KR20200128426A - 락토오스 없는 유제품 - Google Patents
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Abstract
유제품의 환원성 탄수화물 대 우유 단백질 비의 결과로서 열처리 및 저장 동안 안정성을 나타내는, 액체, 농축된 또는 건조된 락토오스-없는 탈지유 제품 또는 락토오스-없는, 지방 함유 유제품이 본 명세서에 기재된다. 또한, 본 명세서에 기재된 락토오스-없는 유제품의 삼투압은 시판용 락토오스 가수분해된 유제품과 비교할 때 개선된 영양 유용성을 가능하게 한다.
Description
본 발명은 낙농 우유와 유사한 영양, 관능(organoleptic) 및 기능적 특성 및 열처리 중 삼투압 감소 및 안정성 개선의 추가 이점을 가진 락토오스-없는 탈지유 제품 또는 락토오스 없는 지방 함유 유제품 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
우유는 신생아의 영양을 위해 생산되는 모든 포유류 종의 유즙 분비물 (lacteal secretion)이다. 소, 염소, 양, 버팔로(buffalo), 낙타, 라마, 야크 (yak), 말, 순록(reindeer) 등을 포함하여 다수의 포유류 종의 우유는 식용 낙농 제품의 제조에 이용된다. 포유류 우유는 단백질, 지방, 무기질 및 락토오스를 함유하나, 성분의 상대적 비율 및 종-특이적 구성 변화가 다르다. 건조 고형분 중량 % 기준으로, 젖소 우유는 약 38%의 락토오스 및 25%의 단백질을 함유하고 있으며, 결과적으로 천연 지방 함량이 있는 우유 및 시판용 탈지유 모두에 대해 약 1.5의 당 (sugar) 대 단백질 비가 있다.
모든 포유류 종의 신생아는 이들의 소화기 계통이 다른 식재료를 소비하고 영양소를 이용할 수 있도록 충분히 성장할 때까지 이들의 영양을 위해 모유에 의존한다. 인간은 특히 자녀의 성장과 발달을 위해 자신의 영양을 위해 우유를 생산할 목적으로 동물을 사육하는 법을 배웠다. 낙농 우유는 무기질의 중요한 공급원이다; 전유(whole milk) 100mL 당 일반적인 함량은 아연, 망간 및 불소를 포함한 미량 무기질 + 비타민 (티아민, 리보플라빈 및 B12)과 함께 칼슘 (110-130mg); 칼륨 (110-170mg); 인 (90-100mg); 마그네슘 (9-14mg)이다.
우유는 유익한 균형 잡힌 영양 속성을 인정할뿐만 아니라 다양한 적용에서 성분으로서의 관능 특성과 기능성으로 인해 인간 식단에서 매우 바람직한 성분이다. 또한, 표 1에 나타낸 조성을 가진 건조된 탈지유 (저지방) 또는 전유 (지방 함유) 제품과 같이 영양학적 또는 기타 특성의 큰 손실없이 조심스럽게 건조할 수 있다.
| 주성분 | % 건조 고형분 기준 | |
|
탈지분유
(SMP) |
전지분유
(WMP) |
|
| 단백질 | 34 - 37 | 24 - 27 |
| 탄수화물 (락토오스) | 49 - 52 | 36 - 39 |
| 회분 | 8.0 - 8.8 | 5.5 - 6.5 |
| 지방 | 0.6 - 1.3 | 26 - 29 |
| 에너지 KJ/kg | 14.6 | 20.6 |
액체 우유 소비자를 위한 타당성 인자는 커스터드, 수프, 케이크, 요거트, 우유 초콜릿 및 아이스크림과 같은 적용에서 영양학적 특성, 즉석 소화율, 풍미 (단맛 포함), 색상, 질감, 향 및 기능성을 포함한다. 식품 적용에서 유제품의 기능성은 수분 결합, 유화, 휘핑, 발포(foaming) 및 겔화 또는 증점(thickening)을 포함한다. 식품 가공업체에 대한 매력은 저장 및 운송을 위한 건조성, 건조된 제품의 최소 흡습성(hygroscopicity) 및 재구성의 용이성을 포함한다.
젖소 우유의 주요 구성성분인 락토오스는 주로 소비자에게 에너지를 제공하지만, 음료, 치즈, 요거트, 디저트, 구운 제품 및 우유 초콜릿을 포함한 다양한 식품 유형에서 가공 및 보존 및 사용될 수 있는 식품으로서 우유에 대한 타당성 (desirability)의 다른 측면에도 기여한다. 이러한 식품에서, 락토오스는 단맛과 풍미, 발효성, 점도, 삼투압에 대한 주요 기여를 제공할 수 있으며, 미셀 카제인과 같은 다른 우유 구성성분의 콜로이드성 행동에 영향을 미칠 수 있다. (Walstra, P., Jenness, R. & Badings, H.T. (1984) Dairy Chemistry and Physics publ Wiley; Fox, P.F. & McSweeney, P.L.H. (1998) Dairy Chemistry and Biochemistry, publ Springer Science & Business Media.). 따라서, 락토오스의 대안적 소화가능한 탄수화물로의 대체는 우유 조성의 광범위한 물리적, 관능 및 기능적 특성에 영향을 미칠 가능성이 있다. 예를 들어, 글루코오스 올리고당의 존재는 락토오스-없는 유제품에서 락토오스 대용품으로 사용되는 경우 유화 및 점증 특성을 현저하게 변화시킬 수 있다.
특정 지리적 지역 및 특정 인류학적 유형 중에서, 많은 사람들이 이유 (weaning) 이후로 우유의 락토오스를 완전히 소화하는 능력을 상실하였거나 또는 얻지 못하였으며, 그 결과 불완전한 소화는 장 발효, 팽만(distention), 불편함 및 설사를 포함한 부작용을 야기할 수 있다. 락토오스 불내증의 발생은 유럽에서 5%에서 아시아와 아프리카에서 90% 이상으로 추정되었다.
또한, 식품 조성물의 삼투 영향은 사용가능한 영양의 이용 효율성에 부정적인 영향을 미칠 수 있다. 더 빠른 위액 배출은 개선된 영양 유용성(nutritional availability)을 제공하는 저삼투성 식품 조성물의 섭취로 인해 발생할 수 있다. 참조, 예를 들어, 삼투압과 탄수화물 함량이 사람의 위액 배출 속도에 미치는 영향을 기재하는 Vist, G.E. and Maughan, R.J (1995) Journal of Physiology 486(2), 523-531.
특정 개인이 낙농 우유를 편안하게 소화할 수 없는 것은, 현재 이당류 락토오스를 이의 성분 단당류인 글루코오스 및 갈락토오스로 전환하는 효소인, 장 소화 효소 락타제 (베타-D-갈락토시다제)의 생산이 이유 후 빠른 감소로 인한 것으로 알려져 있다. (참조, Yang Yuexin, Mei He Hongmei Cui and Zhu Wang (2001) The Prevalence of Lactase Deficiency and Lactose Intolerance in Chinese Children of Different Ages. Chinese Medical Journal 113(12):1129-1132). 락토오스는 소장에 의해 흡수되지 않으나, 글루코오스 및 갈락토오스는 모두 흡수된다. 따라서, 특정 개인은 락토오스 불내성이라고 하는 이러한 상태를 통해 이들의 음식 및 영양 선택권에서 불이익을 받는다. 이로 인해 락토오스 함량이 감소된 탄수화물-변형 유제품이 개발되었다. 탄수화물-변형 유제품은 건조 고형분 기준으로 제품에 0.2 중량% 이하의 락토오스를 함유하는 경우 락토오스가 없는 것을 특징으로 한다.
천연 우유와 비교할 때 유사한 특성을 가진 락토오스-감소된 유제품의 생산을 위한 몇 가지 방법이 기재되었다. 락토오스-감소된 유제품은 일반적으로 여과 (영양 균형의 변화를 야기함)에 의해 또는 조합된 동일한 중량의 글루코오스 및 갈락토오스로 락토오스의 효소적 또는 화학적 가수분해에 의해 락토오스의 제거 후 락토오스의 천연 함량의 2-20 중량%를 함유한다. 락토오스 가수분해에 의해 생성된 글루코오스 및 갈락토오스는 제품 단맛을 약 4배 증가시키고 당 분획의 환원력을 2배로 증가시킨다. 유제품에서 당 분획의 환원력은 유제품의 갈변을 야기할 수 있는 마일라드 반응(Maillard reactions)에서 당이 단백질과 반응하는 능력을 나타낸다. van Boekel (1998) "Effect of heating on Maillard reactions in milk", Food Chemistry, Vol.62, No.4, 403-414에 의해 요약된 바와 같이, 특히 고온에서 마일라드 반응을 통해 글루코오스 및 갈락토오스와 같은 환원당과 우유 단백질의 반응 및 결과적으로 영양가의 손실뿐만 아니라 수분 흡수, 점결(caking) 및 더 큰 흡습성으로 인한 영양가의 손실과 같은 부정적인 관능 특징의 발달이 일반적으로 이해된다. Jansson, T., Clausen, M.R., Sundekilde, U.K., Eggers, N., Nyegaard, S., Larsen, L.B., Ray, C., Sundgren, A., Andersen, H.J. and Bertram H.C. (2014) Lactose-hydrolysed milk is more prone to chemical changes during storage than conventional ultra-high-temperature (UHT) milk", J. Agricultural and Food Chemistry, Vol. 62, 7886-7896에 의해 논의된 바와 같이, 락토오스, 글루코오스 및 갈락토오스는 모두 환원당이기 때문에, 락토오스 가수분해는 열처리 및 저장 동안 마일라드 반응에 대한 락토오스-감소된 우유의 감수성에 극적인 영향을 미칠 수 있다.
여과에 의한 글루코오스 및 갈락토오스의 제거를 포함하여 락토오스 가수분해된 유제품의 증가된 단맛 및 증가된 갈변의 문제를 해결하는 방법이 제안되었다. 칼슘의 현저한 손실없이 글루코오스 및 갈락토오스를 제거한 다음 물로 재구성하기 위하여 나노여과를 이용한 단맛이 낮은 락토오스-가수분해된 우유의 제조를 Choi, S.H., Lee, S-B, and Won, H-R (2007) Development of Lactose-Hydrolysed Milk with Low Sweetness Using Nanofiltration Asian-Aust. J. Anim. Sci 20:6, 989-993에 기재하였다. 이 조성물의 단맛은 락토오스 가수분해된 우유에 비해 감소하였지만, 탄수화물 함량이 회복되지 않아 결과적으로 영양 균형의 손실 및 생산 효율의 대폭 감소를 야기하였다.
락토오스의 결여에도 불구하고 낙농 우유와 유사한 영양 균형 및 단맛을 가진 락토오스 없는 유제품에 대한 필요성이 남아 있다. 또한, 영양 유용성을 개선시키기 위해 삼투압을 감소시킨 락토오스 없는 유제품에 대한 필요성이 남아 있다. 또한, 시판용 락토오스 가수분해된 유제품에 의해 나타나는 갈변, 변색, 우유 단백질 분해 및 흡습성의 문제없이 기계적으로 및/또는 열적으로 처리되고 저장될 수 있는 락토오스 없는 유제품에 대한 필요성이 남아 있다.
본 발명의 제 1 측면에 따르면, 농축된 우유 단백질 성분 및 탄수화물 성분을 포함하는 탈지유 제품 또는 지방 함유 유제품이 제공되며, 여기서 탄수화물 성분은 하기를 포함한다:
(i) 총 탄수화물 성분의 총 3.0-18.0% w/w인 글루코오스, 갈락토오스, 프럭토오스 또는 이들의 조합으로부터 선택된 DP1 당의 양, 및
(ii) 총 탄수화물 성분의 총 2.0-40.0% w/w인 말토오스, 락토오스, 수크로오스, 디-프럭토오스 또는 이들의 조합으로부터 선택된 DP2 당의 양, 및
(iii) 덱스트린, 말토덱스트린, 말토-트리오스, 글루코오스 시럽, 폴리프럭토오스, 프럭토오스 시럽 또는 이들의 조합으로부터 선택된 하나 이상의 소화가능한 다당류 가수분해물로서, 하나 이상의 소화가능한 다당류 가수분해물은 총 탄수화물 성분의 6.0-26.0% w/w인 DP3 올리고당의 총량을 제공하는 것을 특징으로 하는, 하나 이상의 소화가능한 다당류 가수분해물, 및
(iv) 건조 고형분 기준으로 0.2% w/w 미만의 락토오스.
제 1 측면에 따른 유제품의 우유 단백질 성분은 건조 고형분 기준으로 제품의 23.0%-38.0% w/w이고, 유제품은 10.0-70.0의 환원성 탄수화물 (DP1+DP2+DP3) 대 우유 단백질 질량 비를 가진다.
본 발명의 제 2 측면에 따르면, 유제품은 7.0-56.0의 환원성 탄수화물 (DP1+DP2) 대 우유 단백질 질량 비를 가진다.
본 발명의 제 3 측면에 따르면, 유제품은 0.20-1.15의 탄수화물 질량 (DP1+DP2+DP3) 대 우유 단백질 질량 비를 가진다.
본 발명의 제 4 측면에 따르면, 유제품은 0.08-0.80의 당 질량 (DP1+DP2) 대 우유 단백질 질량 비를 가진다.
본 발명의 제 5 측면에 따르면, 유제품의 건조 고형분 기준으로 DP1 당의 총 질량은 건조 고형분 기준으로 DP2 당의 총 질량보다 크다.
본 발명의 이러한 측면 중 하나 이상은 본 명세서에 기재된 유제품을 특징지우기 위해 조합될 수 있다.
문맥이 달리 요구하지 않는 한, 본 명세서 및 하기의 청구범위 전반에 걸쳐, 단어 "포함하다(comprise)", 및 "포함하다(comprises)" 및 "포함하는(comprising)"과 같은 변형은, 명시된 정수 또는 단계 또는 정수 또는 단계의 군의 포함을 의미하나 임의의 다른 정수 또는 단계 또는 정수 또는 단계의 군의 제외를 의미하지 않는 것으로 이해될 것이다.
본 명세서 내에 언급된 문서는 참조로 그 전체가 본 명세서에 포함된다.
본 명세서에서 임의의 선행 기술에 대한 언급은 선행 기술이 호주에서 통상의 일반 지식의 일부를 형성한다는 인정이나 또는 임의의 형태의 제안이 아니며, 그렇게 받아들여서는 안된다.
본 발명은 농축된 우유 단백질 성분 및 탄수화물 성분을 포함하는 락토오스-없는 탈지유 제품 또는 락토오스-없는 지방 함유 유제품에 관한 것이다. 본 명세서에서 사용된 용어 "탈지유 제품(들)"은 첨가된 지방을 함유하지 않는 것으로 이해되어야 하나, 탈지유로부터 크림을 분리하기 위한 표준 낙농 산업 원심분리 공정에서 크림과 함께 수집되지 않는 낮은 수준의 내재적(intrinsic) 지방 함유 물질을 함유할 수 있다. 본 명세서에서 사용된 용어 "락토오스-없는"은 건조 고형분 기준으로 0.20% w/w 미만의 락토오스, 더 구체적으로 건조 고형분 기준으로 0.15% w/w 미만의 락토오스, 더욱 더 구체적으로 건조 고형분 기준으로 0.10% w/w 미만의 락토오스, 및 더욱 더 구체적으로 건조 고형분 기준으로 0%-0.05% w/w의 락토오스를 포함하는 유제품을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에 기재된 탈지유 제품의 농축된 우유 단백질 성분은 우유 단백질 농축물, 미세여과된 우유 단백질 농축물 또는 예를 들어 소, 양, 버팔로, 낙타, 라마, 순록, 말, 야크 또는 염소와 같은 사육된 포유류의 우유로부터 얻은 우유 단백질 분리물이다. 농축된 우유 단백질 성분은 바람직하게는 건조 고형분 기준으로 23.0-38.0% w/w의 유제품이다.
농축된 우유 단백질 성분은 중량 대 중량 (w/w) 기준으로 50.0%-95.0%의 우유 단백질, 더 구체적으로 w/w 기준으로 60.0%-92.0%의 우유 단백질, 더욱 더 구체적으로 w/w 기준으로 70.0-91.0%의 우유 단백질을 함유할 수 있다. 농축된 우유 단백질 성분은 w/w 건조 고형분 기준으로 0.005-20.0%의 락토오스와 같은 탄수화물, 더 구체적으로 w/w 건조 고형분 기준으로 0.05%-16.0%의 탄수화물, 더욱 더 구체적으로 w/w 건조 고형분 기준으로 10.0% 미만의 탄수화물을 함유할 수 있다.
상술한 바와 같이, 우유 단백질은 특히 가열 중에 마일라드 반응을 통해 환원당과 반응할 수 있다. 본 발명자들은 당 환원력 대 우유 단백질 함량의 특정 비를 갖는 탄수화물-변형 유제품이 락토오스 가수분해된 시판용 유제품과 비교하였을 때 갈변, 변색, 우유 단백질 분해 및/또는 흡습성의 발생을 피하거나 또는 최소화하면서 유제품의 기계적 및/또는 열적 처리 및 저장 안정성을 가능하게 할 것이라는 사실을 발견하였다.
