KR20130102584A

KR20130102584A - 고형물 함량이 높은 농축 액상 유제품

Info

Publication number: KR20130102584A
Application number: KR1020137008823A
Authority: KR
Inventors: 안토니 윌리엄 크라이지스; 브루스 이. 캠벨; 리사 앤 디어바흐; 제이. 니콜라스 멘도자; 사리타 브이. 포르반달와라; 가빈 엠. 슈미츠; 그레고리 아론 와이즈만
Original assignee: 인터컨티넨탈 그레이트 브랜즈 엘엘씨
Priority date: 2010-09-08
Filing date: 2011-09-08
Publication date: 2013-09-17
Also published as: KR102184667B1; ES2810049T3; JP2013538062A; BR112013005575A2; BR112013005575A8; CN103429091B; EP2613640B1; UA112972C2; WO2012033927A2; CA2810512A1; CN103429091A; JP6730240B2; JP6297837B2; PL2613640T3; CA2810512C; DK2613640T3; WO2012033927A3; RU2588663C2; US20130330460A1; KR20180095112A

Abstract

본원에서 개시된 방법 및 제품은 선행 레토르트 처리된 액상 유제품에서 전형적으로 발견되는 나쁜 맛의 특색을 실질적으로 갖지 않으면서, 주변 조건에서 장기간 저장 수명 동안 레토르트 및 저장 안정성이 유지되는 고형물 함량이 높은 농축 액상 유제품에 관한 것이다. 일면에서, 안정한 농축 액상 유제품은 약 50 퍼센트 이하의 총 고형물을 가지며, 일부 접근법에서는 약 38 내지 50 퍼센트 사이의 총 고형물을 가진다. 다른 면에서, 또한 고형물 함량이 높은 농축 액상 유제품은 안정성 달성을 돕기 위해 유제품 고형물에 대한 증가된 당의 수준 및/또는 단백질 및 지방에 대한 증가된 당의 수준을 포함할 수 있다.

Description

고형물 함량이 높은 농축 액상 유제품{HIGH SOLIDS CONCENTRATED DAIRY LIQUIDS}

본 출원은 2010년 9월 8일 출원되고, 본원에 전체가 참고문헌으로 포함된, 미국 가출원 제61/380,942호의 권리를 청구한다.

본 발명은 고-고형물 농축 유제품에 관한 것이며, 더욱 특별하게는 적어도 약 38 퍼센트의 총 고형물을 갖는 비-겔화, 비-갈색화, 감각이 좋은 농축 우유와 같은 고-고형물 농축 유제품 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.

우유와 같은 액상 유제품은 그들의 안정성을 증가시키고 미생물학적으로 안전하게 만들기 위해 일반적으로 열처리된다. 유감스럽게도, 우유의 열처리는 일부 경우에 색 변화, 겔화 및 이취미 특색의 형성을 가져올 수 있다. 예를 들어, 고온으로 가열된 우유 내의 락토스는 단백질과 상호작용할 수 있고 그 결과 눈에 거슬리는 갈색이 생긴다. 이러한 바람직하지 못한 상태는 종종 갈색화 또는 말라이드(Mallaird) 반응이라 일컬어진다. 다른 한편으로, 겔화는 완전히 이해되지 않지만, 문헌은 특정한 조건 하에서 유장 단백질에 의해 형성된 3-차원 단백질 기질로서 겔이 형성될 수 있음을 시사하고 있다. 문헌 [Datta et al., "Age Gelation of UHT Milk - A Review," Trans.IChemE, Vol. 79, Part C, 197-210 (2001)] 참조. 겔화 및 갈색화 양쪽 모두는 불쾌한 감각 특성을 부여하기 때문에 일반적으로 우유에서 바람직하지 못하다.

우유의 농축은 소량을 저장 및 운반하는 것을 가능하게 하기 때문에 종종 바람직하고, 이에 의해 저장 및 적재비용을 낮출 수 있고 더욱 효율적인 방식으로 우유의 포장 및 사용을 가능하게 한다. 그러나, 우유의 농축은 겔화, 갈색화 및 또한 이취미 및 불쾌한 특색(off-note)을 부여하는 화합물의 형성과 같은 더욱 현저한 문제점을 발생시키기 때문에, 감각이 좋은 고 농축 우유의 제조가 어려울 수 있다. 예를 들어, 적어도 약 38 퍼센트의 총 고형물로 농축된 우유는 열처리 동안에 단백질 겔화, 지방 응집 및 갈색화를 겪는 경향이 더욱 높다. 추가로, 그러한 고 농축 우유 내 높은 수준의 단백질 때문에, 제품이 숙성함에 따라 시간에 걸쳐 분리하고 겔을 형성하는 경향이 더욱 높아질 수 있고 이에 의해 제품의 유용한 저장 수명이 제한된다.

농축 우유를 제조하는 전형적인 방법은 우유의 농축과 조합하여 다수의 가열 단계를 포함한다. 예를 들어, 농축 우유를 제조하기 위해 사용되는 한가지 일반적인 방법은, 먼저 우유를 고형물 대 지방의 원하는 비율로 표준화한 다음 우유를 이후의 살균 동안에 우유 카제인의 응고 위험을 감소시키기 위한 예비가열을 포함한다. 또한, 예비가열은 살균에 앞서서 저장하는 동안에 응고가 일어날 위험을 감소시키고, 초기 미생물 부하를 더욱 감소시킬 수도 있다. 이어서, 예비가열된 우유를 원하는 농도까지 농축한다. 우유를 균질화, 냉각, 재표준화 및 포장할 수 있다. 추가로, 고온에서 또는 저장 동안에 발생할 수도 있는 우유의 응고 위험을 감소시키는 것을 돕기 위하여 안정화제 염을 첨가할 수도 있다. 포장 전 또는 후에, 제품을 살균한다. 살균은 보통 비교적 저온에서 비교적 장기간(예를 들어, 약 90 ℃ 내지 약 120 ℃에서 약 5 내지 약 30분) 또는 비교적 고온에서 비교적 단시간(예를 들어, 약 135 ℃ 또는 그 이상에서 수 초 동안)을 포함한다. 우유를 농축시키는 공정은 일반적으로 약 1개월 내지 약 6개월 초과 범위의 저장 안정성을 나타낸다.

농축 우유를 제조하기 위한 다양한 선행 접근법은 다양한 안정성 수준을 가진 유제품 농축물의 형성을 기술한다. 그러나, 이러한 선행 접근법은 안정한 농축물을 형성하는 총 고형물의 양이 일반적으로 한정되어 있다. 우유 농축을 위한 선행 접근법은 38 퍼센트 이상의 총 고형물로 농축하기 위한 시도를 할 때 일반적으로 제한된 성공에 부닥친다. 예를 들어, US 2007/0172548 (Cale)은 높은 수준의 유제품 단백질 및 낮은 수준의 락토스를 가진 농축 우유의 제조 공정을 기술한다. 그러나, 캐일(Cale)은 30 퍼센트 이하의 총 고형물을 갖는 농축물 및 이러한 농축물을 제조하기 위한 공정을 기술한다.

US 2010/0104711 (Schmidt)는 크림 첨가를 통하여 감소된 유제품 단백질 수준 및 증가된 지방 함량을 갖는 열 안정성 농축 액상 유제품 기술한다. 슈미트(Schmidt)의 공정과 생성물은 약 36 퍼센트 이하의 총 고형물을 갖는 안정한 농축물을 기술한다. 그러나, 슈미트는 38 퍼센트에서 더 높은 수준의 총 고형물을 갖는 농축물이 제대로 되지않아, 레토르트(retort) 살균 후에 안정하지 않음을 개시한다.

US 2003/0054079 (Reaves)는 일반적으로 30 내지 45 퍼센트의 무지방 우유 고형물을 가진 초고온 우유 농축물의 제조 방법을 기술하고 있다. 즉, 리베스(Reaves)는 일반적으로 11 내지 17 퍼센트의 단백질 및 16 내지 24 퍼센트의 락토스를 가진 우유 농축물을 개시하고 있다(무지방 우유 고형물이 일반적으로 약 37 퍼센트 단백질 및 약 54 퍼센트 락토스이다). 리베스는, 이러한 무지방 유제품 고형물의 수준이 공정에 치명적이고, 낮은 무지방 우유 고형물은 허용 가능한 결과를 가져오지 못한다는 것을 개시하고 있다. 리베스는, 예열된 우유 출발 생성물을 생성하기 위하여 65 ℃(150 ℉)에서 10분 동안 우유를 예열하는 것을 기술하고 있다. 이어서 우유 출발 생성물을 82 ℃(180 ℉)에서 16 내지 22초 동안 저온살균하고 상승된 저온살균 온도(다시 말해서, 진공 하에 62 ℃(145 ℉)에서 10분)하에서 증발시켜 중간체의 응축된 액상 우유를 생성한다. 리베스에 의해 사용된 증발 공정에 의하여 출발 우유 공급원에서와 동일한 상대적인 양의 단백질 및 높은 수준의 락토스를 가진 응축된 우유가 얻어질 것이다. 이어서 헥사메타인산 나트륨 또는 카라기난과 같은 크림 및 안정화제를 중간체 우유에 첨가하고, 이어서 첫 번째 단계가 82 ℃(180 ℉)에서 30 내지 36초 동안이고 두 번째 단계가 143 ℃(290 ℉)에서 4초 동안인 2단계로 초저온살균한다. 리베스의 공정과 생성물에서 이러한 높은 락토스 수준에 의하여, 리베스의 농축 우유는 살균 동안에 원하지 않은 갈색을 일으키는 갈색화 또는 말라이드 반응을 겪을 것으로 예측된다. 추가로, 리베스는 고무 및 다른 특정한 안정화제의 부재로 안정성의 수준이 감소하는 결과가 예측되는 높은 수준의 유제품 단백질을 개시한다.

도 1은 안정한 농축 액상 유제품의 일례의 형성 방법에 관한 흐름도이고;
도 2는 다양한 농축 유제품에서 시간당 퍼센트 투과율(TpH)로 상 분리 속도를 보여주는 루미사이저 데이터 그래프이고;
도 3은 루미사이저 상 분리 속도에 관해서 총 유제품 고형물에 대한 총 당의 한 관계를 보여주는 그래프이고;
도 4는 루미사이저 상 분리 속도에 관해서 단백질 및 지방에 대한 총 당의 또 다른 일례의 관계를 보여주는 그래프이다.

