JP2006333719A - 弱酸性乳タンパク質含有飲料の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】乳タンパク質成分を含む飲料を、弱酸性条件下に於ける加熱殺菌処理で乳タンパク質を凝集させることなく安定に保つ方法において、乳成分含有飲料の口当たりや乳風味に悪影響を与える添加剤を用いることなく、また複雑な工程や特別な装置等を用いることなく、乳タンパク質を安定化する方法を提供することを課題とする。
【解決手段】 乳タンパク質含有飲料中に炭酸塩及び／またはクエン酸塩を添加して飲料のpHを元のpHからアルカリ性域側に調整して中性域からアルカリ性域にした後、該飲料中に酸性の添加物を加えて弱酸性のpHとし、その後均質化処理を行うことで弱酸性条件下に於ける加熱殺菌処理で乳タンパク質を凝集させることなく安定に保つことができ、口当たり等に悪影響を与えない弱酸性乳タンパク質含有飲料の製造方法を提供することができる。
【選択図】 なし

Description

本発明は、凝集物を生じない安定な弱酸性乳飲料の製造方法に関する。さらに詳しくは、乳タンパク質成分を含有する弱酸性の飲料において、飲食感に影響を与える乳タンパク質安定化剤を加えることなく加熱殺菌等で生じる乳タンパク質の凝集を抑制でき、良好な飲食感を安定に保持できる弱酸性乳タンパク質含有飲料の製造方法に関する。

従来から生乳や加工乳あるいは脱脂粉乳等の乳製品と果汁や発酵乳、コーヒー等の酸性飲料とを組み合わせて製造された弱酸性乳タンパク質含有飲料が各種市場に提供されている。これら弱酸性乳タンパク質含有飲料は例えば果汁等と乳タンパク質成分を含有する飲料を混合した際に、果汁由来の酸により乳タンパク質成分が変性した結果、凝集しやすくなるという弱酸性乳タンパク質含有飲料に特有の問題点を有していた。この凝集を防ぐため各種の方法が検討されており従来重曹等のpH調整剤を加えて飲料のpHを7近傍まで上昇させてから加熱殺菌する方法が一般的に行われてきた。しかしながら先のpH調整だけでは十分な乳タンパク質凝集の防止あるいは凝集の予防効果が得られないことから、カルボキシメチルセルロースナトリウム（以下CMC）を用いる方法（例えば特許文献１）等、各種乳タンパク質安定化剤を用いる方法が多数報告されるようになってきた。この乳タンパク質安定化剤を用いた場合、その乳タンパク質の安定化効果は先のpHを調整する方法に比べて優れている場合が多いものの、いずれの場合でも安定化剤の影響による粘度の上昇等の物性の変化が飲料の口当たりの悪さに結びつき、また乳風味を有する酸性飲料の風味を損なってしまうことが新たな問題となってきた。

そこでpH5〜pH6.8程度の弱酸性域において口当たりに悪影響を与える乳タンパク質安定化剤を使用することなく、乳タンパク質を加熱殺菌に耐えうるレベルまで安定化させる技術が望まれていた。一方、pH調整剤の性能を向上させる検討も行われており、例えば乳タンパク質成分を含んだコーヒー飲料を主たる対象として、飲料にぬめり、切れ味の悪さを生じさせず、香味を損なわずにpHを6.8程度に調整する方法としてカリウム塩を有効成分とする飲料用pH調整剤も報告されるようになってきた（特許文献２）。しかしながらpH5からpH6.8の弱酸性域で乳タンパク質含有飲料の加熱殺菌処理を行う場合において、CMC等の口当たりに影響を与える類の乳タンパク質安定化剤を用いることなく、弱酸性乳タンパク質含有飲料の飲食感と風味を良好に保ち、さらに乳タンパク質の安定性を十分に維持できる方法は従来報告されていなかった。

特開平09-266779号公報 特許第3476829号公報

本発明は乳タンパク質含有飲料をpH5からpH6.8の弱酸性域で加熱殺菌処理した場合において、飲食感や口当たりの悪さに影響を与える乳タンパク質安定化剤を用いることなく、しかも簡便な方法によって加熱殺菌による乳タンパク質の凝集を抑制することができる、新規で有用性の高い乳タンパク質を含有する乳風味飲料の製造方法を提供することを課題とする。

本発明者らは、以上の課題につき鋭意検討を行った結果、脱粉等の乳原料の溶解液中に、溶解時にほぼ中性からアルカリ性を示すある種の塩粉末もしくはその溶解液を添加して乳原料溶解液を一旦元のpHからよりアルカリ側に動くよう調整して中性域からアルカリ性域にし、ここに果汁や発酵乳、コーヒー抽出液等の酸性を示す溶液やクエン酸溶液を加えて弱酸性域にし、その後均質化処理を行うことで、pHが5からpH6.8の弱酸性を示す乳飲料を加熱殺菌処理した場合でも乳タンパク質の凝集を抑制できることを見出した。また、そのようにして乳タンパク質の凝集を抑制した弱酸性乳タンパク質含有飲料は、ねっとりとした口当たりの悪さがなく、しかも乳風味等の乳飲料の持つ良好な風味を十分に維持しており、これまでにない良好な弱酸性乳タンパク質含有飲料となっていることを確認した。

