우유 및 유제품 - 우유의 특수성분 , 우유의 가공, 유제품

2) 우유의 특수 성분

(1) 색

우유는 콜로이드상으로 분산된 카세인 미셀과 인산칼슘염이 빚에 반사되어 불투명한 백색을 띤다. 또한 지용성인 카로틴이 지방구에 존재하면서 우유의 황색에 기억하며, 수용성인 리보플라빈은 유청에 존재하면서 형광 연둣빛을 나타낸다.

(2) 향미 성분

우유의 향은 매우 연하며 유당이 함유되어 있어 약한 단맛이 난다. 우유의 주요 맛은 유화된 유지방뿐 아니라 단백질과 인산칼슘의 콜로이드 구조에 기인한 입안에서의 느낌이 라 할 수 있다.

신선한 우유의 냄새 성분은 아세톤, 아세트알데하이드, 다이메틸설파이드(dimethyl sulfide), 메틸케톤, 단쇄 지방산과 락톤 같은 저분자 물질이다. 초고온 살균한 우유는 가열취(cooked flavor)가 나는데 이는 락트알부민 중 -SH기가 유리되어 황화수소를 발생하기 때문이다.

우유의 불쾌취는 우유 내 인지질의 산화에 의한 것이며, 구리는 산화취 형성을 가속시킨다. 또한 우유를 빛에 노출시키면 부패취가 생성되는데 이는 우유 단백질과 리보플라빈에 의한 것으로 부패취가 생성되면 리보플라빈의 함량이 감소된다. 따라서 우유는 종이 상자나 불투명한 플라스틱 용기에 담는 것이 좋다.

(3) 산 도

신선한 우유의 pH는 6.4~6.6 정도로 충성이며, 우유를 공기 중에 방치하면 이산화탄소가 빠져나가면서 산도가 약간 감소한다. 생우유는 약간의 유산균을 포함하고 있어 저장하면 유당이 유산균의 작용을 받아 젖산이 생성되면서 산도가 점점 증가하여 산유 (sour milk)가 된다. 그러나 살균된 우유는 변패 하면 부패 미생물이 우유 단백질을 분해하여 쓴맛과 불쾌한 향을 낸다.

(4) 효소

우유에 들어 있는 효소들은 우유 및 유제품의 품질을 변화시킨다. 과산화효소(peroxidase)는 우유의 고온가열 판정에 이용되며 잔틴산화효소(xanthine oxidase)는 우유에 는 있고 모유에는 없어 모유와 우유를 판별하는 데 이용된다. 리페이스(lipase)는 카세인 미셀 표면에 부착하여 유지방을 가수 분해하여 지방산을 유리시켜 산패취를 발생한다.

3) 우유의 가공                                            

(1) 우유의 살균

위생적인 처리 과정에서 생산된 우유라도 병원균으로부터 자유로울 수 없기 때문에 소비자의 안전성을 고려하여 살균 과정을 거친다. 살균은 병원균이 파괴되기 충분한 온도와 시간이 요구되는데 일반적으로 비병원성 균도 95~09% 정도 파괴된다. 멸균유는 우유를139~150도씨에서 2~6초간 살균하여 무균 포장한 것으로 상온에서 최소한 3개월 이상 저장이 가능하며 포장을 연 후에는 냉장 보관하여야 한다. 우유의 살균 정도의 지표는 우유에 존재하는 알칼리포스파테이스(alkaline phos phatase)라는 효소이다. 이 효소가 완전히 비활성화되면 우유 내 병원균이 완전히 파괴되었다는 의미가 된다.

(2) 우유의 균질화

원유는 시간이 경과함에 따라 지방구가 떠올라 크림층을 형성하므로 균질화 과정을 거쳐 안정화시킨다. 살균한 우유에 압력을 가하여 작은 구멍으로 압출 처리하면 지방구가 아주 작은 입자로 쪼개져 분산되어 매우 고운 유화액을 형성하게 되고, 오래 방치하여도 크림이 분리되지 않는다. 과정에서 우유 내 단백질이 유화제로 작용하여 지방구를 둘러싸게 되어 지방의 분산이 증가되면서 우유의 풍미가 향상되고 점도가 증가한다. 그러나 균질화된 우유는 균질화되지 않은 제품보다 열이나 산에 의해 쉽게 응고가 되기 때문에 조리 시 주의가 필요하며, 균질화 과정에서 지방구가 작아져 표면적이 증가하기 때문에 산패가 쉽다.

