KR20140041792A

KR20140041792A - 우유 기반 제제

Info

Publication number: KR20140041792A
Application number: KR1020147001761A
Authority: KR
Inventors: 해리 칼리오이넨; 소일레 야르비오
Original assignee: 발리오 리미티드
Priority date: 2011-07-06
Filing date: 2012-06-19
Publication date: 2014-04-04
Also published as: PT2729012T; JP2022065126A; FI20115726A; ES2739807T3; US20200163352A1; AR087059A1; AU2012280182B2; IL230305A; AU2012280182A1; JP7094675B2; SI2729012T1; WO2013004895A1; CA2839981C; FI124711B; BR112014000077A2; CN103635092A; LT2729012T; MX2013015232A; DK2729012T3; US11653662B2

Abstract

본 발명은 단백질에 대한 탄수화물의 비율이 기껏해야 1.1이고, 건물 기준(dry matter basis)으로 단백질 함량이 적어도 5.4%이며, 단백질에 대한 회분(ash)의 비율이 출발 물질로 사용되는 우유 원재료의 그 비율과 실질적으로 유사한, 탄수화물 함량이 감소된 우유 기반 제제 및 그 제조방법에 관한 것이다. 상기 우유 기반 제제는 관능적인 특성에 어떠한 결점도 없이, 유당 함량은 감소되지만 보통 우유와 같은 완전한 맛을 가지는 환원유 제품의 제조에 사용될 수 있다.

Description

우유 기반 제제{MILK-BASED FORMULATION}

본 발명은 우유 기반 제제(milk-based formulations)에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 탄수화물 함량이 감소된 환원유 제품(recombined milk products)의 제조에 적합한 우유 기반 제제에 관한 것이다.

분유와 물을 혼합함으로써 제조되는 환원유 음료는 보통의 우유와 비교하여 여러가지 결점을 가지고 있다는 것은 이미 잘 알려져 있다. 이러한 결점들은 특히 유당(lactose) 함량이 감소된 환원유 음료의 제조시에 나타난다. 그 결점들은 사실상 관능적인 면과 영양상의 면 모두에서 그러하다. 예를 들어, 환원유 음료는 열 처리 동안, 특히 저장하는 동안 침전물/앙금을 형성하기 쉽다. 침전된 물질은 주로 우유 단백질로 구성된다. 우유 단백질 중에서도 유청단백질(whey protein)이 특히 열에 민감한 것으로 알려져 있다. 또한 어떤 미네랄은 환원유 음료의 침전 현상에 영향을 미칠 수도 있다. 현재 환원유 제품의 침전 현상, 응집화와 관련된 문제들은 제품에 안정제와 같은 첨가제를 첨가함으로써 해소되고 있다.

저유당(low lactose) 또는 무유당(lactose-free) 음료는 환원유 음료에 포함된 유당을 가수분해함으로써 그 음료로부터 제조될 수 있다. 그러나, 유당 함량 자체가 상대적으로 높으며, 이는 유당의 가수분해로 인해 흔치 않는 단맛을 내는 글루코오스 및 갈락토오스가 상당한 양으로 생산됨을 의미한다.

환원유 제품에 여러가지 문제를 야기하는 하나의 주요한 요소는 환원당과 우유 단백질의 자유 아미노기 사이에서 일어나는 비효소 갈색화 반응인 마이야르 반응(Maillard reaction)이다. 마이야르 반응은 특히 유당이 가수분해된 유제품에서 흔히 발생하는 문제이다. 유당의 가수분해로 생성된 환원당인 글루코오스 및 갈락토오스는 유당보다 더 잘 반응하며, 따라서 더 강한 마이야르 갈색화 반응을 유발한다. 가수분해된 우유에서, 이러한 환원 단당류의 몰 함량은 정상적인 우유 유당의 환원 단당류의 몰 함량과 비교하여 거의 두 배이다. 또한, 마이야르 반응은 유당이 가수분해된 유제품의 열처리 동안 훨씬 더 강해진다는 것은 잘 알려져 있다.

마이야르 갈색화 반응 생성물은 열 처리된 유제품의 관능적인 특성, 예를 들어 맛, 색깔 및 구조면에서 바람직하지 않은 변화를 유발한다. 또한, 마이야르 반응은 우유의 영양적인 품질에 해로운 영향을 미친다. 영양적인 측면에서 중요한 아미노산인 리신(lysine)의 생물학적 이용도는 감소된다. 마이야르 반응 및 리신의 파괴는 유제품을 열처리한 후 실온에서 저장하는 동안에 계속된다.

마이야르 반응은 자유 아미노기와 환원당 사이의 반응으로 형성되는 물질을나타내는 퓨로신(furosine)에 의해 모니터될 수 있는데, 이러한 반응은 자유 아미노기와 환원당의 유용성을 감소시킨다.

또한, 환원유 제품에서 관찰되는 것으로, 우유를 분말로 건조하면 우유 단백질의 품질이 변화된다는 것은 이미 알려져 있다. 상기 마이야르 반응은 또한 우유 분말의 생산 공정 동안에도 지속된다. 건조하는 동안 단백질은 변성된다.

아직까지도 많은 사람들은 환원유 제품의 불량스러운 관능적 특성으로 인해, 그 제품의 사용에 대하여 여전히 의심을 품고 있다. 일반적으로 환원유 제품은 정상적인 우유와 동일한 것으로 인식되지 않고 있다.

