식품가공

식품가공

다른 표기 언어 food processing , 食品加工

요약 식품재료를 요리·소비·저장의 적절한 형태로 전환하는 모든 방법.

목차

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  1. 식품저장법
    1. 냉장과 냉동
    2. 건조
    3. 고온저장(통조림화)
    4. 발효와 초절임
    5. 화학적 저장가공
  2. 곡류와 서류의 가공
    1. 개요
    2. 상업용 전분
  3. 수육류 가공
  4. 유가공 제품
  5. 식용유지와 유지제품
  6. 소금과 설탕의 가공

추수나 사냥한 식품을 부패하지 않도록 보존하는 방법은 선사시대부터 알려져 있었다. 그 가운데 건조법·냉장법·발효법이 가장 오래된 방법이고, 초절임 또한 고대부터 있었던 방법이다.

현대의 저장방법에는 19세기초 등장한 통조림을 비롯하여 20세기에 개발된 기계적인 냉동법과 화학물질의 첨가 등이 있다. 포장법은 현대의 식품저장에서 점차 중요한 위치를 차지하고 있다.

식품부패의 주요인들은 미생물의 성장, 효소작용, 산화와 탈수 등이다. 부패의 형태는 식품의 조성과 구조, 특정 미생물, 저장조건 등에 의해 좌우된다.

미생물들은 온도, 습도, 산소농도, 이용가능한 영양소, 오염 유기물의 오염 정도, 성장억제제의 존재여부 등에 영향을 받기 때문에, 이런 요인들을 하나 또는 그 이상 조절하는 것이 미생물 부패의 억제를 좌우한다.

식품저장법

냉장과 냉동
냉장
냉장
냉동
냉동

식품의 생명은 보통 4℃ 이하의 온도에서 연장된다. 냉저장은 수분이 많은 멜론·토마토·오이·바나나·파인애플 등 과일이나 채소류에는 부적합하지만 육류의 경우에는 매우 좋다. 기계적 냉장법의 한 가지 문제점인 수분 증발로 인한 식료품의 건조는 적절한 포장기술과 저장용기 내의 습도유지로 극복할 수 있다.

육류와 어류는 냉동시켜 장기간 저장할 수 있다. 현대의 기계적 냉동법은 여러 가지 식품에 이용되는데, 미생물을 효과적으로 억제하기 때문에 효율적인 저장법이 된다. 대부분의 미생물들은 0℃ 이하에서는 성장할 수 없으며, 식품의 냉동으로 심하게 파괴당한다. 또한 식품 내의 기생충 가운데 특히 선모충병의 원인이 되는 선모충(Trichinella spiralis)이 파괴된다. 동결은 일반적으로 -4~0℃에서 일어난다. 얼고 있는 식품의 온도는 완전하게 냉동될 때까지 일정하게 유지되다가 일단 냉동이 시작되면 빠르게 냉동 온도에 도달한다. 급속 냉동법의 기본적인 원리는 식품으로부터 열을 신속하게 빼앗는 것인데, 여기에서 식품의 온도는 30분 이내에 얼음 결정이 생기는 온도(-4~0℃) 이하로 저하된다. 식품냉동을 성공적으로 하려면 냉동과 해동 과정에서 일어날 수 있는 물리적·화학적·생물학적 변화들을 고려해야 한다. 식품해동 후 다시 냉동시키는 것은 품질의 변화를 초래하기 때문에 저장온도는 일정 수준을 유지해야 한다. 이것은 대개 -18℃보다 높아서는 안 되며, -23℃에서 알맞은 결과를 보이고 -34℃에서 가장 좋은 결과를 보인다. 동물조직은 과일과 채소 조직보다 해동에 의한 손상을 적게 받으며, 특히 과일이 가장 큰 손상을 받는다.