락토오스 및 이의 가수분해된 유도체, 글루코오스 및 갈락토오스는, 모두 환원당이다. 본 발명의 락토오스 없는 유제품에서 환원당의 다른 공급원은 인간 및 동물에 의해 소화할 수 있는 다당류 가수분해물이다. 부분적으로 또는 완전히 가수분해될 수 있는 소화가능한 다당류의 예는 전분 및 이눌린 (폴리프럭토오스)을 포함한다. 전분의 부분 가수분해에 기인한 것은 덱스트린, 말토덱스트린, 말토-트리오스 및 글루코오스 시럽을 포함할 수 있다.
전분은 글루코오스의 고분자이기 때문에, 이의 부분 가수분해는 상이한 중합도 (Degrees of Polymerisation, DP)의 여러 성분을 갖는 말토덱스트린을 생성한다. 말토덱스트린은 글루코오스 (단당류이므로 본 명세서에서 DP1 당이라고 함), 말토오스 (이당류이므로 이하 DP2 당이라고 함), 말토-트리오스 (삼당류이므로 이하 DP3 올리고당이라고 함) 및 4개 이상의 당류 분자를 갖는 올리고당 (DP4+)을 포함할 수 있다. 락토오스는 이당류 (DP2)이므로, 이의 가수분해는 동일한 양의 글루코오스 및 갈락토오스 (둘 다 DP1 당)를 야기한다. 본 명세서에 기재된 유제품의 탄수화물 성분에 포함될 수 있는 다른 DP2 당은 둘 다 이당류인 수크로오스 및 디-프럭토오스를 포함한다. 확립된 탄수화물 고분자 명명법은 커밍스(Cummings) 및 스티븐(Stephen)에 의해 하기와 같이 요약된다: DP1 및 DP2 탄수화물은 당이고, DP3-DP9 탄수화물은 올리고당이며, DP10 이상의 고분자는 다당류이다 (Cummings and Stephen (2007) Carbohydrate terminology and classification European Journal of Clinical Nutrition Supplement 1, S5-S18).
본 명세서에 기재된 유제품에 존재하는 DP1 당 (글루코오스, 갈락토오스, 프럭토오스 또는 이들의 조합으로부터 선택됨)의 총량은 총 탄수화물 성분의 3.0-18.0% w/w이다. 본 명세서에 기재된 유제품에 존재하는 DP2 당 (말토오스, 락토오스, 수크로오스, 디-프럭토오스 또는 이들의 조합으로부터 선택됨)의 총량은 총 탄수화물 성분의 2.0-40.0% w/w이다. (덱스트린, 말토덱스트린, 말토-트리오스, 글루코오스 시럽, 폴리프럭토오스, 프럭토오스 시럽 또는 이들의 조합을 포함하는 하나 이상의 소화가능한 다당류 가수분해물에 의해 제공될 수 있는) 본 명세서에 기재된 유제품에 존재하는 DP3 올리고당의 총량은 총 탄수화물 성분의 6.0-26.0% w/w이다.
본 명세서에 기재된 유제품에서 DP1 당의 총량은 10.0% w/w의 총 고형분을 함유하는 수성 탈지유 제품에서 0.18-1.00 g/100mL와 같은 단위 부피당 질량으로도 나타낼 수 있다. DP2 당의 총량은 10.0% w/w의 총 고형분을 함유하는 수성 탈지유 제품에서 0.13-2.20 g/100mL 일 수 있다.
본 명세서에 기재된 유제품에서, 우유 단백질의 반응성은 균일한 공급원 및 처리 단계로 인해 효과적으로 균일하나, 하나 이상의 소화가능한 다당류 가수분해물의 반응성은 락토오스를 대체하기 위해 선택된 탄수화물 성분의 조성에 따라 다양하다.
말토덱스트린과 같은 소화가능한 다당류 가수분해물은 탄수화물 물질의 환원당 함량의 치수인 덱스트로오스 당량 (Dextrose Equivalence, DE)으로 상업적으로 특징지어지며, HPLC와 같은 잘-확립된 방법으로 개개의 단당류, 이당류, 삼당류 및 고급 당류를 정량화함으로써 화학적으로 더 정확하게 정의될 수 있다. 또한, DE는 공급업체에서 구할 수 있거나 또는 산화환원 적정으로 결정할 수 있다. 하기의 표 1a는 US 옥수수 정제 협회 (2006)에 의해 발행된 브로셔(brochure) "옥수수의 영양 감미료", 표 III, 31 페이지에 개시된 글루코오스 고분자에 대한 이론적 및 관찰된 DE 값을 제공한다.
[표 1a]
본 명세서에 기재된 유제품은 8 내지 43의 DE, 더 구체적으로 8-41의 DE, 더욱 더 구체적으로 8-31의 DE, 더욱 더 구체적으로 15-31의 DE, 더욱 더 구체적으로 28-31의 DE, 더욱 더 구체적으로 17-20의 DE를 가진 하나 이상의 소화가능한 다당류 가수분해물을 포함할 수 있다.
소화가능한 다당류 가수분해물의 공급원은, 예를 들어 옥수수, 쌀 또는 임의의 기타 저자극성(hypoallergenic) 식물성 물질 공급원일 수 있다. 바람직하게는, 소화가능한 다당류 가수분해물은 Sun et al (2010) (Sun J., Zhao R, Zeng J, Li G. and Li X. (2010) Characterisation of Dextrins with Different Dextrose Equivalents (DE). Molecules. 15, 5162-5173)에 의해 기재된 덱스트린, 말토덱스트린, 글루코오스 시럽 및 당을 포함하는 다양한 시판용 전분 가수분해물 물질로부터 선택된다. 바람직하게는, 소화가능한 다당류 가수분해물은 말토덱스트린이다. US 식품 의약국 (US FDA)은 말토덱스트린을 20 미만의 평균 DE를 갖는 달지 않은(non-sweet), 영양 당류 고분자로 정의하고, 평균 환원당 함량이 20 DE 이상인 영양 당류 고분자는 건조된 글루코오스 시럽으로 정의된다. 본 명세서에서 사용된 용어 말토덱스트린은 8 내지 43의 DE 값을 갖는 건조된 영양 당류 올리고머 또는 고분자로서 이해되어야 한다. 43보다 더 높은 DE를 갖는 건조된 글루코오스 시럽은 이의 향상된 흡습성으로 인해 제조하기가 더 어렵고, 따라서 더 비싸고, 특히 건조 제품에서 취급하기 어렵다.
DP1, DP2, DP3 및 DP4+ 탄수화물은 본 명세서에 기재된 유제품의 단맛에 대한 주요 기여자이다. 하기의 표 2는 http://owlsoft.com/pdf_docs/WhitePaper/Rel_Sweet.pdf에서 이용할 수 있는 "다양한 감미료의 상대적 단맛 값"이라는 제목의 문서에 제공된 바와 같이 수크로오스의 단맛에 대한 다양한 탄수화물의 단맛을 나타낸다. 따라서, 글루코오스는 wt/wt 기준으로 수크로오스의 단맛의 74%를 가진다. 표 2에 열거된 것 이외의 정의된 단맛 및 조성의 소화가능한 다당류 가수분해물도 본 명세서에 기재된 유제품의 탄수화물 성분에 포함될 수 있다.
| 탄수화물 명명 |
상대적 단맛 인자
(% 수크로오스 단맛) |
| 글루코오스 | 74 |
| 락토오스 | 16 |
| 가수분해된 락토오스 | 65 |
| 말토오스 | 50 |
| 말토-트리오스 | 30 |
| 36DE 옥수수 시럽 (글루코오스 시럽) |
30-40 |
| 25DE 옥수수 시럽 고형분 (건조된 글루코오스 시럽) |
28 |
| 18DE 말토덱스트린 | 21 |
| 15DE 말토덱스트린 | 17 |
| 10DE 말토덱스트린 | 11 |
말토-트리오스와 같은 DP3 당은 이의 낮은 상대적 단맛 값 (표 2)으로 인해 유제품의 전체 단맛에 덜 기여하므로, DP1 당(들) 및 DP2 당(들)의 환원 전위 (reducing potential)와 비교할 때 이의 질량에 비해 탄수화물 성분의 환원 전위에 덜 기여한다 (도 1).
탄수화물 성분의 선택된 탄수화물 성분의 유형 및 양은, 우유 단백질 공급원 또는 임의의 낙농 유래 무기질 공급원 (및 가능한 모든 지방 공급원)에서 가수분해된 락토오스로 존재할 수 있는 잔류 탄수화물의 양에 첨가될 때, 유제품의 총 탄수화물 함량이 탈지 또는 지방-함유 천연 낙농 유제품의 총 탄수화물 함량과 동등하거나 또는 유사한 것으로 결정되고 계산된다.
농축된 우유 단백질 성분과 반응하는 유제품의 탄수화물 성분의 조합된 질량 및 환원 특성의 효능은 본 명세서에서 환원성 탄수화물 (RC)로 기재된다. RC는 하기 식 (I)에 나타낸 바와 같이 (무차원인) 탄수화물 성분의 DE와 (그램과 같은 질량 단위 또는 그램/100 mL와 같은 부피당 질량 단위로 나타낼 수 있는) 탄수화물 성분의 질량의 곱으로 정의된다.
RC = DE * [탄수화물].
(I)
여기서,
DE= 덱스트로오스 당량
[탄수화물]= 탄수화물의 질량
따라서, RC는 질량의 치수를 가진다. RC는 열처리 중 갈변에 기여하는 마일라드 반응을 통해 유제품의 탄수화물 성분에 존재하는 각각의 단당류 (DP1 당), 이당류 (DP2 당) 및 삼당류 (DP3 올리고당)가 유제품에 있는 우유 단백질 성분의 리신 잔기와 반응할 가능성을 나타낸다. 예를 들어, 말토덱스트린에 존재하는 모든 DP1, DP2, DP3 및 DP4+ 탄수화물은 각각의 당 또는 올리고당이 말단 알데히드 환원 부분을 갖기 때문에 DP에 따라 어느 정도 당류를 환원시키고 있다.
유제품의 RC는 하기와 같이 유제품에 존재하는 DP1 당, DP2 당 및 DP3 올리고당에 대한 RC를 합하여 얻어질 수 있다:
DP1의 RC = (DP1의) DE * (DP1의) 질량;
DP2의 RC = (DP3의) DE * (DP2의) 질량;
DP3의 RC = (DP3의) DE * (DP3의) 질량;
및,
(유제품의) RC = RC(DP1) + RC(DP2) + RC(DP3).
DP4+의 올리고당이 본 명세서에 기재된 유제품에 존재할 수 있지만, 탄수화물의 단위 질량 당 환원 전위는 DP가 증가함에 따라 감소한다. 따라서, RC는 DP1 내지 DP3에 대한 RC 값의 합으로 제한된다. 또한, DP1+DP2+DP3의 질량 합계는, 합계가 존재하는 DP4+ 올리고당의 질량을 고려하지 않기 때문에, 총 100이 아닐 수 있다.
그 다음, (유제품의) RC를 농축된 우유 단백질 성분에 존재하는 우유 단백질의 질량으로 나누어 환원성 탄수화물 대 우유 단백질 질량 비를 얻을 수 있다. 우유 단백질의 질량은 그램과 같은 질량 단위 또는 그램/100 mL와 같은 부피당 질량 단위로 나타낼 수 있으므로, 환원성 탄수화물 (DP1+DP2+DP3) 대 우유 단백질 비는 무차원이다. 본 명세서에 기재된 유제품의 환원성 탄수화물 (DP1+DP2+DP3) 대 우유 단백질 비는 10.0-70.0의 범위 내에 포함되는 임의의 수, 더 구체적으로 12.0-64.0의 범위 내에 포함되는 임의의 수, 더욱 더 구체적으로 19.0-50.0의 범위 내의 임의의 수, 더욱 더 구체적으로 32.0-60.0의 범위 내의 임의의 수, 더욱 더 구체적으로 35.0-50.0의 범위 내의 임의의 수일 수 있다. 놀랍게도, 본 발명자들은 이러한 비로 유제품을 제조함으로써, DP1 당의 총 질량이 건조 고형분 기준으로 DP2 당의 총 질량보다 큼에도 불구하고, 많은 유제품이 열처리시 갈변을 나타내지 않았음을 확인하였다. 건조 고형분 기준으로 DP1 당(들)의 총 질량은 1.05 내지 5.00의 수치 범위에 속하는 임의의 수인 인자에 의해 건조 고형분 기준으로 DP2 당(들)의 총 질량보다 클 수 있다. 따라서, DP1 당(들)의 총 질량은 1.05, 1.10, 1.15, 1.20, 1.25, 1.30, 1.35, 1.40, 1.45, 1.50, 1.55, 1.60, 1.65, 1.70, 1.75, 1.80, 1.85, 1.90, 1.95, 2.00, 2.05, 2.10, 2.15, 2.20, 2.25, 2.30, 2.35, 2.40, 2.45, 2.50, 2.55, 2.60, 2.65, 2.70, 2.75, 2.80, 2.85, 2.90, 2.95, 3.00, 3.05, 3.10, 3.15, 3.20, 3.25, 3.30, 3.35, 3.40, 3.45, 3.50, 3.55, 3.60, 3.65, 3.70, 3.75, 3.80, 3.85, 3.90, 3.95, 4.00, 4.05, 4.10, 4.15, 4.20, 4.25, 4.30, 4.35, 4.40, 4.45, 4.50, 4.55, 4.60, 4.65, 4.70, 4.75, 4.80, 4.85, 4.90, 4.95, 5.00의 인자에 의해 DP2 당(들)의 총 질량보다 클 수 있다. 구체적으로, DP1 당(들)의 총 질량은 1.25 내지 4.25, 더 구체적으로 1.35 내지 3.50, 더욱 더 구체적으로 1.40 내지 2.65, 더욱 더 구체적으로 1.45 내지 1.75의 인자에 의해 DP2 당(들)의 총 질량보다 클 수 있다.
또한, 본 명세서에 기재된 유제품은 하기와 같이 DP1 당 및 DP2 당의 환원성 탄수화물 (RC)을 존재하는 우유 단백질의 질량으로 나눈 것을 특징으로 할 수 있다:
DP1의 RC = (DP1의) DE * (DP1의) 질량;
DP2의 RC = (DP3의) DE * (DP2의) 질량;
및,
RC(DP1+DP2)/우유 단백질 = RC(DP1) + RC(DP2)/우유 단백질의 질량.
본 명세서에 기재된 유제품의 RC(DP1+DP2) 대 우유 단백질의 질량 비는 7.0-56.0의 범위 내에 포함되는 임의의 수, 더 구체적으로 13.0-51.0의 범위 내에 포함되는 임의의 수, 더욱 더 구체적으로 23.0-51.0의 범위 내의 임의의 수; 더욱 더 구체적으로 23.0-44.0의 범위 내의 임의의 수, 더욱 더 구체적으로 28.0-44.0의 범위 내의 임의의 수일 수 있다.
또한, 본 명세서에 기재된 유제품은 하기와 같이 DP1 당, DP2 당 및 DP3 올리고당의 질량의 합 대 존재하는 우유 단백질의 질량의 비를 특징으로 할 수 있다:
[(DP1의) 질량 + (DP2의) 질량 + (DP3의) 질량]/우유 단백질의 질량
본 명세서에 기재된 유제품의 질량 (DP1+DP2+DP3) 대 우유 단백질의 질량 비는 0.20-1.15의 범위 내에 포함되는 임의의 수, 더 구체적으로 0.30-0.75의 범위 내에 포함되는 임의의 수, 더욱 더 구체적으로 0.40-0.75의 범위 내의 임의의 수일 수 있다.
또한, 본 명세서에 기재된 유제품은 하기와 같이 DP1 당 및 DP2 당의 질량의 합 대 존재하는 우유 단백질의 질량의 비를 특징으로 할 수 있다:
[(DP1의) 질량 + (DP2의) 질량]/우유 단백질의 질량
본 명세서에 기재된 유제품의 질량 (DP1+DP2) 대 우유 단백질의 질량 비는 0.08-0.80의 범위 내에 포함되는 임의의 수, 더 구체적으로 0.30-0.75의 범위 내에 포함되는 임의의 수, 더욱 더 구체적으로 0.15-0.75의 범위 내의 임의의 수일 수 있다.
본 명세서에 기재된 락토오스-없는 유제품은 제품에 함유된 지방의 양 및 유형에 따라 상이한 규정식(dietary) 또는 관능 선호도를 가진 사람에게 적합하다. 본 명세서에 기재된 락토오스-없는 유제품은 유제품으로부터 영양의 유용성을 개선시킬 수 있는 등장성 또는 저장성(hypotonic) 급식을 가능하게 할 수 있다. 정상적인 혈청 삼투압은 275-295 mOsmol/kg 임을 유의한다 (참조, Mendez et al 2015 FASEB Journal 29 1 supplement 583.1). 본 명세서에 기재된 락토오스-없는 유제품은 170-295 mOsmoles/kg의 삼투압을 가질 수 있다. 낙농 유래 무기질을 함유하는 본 명세서에 기재된 탈지유 제품의 경우, 제품은 170-250 mOsmoles/kg, 더 구체적으로 173-243 mOsmoles/kg, 더욱 더 구체적으로 173-209 mOsmoles/kg의 삼투압을 가질 수 있다. 낙농 유래 무기질을 함유하는 본 명세서에 기재된 탈지유 제품의 삼투압은 185-295 mOsmoles/kg, 더 구체적으로 191-273 mOsmoles/kg, 더욱 더 구체적으로 197-230 mOsmoles/kg 일 수 있다.