따라서 우수한 영양 특성을 가지면서도 탄수화물 함량이 감소된 환원유 제품의 제조를 위해 적합한 새로운 유제품에 대한 수요가 있으며, 이러한 유제품은 환원유의 침전을 감소시키거나 방지하고 그 제품의 맛 및 질감의 문제를 최소화한다.

맛이나 구조면에서 완전히 무결점이며 탄수화물 함량이 낮고, 관능적으로 만족스러운 유제품에 대한 소비자들의 기대에 부응하며, 경제적이고 간단하게 생산되는 환원유 제품을 만드는 것은 매우 어렵다.

본 발명은 탄수화물 함량이 낮고, 정상적인 우유의 양질의 맛을 가지는 환원유 제품을 제조하기에 적절한 우유 기반 제제에 관한 것으로, 관련 분야의 제품과 관련된 전형적인 문제를 회피할 수 있다. 상기 환원유 제품은 관능적인 특성, 특히 맛에 있어서 완전히 무결점이다.

본 발명은 단백질에 대한 탄수화물의 비율이 기껏해야 1.1이고, 건물 기준(dry matter basis)으로 단백질 함량이 적어도 5.4%이며, 단백질에 대한 회분(ash)의 비율이 출발 물질로 사용되는 우유 원재료의 그 비율과 실질적으로 유사한, 탄수화물 함량이 감소된 우유 기반 제제를 제공한다.

환원유 제품의 침전 및 맛의 결함과 같은 관능적인 특성 및 영양적인 특성에서의 결점은 재조합을 위해 그 환원유 제품을 적절한 형태로 농축하기 전에, 우유 기반 제제의 유당 함량을 감소시킴으로써 회피될 수 있다는 것을 발견하였다. 우유의 유당 가수분해에 의해 생성되어 마이야르 반응에 관여하는 물질의 양이 감소함에 따라, 마이야르 반응은 상당히 억제되고 그 반응과 관련된 전형적인 문제들은 회피된다.

또한, 본 발명의 환원유 제품의 유통 기한, 특히 실온에서의 유통 기한은 연장된다.

다른 측면에서, 본 발명은 탄수화물 함량이 감소된 우유 기반 제제를 제공하기 위해서 우유 원재료에서 탄수화물을 제거하는 단계를 포함하는, 본 발명의 우유 기반 제제의 제조방법을 제공한다.

또 다른 측면에서, 본 발명은 a) 우유 원재료의 성분들을 단백질 분획, 탄수화물 분획 및 미네랄 분획으로 분리하는 단계, 및 b) 적어도 단백질 분획과 미네랄 분획 부분을 혼합하여 우유 기반 제제를 제공하는 단계를 포함하는, 본 발명의 우유 기반 제제의 제조방법을 제공한다.

또 다른 측면에서, 본 발명은 단백질에 대한 탄수화물의 비율이 기껏해야 1.1이고, 건물 기준(dry matter basis)으로 단백질의 함량이 적어도 5.4%인 우유 분말을, 탄수화물 함량이 감소된 환원유 제품을 제조하기 위해 사용하는 새로운 용도를 제공한다.

본 발명의 우유 분말은 무유당(lactose-free) 우유를 제조하는 공장에서 새로운 설비 투자없이도 좋은 맛을 지닌 무유당 우유를 제조할 수 있게 해준다. 무유당 우유는 본 발명의 우유 분말과 물 및/또는 일반 우유로부터 제조될 수 있다. 본 발명의 우유 분말은 유리한 조성으로 인해, 마이야르 반응이 감소한 분말로 건조될 수 있다. 따라서 본 발명의 우유 분말로 제조된 환원유 제품의 품질은 개선된다.

또 다른 측면에서, 본 발명은 탄수화물 함량이 감소된 환원유 제품을 제공하기 위해서, 단백질에 대한 탄수화물의 비율이 기껏해야 1.1이고, 건물 기준(dry matter basis)으로 단백질의 함량이 적어도 5.4%인 우유 분말을 물과 선택적인 다른 성분들과 재혼합하는 단계를 포함하는 탄수화물 함량이 감소된 환원유 제품의 제조방법을 제공한다. 환원유 제품의 조성은 미네랄 보충제와 같은 다른 첨가제 없이, 상기 우유 분말과 물을 혼합함으로써 유당을 제외한 보통 우유의 조성에 대응하도록 조정될 수 있다.

본 발명은 간단하고, 경제적이며 대규모로 산업적으로 적용할 수 있고, 또한 부가적인 추가 비용을 발생시키는 않는 제조방법을 제공한다.

본 발명은 또한 상당한 정도로 운송비를 절감할 수 있는 제조방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 경제적이고 효율적이며 간단한 방식으로 재조합의 부작용을 제어할 수 있는 제조방법을 제공한다.

천연 우유 효소 활성과 미생물 유도 효소 활성 뿐만 아니라 락타아제 효소의 사용 및 열처리된 환원유 제품의 전형적인 상업적 효소 조합의 부차적인 활성에 의해 유발되는 맛, 색깔 및 구조 결함은 본 발명의 방법에 의해 회피된다. 본 발명의 제조방법으로, 탄수화물 함량이 감소된 환원유 제품의 관능적인 특성, 특히 실온에서 맛 특성 및 구조의 안정성이 향상될 수 있으며, 그 결과로 그 제품의 유통 기한은 연장될 수 있다.

