JP2007028901A - 水中油型乳化物の製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】水中油型乳化物の製造工程中の予備乳化工程における混合物が長い時間、高温度で酸素存在下に晒されることにより起こる、香気成分の揮発、油脂成分、蛋白成分、糖成分の変質に起因する異味、異臭の発生という風味劣化を防止する水中油型乳化物の製造方法を提供する。
【解決手段】油脂、無脂乳固形、及び水を含む未乳化乃至乳化途中の原料混合物の溶存酸素量を、予備乳化工程途中以前に低下せしめ、乳化物を得た後に加熱殺菌及び冷却を行うことを特徴とする水中油型乳化物の製造方法であり、溶存酸素量の低下された原料混合物の調製を、予め溶存酸素を低下せしめた水性原料の使用、窒素シールされていた油脂の使用、又は、ヘッドスペースを窒素ガスで満たした装置中での予備乳化、のいずれか1以上の手段により行う、水中油型乳化物の製造方法。
【選択図】図1

Description

本発明は、水中油型乳化物の製造方法に関し、詳しくは、油脂、無脂乳固形、及び水を含む未乳化乃至乳化途中の原料混合物の溶存酸素量を、予備乳化工程途中以前に低下せしめ、乳化物を得た後に加熱殺菌及び冷却を行う水中油型乳化物の製造方法に関する。
近年、食品に対する、品質(物性、生理活性、風味)、安全、安心への要求が高度になって来ている。水中油型乳化物においても例外ではなく、特に洋菓子、デザート類等の嗜好品に使用されているだけに風味への要求は顕著である。
具体的には、水中油型乳化物はプリン、ゼリー等のデザート類の上に添加したり、プリン、ババロア、ゼリー等の練り込み用に使用されたり、更に水中油型乳化物がケーキ等のデコレーションやサンド等に用いられる起泡性水中油型乳化物(ホイップクリーム)に使用されたりしている。
水中油型乳化物には生クリーム、コンパウンドクリーム、合成クリーム、生乳、濃縮乳、無脂乳固形分含有水中油型乳化物等がある。
食品の風味劣化を防止する方法としては、特許文献1では、構成成分である水として、脱気された水を使用することを特徴とする果汁または清涼飲料水の製造法が提案され、特許文献2では、乳、又は乳を含有する未加熱液を、加熱処理する前に液中溶存酸素を低下せしめた状態で加熱処理すること、を特徴とする生乳又は未加熱液に近似した風味を有する飲料を製造する方法が提案されているが、これらのものは果汁または飲料の製造法であり、水中油型乳化物の製造方法とは異なるものである。同じような水中油型乳化物では、特許文献3に、牛乳等の溶存酸素を窒素ガスと置換して殺菌する方法において、牛乳等に窒素ガスを直接混合分散する手段と、窒素ガスを混入していない牛乳等を、窒素ガス雰囲気下の窒素ガス置換タンク内に貯留された窒素ガスを混合分散した牛乳等に、上方からノズルで噴霧する手段とを併用して、溶存酸素と窒素ガスとの置換により牛乳等の溶存酸素量を低下させた後、殺菌することを特徴とした牛乳等の溶存酸素と窒素ガスと置換して殺菌する方法が提案されているが、装置が大掛かりな上に、本発明のクリーム状の水中油型乳化物は牛乳に比較して粘度が高く適応できなかった。特許文献4では、クリーム類に不活性ガスを通気して液中溶存酸素を低下せしめたのちに、脱泡処理を行い、ついで加熱殺菌することを特徴とする、風味が良く、流通・保存時の乳化安定性にすぐれたクリーム類の製造法が提案せれている。
しかしながら、本発明のクリーム状の水中油型乳化物は、乳以外の油脂や乳化剤を使用する合成の水中油型乳化物であって予備乳化工程が必須であり、特許文献4の方法を適用しても満足する結果が得られなかった。これは、実験室的にはともかく大規模に生産しようとする場合、予備乳化工程において混合液が長時間酸素存在下に晒されるためではないかと考え種々検討を行った。
特開平6−141825号公報 特開平10−295341号公報 特開2001−078665号公報 特開2004−201601号公報
本発明の目的は、水中油型乳化物の製造工程中の予備乳化工程における混合物(油脂、無脂乳固形、及び水を含む)が長い時間、高温度で酸素存在下に晒されることにより起こる、香気成分の揮発、油脂成分、蛋白成分、糖成分の変質に起因する異味、異臭の発生という風味劣化を防止する水中油型乳化物の製造方法を提供することにある。