건조

농축과 건조 모두를 건조(drying)라고 표현하며, 일반적으로 'dehydration'이라는 용어는 인위적인 건조방법을 말한다. 곡류는 건조시켜서 저장하는데, 자연적인 건조법은 효율적이어서 다른 첨가적인 처리가 필요하지 않다. 콩, 땅콩, 기타 과일은 식물에서 완전히 익혀 따뜻한 바람으로 건조시킨다(→ 건조과정). 식료품은 보통 공기로 건조시키고, 그외에 초고열증기, 진공, 불활성 기체, 직열로 건조한다. 탈수는 미생물의 성장을 억제하는 효과적인 방법이다. 건조로 인한 수분 손실로 인해 식품에는 영양소가 농축된다. 건조식품 중의 단백질·지방·탄수화물 등은 신선한 상태에 있었을 때보다 단위무게당 더 많은 양이 되며, 식품이 원상태로 돌아왔을 경우 영양가는 신선한 것과 유사하다. 건조 단백질의 생물가는 건조방법에 의해 좌우된다. 고온에 장기간 노출되었을 때 단백질의 이용도가 떨어지지만 저온으로 처리하면 소화율이 증가한다.

고온저장(통조림화)
통조림
통조림

상업적 통조림 가공은 밀폐용기 내에 식품원료를 넣어서 일정 시간 동안 고온을 가한 다음 냉각시키는 것이다. 깡통 내용물의 가열로 존재하는 오염 유기물을 파괴하여 영구적인 밀폐를 함으로써 공기에 노출시 재오염되는 것을 방지한다. 통조림에 이용할 수 있는 것은 거의 모든 과일·채소·육류·어류 등이며, 일반 제조공정은 세정·조리·데치기·담기·탈기·밀봉·살균·냉각·상표붙이기·포장·보관이다. 사용하는 원료는 철저히 세정되어야 한다. 조리공정은 분류, 다듬기, 절단, 껍질제거, 과일 속빼기 등 다양한 과정을 포함한다. 어떤 재료는 뜨거운 물이나 증기로 데쳐서 부드럽게 만들고 불활성화시켜 빛깔과 풍미를 개선한다. 여러 육류는 데치는 대신 일부를 익힌다.

담기가 끝난 뒤 비균질한 형태의 식품이 들어 있는 깡통은 뜨거운 물이나 증기로 가열한 탈기장치 속을 자동 통과시켜 탈기한다. 열을 이용한 탈기공정은 식품을 가열·팽창시키고 조직으로부터 이산화탄소와 산소가 빠져나가게 한다. 공기를 몰아내는 데 한몫 하는 식품의 팽창은 밀봉 후 가열살균과 깡통의 냉각 등을 통해 수축되고 깡통 안에 부분적인 진공상태를 만든다. 깡통에 담기 전 식품을 가열하는 것도 탈기에 영향을 준다. 포장시 주로 쓰이는 진공포장법에서는 깡통 안의 공기를 빨아내면서 진공상태에서 밀봉하는 진공밀봉기에 의해 기계적으로 탈기가 이루어진다. 가열살균 또는 가열공정은 밀봉된 깡통의 내용물에 존재하는 부패성·병원성 유기물을 파괴할 만큼 충분히 높은 온도로 이루어진다. 가열이 끝나면 냉각시켜서 상표를 붙이고 창고에 보관한다.

통조림 제조공정은 단백질·탄수화물·지방에 실제적인 영향을 주지 않는다. 일반적으로 비타민 A와 카로틴은 산소가 차단되면 통조림 식품에 가해지는 열처리로 손상을 받지 않는다. 비타민D와 리보플라빈도 영향을 받지 않는다. 비타민 B1의 안정성은 가열처리뿐만 아니라 식품의 산도에 의해서도 영향을 받는다. 산성식품은 가공과정중 비타민 B1의 손실이 전혀 없으나 산도가 낮은 식품은 장시간 고온으로 가열했을 때 쉽게 파괴된다. 비타민 C는 대기 중 산소와 접촉한 상태에서는 온도 상승에 따라 파괴되지만, 통조림 식품에서는 산소가 거의 차단되기 때문에 상당량이 보존된다.