본 명세서에 기재된 락토오스-없는 유제품은 건조된 분말 형태일 수 있으며, 낙농 지방-함량이 전지분유 (WMP)과 동등할 수 있거나 또는 지방 함량이 더 많거나 또는 적을 수 있다. 본 명세서에 기재된 락토오스-없는 탈지유 제품은 분말 형태일 수 있고 낙농 지방-함량이 탈지분유 (SMP)와 동등할 수 있다. 유제품이 지방을 포함하는 경우, 지방은 락토오스-없는 크림 또는 무수 락토오스-없는 유지방의 형태일 수 있으며, 둘 중 하나는 예를 들어 소, 양, 버팔로, 낙타, 라마, 순록, 말, 야크 또는 염소와 같은 사육된 포유류의 우유로부터 얻어진다. 또한, 본 명세서에 기재된 유제품에서 지방은 적당한 동물 또는 식물성 공급원으로부터 얻어질 수 있다. 본 명세서에 기재된 유제품은, 제품이 0-10.0% w/w 수분 함량, 더 구체적으로 0-6.0% w/w 수분 함량을 갖는 경우, 건조 분말로 간주된다.
또한, 본 명세서에 기재된 락토오스-없는 유제품은 음료 또는 요거트와 같은 (예를 들어, 5-25℃의 온도에서) 액체, (예를 들어, 5℃ 이하의 온도에서) 아이스크림 또는 냉동 요거트와 같은 고체, 또는 (예를 들어, 5-25℃의 온도에서) 농축된 유제품일 수 있다. 본 명세서에 기재된 유제품은 제품 (지방 함량 제외)이 15.0-85.0% w/w 물을 가지고 있는 경우 농축된 것으로 간주된다.
본 명세서에 기재된 락토오스-없는 유제품은 풍미, 색상, 용해도, 점도, 어는점 및 유화와 같은 천연 낙농 유제품과 유사한 물리적 및 기능적 특성을 가지고 있다.
락토오스-없는 탈지유 제품의 제조
락토오스-없는 탈지유 제품은 재구성에 적합한 액체, 액체 농축물 또는 건조 분말로 제조된다. 이러한 락토오스-없는 탈지분유 제품 (LF-SMP)의 제조의 경우, 총 소화가능한 탄수화물 대 우유 단백질의 비는 바람직하게는 성인 소비자에게 적합한 영양 균형을 제공하기 위해 완전-락토오스 탈지분유 (SMP)의 비와 비슷하다. 락토오스-없는 분말 제품로부터 재구성될 때, 이러한 탈지유 제품의 점도는 동일한 온도 및 고형분 함량에서 탈지유의 점도와 비슷하다.
우유 단백질 농축물 (MPC), 미세여과된 우유 단백질 농축물 (MMPC) 또는 우유 단백질 분리물 (MPI)로 다량의 락토오스-없는 농축된 우유 단백질은 하나 이상의 소화가능한 다당류 가수분해물 및 다량의 무기질에 첨가된다. 농축된 우유 단백질은 건조 고형분 기준으로 15.0% w/w 미만의 락토오스, 바람직하게는 건조 고형분 기준으로 10.0% w/w 미만의 락토오스를 함유하는 농축된 우유 단백질을 제공하기 위해 여과 기법에 의해 생성될 수 있다. 바람직하게는, 이러한 단백질-농축 제품은 건조 고형분 기준으로 80.0% w/w 이상의 단백질을 함유한다.
MPI는 건조 고형분 기준으로 3.0% w/w 미만의 락토오스, 바람직하게는 건조 고형분 기준으로 90.0% w/w 이상의 단백질을 함유하는 단백질-농축 제품을 제공하기 위해 물 또는 적당한 비-락토오스-함유 수성 용매로 MPC의 투석여과에 의해 생성될 수 있다. MPC, MMPC 또는 MPI는, 예를 들어 2가 칼슘 및 마그네슘 이온 함량을 변경하기 위해 양이온 교환과 같은 무기질 함량을 조정하는 공정에 의해 특정 속성을 달성하기 위해 추가로 변경될 수 있다.
락토오스-없는 탈지유 제품에 적당한 무기질 균형을 제공하기 위해, 적당한 무기 식품-등급 화학물질로 비-낙농 무기질을 사용하는 것이 허용된다. 대안적으로, 우유 또는 유청(whey)의 막 또는 크로마토그래피 처리에서 발생하는 무기질-풍부 공동-제품 농축물으로부터 낙농-유래 무기질도 무기질 공급원으로 사용될 수 있다. 이러한 농축물은 상술한 양과 조건 하에서 락타제 효소로 처리하여 잔류 락토오스를 가수분해하고 이들을 락토오스-없는 상태로 만든다. 락토오스-없는 무기질 농축물에서 갈락토오스 및 글루코오스의 함량은 임의의 적당한 방법에 의해, 바람직하게는 단맛 및 DE의 측정으로서 HPLC에 의해 결정된다. 탈지유 제품에서 탄수화물 성분인 하나 이상의 소화가능한 다당류 가수분해물 및 우유 단백질 성분 및 임의의 낙농 유래 무기질에 존재하는 탄수화물은, 락토오스 가수분해에서 발생한다.
락토오스-없는 조성물을 얻기 위해, 낙농 유래 성분에서 잔류 락토오스를 락타제 효소로 가수분해하여 단당류를 생성한다. 예를 들어, 시판용 락타제는 0 내지 40℃의 범위, 바람직하게는 2 내지 10℃의 범위의 온도에서 액체 MPC, MMPC 또는 MPI에 첨가하여 박테리아 성장을 최소화한다. 락토오스 함량에 대한 락타제의 양을 락토오스 함량이 충분히 감소하는 기간 동안 효소 공급업체가 권장하는 대로 첨가하여, 락토오스-없는 상태를 얻는다. 락토오스-없는 MPC, MMPC 또는 MPI에서 갈락토오스 및 글루코오스의 함량은 임의의 적당한 방법에 의해, 바람직하게는 단맛 및 DE의 측정으로서 HPLC에 의해 결정된다.
락토오스의 가수분해 산물 (즉, 글루코오스 및 갈락토오스)은 동일한 농도에서 락토오스보다 훨씬 더 달콤하다. 선택된 소화가능한 다당류 가수분해물로부터의 말토오스 및 글루코오스의 단맛과 함께 락토오스-유래 단당류의 단맛을 추가로 결합하여 전체 조성물의 총 단맛을 제공한다. 따라서, 상이한 락토오스-없는 조성물의 풍미 결과를 예측하는 것은 기술적으로 어렵다. 예를 들어, 상이한 당 성분의 말토덱스트린 또는 무기질 및 비-단백질 질소 화합물과 같은 저분자량 집중 풍미 성분을 함유하는 우유 단백질 분획은 유제품의 풍미를 변경할 수 있다.
조성 및 단맛에 필요한 기여를 제공하기 위한 비-낙농, 소화가능한 다당류 가수분해물은 지정된 DE 및 당 함량 (예를 들어, DP1 및 DP2 당 함량)의 단일 덱스트린 물질일 수 있다. 대안적으로, 적당한 비율로 함께 필요한 단맛 기여, DE 및 당 함량을 제공할 상이한 DE 및 당 함량 값을 갖는 둘 이상의 소화가능한 다당류 가수분해물의 혼합물일 수 있다.
상술한 바와 같이 단맛 및 DE를 제공하는 것은 주로 다당류 가수분해물의 단당류 및 이당류 함량이지만, 본 발명자들은 더 큰 당류 올리고머 및 다당류가 락토오스-없는 탈지유 제품의 점도 및 식감(mouthfeel)에 악영향을 미칠 수 있음을 발견하였다. 따라서, 필요한 단맛과 DE뿐만 아니라 바람직한 점도 및 관능 특성을 제공하는 하나 이상의 소화가능한 다당류 가수분해물을 선택하는 것이 필요하다.
선택된 다당류 가수분해물(들)은 바람직하게는 락토오스-없는 탈지유 제품의 다른 성분의 수성 분산액과 혼합을 용이하게 하기에 충분한 다량의 물에 분산된다. 대안적으로, 다당류 가수분해물(들)은 다른 성분의 수성 분산액에 격렬하게 혼합하면서 건조 형태로 첨가된다. 임의로 비타민, 미량 원소, 영양 보조 인자 (nutritional co-factors), 착색제 및 향료와 같은 기타 영양 물질은 선택된 성분의 수성 혼합물에 첨가될 수 있다. 락토오스-없는 탈지유 제품의 타당성을 향상시키기 위한 추가 물질도 첨가될 수 있다.
대안적으로, 락토오스-없는 탈지유 제품의 모든 낙농 유래 성분 (우유 단백질 및/또는 낙농 유래 무기질)을 락타제 효소로 사전 처리하지 않고 조합할 수 있으며, 이어서 조합된 성분을 상술한 락타제로 처리하여 락토오스-없는 탈지유 제품을 제공한다. 락토오스-없는 조합된 낙농 성분에서 갈락토오스 및 글루코오스의 함량은 임의의 적당한 방법에 의해, 바람직하게는 단맛 및 DE의 측정으로서 HPLC에 의해 결정된다. 이 조합된 락토오스-없는 낙농 성분 혼합물에 선택된 소화가능한 다당류 가수분해물을 첨가한다.
대안적으로, 낙농 유래 성분의 락토오스 함량을 정확하게 결정하여 락토오스의 락타제 효소 가수분해로부터 발생하는 갈락토오스 및 글루코오스의 함량을 예측하고 비-락토오스 탄수화물의 양과 유형을 예측할 수 있다면, 모든 낙농 및 비-낙농 성분을 함유하는 혼합물을 조합된 형태의 락타제로 처리하여 락토오스-없는 탈지유 제품을 제공할 수 있다.
선택된 락토오스-없는 성분의 수성 혼합물은 저온살균되거나 또는 그렇지 않으면 열-처리되어 위생 용품을 보장할 수 있고, 균질화하여 균일한 분포를 보장할 수 있으며, 증발에 의해 농축되고 표준 낙농 제조 방법 및 시설(facilities)을 이용하여 건조시킬 수 있다. 임의로 증발된 농축물은 분말 제품이 응집된 형태가 되도록 낙농 산업에서 표준 절차로서 다단계 공정으로 건조될 수 있다.
소비자-허용가능성 / 식품-제조업체-유용성 측면에서, 본 명세서에 기재된 락토오스-없는 탈지유 제품은 유사한 사용 용이성, 저장 안정성 및 사용성 (useability) 특성과 함께 천연 유제품과 비슷한 유사한 색상, 풍미, 냄새 및 식감/질감을 가져야 한다. 식품 제조의 경우, 용해도, 분산성, 유화, 발포, 점도, 흡습성 및 열처리 중 갈변에 대한 감수성을 포함한 기능적 특성은 천연 낙농 우유 및 유제품의 것과 비교할 수 있어야 한다.
락토오스-없는 지방-함유 유제품의 제조
락토오스-없는 지방-함유 유제품은 재구성에 적합한 액체, 액체 농축물 또는 건조 분말 (락토오스-없는 지방-함유 낙농 분유 (FDP))로 제조된다. 이러한 락토오스-없는 지방-함유 낙농 유제품의 제조의 경우, 우유 단백질 대 소화가능한 탄수화물의 비는 바람직하게는 소비자에게 적합한 영양 균형을 제공하기 위해 전지분유 및 탈지분유 둘다의 비와 비슷하다. 락토오스-없는 제품 분말로부터 재구성될 때, 이러한 락토오스-없는 지방-함유 낙농 유제품의 점도는 동일한 온도 및 고형분 함량에서 동일한 지방 함량을 갖는 천연 우유의 점도와 비슷하다.
일반적으로, 지방-함유 낙농 우유는 주로 지방 및 락토오스의 함량의 결과인 인지할 수 있는 풍미와 단맛이 있다. 소화가능한 탄수화물 및 단맛의 이러한 함량은 본 명세서에 기재된 락토오스-없는 지방-함유 유제품에서 유사하게 제공된다. 크림 같은 질감은 상당한 유화 지방 함량으로도 제공된다.
우유 단백질 농축물 (MPC) 또는 우유 단백질 분리물 (MPI) 또는 미세여과된 우유 단백질 농축물 (MMPC) 제품으로 다량의 락토오스-없는 농축된 우유 단백질은 상술한 바와 같이 생산되고, 잔류 가수분해된 락토오스의 함량은 환원당, 갈락토오스 및 글루코오스로 결정된다.
특정 원소의 원하는 함량을 제공하기 위해 상술한 바와 같이 적당한 양의 하나 이상의 락토오스-없는 식품 등급 또는 낙농 무기질 농축물이 선택되고, 잔류 가수분해된 락토오스의 함량은 환원당, 갈락토오스 및 글루코오스로 결정된다.
적당한 양의 락토오스-없는 크림은 크림의 지방 함량 및 필요한 락토오스-없는 지방-함유 유제품의 원하는 지방 함량에 따라 선택된다. 잔류 가수분해된 락토오스의 함량은 환원당, 갈락토오스 및 글루코오스로 결정된다.
우유-유래 성분으로부터 락토오스-없는 유제품의 탄수화물 함량, 단맛 및 DE에 대한 조합된 기여는 각각의 갈락토오스 및 글루코오스의 총 함량에 의해 제공된다. 벤치마크 수치로, SMP는 건조 기준으로 계산된 (락토오스의 단맛 값, 16) x (락토오스에 의해 제공된 조성비, 0.53)에 따라 계산된 표 2에 따라 8.5의 단맛 값을 가진다.
우유 무기질 농축물, 크림 및 우유 단백질 농축물과 같은 낙농 유래 성분의 잔류 락토오스는, 가수분해될 때 사용되어 락토오스-없는 유제품의 단맛 및 기타 기능적 특성에 기여할 수 있다. 이당류보다 단당류의 비율이 더 높은 탄수화물 조성물이 이용될 수 있으며, 락토오스를 대체하여 허용가능한 맛, 외관 및 기능성을 가진 락토오스-없는 유제품을 제조할 수 있다. 또한, 크림 및 우유 무기질 농축물로부터 가수분해된 락토오스는 더 낮은 DE 말토덱스트린의 사용을 락토오스-없는 지방 함유 유제품에 사용하도록 허용할 수 있으며, 이는 비용 및 제조 가능성 측면에서 유리하다는 것을 발견하였다.
지방을 함유하는 락토오스-없는 유제품을 제조하기 위해, 낙농 크림 형태의 낙농 지방이 조성물의 성분으로 선택되는 것이 바람직하다. 이러한 낙농 크림은 지방 함량이 크게 다를 수 있으며, 결과적으로 락토오스 함량이 다를 수 있다. 이 낙농 크림은 다른 성분의 수성 혼합물에 첨가하기 전에 상술한 양과 조건 하에서 락타제 효소의 첨가에 의해 락토오스-없는 상태로 만든다. 낙농 크림은 락토오스를 함유하고 있기 때문에, 첨가된 락토오스-가수분해된 크림은 락토오스-없는 지방 함유 유제품의 단맛 및 단당류 (DP1) 함량에 기여한다. 락토오스-없는 크림에서 갈락토오스 및 글루코오스의 함량은 임의의 적당한 방법에 의해, 바람직하게는 단맛 및 DE의 측정으로서 HPLC에 의해 결정된다.
임의로, 무수 유지방으로서 낙농 지방 또는 동물 또는 식물 기원의 다른 지방 또는 오일이 선택되고, 선택된 성분의 수성 혼합물에 첨가된다.
조성 및 단맛에 필요한 기여를 제공하기 위한 비-낙농 탄수화물 성분은 필요한 양의 탄수화물이 필요한 양의 단맛을 전달하도록 조성물이 구성되는 경우 지정된 DE의 단일 소화가능한 다당류 가수분해물일 수 있다. 대안적으로, 적당한 비율로 함께 필요한 탄수화물 기여로부터 필요한 단맛 및 DE 기여를 제공할 상이한 DE 값을 갖는 둘 이상의 소화가능한 다당류 가수분해물의 혼합물일 수 있다. 상술한 바와 같이 단맛을 제공하는 것은 주로 소화가능한 다당류 가수분해물(들)의 단당류 및 이당류 함량이지만, 다당류 가수분해물에서 더 큰 당류 올리고머는 락토오스-없는 지방 함유 유제품의 점도 및 식감에 악영향을 미칠 수 있다. 다당류 가수분해물은 필요한 단맛 및 DE뿐만 아니라, 바람직한 점도 및 관능 특성도 제공해야 한다.
락토오스-없는 MPC, MMPC 또는 MPI, 락토오스-없는 무기질, 락토오스-없는 크림, 및 바람직하게는 농축된 수성 분산액에서 필요한 양의 선택된 소화가능한 다당류 가수분해물의 양을 조합한다. 대안적으로, 건조 성분은 액체 성분에 분산되어 조성물 내의 물을 최소화하고, 이에 의해 균질화, 저온살균, 증발 및 건조와 같으나 이에 한정되지 않는 추가 처리 단계의 효율성을 개선시킨다.
추가 영양 물질 및 상술한 바와 같이 락토오스-없는 지방-함유 유제품의 타당성을 향상시키기 위한 물질도 첨가될 수 있다.
선택된 락토오스-없는 성분의 수성 혼합물은 저온살균되거나 또는 그렇지 않으면 열-처리, 균질화, 증발에 의해 농축되고, 표준 낙농 제조 방법 및 시설을 이용하여 상술한 바와 같이 건조된다.
