치즈 공정 흐름도 - chijeu gongjeong heuleumdo

이하에서 본 발명을 하나의 구현예로서 보다 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 발효 크림치즈 제조방법은 원유를 농축하여 농축, 살균, 냉각 공정을 거친 크림유에, 유당분해효소, 유산균, 응고효소를 첨가하여 1, 2차 발효를 거치고 유청을 제거하여 커드를 가염, 성형 및 숙성 단계를 통해 맛과 풍미가 향상되고 소화가 잘되는 발효 크림치즈를 제조할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 발효 크림치즈의 제조방법을 개략적으로 도시한 공정 흐름도이다. 이하 각 단계별로 본 발명에 따른 발효 크림치즈의 제조방법을 각 단계별로 상세하게 설명한다.

(a-1)단계: 원유를 농축하여 크림유를 제조하는 단계

(a-1)단계는 가축에서 채집된 원유에서 크림을 농축하는 단계로, 원유의 고형분은 12 ~ 15 %로 이중 지방이 약 3 ~ 4 %를 차지하고 있다. 이러한 지방은 크림분리기를 통해 크림과 탈지유로 분리한 후 분리된 크림에 탈지유를 혼합하여 최종 크림 함량을 8 ~ 15 %로 농축하는 것이 바람직하다. 8 % 미만으로 농축 시 조직이 약하고 수분리 현상이 발생되는 문제가 발생하고, 15 % 초과로 농축 시 조직이 단단해져 스프레더블 성상이 저하되는 문제가 발생하기 때문이다.

(a-2)단계: 크림유를 살균하는 단계

(a-2)단계는 농축된 크림유를 저온 살균하는 단계로, 농축된 크림유를 고온 단시간 가열법(HTST), 또는 저온 장시간 살균법(LTLT)을 통해 살균한다. 이때, 살균법은 단시간 가열법은 70 ~ 80℃의 온도에서 15 ~ 30초 동안 살균하며, 저온장시간살균법의 경우 치즈 배트에서 60 ~ 70℃의 30 ~ 40분 동안 살균하는 것이 바람직하다.

원유를 저온 살균하는 것은 135℃ 전후에서 2 ~ 4초 동안 가열하여 살균하는 초고온살균법(UHT법)과 비슷한 병원성 미생물에 대한 살균력을 가질 뿐만 아니라, 원유에 있는 비타민, 단백질과 같은 영양성분이 살균과정에서 파괴되는 것을 최소화하고 치즈를 제조하기 위한 우유 단백질의 변성을 방지하기 위함이다.

또한, 상기 살균된 원유를 크림 살균유라고 한다.

(a-3)단계: 살균 크림유를 냉각하는 단계

(a-3)단계는 살균 크림유를 치즈 배트(vat)에서 냉각하는 단계로, 상기의 크림유 살균하는 단계(제2공정)에서 얻은 크림 살균유를 치즈 배트로 이송 후 30 ~ 34℃로 냉각하는 것이 바람직하다. 이는 크림 살균유를 30 ~ 34℃로 냉각하는 것은 유당분해효소와 응고효소의 활성을 극대화하고 유산균 을 배양하기 위함이다.

(a)단계: 크림유에 유당분해효소 및 유산균을 첨가하여 1차 발효시키는 단계

(a)단계는 (a-1) 내지 (a-3)을 통해 제조된 크림유에 유당분해효소 및 유산균을 첨가하여 크림유를 1차 발효시키는 단계이다. 상기 유당분해효소는 이당류인 유당을 단당류인 글루코스와 갈락토스로 분해하는 효소로서, 락타아제(Lactase)를 사용할 수 있으며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 사람의 경우 성인이 되면서 유당분해효소가 감소하여, 성인의 약 70 %가 유당을 분해하지 못하는 유당불내증을 앓고 있다. 때문에 유당을 분해하게 되면 치즈 섭취 시 유당의 소화가 용이할 뿐만 아니라 유당이 단당류로 분해되면서 감미도가 6 배 정도 증가하여 자연적으로 스위트한 맛을 낼 수 있게 된다.