"환원유 제품(recombined milk products)"이라는 용어는 우유 기반 제제와 액체를 혼합함으로써 제조되는 유제품을 의미하는 것으로 사용된다. 우유 지방(크림, 버터)과 같은 다른 성분들은 유제품의 원하는 지방 함량을 얻기 위하여 환원유 제품에 첨가될 수 있다. 또한 제제는 원하는 지방, 단백질 및 미네랄 함량으로 제조될 수 있다.

"액체"라는 용어는 물, 우유 원재료 또는 식물(야채) 기원 물질, 또는 이것들의 조합을 의미하는 것으로 사용된다. 따라서, 액체는 유제품 및 식물(야채) 제품 생산 공장에서 처리 파이프, 용기 및 관의 세척/세정으로부터 얻어지는 스트림으로부터 기인한 세정수(세척수)와 같은, 유제품 생산 공정으로부터 얻어진 측류(side stream)일 수 있다. 일반적으로, 상기 측류는 UF 투과물, NF 투과물, RO 투과물, RO 잔류물, 다이아워터(diawater), 또는 이것들의 혼합물을 포함한다. 바람직하게는, 액체는 물, 탈지유, 또는 RO-잔류물(retentate)이다.

"우유 원재료(milk raw material)"라는 용어는 우유, 유청(whey), 및 소, 염소, 양, 낙타, 말 또는 인간이 소비하기에 적절한 우유를 생산하는 다른 동물로부터 얻어진 우유와 유청의 혼합물, 또는 농축물과 같이 원하는대로 미리 제조된 우유를 의미하는 것으로 사용된다. 우유는 유제품의 제조에 일반적으로 사용되는 성분들, 예를 들어, 지방, 단백질 또는 당 분획 등과 같은 성분들로 보충될 수 있다. 따라서 우유는 예를 들어 원유(full-fat milk), 크림, 저지방 우유 또는 탈지 우유(skim milk), 한외여과 우유(ultrafiltered milk), 정용여과 우유(diafiltered milk), 정밀여과 우유(microfiltered milk) 또는 우유 분말, 유기농 우유 또는 이것들의 조합으로부터 재조합된 우유일 수 있다. 우유 원재료는 예를 들어 유제품의 제조 공정으로부터 획득된 측류(side streams)일 수 있다. 바람직하게는, 우유 원재료는 탈지 우유이다.

한편, 본 발명은 단백질에 대한 탄수화물의 비율이 기껏해야 1.1이고, 건물 기준(dry matter basis)으로 단백질의 함량이 적어도 5.4%이며, 단백질에 대한 회분(ash)의 비율이 출발 물질로 사용되는 우유 원재료의 그 비율과 실질적으로 유사한, 탄수화물 함량이 감소된 우유 기반 제제를 제공한다.

일 실시 형태에서, 상기 제제는 8 내지 60%의 건물 함량(dry matter content)을 가진다.

일 실시 형태에서, 상기 제제는 분말이다. 상기 분말의 건물 함량은 일반적으로 94 내지 100%의 범위이다.

상기 제제의 단백질에 대한 회분(ash)의 비율은 상기 제제의 관능적인 특성, 특히 맛에 상당한 영향을 미친다. 본 발명의 실시 형태에서, 회분(ash)은 상기 제제에서 우유 기반 미네랄로서 제공된다.

일 실시 헝태에서, 단백질에 대한 탄수화물의 비율은 기껏해야 0.9이다. 다른 실시 형태에서, 단백질에 대한 탄수화물의 비율은 기껏해야 0.4이다. 또 다른 실시 형태에서, 단백질에 대한 탄수화물의 비율은 적어도 0.02이다.

일 실시 형태에서, 상기 우유 기반 제제는 건물 기준(dry matter basis)으로 단백질을 5.4 내지 80% 포함한다.

일 실시 형태에서, 단백질에 대한 우유의 1가 미네랄(monovalent minerals)의 비율은 우유 원재료의 그 비율과 실질적으로 비슷하다.

일 실시 형태에서, 우유 기반 제제는 분말이다.

천연 우유의 단백질 함량은 동물 종, 품종, 먹이 및 계절 등에 따라서 상당히 넓은 범위 내에서 다양할 수 있다는 것은 공지된 사실이다. 예를 들어, 소로부터 얻어진 우유의 단백질 함량은 1.8 내지 6.3%로 다양할 수 있다.

일 실시 형태에서, 상기 우유 기반 제제는 비지방 총 고형분 기준(non-fat total solid basis)으로 단백질 5.4 내지 65%, 탄수화물 4.6 내지 41%, 및 회분(ash) 1.0 내지 14%를 포함한다. 다른 실시 형태에서, 상기 우유 기반 제제는 단백질 약 48 내지 60%, 탄수화물 약 24 내지 43%, 및 회분(ash) 약 10 내지 13%를 포함한다.

우유 원재료의 탄수화물 함량은 관련 분야에 이미 공지된 다른 방식으로 감소될 수 있다. 천연 우유에 존재하는 탄수화물은 주로 유당(lactose)이다. 유당을 제거하기 전에, 우유 원재료의 지방 함량을 감소시킬 수 있다.