本発明者らは鋭意研究を行った結果、水中油型乳化物の製造工程中の予備乳化工程において、混合物中の溶存酸素を低下せしめた状態で予備乳化を行なうことが有効であるという知見に基づいて本発明を完成するに至った。即ち本発明の第1は、油脂、無脂乳固形、及び水を含む未乳化乃至乳化途中の原料混合物の溶存酸素量を、予備乳化工程途中以前に低下せしめ、乳化物を得た後に加熱殺菌及び冷却を行うことを特徴とする水中油型乳化物の製造方法である。第2は、予備乳化が55℃以上で行われる、第1記載の水中油型乳化物の製造方法である。第3は、原料混合物の溶存酸素量を3.5ppm以下に低下せしめる、第1記載の水中油型乳化物の製造方法である。第4は、予備乳化工程において、55℃超過後30分以内に原料混合物の溶存酸素量を3.5ppm以下で行われる、第1記載の水中油型乳化物の製造方法である。第5は、溶存酸素量の低下された原料混合物の調製を、予め溶存酸素を低下せしめた水性原料の使用、窒素シールされていた油脂の使用、又は、ヘッドスペースを窒素ガスで満たした装置中での予備乳化、のいずれか1以上の手段により行う、請求項1記載の水中油型乳化物の製造方法である。第6は、水中油型乳化物が起泡性である、第1乃至第5の何れか1に記載の水中油型乳化物の製造方法である。
生乳や生クリームは、すでに水中油型乳化物の状態の原料であるため、水中油型乳化物の状態にするような予備乳化工程は必須ではない。しかしながら、油脂、無脂乳固形、及び水を原料とする水中油型乳化物の製造工程中には、予備乳化工程が必須であって、水中油型乳化物の製造工程中の予備乳化工程における混合物(油脂、無脂乳固形、及び水を含む)が長い時間、高温度で酸素存在下に晒されることにより起こる、香気成分の揮発、油脂成分、蛋白成分、糖成分の変質に起因する異味、異臭の発生という風味劣化を防止する水中油型乳化物の製造方法を提供することが可能になった。
又、付随的効果として本発明の予備乳化工程における混合物の溶存酸素量を低下させるための装置としては、予備乳化タンクのヘッドスペースを窒素ガスで満たした装置中で予備乳化を行うという簡単な設備であり、設備経費も少なくてすみ、脱泡しなくても乳化安定性が損なわれない水中油型乳化物を得ることができる。
本発明の水中油型乳化物の製造方法としては、油脂、無脂乳固形、及び水を含む未乳化乃至乳化途中の原料混合物の溶存酸素量を、予備乳化工程途中以前に低下せしめ、乳化物を得た後に加熱殺菌及び冷却を行う必要がある。本発明において予備乳化工程とは、油脂、無脂乳固形、及び水を含む原料混合物が放置しても直ぐに分離しない程度攪拌乃至均一化を行う工程であって、「予備乳化工程途中以前」とは、上記攪拌乃至均一化の終了以前である。本発明の水中油型乳化物の製造工程は、主にこの予備乳化工程、次に殺菌工程、冷却工程を経て水中油型乳化物を得ることが出来、脱泡工程を必要としない。
予備乳化の温度が55℃以上が好ましく、より好ましくは55℃〜80℃の範囲であり、更に好ましくは60℃〜75℃の範囲である。溶存酸素量の低下された原料混合物の調製は、予め溶存酸素を低下せしめた水性原料の使用、窒素シールされていた油脂の使用、又は、ヘッドスペースを窒素ガスで満たした装置中での予備乳化、のいずれか1以上の手段により行うことが出来る。
具体的には、予備乳化タンク上部を窒素ガスで満たし、タンク上部の空隙に注入された窒素ガスは空隙の酸素を置換し、次に高速攪拌により渦を巻き混合物中に分散されて、やがて混合物中の溶存酸素を低下させることができる。
予備乳化工程において、55℃超過後30分以内に原料混合物の溶存酸素量を3.5ppm以下で行うのが好ましい。溶存酸素量は混合物の温度60℃で通常5ppm程度であるが、上記の方法により、混合物の溶存酸素量を温度60℃で3.5ppm以下、更に好ましくは3ppm以下、最も好ましくは2ppm以下に低下させるのが好ましい。
