시유 및 가공유

 

*원유 (Whole milk)

*시유(Market milk, City milk) : 유제품 중 가장 기본이 되는 제품으로 백색의 마시는 우유이며 포장용기에 넣어 시판되는 것.

*시유(우유류)의 유형 (축산물 가공품)

1) 우유 : 원유를 살균 또는 멸균처리한 것 (원유100%)

2) 강화우유 : 우유에 비타민 또는 무기질을 강화한 것 (강화제 제외, 원유 100%)

3) 환원유 : 유가공품으로 원유성분과 유사하게 환원하여 살균 또는 멸균처리한 것. 유고형분(전지분유와 성분규격이 같은 것) 11%이상의 것을 말한다.

4) 유산균첨가 우유 : 우유에 유산균을 첨가한 것 (유산균 제외, 원유 100%)

 

*국내 생산량(연간) : 집유 214만톤, 음용유용 175만톤, 가공용 4.5만톤

*원유가격 : 1051원, 유지방(기준 3.5) 유단백질 인센티브로 가격결정_다수 농가 유지방 3.9-4.0으로 생산

 

(전지분유 : 우유를 그대로 건조시켜 분말로 만들어 첨가물을 넣지 않은 것으로, 우유의 지방 함유량을 규격에 맞게 조제한 뒤 농축, 탈수시킨다. 물을 부으면 다시 우유로 환원되는 환원유로 쓰이며, 고소한 맛을 낸다.)

 

 

*성분규격

 

성상	유백색~황색의 액체, 이미, 이취 없어야 함
비중(15℃)	1.028~1.034
산도(Titratable Acidity ; TA, %)	0.18 이하 (유산으로서)
무지유고형분(SNF, %)	8.0 이상
유지방(%)	3.0 이상
세균수	1ml 당 20,000이하 (멸균제품의 경우 55℃에서 1주 또는 30℃에서 2주 보관 후 표준평판배양법에 의한 때 음성이어야 함. 단, 유산균첨가 제품의 경우 유산균수 제외)
대장균군	n=5, c=2, m=0, M=10 (멸균제품의 경우 음성)
포스파타제	음성 (저온장시간 살균제품, 고온단시간 살균제품에 한함)
유산균수	1ml 당 1백만 이상 (유산균 첨가제품에 한함)

 

시험방법 : 축산물시험방법에 따름

 

*시유 제조공정

착유>집유>수유 및 검사>청정화>냉각 및 저유>표준화>균질화>살균 및 냉각>충전(무균)>검사>냉장>출하

 

1. 수유 : 목장에서 착유한 원유를 유업회사에서 탱크로리 차량으로 공장으로 수송한 후 원유의 품질을 검사하는 과정

- 집유 : 착유기를 이용하여 젖소의 유방으로부터 원유를 착유하여 파이프라인 내 여과장치를 통해 이물질이 여과되고 냉각탱크(4℃)에 교반되며 저장된다. 장치들은 세정 살균을 해야한다. 물로 잔여 우유를 살균하고 염소수 (유효염소 100ppm)으로 살균 후 우유관을 증기로 살균한다.

- 검사 : 원유검사를 통해 유제품 제조에 적합한 원료유인가 판단하여 긍급을 결정하고 이 등급에 따라 유대가격을 결정한다. 검사에는 수유검사 및 실험실 검사가 있다.

└수유검사(platform test) : 색상, 응고, 향취 등 외관과 풍미검사를 실시하고 비중, 주정시험(알코올테스트), 자비시험, 산도측정, 침전물 측정 등을 실시한다.

└실험실검사 : 일반 조성분(단백질, 지방, 유당, 무지유고형분 등)과 세균수, 체세포수, 항생물질 검사, 색소환원시험, 빙점측정 및 기타 이물질 혼입 등을 검사한다.

 

2. 청정 과 저유

- 청정 : 원유를 착유할 때 혼입되는 이물질(털, 사료, 깔집 등)을 제거하여 원유를 깨끗하게 처리하는 과정

└ 여과 : 큰 이물질을 제거. 여포나 스테인레스 망을 사용하고 필터의 파손과 세척살균을 철저히 해야함

└ 원심분리기 : 청정기(clarifier)의 원심력을 이용하여 미세한 물질까지 제거. 세균을 99,99%까지 분리제거하는 박토퓨지라는 기계도 있다.

- 저유 : 청정화시킨 원유는 저유조(5℃ 이하)에 저장된다. 냉각은 냉각수에 의한 플레이트 쿨러나 brine에 의한 표면냉각기, 암모니아를 직접 팽창시킨 표면냉각기로 행해짐. 저장 중 우유의 지방분리 및 크림부상을 막기 위해 교반기를 설치해야함. 공기교반(air-agitation)시 정화된 공기를 사용해야 한다.

 

3. 표준화 (standariation)

원유를 제품의 생산목적에 맞게 성분을 조정하는 과정. 지방, 무지유고형분, 강화성분(비타민, 무기물 등)의 함량 조정이나 유음료의 원료성분을 조정하는 것을 말한다. 지방의 조정은 일반적으로 삼원분리기(세퍼레이터)에 의해 행해지며 , 무지유고형분 및 강화성분은 저유탱크에 필요한 성분을 첨가하고 교반하는 방법으로 성분을 조정한다.

