CN102227168B - 脱盐乳的制造方法、脱盐乳 - Google Patents

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Abstract

本发明提供能够在抑制2价矿物质减少的同时进一步减少1价矿物质的脱盐乳的制造方法、通过所述方法制造的脱盐乳、由所述脱盐乳制造奶酪和乳清的方法、通过所述方法制造的奶酪和乳清。根据本发明，通过将原料乳液在氯型阴离子交换树脂中通液、然后利用膜分离法除去原料乳液所含的1价矿物质，从而能够获得1价矿物质进一步减少的脱盐乳。另外，对所得脱盐乳进行加热产生凝乳后，对凝乳和所述凝乳以外的液体进行固液分离，从而能够制造奶酪和乳清。

Description

脱盐乳的制造方法、脱盐乳
技术领域
本发明涉及脱盐乳的制造方法，通过所述制造方法制造的脱盐乳，乳酪与乳清的制造方法，通过所述制造方法制造的乳酪和乳清。
本申请要求2009年3月30日在日本申请的日本特愿2009-081424号的优先权，并将其内容援引于此。
背景技术
牛奶等乳中含有丰富的钙等矿物质、优质的蛋白质，是优异的营养食品。因而，除了用于直接饮用之外，不仅作为酸奶或乳酪等所谓乳制品的原料，还作为面包或烘焙点心的风味改良剂、饮料的原料或者婴儿用配方奶粉等各种加工食品的原材料而被广泛利用。
乳除了含有钙之外还含有镁。如“日本人の食事摂取基準(2005年版)”所示的摄取标准那样，钙和镁是各国摄取标准中所规定的重要营养元素。另外，钙和镁在作为营养机能食品而可声明的营养成分中也有所规定，通过满足一定的必要条件，从而能够声明钙或镁的机能。
如此，钙和镁在营养上的重要性被广泛认识，钙·镁强化食品、保健品大范围流通，而另一方面，在“平成17年国民健康·栄養調查結果”中已经表明，对于食物摄取标准的充足率不足。
以此事实为背景，期待由乳制造的乳制品等成为钙和镁的优质供给源。
另一方面，乳中还含有钠和钾等矿物质。有时期待它们的含量少，提出了很多乳的脱盐处理方法。
以此事实为背景，对于从乳中除去矿物质的脱盐处理而言，有时还期待在不减少营养价值高的2价矿物质(钙、镁)的情况下将1价矿物质(钠、钾)除去。
以往，作为脱盐处理，实施了离子交换法、纳米过滤法或电渗析法等，例如专利文献1中记载了通过使用了阳离子交换树脂的离子交换法(软化处理)将原料乳液中的2价矿物质的阳离子交换成1价矿物质的阳离子。另外，专利文献2中也记载了使用阳离子交换树脂的方法。
然而，如专利文献1所记载的那样，当利用阳离子交换树脂进行软化处理时，营养价值高的2价矿物质被置换成1价矿物质。
另外，对于专利文献2所记载的技术，通过离子交换树脂不仅除去1价矿物质，还除去2价矿物质。而且，此时，2价矿物质的除去更为优先地进行。
另一方面，专利文献3中记载了在脱盐处理中使用纳米过滤膜(NF膜)的方法。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2001-275562号公报
专利文献2：日本国专利第2623342号公报
专利文献3：日本特开平8-266221号公报
发明内容
发明要解决的问题
根据上述专利文献3所记载的技术，由于钠离子和钾离子可以透过纳米过滤膜，但钙离子和镁离子基本无法透过，因而可以选择性地减少1价矿物质。
然而，对于专利文献3所记载的技术，由于是以纳米过滤膜为中心的脱盐处理，因而脱盐效率并不充分，另外，无法仅通过对所制造的脱盐乳进行加热处理来制造乳酪或乳清。
本发明鉴于上述事实而进行，其目的在于，提供能够在抑制2价矿物质减少的同时进一步减少1价矿物质的脱盐乳的制造方法、通过所述方法制造的脱盐乳、由所述脱盐乳制造乳酪和乳清的方法、通过所述方法制造的乳酪和乳清。
用于解决问题的方案
本发明的脱盐乳的制造方法的特征在于，其具有将原料乳液在氯型阴离子交换树脂中通液、然后利用膜分离法除去所述原料乳液所含的1价矿物质的脱盐处理工序。
所述膜分离法优选为纳米过滤法。
所述原料乳液优选为含有从全脂乳中除去至少一部分脂肪后的乳。此时，在所述脱盐处理工序之后还可具有混合脂肪的工序。
本发明的脱盐乳的特征在于，通过所述制造方法而制造。
本发明的乳酪和乳清的制造方法的特征在于，其具备以下工序：将原料乳液在氯型阴离子交换树脂中通液，然后利用膜分离法除去所述原料乳液所含的1价矿物质的脱盐处理工序；对通过所述脱盐处理工序获得的脱盐乳进行加热而产生凝乳的加热工序；对所述凝乳和所述凝乳以外的液体进行固液分离的固液分离工序。
