JP2005185151A - 乳含有コーヒーの製造 - Google Patents

Abstract

【課題】 乳含有コーヒーのＵＨＴ殺菌あるいはレトルト殺菌後の沈殿を防止する方法、およびそのように沈殿が防止された乳含有コーヒーを提供する。
【解決手段】 牛乳にカゼインナトリウムをあらかじめ添加し、予備加熱を行なってから、該予備加熱処理牛乳をコーヒーと混合し、殺菌工程を行なうことを特徴とする、沈殿発生を抑制する乳含有コーヒーの製造方法。
牛乳にカゼインナトリウムをあらかじめ添加し、予備加熱を行なってから、該予備加熱処理牛乳をコーヒーと混合し、殺菌工程を行なうことにより、沈殿発生が抑制されたことを特徴とする、乳含有コーヒー。
【選択図】 なし

Description

本発明は、乳含有コーヒー飲料の製造技術に関し、さらに詳細には本発明は、乳含有コーヒー飲料における殺菌後の沈殿発生を防止するための製造方法であって、殺菌方法として、特に超高温瞬間殺菌法（ＵＨＴ法）およびレトルト殺菌法を採用する方法、およびその方法に基づいて得られる乳含有コーヒーに関するものである。

最近は、乳を入れたコーヒーについては、缶やＰＥＴ容器などの密封容器に充填され、販売されているものが手軽であり、多く消費されるようになってきた。このような、密封容器入り乳含有コーヒーの製造工程では、殺菌工程が製品の安全確保のために重要であるが、殺菌工程を行なうことによって、製品中に沈殿が発生するという問題を抱えていた。

殺菌方法については、耐熱性菌を完全に死滅させるという目的から、超高温瞬間殺菌法（ＵＨＴ法）およびレトルト殺菌法が広く採用されるようになった。しかしながら、ＵＨＴ殺菌あるいはレトルト殺菌を行なうことにより、乳含有コーヒー中に沈殿が発生するという問題点は、解決されないままになっていた。

従来技術としては、例えば、特開平５−１８４２９２号公報（特許文献１）には、予めカゼインナトリウム０．３〜１．５％、可溶化された炭酸カルシウム等を添加して乳ベースを作ってから、加熱殺菌処理することにより、カルシウム強化乳飲料の加熱殺菌による沈殿発生防止の技術を開示している。

特開平６−２５３７９３号公報（特許文献２）には、カゼインナトリウムとκーカラギナンを添加することにより、沈殿発生を抑える飲料の製造方法を開示している。

特開２００１−２０４３８７号公報（特許文献３）には、カゼインナトリウム０．０５重量％以上の存在下で乳含有調合液を殺菌処理することにより、沈殿発生を抑える飲料の製造方法が開示されている。

特開２００１−２６９１１９号公報（特許文献４）には、牛乳分を７．５〜２５％含むコーヒーにおいて、牛乳１００重量に対しカゼインナトリウム１重量含有させること、および、牛乳分を低温長時間（ＬＴＬＴ）、６５℃で３０分間殺菌処理したものを用いることにより、β−ラクトグロブリンの濃度をカゼインの濃度に対し相対的に低くすれば沈殿防止できることが開示されている。

しかしながら、これらの方法では、乳含有飲料のＵＨＴ殺菌後およびレトルト殺菌後の沈殿防止には、充分な効果を見出すまでに至っていない。
特開平５−１８４２９２号公報 特開平６−２５３７９３号公報 特開２００１−２０４３８７号公報 特開２００１−２６９１１９号公報

乳原料を含むコーヒー飲料を製造する際に、殺菌後の沈殿発生がしばしば問題になる。これまでにいくつかのＵＨＴ殺菌後およびレトルト殺菌後の沈殿発生に関する研究報告や経験則的な知見はあるものの、詳細は明らかになっていない。このような背景のもとに、本発明は、ＰＥＴ製品あるいは缶製品の需要が高まる中で、乳含有コーヒーのＵＨＴ殺菌あるいはレトルト殺菌後の沈殿を防止する方法、およびそのように沈殿が防止された乳含有コーヒーを提供することを目的とする。（なお、本発明において、殺菌後の沈殿と称するものは、ＵＨＴ殺菌後の沈殿については、静置状態にて容器下部に沈殿してくるもの、レトルト殺菌後の沈殿については、遠心分離によって沈殿として認められるようになるものを言う。）