다른 측면에서, 본 발명은 탄수화물 함량이 감소된 우유 기반 제제를 제공하기 위해서 우유 원재료로부터 탄수화물을 제거하는 단계를 포함하는, 탄수화물 함량이 감소된 우유 기반 제제의 제조방법을 제공한다.

일 실시 형태에서, 상기 우유 기반 제제는 예를 들어 스프레이 건조와 같은 적절한 방식에 의해 분말로 농축될 수 있다.

일 실시 형태에서, 유당은 침전에 의해 우유 원재료로부터 제거된다. 침전은 관련 분야에 일반적으로 공지된 방식으로 실행될 수 있다. 유당의 침전은 우유 원재료로부터 유당을 제거하면서 그 외 다른 우유 성분은 원하는 방식으로 실질적으로 유지하게 한다.

다른 실시 형태에서, 유당 제거는 효소 반응을 수단으로 하여 실행될 수 있다. 유당을 분해하거나 또는 유당을 락툴로오스(lactulose), 락티톨(lactitol), 락토바이오산(lactobionic acid) 및 다른 분해물과 같은 유도체로 전환하는 종래의 효소 공정은 관련 분야에 일반적으로 공지되어 있다. 곰팡이나 효모로부터 유래된 락타아제를 우유에 첨가하는 단계를 포함하는 공정으로 이루어지는 유당 분해 공정은 유당을 단당류, 즉 글루코오스 및 갈락토오스로 80% 이상 분해한다. 효소는 일반적으로 여러가지 형태의 반응을 촉매한다. 즉, 락타아제는 가수분해와 당전이 반응을 촉매한다.

다른 실시 형태에서, 유당은 크로마토그래피 분리에 의해 우유 원재료로부터 제거된다. 우유 원재료는 양이온 교환 수지로 채워진 컬럼을 통해 용출한다. 분리는 실행되어 단백질과 미네랄의 상당한 부분이 단일 분획으로 수거되고, 반면에 유당은 컬럼에 잔존한다.

또 다른 실시 형태에서, 유당은 막 여과 기술을 수단으로 우유 원재료로부터 제거된다. 서로 다른 차단값을 가진 막의 이용은 단백질, 탄수화물 및 미네랄과 같은 여러가지 우유 성분들을 서로 다른 분획으로 효율적으로 분리하게 해준다.

만약 바람직하다면, 유당 제거를 위해 상기한 여러가지 기술들을 적절한 방식으로 결합할 수도 있다.

따라서, 일 측면에서, 본 발명은 a) 우유 원재료의 성분들을 단백질 분획, 탄수화물 분획 및 미네랄 분획으로 분리하는 단계, 및 b) 적어도 단백질 분획과 미네랄 분획 부분을 혼합하여 우유 기반 제제를 제공하는 단계로 구성되는, 탄수화물 함량이 감소된 본 발명의 우유 기반 제제의 제조방법을 제공한다.

일 실시 형태에서, 상기 제조된 우유 기반 제제는 분말로 농축될 수 있다.

유제품 산업에서, 한외여과(ultrafiltration)는 일반적으로 단백질 및 지방을 우유의 유당 및 미네랄로부터 분리하기 위해 사용된다. 한외여과 전에, 우유의 지방 함량은 예를 들어 분리에 의해 평준화될 수 있다. 우유 단백질 및 다른 지방들은 한외여과 잔류물에 존재하고 반면에 유당 및 미네랄은 투과물로 통과한다. 한외여과는 일반적으로 1 내지 10의 농축 인자로 실행된다.

한외여과 투과물에 존재하는 유당 및 1가 미네랄, 주로 나트륨 및 칼륨은 나노여과(nanofiltration)에 의해 서로 분리될 수 있다. 유당은 나노여과 잔류물에 존재하고, 1가 미네랄은 나노여과 투과물로 통과한다. 나노여과의 농축 인자는 일반적으로 1 내지 6이다.

1가 미네랄을 포함하는 나노여과 투과 용액은 본 발명의 우유 기반 제제에 사용하기 위한 미네랄 농축물을 제공하기 위해 역삼투에 의해 농축될 수 있다. 역삼투는 일반적으로 2 내지 20의 농축 인자로 실행된다.

일 실시 형태에서, 막 여과로부터 획득된 우유 단백질 분획 및/또는 우유 미네랄 분획의 건물 함량(dry matter content)은 증발에 의해 예를 들어 약 17%까지 증가될 수 있고, 우유 기반 제제의 제조를 위해 증발된 분획을 사용한다.

상기한 것처럼, 우유 원재료로부터의 유당의 침전, 효소에 의한 유당의 가수분해 또는 전환, 및 크로마토그래피에 의한 유당의 분리는 유당을 제외한 모든 다른 우유 성분들이 조성물에 존재하는 우유 기반 제제를 제공한다. 또한, 막 여과 기술은 유당과 우유 미네랄, 주로 1가 미네랄을 서로 분리하여 단백질 및 미네랄 분획으로부터 본 발명의 최적화되고 맞춤의 우유 기반 제제를 구성할 가능성을 제공한다.