본원에서 개시된 방법 및 제품은 선행 레토르트 액상 유제품에서 전형적으로 찾을 수 있는 나쁜 맛의 특색을 실질적으로 갖지 않으며, 주변 조건에서 장기간 저장 수명 동안 레토르트 및 저장 안정성이 유지되는 고형물 함량이 높은 농축 액상 유제품에 관한 것이다. 일면에서, 안정한 농축 액상 유제품은 약 50 퍼센트 이하의 총 고형물을 가지며, 일부 접근법에서는 약 38 내지 약 50 퍼센트 사이의 총 고형물을 가진다. 다른 면에서, 또한 고형물 함량이 높은 농축 액상 유제품은 안정성을 달성하기 위해 유제품 고형물에 대한 당의 증가된 수준 및/또는 단백질 및 지방에 대한 당의 증가된 수준을 포함할 수 있다. 레토르트 조건 및 장기간 저장 수명을 겪은 후에 고형물 함량이 높은 농축 유제품을 안정하게 만들기 위해, 일부 접근법에서는 농축물이 약 30 퍼센트 이하의, 다른 접근법에서는 약 10 내지 약 30 퍼센트 사이의 당 그리고 또 다른 접근법에서는 약 20 내지 약 30 퍼센트의 당을 갖는다. 계속해서 다른 면에서, 본원에서 고형물 함량이 높은 농축 액상 유제품은 또한 이러한 높은 수준의 총 고형물을 가진 레토르트 및 저장 안정성 농축물을 이루기 위해 당 대 유제품 고형물 또는 당 대 단백질 및 지방을 명확하게 한정된 비율로 포함할 수 있다.

이러한 특징 외에, 이러한 높은 수준의 총 고형물을 갖고 본원에서 기술된 조성물 및 공정으로 생산된 유제품 농축물은 또한 레토르트 및/또는 저장 수명 안정성과 관계가 있는 것으로 생각되는 매우 느린 상 분리 속도를 가지는 것으로 밝혀졌다. 아래에서 더 논의될 시간당 근적외선의 퍼센트 투과율(TpH)에 의해 측정되는 상 분리 속도는 제제의 상호작용 및 시너지, 분산 효과 및 입자-대-입자 상호작용을 설명하는 유제품 농축물의 시간-의존적 분리 거동이다. 일부 접근법에서, 약 38 내지 약 50 퍼센트의 총 고형물(다른 경우 약 40 내지 약 50 퍼센트이고, 또 다른 경우 약 45 내지 약 50 퍼센트의 총 고형물)을 가진 본원의 농축 유제품은 약 1:1 내지 약 3.5:1의 당 대 유제품 고형물 비율과 약 0.5 내지 약 33 TpH의 상 투과 속도를 나타낸다(이는 본원의 도 3에서 더 논의됨). 다른 접근법에서는, 본원에서 약 38 내지 약 50 퍼센트의 총 고형물(다른 경우 약 40 내지 약 50 퍼센트이고, 또 다른 경우, 약 45 내지 약 50 퍼센트의 총 고형물)을 가진 유제품 농축물은 당 대 단백질 및 지방의 유효 비에 대한 상 투과 속도의 감소를 나타낸다(이는, 아래의 도 4에서 더 논의됨). 또 다른 접근법에서는, 유제품 농축물이 약 10 내지 약 30 퍼센트의 당 및 약 40 내지 약 60의 단백질 대 완충염 비를 가질 때, 고형물 함량이 높은 농축 유제품은 약 10 TpH 이하(일부 경우는 약 4.5 TpH 이하이고, 다른 경우는 약 1.5 TpH 이하)의 상 투과 속도를 나타낸다.

예를 들어 희석에 의해 뜨겁고 차가운 음료수를 만드는데 농축 액상 유제품을 사용할 수 있다. 음료수는 이에 제한되지는 않으나, 커피, 차, 초콜릿 음료, 우유 음료 등을 포함한다. 예로 라떼, 카푸치노, 차이 및 비슷한 음료를 더 포함한다. 한가지 접근법에 의하면, 농축 액상 유제품은 1인용, 주문형 음료 시스템에서의 사용에 적합할 수 있고, 그외의 사용을 위해 포드(pod), 카트리지(cartridge), 디스크(disc) 등 내에 제공될 수 있다. 또한 액상 유제품은 향미 음료를 제공하기 위한 임의의 향미 배합을 그 안에 포함할 수 있다.

다른 측면에서, 본원에서 얻어진 안정한 농축 액상 유제품은 감소된 수준의 단백질, 감소된 수준의 락토스 및 크림 첨가를 통해 단백질에 비해 증가된 양의 지방을 가질 수 있고, 앞서 언급한 대로, 그러한 높은 수준의 총 고형물과 함께 안정성을 달성하기 위해서 유제품 고형물, 단백질 및 지방과 비교하여 당의 증가된 수준을 가질 수 있다. 일부 접근법에서는, 농축물은 약 0.51 이하의 낮은 단백질 대 지방 비율, 약 0.51 내지 약 0.70의 중간 단백질 대 지방 비율 또는 약 0.71 이상의 높은 단백질 대 지방 비율을 가질 수 있다. 다른 접근법에서는, 농축물은 감소된 수준의 락토스를 가질 수 있다. 한가지 접근법에 의하면, 락토스는 약 0.25 내지 약 2 퍼센트의 범위일 수 있고, 다른 경우에는 약 0.5 내지 약 1.5 퍼센트의 범위일 수 있다. 일반적으로 당, 단백질, 지방 및 락토스의 상대적인 양 때문에, 본원에서 개시된 농축 액상 유제품은, 심지어 살균 열처리 후에도 실질적으로 불쾌한 특색 또는 이취미를 갖지 않으면서, 향상된 유제품 향미 프로파일을 나타낸다.

일부 접근법에서는, 농축물은 약 38 내지 약 50 퍼센트의 총 고형물을, 다른 접근법에서는 약 40 내지 약 50 퍼센트의 총 고형물을, 그리고 또 다른 접근법에서는 약 45 내지 약 50 퍼센트의 총 고형물을 가진다. 일부 접근법에서는, 농축물은 약 11 퍼센트 이하의 총 유제품 단백질, 약 30 퍼센트 이하의(다른 접근법에 의하면 약 15 퍼센트 이하의) 지방, 약 10 내지 약 30 퍼센트의(다른 접근법에서는 약 20 내지 약 30 퍼센트의) 수크로스 및 약 50 퍼센트 이하의 총 고형물 또한 포함할 수 있다. 출발 액상 유제품 베이스의 조합으로부터, 그리고 임의의 크림 첨가를 통해 지방이 공급될 수 있다. 만약 사용된다면, 열처리 동안 및 장기간 저장 수명에 걸쳐 안정하게 유지되는 농축 액상 유제품을 형성하기 위하여, 농축 및 열처리 공정 동안 특정한 공정 지점에서 크림 첨가가 일어날 수 있다. 예를 들어, 한가지 접근법에서 크림 첨가는 출발 액상 유제품 베이스의 농축 후, 균질화 전, 및 임의의 다른 성분들을 공정에 첨가하기 전에 일어난다. 일부 경우에, 크림 첨가의 위치, 양 및/또는 형태를 바꾸면 그 결과로 살균 후 또는 장기간 저장 수명 후에 농축물이 겔화되거나 분리될 수도 있음을 알아내었다.

본원에서 액상 유제품은 일반적으로 살균 동안에 겔화, 지방 응집 및 갈색화를 견디고, 주변 조건(약 70 ℉ 내지 약 75 ℉) 하에서 적어도 약 9개월의 저장 동안 겔화, 지방 응집, 상 분리 및/또는 갈색화를 견딜 수 있는 것으로 생각된다. 특히, 개시된 공정 및 제제에 의해 만들어진 농축 액상 유제품은, 심지어 통상적인 살균성을 위해 요구되는 적어도 약 5분 및 명목상으로 약 13.5분 이하의 살균 값(F₀)을 달성하기에 충분한 열처리에 노출될 때에도, 그러한 안정성 및 유제품 향미를 나타낸다.

일반적으로 단백질 함량의 감소, 임의의 지방 함량의 증가, 수크로스 수준의 증가, 락토스의 감소 및 매우 안정한 상 분리 속도의 달성으로, 원하는 살균 값, 제품 안정성 특징 및 유제품 향미 특색을 달성하기 위하여 다-단계 열 및 농축 공정을 통해 안정하고 감각이 좋은 액상 유제품이 형성된다. 예를 들어, 이러한 방법은 적어도 약 5, 바람직하게는 적어도 약 6.5, 그리고 더욱 바람직하게는 적어도 약 7.5의 F₀를 갖는 안정한 농축 액상 유제품을 제조하는 전체 열처리를 제공하기 위해, 예비가열하는 것, 정용여과와 함께 또는 이것 없이 한외여과를 사용하여 농축하는 것, 균질화 이전에 임의의 크림을 배합하는 것, 균질화 후에 안정화제 및 기타 성분을 첨가하는 것 및 살균하는 것을 포함한다.

살균 정도 또는 살균 값(F₀)은 유제품을 특정한 온도로 처리하는 시간을 기초로 하고, 공정 동안에 제품이 겪게 되는 모든 열처리의 최고점이다. 그 결과, 다양한 공정 조건을 통하여 원하는 살균 값이 달성될 수 있다. 전형적으로, 농축 우유를 적어도 약 5, 바람직하게는 훨씬 높은 수준의 F₀(예를 들어 약 13 이상)까지 살균한다.

열 공정을 위한 식품의 가장 느린 가열점 속도 곡선 동안에 시간-온도 데이터의 그래프 적분을 사용하여 살균 공정을 위한 살균 값을 측정할 수 있다. 이러한 그래프 적분은 제품에 제공된 총 치사율을 수득한다. 그래프 방법을 사용하여 원하는 F₀를 달성하기 위해 필요한 공정 시간을 계산하기 위해서는, 식품의 가장 느린 가열위치에서 열 침투 곡선(즉, 온도 대 시간의 그래프)이 요구된다. 이어서, 가열 그래프를 작은 시간 증분으로 세분하고, 각각의 시간 증분에 대해 산술 평균 온도를 계산하여 하기 식을 사용하여 각각의 평균 온도에 대한 치사율(L)을 구하는데 사용한다:

L = 10^(T-121)/z

[상기 식에서,

T = 작은 시간 증분에 대한 산술 평균 온도(℃);

z = 특정한 미생물에 대한 표준화 값; 및

L = 온도 T에서 특정한 미생물의 치사율.]

