□ 우유의 합성 소 화 기 관 혈 관 유 선 조 사 료 유 관 유 두 유 방 유 선 포 소 화 기 관 착 유 혈 관 유선세포 유 선 조 사 료 유 관 유 두 합 성 유 성 분 ※ 우유는 젖소의 생체에서 분비되는 체액으로 각종 효소가 함유된 단백질 등이 존재한다.

□ 우유의 생리적 기능과 식품적 가치 생리적 기능  영양 공급의 기능 - 우유단백질, 지방, 유당, 무기질, 비타민 (다양한 영양물질)  기호적인 기능 - 색, 맛, 향기 등으로 즐겁게 섭취하는 식품  생체조절기능 - 완전식품으로 면역력강화, 건강회복, 질병예방, 생체리듬 조절

2) 식품적 가치  balanced nutritive food (영양성분) 90% → 소화율, 100% → 흡수율 영양소 조절 가능 및 다양한 가공제품 생산가능 생리활성물질 풍부 (기능성 펩티드, 면역성 글로불린, 알부민)  쉽게 섭취 (액상 상태) 및 취급 편리

□ 우유의 성질 ○ 우유의 단백질은 pH 4.6으로 조절하면 Casein micelle의 양,음전하량을 동일하게 하여 서로 상쇄됨으로 안정성의 파괴되어 침전하여 Casein을 분리 시킨다. 또한 단백질분해효소(κ-Casein)로 우유가 분해되면 안정성을 잃고, Ca과 결합하여 응고하면서 치즈를 제조할 수 있다. ○ 유청단백질(whey protein)은 3차구조로써 Casein을 제외한 모든 단백질을 의미하며, 종류로는 Lactoglobulin, Lactalbumin, 면역단백질, Lactoferrin(항미생물성기능 함유), serum albumin, proteose peptone, 효소 등이 있음.

○ 우유의 지질은 중성지방(triglyceride)이 95% 이상이며, 포화지방산이 63%, 불포화지방산(oleic acid 등)이 35% 존재한다.유지방구막은 emulsion 상태로 존재한다. 따라서 시중에 판매하는 우유는 균질 된 원유이다.

□ 우유의 지질 ○ 유지방구 • 유지질은 글리세라이드, 인지질, 스테롤, 지용성비타민으로 구성되어 있으며 대부분 유지방구와 유지방구막에 존재 (일부 유청 존재) ○ 지방 • 글리세롤(12.5%)과 지방산의 에스테르(85.5%)로 구성

○ 지방산 • 포화지방산(60~70%), 불포화지방산(25~35%), 다가불포화지방산(4%) ○ 유지방의 미량성분 • 인지질: 지방구의 안정성에 기여, 레시틴, 세파린 등 • 스테로이드 : 콜레스테롤이 대부분 차지 • 유리지방산 • 지질의 변화 • 유지방 변질: 유지방의 가수분해와 산화에 의해 불쾌취 발생

□ 지질 우유지질 -중성지질(triglyceride)로 구성 -지방구의 크기 0.1~10㎛이며, 수.2~4x10 9 /mL -포화지방산 : 미리스트산, 팔미트산, 스테아르산(60~70%) -불포화지방산 : 올레인산, 리놀산, 리놀레인산 -우유의 주유 지방산 분포 올레인산>팔미트산>스테아르산>미리스트산

□ 우유의 단백질 ○ 카제인(casein) ○ 유청단백질 - 총단백질의 78~85% 차지 • 20℃의 탈지유를 pH4.6으로 조정할 때 침전되는 불균일한 인단백질 - 총단백질의 78~85% 차지 • 카제인은 αs1, αs2, β, r-casein이 있고 유전적 변이체가 존재 ○ 유청단백질 • 탈지유를 20℃, ph4.6으로 했을 때 침전되는 카제인을 제거한 유청 또는 훼이(Whey)에 함유되어 있는 가용성 단백질 - 총단백질의 19.3% • β-lactoglobulin, α-lactoglobulin, 혈청 알부민, immunoglobulin

□ 단백질 ○ 유청단백질 - 탈지유 pH 4.6 조정하면 curd 형성 - 상등액 유청단백질 curd는 카세인이다. - 카세인 : αs1, αs2 – 카세인으로 구성되며 : 카세인이 풍부 ○ 유청단백질 ① α -Lactoalbumin : 유당을 합성하는 효소 ② 혈청 albumin : 혈액에서 우유로 이행하는 단백질 유방염유, 이상유의 경우 증가 ③ 면역단백질(immunoglobulin) : 항체단백질분자구조 Ig G, Ig A, Ig m (초유)

□ 우유의 탄수화물 • 우유의 탄수화물은 유당(대부분), glocose, galactose, oligosacarides • 유당은 우유 및 유제품, 발효유제품의 품질에 밀접한 관계, 설탕의 1/5수준 • 유당은 이당류(1분자의 glucose+1분자의 galatose)

□ 탄수화물 • 우유의 전고형분 38~39% 차지 • 젖당(유당.Lactose) : 99.8%, 포도당, galactose, 올리고당 • 젖당 → 유산균 발육이용(장내), 유해균 억제(정장작용) 칼슘의 흡수촉진

□ 우유의 무기질 ○ 무기질의 기능 ○ 칼슘(Ca) • 우유에는 0.7%의 무기질 함유 • 소량으로 존재하지만 영양상 필수적인 기능 담당 - 우유단백질의 상태와 안정성에 영향(염류평형) ○ 칼슘(Ca) • 뼈와 치아조직 형성, 혈액의 응고, 근육의 수축 및 신경자극의 전달