本発明者等は、乳原料にカゼインナトリウムをあらかじめ添加し、予備加熱を行なってから、これをコーヒーと混合し、殺菌工程を行なうことにより、乳含有コーヒーの沈殿発生を抑制し、上記の課題を解決することができることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成させるに至った。

すなわち、本発明は、下記の構成を要旨とする乳含有コーヒーの製造方法および乳含有コーヒーに関するものである。
（１）牛乳にカゼインナトリウムをあらかじめ添加し、予備加熱を行なってから、該予備加熱処理牛乳をコーヒーと混合し、殺菌工程を行なうことを特徴とする、沈殿発生を抑制する乳含有コーヒーの製造方法。
（２）殺菌工程が超高温瞬間殺菌（ＵＨＴ殺菌）またはレトルト殺菌であることを特徴とする、上記の乳含有コーヒーの製造方法。
（３）カゼインナトリウムの添加量が、０．０５〜０．１５重量％であることを特徴とする、上記の乳含有コーヒーの製造方法。
（４）予備加熱が、８５〜１２１℃の温度で１０〜３０分間の条件であることを特徴とする、上記の乳含有コーヒーの製造方法。
（５）牛乳にカゼインナトリウムをあらかじめ添加し、予備加熱を行なってから、該予備加熱処理牛乳をコーヒーと混合し、殺菌工程を行なうことにより、沈殿発生が抑制されたことを特徴とする、乳含有コーヒー。
（６）殺菌工程が超高温瞬間殺菌（ＵＨＴ殺菌）またはレトルト殺菌であることを特徴とする、上記の沈殿発生が抑制された乳含有コーヒー。
（７）カゼインナトリウムの添加量が、０．０５〜０．１５重量％であることを特徴とする、上記の沈殿発生が抑制された乳含有コーヒー。
（８）予備加熱が、８５〜１２１℃の温度で１０〜３０分間の条件であることを特徴とする、上記の沈殿発生が抑制された乳含有コーヒー。

本発明の技術の原理については以下のように考えられる。
コーヒー飲料の殺菌直後に生じる沈殿はカゼインナトリウムの添加によって、沈殿発生量が抑制されていることが知られているが、その詳細なメカニズムは明らかになっていない。後記の実施例の結果から推察すると、β-Ｌｇは加熱時にカゼインと結合し、複合体を形成する。すなわち、殺菌時の加熱によって、添加したカゼインナトリウムが遊離のβ-Ｌｇを減少させるために沈殿発生が防止されるのではないかと考えられる。そうすると、カゼインナトリウムを単に添加するという公知の方法では効果は不十分であると考えられる。カゼインナトリウムを添加した後に予備加熱することでカゼイン−β−Ｌｇ間の結合を作らせ、遊離のβ−Ｌｇを減らした状態で調合、殺菌を行なうことで沈殿効果が高まるのではないかと考えられる。すなわち、予めβ-Ｌｇの結合を起こしてやることができるように、カゼインナトリウムを牛乳に添加しておき、予備加熱、好ましくは８５〜１２１℃の温度で１０〜３０分間程度の処理を行なうことが、本発明の課題解決の要点である。

本発明によれば、予めβ-ラクトグロブリンとカゼインの結合を起こしてやることができるように、カゼインナトリウムを牛乳に添加しておき、予備加熱、好ましくは８５〜１２１℃の温度で１０〜３０分間の処理を行なうことにより、乳含有コーヒーのＵＨＴ殺菌後あるいはレトルト殺菌等の殺菌処理後の沈殿発生を防止することができる。