 

4. 균질(homogenization)

- 균질의 목적 : 우유의 소화흡수 개선과 촉진 , 충전 후 지방구 부상을 방지하는 것.

- 기계로 물리적인 힘을 지방구에 가하여 지방구 입자를 미세하게 쪼개고, 미세한 지방구 입자를 우유 중에 분산시킴으로써 지방구가 부상하여 크림라인을 형성하는 것을 방지함

- 균질 전 지방구 : 직경 0.1~16um 구형. 우유 1ml당 10~20억개. 이 중 80%는 3~7um의 큰 지방구

- 균질 후 지방구 : 0.1~0.2um

- 균질 온도 : 60℃

- 균질압 : 100~300kg/cm2 (250bar 균질 시 대부분 1um이하로 균질됨)

- 균질원리 : 균질기 내 높은 압력 하에 균질기 헤드의 좁은 구멍으로 우유를 밀어내면 높은 압력은 운동에너지로 바뀌어 우유의 유속이 증가하는데, 구멍을 통과하는 순간 합력이 줄어들면서 지방구가 파괴됨.

- 2단계 균질헤 균질기 : 균질 효과 상승

 

5. 살균 및 멸균

	온도(℃)	시간
LTLT	63	30분
HTST	72~75	15~20초
HTST(크림 등)	80 이상	1~5초
UHT 멸균	135~140	2~4초
포장(병장) 멸균	115~120	20~30분

 

- 살균(pasteurization)

└ HTST

1) 가열기 : 평판열교환기(플레이트 히트 익스체인져), 관형열교환기 (튜블라 히트 익스체인져)

- 평판열교환기 : 스테인레스 강철판 (0.6~1.5mm)으로 구성됨

예열부(프리히팅), 가열부(히팅), 유지부(홀딩), 냉각부(쿨링)으로 구성됨

└ 예열부 : 원유 (4℃)가 이미 살균되어 돌아오는 우유(72~75℃)에 열전달을 받아 60℃로 예열됨. 살균유는 10℃정도 냉각됨

└가열부 : 증기나 열수와 열교환 하여 살균온도까지 가열됨

└유지부 : 열처리된 우유를 15초동안 유지시키는 부분으로 말단에 자기온도기록계가 있어 온도가 규정온도 이하일때는 역류밸브가 자동적으로 작동하여 조절탱크(밸런스탱크)로 돌아가기 됨

└냉각부 : 예열부를 다시 통과한 살균된 우유(10℃)가 냉각수(0℃)에 의해 5℃이하로 냉각됨

- 관형열교환기 : 열전달 효율이 떨어짐

- 일반적으로 살균우유는 포장을 개봉하지 않았을 때 5~7℃에서 8~10일 보관 가능

- ESL (Extended Shelf Life) : 7℃나 그 이하의 온도에서 좋은 품질을 유지하는 신선한 액상 제품의 위해서 제품의 수명연장을 위한 여러 요소들 (캐나다나 미국에 빈번)

 

-멸균(sterilization)

: 모든 미생물 사멸. 세균이나 포자가 한 개도 남아있지 않음. 이론적으로는 우유를 무한정 보존성을 갖게 처리하는 방법

포장(병장)멸균(갈색화, 카라멜취 발생), UHT 멸균 방식(색과 풍미의 변화가 적음)이 있음

 

6. 충전 및 포장

- 무균충전 (aseptic filling)

└ 테트라팩 : 용지 내측의 크레프트지를 흑색 또는 알루미늄호일을 접착한 것 (알루미늄이 효과가 좋음), 수출용, 보관 6개월

- 완제품 냉장 : 유니트쿨러(균일한 냉각), 공냉식 추천

 

*가공유 : 원유 또는 유가공품을 원료로 하여 이에 다른 식품 또는 식품첨가물 등을 가한 후 살균 도는 멸균처리 한 것이거나, 살균 도는 멸균처리 후 식품 도는 식품첨가물 등을 무균적으로 첨가한 것으로 무지유고형분(탈지분유와 성분규격이 같은 것) 4%이상의 것

 

*저지방 가공유 : 원유 또는 유가공품을 원료로 하여 이에 다른 식품 또는 식품첨가물 등을 가한 후 살균 도는 멸균처리 한 것이거나, 살균 도는 멸균처리 후 식품 도는 식품첨가물 등을 무균적으로 첨가한 것으로 조지방 2.0% 이하의 것 (무지유고형분 8.0 이상)

 

*유음료 : 가공유, 저지방가공유 외 무지유고형분 4%이상 함유된 음료

└과즙 유음료, 커피 유음료(커피 1.5~2%), 초콜릿 유음료(초콜릿 1%)

 

*유당분해우유 : 유당분해효소 처리로 유당을 분해 또는 물리적 제거 (유당 1.0 이하)

 

*환원우유 : 우유를 분유로 제조하여 저장하였다가 필요에 따라 액상 우유로 만든 것. 사용 분유(탈지 : 지방을 혼합해야함/전지)에 따라 나뉨. 분유 용해 후 청정,균질,살균,냉각 함.

 

 

 

 

 

참고문헌 : 최신 유가공학_유한문화사 , 두산백과