JP2001136950A

JP2001136950A - 乳製品の製造方法

Info

Publication number: JP2001136950A
Application number: JP32519199A
Authority: JP
Inventors: Mitsuo Nagai; 光男永井; Tetsuo Shinomiya; 哲夫四宮; Osamu Moriyama; 修森山; Yoshinori Tokugawa; 善範徳川
Original assignee: Japan Steel Works Ltd
Current assignee: Japan Steel Works Ltd
Priority date: 1999-11-16
Filing date: 1999-11-16
Publication date: 2001-05-22

Abstract

(57)【要約】【課題】従来の乳製品とは全く異なる食感があり、小
児の嗜好性も満たし、また遠隔輸送にも適し腐敗の問題
もない、乳製品の製造方法を提供する。【解決手段】脱脂粉乳、調製粉乳または全脂粉乳を５
０％以上含む乳原料に水を添加して造粒し、次いで含水
率が１０〜１５％になるように調整したペレットを発泡
装置（１）のシリンダバレル（２）に供給し、そして、
発泡装置（１）のスクリュ（１０）を回転駆動して、ペ
レットをシリンダバレル（２）の先方へ送る過程で加熱
・混練して、シリンダバレルの先方の計量室（３）に水
の飽和蒸気圧よりも高い圧力で可塑化物として蓄積し、
次いで、蓄積した可塑化物をスクリュ（１０）を軸方向
に駆動して押出ノズル（４）から高圧・高速で大気中に
射出して乳スナックを得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シリンダバレルと
スクリュとからなる発泡装置のシリンダバレルに、脱脂
粉乳、調製粉乳または全脂粉乳を５０％以上含む乳原
料、またはこれらの中の２種あるいは３種から選ばれる
混合物を５０％以上含む乳原料と、水とを直接供給し、
あるはペレット化して供給し、そして加熱・混練し、次
いで発泡装置のノズルから大気中に押し出して乳スナッ
クを得る、乳製品の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】牛、馬、山羊等の乳類は、栄養価の高い
食品として、あらゆる国で様々な方法で摂取されてい
る。例えば、直接飲用することも行われているし、ヨー
グルト、チーズのような発酵食品としても利用もされて
いる。さらには、乳類を主原料としたキャンディ、飴等
の菓子類も市販され、またケーキ、各種の料理にも乳類
が添加使用され、これらを食することにより間接的にも
摂取されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、乳類
は、従来から色々な方法で摂取はされてはいるが、嗜好
性、生活スタイルの違い、手軽さ等から見ると、改良の
余地も認められる。すなわち、乳類は特殊のビタミン以
外はほとんどの栄養素を含んでいるといわれ、そのため
にも発育期の小児には大切な栄養源であるが、従来の乳
類あるいは乳製品は、小児の食品嗜好を必ずしも満足さ
せるものではない。また、乳類は、一般に牧場のような
遠隔地で生産され、そして都市部で多量に消費されてい
るが、液状の乳類の長距離運搬にはコストがかかるとい
う問題もあり、さらには腐敗の問題もある。また、乳類
の消化は、小児にとっては必ずしも良くない。本発明
は、上記したような従来の問題に鑑みてなされたもので
あって、従来の乳製品とは全く異なる食感があり、小児
の嗜好性も満たし、また遠隔輸送にも適し腐敗の問題も
ない、乳製品の製造方法を提供することを目的としてい
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】誰でもが、特に小児も手
軽に口にできる食品としては、スナック類を挙げること
ができる。そこで、本発明は乳類を主成分とした乳スナ
ックの製造法を提供することにより、上記目的を成しよ
うとするものである。すなわち、請求項１に記載の発明
は、上記目的を達成するために、脱脂粉乳、調製粉乳ま
たは全脂粉乳を５０％以上含む乳原料、またはこれらの
中の２種あるいは３種から選ばれる混合物を５０％以上
含む乳原料と水とからなる発泡原料を、発泡装置のシリ
ンダバレルに供給し、そして、前記発泡装置のスクリュ
を回転駆動して、発泡原料を前記シリンダバレルの先方
へ送る過程で加熱・混練して、前記シリンダバレルの先
方の計量室に水の飽和蒸気圧よりも高い圧力で可塑化物
として蓄積し、次いで、蓄積した可塑化物を前記スクリ
ュを軸方向に駆動して前記発泡装置の押出ノズルから大
気中に射出して乳スナックを得るように構成される。請
求項２に記載の発明は、脱脂粉乳、調製粉乳または全脂
粉乳を５０％以上含む乳原料、またはこれらの中の２種
あるいは３種から選ばれる混合物を５０％以上含む乳原
料に水を添加して造粒し、次いで含水率が１０〜１５％
になるように調整したペレットを発泡装置のシリンダバ
レルに供給し、そして、前記発泡装置のスクリュを回転
駆動して、ペレットを、前記シリンダバレルの先方へ送
る過程で加熱・混練して、前記シリンダバレルの先方の
計量室に水の飽和蒸気圧よりも高い圧力で可塑化物とし
て蓄積し、次いで、蓄積した可塑化物を前記スクリュを
軸方向に駆動して前記発泡装置の押出ノズルから大気中
に射出して乳スナックを得るように構成される。