신도분류 PH값 식품종류 식품군 부패요소 필요한 열가공
7.0 가성 알칼리 옥수수,
잘 익은 올리브, 게살,
달걀, 굴, 우유, 옥수수,


우유
중온성 포자형
혐기성균
고온살균
(120~121℃)
저산성

6.0

5.0
오리고기, 닭고기, 대구,
쇠고기, 정어리
콘비프·리마콩·완두콩·
당근·아스파라거스·감자
토마토 수프
가금류

채소류

수프류

고온성균
일부 과정에서 자연적으로
발생한 효소
중산성 4.5 라비올라 제조식품 미량의 클로스트리디움
보툴리눔
산성


3.7
감자 샐러드,
토마토, 살구, 복숭아,
오렌지
사워크라우트·파인애플·
딸기·그레이프프루트

과일류


장과류
비포자형 내산성균


포자형 산성균
자연적으로 발생한 효소
끓는 물 살균
(100℃)
고산성 3.0



2.0
피클
김치류
레몬 즙
라임 즙
고산성식품
(피클류)
잼·젤리류

과산성식품
효모
사상균
가공과정에 따른 통조림 식품의 분류
발효와 초절임
초절임
초절임

미생물은 특정한 조건 아래에서 산소와 알코올을 이용한 발효를 하면서 절임저장 같은 바람직한 효과를 낸다. 식품 속에서 생장하는 미생물과 그로 인한 식품변화는 산도, 이용가능한 탄수화물, 산소, 온도에 따라 영향을 받는다. 신선한 과일과 채소는 수용액 속에서 24시간 후에 연화되어 발효가 천천히 일어난다. 소금의 첨가는 나쁜 미생물을 불활성화시켜 발효에 적당한 환경을 만들어낸다. 오이가공법인 초절임은 대부분의 녹색채소와 과일에도 이용된다. 발효와 초절임 식품에 존재하는 영양소는 다른 방법으로 가공된 식품에 존재하는 양과 비슷한데, 어떤 경우 효모의 존재로 인해 영양소의 수준이 증가하기도 한다.

화학적 저장가공

화학적 식품저장은 일정한 조건하에서 미생물의 파괴 없이 성장만을 지연시키거나 가공과 유통과정중 품질의 저하를 방지하는 방법이다. 전자에는 식품에 첨가되어 미생물의 성장을 지연시키거나 억제하는 일부 천연식품 성분들이 쓰이고 있다. 설탕은 잼·젤리·마멀레이드·과일절임을 만들 때 이용되는데, 초절임에서 식초와 소금의 사용이나 브랜디에서 알코올의 역할도 같은 것이다. 식품에 첨가되는 여러 화학적 이물질도 미생물의 성장을 억제한다. 후자에는 천연식품성분과 많은 화학 이물질이 쓰인다. 천연식품성분인 아스코르브산은 갈변을 방지하기 위해 냉동 복숭아에 첨가된다. 많은 화학물질들은 항산화제·표백제·산성화제·중화제·안정제·고형제·습윤제 등으로 분류할 수 있다.

벤조산나트륨과 기타 벤조산염들은 중요한 유기화학적 보존료이다. 다른 것으로는 바닐산에스테르·모노클로르아세트산·프로피온산염·소르브산·탈수소아세트산·글리콜 등이 있다. 이산화황과 아황산은 가장 중요한 무기화학적 보존료이다. 아황산은 효모보다는 곰팡이에 더 효과적이어서 과일과 채소 저장에 광범위하게 사용된다. 황화합물들은 포도주 제조에 널리 쓰인다. 육류를 보존할 때는 질산아질산 같은 산화제가 일반적으로 사용된다.

곡류와 서류의 가공

개요

벼과의 식물들인 곡류는 인간의 식량, 가축의 사료, 공업용 전분의 원료로 사용되는 전분성 씨앗을 얻기 위해 경작되며, 일반적으로 밀·벼·옥수수·호밀·귀리·보리·수수·조 등이 포함된다.

곡류는 여러 부분으로 되어 있어 가공 또한 매우 복잡하다. 주요가공인 제분은 먹을 수 있는 내배유에서 외피를 분리시키고 배아를 제거하는 데 목적이 있다. 기본적인 다단식 제분법으로 가공된 제품은 알맞은 식품으로 쉽게 요리할 수 있다. 제분법은 습식과 건식 등 여러 가지가 있으며, 일단 분쇄된 밀은 공기조립정선기를 통해 내배유에서 외피와 배아를 분리시킨다.

옥수수는 보통 습식법으로 제분하는데 선진국에서는 건식법도 이용한다. 배아 부분이 많은 옥수수는 저장을 잘못할 경우 호흡작용에 의한 온도상승이 일어나게 된다. 대부분의 다른 곡류들은 건식법으로 제분한다. 쌀 등의 곡류는 찧어서 내배유만 남기고 겨와 배아를 제거한다.