이어서, 하기 식을 사용하여, 각각의 작은 시간 증분에 대해 계산된 치사율 값에 시간 증분을 곱한 다음 합하여 살균 값(F₀)을 수득한다:

F₀ = (t_T1)(L₁) + (t_T2)(L₂)+ (t_T3)(L₃) + …

[상기 식에서,

t_T1, t_T2, … = 온도 T1, T2, … 에서의 시간 증분이다;

L₁, L₂, … = 시간 증분 1, 시간 증분 2, … 에 대한 치사율 값; 및

F₀ = 121 ℃에서 미생물의 살균 값.]

결론적으로, 침투 곡선이 일단 만들어지면, 임의의 온도에서의 공정 시간의 길이를 121 ℃(250 ℉)의 기준 온도에서의 대응하는 공정 시간으로 전환함으로써, 공정에 대한 살균 값 F₀를 컴퓨터로 계산할 수 있다. 살균 값의 계산은 일반적으로 본원에서 그 전체 내용이 포함된 문헌[Jay, 1998, "High Temperature Food Preservation and Characteristics of Thermophilic Microorganisms", in Modern Food Microbiology (D.R.Heldman, ed.), ch.16, New York, Aspen Publishers]에 기재되어 있다.

본원에서 기술된 고형물 함량이 높은 농축물의 레토르트 안정성 및/또는 저장 수명 안정성은 제제의 독특한 조합으로부터 얻어진 효과 및 다양한 제제 성분의 시너지 또는 상호연결 효과인 것으로 생각된다. 이러한 시너지 또는 상호 연결 효과는 매우 낮은 상 분리 속도에 의한 고형물 함량이 높은 농축 유제품에 대해 관련이 있을 수 있고/있거나 증거 일 수 있다. 농축 및 레토르트 후에, 한가지 접근법에 의하면, 약 10 퍼센트 이하의 시간당 투과율(TpH), 다른 경우에서는 약 4 퍼센트 이하의 시간당 투과율(TpH), 그리고 또 다른 경우에서는 약 1.5 이하의 TpH의 상 분리 속도를 갖는 농축 유제품은 허용 가능한 저장 안정성이 입증된 제제 성분들 사이의 원하는 시너지 및 상호-관계를 갖는 총 고형물 함량이 높은 제형의 조성물인 것으로 생각된다.

더욱 세부 사항에 관하여, 시간당 퍼센트 투과율(또는 단순하게는 TpH)의 측면에서 상 분리 속도는 폭넓은 다양한 제제, 분산액 및 입자 상호작용의 시너지 및/또는 상호작용을 고려한 농축 유제품의 시간 의존성 분리 거동의 측정치이다. 어떠한 이론에 의해서도 한정되길 원하지 않지만, 상 분리 속도는 농축물의 입자 크기 분포, 입자 밀도 분포, 복잡한 입자-입자 상호작용 및/또는 지구 중력에 대한 용액 점도와 관계되어 있을 수 있는 것으로 생각된다. 농축 우유 시스템과 같은 농축 분산액은 (Δρ*d²*g)/(18*η)와 같은 속도를 가진 구형 입자에 대한 항력 효과에 적용되는 스토크스 관계(Stokes relationship)에 따라 분리될 수 있다(여기서 Δρ는 입자와 액체 사이의 밀도 차이, d는 입자 지름, g는 중력 상수 및 η는 용매 점도이다). 보통 중력 및 스토크스 법칙 때문에 예상되는 것을 넘어서 분리 속도를 지연시키고 줄이는 복잡한 입자-입자 상호작용에 의해 본원의 고 농축 액상 유제품(즉, 본원에서 설명된 관계에서 약 20 내지 약 30 퍼센트의 당을 가진 약 50 퍼센트 이하의 고 농축 액상 유제품)의 안정성 및 상 분리 속도가 추가로 영향을 받는것으로 생각된다. 본원에서 기술된 높은 수준의 총 고형물일 때, 매우 느린 상 분리 속도를 갖는 매우 안정한 농축물을 확인하기 위해, TpH에 의해 증명되는 상 분리 속도는 다양한 유체 파라미터의 시너지 효과뿐 아니라 복잡한 입자-대-입자 상호작용도 참작한다.

한가지 접근법에 의하면, 샘플가 (지구 중력의 2350배 이하로)회전하는 동안, 샘플의 구간에 따라 근-적외선의 퍼센트 투과율(%T)을 측정하는 루미사이저(LumiSizer)(룸 게엠베하(LUM GmbH), 베를린, 독일)상에서 상 분리 속도를 측정할 수 있다. 회전하는 동안, 샘플 안의 미립자는 그것의 밀도에 따라 윗면(크리밍(creaming)) 및/또는 바닥(펠렛(pellet)) 모두에 축적될 수 있으며, 이는 샘플의 윗면과 바닥에서 %T의 감소(즉, 더 불투명해진)에 의해 검출 가능하다. 추가로, 또한 입자 소모 때문에 윗면과 바닥 사이 영역에 %T의 증가(즉, 청징화)가 있을 수 있다. 윗면으로 부터 바닥까지 샘플의 %T를 적분시키면, 시간 대 적분된 %T의 그래프에 의해 원심 분리 시간 동안의 전체적인 분리 속도 또는 프로파일을 결정할 수 있다.

한가지 접근법에 의하면, 큐벳(cuvettes)(룸 게엠베하 제품)에 약 350 μL의 (희석하지 않은)샘플을 첨가하고 샘플 홀더(sample holder)에 놓아 루미사이저 시험을 수행할 수 있다. 이어서 이러한 샘플은 매 3분마다 % 투과율(%T) 데이터를 얻는 동시에 약 25 ℃에서 약 4,000 rpm으로(2350 x 중력에서 최대속도로) 대략 44,000초 동안 회전된다. 실행의 결과로, 각 샘플에 대한 분리 프로파일(적분된 %T 대 시간 그래프)은 그것의 각각 초기 분리 속도에 관하여 분석된다. 일반적으로, TpH의 초기 분리 속도는 0 내지 5000초, 0 내지 10,000초 및/또는 5,000 내지 10,000초에서 측정할 수 있다. 아래에 첨부된 실시예 3은 루미사이저 분리 프로파일 및 TpH의 실례이다. 도 2는 다양한 농축물 예의 루미사이저 그래프 예를 보여준다. 본원에서 사용된 상 투과 분리 속도 또는 TpH는 분리 속도 곡선의 초기, 선형부의 기울기이고, 일반적으로 0 내지 5,000초 사이에서 발생한다.

이론에 의해 한정되길 원하지 않지만, 본원에서 농축 액상 유제품 안의 입자 분리는 단계적으로, 예를 들면 초기의 느린 단계에 이어 적분된 %T의 추가 변화가 없는 최종 단계에 달하게 되는 더욱 신속한 분리 단계로 일어날 수 있다. 초기 단계가 전형적으로 더 느리며, 이것은 농축 우유 분산액의 분리 속도를 저해하는 입자-입자 상호작용의 효과 때문이라고 생각한다. 이러한 초기 분리 단계는 저장 수명 동안에 매우 농축된 분산액의 분리 거동과 가장 관련성이 높은 것으로 생각된다. 입자가 윗면과 바닥에 축적되기 시작하면 시간이 지나면서, 개재 입자 농도가 감소되기 시작하여 분리 속도를 가속화시키고, 따라서 후속 및 더 빠른 분리 단계가 이어진다.

전체적인 침강 거동에 기초하여, %T 대 시간의 초기 기울기 값은 안정성과 관련 있는 것으로 생각된다. 이론에 의해 한정되길 원하지 않지만, 특정한 조성물 제제 내에서, 기울기 값의 감소는 분리에 더 큰 방해가 있고, 따라서 더 큰 기울기 값을 갖는 것보다 더 안정하다는 것을 나타낸다. 이러한 안정성 거동의 일부로서 초기 단계의 지속시간은 또한 중요한 특성일 수 있다. 이론에 의해 한정되길 원하지 않지만, 지속적인 초기 단계는 더 안정한 분산액을 시사하고, 역으로 더 짧은 초기 단계는 덜 안정한 분산액을 시사한다.

한가지 접근법에 의하면, 약 38 내지 약 50 퍼센트의 총 고형물을 가진 농축물을 안정하게 유지하기 위해, 일부 접근법에서, 그것이 유제품 고형물의 양에 대한 당의 유효량을 포함해야 한다고 생각된다. 한가지 접근법에 의하면, 그러한 고형물 함량이 높은 농축물은 약 1:1 내지 약 3.5:1 범위의 당 대 유제품 고형물의 관계 및 약 0.5 내지 약 33 TpH의 상 투과 분리 속도를 포함할 수 있다. 이러한 관계에서, 동일한 수준의 유제품 고형물을 가진 농축물은 총 유제품 고형물에 대한 당의 양의 증가에 따라 분리 속도의 감소가 나타난다. 다른 접근법에 의하면, 그러한 높은 수준의 총 고형물을 가진 농축물은, 만약 그것이 단백질 대 지방 관계에 대한 당의 함량비에 의해 입증된 당, 단백질 및 지방 수준 사이의 복잡한 관계를 나타낸다면 안정하게 유지된다. 예를 들어, 안정한 고형물 함량이 높은 농축물은 식 TpH = -0.0017비율² - 1.0259비율 - 12.951(여기서 비율은 당/(단백질 대 지방))에 의해 특성화되는 상 투과 속도(또는 TpH +/- 10 퍼센트 이내)를 나타낸다.