이때 유당분해효소는 크림유 중량 대비 1:0.0002 ~ 0.01로 첨가하는 것을 특징으로 한다. 상기 (c) 단계의 크림유와 유당분해 효소를 1:0.0002 미만 첨가 시 유당분해도가 낮아 감미가 저하되는 문제가 발생하고, 1:0.01 초과 첨가 시 과량의 유당분해 효소에 의해 고미가 발생되는 문제가 되기에 상기 범위로 한다.

아울러 크림치즈에 유산균을 사용할 때 치즈의 발효 및 숙성 시간을 고려하여 유산균을 접종해야 하며, 최종 치즈의 풍미를 고려하여 산 생성력과 풍미 물질의 생성이 높은 유산균을 혼합 사용한다. 또한 숙성 기간 동안 지속적으로 숙성 풍미를 발현하기 위해 산 생성력은 낮지만 고소한 풍미를 생성하는 유산균도 함께 사용할 수 있다. 고소한 맛을 내는 유산균으로는 락토코커스 락티스( Lactococcus lactis ) 및락토코커스 크레모리스( Lacotcoccus cremoris)가 있으며, 체다치즈에서 발현되는 균과 동일하여 크림치즈에서도 고소한 맛을 낼 수 있다. 또한 풍부한 유산생성을 통해 발효유취를 구현하기 위해 락터바실러스 불가리쿠스( Lactobacillus bulgaricus ), 락토바실러스 에시도필러스( Lactobacillus acidophilus)로 이루어진 군으로부터 선택된 1 종 이상의 균주를 사용한다.

상기 유산균은 크림유 중량 대비 1:0.002 ~ 0.01로 첨가하는 것을 특징으로 한다. 크림유와 유산균을 1:0.002 미만 첨가 시 유산균의 배양시간이 길어져 이로 인해 유산의 생성이 낮아 다른 잡균에 의해 오염이 되어 이상발효 및 고미 등의 문제가 발생하고, 1:0.01 초과 첨가 시 유산의 생성이 빨라 pH가 급격히 떨어져서 최종 제품에서 조직감이 저하되고 수분 분리 현상이 발생되는 문제가 되기에 상기 범위로 한다.

본 발명에 따른 발효 크림치즈는 크림유에 유당분해효소과 유산균을 넣고 30 ~ 40℃에서 30 분 ~ 2 시간 동안 1차 발효 공정을 거치면, 1차 크림치즈 풍미를 나타내는 것을 특징으로 한다. 다시 말해 1차 발효 시 첨가된 살아있는 유산균이 크림유를 발효시키면, 그에 따른 유당이 유산으로 변형됨과 동시에 산과 요구르트 향을 생성하게 된다. 또한 유산균에 의해 생성된 산은 pH를 저하시켜 카제인 겔(Casein gel)을 형성시키는데 도움을 주어 유청 제거를 원활하게 하는 것을 특징으로 한다. 이때 유당분해효소와 유산균이 첨가된 크림유를 10 ~ 60 rpm의 교반기를 이용하여 1 ~ 3 분 동안 교반하여 발효시키는 것이 바람직하다.

(b)단계: 1차 발효 크림유에 응고효소를 첨가하여 2차 발효시키는 단계

(b)단계는 (a)단계에서 얻은 1차 발효 크림유에 응고효소를 첨가하여 우유를 응고시켜 커드화 하고 2차 발효시키는 단계로, 응고효소를 액상화한 응고액을 36 ~ 40℃의 살균 크림유에 첨가 후 10 ~ 60 rpm의 교반기를 이용하여 30 초 ~ 1 분 동안 교반하여 균일하게 혼합한다.

상기 응고액은 물에 분말의 응고효소와 소금을 혼합하여 이루어진 혼합물일 수 있다. 상기 응고효소로 펩신(Pepsin), 트립신(Trypsin), 키모트립신(Chymotrypsin) 및 키모신(Chymosin) 으로 이루어진 렌넷(rennet) 군으로부터 선택된 1 종 이상의 효소를 혼합하여 사용할 수 있으며, 이는 가축유의 주요 단백질인 카세인(casein)을 응고하기 위함이다.