다단식 제분법으로 밀을 분쇄하는 첫번째 단계는 서로 다른 속도로 움직이는 강철 홈실린더 사이로 밀을 통과시키는 것이다.

이때 나온 분쇄물을 체가름하면 고운 배유입자인 1차 브레이크 가루, 꽤 거친 배유입자인 세몰리나, 외피 부분이 배유에 붙어 있는 상대적으로 큰 덩어리 등 3부분으로 분류할 수 있다. 밀의 큰 덩어리들은 2번째 브레이크롤로 보낸다.

다단식 제분법의 넓은 목적은 여러 단계(4~5단계)의 브레이크롤을 거치는 동안 곡류의 내배유가 세몰리나 형태로 떨어져나오게 하여 체가름되게 하며, 불순부분인 밀기울을 공기조립정선기나 다른 분류기로 제거하는 데 있다. 순수한 세몰리나는 표면에 흠이 없는 활면 롤을 통과하면서 고운 입자가 된다. 활면 롤에서 나오는 밀가루도 체로 쳐서 분류한다. 보통 4~5개 이상의 활면이 있으며, 몇 개의 스크래치롤이 있어서 밀기울 부분에 붙어 있는 나머지를 긁어모은다. 내배유 부분은 여러 단계의 체가름과 순화공정을 거쳐 가루 형태가 되기 때문에 밀가루는 전공정을 통해 얻어진다고 할 수 있다.

밀가루 등급은 밀기울의 함유 정도에 의해 결정된다.

식물학적으로 오리자 사티바(Oryza sativa)로 알려진 재배 벼는 품종이 25종이 넘는다.

밀이 세계적으로 중요한 곡류인 것처럼 벼는 동남아시아에서 수백만 명의 주식이다. 세계 벼의 90% 이상이 동남아시아와 중국·인도·파키스탄·한국·일본·필리핀 등 아시아에서 재배된다. 벼를 정미(精米)하면 62~72% 정도의 쌀을 얻을 수 있다. 아시아에서는 물을 댄 논에서 재배하며, 생산량은 보통 4㎡당 270~1,600㎏ 정도이다(→ 관개). 쌀의 생산량은 벼의 크기와 형태, 익은 정도, 햇빛에 노출된 정도에 달려 있다.

벼의 약 74%만이 쌀과 쌀부산물로 이용될 수 있으며, 도정(搗精)을 통해서 완전한 쌀 약 50%, 싸라기 17%, 겨 10%, 가루 3%를 얻는다. 낟알을 덮고 있는 여러 겹의 얇은 막은 도정과정을 통해 전부 또는 일부 제거된다.

인도벼의 약 60%는 물에 잠깐 동안 삶는다(→ 데침). 뜨거운 물에 담가 낮은 압력의 증기로 가열하는 과정이 끝나면 건조시켜서 도정한다. 삶는 것은 벼로부터 더많은 양의 쌀을 얻고 최종 생산물의 영양가를 개선시키기 위해서인데, 생벼를 도정했을 때와 비교해보면 삶은 벼는 외피에서 내배유로 티아민(비타민 B1)과 니아신이 2~4배 정도 더 전이된다.

상업용 전분

전분의 주요원료는 감자·카사바 같은 서류(薯類)와 곡류이다.

서류와 곡류에서 분리된 전분은 여러 가지 당으로 전환되며, 전세계 전분의 절반 정도는 포도당으로 가공된다. 옥수수는 습식제분법으로 옥수수가루나 옥수수전분을 만든다.

밀

수육류 가공

수육류는 일반적으로 포유동물의 먹을 수 있는 부위를 말하며, 생선이나 가금육과는 구별하여 송아지고기·쇠고기·새끼양고기·양고기·돼지고기 등으로 제한된다.

일부 국가에서는 야생동물의 고기도 먹는다. 대부분의 고기는 골격근·결체조직·지방·뼈로 구성되어 있다. 근육은 근세포인 근섬유로 구성되며, 작은 단위의 근섬유들이 결체조직으로 연결되어 근속을 이루고, 지방이 축적되어 더 많은 결체조직에 의해 전체적인 근육을 이루게 된다. 고기의 결은 근속과 결체조직의 크기에 의해 결정되는데, 근속이 작을수록 결이 곱고, 근속이 크면 결이 거칠게 된다.