이론에 의해 한정되길 원하지 않지만, 유제품 고형물, 단백질 및/또는 지방에 대한 당의 특정 수준은 본원의 고형물 함량이 높은 유제품 농축물의 안정성을 돕는 것으로 생각된다. 본원에서 사용된 당은 수크로스 및/또는, 이에 제한되지 않지만 완전하게 또는 부분적으로 수크로스 대체물로 사용될 수 있는 프럭토스, 솔비톨, 자일리톨, 에리트리톨 또는 그것들의 조합과 같은 다른 추가적 당 또는 당 알콜 또는 폴리올일 수 있다. 이론에 의해 한정되길 원하지 않지만, 다른 농축물 성분과의 조합에서 당 또는 당 알콜은 단백질 표면 물의 치환 및 단백질-단백질 상호작용을 감소시키는 더 안정한 수소 결합의 형성을 통해 유제품 단백질 응집을 방해하거나 저하시키는 것으로 생각된다. 추가적으로, 농축물 안에 용해된 당은 상 분리 속도를 늦추기 위해 더 점성 있는 매질을 제공할 수 있다.

본원에서 농축물은 약 90 퍼센트 초과의 브루 회수율(brew recovery) 또한 가질 수 있다. 브루 회수율은 농축물 안의 본래 고형물에 대한 전달된 고형물 함량의 양을 결정함으로써 희석 후 농축물에서 전달된 액상 유제품 농도의 측정치이다. 한가지 접근법에 의하면, 타시모 브루어(Tassimo brewer)와 같은 1인용, 주문형 음료 기계를 위해 디자인된 카트리지에 함유된 농축물의 희석 또는 "브루잉(brewing)" 후 손실된 고형물 함량의 측정에 의해 브루 회수율을 결정한다. 브루잉 후에, 본래 농축물의 무게 및 고형물에 대해 카트리지에 남아있는 농축물의 잔여 무게 및 고형물 퍼센트의 측정에 의해 고형물 손실을 측정한다. 브루 회수율은 고형물 손실을 100에서 뺀 것이다. 매우 느린 상 분리 속도에 의해 입증된 것처럼 본원의 고형물 함량이 높은 농축물은 매우 안정할 뿐 아니라, 또한 그것은 90 퍼센트 초과의 브루 회수율도 갖는다.

농축물의 더욱 세부사항에 관하여, 여기에서 고형물 함량이 높은 농축물은 약 40 내지 약 50 퍼센트의 총 고형물을 갖고, 레토르트 후 및 약 9개월 이상의 저장 수명을 겪은 후에도 안정하게 유지된다. 한가지 접근법에 의하면, 농축물은 아래 표에서의 하나 이상의 특징을 가진다. 만약 농축물에 크림을 첨가하지 않는다면, 유제품 단백질의 범위는 약 6 내지 약 11 퍼센트가 될 수 있고, 유제품 고형물의 범위는 약 10 내지 약 26 퍼센트이다.

안정한 고형물 함량이 높은 농축물의 표

농축 방법의 더욱 세부사항에 관하여, 도 1은 향상된 유제품 특색, 매우 안정한 상 분리 속도 및/또는 높은 브루 회수 속도를 가진 안정한 농축 액상 유제품을 달성하기 위해 증가된 수크로스 함량, 감소된 단백질 수준 및 (일부 경우에)특정 크림 첨가가 사용되는 고형물 함량이 높은 농축물을 달성하기 위한 본 발명의 농축 공정의 일반적인 방법을 도시하고 있다. 이 일례의 공정에서, 액상 유제품 베이스를 제공하고, 이것을 임의로 균질화할 수도 있고 이어서 가용성 단백질을 감소(pH 4.6 가용성 단백질에 의해 측정됨)시키기에 효과적인 온도로 효과적인 시간 동안 예비가열한다. 이어서, 한외여과-유형 기술을 단독으로 또는 정용여과 기술과의 조합을 사용하여, 예비가열된 액상 유제품을 원하는 수준, 일반적으로 약 50 퍼센트 이하(일부 경우, 약 38 내지 약 50 퍼센트)의 총 고형물로 농축한다. 한외여과가 정용여과와 조합된다면, 바람직하게는 한외여과 동안 또는 후에 정용여과를 수행한다. 농축 단계 후에, 임의의 소정량의 크림은 크림 향상 농축 액상 유제품을 형성하기 위해 농축 액상 유제품에 배합된다.

이어서, 균질화된 크림 향상 액상 유제품을 형성하기 위해 (임의의 크림 향상된)농축 액상 유제품을 합쳐진 유체로서 균질화한다. 균질화 후의 이 시점에서, 이어서 유효량의 안정화제 및 기타 임의의 (당을 포함하는)재-첨가제(add-back)를 균질화된 크림 향상 농축 액상 유제품 내에 혼합하여 안정화된 크림 향상 액상 유제품을 형성할 수 있다. 원한다면, 포장에 앞서서, 안정화된 크림 향상 액상 유제품을 임의로 표준화할 수도 있다. 안정화제의 첨가 후에, 바람직하게는 액체를 포장하고 약 5 초과의 F₀를 달성하기에 충분한 시간 및 온도에서 살균한다. 살균 후에, 얻어진 안정한 농축 액상 유제품은 바람직하게는 약 11 퍼센트 이하의 총 단백질(일부 경우에는, 약 5 내지 약 10 퍼센트의 단백질), 약 30 퍼센트 이하의 총 지방(일부 경우에는, 약 9 내지 약 15 퍼센트의 총 지방) 및 약 2 퍼센트 미만(일부 경우에는, 약 0.25 내지 약 1.5 퍼센트)의 락토스를 포함한다. 바람직한 조성물은 약 0.4 내지 약 0.7의 단백질 대 지방비를 가질 수도 있다. 일부 경우에는, 액상 유제품은 단백질의 약 2.5배 이하 만큼의 지방을 가질 수 있다.

이어서 안정화제 또는 완충염 및 기타 임의의 재-첨가제를 균질화된 크림 향상 액상 유제품에 배합할 수도 있다. 이하에서 더욱 상세히 논의되는 바와 같이, 적어도 안정화제/완충염의 배합물(예를 들어, 약 50 내지 약 25 퍼센트의 인산 이나트륨 및 약 50 내지 약 75 퍼센트의 인산 일나트륨을 포함하는 약 0.2 내지 약 0.6 퍼센트의 안정화제), 적어도 하나의 입안느낌 향상제(예를 들어 약 0.3 내지 약 0.6 퍼센트의 염화 나트륨) 및 임의의 첨가제(예를 들어, 약 0.04 내지 약 0.1 퍼센트의 향미제 및 약 4 내지 약 23 퍼센트의 당)를 균질화된 크림 향상 액상 유제품과 혼합할 수 있다.

본원에서 농축물은 특정 전분, 고무 및 유화제의 유의한 양이 없을 수 있다. 예를 들어, 본원에서 안정한 농축 액상 유제품은 바람직하게는 전분, 고무 및 기타 유화제, 예를 들어 카라기난, 모노글리세리드, 폴리아들로스(polyadloses)(10-1-O 또는 10-1-CC, 론자 인코포레이티드(Lonza, Inc.)), 글리코스퍼스(glycosperses)(S-20 또는 O-20, 론자 인코포레이티드), 레시틴, 버터밀크, 카제인산 나트륨, 헥사메타인산 나트륨 등을 실질적으로 갖지 않는다. 본원에서 사용된 실질적으로 없다 및 유의한 양을 포함하지 않는다는 앞서 언급된 각각의 전분, 고무 및/또는 유화제 또는 그것들의 조합이 약 0.5 퍼센트 미만, 일부 경우에는 약 0.1 퍼센트 미만, 그리고 다른 경우에는 약 0.05 퍼센트 미만인 것을 의미한다.

이어서 얻어진 제품을 포장하고, 적어도 5의 F₀를 달성하고, 원하는 안정한 농축 액상 유제품을 제공하기 위해, 하나의 접근법에서 약 5 내지 약 8.5분 동안 약 250 내지 약 254 ℉ 사이의 온도로 가열하여 살균(예를 들어, 레토르트)한다. 하나의 접근법에 의하면, 얻어진 안정한 농축 액상 유제품은 약 11 퍼센트 미만의 단백질(일부 경우에는, 약 5 내지 약 10 퍼센트의 단백질), 약 30 퍼센트 이하의 지방(일부 경우에는, 약 9 내지 약 15 퍼센트의 지방), 약 2 퍼센트 미만의 락토스 및 약 38 내지 약 50 퍼센트의 총 고형물의 조성물을 갖는다. 일부 방식에서, 얻어진 제품은 또한 약 0.4 내지 약 0.75의 단백질-대-지방비를 갖는다. 안정한 농축 액상 유제품 내의 지방은, 한외여과되거나 되지 않은 출발 액상 유제품 베이스에 제공된 지방과 한외여과 또는 사전-균질화되지 않은 임의의 크림 첨가로 제공된 지방의 조합으로부터 공급될 수 있다.

일부 접근법에서는, 약 0.72의 단백질 대 지방비, 약 20 내지 약 30 퍼센트의 당, 인산 일나트륨(MSP) 및 인산 이나트륨(DSP)의 50/50 배합 및 약 40 내지 약 60의 단백질 대 완충염(MSP+DSP) 비와 함께, 약 50 퍼센트 이하의 총 유제품 고형물을 갖는 유제품 농축물은 레토르트 후에 유동적이고, 약 10 TpH 이하의, 일부 경우에는 약 4.5 TpH 이하의, 그리고 다른 경우에는 약 1.5 TpH 이하의 매우 느린 상 분리 속도를 가지고, 이것은 매우 안정한 분산액과 일치한다. 다른 한편으로, 단백질 대 완충염 비가 40 미만으로 감소되거나 60 초과로 증가되면, 샘플이 레토르트 후에 즉시 허용 가능할 수 있고 유동적일 수 있지만, 이러한 샘플은 저장 수명 동안 낮은 안정성을 나타낸다.

추가로, 다른 접근법에서, 약 50 퍼센트 이하의 총 고형물 및 약 0.72의 단백질 대 지방비를 갖는 유제품 농축물에 약 30 내지 약 60의 중간 단백질 대 완충염 비와 함께 MSP 및 DSP 대신에 완충염으로 시트르산 삼나트륨을 사용하면, 이러한 샘플은 레토르트 후에 겔화되고 허용할 수 없게 된다.

