우유의 가공과 조리에서의 변화

1. 가공

우유는 여러 가지 유제품으로 가공되기 전 살균되어야 한다. 우유에는 세균이 번식하기 쉽기 때문이다. 살균하는 조건에 따라 맛과 향의 차이가 발생할 수 있으나 영양소의 차이는 거의 일어나지 않는다. 또한 살균에 의해 산패취의 원인 효소를 불활성화할 수 있다. 살균법에는 우유를 63~65℃의 비교적 낮은 온도로 30분간 가열하는 저온 장시간 살균법, 72~75℃로 15초간 가열하는 고온 단시간 살균법, 130~150℃의 높은 온도에서 0.5~5초간 가열하는 초고온 살균법이 있다. 대부분의 시판 우유는 균질 처리를 한 것인데, 균질 처리를 하는 목적은 큰 지방구의 크림층 형성을 방지하는 것에 있다. 우유를 40~65℃에서 140~175㎏/㎠의 압력으로 얇은 관을 통과시켜 큰 부피의 지방구를 미세하게 만든다. 이 지방구는 표면에 알부민이 흡착되어 지방구끼리 재결합되는 것을 방지하고 맛이 향상되며 표면적이 커지므로 소화되기도 좋다. 표면적이 커지면 산소와 접촉이 많아지므로 쉽게 산패될 수 있지만 전 단계인 살균 처리 과정에서 지방의 산패 원인이 되는 지방 분해 효소는 파괴된다. 균질 처리로 인해 우유의 단백질은 열이나 산에 의해 응고되기 쉬우므로 주의한다. 우유는 영양소가 충분한 식품이지만 부족한 영양소가 있기 마련이다. 이런 부족한 영양소들을 첨가하여 강화 처리하여 유통되는데, 주로 비타민 A, 비타민 D 등을 추가하며, 분유에는 철분과 비타민을 추가한다.

2. 살균유, 멸균우유

살균유는 대부분 냉장 매대에서 판매되며, 가장 많이 접할 수 있는 우유로 냉장 온도에서 5일간 유통이 가능하다. 살균유는 초고온 살균, 고온 순간 살균, 저온 장시간 살균 등을 통하여 미생물만 최소한으로 사멸시킨 후 포장 용기에 충전하여 유통된다. 멸균우유는 실온에서도 오랜 기간 유통될 수 있는 무균의 우유이다. 멸균우유는 초고온 살균을 통해 가공한 후 특수 포장 용기에 무균적으로 충전되어 유통된다.

 

 

3. 우유의 조리

우유는 여러 가지 음식을 조리하는 데 이용된다. 그 과정에서 여러 영향으로 변화가 일어난다.

1) 가열에 의한 변화

가열을 통해 일어나는 가장 두드러지는 변화는 단백질의 변화인데, 우유 단백질 중 락토알부민과 락토글로불린은 66℃에서 응고하기 시작하여 점점 응고물이 많아지고 침전하며, 우유 중에 있는 염분과 지방구가 혼합되어 표면에 막을 형성한다. 이 침전물들은 가열 중 교반하거나 온도를 서서히 올리면 생성되지 않는다. 가열 시 형성된 표면의 막은 증기의 증발을 막기 때문에 우유가 갑자기 끓어 넘칠 수도 있다. 카세인은 잘 응고되지 않으나 100℃ 이상부터 시간에 따라 응고시킬 수 있다. 155℃에서는 3분간만 가열해도 응고된다. 연유는 카세인의 농도가 상대적으로 높기 때문에 살균 처리 시 응고할 수 있다. 이는 서서히 가열한 후 살균하면 방지할 수 있다. 가열에 의해 수분이 증발하면 유당이 농축되는데 이 유당을 가열하면 카라멜화 반응이 일어난다. 농축된 우유는 마이야르 반응을 일으킬 수 있는 당과 단백질이 있어 오래 가열 시 갈색을 띠게 된다. 우유에는 인산칼슘이 들어 있으며 가열 시 그 일부가 알부민과 같이 응고되어 침전하거나 표면에 피막을 형성한다. 우유를 가열하면 신선한 맛이 없어진다. 그 이유는 신선한 느낌을 내는 기체 성분인 탄산가스와 산소가 휘발되기 때문이다. 또한 가열 시 특유의 맛을 내는데 이는 β-락토글로불린과 지방구의 막을 형성하고 있는 단백질의 열변성에 의해 생기는 것이다. 균질 처리를 통해 만들어진 미세한 지방구들은 얇은 단백질의 피막을 가지는데 이는 가열되면 파괴되고 지방구들끼리 재결합하여 덩어리를 형성한다.

2) 산에 의한 변화

산성에 의한 변화도 있는데, 우유의 적정 산도는 pH 6.6이며, 실온에 방치할 경우 유산균이 번식하여 유당을 분해하는 대사를 통해 산을 생성하며 이 때문에 우유가 산성화된다. 우유가 산성화되면 우유 단백질인 카제인은 침전하게 되며 이 반응은 치즈를 만들 때 사용된다. 카제인 입자들은 음으로 하전 되어 있어 서로 밀어내는데, 산화에 의해 수소이온이 첨가되면 중화되기 때문에 침전이 일어난다. 이때의 수소이온은 칼슘 이온과 대치되어 카제인이 중화되며, 카제인의 인산기에 있던 칼슘은 분리되어 유청이 된다.

3) 레닌에 의한 변화

카제인은 효소인 레닌에 의해서도 응고되는데, 레닌은 포유동물의 위에서 분비되는 물질로 카제인이 단백질 분해 효소에 의해 가수분해되기 전에 응고시킨다. 레닌은 카제인의 카파-카제인 분자에서 페닐알라닌과 메싸이오닌이 결합한 부분을 분해해 파라-카파-카세인과 탄수화물이 결합되어 있는 산성 글리코펩타이드로 분리한다. 파라-카파-카세인은 용해성을 가진 산성 부분을 잃어버리기 때문에 미립자로 유지할 수 없어 소수성 결합에 의해 결합되어 내부에 유청을 지닌 채 망상 구조를 형성한다. 이 망상 구조에 의해 응고되며, 산에 의한 변화와 달리 칼슘이 분리되지 않아 칼슘 포스포카세이네이트를 함유하고 있다. 레닌 효소의 적정 활성화 온도 범위는 40~42℃이다. 온도에 따라 낮은 온도에서 반응이 일어나면 응고물이 부드럽고 높은 온도에서 일어나면 응고물이 단단하다. 레닌의 적당한 산도는 약산성인데 우유가 산에 의해 응고될 때와 알칼리에서는 활동하지 못한다. 레닌의 활성화를 위해 치즈를 제조할 때 우유에 유산을 가하여 우유의 산도를 약산성으로 만든다. 레닌을 통해 만들어진 응고물에는 칼슘이 탈락하지 않아 칼슘 함량이 높은 치즈를 만들 수 있다.