本发明的乳酪的特征在于，通过所述制造方法而制造。
本发明的乳清的特征在于，通过所述制造方法而制造。
即，本发明涉及以下内容。
(1)一种制造脱盐乳的方法，其包括：将原料乳在氯型阴离子交换树脂中通液从而进行阴离子交换；和利用膜分离法从阴离子交换后的所述原料乳中除去1价矿物质。
(2)根据(1)所述的方法，其中，所述膜分离法为纳米过滤法。
(3)根据(1)或(2)所述的方法，其中，所述原料乳为从全脂乳中除去至少一部分脂肪后的乳。
(4)根据(3)所述的方法，其进一步包括在所述脱盐乳中混合脂肪。
(5)一种脱盐乳，其是通过(1)～(4)中任一项所述的方法制造的脱盐乳，其中，相对于每100g固形分，分别含有26mmol以上的钙、2mmol以上的镁、4.5mmol以下的钠、10.5mmol以下的钾和3mmol以下的柠檬酸。
(6)一种制造乳酪和乳清的方法，其包括：将原料乳在氯型阴离子交换树脂中通液，从而进行阴离子交换；利用膜分离法从阴离子交换后的所述原料乳中除去1价矿物质而调制脱盐乳；对所述脱盐乳进行加热处理，使脱盐乳中产生凝乳；对所述凝乳和所述凝乳以外的液体进行固液分离处理。
(7)根据(6)所述的方法，其中，所述膜分离法为纳米过滤法。
(8)一种乳酪，其是通过(6)或(7)所述的方法制造的乳酪，其中，相对于每100g固形分，分别含有20mmol以上的钙、2mmol以上的镁、5mmol以下的钠和10.5mmol以下的钾。
(9)一种乳清，其是通过(6)或(7)所述的方法制造的乳清，其中，相对于每100g固形分，分别含有1.5mmol以上的钙、1mmol以上的镁、10mmol以下的钠和20mmol以下的钾。
发明的效果
根据本发明，可以提供能够在抑制2价矿物质减少的同时进一步减少1价矿物质的脱盐乳的制造方法、通过所述方法制造的脱盐乳、由所述脱盐乳制造乳酪和乳清的方法、通过所述方法制造的乳酪和乳清。
具体实施方式
以下详细地说明本发明。
作为本发明中使用的原料乳液，例如可优选地举出部分脱脂乳和脱脂乳等。当如此使用从全脂乳(未除去脂肪的乳)中除去至少一部分脂肪后的乳时，在后述的脱盐处理工序中，将原料乳液在氯型阴离子交换树脂中通液、然后利用膜分离法除去原料乳液所含的1价矿物质时，可以预防脂肪在氯型阴离子交换树脂、过滤膜上的附着，还不易引起过滤膜的污染，因而优选。
原料乳液可直接使用，也可通过稀释或浓缩将固形分浓度调整后再使用。作为乳，可以使用牛、山羊或羊等的乳。
另外，原料乳液还可以是通过喷雾干燥法、冷冻干燥法等粉末化的部分脱脂奶粉或者将脱脂奶粉等还原后的物质。
另外，还可使用通过常规方法进行了灭菌的物质。
作为脱盐处理工序，本发明具有将原料乳液在氯型阴离子交换树脂中通液、然后利用膜分离法除去原料乳液所含的1价矿物质的工序。
作为此处所使用的氯型阴离子交换树脂，可使用市售的氯型阴离子交换树脂，还可使用利用食盐水、氯化钾溶液或盐酸等使氯型以外的强碱性或弱碱性阴离子交换树脂变为氯型的阴离子交换树脂。
本发明中，通过将原料乳液在氯型阴离子交换树脂中通液，从而将柠檬酸等原料乳液中的阴离子交换成氯化物离子。
作为将原料乳液在氯型阴离子交换树脂中通液时的通液条件，并无特别限定，只要考虑离子交换效率和微生物增殖的抑制等进行适当决定即可。
作为优选的通液条件，例如可举出空速(space velocity，SV)为0.5～12、原料乳液的固形分浓度为4～40质量％、原料乳液的温度为2～50℃的范围。其中，对于SV而言，为能够获得在氯型阴离子交换树脂中通液后的原料乳液的目标氯化物离子浓度的范围较佳，对于固形分浓度和温度条件而言，只要调整至不会使乳糖析出、且能够将在氯型阴离子交换树脂中通液后的原料乳液的氯化物离子浓度增加至目标值的范围内即可。一般来说，SV不过分大时或者固形分浓度小时，各自的离子交换效率上升。另外，氯型阴离子交换树脂每单位交换容量的固形分的通液量越少，则离子交换的效率越高。为了抑制微生物增殖，原料乳液的温度优选为10℃以下。
另外，在氯型阴离子交换树脂中通液后的原料乳液的氯化物离子浓度(摩尔浓度)的目标值优选为与该原料乳液中所含的1价矿物质的阳离子浓度(摩尔浓度)相等的浓度，可根据目标的脱盐率或者最终脱盐乳所要求的组成进行变更。
本发明的脱盐处理工序中，如此将原料乳液在氯型阴离子交换树脂中通液，然后利用膜分离法除去原料乳液所含的1价矿物质。
作为此处采用的膜分离法，只要是对原料乳液所含的2价矿物质的阳离子的阻止率高、对1价矿物质的阳离子的透过率高的方法则无特别限定，例如优选纳米过滤法。