일 실시 형태에서, 하나 이상의 우유 성분 분획은 적절한 공정에 의해 분말로 개별적으로 농축되고 그 후 원하는 조성을 가진 본 발명의 우유 기반 제제의 제조를 위해 사용된다. 다른 실시 형태에서, 상기 우유 기반 제제는 우선 상기 분획으로부터 적절한 방식으로 제조된 후 분말로 건조된다.

다른 측면에서, 본 발명은 단백질에 대한 탄수화물의 비율이 기껏해야 1.1이고, 건물 기준(dry matter basis)으로 단백질의 함량이 적어도 5.4%인 우유 분말을, 탄수화물 함량이 감소된 환원유 제품을 제조하기 위해 사용하는 새로운 용도를 제공한다. 일 실시 형태에서, 단백질에 대한 회분(ash)의 비율은 출발 물질로 사용되는 우유 원재료의 그 비율과 실질적으로 유사하다. 일 실시 형태에서, 우유 분말의 단백질 함량은 적어도 37%이다. 다른 실시 형태에서, 단백질 함량은 적어도 45%이다.

일 실시 형태에서, 환원유 제품은 우유 음료이다.

일 실시 형태에서, 우유 분말은 본 발명의 우유 기반 제제이고, 또는 상기한 본 발명의 제조방법에 의해 제조된다.

환원유 제품의 우유 분말의 함량은 0.5 내지 15 중량%, 바람직하게는 2 내지 7 중량%이다.

또한 다른 측면에서, 본 발명은 단백질에 대한 탄수화물의 비율이 기껏해야 1.1이고, 건물 기준(dry matter basis)으로 단백질의 함량이 적어도 5.4%인 우유 분말을, 액체 및 임의적인 다른 성분들과 혼합하여 탄수화물 함량이 감소된 환원유 제품을 제공하는 단계로 구성되는, 낮은 탄수화물 함량을 가진 환원유 제품의 제조방법을 제공한다. 일 실시 형태에서, 상기 우유 분말의 단백질 함량은 적어도 37%이다. 다른 실시 형태에서, 단백질 함량은 적어도 45%이다.

본 발명의 제조방법은 산업적으로 대규모 생산에도 적용될 수 있고 또는 가정에서처럼 소규모 생산에도 적용될 수도 있다.

본 발명의 환원유 제품의 유당 함량은 많아야 3.1 중량%이다.

우유 분말은 물, 우유 원재료, 식물(야채) 기원 물질, 또는 그 혼합물일 수 있는 액체와 혼합될 수 있다. 일 실시 형태에서, 환원유는 탄수화물 함량이 감소한 것만 제외하고 통상의 탈지 우유의 조성에 대응하도록 제조된다. 본 발명의 일 실시 형태에서, 환원유 제품의 단백질에 대한 회분(ash)의 비율은 통상의 탈지 우유의 그것과 유사하다. 일 실시 형태에서, 회분(ash)은 환원유 제품에 우유 기반 미네랄로서 제공된다. 환원유 제품의 조성은 미네랄 보충제와 같은 어떠한 다른 부가 첨가제 없이 본 발명의 우유 분말과 액체를 혼합함으로써, 탄수화물 함량이 낮은 것만 제외하고 통상의 탈지 우유의 조성에 대응하도록 조정될 수 있다. 그러나, 우유 기반 미네랄은 환원유 제품에 첨가될 수도 있다.

본 발명의 환원유 제품은 우유 제품에 일반적으로 사용되는 재료로 보충될 수 있다. 임의적인 성분들로는 우유 지방과 같은 식용 지방 또는 채종유(rapeseed oil), 분획된 팜유 또는 코코넛 오일과 같은 식물성 지방, 비타민, 미네랄, 섬유소, 프로바이오틱스, 향료를 포함한다.

일 실시 형태에서, 환원유 제품은 본 발명의 분말 1을 탈지 우유 및 물과 혼합함으로써 제조된다. 다른 실시 형태에서, 환원유 제품은 분말 1을 2.4%, 탈지 분유 54% 및 물 43.6%을 혼합함으로써 제조된다.

일 실시 형태에서, 환원유 제품은 열처리된다. 상기 열처리는 예를 들어 153℃에서 4초 동안 실행될 수 있다.

바람직하다면, 환원유 제품에 존재하는 어떠한 잔존 유당은 유당 가수분해 및/또는 전환되기도 한다. 유당 가수분해 및/또는 전환은 관련 분야에 공지된 방식으로 상업적으로 이용할 수 있는 락타아제 효소로 실행될 수 있다. 일 실시 형태에서, 환원유 제품의 유당 함량은 일반적으로 저유당(low lactose) 우유 음료로 인정되는 1 중량% 미만이다. 다른 실시 형태에서, 유당 함량은 무유당(lactose-free) 우유 음료로 인정되는 0.01 중량% 미만이다.

유당 가수분해는 상기한 방식으로 이미 열처리된 환원유 제품 또는 이어서 열처리를 을은 환원유 제품에 실행될 수 있다. 다른 실시 형태에서, 유당 가수분해는 열처리 후에 실행된다.