【０００５】

【発明の実施の形態】始めに、本発明に係わる乳製品す
なわち乳スナックの発泡装置の実施の形態を説明する。
本実施の形態に係わる発泡装置１は、図１に示されてい
るように、軸方向に所定長さのシリンダバレル２を備え
ている。そして、このシリンダバレル２の、図１におい
て左方の先端部に、シリンダバレル２の内孔すなわち可
塑化された可塑化材料が計量蓄積される計量室３に連通
した押出ノズル４が設けられている。押出ノズル４に
は、バルブ駆動装置５により開閉される開閉弁６が設け
られている。したがって、詳しくは後述するが、この開
閉弁６により押出ノズル４を閉鎖すると、水の飽和蒸気
圧よりも高い圧力で可塑化計量することができ、開くと
可塑化計量された材料を押出すことができる。また、シ
リンダバレル２の後方寄りには、シリンダバレル２の内
孔に連通した可塑化材料供給用のホッパ７が設けられて
いる。

【０００６】このように構成されたシリンダバレル２お
よび押出ノズル４の外周部には、個々に温度制御ができ
る複数個の加熱ヒータ８、８、…が取り付けられ、シリ
ンダバレル２のホッパ７よりの外周部には水ジャケット
９が設けられている。したがって、この水ジャケット９
に供給する水の温度および循環量を制御することによ
り、ホッパ７近傍の温度を格別に制御することができ
る。シリンダバレル２の後方端部に、後述するスクリュ
１０を回転方向と軸方向すなわち可塑化方向と押出方向
とに駆動するスクリュ駆動装置２０が設けられている。

【０００７】シリンダバレル２の内孔には、そのフライ
トが内孔周壁に近接する形でスクリュ１０が回転方向と
軸方向とに駆動可能に設けられている。このようになス
クリュ１０の軸長Ｌと直径Ｄの比Ｌ／Ｄは、本実施の形
態では３〜１３に選定されている。そして、スクリュ１
０の後端部のスクリュ軸１１は、後述するようにしてス
クリュ駆動装置２０に接続されている。スクリュ駆動装
置２０は、スクリュ１０を回転駆動する可塑化用モータ
２１と、軸方向に駆動する押出用のモータ２２とを備え
ている。そして、可塑化用のモータ２１の出力軸は、歯
車機構のような伝動機構２３を介して回転駆動軸２４に
接続され、この回転駆動軸２４とスクリュ軸１１はスプ
ライン継手のような機械的な継手により接続されてい
る。したがって、スクリュ軸１１が軸方向に移動して
も、回転駆動軸２４の回転力はスクリュ軸３１に確実に
伝わることになる。押出用のモータ２２は、同様に伝動
機構２６を介して複数個のボールネジ２７、２７に接続
されている。そして、これらのボールネジ２７、２７に
は、スクリュ軸１１に固定されているボールナット２８
が螺合している。したがって、押出用のモータ２２が起
動すると、ボールネジ２７、２７が回転し、これに螺合
しているボールナット２８それ故スクリュ軸１１が軸方
向に駆動されることになる。