락토오스-없는 지방-함유 유제품에서 탄수화물 대 단백질 비가 SMP에서와 동일하기 때문에, 비-지방 기준으로, SMP에서의 잠재적 생산량에 비해 공급된 우유 단백질을 기준으로 약 100%의 생산 효율이 달성된다. 추가 지방으로 인해 실제 제품 수율이 더 크다.
하기의 비-제한적인 실시예는 본 발명의 유제품을 더 기재하고, 본 명세서의 개시 내용에 기초하여 통상의 기술자에게 명백할 실시예의 변형 및/또는 변경도 첨부된 청구범위에 정의된 바와 같이 본 발명의 범위 및 사상에 속하는 것으로 간주된다는 것을 이해해야 한다.
실시예 1 - 낙농-유래 무기질이 포함된 경우 락토오스 대체에 적합한 소화가능한 다당류 가수분해물을 확인하기 위하여 탈지유에 필적하는 영양 균형을 갖는 액체 락토오스-없는 탈지유 제품의 실험실-규모 제조.
산업적 관련성을 위해, 시판용 낙농 물질은 우유 단백질 농축물 (MPC) 및 막 기술을 이용한 우유로부터의 분리물을 일상적으로 생산하고, 다양한 기술로 무기질 성분, 락토오스 및 기타 우유 분획을 회수하는 현대 낙농 공장에서 공급되었다. 모든 낙농 성분은 낙농 공장 실험실에서 수행한 조성 분석을 통해 얻었다. 분석 세부 사항은 표 3에 제공된다.
| 낙농 성분 | 수분% | 단백질% | 지방% | 탄수화물% | 회분% | 총 고형분 % |
| MPC-85 | 4.8 | 85 | 1.2 | 3.5 | 6.8 | 95.2 |
| 무기질 분말 | 4.5 | 15 | 3 | 44 | 33.5 | 96.5 |
| 무기질 농축물 | 63.1 | 6.5 | 0.1 | 6.3 | 24 | 36.8 |
| 크림 | 49.2 | 1.5 | 47.1 | 1.6 | 0.55 | 50.8 |
옥수수 전분의 부분적 효소 가수분해에 의해 제조된 소화가능한 다당류 가수분해물은 광범위한 덱스트로오스 당량을 다루는 여러 상업용 공급업체로부터 말토덱스트린으로 얻어졌다.
락토오스-없는 탈지유 제품에서 락토오스의 대체를 위해 각각의 이용가능한 말토덱스트린 제품의 적합성을 평가하기 위해, 표 3에 열거된 것들로부터 혼합된 낙농 성분의 분취량을 이용하여 작은 배치의 탈지유 제품을 제조하였으며, 여기에 시험된 말토덱스트린 중 하나의 동일한 양을 첨가하였다.
실시예 1의 탈지유 제품은 표 4에 나타난 바와 같이 g/100g의 혼합물로 나타낸 조성을 가졌다.
| 성분 | 양 (g/100g) |
| MPC-85 | 3.90 |
| 무기질 분말 | 0.73 |
| 무기질 농축물 | 1.02 |
| 말토덱스트린 (다양) | 5.02 |
| 물 | 89.35 |
탈지유 조성물의 제조
MPC-85 (43g) 및 시판용 우유-유래 무기질 분말 (8g) 및 무기질 농축물 (11g)을 물 (985g)에 혼합하고, 완전히 분산될 때까지 교반하여 낙농 성분 혼합물을 제조하였다. 낙농 성분 혼합물의 분취량 (95g)에 말토덱스트린 (5g)을 격렬하게 교반하면서 첨가하였다. 완전히 분산된 각 혼합물에 락타제 효소 (15 microL, GODO YNL2 효모 락타제)를 첨가하고, 8℃에서 밤새도록 배양하였다. 시료를 10분 동안 65℃로 가열하고 주위 온도로 빠르게 냉각하여 락타제를 비활성화하고 제품을 살균하였다.
추가 대조군 시료를 하기와 같이 제조하였다:
(1) 말토덱스트린을 포함하지 않고 락타제로 처리하지 않은 배치; 1(vii);
(2) 40-43의 DE를 갖는 말토덱스트린의 탄수화물 성분 및 락토오스를 포함하는 배치는 말토덱스트린과 락토오스를 혼합하여 우유 단백질 함량에 더 큰 락토오스 함량을 제공한 MPC80 및 주로 DP2 (말토오스)를 함유하는 소화가능한 다당류 가수분해물을 사용하여 일반 우유의 탄수화물 함량을 보다 밀접하게 복제하는 경우와 비슷하게 제조되었다; 배치를 락타제로 처리하여 락토오스-없는 탈지유 제품을 생산하였다; 1(viii);
(3) 탈지유 조성물 1(i) 내지 1(vi)와 동일한 총 고형분 농도로 시판용 탈지분유의 배치를 제조하였고, 배치를 락타제로 처리하여 락토오스 감소된 탈지유 제품을 생산하였다; 1(ix).
락토오스-없는 탈지유 조성물의 탄수화물 함량을 특징지우기 위하여, 모든 조성물의 일부를 동일한 부피의 100% 이소프로판올로 침전시키고 1분 동안 12000rpm에서 원심분리하여 침전물을 제거하고, 정제된 상청액의 일부를 0.4% 오르토인산으로 1/5 더 희석하고 HPLC 컬럼에 주입하기 전에 미세여과하였다. 결과로 생성된 시료의 희석은 1/10 이었다.
각각의 조성물의 DP1 당, DP2 당, DP3 올리고당 및 더 큰 DP4+ 올리고당에 대한 상세한 분석은 30℃에서 작동하는 용리액으로 0.4% (v/v) 오르토인산을 사용하는 ResEx RHM H+ 단당류 크로마토그래피 컬럼 및 굴절률 검출기(refractive index detector)를 이용하여 HPLC로 수행되었다. 1g/L 말토오스 (DP2)의 흡광 계수는 56260, 1g/L 글루코오스 (DP1)의 흡광 계수는 58470 및 1g/L 갈락토오스 (DP1)의 흡광 계수는 56713 이었다. 말토-트리오스 (DP3)의 흡광 계수는 측정하지 않았으나, 측정된 DP1과 DP2 흡광 계수 사이에 차이가 거의 없다는 것을 근거로 말토오스와 동일한 것으로 가정하였다. DP4+ 분획의 계산은 컬럼의 용량에 의해 제한되었으므로, 필요한 경우 질량 균형을 DP4+ 분획을 조정하여 완전 질량 회수로 조정하였다. 탈지유 제품의 탄수화물 성분은 표 5에 제공되었다. 하기 표 5에서 실시예 1(i) 내지 1(vi) 및 1(viii)의 DP1 및 DP2 당은 첨가된 말토덱스트린에서 DP1 및 DP2 당 함량뿐만 아니라 락토오스 및 낙농-유래 무기질의 가수분해로부터 발생함을 알 수 있을 것이다. 실시예 1(i) 내지 1(vi), 1(viii)에 존재하는 올리고당 DP3 및 DP4+는 첨가된 말토덱스트린으로부터 발생한다.
| 실시예 | 1(i) | 1(ii) | 1(iii) | 1(iv) | 1(v) | 1(vi) |
1(vii)
대조군 |
1(viii)
대조군 |
1(ix)
대조군 |
| MD | DE8-10 | DE 10-12 |
DE 17-20 |
DE* 28-31 |
DE* 28-31 |
DE 37-41 |
No MD** | DE 40-43*** 락토오스 혼합물 |
재구성된 시판용 탈지분유 |
| 우유 단백질 | 3.50 | 3.50 | 3.50 | 3.50 | 3.50 | 3.50 | 3.68 | 3.50 | 3.50 |
| DP4+ | 3.85 | 3.86 | 3.62 | 2.89 | 2.74 | 1.39 | 0 | 0.68 | 0.08 |
| DP3 | 0.35 | 0.35 | 0.49 | 0.80 | 0.55 | 1.24 | 0 | 0.97 | 0.20 |
| DP2 | 0.29 | 0.24 | 0.33 | 0.65 | 1.16 | 1.71 | 0.55 | 1.86 | 0.63 |
| DP1 (총) | 0.81 | 0.85 | 0.87 | 0.96 | 0.85 | 0.96 | 0 | 1.80 | 4.50 |
| Glu (총) | 0.45 | 0.48 | 0.51 | 0.60 | 0.50 | 0.60 | 0 | 1.07 | 2.25 |
| Glu (MD로부터) | 0.09 | 0.11 | 0.15 | 0.23 | 0.15 | 0.24 | 0 | 0.34 | 0 |
| Glu (락토오스로부터) | 0.36 | 0.37 | 0.36 | 0.37 | 0.35 | 0.36 | 0 | 0.73 | 2.25 |
| Gal (락토오스로부터) | 0.36 | 0.37 | 0.36 | 0.37 | 0.35 | 0.36 | 0 | 0.73 | 2.25 |
| 총 탄수화물 | 5.30 | 5.30 | 5.30 | 5.30 | 5.30 | 5.30 | 0.55 | 5.31 | 5.41 |
| DP4+ dsb (g) | 40.06 | 40.17 | 37.64 | 30.07 | 28.51 | 14.46 | 0 | 7.08 | 0.88 |
| DP3 dsb (g) | 3.65 | 3.65 | 5.12 | 8.32 | 5.69 | 12.87 | 0 | 10.14 | 2.06 |
| DP2 dsb (g) | 3.00 | 2.54 | 3.40 | 6.72 | 12.10 | 17.83 | 11.30 | 19.33 | 6.56 |
| DP1 dsb (g) | 8.44 | 8.84 | 9.02 | 10.04 | 8.89 | 9.97 | 0 | 18.68 | 46.82 |
Glu= 글루코오스
Gal= 갈락토오스
dsb= 건조 고형분 기준
DE= 시험된 말토덱스트린의 덱스트로오스 당량
MD= 말토덱스트린
DP1= 당의 중합도는 1, 구체적으로 갈락토오스 및 글루코오스
DP2= 당의 중합도는 2, 구체적으로 말토오스
DP3= 올리고당의 중합도는 3, 구체적으로 말토트리오스
DP4+
올리고당의 중합도는 4 이상
* DP1 및 DP2의 비율이 다른 2개의 상이한 시판용 DE 28-31 제품이 사용되었다.
** 말토덱스트린 및 락타제 처리가 결여된 대조군 시료.
*** 첨가된 탄수화물은 86%의 DE 40-43 말토덱스트린 및 14%의 락토오스를 포함하였다. 이 대조군에서, 우유 단백질 함량을 제공한 MPC80 및 주로 DP2 (말토오스)를 함유하는 소화가능한 다당류 가수분해물을 사용하여 일반 우유의 탄수화물 함량을 보다 밀접하게 복제하였다. 조성물을 락타제로 처리하여 락토오스-없는 제품을 생산하였다.
유제품의 계산된 환원성 탄수화물 대 우유 단백질 질량 비는 표 6에 제공된다. 예를 들어, 실시예 1(i)에 대한 RC(DP1 + DP2 + DP3)는 하기와 같이 표 1a에서 관찰된 DE 값을 이용하여 계산되었다:
RC(DP1 + DP2 +DP3) = [(0.81g/100mL (D1 당의 질량) x 100 (DP1 당의 DE)) + (0.29g/100mL (DP2 당의 질량) x 58 (DP2 당의 DE)) + (0.35 g/100mL (DP3 당의 질량) x 39.5 (DP3 당의 DE))] = (81 + 16.8 + 13.8) = 111.6 g/100mL
그 다음, 실시예 1(i)에 대한 RC 대 우유 단백질 질량 비는 하기와 같이 총 RC를 실시예 1(i)에 존재하는 우유 단백질의 질량으로 나누어 계산한다:
(111.6g/100mL) / 3.5 g/100mL= 31.9.
DP4+의 올리고당이 본 명세서에 기재된 유제품에 존재할 수 있으므로, DP1+DP2+DP3의 질량 합계는 총 100이 아닐 수 있다. DP4+가 RC 대 우유 단백질 질량 비의 계산에 포함되지 않은 이유는, 존재하는 DP1, DP2 및 DP3 당의 효과와 비교할 때 DP4+ 올리고당이 유제품의 영양, 관능 및 기능적 특성에 미치는 영향이 최소한으로 간주된다는 것이다.
| 실시예 | 1(i) | 1(ii) | 1(iii) | 1(iv) | 1(v) | 1(vi) |
1(vii)
대조군 |
1(viii)
대조군 |
1(ix)
대조군 |
| MD | DE8-10 | DE 10-12 |
DE 17-20 |
DE* 28-31 |
DE* 28-31 |
DE 37-41 |
No MD** |
DE*** 40-43 락토오스 혼합물 |
재구성된 시판용 탈지분유 |
| 총 탄수화물의 DP1 % | 15.3 | 16.0 | 16.3 | 18.2 | 16.1 | 18.1 | 0 | 33.8 | 83.1 |
| DP1 대 우유 단백질 질량 비 | 0.23 | 0.24 | 0.25 | 0.28 | 0.24 | 0.27 | 0 | 0.51 | 1.29 |
| RC (DP1) 값 | 81 | 85 | 87 | 96 | 85 | 96 | 0 | 180 | 450 |
| RC (DP1) 대 우유 단백질 질량 비 | 23.2 | 24.3 | 24.8 | 27.6 | 24.4 | 27.4 | 0 | 51.3 | 128.6 |
| 총 탄수화물의 DP2 % | 5.4 | 4.6 | 6.2 | 12.2 | 21.9 | 32.3 | 100.0 | 35.0 | 11.6 |
| DP2 대 우유 단백질 질량 비 | 0.08 | 0.07 | 0.09 | 0.18 | 0.33 | 0.49 | 0.15 | 0.53 | 0.18 |
| RC (DP2) 값 | 17 | 14 | 19 | 38 | 68 | 99 | 32 | 108 | 37 |
| RC (DP2) 대 우유 단백질 질량 비 | 4.8 | 4.1 | 5.4 | 10.7 | 19.3 | 28.4 | 8.7 | 30.8 | 10.4 |
| 총 탄수화물의 DP3 | 6.6 | 6.6 | 9.3 | 15.1 | 10.3 | 23.3 | 0 | 18.4 | 3.7 |
| DP3 대 우유 단백질 질량 비 | 0.10 | 0.10 | 0.14 | 0.23 | 0.16 | 0.35 | 0 | 0.28 | 0.06 |
| RC (DP3) 값 | 14 | 14 | 19 | 32 | 22 | 49 | 0 | 39 | 8 |
| RC (DP3) 대 우유 단백질 질량 비 | 4.0 | 4.0 | 5.5 | 9.0 | 6.2 | 14.0 | 0 | 11.0 | 2.2 |
| 당 (DP1+DP2) 대 우유 단백질 질량 비 | 0.31 | 0.31 | 0.34 | 0.46 | 0.58 | 0.76 | 0.15 | 1.04 | 1.47 |
| RC (DP1+DP2) 대 우유 단백질 질량 비 | 28.0 | 28.3 | 30.2 | 38.3 | 43.7 | 55.8 | 8.74 | 82.1 | 139.0 |
| (DP1+DP2+DP3) 대 우유 단백질 질량 비 | 0.41 | 0.41 | 0.48 | 0.69 | 0.73 | 1.12 | 0.15 | 1.32 | 1.52 |
| RC (DP1+DP2+DP3) 대 우유 단백질 질량 비 | 31.9 | 32.3 | 35.7 | 47.3 | 49.8 | 69.7 | 8.7 | 93.1 | 141.2 |
* DP1 (글루코오스) 및 DP2 (말토오스)의 비율이 다른 2개의 상이한 시판용 DE 28-31 제품이 사용되었다.
** 말토덱스트린 및 락타제 처리가 결여된 대조군 시료.
*** 첨가된 탄수화물은 86%의 DE 40-43 말토덱스트린 및 14%의 락토오스를 포함하였다. 이 대조군에서, 우유 단백질 함량을 제공한 MPC80 및 주로 DP2 (말토오스)를 함유하는 소화가능한 다당류 가수분해물을 사용하여 일반 우유의 탄수화물 함량을 보다 밀접하게 복제하였다. 조성물을 락타제로 처리하여 락토오스-없는 제품을 생산하였다.
표 2에 제공된 상대적 단맛 인자를 이용하여 상이한 말토덱스트린 제품으로 제조된 실시예 1(i) 내지 1(ix)에 대해 예상 단맛 값을 계산하였다. 결과는 표 7에 제공된다.
실시예 1(i) 내지 1(ix)의 삼투압은 상술한 바와 같이 HPLC 분석에 사용된 동일한 정제된 상청액 분획을 이용하여 각 유제품에 대해 어는점 강하 측정을 수반하는 표준 방법을 이용하여 결정되었다.