상기 응고액은 물:응고효소:소금의 비율이 1:0.01~0.015:0.008~0.012로 혼합된 것을 특징으로 한다. 상기 범위 밖의 혼합 비율로 혼합 시 고미 등의 문제가 발생할 수 있기 때문이다. 이러한 응고액을 첨가하고 30 ~ 60 분 동안 정체하여 연질의 커드가 생성될 수 있도록 한다.

상기 응고액 속 응고효소에 의한 단백질 분해물이 유산균 증식을 촉진하게 된다. 이렇게 생장이 촉진된 유산균에 의해 풍미물질의 생성이 풍부해지는 결과를 얻을 수 있다. 응고효소(단백질 분해 효소)에 의해 분해된 유단백질은 펩티드화 되며 이러한 펩티드들은 세균의 생육을 촉진하게 되는 것이 특징이다.

이러한 2차 발효는 34 ~ 40℃에서 1 ~ 3 시간 동안 배양하며, 산도가 pH 4.8 ~ 5.5되는 것을 특징으로 한다. 2차 발효 시간이 34℃ 미만인 경우 유산균의 활력 시간이 늦어져 오염균에 의한 문제가 있고, 40℃ 초과인 경우 유산균이 활력이 저하되는 문제가 있으며, 배양 시간이 1 시간 미만인 경우 산도가 낮고 풍미가 저하되는 문제가 있고, 3 시간 초과인 경우 신맛이 강해져는 문제가 있으며, 산도가 pH 4.8 미만인 경우 신맛이 강하고 조직이 푸석해지는 문제가 있고, 5.5 초과인 경우 풍미가 낮아지는 문제가 있기에 상기 범위 내에서 2차 발효는 것이 바람직하다.

(c)단계: 2차 발효 크림유에서 유청을 제거하고 남은 커드를 가공하는 단계

(c)단계는 (b)단계에서 얻은 2차 발효 크림유에서 유청을 제거하고 남은 커드를 가공하는 단계로, 응고된 커드를 치즈 몰드에 넣은 후 압착 또는 치즈 천을 이용하여 유청을 제거하여 가공한다. 상기 유청의 제거 시 온도는 35 ~ 40℃로 조절한다. 유청 제거 시 온도가 35℃ 미만인 경우 유청의 분리가 저하되고 이로 인해 숙성과정에서 이미, 이취가 발생되는 문제가 발생하고, 40℃ 초과인 경우 유청과 수분이 과분리 되어 조직이 단단해지는 문제가 발생하기에 상기 범위내로 한다.

이때 유청의 산도가 pH 0.6 ~ 0.8, 치즈의 수분 함량이 48 ~ 55 %일 때 유청의 제거를 종료하는 것이 바람직하다. 산도가 pH 0.6 미만인 경우 조직이 푸석해지고 신맛이 강해지는 문제가 있고, pH 0.8 초과인 경우 미생물 오염으로 쓴맛이 발생될 문제가 있으며, 수분 함량이 48 % 미만인 경우 조직이 단단해 치즈의 발림성(스프레더블)이 저하되는 문제가 있고, 55 % 초과인 경우 수분이 분리되고 조직이 약해지는 문제가 있기에 상기 범위 내로 한다.

(c-1)단계: 커드에 가염 및 압착을 통해 성형하는 단계

(c-1)단계는 (c) 단계에서 얻은 유청이 제거된 후 남은 커드에 염미를 맞추고 미생물의 증식을 중단시키기 위해 식염을 첨가하고 성형 몰드를 사용하여 성형을 하는 단계이다. 구체적으로, 미생물의 증식을 중단시킨 후 발효에 따른 산미의 증가를 방지하고, 숙성 과정 중 발생되는 오염 균류의 증식을 방지하기 위해 식염을 첨가한다. 여기서 첨가량은 유청을 제거한 크림유 중량 대비 1:0.005 ~ 0.03로 첨가하는 것이 바람직하다. 첨가량이 1:0.005 미만인 경우 염도가 낮아 미생물 오염과 유산균의 과숙성 문제가 있고, 1:0.03 초과인 경우 짠맛이 강해지고 소금이 결정화되는 문제가 있기에 상기 범위 내로 한다.