섬유속 크기는 동물의 종에 따라, 또는 동일한 동물에서도 근육 종류에 따라 다르다. 많이 사용하는 목·다리·어깨 근육은 세포벽과 결체조직이 두껍게 발달해 있어 덜 발달된 근육보다 연함이 떨어지고 강한 풍미를 갖는다. 또한 보수력(保水力)이 높기 때문에 육즙도 많다. 보수력은 근육 부위에 따라 매우 다양하며 알칼리성 정도에 의해 부분적으로 영향을 받는다.

결체조직의 양과 형태도 고기의 경도에 영향을 미친다.

결체조직은 근육의 이용 정도나 나이에 따라 증가한다. 근섬유, 근속과 전체 근육을 싸고 있는 이 조직은 주로 단백질인 콜라겐과 엘라스틴으로 구성되어 있다. 백색 결체조직의 주성분인 콜라겐은 요리하는 동안 부드러운 젤라틴으로 변해서 고기의 연화를 돕는다. 이런 이유 때문에 질긴 수육을 요리할 때는 장시간의 조리법이 가장 적합하다. 황색결체조직인 엘라스틴은 열에 의해서 아무런 영향도 받지 않는 질긴 조직이다.

모든 수육에 들어 있는 지방은 살아 있는 동물에서는 작은 기름방울로 존재하고 비육의 정도에 따라 크기와 수가 증가한다.

동물이 살이 찔수록 살코기와 골격이 차지하는 비율이 지방 비율에 비해 감소하게 된다. 축적되는 지방은 기관과 분리근육을 덮고 근육 내에 대리석무늬의 얼룩지방으로 산재한다. 대리석무늬처럼 산재된 지방은 풍미와 육즙 생성을 높이고 요리하는 동안 양념의 국물 효과를 내서 연화를 돕는다(→ 차돌박이). 수육의 저장은 부패를 일으키는 박테리아 등 불필요한 미생물의 성장을 억제하는 데 있다. 냉장법은 신선한 수육을 저장할 때 가장 널리 쓰는 방법이다.

저온은 효소적·화학적 반응을 억제하고 미생물의 성장을 지연시킨다. -2~0℃에서 신선육을 저장할 수 있는 기간은 저장 전에 받았던 오염 정도에 크게 영향을 받는다. 고기 온도가 -2℃ 이하로 떨어지면 고기는 냉동되어 물리적 변화와 화학적 변성이 일어나게 된다. 신선육을 적절히 처리하여 -18℃ 이하로 냉동시키면 원래의 맛이 손실되지 않은 채 수개월간 저장이 가능하다.

그러나 적절한 포장 없이 그냥 냉동하면 표면이 냉동으로 인한 화상을 입어 심한 품질저하와 표백현상, 좋지 못한 외관을 갖게 된다. 냉동의 가장 큰 문제점은 장기간 저장하면 지방 산화로 인해 방향성 물질이 변질된다는 것이며, 이런 문제점은 쇠고기·송아지고기·양고기보다 산화가 잘 되고 불포화지방산이 많은 돼지고기에서 가장 크다. 최고 품질을 위해서 냉동육은 녹여서 재냉동시키지 말아야 하고, 수개월이 넘는 장기간의 냉동저장은 피해야 한다. 재냉동으로 결정이 더 크게 확대되면 조직손상과 얼음 형성이 증가되며, 녹여서 조리하는 동안 육즙의 손실이 크게 일어난다.

염장육에서 소금의 첨가는, 성장이 신속해서 부패를 일으킬 수 있는 몇 가지 미생물에 대해 제한적인 배양조건을 만든다. 보통 염장육에 하는 훈연처리는 표면의 세균을 감소시키기는 하지만 그 역할이 그리 중요하지는 않다.

쇠고기의 품질은 숙성도, 지방이 산재한 정도, 살코기의 질감, 살코기·지방의 경도, 육색 등에 의해 결정된다.