반응성 리신은 o-프탈디알데히드를 이용하여 Vigo et al (1992)의 방법으로 측정하여 가열 중 마일라드-유형 반응에서 환원당과의 반응으로 인해 손실될 수 있는 노출된 리신 사슬의 1차 아민 작용기를 표지하였다 (참조, Vigo, M.S., Malec, L.S., Gomez, R.G. & Llosa, R.A. (1992) Spectrophotometric assay using o-phthaldialdehyde for determination of reactive lysine in dairy products. Journal of Agricultural & Food Chemistry 44, 363-365). 갈변의 정도는 15분 동안 121℃의 고압멸균기(autoclave)에서 멸균 조건 하에 각각의 조성물을 가열한 후 주위 온도로 급속 냉각한 다음, 백색 타일에 대해 시각적으로 평가되었다. 결과는 표 7에 제공된다.
| 실시예 | 1(i) | 1(ii) | 1(iii) | 1(iv) | 1(v) | 1(vi) |
1(vii)
대조군 |
1(viii)
대조군 |
1(ix)
대조군 |
| MD | DE8-10 | DE 10-12 |
DE 17-20 |
DE* 28-31 |
DE* 28-31 |
DE 37-41 |
No MD** (락타제로 처리되지 않음) |
DE*** 40-43 락토오스 혼합물 (락타제로 처리됨) |
재구성된 시판용 탈지분유 (락타제로 처리됨) |
| 당 (DP1+DP2) 대 우유 단백질 질량 비 | 0.31 | 0.31 | 0.34 | 0.46 | 0.58 | 0.76 | 0.15 | 1.04 | 1.47 |
| 당 RC (DP1+DP2) 대 우유 단백질 질량 비 | 28.0 | 28.3 | 30.2 | 38.3 | 43.7 | 55.8 | 8.7 | 82.1 | 139.0 |
| DP1+DP2+DP3 대 우유 단백질 질량 비 | 0.41 | 0.41 | 0.48 | 0.69 | 0.73 | 1.12 | 0.15 | 1.32 | 1.52 |
| RC (DP1+DP2+DP3) 대 우유 단백질 질량 비 | 31.9 | 32.3 | 35.7 | 47.3 | 49.8 | 69.7 | 8.7 | 93.1 | 141.2 |
| 계산된 단맛 | 8.2 | 8.2 | 9.2 | 12.6 | 13.7 | 19.5 | 5.7 | 25.2 | 34.3 |
| 삼투압 mOsmoles /kg |
173 | 174 | 178 | 207 | 209 | 243 | 118 | 285 | 432 |
| 열처리 후 반응성 리신 (대조군의 %) **** | 94 | 93 | 97 | 95 | 94 | 95 | 100 | 91 | 80 |
| 가열 후 시각적 색상 평가 | 색상 없음 | 색상 없음 | 색상 없음 | 색상 없음 | 색상 없음 | 약간 갈색 | 색상 없음 | 더 갈색 | 훨씬 더 갈색 |
* DP1 및 DP2의 비율이 다른 2개의 상이한 시판용 DE 28-31 제품이 사용되었다.
** 말토덱스트린 및 락타제 처리가 결여된 대조군 시료.
*** 첨가된 탄수화물은 86%의 DE 40-43 말토덱스트린 및 14%의 락토오스를 포함하였다. 이 대조군에서, 우유 단백질 함량을 제공한 MPC-80 및 주로 DP2 (말토오스)를 함유하는 소화가능한 다당류 가수분해물을 사용하여 일반 우유의 탄수화물 함량을 보다 밀접하게 복제하였다. 조성물을 락타제로 처리하여 락토오스-없는 제품을 생산하였다.
**** 반응성 리신 결과는 말토덱스트린을 첨가하지 않은 대조군 유제품 1(vii)로 표준화되었으므로, 표 7에서 1(vii)에 대한 반응성 리신 항목은 100 이다.
표 7의 결과로부터, 0.31 - 0.76의 범위 내의 당 (DP1 + DP2) 대 단백질 비 및 31.9 - 69.7의 범위 내의 RC(DP1+DP2+DP3) 대 우유 단백질 비를 갖는 유제품에서 8-41의 범위의 DE를 갖는 말토덱스트린의 사용은, 이러한 유제품의 열처리 후 현저한 갈변이 없는 것으로 나타난 바와 같이 1(i) 내지 1(vi)로 표지된 락토오스-없는 탈지유 제품에서 중요한 마일라드 반응을 야기하지 않는 것으로 관찰되었다. 이는 이러한 유제품의 탄수화물 분획이 열처리 후 리신 손실이 없는 것으로 나타난 바와 같이 열처리시 영양 손실없이 표 6에 나타난 바와 같이 15.3-18.1% DP1 당을 함유하였음을 고려하면 주목할 만하다. 이것은 DP1 당이 우유 단백질의 리신 잔기와 반응하기 때문에, 더 높은 DP1 당 함량이 가열시 영양 손실에 대한 감수성을 증가시킬 것으로 합리적으로 예상되기 때문에 놀랍다. 실제로, 환원된 락토오스 유제품 1(viii)을 락타제로 가수분해하여 총 탄수화물의 33.8%의 DP1 당 함량을 얻었을 때, 허용되지 않는 색상 및 반응성 리신 손실이 관찰되었다 (참조, 표 7의 1(viii)에 대한 결과).
또한, 이러한 락토오스-없는 유제품의 계산된 단맛 값이 유사에서 2배 이상 큰 (8.2-19.5) 범위까지 다양하다는 사실에도 불구하고, 유제품 1(i) 내지 1(vi)는 놀랍게도 동일한 총 고형분 함량 (계산된 단맛 값 8.5)에서 재구성된 탈지분유에 필적하는 풍미 및 단맛 (자료는 나타내지 않음)을 가졌으며, 이는 조성물의 다른 성분이 단맛의 느낌에 영향을 미친다는 것을 시사한다. 또 다른 예상치 못한 결과는 낮은 수준의 말토오스가 있는 말토덱스트린 (락타제로 처리되지 않은 실시예 1(vii)를 제외하고 표 5-7에서 DP2로 나타냄)이 락토오스의 물리적 및 관능 특성에 대한 극명한 차이에도 불구하고 유제품에서 허용가능하였다는 것이었다.
또한, 유제품 1(i) 내지 1(vi)는 놀랍게도 락토오스 가수분해된 SMP 대조군 1(ix)의 삼투압 수치가 절반 미만이고 일반 탈지유보다 현저히 낮음을 나타내었으며 (자료는 나타내지 않음), 이는 일반 탈지유와 동일한 영양 프로파일을 가진 본 명세서에 기재된 락토오스-없는 탈지유 제품을 이용하여 저장성 급식의 가능성을 가능하게 한다.
따라서, 열에 노출되는 동안 균형 잡힌 단맛 및 낮은 갈변을 나타내는 (우유 단백질 및 낙농-유래 무기질 및 8-41의 범위의 DE를 갖는 말토덱스트린을 함유하는) 락토오스-없는 탈지유 제품은, RC(DP1 + DP2 + DP3) 대 우유 단백질 질량 비가 실시예 1에서 알 수 있는 바와 같이 31.9-69.7의 범위 내, 더 구체적으로 31.9 내지 49.8의 범위 내, 더욱 더 구체적으로 35.7 내지 49.8의 범위 내에 있음을 보장함으로써 제조될 수 있다. 또한, 8 내지 41의 DE, 더 구체적으로 8-36의 DE, 더욱 더 구체적으로 8-31의 DE, 더욱 더 구체적으로 15-31의 DE, 더욱 더 구체적으로 17-20의 DE, 더욱 더 구체적으로 28-31의 DE를 갖는 말토덱스트린과 같은 소화가능한 다당류 가수분해물은 실시예 1의 락토오스-없는 탈지유 제품을 제조하는데 효과적인 것으로 나타났다.
실시예 2 -
식품 등급 화학물질로 공급되는 비-낙농 유래 무기질이 사용되는 경우 락토오스 대체에 적합한 소화가능한 다당류 가수분해물을 확인하기 위하여 탈지유에 필적하는 영양 균형을 갖는 액체 락토오스-없는 탈지유 제품의 실험실-규모 제조.
MPC-85와 같은 시판용 우유 단백질 농축물은 표 3에서와 같은 조성 분석과 함께 실시예 1에서와 같이 현대 낙농 공장에서 공급되었다.
소화가능한 전분 가수분해물은 실시예 1에서와 같이 광범위한 덱스트로오스 당량을 다루는 여러 상업용 공급업체로부터 말토덱스트린으로 얻어졌다.
식품 등급 무기질과 함께 락토오스-없는 비-지방 유제품에서 락토오스의 대체를 위해 각각의 이용가능한 말토덱스트린 제품의 적합성을 평가하기 위해, 첨가된 무기질이 낙농 유래 무기질 대신에 상업적으로 공급되는 식품 등급 화학물질인 작은 배치의 제품을 실시예 1에서와 같이 제조하였다. 결과적으로, 실시예 2에 기재된 제품의 무기질 공급원은 락토오스를 포함하지 않는다.
탈지유에서 주요 무기질 음이온 및 양이온의 알려진 농도를 기준으로 하여 (참조, http://milkingredients.ca/index-eng.php에서 이용가능한 캐나다 낙농 위원회), 표 8에 나타난 바와 같이 무기 화학물질의 혼합물을 제조하였다.
| 화학 성분 | 양 (g) |
| 인산이수소나트륨(Sodium dihydrogen phosphate) | 15.3 |
| 인산수소이칼륨(Dipotassium hydrogen phosphate) | 22.1 |
| 염화나트륨 | 14.0 |
| 염화칼륨 | 44.4 |
| 총 | 95.8 |
MPC-85 (45g) 및 표 8에 나타낸 무기질 조성물 (5.95g)을 물 (990g)에 혼합하고, 완전히 분산될 때까지 교반하였다. 성분 혼합물의 분취량 (95g)에 말토덱스트린 (5g)을 격렬하게 교반하면서 첨가하였다. 완전히 분산된 각 혼합물에 락타제 효소 (15 μL, GODO YNL2 효모 락타제)를 첨가하고, 2-8℃에서 밤새도록 배양하였다. 실시예 1에서와 같이, 시료를 10분 동안 65℃로 가열하고 주위 온도로 빠르게 냉각하여 락타제를 비활성화하고 제품을 살균하였다. 실시예 2의 탈지유 제품은 표 9에 나타난 바와 같이 g/100g의 혼합물로 나타낸 조성을 가졌다.
| 성분 |
양
(g/100g) |
| MPC-85 | 4.08 |
| 무기질 혼합물 | 0.54 |
| 말토덱스트린 (다양) | 5.38 |
| 물 | 90.00 |
추가 대조군 시료를 하기와 같이 제조하였다:
(1) 가열하는 동안 MPC-85에 함유된 임의의 잔류 탄수화물이 단백질에 미치는 영향을 측정하기 위해 첨가된 소화가능한 다당류 가수분해물을 함유하지 않는 배치, 2(viii); 및
(2) 말토덱스트린 (DE 40-43) 및 락토오스를 함유한 배치는 말토덱스트린과 락토오스를 혼합하여 우유 단백질 함량을 제공한 MPC80 및 주로 DP2 (말토오스)를 함유하는 소화가능한 다당류 가수분해물을 사용하여 일반 우유의 탄수화물 함량을 보다 밀접하게 복제하는 경우와 비슷하게 제조되었다, 2(ix).
탈지유 제품의 탄수화물 조성을 특징지우기 위하여, 모든 시료의 일부를 실시예 1에 기재된 바와 같이 HPLC로 분석하였다. 실시예 2의 탈지유 제품의 탄수화물 조성은 표 10에 제공된다.
| 실시예 | 2(i) | 2(ii) | 2(iii) | 2(iv) | 2(v) | 2(vi) | 2(vii) |
2(viii)
대조군 |
2(ix)
대조군 |
| MD | DE8-10 | DE 10-12 |
DE 17-20 |
DE* 28-31 |
DE* 28-31 |
DE 37-41 |
DE 40-43 |
No MD** |
DE40-43 락토오스 혼합물*** |
| 우유 단백질 | 3.47 | 3.47 | 3.47 | 3.47 | 3.47 | 3.47 | 3.47 | 3.67 | 3.47 |
| DP4+ | 4.54 | 4.52 | 4.14 | 3.40 | 3.08 | 1.56 | 1.46 | 0.0 | 1.02 |
| DP3 | 0.39 | 0.43 | 0.57 | 0.75 | 0.59 | 1.36 | 1.14 | 0.0 | 1.04 |
| DP2 | 0.12 | 0.12 | 0.21 | 0.67 | 1.24 | 1.90 | 2.10 | 0.0 | 1.89 |
| DP1 (총) | 0.21 | 0.17 | 0.33 | 0.43 | 0.35 | 0.43 | 0.55 | 0.28 | 1.29 |
| Glu (총) | 0.12 | 0.09 | 0.22 | 0.32 | 0.24 | 0.33 | 0.45 | 0.14 | 0.80 |
| Glu (MD로부터) | 0.03 | 0.02 | 0.10 | 0.21 | 0.13 | 0.23 | 0.35 | 0.00 | 0.30 |
| Glu (락토오스로부터) | 0.09 | 0.08 | 0.12 | 0.11 | 0.11 | 0.10 | 0.10 | 0.14 | 0.50 |
| Gal (락토오스로부터) | 0.09 | 0.08 | 0.12 | 0.11 | 0.11 | 0.10 | 0.10 | 0.14 | 0.50 |
| 총 탄수화물 | 5.25 | 5.25 | 5.25 | 5.25 | 5.25 | 5.25 | 5.25 | 0.28 | 5.25 |
| DP4+ dsb (g) | 47.7 | 47.5 | 43.5 | 35.7 | 32.4 | 16.4 | 15.3 | 0 | 10.7 |
| DP3 dsb (g) | 4.1 | 4.5 | 5.9 | 7.9 | 6.2 | 14.3 | 12.0 | 0 | 10.9 |
| DP2 dsb (g) | 1.3 | 1.3 | 2.2 | 7.0 | 13.0 | 19.9 | 22.0 | 0 | 19.9 |
| DP1 dsb (g) | 2.2 | 1.8 | 3.5 | 4.5 | 3.7 | 4.5 | 5.8 | 6.0 | 13.6 |
Glu= 글루코오스
Gal= 갈락토오스
dsb= 건조 고형분 기준
DE= 시험된 말토덱스트린의 덱스트로오스 당량
MD= 말토덱스트린
DP1= 당의 중합도는 1, 구체적으로 갈락토오스 및 글루코오스
DP2= 당의 중합도는 2, 구체적으로 말토오스
DP3= 올리고당의 중합도는 3, 구체적으로 말토트리오스
DP4+
올리고당의 중합도는 4 이상
* DP1 (글루코오스)과 DP2 (말토오스)의 비율이 다른 2개의 상이한 시판용 DE 28-31 제품이 사용되었다.
** 이 대조군에서, 말토덱스트린을 제외시켰고 락타제를 사용하여 조성물의 MPC85 성분에서 잔류 락토오스를 가수분해하였다.
*** 첨가된 탄수화물은 86%의 DE 40-43 말토덱스트린 및 14%의 락토오스를 포함하였다. 이 대조군에서, 우유 단백질 함량을 제공한 MPC-80 및 주로 DP2 (말토오스)를 함유하는 소화가능한 다당류 가수분해물을 사용하여 일반 우유의 탄수화물 함량을 보다 밀접하게 복제하였다. 조성물을 락타제로 처리하여 락토오스-없는 제품을 생산하였다.
실시예 1에서와 같이, 표 10에 제공된 자료를 사용하여 상이한 말토덱스트린이 본 명세서에 기재된 바와 같이 당 대 우유 단백질 비 및 RC 대 우유 단백질 비의 계산에 의해 식품 등급 화학물질로 공급되는 무기질로 제조된 탈지유 제품의 이러한 관능, 영양 및 외관 특성에 영향을 미칠 수 있는 정도를 연구하였다. 결과는 표 11에 제공된다.
| 실시예 | 2(i) | 2(ii) | 2(iii) | 2(iv) | 2(v) | 2(vi) | 2(vii) |
2(viii)
대조군 |
2(ix)
대조군 |
| MD | DE8-10 | DE 10-12 |
DE 17-20 |
DE* 28-31 |
DE* 28-31 |
DE 37-41 |
DE 40-43 |
No MD** |
DE40-43 락토오스 혼합물*** |
| 총 탄수화물의 DP1 % | 3.9 | 3.2 | 6.3 | 8.2 | 6.7 | 8.2 | 10.5 | 100.0 | 24.7 |
| DP1 대 우유 단백질 질량 비 | 0.06 | 0.05 | 0.10 | 0.12 | 0.10 | 0.12 | 0.16 | 0.08 | 0.37 |
| RC (DP1) 값 | 21 | 17 | 33 | 43 | 35 | 43 | 55 | 28 | 129 |
| RC (DP1) 대 우유 단백질 질량 비 | 6.0 | 4.9 | 9.6 | 12.4 | 10.1 | 12.3 | 15.9 | 7.6 | 37.3 |
| 총 탄수화물의 DP2 % | 2.3 | 2.3 | 4.0 | 12.7 | 23.5 | 36.1 | 39.9 | 0 | 36.1 |
| DP2 대 우유 단백질 질량 비 | 0.03 | 0.03 | 0.06 | 0.19 | 0.36 | 0.55 | 0.60 | 0 | 0.55 |
| RC (DP2) 값 | 7 | 7 | 12 | 39 | 72 | 110 | 122 | 0 | 110 |
| RC (DP2) 대 우유 단백질 질량 비 | 2.0 | 2.0 | 3.5 | 11.2 | 20.7 | 31.7 | 35.0 | 0 | 31.6 |
| 총 탄수화물의 DP3 % | 7.4 | 8.2 | 10.8 | 14.3 | 11.2 | 26.0 | 21.7 | 0 | 19.8 |
| DP3 대 우유 단백질 질량 비 | 0.11 | 0.12 | 0.16 | 0.22 | 0.17 | 0.39 | 0.33 | 0 | 0.30 |
| RC (DP3) 값 | 15 | 17 | 22 | 30 | 23 | 54 | 45 | 0 | 41 |
| RC (DP3) 대 우유 단백질 질량 비 | 4.4 | 4.9 | 6.4 | 8.5 | 6.7 | 15.5 | 13.0 | 0 | 11.8 |
| 당 (DP1+DP2) 대 우유 단백질 질량 비 | 0.09 | 0.08 | 0.16 | 0.32 | 0.46 | 0.67 | 0.76 | 0.08 | 0.92 |
| 당 RC (DP1+DP2) 대 우유 단백질 질량 비 | 8.0 | 7.0 | 13.1 | 23.5 | 30.8 | 44.0 | 51.0 | 7.6 | 68.9 |
| (DP1+DP2+DP3) 대 우유 단백질 질량 비 | 0.21 | 0.21 | 0.32 | 0.53 | 0.63 | 1.06 | 1.09 | 0.08 | 1.22 |
| RC (DP1+DP2+DP3) 대 우유 단백질 질량 비 | 12.4 | 11.9 | 19.5 | 32.1 | 37.4 | 59.6 | 64.0 | 7.6 | 80.8 |
* DP1 및 DP2의 비율이 다른 2개의 상이한 시판용 DE 28-31 제품이 사용되었다.