○ 유황(S), 아연(Zn), 망간(Mn),코발트(Co), 불소(F) ○ 나트륨(Na), 칼륨(K), 염소(Cl) • 양이온과 음이온 상태로 유청중에 존재 ○ 인(P) • 무기인, 인지질, 유기인산 에스테르로 존재,온도, 산도, 농도 등 영향 받음 ○ 구리(Cu),철(Fe) • 지방산의 산화촉진 ○ 유황(S), 아연(Zn), 망간(Mn),코발트(Co), 불소(F)

□ 무기물 • 칼슘, 인이 주요 급원 • 주요성분 : 나트륨, 칼슘, 염소, 마그네슘, 인 • 미량성분 : 철, 아연, 구리, 요오드 철/ 구리 → 유지방의 산화를 촉매 불쾌취의 원인

□ 우유의 비타민 ○ 지용성 비타민 • 비타민A - 유지방과 결합되어 존재, 카로틴과 지방구 표면에 많이 함유 - 초유에 10~30배 비타민 함유 • 비타민D - 칼슘의 흡수력을 촉진하는 기능 - 여름철 우유가 겨울철보다 4~5배 비타민D 함량이 높다(자외선)

- 소의 발정기에 함량 증가, 초유> 정상유 4~5배 - 지방의 산화를 방지 • 비타민K • 비타민E(토코페롤) - 소의 발정기에 함량 증가, 초유> 정상유 4~5배 - 지방의 산화를 방지 • 비타민K - 혈액응고 및 항세균, 항곰팡이 작용, 극히 소량

○ 수용성비타민(B, C) - 알데히드 전이 조효소, 신경장애, 각기병 유발 - 광선에 안정하지만 열에 쉽게 파괴 - 산화 환원 조효소, 구강염, 성장부진, 열에 안정적이나 광선에 파괴 • 비타민B6 - 아미노기 전달 조효소, 피부병, 신경장애

• 니코틴산 : 산화 환원조효소, 조직호흡에 중요한 역할 • 판토텐산 : Acyl 전달조효소, 대사장애 • 바오틴 : Carboxl 기 전달조효소 • 비타민b12 : 수소 전이조효소, 빈혈 • 엽산류 • 비타민C : 광선에 의해 산화, 가열에 의해 파괴

□ 비타민 • 수용성 ( B, B2, B6, B12, C, 니코틴산, 판토텐산) • 지용성 ( A, D, E, K )

□ 우유의 효소 ○ 산화환원효소 • Peroxidase(퍼옥시다제) : 물질의 산화를 촉진하는 효소 • Catalase(카타라제) : 초유와 유방염유에 많음, 백혈구 수와 정비례 관계 • Xanthin oxidase (크산틴옥시다제) : 모유와 우유의 식별에 이용

○ 가수분해효소 • Lipase(리파제) : 지방을 글리세롤과 지방산으로 가수분해 • Phosphadase(포스타다제) - 인산 에스테르 및 폴리인산의 가수분해를 촉진하는 효소 • Protease(프로티아제) : 단백질의 펩타이드 결합을 가수분해 • Amylase(아밀라제) • Lysozyme(라이소자임) - 항균성, 조직의 감염을 막는 작용

□ 효소 열처리 가수분해효소 효소의 불활성화 산화환원효소 전이효소 ① 지방 지방산(치즈숙성) ① 지방 지방산(치즈숙성) ② 모유/ 우유 판정(크산틴옥시다아제,Xanthin oxidase) ③ 초유, 유방염유 검출지표의 효소 (카탈라아제) : 백혈구수비례④ 우유의 세균오염도 검정(reductase) 70℃ 30분 (불활성화) ⑤ 다중인산염을 가수분해효소 (phosphatase: 인산가수분해효소) 리파아제(63℃ 30분 불활성화)

□ 우유의 이화학적 특성 물리적 특성(Physical properties) 가. pH와 산도 산도는 lactic acid (유산)의 비율로 결정 (0.4~0.18%) 산도 관여 성분 : 카제인, 알부민, 유당, 구연산, 이산화탄소 ( pH가 높아지면 산도는 낮아지는 경향) ※ 산도가 높아졌을 경우 우유의 물리적 성질이 불안정해지며 품질의 결함이 쉽게 올 수 있다.

나. 우유의 비중 다. 우유의 점도(Viscocisty) 비중은 15℃에서 1.028~1.035로써 이는 우유 성분 중 지방분과 무지유 고형분의 함량비율을 나타냄 ※ 우유중의 수분이 함량 관계를 예측함 다. 우유의 점도(Viscocisty) 점도는 우유의 지방분과 단백질 등에 영향을 받음 온도가 낮아지면 점도가 커짐

라. 우유의 빙점(freezing point) 빙점은 -0.54℃로써 물보다 낮다(염류, 당류함유) ※ 원유의 가수여부를 판정하는 기초 마. 비등점(boiling point) 1기압하에서 100.55℃에서 끓음(고형분 존재) 바. 우유의 색채 및 크림층 형성 담백색(carotene, xanthophyll), 황록색을 띄며 원유의 경우(1~10㎛)에서 균질유(0.1~3㎛정도)이다.

2. 화학적 특성 (Chemical properties) 가. 가열에 의한 변화(갈변화 현상) 가열 우유의 아미노산, 당류 갈변화 (maillard reaction, caramelization) 나. 산에 의한 변화(응집현상) Casein micell은 pH 4.6 에서 등전점을 나타내며 Ca++ 이 유리되면서 수화성을 잃어 침전한다.(Casein)

다. 효소에 의한 변화 라. 염류에 의한 변화 (중화, 탈수, 응고, 침전) Lipase → 지방의 분해 Protease → 단백질 분해 Lactase → 유당분해 라. 염류에 의한 변화 (중화, 탈수, 응고, 침전)