此处，纳米过滤法具有将在氯型阴离子交换树脂中通液后的原料乳液供至纳米过滤膜、并分离成透过纳米过滤膜的透过液和未透过纳米过滤膜的浓缩液的工序。1价矿物质的阳离子透过膜，含有在透过液中。另一方面，2价矿物质的阳离子基本不会透过膜，含有在浓缩液中。另外，还可以具有一边向如此而获得的浓缩液中加水、一边进一步利用纳米过滤膜进行过滤的渗滤(diafiltration)工序。
纳米过滤(NF)是指，以超滤(UF)与反渗透(RO)的中间区域为分级对象的膜分离法，该中间区域的分子量为几十至几千道尔顿、即换算成分子大小时为纳米范围。在无机质、糖质、氨基酸和维生素等中，分子量小、带电低的粒子透过膜。作为具体的NF膜，可以举出GE Water technologies公司制的DL、DK和HL系列、Koch Membrane System公司制的SR-3系列、DowChemical公司制的DOW-NF系列以及日东电工公司制的NTR系列等，但并非限定于这些，可以根据目的适当选择合适的膜。
作为其他优选采用的膜分离法，可使用电渗析法或透析法等公知的方法，还可组合多个方法。然而，如上所述，在能够同时进行脱盐和浓缩的方面、以及根据需要通过组合渗滤工序从而能够进行高度脱盐的方面，优选纳米过滤法。
通过如此将原料乳液在氯型阴离子交换树脂中通液、然后利用膜分离法除去原料乳液所含的1价矿物质的脱盐处理工序，与不将原料乳液在氯型阴离子交换树脂中通液而仅供至膜分离法的情况相比，可以进一步减少1价矿物质。
因而，本发明中，在脱盐处理工序中，在将原料乳液供至纳米过滤法等膜分离法之前，将原料乳液在氯型阴离子交换树脂中通液，提高原料乳液的氯化物离子浓度，然后供至膜分离法。
另外，作为提高原料乳液的氯化物离子浓度的方法，例如还大致考虑将盐酸添加至原料乳液中的方法等。然而，如果将盐酸添加至原料乳液，则原料乳液的pH可能会降低，并达到原料乳液所含的酪素的等电点(pH4.6)以下。由于原料乳液的pH为4.6附近时，酪素会发生凝集，因而不优选添加盐酸。
与此相对，在不引起这种pH降低的方面，在氯型阴离子交换树脂中通液的方法是优选的。
一直以来，在乳制品等中，氯化物离子是除去的对象。
例如，在“牛乳·乳製品(養賢堂)”的245页中记载了在乳清(whey)的脱盐中，利用阴离子交换树脂除去氯。另外，在“乳製品製造II(朝倉書店)”的353页中也记载了氯通过离子交换被除去。因而，一直以来，在使用阴离子交换树脂时并不使用氯型的阴离子交换树脂，一般使用羟基型的阴离子交换树脂。这从下述两方面得到证实：在“乳製品製造II(朝倉書店)”的353页中记载有使用氢氧化钠作为阴离子交换树脂的再生剂；之前示例过的专利文献1的第0024中所示的阴离子交换树脂全部为羟基型。
另外，一般提到“脱盐”时，例如如“化学大辞典5(共立出版社)”的644页记载的那样，认为是将氯化物离子除去的过程。
本发明中，与这种以往常识相反，通过使用氯型阴离子交换树脂，进而并非降低原料乳液中的氯化物离子浓度而是暂时提高，之后应用膜分离法，从而成功地获得大幅度减少了1价矿物质的脱盐乳。
如此在氯型阴离子交换树脂中通液后应用膜分离法的工序是全新的。
作为本发明的脱盐乳，优选为含有以下成分的脱盐乳：相对于每100g固形分，分别含有26mmol以上、更优选28mmol以上、进一步优选30mmol以上的钙；2mmol以上、更优选3mmol以上、进一步优选4mmol以上的镁；4.5mmol以下、更优选3mmol以下、进一步优选1.5mmol以下的钠；10.5mmol以下、更优选7mmol以下、进一步优选3.5mmol以下的钾；和3mmol以下、更优选1.5mmol以下、进一步优选1mmol以下的柠檬酸。
另外，所述脱盐乳的钙通常相对于每100g固形分为32mmol以下，镁通常相对于每100g固形分为5mmol以下。
另外，本发明的制造方法只要至少具有将原料乳液在氯型阴离子交换树脂中通液、然后利用膜分离法将原料乳液所含1价矿物质除去的脱盐处理工序即可。例如，还可多次重复这种脱盐处理工序，也可以在这种脱盐处理工序之前或之后，根据需要单独追加实施纳米过滤法、电渗析法或透析法等膜分离法。