어린 도살체일 경우 쏟아지기 때문에 다루기 힘든 척추골은 부드러움·다공성·적색이 특징이며, 끝에 백색의 연한 연골이 달려 있다. 연골은 동물이 성숙하면서 굳어지는데, 많은 성숙우에서는 완전히 굳어져 있다. 단단하고 붉은 근육 내에 적당량의 지방이 균일하게 산재해 있는 고기가 이상적으로 여겨진다. 살코기의 질감은 근속의 돌출에 따라 결정되는데, 근속이 섬세하면 다른 요인에는 크게 영향받지 않고 연한 근육을 이룬다.

경도는 고기가 요리되는 동안 육즙을 보유할 수 있는 정도를 나타내기 때문에 중요하다. 지방도 미끈거리지 않고 크림 같은 백색을 지닐 정도로 단단해야 한다. 쇠고기의 색은 연분홍색에서 암적색(갓 베어냈을 경우)에 이르기까지 다양한데, 소비자들은 갓 베어낸 육색과 늙은 소 또는 나쁜 조건하에 방치한 육색의 차이점을 구별할 수 없다.

돼지고기는 뒷다리·허리·어깨살·바깥어깨살 등 크게 4등분으로 나눌 수 있다.

고기질은 살코기 근육의 질, 지방과 살코기의 경도, 육색, 근육 내에 지방이 산재한 정도, 살코기의 질감 등에 의해 평가된다. 가장 좋은 고기는 단단하고 건조한 표면과 연한 분홍빛 육색을 가졌다. 품질을 나타내는 특징은 근육 내의 지방분포도, 경도, 색깔, 삼출물 등을 포함하여 주요근육의 절단면에서 나타난다. 돼지고기의 등급은 주로 4개 부위의 살코기 양으로 결정된다. 도살체는 지방 양과 근육 정도(골격구조에 관계된 근육 두께)가 다르므로 절단된 살코기면에 차이가 난다.

그렇기 때문에 등급을 결정할 때 도살체의 중량과 관련지어 이들 요인을 고려해야 한다.

의 도살체는 다리·허리·갈비·어깨살 등의 중량비율이 높을수록 질이 좋다. 질이 좋은 고기는 단단하고 마른 표면과 적절한 근육 내의 지방분포도를 지녔으며, 색깔은 연분홍색에서 진분홍색까지 다양하다.

유가공 제품

다음의 유가공 제품에 대한 내용은 우유를 원료로 하는 가공제품에 기초를 두고 있다.

모든 포유동물의 젖에는 수분·단백질·지방·젖당·회분 등의 성분이 존재하지만, 그 비율은 종에 따라 다르고 동일종에서도 약간의 차이가 있다. 우유에는 비타민이 풍부하나 우유 1㎏당 1㎎만 존재하는 비타민 C(아스코르브산)는 열로 쉽게 파괴된다. 비타민 D는 자외선 노출 때 유지방 속에서 형성되고 있으나 현재 대부분의 우유는 비타민 D를 강화하고 있다.

비타민 A와 비타민 D는 지용성으로 때로 탈지유에도 첨가한다.

우유의 백색은 카세인칼슘이 미세한 입자로 분산되어 있기 때문이다. 비타민 A와 관련된 카로티노이드(주로 α-카로틴과 β-카로틴)는 그것이 녹아 있는 유지방에 노르스름한 색깔을 띠게 한다(식용색소). 우유의 풍미는 저온살균에 의해 약간 변한다.

발효된 버터밀크나 요구르트의 젖산향 같은 좋은 풍미들은 순수 배양의 발효조절로 개선될 수 있다. 독특한 여러 치즈의 풍미는 각 치즈 종류에 맞는 적당한 곰팡이를 주의 깊게 배양시켜서 얻는다. 유제품의 과일향은 과일 퓌레나 과일즙을 첨가해서 얻는다.

효소작용은 유제품의 형태와 풍미에 영향을 끼친다. 리파아제(지방 분해효소)·프로테아제(단백질 분해효소)·아밀라아제(전분 분해효소)는 우유에서 자체적으로 작용하는 가장 중요한 효소들이다.

송아지의 위에서 얻을 수 있는 단백질 분해효소인 레닌은 치즈 가공시 응고과정에 이용된다.

우유에 존재하는 지방은 미세한 입자형태로 분산되어 있는데, 이는 유단백질막이 지방입자의 응집성과 장력을 증가시켜 안정된 형태로 만들어놓기 때문이다. 균질화는 우유를 일정한 압력하에 매우 작은 구멍으로 분출시켜 지방입자를 원래의 1/10 크기로 쪼개고 급속한 인력적 분리(크림층 분리)를 막는 공정이다.

