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왜 열처리가 필요한가?
원유를 그대로 마셔도 좋을 듯한데, 물론 이것은 ‘살균’ 때문입니다. 원유는 영양가가 높은 것이 사실이지만 착유 후 몇 시간 이내라면 원유에는 제균 작용이 있어 세균에 지지 않고 자신을 지키는 성질이 있습니다. 그러나 시간이 지남에 따라 생명력은 잃어 갑니다. 그 결과로 균이 번식하기 쉬운 환경이 동물의 젖 안에 있습니다.

살균의 목적은 두 가지인데. 첫째로 인간을 병들게 할 우려가 있는 세균, 즉 병원미생물 죽이기. 둘째로 유통 과정과 보존 과정 등에서 우유를 부패시키거나 하는데, 이때 유질을 악화시키는 미생물과 효소로부터 지키기 위함입니다.

국제낙농연맹(IDF)에서도 원유의 본질을 훼손시키지 않도록 최소의 가열 조건인 것으로 하고 있는데, 그것은 신선한 원유에 있는 유효한 효소와 유산균을 함부로 죽이지 않도록 하는 것입니다.

다만, 열처리법의 차이로 인하여 우유의 맛과 질의 변화의 문제가 나타납니다. 그것은 ‘살균(유해한 균만을 죽이기)과 멸균(유산균과 같은 유익한 균까지 포함한 모든 균을 죽이기)의 차이라고 합니다. 이는 결정적으로 중요한 사항과 연결됩니다.
근세 무렵까지의 유럽에서는 소, 양, 산양 등 동물 종류를 불문하고 원래 원유는 갓 짠 채로 마시는 것이 원칙이었습니다. 그러나 도시가 발달하고 인간이 밀집해서 살게 되자, 아무래도 전염병 등의 질병이 발생하기 쉬워지게 되었습니다.
저온 살균 (LTLT: 저온 장시간 살균)
이 열처리 방법을 파스퇴르의 이름을 따서 파스퇴라이제이션(P asteurization)이라고 합니다. 현재는 이방식을 ‘저온살균법’이라 하고 있습니다. 이 방법이 지금의 유럽과 미국 등에서 널리 행해지고 있는 저온살균 방식입니다.

즉, 62~65℃에서 30분 가열하므로 저온 장시간 살균법(Low Tempe rature Long Time, LTLT)이라고 부릅니다.
저온 살균 (HTST: 고온 단시간 살균)

그 후 1911년 노스(미국) 씨는 가열 온도와 시간에 따른 살균효과와 유질의 영향을 종합적으로 조사하였고, 그 결과 72℃에서 15초 동안 가열해도 모든 유해한 균이 죽는 등, 저온 장시간 살균(LTLT)과 동일한 효과가 있음을 발견하였습니다. 이래서 72℃에서 15초 열처리된 방법도 역시 저온 살균이라 부르게 되었습니다.

저온 장시간 살균(LTLT) 방식은 하나하나 적은 분량을 솥에서 끓여야만 하는데, 이에 대해 72℃에서 15초이면 열판을 통하여 연속유동식으로 대량 처리할 수 있습니다. 공장 라인에 얹기 위해서는 이쪽 편리하므로 지금 공장 생산되는 저온살균 우유는 72℃에서 15초가 기준으로 일반화 되어 있습니다. 구체적으로는 파이프나 열판 사이로 원유를 통과시킴으로써 연속적으로 가열처리를 하게 됩니다. 이 살균 방법이 고온 단시간 살균법(High Temperature Short Time, HTST)이라고 하며, 마찬가지로 이 살균법도 저온살균이라 부릅니다. 현재 국내에서 이루어지고 있는 저온 살균 방식은 대부분 이 방법을 채용하고 있습니다.

초고온 멸균 (UHT)
초고온멸균법(UHT)이란 Ultra High Temperature의 약자로 초고온가열처리라고 합니다. 1951년에 스위스에서 개발되었다는데, 냉장고의 보급이 없었던 시대에 주로 보존식(保存食: 저장식)으로 거기에 조리용과 가공용, 휴대용. 후에 수출용으로 이용하기 위해 개발되었다고 합니다.

초고온 멸균 방식은 135~150℃에서 0.5~4초 가열합니다. 처리과정은 HTST 방식과 비슷하며, 열판이나 파이프에 원유를 연속 통과시켜 고압 증기 열을 밖에서 가함으로써 순간적으로 멸균하는 것입니다. 덧붙여서 숫자로 말하면 99.9999% 이상이 멸균 효과가 있습니다. 즉 100만 분의 1이하로 해 버리므로 저온살균의 1만 배의 살균 효과가 있습니다. 그 이유는 초고온 멸균용 기계는 애당초 멸균을 목적으로 개발되었기 때문입니다. 단, 여기서 살균과 멸균의 차이를 혼동하지 말아야 합니다.
열처리 방법 종합

제품화된 모든 우유 제품은 반드시 열처리 온도와 시간을 법적으로 표기해야 합니다. 이 열처리 온도와 시간을 결정하는 기준은 사람에게 질병을 유발할 수 있는 모든 병원성 미생물을 완전히 사멸시키기 위한 조건입니다.

우유를 살균하는 방법에는 63~65℃에서 30분간 살균하는 저온장시간살균법과, 72~75℃에서 15초간 살균하는 고온단시간살균법, 약 130℃에서 2초간 살균하는 초고온순간살균법이 있습니다

대장균은 70℃에서 약 1초 동안 가열하거나, 65℃에서 10초 동안 유지하면 사멸합니다. 그러므로 대장균은 70℃에서 1초간 유지할 때와 65℃에서 10초간 유지하는 것은 동일한 열처리 사멸 효과를 가집니다. 우유에 대한 강력한 열처리는 미생물학적으로 바람직하지만 우유의 외관, 풍미 및 영양적 가치 보존에 대해서는 역효과를 줄 수 있습니다. 우유단백질은 높은 온도로 가열하면 변성되기 때문에 강력한 열처리는 치즈 제조용 우유에 결정적인 손상을 줄 수 있으며, 가열취(cooked flavour 또는 burnt flavor)를 발생합니다. 그러므로 살균할 때, 미생물학적 효과와 유제품의 품질과 제품의 목적을 고려하여 가열온도와 유지시간을 선택하여야 합니다.

살균방법
용어
온도/시간
정 의
파스퇴라이제이션 (pasteurization) 저온장시간살균 (LTLT) Low temperature
Long time
63~65℃
30분
제품에 대한 화학적 물리적 및 관능검사적 변화를 최소화시킬 수 있는 열처리 방법

우유와 관련된 병원성 미생물에 의해 일어날 수 있는 건강 장애를 최소화하는 목적으로 제품에 적용
고온단시간살균 (HTST) High temperature
short time
72-75℃
15-20초
멸균 (Sterilization)

초고온순간멸균 (UHT) Ultra
high temperature

130-150℃
0.5-5초

100℃ 이상으로 가열 처리함으로써 모든 미생물을 사멸 또는 적어도 잔류 미생물의 증식을 억제하는 것을 목적으로 제품에 적용하는 처리를 말함