另外，作为膜分离法，当采用将原料乳液供至纳米过滤膜分离为透过液和浓缩液、然后将所得浓缩液再次返回至原液罐中使其循环的循环方式(分批处理方式)的纳米过滤法时，利用氯型阴离子交换树脂的通液处理的时机可以在将浓缩液返回至原液罐之前进行，也可以在返回后进行。进而，还可采用利用双环(double loop)方式的纳米过滤法，所述双环方式一方面进行将原料乳液从原液罐中排出供至纳米过滤膜、并将所得浓缩液再次返回至原液罐的操作，另一方面，进行将原料乳液从原液罐中取出并在氯型阴离子交换树脂中通液、并将所得液体返回至原液罐的操作。
另外，本发明的脱盐乳可作为通常的液状乳用于食品原料等中，但还可根据需要进行粉末化。作为粉末化方法，可举出喷雾干燥法和冷冻干燥法等，并无特别限定，但由于该脱盐乳具有因加热而产生凝乳的性质，因而例如在采用喷雾干燥法等伴随有加热的粉末化方法时，优选在不产生凝乳的条件下进行。当采用灭菌条件等热历程较高的条件时，原料乳中凝乳变得难以产生。另外，如后所述，加热时溶液的浓度越低，则越难产生凝乳。
与以往的乳制品相比，以上说明的本发明的脱盐乳的咸味低、乳感强、风味良好，因而作为食品原材料的利用价值高。
具体而言，可制成咸味有所减少的饮料(牛奶咖啡、奶茶等)、乳制品(加工乳、乳饮料、酸奶、奶粉、婴儿用配方奶粉等)、西式糕点(布丁、奶冻、蛋糕类等)为代表的营养食品，流食、面包和点心类等各种食品原料。另外，使用本发明的脱盐乳调制的酸奶等凝胶状乳制品、布丁和奶冻等西式糕点可获得比以往品更有弹力的口感。认为原因在于，本发明的脱盐乳在加热时会形成凝胶等方面。
如此，对于嗜好性强的食品而言，可以说咸味低、可赋予乳感是很大的优点。
另外，由于本发明的脱盐乳的钠含量较低，因而还可作为低钠食品用原料使用。低钠食品作为面向肾脏病、高血压病患者的食品有用。
另外，作为原料乳液，使用含有从全脂乳中除去至少一部分脂肪的乳的原料乳液，获得脱盐乳，接着在该脱盐乳中混合作为脂肪的分离奶油，从而可以制造钠和钾的含量较以往有所减少的乳。然后，可以以该乳为起始原料制造以往公知的乳制品及其派生制品。
这里，通过合并添加选自作为脂肪的分离奶油和黄油等乳脂肪、植物性脂肪以及动物性脂肪的1种以上，从而还可制造含有钠和钾的含量较以往有所减少的乳成分的高脂肪食品和食品原料。如此获得的乳、以乳为起始原料的乳制品及其派生制品、高脂肪食品以及食品原料中钠和钾的含量较以往有所减少，即灰分减少。
另外，如上所述将原料乳液供至脱盐处理工序而获得本发明的脱盐乳，之后，通过进行对该脱盐乳加热的加热工序，从而产生凝乳。因而，在加热工序之后，通过实施对所产生的凝乳和凝乳以外的液体进行固液分离的固液分离工序，可以制造本发明的乳酪和乳清。
具体而言，固形分浓度越低、离子交换工序中的离子交换程度越低、原料乳的热历程越高，则高温下的长时间加热对于凝乳的产生来说越为必要，需要对应必要的凝乳性状选择固形分浓度、加热条件和原料乳。另外，作为固形分浓度，当脱盐乳的固形分浓度为10％～25％时，作为加热条件优选在70～90℃下保持1～5分钟等。另外，作为原料乳，优选为未灭菌乳、在称作低温工艺(Low heat)的稳定条件下进行了灭菌的乳等。
对凝乳进行压榨等获得的固形分为乳酪，从加热后的脱盐乳中分离乳酪后残留的液体为乳清。
即，本发明中，将对脱盐乳进行加热所获得的凝乳称作乳酪。将除此之外的液体称作乳清。
固液分离的具体方法并无特别限定，例如可举出使用200筛目左右过滤器的过滤法等。
根据这种方法，可以在不添加通常制造乳酪时所必需的乳酸菌、粗制凝乳酶的情况下获得乳酪。因而，还可减少使用乳酸菌、粗制凝乳酶等天然物质所导致的制品品质的不均或者使用这些物质所导致的成本。
另外，与通常的乳酪相比，如此获得的本发明的乳酪产量高、经济上有利。
本发明的乳酪可作为新鲜乳酪食用，另外还可用于食品原料等其他用途。
本发明的乳酪优选分别含有以下成分：相对于每100g固形分，含有20mmol以上、更优选26mmol以上的钙；2mmol以上、更优选5mmol以上的镁；5mmol以下、更优选3.5mmol以下的钠；10.5mmol以下、更优选7mmol以下的钾。
另外，所述乳酪的钙通常相对于每100g固形分为50mmol以下、镁通常相对于每100g固形分为8mmol以下。
另一方面，与一般的乳清相比，通过这种方法获得的本发明的乳清的钠和钾含量低，结果灰分也低，因而咸味淡。因此，可以用于与一般乳清相同的用途，而不必进行一般乳清所必需的脱盐处理。
例如，作为母乳的代替物，以往制造了在原料中使用乳清的婴儿用配方奶粉、即奶粉。一般的乳清由于矿物质含量高于母乳，因而使用以往的乳清作为奶粉的原料时，多进行脱盐处理后再使用。但是，本发明的乳清可以不进行脱盐处理而直接作为奶粉的原料。
