 고온(HT)-처리 섹션과 유체 연결되는 포장 섹션으로 이루어진 우유 파생물을 긴 유통기한을 가진 우유 또는 유제품으로 전환하기 위한 우유 가공 공장.