【０００８】本実施の形態に係わる発泡装置１は、制御
装置３０も備えている。制御装置３０は、可塑化用のモ
ータ２１、押出用のモータ２２、加熱ヒータ８、８、…
等を制御するもので、可塑化用のモータ２１とは信号ラ
インａで、可塑化用のモータ２１の回転センサ３１とは
信号ラインｂでそれぞれ接続されている。同様に押出用
のモータ２２とは信号ラインｃで、そしてその回転セン
サ３２とは信号ラインｄでそれぞれ接続されている。し
たがって、制御装置３０に付属している設定器３３によ
り、これらのモータ２１、２２の回転速度あるいは回転
数を設定すると、これらのモータ２１、２２は例えばフ
イードバック制御により設定された回転速度で回転し、
あるいは設定回転数に達するまで回転することになる。
また、図１には示されていないが、加熱ヒータ８、８、
…に関連して温度センサが設けられ、これらの加熱ヒー
タ８、８、…と温度センサも制御装置３０に信号ライン
で接続され、シリンダバレル２および押出ノズル４の温
度は、設定温度に維持されるように例えばフイードバッ
ク制御により制御される。また、スクリュ１０の位置を
検知する位置のセンサ等も設けられ、可塑化完了位置、
押出完了位置を検知するようになっているが、図１には
示されていない。

【０００９】次に、上記発泡装置１を使用した乳スナッ
クの製造方法を説明する。制御装置３０の設定器３３に
より、得ようとする乳スナックの形状、物性、サイズ、
生産量等から、シリンダバレル２および押出ノズル４の
温度、スクリュ１０の回転数すなわち可塑化用のモータ
２１の回転数、スクリュ１０の後退位置すなわち計量完
了位置、押出速度すなわち押出用のモータ２２の回転速
度、計量時にスクリュ１０に与える後退抵抗すなわち背
圧等を設定する。

【００１０】そうして、ホッパ７から脱脂粉乳、調製粉
乳または全脂粉乳を５０％以上含む乳原料、またはこれ
らの中の２種あるいは３種から選ばれる混合物を５０％
以上含む乳原料と残りが例えば小麦粉と、適量の水とか
らなる発泡原料をシリンダバレル２内に直接、適量宛供
給する。または、上記の乳原料と残りが例えば小麦粉
と、適量の水とから押出機により加熱・混練、造粒し、
そして乾燥して得たペレットからなる発泡原料を供給す
る。バルブ駆動装置５により開閉弁６を駆動して押出ノ
ズル４を閉鎖しておく。可塑化用のモータ２１が起動し
て、スクリュ１０が設定速度で回転する。このスクリュ
１０の回転により、発泡原料はシリンダバレル２の前方
の計量室３へ送られる。このとき、発泡原料はシリンダ
バレル２の外周部に設けられている加熱ヒータ８、８、
…から加えられる熱と、スクリュ１０の回転による摩擦
作用、せん断作用等により生じる熱とにより水の飽和蒸
気圧力以上の圧力で可塑化される。そうして、計量室３
へ可塑化材料として蓄積される。蓄積される可塑化材料
の圧力によりスクリュ１０は、図１において右方へ後退
する。このとき、スクリュ１０には押出用のモータ２２
等により背圧が与えられているので、可塑化材料の圧力
は水の蒸気圧力よりも高くなって、スクリュ１０を後退
させる。可塑化が進み、スクリュ１０が計量完了位置ま
で後退したら、位置のセンサがこれを検知し、可塑化用
のモータ２１が停止し、可塑化計量工程を終わる。これ
により、シリンダバレル２の計量室３内には設定量の可
塑化材料が計量される。