** 이 대조군에서, 말토덱스트린을 제외시켰고 락타제를 사용하여 조성물의 MPC85 성분에서 잔류 락토오스를 가수분해하였다.
*** 첨가된 탄수화물은 86%의 DE 40-43 말토덱스트린 및 14%의 락토오스를 포함하였다. 이 대조군에서, 우유 단백질 함량을 제공한 MPC-80 및 주로 DP2 (말토오스)를 함유하는 소화가능한 다당류 가수분해물을 사용하여 일반 우유의 탄수화물 함량을 보다 밀접하게 복제하였다. 조성물을 락타제로 처리하여 락토오스-없는 제품을 생산하였다.
실시예 1에서와 같이, 단맛, 삼투압, 영양가 (반응성 리신) 및 발색의 추정치는 표 12에 제공된다.
표 2에 제공된 상대적 단맛 인자를 이용하여 상이한 말토덱스트린 제품으로 제조된 각각의 탈지유 제품에 대해 예상 단맛 값을 계산하였다. 결과는 표 12에 제공된다.
실시예 1에서와 같이 삼투압을 결정하였다. 결과는 표 12에 제공된다.
실시예 1에서와 같이 반응성 리신을 결정하였다. 결과는 표 12에 제공된다.
| 실시예 | 2(i) | 2(ii) | 2(iii) | 2(iv) | 2(v) | 2(vi) | 2(vii) | 2(viii) 대조군 |
2(ix) 대조군 |
| MD | DE8-10 | DE 10-12 |
DE 17-20 |
DE* 28-31 |
DE* 28-31 |
DE 37-41 |
DE 40-43 |
No MD** 락타제로 처리됨 |
DE40-43 락토오스 혼합물*** 락타제로 처리됨 |
| 당 (DP1+DP2) 대 우유 단백질 질량 비 | 0.09 | 0.08 | 0.16 | 0.32 | 0.46 | 0.67 | 0.76 | 0.08 | 0.92 |
| 당 RC (DP1+DP2) 대 우유 단백질 질량 비 | 8.0 | 7.0 | 13.1 | 23.5 | 30.8 | 44.0 | 51.0 | 7.6 | 68.9 |
| (DP1+DP2+DP3) 대 우유 단백질 질량 비 | 0.21 | 0.21 | 0.32 | 0.53 | 0.63 | 1.06 | 1.09 | 0.08 | 1.22 |
| RC (DP1+DP2+DP3) 대 우유 단백질 질량 비 | 12.4 | 11.9 | 19.5 | 32.1 | 37.4 | 59.6 | 64.0 | 7.6 | 80.8 |
| 계산된 단맛 | 3.3 | 3.2 | 5.2 | 9.0 | 10.9 | 17.4 | 18.7 | 3.9 | 22.3 |
| 삼투압 mOsmoles/kg |
191 | 194 | 197 | 229 | 229 | 270 | 273 | 157 | 308 |
| 열처리 후 반응성 리신 (대조군의 %) **** | 99 | 98 | 103 | 95 | 98 | 99 | 93 | 100 | 91 |
| 가열 후 시각적 색상 평가 | 색상 없음 | 색상 없음 | 색상 없음 | 색상 없음 | 색상 없음 | 색상 없음 | 약간 갈색 | 색상 없음 | 훨씬 더 갈색 |
* DP1 및 DP2의 비율이 다른 2개의 상이한 시판용 DE 28-31 제품이 사용되었다.
** 이 대조군에서, 말토덱스트린을 제외시켰고 락타제를 사용하여 조성물의 MPC85 성분에서 잔류 락토오스를 가수분해하였다.
*** 첨가된 탄수화물은 86%의 DE 40-43 말토덱스트린 및 14%의 락토오스를 포함하였다. 이 대조군에서, 우유 단백질 함량을 제공한 MPC-80 및 주로 DP2 (말토오스)를 함유하는 소화가능한 다당류 가수분해물을 사용하여 일반 우유의 탄수화물 함량을 보다 밀접하게 복제하였다. 조성물을 락타제로 처리하여 락토오스-없는 제품을 생산하였다.
**** 반응성 리신 결과는 대조군 유제품 2(viii)로 표준화되었으므로, 표 12에서 2(viii)에 대한 반응성 리신 항목은 100 이다.
표 12의 결과로부터, 우유-유사 영양, 관능 및 기능적 특성을 가진 락토오스-없는 탈지유 제품을 제조하기 위하여 락토오스의 대체에 적합한 말토덱스트린의 조성은, 식품 등급 비-낙농 유래 무기질이 포함될 때, 8 - 43의 범위의 DE, 더 구체적으로 8-31의 범위의 DE인 것으로 밝혀졌다. 그러나 식품 등급 화학물질로 조성물에 무기질을 제공하면, 무기질 공급원에서 (글루코오스 및 갈락토오스로 가수분해될 수 있는) 추가 락토오스가 없기 때문에, DP1 당 함량이 높은 말토덱스트린을 사용할 수 있었다. 락토오스가 결여되어 무기질 공급원에서 발생하는 추가 글루코오스 및 갈락토오스가 없었기 때문에, 실시예 1의 탈지유 제품과 비교할 때 더 낮은 값의 탄수화물 (DP1 + DP2 + DP3) 대 우유 단백질 비 및 더 낮은 값의 RC 대 단백질 비를 갖는 탈지유 제품이 제조될 수 있다.
따라서, 비-낙농 유래 무기질을 포함하는 탈지유 제품의 경우, 질량 기준으로 (DP1 + DP2 + DP3) 대 우유 단백질 비는 실시예 2에서 알 수 있는 바와 같이 0.21 내지 1.09의 범위 내의 임의의 수, 더 구체적으로 0.21 내지 1.06의 범위 내의 임의의 수, 더욱 더 구체적으로 0.32-0.63의 범위 내의 임의의 수이어야 함을 나타낸다. 또한, 실시예 2의 유제품의 RC(DP1 + DP2 + DP3) 대 우유 단백질 질량 비는 11.9 내지 64.0의 범위, 더 구체적으로 11.9 내지 59.6의 범위, 더욱 더 구체적으로 19.5-59.6의 범위, 더욱 더 구체적으로 19.5 내지 37.4의 범위 내의 임의의 수일 수 있다.
실시예 3
. 식품 등급 화학물질로 공급되는 무기질을 포함하는 탈지분유 (SMP)와 동일한 영양 조성을 가진 건조 락토오스-없는 탈지유 제품의 제조.
표적 영양 조성물은 표 13에 제공된 바와 같이 시판용 탈지분유의 것이었다.
|
탈지분유
(데본데일 브랜드(Devondale brand)) 주성분 |
제품의 %
|
| 단백질 | 35.2 |
| 지방 | 1.2 |
| 탄수화물 | 53.2 |
| (락토오스로서 탄수화물) | 53.2 |
| 회분/무기질 (차감으로) | 7.4 |
| 총 고형분 | 97.0 |
| 수분 | 3.0 |
| 에너지 (kJ/100g) | 1512 |
| 계산된 단맛 | 8.5 |
표 13에 기재된 것에 상응하는 영양 조성물은 하기 공정 단계를 이용하여 제조되었다:
- 필요한 단백질을 제공하고 필요한 수준의 탄수화물과 무기질을 부분적으로 제공하기 위해 우유 단백질 농축물 (MPC)을 얻었다.
- 원하는 무기질 함량을 얻기 위해 낙농-적합한 무기질을 첨가하였다.
- 혼합물을 락타제로 처리하여 우유 단백질 농축물에 의해 제공된 탄수화물을 가수분해하였다.
- 혼합물에서 갈락토오스 및 글루코오스의 함량은 단맛 및 DE에 대한 낙농 성분의 기여의 척도로 결정되었다.
- 말토덱스트린을 혼합물에 직접 첨가하여 MPC에 의해 제공된 탄수화물 첨가를 고려하여 완전 탄수화물 요구량을 얻었다.
- DE = 17-20이고 낮은 말토오스 함량을 갖는 말토덱스트린을 실시예 2에 제공된 실험 결과에 따라 선택하였다. 혼합물을 저온살균하여 락타제를 비활성화하고 박테리아 오염을 제어하였다.
- 혼합물을 분말로 분무 건조시켰다.
탈지유는 상업용 낙농 제조 공장에서 공칭(nominal) 10,000 달톤 분획분자량 (molecular weight cut off, MWCO)을 갖는 고분자 막을 이용하여 10℃에서 한외여과(ultrafiltration)에 의해 농축되었다. 여전히 재순환 및 여과중인 잔류 농축물에 10℃에서 탈염수(demineralised water)를 첨가하고, 총 고형분 함량이 약 18% w/w가 되고 결과로 생성된 우유 단백질 농축물 (MPC)의 단백질 함량이 건조 고형분 기준으로 적어도 85%가 될 때까지 농축을 계속하였다. 이 액체 물질의 일부는 건조 락토오스-없는 탈지유 제품의 제조에 사용되었다. 상업용 제조 공장에서 액체 MPC 제품을 진공 증발시키고 분무 건조하여 MPC 분말 제품을 얻었다. 이 분말 제품의 분석은 표 14에 나타낸 MPC의 조성을 제공하였다.
| MPC의 주성분 |
% w/w
상업적으로 건조된 MPC |
% w/w 건조 고형분 기준
상업적으로 건조된 MPC |
| 락토오스 | 4.4 | 4.6 |
| 탄수화물 | 4.4 | 4.6 |
| 지방 | 1.4 | 1.5 |
| 단백질 | 81.5 | 86.1 |
| 회분/무기질 | 7.5 | 7.9 |
| 수분 | 5.3 | 0 |
| 계산된 단맛 | 0.7 | 0.7 |
SMP에서 주요 무기질 음이온 및 양이온의 알려진 농도 (캐나다 낙농 위원회 (참조, http://milkingredients.ca/index-eng.php))를 기준으로 하여, 실시예 2, 표 8에서와 같이 무기 화학물질의 혼합물을 제조하였다.
10℃ 및 6.4-6.7 범위 내의 pH에서 18% w/w 고형분 함량에서 4000g의 MPC에, 계산된 잔류 락토오스 함량을 기준으로 제조업체의 권장 사항에 따라 락타제 효소를 첨가하고, HPLC 분석에 의해 락토오스 함량이 검출되지 않는 것으로 결정된 시간까지 10℃에서 24시간 동안 계속해서 교반하였다.
락토오스 가수분해된 MPC에 95.8g의 제조된 무기질 혼합물 및 950g의 선택된 말토덱스트린을 격렬하게 교반하면서 첨가하였다.
혼합물을 67℃에서 배치 저온살균하고, 55℃로 냉각시킨 다음, 계속 교반하면서 DryTek Pilot 분무 건조기를 이용하여 분무 건조하여 건조 락토오스-없는 탈지유 제품의 제조를 완료하였다.
건조 제품의 조성이 주성분의 계산된 값과 일치하고 제품에 락토오스가 없는지 확인하기 위해, 독립적인 평가를 위해 공인 식품 분석 실험실에 시료를 제출하였다 (국립 측정 연구소, 호주 정부 산업부, 혁신과 과학(National Measurement Institute, Australian Government Department of Industry, Innovation and Science)). 제조된 건조 락토오스-없는 탈지유 제품의 조성은 표 15에 제공된다.
| 주성분 | 건조 락토오스-없는 탈지유 제품 %w/w |
SMP 표적 범위
%w/w |
| 락토오스 | <0.2 | 49.5 - 54.0 |
| 탄수화물 (총) | 54.0 | 49.5 - 54.0 |
| (글루코오스 + 갈락토오스) | 2.0 | 0 |
| (말토오스) | 2.1 | 0 |
| 지방 | 0.6 | 0.6 - 1.25 |
| 단백질 | 34.8 | 34.0 - 37.0 |
| 회분/무기질 | 7.7 | 8.2 - 8.6 |
| 수분 | 3.3 | 3.0 - 4.0 |
| 에너지 (kJ/100g) | 1510 | 1512 |
| 계산된 단맛 | 10.9 | 7.9 - 8.6 |
표 15에서 알 수 있는 바와 같이, 모든 주요 비-탄수화물 성분에 대해 SMP 표적 범위 내에서 확인된 조성으로 건조 락토오스-없는 탈지유 제품을 제조하였다. 건조 락토오스-없는 탈지유 제품의 색상 및 풍미는 일반 탈지유와 비슷하였다. 말토덱스트린 DE 17-20을 이용하여 락토오스를 대체하면 일반 비-지방 우유에 필적하는 단맛을 야기한다. 총 탄수화물의 당 (DP1 + DP2) 부분은 7.6%로 측정되었으며, 당 (DP1 + DP2) 대 우유 단백질 비는 0.12 이었다. 이는 우유 무기질을 사용하여 제품에 필요한 무기질을 공급하는 경우 달성될 수 있는 것보다 훨씬 더 낮다 (참조, 비교로 실시예 1의 표 7). 당 RC (DP1+DP2) 대 단백질 질량 비는 9.2로 계산되었다. 분무 건조된 분말로 제조된 락토오스-없는 탈지유 제품은 안정적이고, 비-검결이며, 색상이 SMP와 비슷하였다.
실시예 4
. 비-낙농 유래 식품 등급 무기질 및 낙농 크림을 포함하는 전지분유 (WMP)와 동일한 영양 조성을 가진 건조 락토오스-없는 지방-함유 유제품의 제조.
표적 영양 조성물은 표 16에 제공된 바와 같이 시판용 전지분유의 것이었다.
|
전지분유
(데본데일 브랜드) 주성분 |
기준 제품의 % |
제품의 %
건조 고형분 기준 |
비-지방 성분의 %, 건조 고형분 기준 |
| 단백질 | 26.0 | 26.8 | 38.1 |
| 지방 | 27.8 | 28.7 | - |
| 탄수화물 | 37.6 | 38.8 | 53.8 |
| (락토오스로서 탄수화물) | 37.6 | 38.8 | 53.8 |
| 회분/무기질 (차감으로) | 5.6 | 5.8 | 8.0 |
| 총 고형분 | 97.0 | 100 | 100 |
| 수분 | 3.0 | 0 | 0 |
| 에너지 (kJ/100g) | 2166 | 2233 | - |
| 계산된 단맛 | 6.0 | 6.2 | 8.6 |
표 16에 기재된 것에 상응하는 영양 조성물은 하기 공정 단계를 이용하여 제조되었다:
- 필요한 단백질의 대부분을 제공하고 필요한 수준의 탄수화물, 무기질 및 지방을 부분적으로 제공하기 위해 우유 단백질 농축물 (MPC85)을 얻었다.
- 원하는 무기질 함량을 얻기 위해 낙농에 적합한 무기질을 첨가하였다.
- 최종 제품의 원하는 지방 함량도 제공하기 위해 낙농 크림을 첨가하여 단백질, 무기질 및 락토오스 함량에 기여하였다.
- 혼합물을 락타제로 처리하여 우유 단백질 농축물 및 크림에 의해 제공된 탄수화물을 가수분해하였다.
- 혼합물에서 갈락토오스 및 글루코오스의 함량은 단맛 및 DE에 대한 낙농 성분의 기여의 척도로 결정되었다.
- 말토덱스트린을 혼합물에 직접 첨가하여 MPC 및 낙농 크림에 의해 제공된 탄수화물 첨가를 고려하여 완전 탄수화물 요구량을 얻었다.
- DE = 17-20이고 낮은 말토오스 함량을 갖는 말토덱스트린을 실시예 2에 제공된 실험 결과에 따라 선택하였다.
- 혼합물을 저온살균하여 락타제를 비활성화하고 박테리아 오염을 제어하였다.
- 혼합물을 분말로 분무 건조시켰다.
MPC를 실시예 3에서와 같이 제조하고 제공하였다.
실시예 3에서와 같이 적당한 무기 화학물질의 혼합물을 제공하였다.