본원의 목적을 위하여, "혈청 단백질"은 일반적으로 카제인 이외의 우유 혈장의 단백질 함량을 가리킨다(즉, 혈청 단백질이란 일반적으로 유장 단백질 함량을 가리킨다). "우유 혈장"이란 일반적으로 지방 함량의 제거 후에 남아있는 원유 부분을 가리킨다. "카제인"은 일반적으로 카제인 자체(즉, 산 카제인) 또는 그의 수용성 염, 예컨대 카제이네이트(예를 들어, 카제인산 칼슘, 나트륨 또는 칼륨 및 이들의 조합)를 포함한다. 본원에 기술된 카제인 양 및 퍼센트는 카제인 및 카제이네이트의 존재하는 총량을 기준으로 하여 보고된다(그것의 금속 양이온 양 제외). 카제인은 일반적으로 우유 내의 인단백질의 일부 또는 전부 및 이들의 혼합물에 관련된다. 카제인의 중요한 특징은, 이것이 천연 우유에서 미셀(micelles)을 형성한다는 것이다. 이에 한정되지 않지만, α-카제인(α_s1-카제인 및 α_s2-카제인), β-카제인, γ-카제인, κ-카제인 및 이들의 유전적 변형체를 포함하여 많은 카제인 성분이 확인되었다.

"감소된 지방" 우유는 일반적으로 약 2 퍼센트의 지방 우유를 의미한다. "저지방" 우유는 일반적으로 약 1 퍼센트의 지방 우유를 의미한다. "무지방 우유" 또는 "탈지 우유"는 양쪽 모두 약 0.2 퍼센트 미만의 지방 우유를 의미한다. "전지 우유"는 일반적으로 약 3.25 퍼센트 이상의 지방 우유를 의미하고 표준화되거나 표준화되지 않을 수 있다. "우유 버터"는 일반적으로 우유 또는 크림을 버터로 만든 후에 남아 있는 잔류 제품을 의미하고 약 3.25 퍼센트 이상의 지방을 함유한다. "원유"는 일반적으로 아직 열처리되지 않은 우유를 의미한다. 본 발명의 공정에서 사용된 우유 또는 우유 제품은 표준화되거나 표준화되지 않을 수 있다. 바람직한 우유는 젖소로부터 얻으나; 하지만, 원한다면 식용을 위해 적절한 기타 포유류 젖이 사용될 수 있다. "크림"은 일반적으로 전지 우유의 분리로부터 수득된 크림 또는 지방인 무발효 크림을 가리킨다. 본원에서 사용된 바람직한 크림은 약 32 내지 약 42 퍼센트의 지방 함량, 약 3 내지 약 5 퍼센트의 락토스 및 약 2 퍼센트 미만의 단백질을 갖는다.

"저장-수명" 또는 "저장-안정성"은 불쾌한 방향, 외관, 맛, 점조도, 입안느낌 또는 가시적인 상 분리를 일으키지 않으면서 약 70 ℉ 내지 약 75 ℉에서 유제품이 저장될 수 있는 기간을 의미한다. 추가로, 주어진 저장 수명에서 감각적으로 허용 가능한 유제품은 이취, 이취미 및 (일부 접근법에서)갈색 착색을 갖지 않을 것이다. "안정성" 또는 "저장-안정성"이란 상기 정의된 바와 같이 주어진 시간에서 유제품이 불쾌한 감각적 특징을 갖지 않고 감각적으로 허용 가능함을 의미한다. 또한 안정성 또는 저장 안정성은 적어도 약 90 퍼센트의 브루 회수율을 의미한다. 브루 회수율은 주변 조건에서 재구성될 때 출발 유제품 고형물에 비하여 컵에 회수된 유제품 고형물을 측정하는 것이다. 본원의 목적을 위하여, 타시모 음료 브루어 및 표준 타시모 크리머 T-디스크(크라프트 푸즈(Kraft Foods))를 사용하여 브루 회수율을 측정하였다.

"총 우유 고형물" 또는 "총 고형물"은 일반적으로 지방 및 고형-비지방(SNF) 내용물의 전체를 가리킨다. "SNF"는 일반적으로 단백질, 락토스, 미네랄, 산, 효소 및 비타민의 총 중량을 가리킨다.

본 방법에서 필수적으로 어떠한 액상 유제품 베이스라도 사용할 수 있다. 바람직하게는, 액상 유제품 베이스는 인간 식품의 공급원으로서 유용한 젖을 가진 임의의 젖을 짜는 가축으로부터 유래된다. 이러한 가축은 비-제한적인 예로서 젖소, 물소, 기타 반추동물, 염소, 양 등을 포함한다. 그러나, 일반적으로 젖소 우유가 출발 물질로서 바람직하다. 사용된 우유는 전지 우유, 저-지방 우유 또는 탈지 우유일 수도 있다. 이러한 공정이 증가된 지방 함량을 가진 안정한 농축 액상 유제품을 목표로 하기 때문에, 전지 우유로 시작하는 것이 바람직하나; 하지만, 출발 유제품 공급원은 목표로 하는 지방 값를 얻기 위하여 필요에 따라 다소의 크림 첨가와 함께 특정한 용도를 위해 요구되는 탈지 또는 저-지방 우유 또는 크림일 수도 있다.

젖소의 우유는 락토스, 지방, 단백질, 미네랄 및 물뿐만 아니라 소량의 산, 효소, 가스 및 비타민을 함유한다. 많은 요인이 젖소 원유의 조성에 영향을 미칠 수도 있지만, 이것은 일반적으로 약 11 내지 약 15 퍼센트의 총 고형물, 약 2 내지 약 6 퍼센트의 우유 지방, 약 3 내지 약 4 퍼센트의 단백질, 약 4 내지 약 5 퍼센트의 락토스, 약 0.5 내지 약 1 퍼센트의 미네랄 및 약 85 내지 약 89 퍼센트의 물을 함유한다. 우유는 많은 유형의 단백질을 함유하지만, 이들은 일반적으로 2개의 일반적인 부류: 카제인 단백질 및 혈청 단백질로 나뉠 수 있다. 우유 염류 또는 회분으로도 알려진 미네랄은 일반적으로 주성분으로서 칼슘, 나트륨, 칼륨 및 마그네슘을 포함하고; 이러한 양이온은 우유 내의 포스페이트, 클로라이드 및 시트레이트와 조합할 수 있다. 우유 지방은 주로 트리글리세리드 및 소량의 다양한 기타 지질로 이루어진다. 락토스 또는 유당(4-O-β-D-갈락토피라노실-D-글루코스)는 원유에 존재하는 환원 가능한 이당류이다.

공정에 관한 세부사항에 관련하여, 각각의 공정 단계를 이제 더욱 상세히 논의할 것이다. 우선, 바람직하게는 전지 우유인 액상 유제품 베이스를 임의의 단계로 먼저 예비가열하거나 예열할 수 있다. 예비가열은 원하는 온도를 달성하기 위해 당 업계에 공지된 어떠한 방법 또는 장치(예를 들어, 외피에 싸인 반응기, 열 교환기 등과 같은 것)도 사용하여 수행될 수 있다. 어떠한 이론에 의해서도 한정되길 원하지 않지만, 예비가열은 초기에 혈청 또는 유장 단백질을 우유에 존재하는 카제인 미셀에 가교 시키는 것으로 생각되고; 대부분의 가교는 미셀의 외부 표면에서 발생할 것이다. 이러한 가교는 가용성 단백질의 양을 감소시킬 것이다. 다시, 어떠한 이론에 의해서도 한정되길 원하지 않지만, 예비가열은 또한 유장 단백질이 미셀 및 특히 미셀의 외부 표면과 공유결합으로 및/또는 소수성으로 상호작용하게 할 수도 있다. 다시, 어떠한 이론에 의해서도 한정되길 원하지 않지만, 한층 나아가서 이러한 상호작용이 일반적으로 적어도 2개의 효과를 달성하는 것으로 생각된다. 먼저, 상호작용은 용액으로부터 대부분의 유장 단백질을 제거하고; 이러한 효과는 유장 단백질이 예컨대 살균 과정에서 겪게 되는 고온에서 매우 반응성이기 때문에 중요할 수 있다. 두 번째로, 카제인 미셀이 혈청 또는 유장 단백질로 코팅되기 때문에, 카제인-카제인 상호작용이 감소되고/되거나 최소화되어야 하고; 이러한 효과가 열적으로 유도된 우유 겔이 형성되는 경향을 감소시켜야 한다.

기재된 바와 같이, 예비가열 동안에 가교는 가용성 단백질의 양을 감소시킨다. 산 침전에 뒤이어 UV 검출기와 결합된 액체 크로마토그래피(LC-UV)에 의하여 가용성 단백질의 양을 결정할 수 있다. 가용성 단백질 분획을 정량화하기 위하여, 예비가열되거나 가열 처리된 샘플 및 비-가열 처리된 샘플 간에 비교를 한다. pH 4.6 가용성 단백질에서의 감소는 적어도 약 70 퍼센트, 바람직하게는 약 70 내지 약 100 퍼센트, 그리고 더욱 바람직하게는 약 70 내지 약 90 퍼센트이어야 한다. 가용성 단백질에서의 감소는 pH 4.6 가용성 단백질로서 측정되고, 이는 둘 다 본원에서 참고문헌으로 포함된 문헌 [J.Agric.Food Chem. 1996, 44, 3955-3959] 및 문헌 [Int.J.Food Sci.Tech. 2000, 35, 193-200]에 기재된 방법론을 기초로 하여 α-락트알부민 및 β-락토글로불린 혈청 단백질의 정량화를 위한 특이적인 방법이 바람직하다.

예비가열 단계의 시간 및 온도는, 살균 및 이후의 저장 동안에 액상 우유 제품의 원하는 안정성을 유지하면서, pH 4.6 가용성 단백질의 원하는 감소를 얻기 위해 충분해야 한다. 물론, 예비가열 조건에 추가로 다른 파라미터들이 살균 및 이후의 저장 동안에 안정성에 영향을 미칠 수도 있다.