本発明の水中油型乳化物は、プリン、ゼリー等のデザート類の上に添加したり、プリン、ババロア、ゼリー等の練り込み用に使用したりする液状の水中油型乳化物若しくはケーキ等のデコレーションやサンド等に用いられる起泡性水中油型乳化物(ホイップクリーム)又は、牛乳や濃縮乳の代替として使用できる無脂乳固形分含有水中油型乳化物が例示できる。液状の水中油型乳化物又は、起泡性水中油型乳化物の場合は、油脂分15〜50重量%、無脂乳固形分1〜14重量%及び乳化剤分0.03〜2重量%の水中油型乳化物であり、無脂乳固形分含有水中油型乳化物の場合は、油脂分1〜12重量%及び無脂乳固形分3〜26重量%の水中油型乳化物である。好適には風味への要求の点で液状の水中油型乳化物や起泡性水中油型乳化物が好ましい。
液状の水中油型乳化物又は、起泡性水中油型乳化物の油脂分としては、好ましくは15〜48重量%、更に好ましくは20〜48重量%が好ましい。油脂分が多すぎると水中油型乳化物又は起泡性水中油型乳化物がボテ(可塑化状態)易くなり、少なすぎると、液状の水中油型乳化物の場合は油脂分に由来する濃厚な口あたり、風味が得にくくなり、起泡性水中油型乳化物の場合は起泡性、保形性が悪化する傾向になる。
水中油型乳化物に使用する油脂としては、大豆油、綿実油、コーン油、サフラワー油、オリーブ油、パーム油、菜種油、米ぬか油、ゴマ油、カポック油、ヤシ油、パーム核油、乳脂、ラード、魚油、鯨油等の各種の動植物油脂及びそれらの硬化油、分別油、エステル交換油等の加工油脂(融点15〜40℃程度のもの)が例示できる。
本発明の無脂乳固形としては、牛乳の全固形分から乳脂肪分を差引いた成分をいい、これを含む原料としては、生乳、牛乳、脱脂乳、生クリーム、濃縮乳、無糖練乳、加糖練乳、全脂粉乳、脱脂粉乳、バターミルクパウダー、ホエー蛋白、カゼイン、カゼインナトリウム等の乳由来の原料が例示でき、水中油型乳化物中に無脂乳固形分が1〜14重量%が好ましく、さらに好ましくは2〜12重量%、最も好ましくは4〜10重量%である。無脂乳固形分が少ない場合は、水中油型乳化物の乳化安定性が悪くなり、乳味感も少なくなって風味が悪くなる。多い場合は、水中油型乳化物の粘度が高くなり、コストも高くなり、量に見合った効果が得難くなる。
本発明の乳化剤としては、水中油型乳化物を調製する際に通常使用する乳化剤を適宜選択使用することが出来る。例えば、レシチン、モノグリセライド、ソルビタン脂肪酸エステル、プロピレングリコール脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル等の合成乳化剤が例示でき、これらの乳化剤の中から1種又は2種以上を選択して適宜使用することができる。乳化剤分は、0.03〜2重量%が好ましく、さらに好ましくは0.03〜1.5重量%、最も好ましくは0.05〜1.0重量%である。使用量が少ない場合は、水中油型乳化物がボテ(可塑化状態)易くなり、使用量が多い場合は、乳化剤に起因する風味が出てきて悪い傾向になる。
本発明の水中油型乳化物については、糖類、安定剤、香料、着色料、保存料も含むことができる。糖類としては無脂乳固形分由来の乳糖が好ましい。その他の糖類としては、澱粉、澱粉分解物、少糖類、二糖類、単糖類、糖アルコール等が例示できるが、水中油型乳化物又は起泡性水中油型乳化物の濃く味とあっさり感で乳糖単独使用が好ましい。各種塩類を使用するのが好ましく、ヘキサメタリン酸塩、第2リン酸塩、クエン酸ナトリウム、ポリリン酸塩、重曹等を単独又は2種以上混合使用することが好ましい。
本発明の起泡性水中油型乳化物は、オーバーランが60〜250%、好ましくは60〜200%、更に好ましくは60〜150%、最も好ましくは60〜140%であることが好ましい。オーバーランが高すぎる場合には食感が軽すぎたり、風味の乏しいものになる傾向がある。オーバーランが低すぎる場合には風味、口溶け感が悪くなる。
本発明の水中油型乳化物の製造方法としては、油脂、無脂乳固形、及び水を含む未乳化乃至乳化途中の原料混合物の溶存酸素量を、予備乳化工程途中以前に低下せしめ、乳化物を得た後に加熱殺菌及び冷却を行うのであるが、溶存酸素量の低下された原料混合物の調製は、予め溶存酸素を低下せしめた水性原料の使用、窒素シールされていた油脂の使用、又は、ヘッドスペースを窒素ガスで満たした装置中での予備乳化、のいずれか1以上の手段により行うことが出来る。具体的には、予め溶存酸素を低下せしめた水性原料の使用とは、原料として使用する水を加熱し脱気することで溶存酸素を低下したり、水を加熱し窒素ガスを気液混合して溶存酸素を低下させることができる。