표 17에 나타낸 조성으로 낙농 크림을 제공하였다.
| 주성분 | 낙농 크림의 % w/w |
| 락토오스 | 3.1 |
| 탄수화물 | 3.1 |
| 지방 | 44.0 |
| 단백질 | 2.1 |
| 회분/무기질 | 0.5 |
| 수분 | 47.2 |
10℃ 및 6.4-6.7 범위 내의 pH에서 18% w/w 고형분 함량에서 4000g의 MPC에, 1425g의 크림 (44% 지방 함량, 10℃)을 첨가하였다. 계산된 잔류 락토오스 함량을 기준으로 제조업체의 권장 사항에 따라 락타제 효소를 첨가하고, HPLC 분석에 의해 락토오스 함량이 검출되지 않는 것으로 결정된 시간까지 10℃에서 24시간 동안 계속해서 교반하였다.
락토오스 가수분해된 MPC 및 크림에 95.8g의 제조된 무기질 혼합물 및 950g의 선택된 말토덱스트린을 격렬하게 교반하면서 첨가하였다.
혼합물을 67℃에서 배치 저온살균하고, 55℃로 냉각시킨 다음, 2-단계 낙농 균질화기로 균질화하고, DryTek Pilot 분무 건조기를 이용하여 계속 분무 건조하여 건조 락토오스-없는 지방-함유 유제품 (락토오스-없는 FDP)의 제조를 완료하였다.
건조 제품의 조성이 주성분의 계산된 값과 일치하고 제품에 락토오스가 없는지 확인하기 위해, 실시예 3에서와 같이 독립적인 평가를 위해 공인 식품 분석 실험실에 시료를 제출하였다. 제조된 락토오스-없는 FDP의 조성은 표 18에 제공된다.
| 주성분 | 락토오스-없는 FDP %w/w |
WMP %w/w
표적 범위 |
| 락토오스 | <0.2 | 36.0 - 38.5 |
| 탄수화물 (총) | 40.0 | 36.0 - 38.5 |
| (글루코오스 + 갈락토오스) | 2.7 | 0 |
| (말토오스) | 1.5 | 0 |
| 지방 | 25.8 | 26.0 - 28.5 |
| 단백질 | 26.2 | 24.5 - 27.0 |
| 회분/무기질 | 5.9 | 5.5 - 6.5 |
| 수분 | 2.0 | 2.0 - 4.5 |
| 에너지 (kJ/100g) | 2080 | 2166 |
| 계산된 단맛 | 7.8 | 5.8 - 6.2 |
표 18에서 알 수 있는 바와 같이, 모든 주요 비-탄수화물 성분에 대해 WMP 표적 범위 내에서 확인된 조성으로 락토오스-없는 FDP를 제조하였다. 색상 및 풍미는 천연 전유와 비슷하였다. 가수분해된 크림으로부터의 추가 단당류와 조합된 말토덱스트린 DE 17-20을 이용하면 일반 전유에 필적하는 단맛을 야기한다. 총 탄수화물의 당 (DP1 + DP2) 부분은 10.5%로 측정되었으며, 당 (DP1 + DP2) 대 우유 단백질 질량 비는 0.16 이었다. 이는 우유 무기질을 사용하여 조성에 필요한 무기질을 공급하는 경우 달성될 수 있는 것보다 훨씬 더 낮다 (참조, 비교로 실시예 1의 표 7). 당 RC (DP1+DP2) 대 우유 단백질 질량 비는 13.6 이었다. 락토오스-없는 FDP는 안정적이고, 비-검결이며, 색상 및 풍미가 WMP와 비슷하였다.
실시예 5
. 비-낙농 유래 식품 등급 무기질 및 지방 공급원으로 무수 유지방을 포함하는 전지분유 (WMP)와 동일한 영양 조성을 가진 락토오스-없는 지방-함유 낙농 유제품의 제조.
실시예 4에서와 같이, 이 실시예에서 표적 영양 조성물은 표 18에 제공된 시판용 전지분유의 것이었지만, 실시예 4에서와 같이 지방 공급원으로 낙농 크림을 포함하는 대신에, 무수 유지방 (AMF)이 조성물에 포함되었다. AMF는 조성물의 색상 및 풍미에 기여하였지만, 조성물의 단맛 또는 DE에는 영향을 미치지 않았다. 말토덱스트린 DE28-31을 사용하여 추가 단맛을 제공하고, 실시예 4에서 사용된 크림의 락토오스 함량을 보충하였다.
표 18에 기재된 것에 상응하는 영양 조성물은 하기 공정 단계를 이용하여 제조되었다:
- 필요한 단백질을 제공하고 필요한 수준의 탄수화물, 무기질 및 지방을 부분적으로 제공하기 위해 우유 단백질 농축물 (MPC)을 얻었다.
- 원하는 무기질 함량을 얻기 위해 낙농에 적합한 무기질을 첨가하였다.
- 혼합물을 락타제로 처리하여 우유 단백질 농축물에 의해 제공된 탄수화물을 가수분해하였다.
- 혼합물에서 갈락토오스 및 글루코오스의 함량은 단맛 및 DE에 대한 낙농 성분의 기여의 척도로 결정되었다.
- 말토덱스트린을 혼합물에 직접 첨가하여 MPC에 의해 제공된 탄수화물 첨가를 고려하여 완전 탄수화물 요구량을 얻었다.
- DE = 28-31이고 낮은 말토오스 함량을 갖는 말토덱스트린을 실시예 2에 제공된 실험 결과에 따라 선택하였다.
- 혼합물을 50℃로 가열하고, 무수 유지방을 50℃에서 액체 상태로 첨가하여 최종 제품의 원하는 지방 함량을 제공하였다.
- 혼합물을 저온살균 및 균질화하여 락타제를 비활성화하고, 박테리아 오염을 제어하며, 우유 단백질에 의해 안정화된 에멀젼으로 유지방을 균일하게 분산시켰다.
- 혼합물을 분말로 분무 건조시켰다.
MPC를 실시예 3에서와 같이 제조하고 제공하였다.
실시예 3에서와 같이 적당한 무기 화학물질의 혼합물을 제공하였다.
액체 상태의 AMF로서 낙농 지방을 제공하였다.
10℃ 및 6.4-6.7 범위 내의 pH에서 18% w/w 고형분 함량에서 4000g의 MPC에, 계산된 잔류 락토오스 함량을 기준으로 제조업체의 권장 사항에 따라 락타제 효소를 첨가하고, HPLC 분석에 의해 락토오스 함량이 검출되지 않는 것으로 결정된 시간까지 10℃에서 24시간 동안 계속해서 교반하였다.
락토오스 가수분해된 MPC에 95.8g의 제조된 무기질 혼합물 및 950g의 선택된 말토덱스트린을 격렬하게 교반하면서 첨가하였다.
혼합물을 50℃로 가열하고, 여기에 50℃에서 액체 상태의 685g의 AMF를 격렬하게 교반하면서 첨가하였다.
계속해서 격렬하게 교반하면서 혼합물을 67℃에서 저온살균하고, 55℃로 냉각시킨 다음, 2-단계 낙농 균질화기로 균질화하고, DryTek Pilot 분무 건조기를 이용하여 계속 분무 건조하여 락토오스-없는 FDP의 제조를 완료하였다.
건조 제품의 조성이 주성분의 계산된 값과 일치하고 제품에 락토오스가 없는지 확인하기 위해, 실시예 3에서와 같이 독립적인 평가를 위해 공인 식품 분석 실험실에 시료를 제출하였다. 제조된 락토오스-없는 FDP의 조성은 표 19에 제공된다.
| 주성분 | 락토오스-없는 FDP %w/w |
WMP %w/w
표적 범위 |
| 락토오스 | <0.2 | 36.0 - 38.5 |
| 탄수화물 | 38.0 | 36.0 - 38.5 |
| 지방 | 28.0 | 26.0 - 28.5 |
| 단백질 | 26.2 | 24.5 - 27.0 |
| 회분/무기질 | 5.9 | 5.5 - 6.5 |
| 수분 | 2.0 | 2.0 - 4.5 |
| 에너지 (kJ/100g) | 2100 | 2166 |
| 계산된 단맛 | 7.6 | 5.8 - 6.2 |
실시예 6
. 낙농-유래 무기질 성분 및 말토덱스트린 DE 28-31을 포함하는 탈지분유 (SMP)와 동일한 영양 조성을 가진 락토오스-없는 탈지분유의 대규모 제조.
표적 영양 조성물은 표 13에 제공된 바와 같이 시판용 탈지분유의 것이었다.
표 13에 기재된 것에 상응하는 영양 조성물은 식품 등급 무기질로 공급되는 비-낙농 유래 무기질의 혼합물 대신에 낙농-유래 무기질 성분의 조합이 조성물에 포함된 것을 제외하고는, 실시예 3에서와 같은 공정 단계를 이용하여 제조되었다. 낙농-유래 무기질 성분의 조성은 표 20에 제공된다.
| 낙농 성분 | 회분 | Ca | K | Na | N x 6.38 | 락토오스 | 총 고형분 |
| 무기질 분말 | 33.5 | 8.5 | n/a | n/a | 15 | 44 | 95.5 |
| 무기질 농축물 | 24 | 0.15 | 9 | 2.7 | 6.5 | 6.3 | 37 |
10℃ 및 6.4-6.7 범위 내의 pH에서 18% w/w 고형분 함량에서 20,000g의 MPC에, 555g의 무기질 분말, 775g의 무기질 농축물 및 28-31의 DE를 갖는 4,985g의 말토덱스트린을 격렬하게 교반하면서 첨가하였다. 계산된 잔류 락토오스 함량을 기준으로 제조업체의 권장 사항에 따라 락타제 효소를 첨가하고, HPLC 분석에 의해 락토오스 함량이 검출되지 않는 것으로 결정된 시간까지 10℃에서 24시간 동안 계속해서 교반하였다.
혼합물을 67℃에서 배치 저온살균하고, 55℃로 냉각시킨 다음, 계속 교반하면서 Niro Minor 분무 건조기를 이용하여 분무 건조하여 락토오스-없는 탈지분유 (락토오스-없는 SMP)의 제조를 완료하였다.
락토오스-없는 SMP의 조성이 주성분의 계산된 값과 일치하고 제품에 락토오스가 없는지 확인하기 위해, 독립적인 평가를 위해 공인 식품 분석 실험실에 시료를 제출하였다 (국립 측정 연구소, 호주 정부 산업부, 혁신과 과학). 제조된 락토오스-없는 탈지분유의 조성은 표 21에 제공된다.
| 주성분 | 락토오스-없는 SMP %w/w |
SMP %w/w
표적 범위 |
| 락토오스 | <0.2 | 49.5 - 54.0 |
| 탄수화물 (총) | 53.0 | 49.5 - 54.0 |
| (글루코오스 + 갈락토오스) | 5.8 | 0 |
| (말토오스) | 4.6 | 0 |
| (말토트리오스) | 5.1 | 0 |
| 지방 | 0.9 | 0.6 - 1.25 |
| 단백질 | 34.4 | 34.0 - 37.0 |
| 회분/무기질 | 6.5 | 8.2 - 8.6 |
| 수분 | 5.1 | 3.0 - 4.0 |
| 에너지 (kJ/100g) | 1520 | 1512 |
| 계산된 단맛 | 13.7 | 7.9 - 8.6 |
결과로 생성된 락토오스-없는 SMP의 100g 시료를 물로 재구성하여 100g/kg 총 고형분의 표적 농도를 달성하였다. 패널에 의한 관능 평가는 조성물이 SMP에 필적하는 단맛, 식감 및 낙농 우유 풍미를 가짐을 확인하였다.
총 탄수화물의 당 (DP1+DP2) 부분은 19.6%로 측정되었으며, 당 (DP1+DP2) 대 우유 단백질 비는 0.30 이었다. 당 RC (DP1+DP2) 대 우유 단백질 질량 비는 24.6으로 계산되었다. 마찬가지로, 총 탄수화물의 (DP1+DP2+DP3) 부분은 29.2% 이었다. (DP1+DP2+DP3) 대 우유 단백질 질량 비는 0.45 이었다. RC (DP1+DP2+DP3) 대 우유 단백질 비는 29.0 이었다.
실시예 7
. 낙농-유래 무기질 성분 및 낙농 크림을 포함하는 전지분유 (WMP)와 동일한 영양 조성을 가진 락토오스-없는 지방-함유 낙농 유제품의 대규모 제조.
표적 영양 조성물은 표 16에 제공된 바와 같이 시판용 전지분유의 것이었다.
표 16에 기재된 것에 상응하는 영양 조성물은 식품 등급 무기질로 공급되는 비-낙농 유래 무기질의 혼합물 대신에 낙농-유래 무기질 성분의 조합이 조성물에 포함된 것을 제외하고는, 실시예 4에서와 같은 공정 단계를 이용하여 제조되었다. 낙농-유래 무기질 성분의 조성은 표 20에 제공된다.
10℃ 및 6.4-6.7 범위 내의 pH에서 18% w/w 고형분 함량에서 20,000g의 MPC에, 9937g의 크림 (40% 지방 함량, 10℃), 439g의 무기질 분말, 612g의 무기질 농축물 및 28-31의 DE를 갖는 4,978g의 말토덱스트린을 격렬하게 교반하면서 첨가하였다. 계산된 잔류 락토오스 함량을 기준으로 제조업체의 권장 사항에 따라 락타제 효소를 첨가하고, HPLC 분석에 의해 락토오스 함량이 검출되지 않는 것으로 결정된 시간까지 10℃에서 24시간 동안 계속해서 교반하였다.
혼합물을 67℃에서 배치 저온살균하고, 55℃로 냉각시킨 다음, 2-단계 낙농 균질화기로 균질화하고, Niro Minor 분무 건조기를 이용하여 계속 분무 건조하여 락토오스-없는 FDP의 제조를 완료하였다.
결과로 생성된 분말을 응집시키고 인스턴스화하여 물에 첨가될 때 개선된 분말 분산액을 제공한다. 이는 표준 조건을 이용하여 2 단계 배치 건조 시스템에서 분말 입자에 레시틴 (계면활성제)을 적용함으로써 달성되었다.
결과로 생성된 락토오스-없는 FDP의 150g 시료를 물로 재구성하여 150g/kg 총 고형분의 표적 농도를 달성하였다. 패널에 의한 관능 평가는 조성물이 WMP에 필적하는 단맛, 식감 및 낙농 우유 풍미를 가짐을 확인하였다.
락토오스-없는 FDP의 조성이 주성분의 계산된 값과 일치하고 제품에 락토오스가 없는지 확인하기 위해, 실시예 3에서와 같이 독립적인 평가를 위해 공인 식품 분석 실험실에 시료를 제출하였다. 제조된 락토오스-없는 FDP의 조성은 표 22에 제공된다.
| 주성분 | 락토오스-없는 FDP %w/w |
WMP %w/w
표적 범위 |
| 락토오스 | <0.2 | 36.0 - 38.5 |
| 탄수화물 (총) | 39.0 | 36.0 - 38.5 |
| (글루코오스 + 갈락토오스) | 5.2 | 0 |
| (말토오스) | 3.2 | 0 |
| (말토트리오스) | 3.4 | 0 |
| 지방 | 29.1 | 26.0 - 28.5 |
| 단백질 | 24.9 | 24.5 - 27.0 |
| 회분/무기질 | 5.1 | 5.5 - 6.5 |
| 수분 | 3.4 | 2.0 - 4.5 |
| 에너지 (kJ/100g) | 2160 | 2166 |
| 계산된 단맛 | 7.5 | 5.8 - 6.2 |
총 탄수화물의 당 (DP1+DP2) 부분은 21.5%로 측정되었으며, 당 (DP1+DP2) 대 우유 단백질 비는 0.34 이었다. 당 RC (DP1+DP2) 대 우유 단백질 질량 비는 28.3으로 계산되었다. 마찬가지로, 총 탄수화물의 (DP1+DP2+DP3) 부분은 30.3% 이었다. (DP1+DP2+DP3) 대 우유 단백질 질량 비는 0.47 이었다. RC (DP1+DP2+DP3) 대 우유 단백질 비는 33.7 이었다.
실시예 8.
락토오스-없는 낙농 분유를 이용한 락토오스-없는 발효된 액체 유제품의 제조
실시예 6 (LF-SMP) 및 실시예 7 (LF-FDP)의 락토오스-없는 분유 제품 각각 25g을 물의 200ml 분취량에 별도로 재구성하고 45℃로 가열하였다. 5g의 시판용 활성 천연 요거트를 각 현탁액의 50ml 분취량에 혼합하고 관련 우유 제제에 접종물 (inoculum)로 다시 첨가하였다. 배양물을 40℃에서 4시간 동안 배양하고 약 30℃로 밤새도록 냉각시켰다.
두 우유 제제는 모두 쾌적한 부드러운 우유-유사 산성 풍미와 함께, 교반시 크림 같은 제품을 제공한 잘 설정된 요거트-유사 외관이 되었다. pH는 약 4.6으로 떨어졌다.
실시예 9
. 락토오스-없는 탈지분유 및 락토오스-없는 지방 함유 유제품으로부터 락토오스-없는 농축된-유제품의 제조.
일반 비-지방, 감소된-지방 또는 완전-크림 증발된 (농축된) 우유는 탈지유, 저지방 우유 또는 전유를 약 25%의 총 고형분 수준으로 증발시킨 다음, 캔, 파우치 또는 기타 살균가능한 팩에 레토르트 처리(retorting)하여 제품을 가열 살균함으로써 제조된다.