이때 최종 제품의 염도는 1.0 ~ 1.8 %인 것을 특징으로 한다. 염도가 1.0 % 미만인 경우 미생물의 과숙성으로 신맛이 강해지고 유통기한이 짧아지는 문제가 있고, 1.8 % 초과인 경우 짠맛이 강해지고 유통과정 중 소금이 결정화되는 문제가 있기에 상기 범위 내로 한다.

(c-2)단계: 숙성하는 단계

(c-2)단계는 (c-1)단계에서 얻은 가염 및 성형된 커드를 숙성하는 단계로, 가염 및 성형된 커드를 7 ~ 10℃의 저온에서 7 ~ 30일 동안 숙성시키는 것이 바람직하다. 7℃ 미만인 경우 유산균의 산 생성이 낮아 풍미가 저하되는 문제가 있으며, 10℃ 초과인 경우 유산균의 과숙성으로 신맛이 강해지고 조직이 약해지는 문제가 있으며, 숙성 기간이 7일 미만인 경우 산도가 낮고 풍미가 약해지는 문제가 있고, 30일 초과인 경우 산도가 높아지고 신맛이 강해지는 문제가 있기에 상기 범위 내로 한다.

이때, 숙성된 커드를 발효 크림치즈라 한다.

이처럼 본 발명에 따른 제조방법을 통해 제조된 발효 크림치즈는 기존의 제품과 대비하여 맛과 풍미가 향상되고 소화가 잘되는 크림치즈로, 국내 시장 및 세계 시장에서 경쟁력 있는 식품군으로 더욱 각광받을 수 있다.

이하, 본 발명을 실시예를 통하여 더욱 상세히 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들에 의해 한정되는 것은 아니다.

실시예 1: 발효 크림치즈 제조

(a) 단계

원유에서 크림을 12 %로 농축 한 후 농축된 크림유를 65℃의 저온에서 35 분 동안 살균한 크림유를 치즈 베트(vat)로 이송 후 32℃로 냉각시켜 살균 크림유를 제조하였다. 여기에 유당분해효소를 살균 크림유 중량 대비 1:0.005 비율로 첨가하고, 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis) 및락토코커스 크레모리스(Lacotcoccus cremoris)을 포함하는유산균을 살균 크림유 중량 대비 1:0.01로 첨가하고, 유당분해효소와 유산균이 잘 혼합되도록 3분 동안 교반기를 실시하여 교반하였다. 그 후 배양이 잘 될 수 있도록 살균 크림유의 온도를 35℃로 2 시간 배양을 실시하여 1차 발효 크림유를 제조하였다.

(b) 단계

(a) 단계를 거친 1차 발효 크림유에 펩신(Pepsin), 티로신(Trypsin), 키모트립신(Chymotrypsin), 키모신(Chymosin) 및 렌넷(rennet)을 포함하는 응고효소를 포함하는 응고액을 첨가하여 단백질을 분해하고 35℃에서 2 시간 동안 2차 발효하여 pH가 5.0인 크림유를 제조하였다.

(c) 단계

(b) 단계에 얻은 2차 발효 크림유에 치즈몰드를 사용하여 유청을 제거하고 난 후, 유청을 제거한 크림유의 염 농도가 1.5 %가 되도록 가염처리(1:0.01 비율로 첨가) 하였다. 이를 성형과 포장을 실시하고 9℃의 저온실에서 20일 동안 숙성시켜 최종 발효 크림치즈를 얻었다.

실시예 2: 발효 크림치즈 제조

(a) 단계에서 락터바실러스 불가리쿠스(Lactobacillus bulgaricus) 및락토바실러스 에시도필러스( Lactobacillus acidophilus )을 포함하는 유산균을 사용한 것은 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 발효 크림치즈를 제조하였다.