(3) 우유의 영양소 강화

우유는 이린 동물의 성장 발육에 필요한 영양소를 충분히 가지고 있지만 영양소를 강화하여 더 완전한 식품으로 만들기도 한다. 가장 일반적인 경우가 비타민 D로, 약 400IU를 첨가하여 강화시킨다. 비타민 D는 체내에서 칼슘과 인의 흡수 및 이용에 관여하므로 우유에 비타민 D의 강화는 중요하다. 비타민 A는 우유의 지질 부분에 존재하기 때문에 탈지우유나 저지방 우유에서 비타민 A의 강화는 필수적이다. 특히 세계의 많은 나라 어린이들이 비타민 A를 다른 급원으로부터 적절히 섭취하지 못하기 때문에 우유에 비타민 A를 강화하는 것은 매우 중요한 의미를 가진다.

4) 유제품

우유는 소비자의 요구에 따라 다양한 맛을 가진 여러 형태의 것이 시판되고 있으며 생산자들은 품질 유지 및 개선, 유통과 저장성 개선과 부산물의 이용을 극대화하기 위해 새로운 유제품을 개발하고 있다

(1) 시 유

원유를 그대로 살균 처리한 우유는 전유(whole milk)로 3.25%의 지방과 적어도 8.25% 의 무지방 고형분을 함유하고 있다. 지방 함량을 2.0 이하로 낮춘 저지방 우유(low fat mill)는 지방을 제외한 다른 영양소의 함량은 전유와 동일해야 한다. 일반적으로 무지방 우유(skim milk)는 지방이 전혀 없다고 생각하지만 공정상 가능한 지방을 완전히 제거한 것으로 0.5% 이하의 지방을 함유하고 있다.

(2) 농축유

우유의 수분을 50~SSC의 진공 상태에서 약 60% 정도 증발시켜 만든 것이 농축유인데 설탕의 첨가 여부에 따라 무당연유와 가당연유로 나뉜다. 무당연유는 최소한 7.5%의 지 방과 25%의 고형물을 함유해야 한다. 가당연유는 전유나 탈지유에 약 15% 정도의 당을 첨가한 후 처음 부피의 약 1/3 정도로 농축시킨 것으로 총 우유 고형분이 28% 이상이어야 한다. 약 42% 정도의 당을 함유하고 있어 보존성이 있다. 농축 우유의 갈변 반응은 살균과 저장 동안에 일어나는 마이야르 반응(Maillard reaction)에 의한 것으로 상온에서 저장 시간이 길어짐에 따라 반응 속도가 빨라진다.

(3) 분유

분유(dty mill)는 시유를 농축 건조시켜 분말로 만든 것이며 전지분유, 탈지분유, 조제 분유 등이 있다. 전지분유(dry whole mill)는 전유를 분무 건조하여 통에 담은 후 질소충전을 한 것으로 우유의 향기를 그대로 보존할 수 있으나 지방의 산화가 쉽다. 탈지분유는 살균된 신선한 탈지우유의 수분을 진공 상태에서 약 2/3 정도 증발시킨 후 분무건조하여 만든다. 지방의 산화로 인한 이취 발생이 전지분유에 비해 적으므로 많이 이용되고 있다.

조제분유(processmilk)는 우유 조성을 모유에 가깝도록 한 것으로 영유아의 영양원으로 이용된다.

(4) 발효유

발효유는 우유에 유산균을 첨가하여 배양한 음료로 전 세계적으로 다양한 형태가 소비되고 있다. 각 미생물에 따라 독특한 발효 특성과 향 물질을 생성하기 때문에 미생물에 따라 다양한 발효유를 만들 수 있으며, 일부 단백질이 분해되어 부드럽고 소화가 용이한 응 고물을 만든다.

발효유는 유산균 번식으로 유해균과 병원균의 발육이 억제되어 장에서 유해균의 번식을 막아 주는 정장작용을 한다.

우리나라의 발효유에 대한 규정은 유고형분 함량을 기준으로 호상은 8% 이상, 액상은 3% 이상으로 규정하고 있으나, 유산균 음료에 대해서는 유고형분 함량에 대한 규정이 따로 없다