【００１１】次に、スクリュ１０の動作が可塑化工程と
異なる押出工程の動作に入る。バルブ駆動装置５が作動
して開閉弁６により押出ノズル４が開かれる。押出用の
モータ２によりボールネジ２７、２７が設定速度で回転
し、スクリュ１０は軸方向すなわち図１において左方へ
設定速度で駆動される。押出ノズル４のノズル孔は、所
定径に選定されているので、計量された可塑化材料は、
押出ノズル４から大気中へ設定速度で押出される。この
とき、可塑化材料は圧力から開放され、水蒸気圧により
瞬時に発泡し、乳スナックが得られる。スクリュ１０が
設定位置に達したら、あるいは押出用のモータ２２が設
定数だけ回転したら押出工程を終わる。以下同様にして
乳スナックを得る。

【００１２】本実施の形態によると、スクリュ１０の回
転動作で発泡材料の可塑化が行われ、軸方向の動作で可
塑化材料の押出が行われるので、エクストルーダのよう
に連続的な製造はできないが、エクストルーダとは異な
り可塑化速度、可塑化時間と押出速度とを個別に任意に
選択できる。したがって、可塑化速度、可塑化時間を一
定にして、押出速度を大きくしてサクサクした、あるい
は緻密な乳スナックを得ることも、押出速度を小さくし
て発泡状態が多少劣る「かりんとう」のような乳スナッ
クも、１つの製造装置で容易に得ることができる。これ
とは逆に、押出速度を一定にして可塑加速度、可塑化時
間を変えて香りに変化を持たせた乳スナックも、容易に
得ることもできる。

【００１３】実施例１：（１）発泡材料の準備：市販さ
れている脱脂粉乳７０％、残りが小麦粉の発泡原料を準
備した。（２）発泡装置：株式会社日本製鋼所製で図１に示され
ているような、シリンダバレルとスクリュとからなるも
ので、スクリュの直径Ｄは３２ｍｍ、スクリュ長さＬは
４０８ｍｍ、長さと直径の比Ｌ／Ｄは１２．７５、押出
ノズル径は３ｍｍのものを使用した。（３）製造条件：シリンダバレルのホッパ近傍の温度は
５０°Ｃ、先端部近傍の温度は１５０ °Ｃ、押出ノズ
ルの温度は１３５ °Ｃに設定した。スクリュの回転速
度は１４０ｒ・ｐ・ｍで、６秒間可塑化し、５０ｍ^３
計量した。そして０．６３秒で大気中へ押し出した。
したがって、押出速度は８０ｃｍ^３／ｓｅｃであっ
た。このとき、発泡材料自体の水分量が１１．０％であ
ったので、水は添加しなかった。上記の条件で得られた発泡体は、軽量で、緻密な発泡体
であり乳の香りがするものであった。食感もさくさくし
て優れたもので、味付けは全く行わなかったが、ほんの
りとした甘みがあり十分美味しいものであった。なお、
脱脂粉乳の代わりに調製粉乳および全脂粉乳を用いて上
記条件で発泡体を得たが、差異は認められなかった。