本发明的乳清优选分别含有以下成分：相对于每100g固形分，含有1.5mmol以上、更优选2.5mmol以上的钙；1mmol以上、更优选1.5mmol以上的镁；10mmol以下、更优选5mmol以下的钠；20mmol以下、更优选10mmol以下的钾。
另外，所述乳清的钙通常相对于每100g固形分为15mmol以下、镁通常相对于每100g固形分为6mmol以下。
实施例
以下举出实施例对本发明具体地进行说明。
另外，各例中，“％”意味着“质量％”。
[实施例1]
使用8kg脱脂奶粉(森永脱脂奶粉(low heat)；组成比：蛋白质36.6％、脂质0.7％、碳水化合物51.2％、灰分7.9％、水分3.6％；矿物质含量(每100g奶粉)：钠17.6mmol、钾41.2mmol、钙31.2mmol、镁4.8mmol、柠檬酸9.4mmol)作为原料乳，将其溶解于92kg水中，冷却至约10℃，制成原料乳液。
在通入食盐水后进行水洗而制成的6L氯型的强碱性阴离子交换树脂(AmberliteIRA402BL)中，将该溶液(原料乳液)以SV6通液，从而获得离子交换液。
如下，对该溶液应用纳米过滤法。
即，一边将该溶液保持于10℃以下，一边供至纳米过滤膜(DL3840C-30D：GE Water Technologies公司制)，通过将透过液排出至体系外、将浓缩液返回至原液罐的循环方式将其浓缩至2倍。之后，使用相同的纳米过滤膜利用浓缩液的2.5倍量的去离子水进行渗滤工序。之后，进一步使用相同的纳米过滤膜将原液罐内的固形分浓度提高至25％，获得23kg脱盐脱脂浓缩乳(脱盐乳)。
使用Niro公司制干燥机在吹入热风温度160℃、排风温度82℃的条件下对该脱盐乳中的16kg进行喷雾干燥，获得3.5kg脱盐脱脂奶粉。
对该脱盐脱脂奶粉进行成分分析，如综合于表1所示，所述脱盐脱脂奶粉中的组成比为蛋白质37.4％、脂质0.8％、碳水化合物54.0％、灰分4.1％、水分3.7％。另外，矿物质含量为每100g奶粉中钠1.4mmol、钾2.6mmol、钙29.7mmol、镁4.2mmol、柠檬酸0.9mmol。
另外，成分分析如下进行。
蛋白质：微量凯氏定氮法(micro-Kjeldahl method)
脂质：罗斯-高特里布法(Roese Gottlieb method)
碳水化合物：减去法
灰分：在550℃下加热，测定残留物质量
水分：干燥减量法
钠、钾、钙、镁：ICP法
柠檬酸：HPLC法
[比较例1]
用92kg水溶解与实施例1中所用相同的脱脂奶粉8kg，获得原料乳液，不将该原料乳液在氯型阴离子交换树脂中通液而是供至纳米过滤法，除此之外，与实施例1同样地操作，获得将固形分浓度提高至25％的脱盐脱脂浓缩乳(脱盐乳)24kg。
与实施例1同样地对该脱盐乳中的15kg进行喷雾干燥，获得3.4kg脱盐脱脂奶粉。与实施例1同样地进行该脱盐脱脂奶粉的成分分析，如综合于表1所示，所述脱盐脱脂奶粉中的组成比为蛋白质36.9％、脂质0.8％、碳水化合物52.3％、灰分6.0％、水分4.0％。另外，矿物质含量为每100g奶粉中钠7.2mmol、钾14.2mmol、钙30.2mmol、镁4.4mmol、柠檬酸8.0mmol。
[表1]
Figure BPA00001378353200141
如表1所示，无论是否应用相同的纳米过滤法，经由了事先在氯型阴离子交换树脂中通液使原料乳液的氯化物离子浓度增加的工序的实施例1的脱盐乳，与比较例1的脱盐乳相比，其2价矿物质含量为同等程度，但1价矿物质含量大幅度降低。
[试验例1]
对于实施例1制造的脱盐乳和比较例1制造的脱盐乳实施风味检查。具体而言，分别调制10％的水溶液，由经培训的21名评委对味道偏好、咸味的强度和乳感的强度进行评价。
其结果如表2所示，与比较例1相比，实施例1的脱盐乳具有统计学上的显著性差异(significant difference)，味道良好、咸味弱、乳感强。
[表2]
Figure BPA00001378353200142
Figure BPA00001378353200151
*利用Wilcoxon的符号秩和检验
[实施例2]
将与实施例1中所用相同的脱脂奶粉8kg溶解于92kg水中，冷却至约10℃，调制与实施例1同样的原料乳液。
接着，一边将该原料乳液保持于10℃以下，一边在通入食盐水后进行水洗而制成的6L氯型的强碱性阴离子交换树脂(AmberliteIRA402BL)中将原料乳液以SV6通液，获得离子交换液。