本発明者らはさらに、先の効果を示す塩やpH調整剤の種類について検討を行った結果、先の効果は炭酸塩、クエン酸塩に認められ、リン酸塩、酒石酸塩、酢酸塩や水酸化ナトリウム等のpH調整剤には非常に弱いか認められないことを確認した。また炭酸塩での検討では先の効果はナトリウム塩、カリウム塩間に差がないことも確認した（表３）。

先の特許文献２のpH調整を行う方法においては、pH調整に用いるアルカリ塩類の内、カリウム塩にナトリウム塩より明確に有効性を認め、またリン酸塩にも有効性を認めている。このことはカリウム塩とナトリウム塩に有効性の差が無く、またリン酸塩にはほとんど効果を認めなかった本発明法とは明らかに異なった結果となっている。

すなわち本発明は以下の１）から３）の内容を持つものである。
１）乳タンパク質成分含有飲料中に炭酸塩及び／またはクエン酸塩を添加して飲料のpHを元のpHからアルカリ性側に調整して中性域からアルカリ性域にした後、該飲料中に酸性の添加物を加えて弱酸性域のpHとし、その後均質化処理を行うこと、を特徴とする弱酸性乳タンパク質含有飲料の製造方法。
２）中性域からアルカリ性域がpH7.0からpH10であり、弱酸性域がpH5からpH6.8である、１記載の弱酸性乳タンパク質含有飲料の製造方法。
３）塩が、ナトリウム塩及び／またはカリウム塩である１または２に記載の弱酸性乳タンパク質含有飲料の製造方法。

本発明によればこれまで有効な乳タンパク質成分の安定化手段が無かったpH5からpH6.8の弱酸性乳タンパク質含有飲料の加熱殺菌時やその後の安定化を、口当たり等の飲食感に影響を与える乳タンパク質安定化剤を用いることなく、また、複雑な工程や装置設備を用いることなく簡便な方法で実現することができる。

以下、本発明について、より詳細に説明する。
本発明の対象とする弱酸性乳タンパク質含有飲料としては、乳タンパク質成分を含む果汁飲料、コーヒー飲料、紅茶飲料、殺菌乳酸菌飲料等を挙げることができる。また本発明で用いられる乳タンパク質含有飲料に炭酸塩、クエン酸塩を添加してpHを調整する場合、炭酸塩、クエン酸塩は、粉末、または水溶液として添加することができる。またその添加量は例えば乳タンパク質含有飲料に対して塩としての重量％で0.1%から0.2%程度を用いることができる。ただし、この添加量は乳タンパク質含有飲料中の乳タンパク質成分の含有量や種類、またその後に添加する酸性物質の種類や量等によって変動するもので、さらに最終的な商品の商品性等によっても変動するものなので、炭酸塩、クエン酸塩の添加量はそれぞれの態様において乳タンパク質の安定化度、飲料としての商品性を目安として適宜増減すべきものであり先の添加量に限定されるものではない。

第一段階目のpH調整に用いる炭酸塩の種類が乳タンパク質の安定化に与える効果は、塩がナトリウム塩かカリウム塩かによる差は認められない（表３）。
また、第一段階目のpH調整後のpHがpH7からpH10の間、より好ましくはpH7からpH9間は乳タンパク質の安定化度に大きな差は認められない。

また、第二段階目のpH調整後のpHはSNFの値によっても変動するがpH5からpH6.8の間、好ましくはpH5.5からpH6.7、より好ましくはpH5.8からpH6.6の間は乳タンパク質を安定に保つことができる（表１、表２）。

クエン酸ナトリウムを乳タンパク質含有飲料のpH調整に用いた場合、クエン酸ナトリウムを水溶液とした場合のpHが7.1付近とほぼ中性域である為、乳タンパク質含有飲料のpHもアルカリ域とはならずpH7付近に留まることとなる。しかしながらその場合でも、その状態で酸性の添加物を加えて弱酸性のpHとし、その後に加熱殺菌を行った場合に良好な耐熱性を示すことが確認されている（表３）。一方、リン酸水素ナトリウムを乳タンパク質含有飲料のpH調整に用いた場合にはpHの推移自体は先のクエン酸ナトリウムとほぼ同様の推移を示したにも係わらず、乳タンパク質を安定化する効果は非常に弱いものであった（表３）。また、同様に水酸化ナトリウムをpH調整剤に用いた場合にも乳タンパク質を安定化することはほとんど出来なかった。これらの事実は本発明による乳タンパク質の安定化が単純なpH調整効果による安定化ではないことを示唆している。