【００１４】実施例２：（１）発泡材料の準備：市販さ
れている脱脂粉乳１００％の発泡原料と水とを、二軸押
出機（株式会社日本製鋼所製：ＴＥＸ３０Ｆ）に供給
し、加熱・混連し、直径が２．５ｍｍのノズルから押し
出した。このときの押出シリンダの温度は、供給部で３
０ °Ｃ、中間部および先端部で９５ °Ｃに設定した。
押出物は、ストランドカッタで切断し、平均長さが３ｍ
ｍのペレットを得た。得られたペレットを、６５ °Ｃ
で３時間乾燥した。水分量は１３．６％であった（２）発泡装置：実施例１と同じ装置を使用した。（３）製造条件：シリンダバレルのホッパ近傍の温度は
７０°Ｃ、先端部近傍の温度は１３０ °Ｃ、押出ノズ
ルの温度は１３０ °Ｃに設定した。スクリュの回転速
度は１００ｒ・ｐ・ｍで、６秒間可塑化し、５０ｍ^３
計量した。そして０．６３秒で大気中へ押し出した。
したがって、押出速度は８０ｃｍ^３／ｓｅｃであっ
た。上記の条件で得られた脱脂粉乳発泡体は、軽量で、緻密
な発泡体であり食したとき乳の香りがするものであっ
た。食感もさくさくして優れたものであった。

【００１５】

【発明の効果】以上のように、本発明によると、脱脂粉
乳、調製粉乳または全脂粉乳を５０％以上含む乳原料、
またはこれらの中の２種あるいは３種から選ばれる混合
物を５０％以上含む乳原料と水とからなる発泡原料を、
あるいは発泡原料をペレットにして発泡装置のシリンダ
バレルに供給し、そして、前記発泡装置のスクリュを回
転駆動して、発泡原料を前記シリンダバレルの先方へ送
る過程で加熱・混練して、前記シリンダバレルの先方の
計量室に水の飽和蒸気圧よりも高い圧力で可塑化物とし
て蓄積し、次いで、蓄積した可塑化物を前記スクリュを
軸方向に駆動して前記発泡装置の押出ノズルから大気中
に射出して乳製品が得られるので、従来のヨーグルト、
チーズのような乳製品とは全く異なる食感があり、小児
の嗜好性も満たし、また遠隔輸送にも適し腐敗の問題も
ない乳製品すなわち乳スナックが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施に使用される発泡装置の実施の形
態を一部断面にして示す模式的側面図である。

【符号の説明】

１発泡装置２シリ
ンダバレル３計量室４押出
ノズル１０スクリュ２０スク
リュ駆動装置２１可塑化用のモータ２２押出
用のモータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者森山修広島市安芸区船越南１丁目６番１号株式会社日本製鋼所内 (72)発明者徳川善範広島市安芸区船越南１丁目６番１号株式会社日本製鋼所内Ｆターム(参考） 4B001 AC06 BC01 DC01 EC09 4B014 GE05 GG11 GQ11 GU09 GY01 4B048 PE16 PM02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】脱脂粉乳、調製粉乳または全脂粉乳を５０
％以上含む乳原料、またはこれらの中の２種あるいは３
種から選ばれる混合物を５０％以上含む乳原料と水とか
らなる発泡原料を、発泡装置のシリンダバレルに供給
し、そして、前記発泡装置のスクリュを回転駆動して、発泡
原料を前記シリンダバレルの先方へ送る過程で加熱・混
練して、前記シリンダバレルの先方の計量室に水の飽和
蒸気圧よりも高い圧力で可塑化物として蓄積し、次いで、蓄積した可塑化物を前記スクリュを軸方向に駆
動して前記発泡装置の押出ノズルから大気中に射出して
乳スナックを得る、乳製品の製造方法。
【請求項２】脱脂粉乳、調製粉乳または全脂粉乳を５
０％以上含む乳原料、またはこれらの中の２種あるいは
３種から選ばれる混合物を５０％以上含む乳原料に水を
添加して造粒し、次いで含水率が１０〜１５％になるよ
うに調整したペレットを発泡装置のシリンダバレルに供
給し、そして、前記発泡装置のスクリュを回転駆動して、ペレ
ットを前記シリンダバレルの先方へ送る過程で加熱・混
練して、前記シリンダバレルの先方の計量室に水の飽和
蒸気圧よりも高い圧力で可塑化物として蓄積し、次いで、蓄積した可塑化物を前記スクリュを軸方向に駆
動して前記発泡装置の押出ノズルから大気中に射出して
乳スナックを得る、乳製品の製造方法。