우유의 응고는 단백질이 분산상태에서 응고상태로 되는 비가역적 변화이다. 이런 상태는 보통 부패와 함께 나타나지만 특정한 유제품 가공공정에서는 필수적인 단계이기도 하다. 우유는 열, 산, 알코올, 렌넷, 금속염, 특별한 종류의 고무들, 그외 첨가제 등에 의해 응고된다. 발효 버터밀크와 요구르트는 우유 내의 산으로 응고시킨 대표적인 제품들이다. 우유의 저온살균은 원래 63℃에서 30분간 가열하는 저온장시간법이 쓰였으나, 현대의 저온살균 장비는 고온단시간(72℃에서 16초, 85℃에서 순간)으로 연속해서 살균하도록 설계되어 있다.

뜨겁게 살균된 우유는 살균조로 들어오는 원유를 통과함으로써 냉각된다.

강력한 원심분리기인 크림 분리기는 지방구를 훼이[乳淸] 속에 남기고 크림만 분리한다. 역시 원심분리기인 우유정화기는 우유로부터 불순물을 제거한다.

아이스크림은 지방·수분·얼음·공기가 적절하게 혼합되어 있어 파괴·분리로부터 보호받고, 균형을 이루는 유화된 상태이다.

이것의 기본적인 혼합물 성분은 크림·우유·농축 또는 건조 탈지유 등의 유제품이다. 완전한 혼합물은 균질화·저온살균 처리를 하고 최소한 4시간 이상의 숙성과정을 거쳐 냉동시킨다. 냉동제품의 유지방·얼음결정·공기방울을 고르게 확산시키기 위해서 유화제와 안정제 등이 사용된다. 혼합물에 첨가하는 설탕은 단맛을 줄 뿐 아니라 어는 점을 낮추는 효과가 있다.

얼리는 동안 액체에 삽입시킨 공기로 인해 부피는 2배가 된다. 냉동은 많이 휘저으면서 아주 신속히 진행시켜야 하며, 혼합물 내의 온도를 결정이 형성될 때까지 낮춘다.

버터는 유지방(버터 지방)을 농축시킨 것이다. 대부분의 버터는 80% 이상의 지방, 16% 이하의 수분, 약 2%의 소금, 1%의 우유 응고물로 되어 있다. 이것은 지방과 물이 안정하게 유화된 상태이나 지방이 녹으면 안정성이 깨지고 수분이 제거된다.

지방은 주로 트리글리세리드로 구성되어 있다.

제조과정은 지방입자의 물리적 특성을 중심으로 이루어진다. 크림에서 버터 지방을 얻기 위해서는 지방입자를 싸고 있는 보호막을 분리시켜야 한다. 교유기(攪乳器)에 의해 지방입자들이 불안정해지고, 균질화를 통해 지방입자막이 파괴되어 지방이 높게 농축된다.

우유 내 지방입자의 성장과 크림층 형성은 지방유화의 기본적인 특성이다. 교반과정 중 운동에 의해 작은 공기 방울들이 크림으로 들어가게 된다. 지방입자들은 공기방울의 표면에 부착되다가 버터 입자가 형성되면서 떨어져나온다. 버터밀크를 교유기에서 따라내고 버터에 적당한 수분을 함유시킨다. 그후 냉각시키고 나서 등급을 매긴다. 버터는 일정한 굳기, 윤기, 고른 품질을 지녀야 하며, 절단면의 입자가 고르고 조밀해야 한다.

또한 덩어리 전체에 걸쳐 작은 물방울이 잘 퍼져 있어야 한다. 버터의 노란색은 카로틴 성분 때문이다.

치즈 제조 공정에서 치즈는 4종류로 구분된다.

첫번째는 세균으로 숙성시키는 파르메산·로마노·사프사고 등의 초경질 치즈이고, 2번째는 세균으로 숙성시키는 경질 치즈로 구멍(eye)이 없는 브리·체더나, 구멍이 있는 스위스·그뤼예르 등이다.