락토오스-없는 등가 제품은 바람직하게는 실시예 6 또는 실시예 7에서 제조된 탈지 또는 지방-함유 락토오스-없는 우유 농축물로부터 제조된다. 동일한 유형의 저지방 제품은 중간 수준의 지방을 첨가하여 유사하게 제조된다. 이러한 락토오스-없는 우유-유사 농축물의 고형분 함량은 일반적으로 35-38%의 범위에 있기 때문에, 증발이 필요하지 않다. 대신 락토오스-없는 우유 농축물을 음용수 또는 기타 적당한 희석제로 희석하여 가열 살균 전에 일반 증발된 유제품에 필적하는 약 25%의 고형분 함량을 달성한다.
대안적으로, 실시예 6 및 실시예 7에서 제조된 락토오스-없는 분유 제품을 필요한 고형분 수준으로 재구성한 다음 가열 살균함으로써 원하는 락토오스-없는 증발된-유제품을 직접 제조한다.
대안적으로, 락토오스-없는 농축된 유제품은 락토오스-없는 탈지분유를 재구성하고 적당한 식물성 또는 동물성 공급원과 같은 낙농 또는 비-낙농 공급원으로부터 원하는 양의 지방 또는 오일과 재조합하여 락토오스-없는 재조합된 농축된 유제품을 생산함으로써 제조된다.
대안적으로, 락토오스-없는 농축된 유제품은 비-지방 제품에 대해 탈지유 (약 10.5%)에 필적하는 고형분 수준 또는 지방-함유 제품에 대해 전유 (약 14.5%)에 필적하는 고형분 수준에서 상술한 바와 같이 락토오스-없는 우유 농축물 또는 분말로부터 제조된 다음, 약 25% 고형분으로 증발하고 살균하기 전에, 광범위하게 가열하여 일반적으로 85℃에서 30분 동안 유청 단백질을 변성시킨다.
락토오스-없는 비-지방 증발된-유제품의 제조
50℃에서 369g의 음용수에 실시예 6에서와 같이 제조된 131g의 락토오스-없는 SMP를 격렬하게 교반하면서 첨가하여, 비-지방 증발된 우유와 동등한 25% 고형분 함량에서 고형분 및 농축된 유제품을 완전히 분산시켰다.
비교를 위해, 동일한 과정을 이용하여, 락토오스-없는 SMP (LF-SMP) 대신 일반 SMP를 이용하여 제품도 만들었다.
증발된 우유에 일반적으로 적용되는 캔 내 살균의 보존 방법의 결과를 모의실험하고 평가하기 위해, 두 비-지방 제제의 100mL 분취량을 두꺼운-벽의 유리병에 넣고 압력솥(pressure cooker)을 이용하여 15psi에서 살균하였다.
멸균된 락토오스-없는 탈지유 농축물은 시판용 탈지분유로 제조된 탈지유 농축물에 필적하는 허용가능한 색상 및 풍미를 가졌다.
(DP1+DP2+DP3) 대 우유 단백질 질량 비 및 RC (DP1+DP2+DP3) 대 우유 단백질 질량 비는 실시예 6의 제품과 동일하다는 점에 유의한다.
락토오스-없는 지방-함유 증발된-유제품의 제조
50℃에서 369g의 음용수에 실시예 7에서와 같이 제조된 131g의 락토오스-없는 FDP를 격렬하게 교반하면서 첨가하여, 전유로부터 제조된 증발된 우유와 동등한 25% 고형분 함량에서 고형분 및 농축된 지방-함유 유제품을 완전히 분산시켰다.
비교를 위해, 동일한 과정을 이용하여, 락토오스-없는 FDP (LF-FDP) 대신 일반 WMP를 이용하여 제품도 만들었다.
증발된 우유에 일반적으로 적용되는 캔 내 살균의 보존 방법의 결과를 모의실험하고 평가하기 위해, 두 지방-함유 제제의 100mL 분취량을 두꺼운-벽의 유리병에 넣고 압력솥을 이용하여 15psi에서 살균하였다.
멸균된 락토오스-없는 지방 함유 낙농 우유 농축물은 시판용 지방 함유 낙농 분유로 제조된 지방-함유 우유 농축물에 필적하는 허용가능한 색상 및 풍미를 가졌다.
(DP1+DP2+DP3) 대 우유 단백질 질량 비 및 RC (DP1+DP2+DP3) 대 우유 단백질 질량 비는 실시예 7의 제품과 동일하다는 점에 유의한다.
실시예 10.
락토오스-없는 탈지분유 및 락토오스-없는 지방 함유 유제품으로부터 락토오스-없는 가당(sweetened) 농축된-유제품의 제조
일반 비-지방, 감소된-지방 또는 완전-크림 가당 농축된 (응축된) 우유는 탈지유, 저지방 우유 또는 전유를 약 28%의 총 고형분 수준으로 증발시켜 제조된다. 미생물 보존을 위해 수상에서 총 당 농도가 62.5% 내지 64.5%가 되도록, 당 (수크로오스)을 첨가한다.
락토오스-없는 가당 농축된 유제품은 바람직하게는 실시예 6 또는 실시예 7에서 제조된 락토오스-없는 탈지유 농축물 또는 락토오스-없는 지방-함유 우유 농축물로부터 제조된다. 동일한 유형의 저지방 제품은 중간 수준의 지방을 첨가하여 유사하게 제조된다. 이러한 락토오스-없는 우유 농축물의 고형분 함량은 일반적으로 35-38%의 범위에 있기 때문에, 락토오스-없는 우유 농축물을 음용수 또는 기타 적당한 희석제로 희석하여 당의 첨가 전에 일반 가당 농축된 유제품의 제조에서와 같이 약 28%의 고형분 함량을 달성한다.
대안적으로, 실시예 6 및 실시예 7에서 제조된 락토오스-없는 분말 제품을 당의 첨가 전에 원하는 고형분 함량으로 재구성하여 원하는 락토오스-없는 가당 농축된 유제품을 직접 제조한다.
락토오스-없는 가당 응축된 탈지유 제품의 제조
50℃에서 145g의 음용수에 실시예 6에서와 같이 제조된 131g의 락토오스-없는 SMP를 격렬하게 교반하면서 첨가하여, 28% 고형분 함량에서 고형분 및 농축된 유제품을 완전히 분산시켰다. 격렬하게 교반하면서 191g의 수크로오스를 첨가하고, 혼합물을 50℃로 가열하여 당의 완전한 용해를 용이하게 하였다. 조성물을 15분 동안 73℃에서 저온살균하고, 냉각 및 저장하였다.
비교를 위해, 동일한 과정을 이용하여, LF-SMP 대신 일반 SMP를 이용하여 제품도 만들었다.
시간 경과에 따른 보존 방법의 결과를 평가하기 위해, 두 제제의 100mL 분취 량을 멸균 유리병에 넣었다. 시료를 주위 온도 및 37℃에서 저장하였고, 1시간에서 7일 사이의 시간 간격 후에 평가하였다.
주위 온도 및 37℃에서 7일 저장한 후, 농축된 락토오스-없는 가당 농축된 탈지유 제품은 시판용 탈지분유로 만든 가당 응축된 탈지유 제품에 필적하는 허용가능한 색상 및 풍미를 가졌다. 흥미롭게도, 탈지분유로 만든 실험 제품에서 침전물이 빠르게 형성되었으나, 실시예 6의 분말 제품에서는 침전물이 형성되지 않았다.
락토오스-없는 지방-함유 가당 응축된-유제품의 제조
50℃에서 145g의 음용수에 실시예 7에서와 같이 제조된 131g의 락토오스-없는 FDP를 격렬하게 교반하면서 첨가하여, 28% 고형분 함량에서 고형분 및 농축된 유제품을 완전히 분산시켰다. 격렬하게 교반하면서 191g의 수크로오스를 첨가하고, 혼합물을 50℃로 가열하여 당의 완전한 용해를 용이하게 하였다. 조성물을 저온살균하고, 냉각 및 저장하였다. 비교를 위해, 동일한 과정을 이용하여, LF-FDP 대신 일반 WMP를 이용하여 제품도 만들었다.
시간 경과에 따른 보존 방법의 결과를 평가하기 위해, 두 제제의 100mL 분취 량을 멸균 유리병에 넣었다. 시료를 주위 온도 및 37℃에서 저장하였고, 1시간에서 7일 사이의 시간 간격 후에 평가하였다.
주위 온도 및 37℃에서 7일 저장한 후, 농축된 락토오스-없는 지방-함유 가당 응축된-유제품은 시판용 지방-함유 낙농 분유로 만든 지방-함유 가당 응축된 유제품에 필적하는 허용가능한 색상 및 풍미를 가졌다. 흥미롭게도, 탈지분유로 만든 실험 제품에서 침전물이 빠르게 형성되었으나, 실시예 7의 분말 제품에서는 침전물이 형성되지 않았다.
실시예 11.
락토오스-없는 지방-함유 유제품으로부터 락토오스-없는 낙농 아이스크림 제품의 제조
다양한 품질 및 비용의 제품을 얻기 위해 다양한 낙농 및 비-낙농 성분으로부터 낙농 아이스크림을 제조할 수 있다. 낙농 아이스크림에서 본 발명의 락토오스-없는 낙농 식품 조성물의 평가를 위해, 표 23에서와 같이 일반 완전-락토오스 유제품 및 일반 낙농 크림으로 만든 유사한 아이스크림 조성물과 품질을 비교할 수 있도록, 단순한 일반 아이스크림 조성물을 제조하였다.
| 성분 | 일반 아이스크림 (g) |
락토오스-없는 아이스크림 (g) |
| WMP | 146 | - |
| LF-FDP | - | 146 |
| 22% 지방 크림 | 377 | - |
| 락토오스-없는 22% 지방 크림 | - | 377 |
| 수크로오스 | 150 | 150 |
| 물 | 327 | 327 |
| 총 | 1000 | 1000 |
실시예 4에서와 같이 락타제 효소를 첨가하여 22% 지방 크림의 양을 락토오스-없는 상태로 만들었다.
각 조성물에 필요한 양의 물을 교반 재킷 용기에서 50℃로 가열하고, 여기에 균일하게 분산될 때까지 격렬하게 혼합하면서 WMP 또는 LF-FDP를 첨가한 다음, 당이 완전히 용해될 때까지 교반하였다. 일반 크림 또는 락토오스-없는 크림을 적당히 첨가하고 완전히 혼합하였다. 각 혼합물을 아이스크림 제조기에 넣고 균일하게 동결될 때까지 계속 교반하였다.
실시예 7의 LF-FDP 및 일반 WMP로 만든 아이스크림 제품은 풍미, 색상 및 질감이 비슷한 것으로 평가되었다.
실시예 12.
일반 전지분유 (WMP)의 사용과 비교하여 조성물의 낙농 성분으로 락토오스-없는 지방 함유 유제품을 이용한 락토오스-없는 우유 초콜릿 제품의 제조
우유 초콜릿은 전통적으로 분유를 코코아 고형분 및 당과 혼합한 다음, 정제, 콘칭(conching) 및 템퍼링(tempering)하여 제조된다.
대체 방법은 우유 및 당에 코코아 고형분을 첨가하고, 열을 가하여 약간의 카라멜화(caramelisation)를 달성한 다음, 건조시켜 초콜릿 부스러기(crumb)를 제조하는 것을 포함한다. 그 다음, 추가 코코아 버터 및 버터 오일과 함께 초콜릿 부스러기에 더 많은 코코아 고형분을 첨가한 다음, 정제, 콘칭 및 템퍼링하여 우유 초콜릿을 제조한다.
실시예 6의 LF-SMP 또는 실시예 7의 LF-FDP를 사용하여 두 공정 모두에 의해 우유 초콜릿을 제조하여, 락토오스-없는 우유 초콜릿을 제조하는 능력을 입증하였다.
건조 성분을 직접 혼합하여 LF-FDP를 포함한 락토오스-없는 우유 초콜릿의 제조
53.4%의 코코아 버터를 포함하는 90% 코코아 고형분을 함유한 다크 초콜릿 (29.6g)을 증기 가열 이중-조리기(steam heated double-cooker)에서 녹였다. 여기에 건조 굽은 초-미세 당 (60.3g)과 LF-FDP (23.6g) 및 버터 오일 (6g)을 연속 혼합하여 천천히 첨가하고, 15분 동안 90℃에서 가열한 다음, 냉각시켰다.
비교를 위해, 동일한 과정을 이용하여, LF-FDP 대신 일반 WMP를 이용하여 제품도 만들었다.
LF-FDP 및 일반 WMP로 만든 우유 초콜릿 제품은 풍미 및 기타 관능 특성이 비슷한 것으로 평가되었다.
LF-SMP를 포함한 락토오스-없는 우유 초콜릿 부스러기의 제조
물 (57g)을 이중 조리기에서 50℃로 증기 가열하였다. 여기에 LF-SMP (41g)를 교반하면서 첨가하고, 균일하게 분산되면 미세 당(fine sugar) (76g)을 첨가하였다. 당이 완전히 용해되었을 때, 90% 코코아 고형분을 함유한 초콜릿 (12g)을 첨가하고 완전히 혼합하였다. 혼합물을 90℃로 가열하고, 15분 동안 90℃에서 유지하였다. 70℃로 냉각한 후, 혼합물을 실리콘-코팅된 건조용 트레이에 붓고, 결과로 생성된 초콜릿 부스러기를 일정한 중량으로 건조시켰다.
비교를 위해, 동일한 과정을 이용하여, LF-SMP 대신 일반 SMP를 이용하여 초콜릿 부스러기 제품도 만들었다.
LF-SMP 및 일반 SMP로 만든 초콜릿 부스러기 제품은 풍미 및 기타 관능 특성이 비슷한 것으로 평가되었다.
Claims (15)
- 농축된 우유 단백질 성분 및 탄수화물 성분을 포함하는 탈지유 제품 또는 지방 함유 유제품으로서, 탄수화물 성분은
(i) 총 탄수화물 성분의 총 3.0-18.0% w/w인 글루코오스, 갈락토오스, 프럭토오스 또는 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 DP1 당의 양, 및
(ii) 총 탄수화물 성분의 총 2.0-40.0% w/w인 말토오스, 락토오스, 수크로오스, 디-프럭토오스 또는 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 DP2 당의 양, 및
(iii) 덱스트린, 말토덱스트린, 말토-트리오스, 글루코오스 시럽, 폴리프럭토오스, 프럭토오스 시럽 또는 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 소화가능한 다당류 가수분해물로서, 하나 이상의 소화가능한 다당류 가수분해물은 총 탄수화물 성분의 6.0-26.0% w/w인 DP3 올리고당의 총량을 제공하는 것을 특징으로 하는, 하나 이상의 소화가능한 다당류 가수분해물, 및
(iv) 건조 고형분 기준으로 0.2% w/w 미만의 락토오스;를 포함하고,
우유 단백질 성분은 건조 고형분 기준으로 제품의 23.0%-38.0% w/w이고, 유제품은 10.0-70.0의 환원성 탄수화물 (DP1+DP2+DP3) 대 우유 단백질 질량 비를 갖는 것을 특징으로 하는, 제품. - 제 1항에 있어서, 환원성 탄수화물 (DP1+DP2+DP3) 대 우유 단백질 질량 비는 12.0-64.0인 것을 특징으로 하는, 제품.
- 제 1항에 있어서, 환원성 탄수화물 (DP1+DP2+DP3) 대 우유 단백질 질량 비는 19.0-50.0인 것을 특징으로 하는, 제품.
- 제 1항에 있어서, 환원성 탄수화물 (DP1+DP2+DP3) 대 우유 단백질 질량 비는 32.0-60.0인 것을 특징으로 하는, 제품.
- 제 1항에 있어서, 환원성 탄수화물 (DP1+DP2+DP3) 대 우유 단백질 질량 비는 35.0-50.0인 것을 특징으로 하는, 제품.
- 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 소화가능한 다당류 가수분해물은 8-43의 덱스트로오스 당량을 갖는 것을 특징으로 하는, 제품.
- 제 6항에 있어서, 하나 이상의 소화가능한 다당류 가수분해물은 8-41의 덱스트로오스 당량을 갖는 것을 특징으로 하는, 제품.
- 제 6항에 있어서, 하나 이상의 소화가능한 다당류 가수분해물은 8-31의 덱스트로오스 당량을 갖는 것을 특징으로 하는, 제품.
- 제 6항에 있어서, 하나 이상의 소화가능한 다당류 가수분해물은 15-31의 덱스트로오스 당량을 갖는 것을 특징으로 하는, 제품.
- 제 6항에 있어서, 하나 이상의 소화가능한 다당류 가수분해물은 28-31의 덱스트로오스 당량을 갖는 것을 특징으로 하는, 제품.
- 제 6항에 있어서, 하나 이상의 소화가능한 다당류 가수분해물은 17-20의 덱스트로오스 당량을 갖는 것을 특징으로 하는, 제품.
- 제 1항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 소화가능한 다당류 가수분해물은 말토덱스트린인 것을 특징으로 하는, 제품.
- 제 1항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서, 제품은 170-295 mOsmoles/kg의 삼투압을 갖는 것을 특징으로 하는, 제품.
- 제 1항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서, 제품은 액체, 농축된 또는 건조된 탈지유 제품; 또는 액체, 농축된 또는 건조된 지방-함유 유제품인 것을 특징으로 하는, 제품.
- 제 1항 내지 제 14항 중 어느 한 항에 있어서, 건조 고형분 기준으로 DP1 당의 총 질량은 건조 고형분 기준으로 DP2 당의 총 질량보다 큰 것을 특징으로 하는, 제품.
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