비교예 : 종래의 크림치즈 제조

원유에서 크림을 12 %로 농축 한 후 농축된 크림유를 65℃의 저온에서 35분 동안 살균한 원유를 치즈 배트로 이송 후 32℃로 냉각하고, 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis) 및락토코커스 크레모리스(Lacotcoccus cremoris)을 포함하는유산균 스타터를 크림유 중량 대비 1:0.01로 첨가하고 35℃에서 1 시간 동안 발효시켰다. 발효시킨 크림유를 치즈몰드를 사용하여 유청을 제거하고 난 후 염 농도를 1.5%가 되도록 가염처리(1:0.01 비율로 첨가) 하였다. 이를 성형과 포장을 실시하고 9℃의 저온실에서 20일 동안 숙성시켜 최종 발효 크림치즈를 얻었다.

실험예 1: 관능검사

1) 실험재료

실시예 1, 2 및 비교예에서 제조한 크림치즈를 준비한다.

2) 실험방법

2년 이상 관능검사 경험을 지닌 30 명(남자 15 명, 여자 15 명)의 관능검사 요원으로 하여금 품질 평가에 적합한 관능검사 관련 용어 및 방법을 교육한 후 관능검사를 실시하였다. 각 항목에 대하여 9 점 척도로 평점하였고, 결과는 이들의 평균값으로 나타내었다. 실시예 1 및 2와 비교예의 크림치즈에 대해 맛, 풍미, 조직감, 전체적인 기호도에 대한 관능검사 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

상기 표 1을 통해 알 수 있는 바와 같이, 비교예보다 실시예가 관능검사의 전체적인 항목에서 높은 점수를 나타내고 있다. 비교예보다 실시예 1 및 2가 전체적인 관능검사 중에서도 특히 맛과 풍미에 대한 관능검사에서 큰 차이가 나는 것은, 일반적인 방법에 따라 제조된 크림치즈의 경우 유당이 분해되지 않아 감미가 없으며, 유산균의 발효 과정도 40 ~ 90분 이내의 짧은 시간으로 유산균에 의한 풍미 생성이 적기 때문인 것이다.

반면 본 발명에 따라 제조된 발효 크림치즈는 유당분해효소에 의해 유당이 분해되어 감미도가 높으며, 1차 및 2차 유산균의 발효 시간이 90 ~ 600분으로 충분히 길어 유산균에 의한 풍미물질이 풍부하게 생성되고, 유산균의 함량이 높아 장내 유익균 유지에 도움을 준다. 또한, 유당분해 효소와 단백질 분해 효소에 의해 유당과 단백질의 소화 흡수를 도와 크림치즈 섭취에 따른 유당 불내증 개선에 도움을 주어 맛과 풍미, 소화 흡수까지도 도움을 주기 때문이다.

실험예 2 : 유산균 측정

실시예 1 및 2와 비교예의 시간 경과에 따른 유산균의 함량 변화를 확인하기 위해 BCP 배지를 사용하였고, 검체의 희석은 멸균 염분(saline)으로 십진 희석법으로 희석하였다. BCP 배지를 이용하여 37℃, 2 ~ 3일 동안 일반 배양을 하여 유산균수를 측정한 결과를 하기의 표 2에 나타내었다.

상기의 표 2를 통해 알 수 있는 바와 같이, 비교예 보다 실시예가 유산균의 함량이 높을 뿐 아니라 시간의 경과에 따라 유산균이 감소하는 비율도 낮게 나타나고 있다.

이는 일반적인 방법에 따라 제조된 크림치즈의 경우 초기 유산균의 배양을 낮은 수준으로 하여 유산균이 충분히 배양되기 전에 냉각과정을 통해 유산균의 수가 낮게 나타난 것이다. 반면 본 발명에 따른 발효 크림치즈는 1차 및 2차 발효로 충분한 유산균 배양 시간을 통해 유산균이 충분히 배양되어 초기 유산균의 수를 높게 유지했기 때문인 것을 알 수 있다.

상기 결과를 통해, 본 발명에 따른 발효 크림치즈 제조방법은 단백질 분해 효소를 첨가하여 커드를 생성함과 동시에 발효를 통해 치즈 풍미를 향상시켜 맛을 개선한 크림치즈를 제공하여, 아이부터 노인까지 다양한 계층이 소비할 수 있다는 효과를 가진다.