本発明による乳含有コーヒーおよびその製造方法の基本的技術は、牛乳にカゼインナトリウムをあらかじめ添加し、予備加熱を行なってから、これをコーヒーと混合し、殺菌工程を行なうことにより、沈殿発生を防止するものであることは前記したところであり、牛乳にカゼインナトリウムをあらかじめ添加し、予備加熱を行う工程以外は、従来のものと基本的に変わらない。なお前述のように、本発明において、殺菌後の沈殿と称するものは、ＵＨＴ殺菌後の沈殿については、静置状態にて容器下部に沈殿してくるもの、レトルト殺菌後の沈殿については、遠心分離によって沈殿として認められるようになるものを意味する。

牛乳に添加するカゼインナトリウムは、食品用に使用できるものであればその種類は限定されず、本願発明による乳含有コーヒー液の全量中の割合として通常０．０１〜０．２重量％程度、好ましくは０．０５〜０．１５重量％程度である。

カゼインナトリウム添加後の予備加熱は、通常７０〜１４５℃で３０秒〜３０分間程度、好ましくは８５〜１２１℃、１０〜３０分間程度の条件で行う。

予備加熱後の上記牛乳は、次いでコーヒーと混合する。本発明において、コーヒーの種類は特に限定されず、種々のコーヒー豆から通常の方法によって得られたコーヒー抽出液が使用できる。牛乳とコーヒー豆との配合割合は、通常コーヒー豆（生豆換算）５％以上で牛乳５％以上、好ましくはコーヒー豆（生豆換算）５．５％以上で牛乳１０〜２５％程度である。

本発明による乳含有コーヒー飲料は、代表的には密封容器入りコーヒー、例えば缶コーヒー、プラスチック（PETなど）ボトル入りコーヒー、紙容器入りコーヒーなどが対象となる。乳原料とコーヒー抽出液を混合して調製された上記の乳含有コーヒー液は、通常缶コーヒーの場合は缶容器に所定量充填した後殺菌処理する。プラスチックボトル（例えばＰＥＴボトル）、紙容器等の場合には、調製した上記乳含有コーヒー液を通常の条件で殺菌処理した後、無菌環境下で密封容器に所定量充填する。なお、乳含有コーヒー液中には、所望により砂糖、香料、pＨ緩衝剤等の他の添加剤を適宜量配合することができる。

予備加熱・混合後の上記殺菌処理は、通常の任意の方法を用いることができるが、超高温瞬間殺菌（ＵＨＴ殺菌）あるいはレトルト殺菌が好ましい。超高温瞬間殺菌は、通常１２０〜１５０℃で１〜１２０秒間程度、好ましくは１３０〜１４５℃で３０〜１２０秒間程度の条件である。また、レトルト殺菌は、通常１１０〜１３０℃で１０〜３０分間程度、好ましくは１２０〜１２５℃、１０〜２０分間程度の条件である。

本明細書において、特に断りのない限り％表示は重量％を意味するものである。

以下、実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

［実施例１］ 乳原料による比較
牛乳と脱脂粉乳Ａ，Ｂ，Ｃの４種類をそれぞれ乳原料として、各サンプルはタンパク量が等しくなるように添加量設定し、コーヒーを作製し、１４２℃、３０秒の条件でＵＨＴ殺菌を行なった。脱脂粉乳の入手会社と試験に供したコーヒー液の配合を表１、表２に示す。

表１
脱脂粉乳の会社名
Ａ： TS Dairy Corporation
Ｂ： Intermix Australia
Ｃ： Australian Dairy Product