如下，对该溶液应用纳米过滤法。
即，一边将该溶液保持于10℃以下，一边供至纳米过滤膜(DL4040C Osmonics公司制)，通过将透过液排出至体系外、将浓缩液返回至原液罐的循环方式将其浓缩至3倍。之后，使用相同的纳米过滤膜，利用浓缩液的2倍量的去离子水进行渗滤工序，获得22.6kg脱盐脱脂乳(脱盐乳)。
通过冷冻干燥将该脱盐乳粉末化，获得5.1kg脱盐脱脂奶粉。与实施例1同样地进行该脱盐脱脂奶粉的成分分析，如综合于表3所示，所述脱盐脱脂奶粉中的组成比为蛋白质37.6％、脂质0.8％、碳水化合物54.3％、灰分3.7％、水分3.6％。另外，矿物质含量为每100g奶粉中钠1.6mmol、钾3.7mmol、钙30.2mmol、镁4.7mmol、柠檬酸0.8mmol。
[比较例2]
用92kg水溶解8kg脱脂奶粉，获得原料乳液，不将该原料乳液在氯型阴离子交换树脂中通液而是供至纳米过滤法，除此之外，与实施例2同样地操作，获得26.5kg脱盐脱脂乳(脱盐乳)。
与实施例2同样地对该脱盐乳进行冷冻干燥，获得5.9kg脱盐脱脂奶粉。与实施例1同样地进行该脱盐脱脂奶粉的成分分析，如综合于表3所示，所述脱盐脱脂奶粉中的组成比为蛋白质37.5％、脂质0.7％、碳水化合物52.0％、灰分5.9％、水分3.9％。另外，矿物质含量为每100g奶粉中钠6.9mmol、钾16.7mmol、钙28.9mmol、镁4.5mmol、柠檬酸8.9mmol。
[表3]
Figure BPA00001378353200161
如表3所示，无论是否应用相同的纳米过滤法，经由了事先在氯型阴离子交换树脂中通液使原料乳液的氯化物离子浓度增加的工序的实施例2的脱盐乳，与比较例2的脱盐乳相比，其2价矿物质含量为同等程度，但1价矿物质含量大幅度降低。
[试验例2]
与试验例1同样，对实施例2制造的脱盐乳和比较例2制造的脱盐乳实施风味检查。
其结果如表4所示，与比较例2相比，实施例2的脱盐乳具有统计学上的显著性差异，味道良好、咸味弱、乳感强。
[表4]
Figure BPA00001378353200171
*利用Wilcoxon的符号秩和检验
[实施例3]
将与实施例1中所用相同的脱脂奶粉8kg溶解于92kg水中，冷却至约10℃，调制与实施例1同样的原料乳液。
接着，将该原料乳液保持于10℃以下并将其供至纳米过滤膜(DL3840C-30D：GE Water Technologies公司制)，通过将透过液排出至体系外、将浓缩液返回至原液罐的循环方式将其浓缩至2倍。之后，用去离子水进行稀释，使固形分浓度达到7％。
接着，在通入食盐水后进行水洗而制成的4L氯型的强碱性阴离子交换树脂(AmberliteIRA402BL)中，将该溶液以SV8通液，获得离子交换液。
将该溶液保持于10℃以下并将其供至与先前使用相同的纳米过滤膜，进行2倍浓缩。之后，使用相同的纳米过滤膜利用浓缩液的1.5倍量的去离子水进行渗滤工序。如此获得46.2kg脱盐脱脂乳(脱盐乳)。
通过冷冻干燥将该脱盐乳粉末化，获得6.0kg脱盐脱脂奶粉。与实施例1同样地进行该脱盐脱脂奶粉的成分分析，如综合于表5所示，所述脱盐脱脂奶粉中的组成比为蛋白质36.9％、脂质0.8％、碳水化合物54.4％、灰分4.3％、水分3.6％。另外，矿物质含量为每100g奶粉中钠2.9mmol、钾6.7mmol、钙28.1mmol、镁4.3mmol、柠檬酸1.3mmol。
[表5]
  原料乳液中使用的脱脂奶粉的组成   实施例3
  水分(％)   3.6   3.6
  钠(mmol/100g)   17.6   2.9
  钾(mmol/100g)   41.2   6.7
  钙(mmol/100g)   31.2   28.1
  镁(mmol/100g)   4.8   4.3
  钠+钾(mmol/100g)   58.8   9.6
  钙+镁(mmol/100g)   36.0   32.4
  柠檬酸(mmol/100g)   9.4   1.3
[试验例3]
与试验例1同样，对实施例3制造的脱盐乳和市售的脱脂奶粉(森永乳业公司制)实施风味检查。
其结果如表6所示，与比较例2相比，实施例2的脱盐乳具有统计学上的显著性差异，味道良好、咸味弱、乳感强。
[表6]
Figure BPA00001378353200181
*利用Wilcoxon的符号秩和检验
[实施例4]