본 발명에 따라 제조된 환원유 음료의 퓨로신은 그 음료의 열처리 전후에 측정되었다. 퓨로신 함량은 탈지 우유(음료 6) 및 참조용으로 사용되었던 종래의 탈지 우유 분말과 물을 혼합하여 제조된 혼합 탈지 우유(음료 7)의 퓨로신 함량과 비교되었다. 본 발명의 우유 조성으로 제조된 음료의 퓨로신 함량은 열처리 전후 모두에서 참조용의 혼합 탈지 우유의 퓨로신 함량보다 낮았다. 특히, 본 발명의 우유 조성과 물을 혼합함으로써 제조된 우유 음료, 또는 탈지 우유와 물의 혼합물에서, 퓨로신 함량은 참조용의 혼합 탈지 우유의 퓨로신 함량보다 훨씬 더 낮았다. 이는 마이야르 반응이 심지어 열처리된 환원유 음료에서도 효율적으로 억제되었음을 나타낸다. 일 실시 형태에서, 본 발명의 환원유 제품의 퓨로신 함량은 그 제품의 열처리 전에 기껏해야 0.61 ㎎/g이다. 다른 실시 형태에서, 본 발명의 환원유 제품의 퓨로신 함량은 그 제품의 열처리 후에 기껏해야 0.92 ㎎/g이다.

본 발명에 따라 제조된 환원유 제품의 관능적 특성은 예상외로 실온에서 상당히 오랫동안 유지된다. 제조 공정은 상당한 추가 비용없이 생산 조건에서 실행되기가 쉽다.

이하의 실시예는 본 발명을 제한함이 없이 본 발명을 보다 상세히 설명하기 위한 것이다.

실시예

실시예 1

탈지 우유를 GR61PP 멤브레인(Dow, USA)으로 10℃에서, 농축 인자 4로 한외여과하여 한외여과(UF) 투과물 및 한외여과(UF) 잔류물을 제공하였다. 그 후, 상기 UF 투과물을 Desal DK 멤브레인(Osmonics, USA)으로 10℃~15℃ 사이의 온도에서, 농축 인자 4로 나노여과하여 나노여과(NF) 투과물 및 나노여과(NF) 잔류물을 제공하였다. 상기 NF 투과물을 Filmtec RO-390-FF 멤브레인(Dow, USA)으로 농축 인자 약 10으로 역삼투(RO) 농축하여 RO 투과물 및 RO 잔류물을 제공하였다.

RO 잔류물을 건물 함량(dry mattter content) 17%가 되도록 증발시켰다.

우유 원재료, 즉 탈지 우유, UF 잔류물 및 투과물, RO 잔류물, 및 증발된 RO 잔류물의 조성은 이하의 표 1에 기재되어 있다.

증발된 RO 잔류물(700 ㎏) 및 UF 잔류물(10,000 ㎏)을 함께 혼합하고 건물 함량 33% 내지 40%가 되도록 증발시켰다. 결과로 생기를 혼합물을 종래의 로히트(low-heat) 우유 분말의 열처리로 건조하여 분말화(분말 1) 하였다.

탈지 우유의 한외여과로부터 획득된 UF 잔류물을 증발시키고 종래의 로히트(low-heat) 우유 분말의 열처리로 건조하여 분말화(분말 2) 하였다.

상기 분말 1 및 분말 2의 조성은 이하의 표 2에 기재되어 있다.

<분말 1 및 분말 2의 조성>

실시예 2

탈지 우유를 농축 인자 1.6으로 한 것만 제외하고 상기 실시예 1에서 기술한 것처럼 한외여과하여 UF 잔류물을 제공하였다.

유장(cheese whey)을 Desal DK 멤브레인(Osmonics, USA)으로 <15 ℃ 온도에서 농축 인자 4.5로 나노여과하여 나노여과(NF) 투과물 및 나노여과(NF) 잔류물을 제공하였다. 상기 NF 투과물을 실시예 1에 기술한 것처럼 역삼투(RO)로 농축하였다. 획득된 RO 투과물을 건물 함량 17.5%가 되도록 증발시켰다.

UF 잔류물, 유장, RO 잔류물 및 증발된 RO 잔류물의 조성은 이하의 표 3에 기재되어 있다.

탈지 우유의 UF 잔류물(10,000 ㎏) 및 유장(cheese whey)의 증발된 RO 잔류물(120 ㎏)을 함께 섞고 증발시키고 실시예 1에 기술된 것처럼 건조하여 분말화(분말 3)하였다. 분말 3의 조성은 이하의 표 4에 기재되어 있다.

실시예 3

탈지 우유를 증발시켜 건물 함량 30%의 우유 농축물을 제공하였다. 상기 우유 농축물을 양이온 교환 수지로 채워진 크로마토그래피 컬럼에 펌프로 퍼 넣었다. 양이온 교환 수지를 통과해 용출된 탈지 우유를 수거하였고 그 결과 상당량의 우유 미네랄과 단백질은 같은 분획에 존재하였다. 상기 분획의 수거가 완료되었을 때, 상당량의 유당은 여전히 크로마토그래피 컬럼에 잔존하였다. 크로마토그래피 분리는 약 60 ℃의 온도에서 실행하였다.

크로마토그래피 분리로부터 획득된 분획을 실시예 1에 기술한 것처럼 건조하여 분말화(분말 4) 하였다.

크로마토그래피로부터 수거된 분획 및 분말 4의 조성은 이하의 표 5에 기재되어 있다.

실시예 4

상기 실시예 1 내지 3에서 획득된 분획 및 분말로 여러가지 우유 음료를 제조하였다. 특정의 레시피는 이하의 표 7에 기재되어 있다. 각 수치는 레시피에서 각 분획의 백분율을 나타낸다.