한가지 접근법에 의하면, 사용된다면, 액상 유제품의 예비가열 또는 예열은 일반적으로 pH 4.6 가용성 단백질의 감소된 수준을 가진 예열된 액상 유제품을 형성하기 위해 적어도 약 30초 동안 적어도 약 60 ℃에서 이루어진다. 다른 접근법에 의하면, 약 0.5 내지 약 20분 동안 약 70 ℉ 내지 약 100 ℃에서 예비가열을 수행한다. 또 다른 접근법에 의하면, 약 2 내지 약 6분 동안 약 85 내지 약 95 ℃에서 예비가열을 수행한다. 원하는 가교 정도(일반적으로 pH 4.6 가용성 단백질의 감소에 의해 측정됨) 및 최종 생성물의 원하는 안정성이 수득 되는 한, 다른 예비가열 조건을 사용할 수도 있다. 물론, 원하는 안정성이 수득 되는 한 다른 예비가열 조건을 사용할 수 있다. 예를 들어, 약 80 ℃ 내지 약 100 ℃에서 약 2 내지 약 6분 동안의 제1 단계에 이어서 약 100 ℃ 내지 약 130 ℃에서 약 1 내지 약 60초 동안의 제2 단계를 포함하는 2-단계 방법이 사용될 수 있다.

임의의 예비가열 단계 후에, 액상 유제품을 원하는 고형물 수준으로 농축하여 농축된 액상 유제품 잔류물을 형성한다. 정용여과와 함께 또는 정용여과 없이 한외여과에 의하여 농축을 완결할 수도 있다. 본 발명 방법의 목적을 위하여, 한외여과는 마이크로여과 및 나노여과와 같은 다른 막 농축 방법을 포함하는 것으로 간주된다. 액상 유제품을 농축하기 위해 마이크로여과, 한외여과 및 정용여과를 포함한 적절한 방법의 예는 본원에서 참고문헌으로 포함된 미국 특허 공개번호 2004/0067296A1(2004년 4월 8일)(Loh)에 기재되어 있다.

한가지 접근법에 의하면, (재첨가 전에) 약 31 퍼센트 이하의 총 고형물 함량, 약 9 내지 약 16 퍼센트의 단백질 수준, 약 11 내지 약 19 퍼센트의 지방 수준 및 약 0.5 내지 약 1.5 퍼센트의 락토스 수준으로 액상 유제품을 농축하는 것이 바람직하다. 한외여과를 사용하여, 농축 단계 동안에 상당한 양(일반적으로, 적어도 약 40 퍼센트 및 더욱 바람직하게는 적어도 약 95 퍼센트)의 락토스 및 미네랄을 제거한다.

바람직하게는 정용여과와 함께 한외여과를 사용하여, 잔류물이 필수적으로 모든 단백질 및 지방 함량을 포함하는 반면, 락토스 및 미네랄 일부가 투과물로서 물과 함께 공극을 통해 통과할 수 있게 하는 충분히 큰 막 공극 크기를 사용하여 농축 단계를 수행한다. 예를 들어, 락토스-향상 투과물로부터 단백질-향상 "잔류물"을 분리하기 위해 바람직한 전지 우유 베이스를 막 분리 처리한다. 그러나, 본원의 방법에 따라 가공된 우유의 종류는 특히 한정되지 않으며, 예를 들어 탈지 우유, 감소된 지방 우유, 저지방 우유, 버터밀크 및 이들의 조합을 포함할 수도 있다.

한가지 접근법에 의하면, 막 여과는 다공성 폴리술폰-유형 막 등, 약 35 내지 약 65 psig 적용 압력 및 약 123 ℉ 내지 약 140 ℉(약 50 ℃ 내지 약 60 ℃)의 공정 온도를 사용하여 대략 약 10,000 내지 약 20,000 달톤(Dalton)의 분자량(MW) 컷 오프(cut off)를 포함할 수도 있다. 하나의 구현양태에서, 락토스 및 미네랄은 막을 가로질러 균일하게 분포되고 약 50 퍼센트의 분리 비율로 막을 통해 통과하고, 약 100 퍼센트의 지방 및 단백질은 잔류물에 보유된다. 정용여과는 잔류물에서 락토스 농도를 약 4 퍼센트 미만으로 유지하는 역할을 한다.

일부 경우에, 지방 함량을 증가시키고 크림 향상 농축 액상 유제품을 형성하기 위해 소정량의 크림을 농축 액상 유제품 잔류물에 배합할 수 있다. 한가지 접근법에 의하면, 지방 함량을 증가시키기 위해 약 3 내지 약 57 퍼센트의 크림을 농축 액상 유제품 잔류물과 배합한다. 한가지 접근법에서, 크림은 약 32 내지 약 42 퍼센트의 총 지방 함량을 갖는 무발효 크림이지만, 입수 가능성에 의존하여 다른 유형의 크림을 사용할 수도 있다.

다른 접근법에 의하면, 출발 액상 유제품 베이스가 전지 우유일 때 총 고형물은 약 50 퍼센트 이하일 수 있고, 약 3 내지 약 34 퍼센트의 크림 및 약 20 내지 약 30 퍼센트의 당을 농축 액상 유제품 잔류물에 첨가한다. 임의로, 출발 액상 유제품 베이스가 탈지 우유라면, 약 34 내지 약 57 퍼센트의 크림을 약 20 내지 약 30 퍼센트의 당과 함께 농축 액상 유제품 잔류물에 첨가한다. 출발 액상 유제품 베이스가 2 퍼센트의 우유라면, 약 20 내지 약 46 퍼센트의 크림을 약 20 내지 약 30 퍼센트의 당과 함께 농축 액상 유제품 잔류물에 첨가한다. 각각의 경우에, 이러한 매우 농축된 유제품에서 안정성을 달성하기 위해 본원에서 설명된 유효비 및 유효관계를 달성하기 위해 임의의 크림 및 당을 특정 양만큼 첨가한다.

상기 언급된 바와 같이, 만약 크림이 첨가된다면, 크림 첨가 시점이 살균 후에 얻어지는 액상 유제품의 안정성에 영향을 미칠 수 있음을 알아내었다. 한가지 접근법에 의하면, 농축 후 및 균질화 전에, 그리고 안정화제 및 임의의 재-첨가제 성분의 첨가 전에, 소정량의 크림을 액상 유제품에 배합할 수 있다. 일반적으로, 농축 이전 또는 균질화 후와 같은 기타 크림 첨가 시점이 살균 후에 겔화 및 분리된 농축물을 일으키는 것을 알아내었다.

농축 단계 이전에(예컨대 예비가열 전) 크림을 첨가하고, 액상 유제품 베이스와 함께 크림을 한외여과 막으로 처리한다. 이러한 방식으로, 한외여과는 미네랄 및 기타 천연 당을 크림으로부터 없앨 수 있다.

일부 접근법에서, 농축 액상 유제품 잔류물과 함께 배합하기 전에 크림을 사전-균질화하지 않고 단순히 천연 상태로 첨가할 수 있다. 일부 경우에, 크림의 사전-균질화는 레토르트 시에 2 이상의 상으로 겔화되거나 분리되는 농축 음료를 얻을 수 있다. 어떠한 이론에 의해서도 한정되기를 원하지 않지만, 크림은 일반적으로 유화되거나 천연 크림 지방 소적 크기 분포를 감소시키기에 불충분한 단백질을 갖기 때문에, 크림의 사전-균질화는 덜 안정한 에멀젼을 생성하는 것으로 생각된다. 예를 들어, 크림을 먼저 사전-균질화할 때, 최종 제품에서 상 분리 및/또는 레토르트 겔화의 속도를 증가시킬 수 있는 지방 소적의 덩어리가 생성될 가능성이 높아질 것으로 생각된다. 따라서, 균질화를 위해 다량의 단백질이 존재하는 잔류물에 첨가한 후에 크림 지방 소적 크기를 감소시키는 것이 바람직하다.

농축 및 임의의 냉각 후에, 균질화된 크림 향상 액상 유제품을 형성하기 위해 크림 향상 농축 액상 유제품을 단일 액체로서 균질한다. 한가지 접근법에 의하면, 일 또는 다단계로 균질화를 수행할 수도 있다. 예를 들어, 하나의 비-제한적인 접근법에서, 약 1,500 내지 약 2,000 psi에서 첫 번째 균질화 단계를 수행할 수 있고, 산업 표준 균질화기에서 약 100 내지 약 300 psi에서 두 번째 단계를 수행할 수 있다. 포장 작업으로 즉시 처리되지 않는다면 균질화물을 냉각할 수도 있다. 예를 들어, 균질화물은 표준 균질화기의 플레이트 열 교환기의 재생 및 냉각 구역을 통해 유동될 때 냉각될 수도 있다. 어떠한 이론에 의해서도 한정되기를 원하지 않지만, 더욱 높은 압력 균질화물은 일반적으로 높은 충돌 주기 및 이어서 소적들의 결합에 기인하여 그들의 높은 겔화 가능성을 이끌 수 있는 다수의 작은 입자를 갖기 때문에, 더욱 높은 균질화 조건에 의해서는 허용 가능한 음료가 얻어지지 않는 것으로 생각된다.

상기 언급된 바와 같이, 안정한 농축물을 수득하기 위하여, 균질화 단계에 앞서 크림을 첨가하는 것이 바람직하다. 어떠한 이론에 의해서도 한정되기를 원하지 않지만, 크림에 의해 공급된 첨가된 지방은, 장기간의 저장 수명뿐만 아니라 살균 공정에서 견디는 지방 입자를 생성하기 위해 균질화를 필요로 하는 것으로 생각된다. 상기 기재된 바와 같이, 크림을 잔류물에 첨가하기 전에 사전-균질화하지 않는 것이 바람직하지만, 최종 생성물 안정성을 향상시키기 위해서 크림을 잔류물과 함께 균질화하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 균질화는 어떤 레토르트-후 분리라도 지연시키기 위하여 크림으로부터 지방 소적 크기 분포를 감소시킬 뿐만 아니라, 모든 지방 소적이 첨가제 및 이후의 레토르트 조건과 함께 더욱 균일하거나 일정하게 거동할 수 있도록 하는 단백질 계면으로 각각의 지방 소적을 도포할 수 있는 것으로 생각된다. 게다가, 풍부한 유화 단백질이 존재하는 잔류물 내에서의 크림 균질화는, 최소의 응집을 가진 단일 지방 소적을 생성할 것이다. 불충분한 단백질은 응집된 소적을 생성하는 경향이 증가하는 결과를 가져온다. 응집된 소적은, 레토르트 조건 동안 또는 후에, 상 분리뿐만 아니라 겔 형성을 촉진할 수 있다.