将实施例1制造的脱盐脱脂奶粉1kg溶解于10kg水中后，混合另外准备的脂肪含量48％的分离奶油0.9kg，制成乳饮料。混合后的组成比为蛋白质3.4％、脂质3.6％、碳水化合物5.2％、灰分0.4％、水分87.4％。另外，矿物质含量为每100g乳饮料中钠0.2mmol、钾0.4mmol、钙2.7mmol、镁0.4mmol。
该乳饮料与通常的牛奶相比，咸味少、甜味强、乳感提高。
[实施例5]
在80℃下对实施例1制造的4kg脱盐脱脂乳加热1分钟时，产生了凝乳。收集该凝乳，利用200筛目的树脂制过滤器进行捕集，可获得1.9kg乳酪。
该乳酪咸味少、弹力和乳感优异，口感类似于莫扎里拉(mozzarella)乳酪，味道优异。
利用常规方法将该乳酪的一部分冷冻干燥并进行粉碎，进行该粉碎物的成分分析，乳酪中的组成比为蛋白质56.9％、脂质0.7％、碳水化合物35.0％、灰分6.0％、水分1.4％。矿物质含量为每100g粉碎物中钠1.1mmol、钾1.9mmol、钙48.2mmol、镁5.8mmol。
另一方面，从加热后的脱盐脱脂乳中将乳酪进行固液分离后残留的液体为2.1kg，稍有白浊，具有所谓乳清的风味，但咸味少、甜味增加。其固形分浓度为9.9％。
利用常规方法将该液体的一部分冷冻干燥并进行粉碎，进行该粉碎物的成分分析，如综合于表7所示，所述液体中的每单位固形分的组成比为蛋白质5.3％、脂质0.8％、碳水化合物92.8％、灰分1.1％。另外，矿物质含量为每100g粉碎物中钠2.9mmol、钾4.1mmol、钙3.4mmol、镁2.0mmol。
[表7]
 实施例5的乳清   市售的奶酪乳清   母乳
  钠(mmol/100g固形分)  2.9   24.1   5.4
  钾(mmol/100g固形分)  4.1   65.6   10.2
  钙(mmol/100g固形分)  3.4   11.7   5.6
  镁(mmol/100g固形分)  2.0   4.6   1.0
  灰分(％)  1.1   7.6   1.7
如表7所示，实施例5获得的乳清与一般的乳酪乳清相比，特别是1价矿物质的含量大幅度减少，由此灰分的量也减少，作为奶粉的原料极为有用。
另外，表7还记载了将对母乳本身进行成分分析得到的值用作参考。表7的值全部用每单位固形分的值进行表示。
另外，使用实施例5获得的乳清的粉末(乳清粉)和市售乳酪乳清粉(Fonterra公司制)，分别调制10％的水溶液，由经培训的21名评委对味道偏好、咸味的强度进行评价。
[表8]
Figure BPA00001378353200201
*利用Wilcoxon的符号秩和检验
其结果如表8所示，与市售乳酪乳清粉相比，实施例5的乳清的粉末味道良好、咸味弱。
[实施例6]
将4kg脱脂奶粉(森永脱脂奶粉(low heat)；组成比：蛋白质36.6％、脂质0.7％、碳水化合物51.2％、灰分7.9％、水分3.6％；矿物质含量(每100g奶粉)：钠17.6mmol、钾41.2mmol、钙31.2mmol、镁4.8mmol、柠檬酸9.4mmol)溶解于29kg水中，冷却至约10℃。
在1.8L(通液固形倍率2.2倍)制成氯型的强阴离子性离子交换树脂(AmberliteIRA402BL)中，将该溶液以SV6通液，获得离子交换液。一边将该溶液保持于10℃以下，一边通过纳米过滤膜(DL3840-30D：GE Water Technologies公司制)，通过将透过液排出至体系外、将浓缩液返回至原液罐的循环方式将其浓缩至1.5倍后，利用浓缩液的2.5倍等量的去离子水进行渗滤(透析过滤)，获得22kg脱盐脱脂浓缩乳。通过冷冻干燥将该脱盐脱脂乳粉末化，获得2.9kg脱盐脱脂奶粉(组成比：蛋白质37.2％、脂质0.9％、碳水化合物54.5％、灰分4.2％、水分3.2％；矿物质含量(每100g奶粉)：钠4.2mmol、钾9.3mmol、钙30.2mmol、镁4.5mmol、柠檬酸2.5mmol)。
[实施例7]
在实施例1制造的400g脱盐脱脂奶粉中混合100g市售脱脂奶粉(森永乳业公司制)，获得500g混合粉。对该奶粉进行分析，其组成比为蛋白质37.2％、脂质0.8％、碳水化合物53.4％、灰分4.9％、水分3.7％。另外，矿物质含量为每100g奶粉中钠4.3mmol、钾10.0mmol、钙30.0mmol、镁4.3mmol、柠檬酸2.9mmol。
[实施例8]