窒素シールされていた油脂の使用とは、具体的には、特開平2−272098号公報(発明の名称;精製食用油脂の品質劣化防止方法)に開示された方法が採用でき、原料油脂の貯蔵タンクの空隙に不活性ガス(窒素)を通気する事で、酸素を窒素バリアし溶存酸素の低下した原料油脂を使用することができる。
本発明の水中油型乳化物の製造方法としては、油脂、無脂乳固形、及び水を含む未乳化乃至乳化途中の原料混合物の溶存酸素量を、予備乳化工程途中以前に低下せしめ、乳化物を得た後に加熱殺菌及び冷却を行うのであるが、乳化物を得た後、必要により0〜25MPaの条件下にて均質化(乳化装置は均質機)する。次いで超高温瞬間殺菌処理(UHT)した後、再度、0〜30MPaの条件化にて均質化し、冷却後、約24時間エージングする。
超高温瞬間(UHT)殺菌には、間接加熱方式と直接加熱方式の2種類があり、間接加熱処理する装置としてはAPVプレート式UHT処理装置(APV株式会社製)、CP-UHT滅菌装置(クリマティー・パッケージ株式会社製)、ストルク・チューブラー型滅菌装置(ストルク株式会社製)、コンサーム掻取式UHT滅菌装置(テトラパック・アルファラベル株式会社製)等が例示できるが、特にこれらにこだわるものではない。また、直接加熱式滅菌装置としては、超高温滅菌装置(岩井機械工業(株)製)、ユーペリゼーション滅菌装置(テトラパック・アルファラバル株式会社製)、VTIS滅菌装置(テトラパック・アルファラバル株式会社製)、ラギアーUHT滅菌装置(ラギアー株式会社製)、パラリゼーター(パッシュ・アンド・シルケーボーグ株式会社製)等のUHT滅菌装置が例示でき、これらの何れの装置を使用してもよい。
以下に本発明の実施例を示し本発明をより詳細に説明するが、本発明の精神は以下の実施例に限定されるものではない。なお、例中、%及び部は、いずれも重量基準を意味する。
特に、添加剤の添加順序或いは油相を水相へ又は水相を油相へ加える等の乳化順序が以下の例示によって限定されるものではないことは言うまでもない。また、結果については以下の方法で評価した。
A.水中油型乳化物の評価方法
プリンやコーヒーゼリー、果汁ゼリー、ムース等のデザート類の上に添加して使用する水中油型乳化物(クリーム)を想定して水中油型乳化物を直接食して美味しさを評価した。
5段階評価 5;乳味非常に良好 4;乳味良好
3;通常の風味 2;やや悪い風味 1;悪い風味
B.水中油型乳化物を起泡させた場合の評価方法
(1)ホイップタイム:水中油型乳化物4Kgをカントーミキサー(関東混合機工業株式会社製、CS型20)高速(110rpm)にてホイップし、最適起泡状態に達するまでの時間
(2)オーバーラン:[(一定容積の水中油型乳化物重量)ー(一定容積の起泡後の起泡物重量)]÷(一定容積の起泡後の起泡物重量)×100
(3)ホイップした水中油型乳化物の美味しさ
5段階評価 5;乳味非常に良好 4;乳味良好
3;通常の風味 2;やや悪い風味 1;悪い風味
実施例1
「図1」に示す製造工程(予備乳化工程、殺菌工程、冷却工程)の予備乳化タンク上部a及び殺菌工程前のバランスタンク上部bを窒素ガスで満たし以下の要領で実施した。
仕込み量は80Kgで行った。
硬化大豆パーム油10部、パーム中融点部10部、やし油13.0部にレシチン0.2部、グリセリン脂肪酸エステル(理研ビタミン株式会社製、商品名:ポエムH−100)0.02部をを添加混合溶解し油相とした。
これとは別に、水59.39部に、脱脂粉乳7.0部、ヘキサメタリン酸ナトリウム0.2部、リン酸水素2ナトリウム0.05部、重曹0.02部、グァーガム(太陽化学株式会社製、商品名:ネオソフトG)0.01部、キサンタンガム(三栄源エフ・エフ・アイ株式会社製、商品名:サンエース)0.01部、クリーム香料0.1部を溶解し水相を調製した。通常は上記油相と水相を60℃で30分間予備乳化タンクで高速攪拌(1000から1800rpm)し予備乳化するのであるが、現場スケールを想定し4時間まで予備乳化を行った。