3번째는 반연질 치즈로 세균에 의해 숙성되는 뮌스터, 세균과 표면 미생물에 의해 숙성되는 림버거·포르뒤살뤼, 내부 곰팡이에 의해 숙성되는 로크포르·블루·고르곤촐라·스틸턴 등이 있다. 4번째는 연질 치즈인데, 숙성시키는 벨파에스·카망베르·뇌프샤텔과 숙성시키지 않는 코티지·폿·크림·미소스트·프리모스트·프레시리코타 등이다. 치즈는 응유를 절단·가열하여 훼이를 제거한 후 압착과 숙성 과정을 통해 만든다.

이 가공은 세균이 만들어내는 효소를 통해 원하는 형태와 풍미를 만들어내는 미생물학적 과정이라고 할 수 있다. 응고는 레닛(응유효소), 젖산균(락토오스를 발효시켜 산을 생성함), 직접적인 산 등의 첨가와 이들의 혼합 첨가에 의해 일어난다. 신속한 응유 형성을 위해서는 따뜻한 곳에 몇 시간 동안 우유를 놓아두면 된다. 생성된 응유는 절단하고 중간 온도로 가열하여 훼이를 제거한다.

따뜻한 응유는 적당한 판에 채워서 압착하는데, 이것은 각 치즈의 종류를 생산해내는 곰팡이를 함유하고 있다. 어떤 종류는 신선한 상태로 판매된다(예를 들면 코티지). 숙성시키는 치즈는 일정한 온도와 습도를 유지하여 세균 효소 작용을 시켜야만 원하는 제품을 생산해낼 수 있다.

식용유지와 유지제품

식용유지 제품들은 사용목적에 따라 올리브 기름과 땅콩기름·콩기름·해바라기씨기름 같은 액상 기름과 라드·쇼트닝·버터·마가린 같은 고형지방으로 분류할 수 있다. 식용유지의 원료는 소·돼지·양 등의 동물 부산물, 지방이 많은 어류, 해양성 포유동물, 몇 가지 신선한 과일(야자와 올리브), 다양한 지방성 종자 등이다. 지방을 함유한 조직에서 이것을 얻어내는 방법은 정제법, 기계적 압착에 의한 압착법, 휘발성 용매에 의한 추출법 등 3가지가 있다. 그 가운데 정제법은 우지·라드·뼈기름·고래기름 등의 동물성 지방 생산에 널리 이용된다.

소금과 설탕의 가공

소금
소금

흡습성이 있는 식탁용 소금은 공기 중에서 온전하게 보관하기 위해 소량의 규산알루미늄나트륨·인산칼슘·규산마그네슘 등을 첨가한다. 요오드 소금에는 요오드화칼륨이 소량 들어 있다. 상업적 소금은 석염, 바닷물(바다를 낀 많은 국가들이 주로 생산), 기타 천연·인공 함수호 등에서 생산된다.

달콤한 맛을 갖는 결정체 물질인 설탕은 주로 사탕수수·사탕무·대추야자·사탕단풍 등 여러 종류의 식물즙에서 추출된다. 사탕수수에서 짜낸 설탕즙은 불순물을 제거하는 여러 단계를 거쳐 진공상태에서 찌고, 석회 첨가와 가열에 의해 중화시킨다. 혼합물은 다시 거르고, 결정화시키기 위해 농축관으로 보낸다.

설탕
설탕
사탕수수
사탕수수

백설탕은 주로 남아시아에서 자체 소비를 위해 생산하고 있으며, 제조 공정에는 아황산법과 탄화법 등 2가지가 있다.

아황산법은 짠 즙액을 가열하여 석회를 가하고 이산화황으로 포화시켜 연속 정화기로 보낸다. 정화된 즙은 원료 시럽으로 농축하고 이산화황으로 좀더 포화시킨다. 이 원료 시럽에서 '마세퀴트'라고 부르는, 시럽과 결정 설탕의 혼합물을 얻는데 이것을 원심분리시켜 백설탕을 얻는다.

탄화법에서는 즙액을 가열하여 이산화탄소와 석회를 가한다. 탄산칼슘 침전물을 걸러낸 액은 이산화탄소로 포화시키고 다시 걸러낸다. 이것을 원료 시럽으로 농축하고, 이산화황으로 한 번 더 포화시켜서 걸러내면 백설탕 마세퀴트를 얻을 수 있다.