상기 분획 및 분말에 더하여, 음료의 제조시에 우유 및 로히트(low-heat) 우유 분말을 사용하였다. 그 조성은 이하의 표 6에 기재되어 있다.

음료들을 직접 증기 주입 UHT(초고온) 장치(APV, 덴마크)를 이용하여 153 ℃의 온도에서 4초 동안 살균하였다. 음료를 무균 상태로 포장하였다. 포장 전에, 음료에 락타아제(Godo YNL2, Oenon, 일본) 0.03 중량%를 무균 상태에서 첨가하였다. 1주간의 저장 후에 우유 음료는 무유당 상태가 되었다. 상기 9개의 음료의 조성은 이하의 표 8에 기재되어 있다.

약 15 ℃ 온도의 음료에 대하여 제조 후 약 1 주일 후에 관능적 특성을 평가하였다. 그 평가의 결과는 이하의 표 9에 기재되어 있다. 관능적 특성은 통상의 유당 함량을 가진 보통의 탈지 우유(음료 6)과 비교하였다.

모든 음료 1 내지 9는 원하는 정도, 즉 약 3.3%의 단백질 함량을 가지도록 제조되었다(표 8). 따라서, 그 음료들의 다른 결과는 비교할 수 있고 신뢰할 수 있다. 탈지 우유만으로 제조된 환원유 음료인 참고용의 음료 7의 퓨로신 함량은 다른 음료의 퓨로신 함량 보다 훨씬 더 높다는 것을 표 8의 결과로부터 확인할 수 있다. 가장 낮은 퓨로신 함량은 지방 함량이 낮고 유당 함량은 정상인 보통의 탈지 우유인 음료 6, 그리고 탈지 우유, 물, UF 잔류물 및 RO 잔류물로 구성된 음료 9에서 달성되었다. 놀랍게도, 음료 6 및 9와 비교하여 상기 다른 음료들은 비록 우유의 단백질-함유 분말로 제조되었지만, 퓨로신 함량에 있어서 단지 약간의 증가만 확인되었다. 또한, 음료 3 및 5의 퓨로신 함량은 비록 음료 3, 5 및 7이 모두 물 및 우유 기반 분말로 제조되었지만 음료 7의 퓨로신 함량 보다 실질적으로 더 낮았다.

음료의 맛에 관하여, 보통의 UHT 처리된 탈지 우유에 가장 유사한 것은 음료 1, 2, 3, 5, 8 및 9였다. 음료 4의 맛은 약간 물기가 있다는 것만 제외하고 보통의 우유와 비슷하였다. 명백히 달콤하고 보통의 UHT 처리된 우유에 그 특성이 대응하지 않는 음료 6 및 7은 맛에서 가장 큰 차이를 나타내었다.

또한, 음료 5를 제외한 각 음료 2 내지 9는 크림(38%)을 보충함으로써 그 음료에 지방 함량 1.5%를 제공하도록 제조되었다.

실시예 1에 따른 분말 1은 지방 3.1%를 포함하는 우유를 한외여과하고 UH-잔류물을 음료 1 및 5의 제조시에 분말 1로서 같은 방식으로 제조되는 분말로 건조함으로써 제조된다. 음료 1 및 5는 1.5%의 지방 함량을 가진다.

각각 1.5% 지방 함량 음료로부터 얻어진 결과는 음료 4의 물기를 머금은 맛이 지방질에 의해 부분적으로 가려질 수 있다는 것만 제외하고는 표 9에 개시된 것과 유사하다.

음료의 품질은 여섯달 동안 관능적으로 조절되고 어떠한 상당한 변화도 관찰되지 않았다.

그 결과로부터 실시예 1에서 제조된 분말 1로부터 제조된 본 발명의 무유당 음료는 보통의 탈지 우유 분말로 제조된 환원유(음료 7; 참조용) 보다 맛이 더 낫다는 것을 알 수 있다. 또한, 본 발명의 음료의 퓨로신 함량은 참조용 우유의 퓨로신 함량보다 실질적으로 더 낮다. 또한, 놀랍게도, 본 발명의 음료의 맛 및 질감은 보통의 UHT 처리된 탈지 우유의 그것보다 더 좋은 상태로 유지된다.

기술이 발전함에 따라, 본 발명의 개념은 다양한 형태로 실시될 수 있다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 명백히 알 수 있다. 본 발명 및 실시 형태는 상기한 실시예에 한정되는 것이 아니고 본 발명의 보호범위 내에서 변형될 수 있다.