表２
配合 添加率（％）
コーヒー豆（生豆換算） ７．１５
牛乳 ２５．００ （脱脂粉乳の場合は各２．４％）
砂糖 ５．７０
炭酸水素ナトリウム ０．１２

＜結果＞ 乳および脱脂粉乳Ａのサンプルについて、沈殿が発生した。
＜考察＞ これらの現象の違いを検証するため、各原料を水に溶解した後４５０００ｒｐｍで４０分超遠心した上清をＳＤＳ−ＰＡＧＥに供した。β−Ｌｇは加熱により変性し、カゼインとＳ−Ｓ結合を起こすことが知られている。超遠心によりカゼインミセルは沈殿するので、その際にカゼインに結合しているβ−Ｌｇも共沈し、上清中には遊離のβ−Ｌｇが残る。すなわち、ＳＤＳ−ＰＡＧＥ上でバンドして見えるのは遊離のβ−Ｌｇであると考えられる。沈殿が発生しなかった脱脂粉乳Ｂ，Ｃのサンプルは、牛乳および脱脂粉乳Ａのサンプルに比べて遊離のβ−Ｌｇが少なかった（図１）。

［実施例２］ カゼインナトリウムの添加後の加熱試験（牛乳入りコーヒーについて）
サンプルＡは、カゼインナトリウムを添加しないもの。Ｂは、カゼインナトリウム０．０６％を添加し加熱はしていないもの、Ｃは牛乳にカゼインナトリウム０．０６％を添加し、さらに８５℃、３０分加熱した後に添加したものとし、１４２℃、３０秒の条件でＵＨＴ殺菌を行なった。試験に供したコーヒー液の配合を表３に示す。

表３
配合 添加率（％）
コーヒー豆（生豆換算） ６．５
牛乳 ２０
砂糖 ５．７
炭酸水素ナトリウム ０．１５

＜結果＞ Ａ、Ｂは沈殿が発生した。Ｃは沈殿が発生しなかった。
＜考察＞ これらのサンプルの殺菌前の調合液をＳＤＳ−ＰＡＧＥに供してβ−Ｌｇの状態を確認した。前処理としては、等電点でカゼインを沈殿させ、上清をＳＤＳ−ＰＡＧＥに供した。カゼインナトリウム添加後に加熱することで遊離β−Ｌｇを減少させる効果、およびそれに伴い沈殿防止効果を得られることが確認できた（図２）。

［実施例３］
カゼインナトリウムの添加と牛乳を加熱することはそれぞれに沈殿抑制効果を持つが、相乗効果の有無について確認した（牛乳入りコーヒーについて）。
(1)カゼインナトリウム添加なし、(2)カゼインナトリウム添加０．１２％、(3)カゼインナトリウム添加なし、予備加熱、９０℃、３０分、(4)カゼインナトリウム添加０．１２％、添加後予備加熱、９０℃、３０分、(5)カゼインナトリウム添加０．１２％、牛乳のみ予備加熱、９０℃、３０分、の各サンプルにつき、実施例１、２と同様の加熱条件でＵＨＴ殺菌を行なった。試験に供したコーヒーの配合を表４に示す。

表４
配合 添加率（％）
コーヒー豆 ８．４５
牛乳 ２０
砂糖 ５．７
炭酸水素ナトリウム ０．１５

＜結果＞ (1)、(2)、(3)は沈殿が発生した。(4)は、沈殿が発生しなかった。(5)は、沈殿がやや発生した（表５）。表５は、沈殿量がわかりやすいように１０００ｒｐｍ１０分間遠心したものである。

表５
沈殿量（ｍｌ）／サンプル１０ｍｌ
(1) ０．８
(2) ０．８
(3) ０．８
(4) ０
(5) ０．３

［実施例４］
実施例３のサンプルの粒度分布を、レーザー回折式粒度分布測定装置（ＳＡＬＤ−２０００Ａ）ＳＨＩＭＡＤＺＵ製にて測定した。

＜結果＞ (1)、(2)、(3)は粒子は大きい径に分布していた。(5)は、より小さい径に分布しており、(4)はさらに低粒径側に分布していた（図３）。

［実施例５］ コーヒー含量を変えた場合の沈殿防止効果
カゼインナトリウム添加量を変えずに、コーヒー豆使用率を実施例２の６．５％〜７．１５％に増やすと、カゼインＮａ添加後にプレヒート（８５℃、３０分）したサンプルでも沈殿が発生した。そこでさらにプレヒート条件を強くしたところ、沈殿は発生しなかった。試験に供したコーヒーの配合を表６に示す。試験条件を表７に示す。