균질화 후에, 유효량의 안정화제를 균질화된 크림 향상 액상 유제품에 첨가할 수도 있다. 안정화제는 카오트로픽제(chaotropic agent), 칼슘-결합 완충액 또는 저장 동안에 농축 액상 유제품의 겔화 또는 분리를 막기 위하여 칼슘을 효과적으로 결합하는 기타 안정화제일 수도 있다. 어떠한 이론에 의해 한정되기를 원하지 않지만, 미국 특허 공개번호 2004/0067296 A1(2004년 4월 8일)에 상세히 기재된 바와 같이, 칼슘-결합 안정화제는 이후의 살균에 앞서서 저장하는 동안에 액상 유제품의 겔화 또는 분리를 막는 것으로 생각된다. 일반적으로, 칼슘을 결합하는 어떠한 완충액 또는 카오트로픽제 또는 안정화제라도 사용될 수도 있다. 적절한 칼슘-결합 완충액, 안정화제 및 카오트로픽제의 예는 시트레이트 및 포스페이트 완충액, 예컨대 인산 일나트륨, 인산 이나트륨, 인산 이칼륨, 시트르산 이나트륨, 시트르산 삼나트륨, EDTA 등뿐만 아니라 이들의 혼합물을 포함한다.

바람직한 완충염 또는 안정화제는 인산 일나트륨 및 인산 이나트륨의 배합물이다. 이러한 안정화제 배합물의 유효량은 일반적으로 출발 물질로써 사용되는 특정한 액상 유제품, 원하는 농도, 첨가된 크림의 양, 및 사용된 특정한 안정화제의 칼슘 결합 능력에 의존된다. 그러나, 일반적으로, 크림 향상 농축 액상 유제품의 경우, 약 25 내지 약 50 퍼센트의 인산 일나트륨 및 약 75 내지 약 50 퍼센트의 인산 이나트륨을 포함하는 약 0.2 내지 약 0.6 퍼센트의 안정화제가 크림 향상 및 농축 액상 유제품을 위해 효과적인 안정화제이다. 한가지 접근법에 의하면, 인산 일나트륨 대 인산 이나트륨의 비는 안정한 농축물을 형성하기 위해 약 50:50 내지 약 75:25의 범위이다. 한외여과된 전지 우유 및 크림 첨가와 함께, 이 범위 밖의 안정화제 비율은 일반적으로 살균 후에 겔화 또는 분리된 농축물을 형성한다.

기타 임의의 성분이 재-첨가제에 포함될 수도 있다. 한가지 접근법에 의하면, 입안느낌 향상제, 향미제, 당류 및 기타 첨가제를 특정한 응용을 위해 필요한 대로 첨가할 수도 있다. 예를 들어, 안정성을 달성하기 위하여 상기에 설명된 비율 및 관계를 만들기 위해 약 10 내지 약 30 퍼센트의 당(일부 접근법에서는, 약 20 내지 약 30 퍼센트의 당)을 첨가한다. 균질화 후에 당을 첨가할 수 있지만, 특정한 응용을 위해 필요하다면 균질화 전에 첨가할 수도 있다.

또 다른 예에서, 적합한 입안느낌 향상제는 염화 나트륨, 염화 칼륨, 황산 나트륨 및 이들의 혼합물을 포함한다. 바람직한 입안느낌 향상제는 염화 나트륨 및 염화 칼륨 뿐만 아니라 이들의 혼합물을 포함하고; 염화 나트륨이 가장 바람직한 입안느낌 향상제이다. 안정성에 상당하고 부정적인 영향을 미치지 않는 한, 향미제 및 기타 첨가제, 예컨대 당, 감미제(천연 및/또는 인공), 유화제, 지방 유사물, 말토덱스트린, 섬유, 전분, 고무 및 효소-처리, 배양, 천연 및 인공 향미제 또는 향미 추출물을 첨가할 수 있다. 일부 접근법에서, 감미제는 고 강도의 천연 및/또는 인공 감미제 및/또는 수크로스와 이러한 감미제의 배합을 포함할 수 있다. 적합한 천연 고 강도 감미제는 스테비아(stevia), 스테비올(steviol), 글리코시드, 스테비오시드(stevioside) 및/또는 레바우디오사이드(rebaudioside) 등뿐 아니라 그것의 임의의 혼합물 또는 변형물이 될 수 있다. 적합한 인공 고 강도 감미제는 수크랄로스(스플렌다(Splenda)-형 감미제)를 포함할 수 있다. 일부 경우에서, 수크로스와 함께 배합할 때 이러한 고 강도 감미제는 레토르트 안정성을 입증한다.

농축 및 임의의 냉각 후에, 이어서 액상 유제품을 유효량의 안정화제 및 상기 기재된 것과 같은 임의의 기타 성분과 혼합한 다음, 안정한 농축 액상 유제품을 형성하기 위해 살균한다. 바람직하게는, 레토르트 조건을 사용하여 살균을 수행한다. 임의로, 목표로 하는 농도를 충족하기 위하여 농축 액상 유제품을 희석하는 것이 필요하다면, 살균에 앞서서 희석을 완성해야 한다. 바람직하게는, 액상 유제품을 포장하고 밀봉한 다음 임의의 적합한 장치에서 살균 온도로 처리한다. 상업적 살균성을 위해 요구되는 바와 같이 적어도 5분 및 명목상으로 약 13.5분 이하의 F₀를 달성하기 위한 시간 및 온도 조건 하에서 살균을 수행한다. 일반적으로, 살균 방법은 살균온도 도달시간(come-up) 또는 가열 시간, 유지 시간 및 냉각 시간으로 구성된다. 살균온도 도달시간 동안에, 약 118 ℃ 내지 약 145 ℃의 온도가 약 1초 내지 약 30분 이내에 달성된다. 이어서, 약 118 ℃ 내지 약 145 ℃에서 약 1.5초 내지 약 15분 동안 온도를 유지한다. 이어서, 약 10분 이하 내에 온도를 약 25 ℃ 미만으로 냉각시킨다. 바람직하게는, 표피 형성을 최소화하기 위하여 살균 동안에 샘플을 서서히(예를 들어 용기를 회전시킴으로써) 교반한다.

주변 조건 하에 적어도 약 5의 F₀ 및 적어도 약 9개월의 저장 수명을 달성하면서, 바람직하게는 약 0.4 내지 약 0.75의 단백질 대 지방비를 가진 안정한 농축 액상 유제품을 제조하도록 전체 열처리(이 경우에, 임의의 예비 가열, 농축 및 살균)를 조절한다. 일반적으로, 본 발명의 안정한 농축 액상 유제품은, 100 rpm에서 스핀들 #2를 사용하여 약 20 ℃에서 브룩필드(Brookfield) RV 점도계에 의해 측정될 때, 주변 온도에서 약 70 mPa-s 내지 약 4000 mPa-s, 그리고 바람직하게는 약 100 mPa-s 내지 약 300 mPa-s 범위의 점도를 갖는다.

사용된 포장 기술은, 유제품의 응용 가능한 저장 수명을 위해 충분한 유제품의 무결 상태를 보존하는 이상, 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 우유 농축물을 유리병 또는 박공지붕 모양의 용기(gable-top carton) 등에서 살균 또는 레토르트할 수 있고, 이것을 충진, 밀봉하고 내용물을 열처리한다. 또한, 유제품을 통상적인 상자 안 주머니(bag-in-box) 용기 또는 토트에서와 같이 다량으로 포장할 수 있다. 하나의 구현양태에서, 사전-살균된 병 또는 호일로 안을 댄 박공지붕 모양의 용기 재료를 사용할 수 있다. 장기간 저장 수명(ESL) 또는 방부 포장 시스템으로 표시된 식품 포장 체계를 또한 사용할 수도 있지만, 본원의 방법은 이에 한정되지 않는다. 유용한 식품 포장 시스템은 유동성 식품 제품, 특히 우유 제품 및 과일 주스에 적용되거나 적용될 수 있는 종래의 시스템을 포함한다. "표피" 형성을 최소화하기 위하여 살균 동안에 샘플을 서서히 교반할 수도 있다(예를 들어 용기를 회전시킴). 유제품을 탱커 트럭 또는 기동차 탱커를 통해 벌크 형태로 적재하고 운반할 수도 있다.

본 발명의 유제품과 관련된 장기간 저장 수명을 달성하기 위해 필수적이지는 않지만, 공정 중단의 경우에 및/또는 추가의 저장 수명 연장을 위하여 저온살균 및/또는 초고온(UHT) 절차를 또한 본 발명의 유제품에 적용할 수도 있다. UHT 제품을 초저온살균한 다음 살균된 용기에 포장한다. 또한, 본 발명의 한 가지 장점은, 일부 이전의 농축물에 의해 요구되는 것과 같이, 장기간 저장 수명을 얻기 위해 UHT 공정이 일반적으로 요구되지 않는다는 것이다. 예를 들어, 한외여과/정용여과된 제품을 공정을 계속하기 전에 장기간(예를 들어 약 하루 초과) 동안 놓아두어야 한다면, 한외여과된 제품의 저온살균을 할 수 있다. 원한다면, 저온살균이 최종 생성물의 안정성에 좋지 않은 영향을 미치는 않는 이상, 원한다면 공정에서의 중간 생성물을 저온살균할 수도 있다.

한가지 접근법에서, 얻어진 안정한 농축 액상 유제품은 이것을 다수의 음료 제조 기계에서 사용되도록 카트리지 또는 포드에서 밀봉할 수 있는 감각이 좋은 우유이다. 바람직한 용도 및 음료 제조 기계의 예는 그 전체 내용이 여기에서 참고문헌으로 포함되고 본 명세서와 동일한 양수인에 의해 소유된 미국 특허 공개번호 2004/0182250에서 찾아볼 수 있다. 적은 양의 액체를 더 작은 포장에 저장할 수 있으면서, 큰 부피의 우유를 음료 제조 기계로부터 분배할 수 있기 때문에, 우유의 농축은 유용하다.