Claims

단백질에 대한 탄수화물의 비율이 기껏해야 1.1이고, 건물 기준(dry matter basis)으로 단백질 함량이 적어도 5.4%이며, 단백질에 대한 회분(ash)의 비율이 출발 물질로 사용되는 우유 원재료의 그 비율과 실질적으로 유사한, 탄수화물 함량이 감소된 우유 기반 제제.
제 1 항에 있어서, 상기 단백질에 대한 탄수화물의 비율은 기껏해야 0.9인 우유 기반 제제.
제 2 항에 있어서, 상기 단백질에 대한 탄수화물의 비율은 기껏해야 0.4인 우유 기반 제제.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 단백질에 대한 탄수화물의 비율은 적어도 0.02인 우유 기반 제제.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 단백질 함량은 건물 기준(dry matter basis)으로 5.4 내지 80%인 우유 기반 제제.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 단백질에 대한 1가 미네랄의 비율은 우유 원재료의 그 비율과 실질적으로 유사한 우유 기반 제제.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 분말인 우유 기반 제제.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 우유 원재료의 한외여과로부터 얻어진 우유 단백질 농축물을 포함하는 우유 기반 제제.
제 8 항에 있어서, 우유 원재료의 한외여과 투과물의 나노여과로부터 분리된 나노여과 투과물로부터 획득된 우유 미네랄의 역삼투 농축물을 포함하는 우유 기반 제제.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 우유 원재료의 크로마토그래피 분리로부터 얻어진 단백질 및 미네랄을 포함하는 우유 기반 제제.
제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 비지방 총 고형분 기준(non-fat total solid basis)으로 단백질 5.4 내지 65%, 탄수화물 4.6 내지 41%, 및 회분(ash) 1.0 내지 14%를 포함하는 우유 기반 제제.
제 11 항에 있어서, 단백질 약 48 내지 60%, 탄수화물 약 24 내지 43%, 및 회분(ash) 약 10 내지 13%를 포함하는 우유 기반 제제.
탄수화물 함량이 감소된 우유 기반 제제를 제공하기 위해서 우유 원재료에서 탄수화물을 제거하는 단계를 포함하는, 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항의 탄수화물 함량이 감소된 우유 기반 제제의 제조방법.
제 13 항에 있어서, 상기 우유 기반 제제는 분말로 농축되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
제 13 항 또는 제 14 항에 있어서, 상기 제거는 효소, 크로마토그래피, 침전 또는 이들의 조합에 의해 실행되는 제조방법.
a) 우유 원재료의 성분들을 단백질 분획, 탄수화물 분획 및 미네랄 분획으로 분리하는 단계, 및 b) 적어도 단백질 분획과 미네랄 분획 부분을 혼합하여 우유 기반 제제를 제공하는 단계를 포함하는, 제 1 항 내지 제 12 항 중의 어느 한 항의 탄수화물 함량이 감소된 우유 기반 제제의 제조방법.
제 16 항에 있어서, 상기 분리는 한외여과(ultrafiltration), 나노여과(nanofiltration) 및 역삼투(reverse osmosis)에 의해 실행되는 제조방법.
제 17 항에 있어서, 상기 우유 원재료는 한외여과(ultrafiltration)되어 UF 투과물, 및 UF 잔류물로서 단백질 분획을 제공하는 제조방법.
제 18 항에 있어서, 상기 한외여과 투과물은 나노여과(nanofiltration)되어 NF 투과물, 및 NF 잔류물로서 탄수화물 분획을 제공하고, NF 투과물은 역삼투(RO)되어 RO 잔류물로서 미네랄 분획을 제공하는 제조방법.
제 16 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 단백질 분획 및 미네랄 분획의 어느 하나 또는 둘 다는 적어도 17%의 건물 함량으로 농축되는 제조방법.
제 16 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 우유 기반 제제는 분말로 농축되는 제조방법.
단백질에 대한 탄수화물의 비율이 기껏해야 1.1이고, 건물 기준(dry matter basis)으로 단백질의 함량이 적어도 5.4%인 우유 분말을, 탄수화물 함량이 감소된 환원유 제품을 제조하기 위해 사용하는 용도.
제 22 항에 있어서, 상기 단백질 함량이 건물 기준으로(dry matter basis) 적어도 37%인 용도.
제 23 항에 있어서, 상기 단백질 함량이 건물 기준으로(dry matter basis) 적어도 45%인 용도.
제 22 항 내지 제 24 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 우유 분말은 제 1 항 내지 제 12 항 중의 어느 한 항의 우유 기반 제제이거나 또는 제 13 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 의해 제조되는 용도.
제 22 항 또는 제 25 항에 있어서, 상기 환원유 제품은 우유 음료인 용도.
제 22 항 내지 제 26 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 환원유 제품의 우유 분말의 양은 0.5 내지 15 중량%, 바람직하게는 2 내지 7 중량%인 용도.
탄수화물 함량이 감소된 환원유 제품을 제공하기 위해서, 단백질에 대한 탄수화물의 비율이 기껏해야 1.1이고, 건물 기준(dry matter basis)으로 단백질의 함량이 적어도 5.4%인 우유 분말을 액체와 임의적인 다른 성분들과 재혼합하는 단계를 포함하는, 탄수화물 함량이 감소된 환원유 제품의 제조방법.
제 28 항에 있어서, 상기 환원유 제품은 음료인 제조방법.
제 28 항 또는 제 29 항에 있어서, 상기 환원유 제품의 탄수화물 함량은 기껏해야 3.1 중량%인 제조방법.
제 28 항 내지 제 30 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 환원유 제품은 열처리되는 제조방법.
제 28 항 또는 제 31 항에 있어서, 상기 환원유 제품의 어떠한 잔류 유당은 가수분해되는 제조방법.
제 32 항에 있어서, 상기 환원유 제품의 어떠한 잔류 유당은 열처리된 후에 가수분해되는 제조방법.
제 28 항 내지 제 33 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 환원유 제품의 관능적 특성은 탈지 우유의 관능적 특성과 유사한 제조방법.