以下、本発明を試験例、実施例、比較例を通じてより詳しく説明するが、本発明はこれらにより限定されるものではない。

［試験例１］オートクレーブ加熱による弱酸性乳タンパク質含有飲料の耐熱性の確認。
SNF4〜8%の所定濃度に脱脂粉乳を溶解した後、粉末状の炭酸カリウムを0.1〜0.3wt%添加し、脱脂粉乳溶液を中性域からアルカリ性域（pH7.4から9.9）とした。均一になった後、10%のクエン酸溶液を添加し、pH6.4から5.2までの各水準の弱酸性域に調整した。攪拌混合をしながら55℃程度まで昇温しホモミキサー（5000rpm、3分間）によって予備乳化した。その後、150kg/cm²にて均質化処理し、冷却することで各種調合液を得た。
この各種調合液の耐熱性を検証するため、各調合液を耐圧瓶に充填後、110℃・1分間の殺菌処理を行った。結果を表1に示す。

また別途、耐熱性を比較検証する手段として耐熱性試験器を用いて確認した。具体的には130℃のオイルバスに、バイアル瓶に採取した3mlの調合液を浸し、乳タンパク質が凝集するまでの時間を測定した。結果を表2に示す。

また、表2に示した結果を用いて、目的変数に耐熱性維持時間を、説明変数に炭酸カリウム濃度、加熱前pH、SNF濃度をとることで以下の重回帰式１を得た。本式を用いることで溶液の炭酸カリウム濃度、SNFが決定された時、耐熱性が保持されるpHが算出されることとなる。
耐熱性維持時間（分）
=38.71*(炭酸K濃度(%))+15.52*(加熱前pH)-1.05(SNF(%)）-84.48（式1）

[試験例２]
SNF6%の脱脂粉乳溶液を調整後、種々のpH調整物質を添加し脱脂粉乳溶液を中性域からアルカリ性域とした。均一になった後、10%のクエン酸溶液を添加し、pH6付近とした。攪拌混合をしながら55℃程度まで昇温しホモミキサー（5000rpm、3分間）によって予備乳化した。その後、150kg/cm²にて均質化処理し、冷却することで各種調合液を得た。調合液の耐熱性を確認するため110℃・1分の加熱処理及び130℃での耐熱性試験を実施した。結果を表3に示す。

本結果より、本発明法の特性を発揮するためのpH調整物質は炭酸塩及びクエン酸塩であることが明らかとなった。水酸化ナトリウム、リン酸塩、酢酸塩、酒石酸塩では本願の目的は達成されないことが示された。また、炭酸塩間での比較では、ナトリウム塩とカリウム塩に差を認めなかった。

[実施例１] イチゴ果汁を酸性添加物として実施した例。
脱脂粉乳を溶解し、生クリームを添加することでSNF6%、Fat2%のミルクミックスを調整した。ここに、炭酸カリウムを0.1%もしくは0.2%添加し、十分に攪拌し溶解した。調合したミルクミックス50%にイチゴ果汁及び水を果汁の終濃度が5、10、15%となるように添加した。110℃・1分間の加熱殺菌を行い、加熱前後のpHを測定した。また、加熱前の調合液について130℃の耐熱性試験を実施した。結果を表４に示す。

その結果、炭酸カリウムを乳ベースに添加することで耐熱性を維持できるpHの範囲が有意に広がった。風味はCMC等の乳タンパク質安定化剤を使用していないため口の中に残る粘度が無く、従来の弱酸性乳タンパク質含有果汁飲料に対して飲料としての有用性が高いものであった。

［実施例２］ パッションフルーツを酸性添加物として実施した例
脱脂粉乳13.5gを水250g程度に溶解し、ここに炭酸カリウム0.9gを添加した。砂糖22.73g、ブドウ糖果糖液糖F-42を36g溶かしこみ、均一になるまでよく攪拌した。ここに酸性液状食品としてパッションフルーツ、ストレート果汁を45g添加し、水を加えることで450gに調整した。
［比較例１]
一方、比較例としてペクチンを用いた同様のミックスも調整した。HMペクチン0.9gを水250g程度に60℃まで昇温することで溶解した。脱脂粉乳13.5gを添加し、溶解後、砂糖22.73g、ブドウ糖果糖液糖F-42を36g溶かしこみ均一になるまでよく攪拌した。ここに同様にパッションフルーツ、ストレート果汁を45g添加し、水を加えることで450gに調整した。
両ミックスを110℃・1分間の殺菌処理し殺菌前後のpHを確認し、風味の評価を行った。結果を表5に示す。

本製造方法を適用することで、乳タンパク質の安定化が図られると共に比較例の乳タンパク質安定化剤に由来する口のこりの悪さ等がなく、良好な食感と乳風味を有する乳タンパク質含有弱酸性パッションフルーツ飲料となることが確認された。

Claims (3)

1. 乳タンパク質成分含有飲料中に炭酸塩及び／またはクエン酸塩を添加して飲料のpHを元のpHからアルカリ性側に調整して中性域からアルカリ性域にした後、該飲料中に酸性の添加物を加えて弱酸性域のpHとし、その後均質化処理を行うこと、を特徴とする弱酸性乳タンパク質含有飲料の製造方法。
2. 中性域からアルカリ性域がpH7.0からpH10であり、弱酸性域がpH5からpH6.8である、請求項1記載の弱酸性乳タンパク質含有飲料の製造方法。
3. 塩が、ナトリウム塩及び／またはカリウム塩である請求項1または２に記載の弱酸性乳タンパク質含有飲料の製造方法。