예를 들어, 카푸치노-유형 음료에서 소비자가 원하는 진짜로 보이는 거품투성이의 우유-기재 거품을 만들기 위해서 농축 우유의 카트리지를 사용할 수도 있다. 지방 대 단백질 비율 및 특정된 크림 첨가 시점은 백색화된 커피 제품, 예컨대 카푸치노, 라떼 등을 만들기 위해 적절한 향상된 유제품 특색을 가진 농축 액상 유제품을 형성한다. 예를 들어, 단지 약 2 바 미만의 압력을 사용하여 미국 특허 공개번호 2004/0182250에 기재된 바와 같은 저압 제조 기계 및 카트리지를 사용하여 거품을 내기 위해서는 안정한 농축 우유의 카트리지가 또한 적합할 수도 있다. 다른 응용법에서는, 2 바 초과의 고압이 또한 사용될 수도 있다.

다른 접근법에 의하면, 안정한 농축 액상 유제품을 사용하여 유제품 음료를 또한 형성할 수도 있다. 예를 들어, 안정한 농축 액상 유제품을 물과 같은 수성 매질과 혼합함으로써 음료를 형성할 수도 있다. 미국 특허 공개번호 2004/0182250에 기재된 바와 같이, 희석에 의해 음료를 형성하기 위해 카트리지를 통해 수성 매질을 통과시켜, 안정한 농축 액상 유제품을 함유하는 카트리지로부터 형성된 유제품 음료를 또한 분배할 수도 있다. 이러한 한가지 예에서, 유제품 음료를 형성하기 위해 안정한 농축 액상 유제품을 바람직하게 약 1:1 내지 약 6:1 사이의 비로 수성 매질과 혼합하거나 희석할 수 있다.

본원에 기재된 고형물 함량이 높은 농축물의 장점 및 구현양태는 하기 실시예에 의해 더욱 예시되지만; 그러나, 특정한 조건, 공정 계획, 재료 및 이 실시예에 인용된 그의 양뿐만 아니라 기타 조건 및 세부사항이 본 방법을 과도하게 한정하는 것으로 해석해서는 안된다. 달리 나타내지 않는 한 모든 퍼센트는 중량에 의한다.

실시예

실시예1

다음은 본 발명을 위해 평가된 다양한 고형물 함량이 높은 농축 액상 유제품의 샘플이다:

표 1A:

표 1B

표 2A

표 2B

표 2C

표 3

실시예 2

또한 특정 고형물 함량이 높은 유제품 농축물에서 브루 회수율 및 점도 또한 시험하였다. 데이터를 아래 표에 제공했다. 바닐라 1, 2 및 3 및 캐러멜 1, 2 및 3은 표 2A의 조성물이다.

표 4: 라떼 브루 회수율(%)

표 5: 라떼 점도, cps(70 ℉에서 몇 개월)

실시예 3

아래 표 7에 설명된 다양한 농축 유제품의 0 내지 5000초 사이, 0 내지 10,000초 사이 및 5,000 내지 10,000초 사이의 초기 분리 속도 측정을 위해서 루미사이저(룸 게엠베하, 베를린, 독일)를 사용하였다. 아래 표 7에서 시간당 % 투과율 또는 TpH로 초기 분리 속도를 기록하였다. 도 2는 이 실시예로부터 얻은 루미사이저 데이터 그래프이다.

표 6: 유제품 농축물

표 7: TpH

일반적으로, 샘플 A, B, C, D 및 F는 1 미만의 TpH 값을 가져 매우 안정했다. 샘플 E는 1.33의 TpH를 가져 1 미만의 값을 가진 것보다 덜 안정할 것으로 기대하였다. 샘플 G 및 H는 각각 8.76 및 5.33의 TpH 값을 가져 가장 덜 안정할 것으로 기대하였다. 일부 경우에, 기울기 또는 TpH 값은 모든 단백질 대 지방(P/F) 수준에서 단백질 대 완충염(P/BS) 비가 40에서 60으로 증가함에 따라 감소한다. 일반적으로, 기울기 또는 TpH 값은 단백질 대 지방(P/F)이 0.72에서 0.31로 감소함에 따라 증가하며 0.31은 방향성 효과가 있다. 또한 이러한 관계는 약 38 내지 약 50 퍼센트의 총 고형물을 갖는 고형물 함량이 높은 유제품 농축물의 특징인 것으로 기대한다.

실시예 4

높은 수준의 총 고형물 및 높은 수준의 당을 가진 유제품 농축물을 측정하기 위해 실시예 3의 루미사이저를 사용하였다. 아래의 표 8은 테스트한 농축물 및 루미사이저 결과를 나타낸다.

표 8: 고형물 함량이 높은 유제품 농축물의 루미사이저 결과.

유제품 고형물, 단백질 및 지방에 대한 당의 관계는 또한 상 분리의 허용 가능한 범위를 보여준다. 도 3 및 4에서 이러한 것을 보여준다. 도 3에서, 데이터 점의 인접한 쌍은 당의 함량이 증가된 동일한 농축물 제제를 보여주며, 나머지 조성은 상대적으로 상수로 유지하면서 당 수준을 증가함에 따라 특정 농축물 제형의 TpH가 감소하는 것 또는 상 분리 속도가 감소하는 것을 보여준다.

당업자라면, 첨부된 청구항에 설명된 바와 같이 구현된 방법의 원리 및 범위 내에서, 본 발명의 방법 및 얻어지는 농축물의 성질을 설명하기 위해 기재되고 예증되어진 본 발명의 방법, 제형 및 성분의 세부사항, 재료 및 배열에 관해 다양한 변화를 할 수 있다는 것을 이해할 것이다.

Claims

유제품 고형물, 당 및 지방을 포함하는 약 38 내지 약 50 퍼센트의 총 고형물을 포함하고;
상기 유제품 고형물이 약 26 퍼센트 이하의 양으로 존재하고;
상기 당이 약 30 퍼센트 이하의 양으로 존재하고;
유제품 농축물이 약 0.5 내지 약 33 TpH의 상 분리 속도를 나타내도록 유제품 고형물 양에 대한 당의 양이 적어도 약 1:1 내지 약 3.5:1인,
약 38 내지 약 50 퍼센트의 총 고형물을 갖는 레토르트 안정한 유제품 농축물.
제1항에 있어서, 상기 단백질-대-지방의 관계가 약 0.5 내지 약 0.9인 레토르트 안정한 유제품 농축물.
제1항에 있어서, 상기 단백질-대-완충염 비가 약 40 내지 약 60인 레토르트 안정한 유제품 농축물.
제1항에 있어서, 유제품 고형물에 대한 당의 양이 증가함에 따라 상 투과 분리 속도가 감소하는 레토르트 안정한 유제품 농축물.
제1항에 있어서, 상 투과 분리가 약 38 퍼센트 미만의 총 고형물을 가진 유제품 농축물의 상 투과 분리 미만인 레토르트 안정한 유제품 농축물.
제1항에 있어서, 상기 당의 양이 약 20 내지 약 30 퍼센트인 레토르트 안정한 유제품 농축물.
제1항에 있어서, 약 90 퍼센트 이상의 브루 회수율(brew recovery)을 더 포함하는 레토르트 안정한 유제품 농축물.
제1항에 있어서, 약 0.25 내지 약 2 퍼센트 범위의 락토스 양을 더 포함하는 레토르트 안정한 유제품 농축물.
유제품 고형물, 단백질, 당 및 지방을 포함하는 약 38 내지 약 50 퍼센트의 총 고형물을 포함하고;
상기 유제품 고형물이 약 26 퍼센트 이하의 양으로 존재하고;
상기 당이 약 30 퍼센트 이하의 양으로 존재하고;
단백질-대-지방의 관계가 약 0.07 내지 약 56의 범위이고;
단백질-대-지방의 관계에 대한 당의 양의 비율은, 이 비율이 감소함에 따라 유제품 농축물이 식 TpH = -0.0017비율² - 1.0259비율 - 12.951로 특성화되는 상 분리 속도(TpH)의 감소를 나타내어 유제품 농축물이 레토르트 조건을 겪을 시에 균질액으로 유지되도록 하는 것인,
약 38 내지 약 50 퍼센트의 총 고형물을 가진 총 고형물 함량이 높고 레토르트-안정한 유제품 농축물.
제9항에 있어서, 상기 단백질-대-지방의 관계가 약 0.5 내지 약 0.9인 레토르트 안정한 유제품 농축물.
제9항에 있어서, 상기 단백질-대-완충염의 비가 약 40 내지 약 60인 레토르트 안정한 유제품 농축물.
제9항에 있어서, 상기 당의 양이 약 20 내지 약 30 퍼센트인 레토르트 안정한 유제품 농축물.
제9항에 있어서, 약 90 퍼센트 이상의 브루 회수율을 더 갖는 레토르트 안정한 유제품 농축물.
유제품 고형물, 단백질, 당 및 지방을 포함하는 약 38 내지 약 50 퍼센트의 총 고형물을 포함하고;
상기 유제품 고형물이 약 30 퍼센트 이하의 양으로 존재하며, 약 1 내지 약 11 퍼센트의 유제품 단백질 및 약 0.25 내지 약 2 퍼센트의 락토스를 포함하고;
상기 당이 약 10 내지 약 30 퍼센트의 양으로 존재하고;
단백질 대 완충염 비율이 약 40 내지 약 60이고;
유제품 농축물이 레토르트 조건을 겪을 시에 균질액으로 유지되고 약 90 퍼센트 이상의 브루 회수율을 나타내도록 하는 약 10 TpH 이하의 상 분리 속도를 갖는,
약 40 내지 약 50 퍼센트의 총 고형물을 갖는 총 고형물 함량이 높고, 레토르트-안정한 유제품 농축물.
제14항에 있어서, 상기 단백질-대-지방의 관계가 약 0.5 내지 약 0.9인 레토르트 안정한 유제품 농축물.
제14항에 있어서, 상기 완충염이 인산 일나트륨, 인산 이나트륨, 시트르산 삼나트륨 및 그것의 블렌드를 포함하는 군 중에서 선택된 레토르트 안정한 유제품 농축물.
제14항에 있어서, 약 90 퍼센트 이상의 브루 회수율을 더 포함하는 레토르트 안정한 유제품 농축물.