表６
添加率（％）
コーヒー豆（生豆換算） ７．１５
牛乳 ２０
砂糖 ５．７
炭酸水素ナトリウム ０．１５

表７
(1) カゼインＮａ無添加
(2) カゼインＮａ（０．０６％）添加・非加熱
(3) カゼインＮａ（０．０６％）添加・加熱（８５℃・３０分）
(4) カゼインＮａ（０．０６％）添加・加熱（１２１℃・２０分）

＜結果＞ (1)、(2)、(3)については、沈殿が発生したが、(4)については発生しなかった（表８）。

表８
沈殿量（ｍｌ）／サンプル１０ｍｌ
(1) ０．７
(2) ０．７
(3) ０．７
(4) ０

［実施例６］ レトルト殺菌における沈殿防止効果
実施例５と同様に試料を調整し、１２４℃、２０分間のレトルト殺菌を行なった。
試験に供したコーヒーの配合を表９に示す。試験条件を表１０に示す。

表９
添加率（％）
コーヒー豆（生豆換算） ７．１５
牛乳 ２０
砂糖 ５．７
炭酸水素ナトリウム ０．１５

表１０
(1) カゼインＮａ無添加
(2) カゼインＮａ（０．０６％）添加・非加熱
(3) カゼインＮａ（０．０６％）添加・加熱（８５℃・３０分）
(4) カゼインＮａ（０．０６％）添加・加熱（１２１℃・２０分）

＜結果＞ 殺菌後にすべてのサンプルで沈殿が生じなかったため、３０００ｒｐｍ、１０分間遠心を行なった後に沈殿量を比較した。(3)、(4)は(1)、(2)より沈殿は少なかった（表１１）。

表１１
沈殿量（ml／サンプル１０ｍｌ）
遠心前 遠心後
(1) ０ ０．６
(2) ０ ０．６
(3) ０ ０．３
(4) ０ ０．１

牛乳、脱脂粉乳Ａ，Ｂ，Ｃによるβ−Ｌｇのバンドの消失状況（実施例１）を示す電気泳動写真。 カゼインナトリウムの添加によるβ−Ｌｇのバンドの消失状況（実施例２）示す電気泳動写真。 カゼインナトリウムの添加による沈殿形成と粒度分布（実施例４）を示すグラフ。

Claims (8)

1. 牛乳にカゼインナトリウムをあらかじめ添加し、予備加熱を行なってから、該予備加熱処理牛乳をコーヒーと混合し、殺菌工程を行なうことを特徴とする、沈殿発生を抑制する乳含有コーヒーの製造方法。
2. 殺菌工程が超高温瞬間殺菌（ＵＨＴ殺菌）またはレトルト殺菌であることを特徴とする、請求項１に記載の乳含有コーヒーの製造方法。
3. カゼインナトリウムの添加量が、０．０５〜０．１５重量％であることを特徴とする、請求項１または２に記載の乳含有コーヒーの製造方法。
4. 予備加熱が、８５〜１２１℃の温度で１０〜３０分間の条件であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の乳含有コーヒーの製造方法。
5. 牛乳にカゼインナトリウムをあらかじめ添加し、予備加熱を行なってから、該予備加熱処理牛乳をコーヒーと混合し、殺菌工程を行なうことにより、沈殿発生が抑制されたことを特徴とする、乳含有コーヒー。
6. 殺菌工程が超高温瞬間殺菌（ＵＨＴ殺菌）またはレトルト殺菌であることを特徴とする、請求項５に記載の沈殿発生が抑制された乳含有コーヒー。
7. カゼインナトリウムの添加量が、０．０５〜０．１５重量％であることを特徴とする、請求項５または６に記載の沈殿発生が抑制された乳含有コーヒー。
8. 予備加熱が、の温度が８５〜１２１℃の温度で１０〜３０分間の条件であることを特徴とする、請求項５〜７のいずれか１項に記載の沈殿発生が抑制された乳含有コーヒー。

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