在实施例1制造的50g脱盐脱脂奶粉中添加200g水进行溶解。用20g水溶解5.9g柠檬酸三钠盐二水合物晶体，制作20重量％溶液。在250g脱盐脱脂乳中添加0.25g柠檬酸三钠溶液。对该溶液进行分析，溶液中的组成比为蛋白质7.8％、脂质0.2％、碳水化合物11.2％、灰分0.9％、水分79.9％。另外，矿物质含量为每100g溶液中钠0.5mmol、钾0.5mmol、钙6.2mmol、镁0.9mmol、柠檬酸0.3mmol。
[试验例4]
分别取10g实施例2、实施例3、实施例6和实施例7所示的脱盐脱脂奶粉，向其中分别添加40g离子交换水，制作固形分浓度约20％的溶液。实施例8的溶液直接使用。分别取各溶液10mL至试验管中，将试验管浸渍于沸水浴中加热至液体温度90℃，在所有的试验管内均产生凝乳。收集该凝乳，用200筛目的树脂制过滤器捕集，可获得乳酪。
[实施例9]
将6kg脱脂奶粉(森永脱脂奶粉(low heat)；组成比：蛋白质35.5％、脂质0.8％、碳水化合物51.9％、灰分7.9％、水分3.9％；矿物质含量(每100g奶粉)：钠18.2mmol、钾44.2mmol、钙31.4mmol、镁4.7mmol、柠檬酸10.4mmol)溶解于44kg水中，冷却至约10℃。
在7.8L制成氯型的强阴离子性离子交换树脂(AmberliteIRA402BL)中，将该溶液以SV6通液，获得离子交换液。一边将该溶液保持于10℃以下，一边通过纳米过滤膜(DL3840-30D：GE Water Technologies公司制)，并利用浓缩液的2.5倍等量的去离子水进行渗滤(透析过滤)。之后，通过将透过液排出至体系外、将浓缩液返回至原液罐的循环方式将其浓缩至1.6倍后，获得20.0kg脱盐脱脂浓缩乳。通过冷冻干燥将5kg该脱盐脱脂乳粉末化，获得0.9kg脱盐脱脂奶粉(组成比：蛋白质37.4％、脂质0.9％、碳水化合物54.9％、灰分4.5％、水分2.3％；矿物质含量(每100g奶粉)：钠2.8mmol、钾7.1mmol、钙28.2mmol、镁3.6mmol、柠檬酸0.7mmol)。
产业上的可利用性
本发明可提供在抑制2价矿物质减少的同时进一步减少了1价矿物质的脱盐乳，因而本发明在食品领域中有用。

Claims (5)

1.一种制造脱盐乳的方法，其包括： 
将原料乳的固形分浓度调整到4～40质量%， 
将调整后的原料乳在氯型阴离子交换树脂中通液，从而进行阴离子交换，将原料乳的氯化物离子浓度提高到与该原料乳中所含的1价矿物质的阳离子浓度相等的浓度；和
利用纳米过滤法从阴离子交换后的所述原料乳中除去1价矿物质， 
相对于每100g所述脱盐乳的固形分，含有26mmol以上的钙、2mmol以上的镁、4.5mmol以下的钠、10.5mmol以下的钾和3mmol以下的柠檬酸。 
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述原料乳为从全脂乳中除去至少一部分脂肪后的乳。 
3.根据权利要求2所述的方法，其进一步包括在所述脱盐乳中混合脂肪。 
4.一种制造乳酪的方法，其包括： 
将原料乳的固形分浓度调整到4～40质量%， 
将调整后的原料乳在氯型阴离子交换树脂中通液，从而进行阴离子交换，将原料乳的氯化物离子浓度提高到与该原料乳中所含的1价矿物质的阳离子浓度相等的浓度； 
利用纳米过滤法从阴离子交换后的所述原料乳中除去1价矿物质从而调制脱盐乳； 
对所述脱盐乳进行加热处理，使脱盐乳中产生凝乳； 
对所述凝乳和所述凝乳以外的液体进行固液分离处理，回收凝乳；和 
对凝乳进行压榨获得乳酪， 
相对于每100g所述乳酪的固形分，含有20mmol以上的钙、2mmol以上的镁、5mmol以下的钠和10.5mmol以下的钾。 
5.一种制造乳清的方法，其包括： 
将原料乳的固形分浓度调整到4～40质量%， 
将调整后的原料乳在氯型阴离子交换树脂中通液，从而进行阴离子交换，将原料乳的氯化物离子浓度提高到与该原料乳中所含的1价矿物质的阳离子浓度相等的浓度； 
利用纳米过滤法从阴离子交换后的所述原料乳中除去1价矿物质从而调制脱盐乳； 
对所述脱盐乳进行加热处理，使脱盐乳中产生凝乳；和 
对所述凝乳和所述凝乳以外的液体进行固液分离处理，回收凝乳以外的液体，获得乳清， 
相对于每100g所述乳清的固形分，含有1.5mmol以上的钙、1mmol以上的镁、10mmol以下的钠和20mmol以下的钾。 
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