予備乳化に際しては、予備乳化タンク上部aを窒素ガスで満たし、混合物中の溶存酸素量を低下せしめた状態で予備乳化を行なった。タンク上部の空隙に注入された窒素ガスは、空隙の酸素を置換し高速攪拌により、渦を巻き混合物中に分散されやがて混合物中の溶存酸素量を低下させた。混合物中の溶存酸素の低下度合いを予備乳化開始から10分、20分、30分、1時間、2時間、3時間、4時間と経時的にサンプリングし、混合物の溶存酸素量(mg/l)を測定した。測定は、ポータブルDOメーター(東亜ディーケイケイ株式会社製 DO−24P、)の電極を浸漬して行った。結果を表1に纏めた。
4時間の予備乳化後の混合物を、攪拌を止めタンク下部より抜き出し、超高温滅菌装置(岩井機械工業(株)製)によって、144℃において4秒間の直接加熱方式による滅菌処理を行った。超高温滅菌装置の前のバランスタンク上部bの空隙に窒素ガスを満たし、空気中の酸素の影響を防いだ。その後、3MPa の均質化圧力で均質化して、直ちに5℃に冷却した。冷却後約24時間エージングして、水中油型乳化物を得た。各工程の混合物の溶存酸素量(mg/l)を測定し表2に纏めた。 水中油型乳化物の風味評価を行った。又、起泡性水中油型乳化物の評価として、水中油型乳化物4Kgに320gのグラニュー糖を加えて上記ホイップ方法にてホイップし、上記の方法に従いオーバーラン、風味の評価を行った。
水中油型乳化物の風味評価、ホイップクリームのホイップタイム、オーバーラン、風味の評価は表3に纏めた。
実施例2
実施例1の仕込み量を40Kgで行なった以外は実施例1と同配合で同様に処理し、同様な評価をおこなった。結果を表1、表2、表3に纏めた。
実施例3
実施例1の予備乳化時間を通常の30分間とした以外は実施例1と同配合で同様に処理し、同様な評価をおこなった。結果を表1、表2、表3に纏めた。
実施例4
実施例1の超高温滅菌装置の前のバランスタンク上部bの空隙に窒素ガスを注入せず、空気中の酸素の影響を受けた以外は、実施例1と同配合で同様に処理し、同様な評価をおこなった。結果を表1、表2、表3に纏めた。
実施例5
実施例1の配合水を減圧脱気し溶存酸素を0.9(mg/l)に低下せしめた以外は、実施例1と同配合で同様に処理し、同様な評価をおこなった。結果を表1、表2、表3に纏めた。
実施例6
実施例1の配合油脂を窒素封印されたタンクのもの溶存酸素2.3(mg/l)を使用した以外は、実施例1と同配合で同様に処理し、同様な評価をおこなった。結果を表1、表2、表3に纏めた。
実施例7
実施例1のタンク上部のヘッドスペースに満たす窒素ガスを調整し混合物の溶存酸素量を2(mg/l)に調整した以外は、実施例1と同配合で同様に処理し、同様な評価をおこなった。結果を表1、表2、表3に纏めた。
比較例1
予備乳化タンク上部a及び殺菌工程前のバランスタンク上部bより窒素ガスを注入せず、空気中の酸素の影響下で、従来の方法で行なった以外は、実施例1と同配合で同様に処理し、同様な評価をおこなった。結果を表1、表2、表3に纏めた。
比較例2
予備乳化タンク上部aより窒素ガスを注入せず、空気中の酸素の影響下で、従来の方法で行なった以外は、実施例1と同配合で同様に処理し、同様な評価をおこなった。結果を表1、表2、表3に纏めた。
比較例3
実施例3において、予備乳化タンク上部a及び殺菌工程前のバランスタンク上部bより窒素ガスを注入せず、空気中の酸素の影響下で、従来の方法で行なった以外は、実施例3と同配合で同様に処理し、同様な評価をおこなった。結果を表1、表2、表3に纏めた。
比較例4
実施例3において、予備乳化タンク上部aより窒素ガスを注入せず、空気中の酸素の影響下で、従来の方法で行なった以外は、実施例3と同配合で同様に処理し、同様な評価をおこなった。結果を表1、表2、表3に纏めた。
比較例5
実施例1において、予備乳化タンク上部aより窒素ガスを注入をせず、3時間30分予備乳化を行い、その後予備乳化タンク上部aを窒素ガスで満たし、、合計4時間の予備乳化を行い、殺菌工程前のバランスタンク上部bの空隙に窒素ガスを満たし、実施例1と同配合で同様に処理し、同様な評価をおこなった。結果を表1、表2、表3に纏めた。
表1に示した、補足データとして、3時間30分〜4時間の予備乳化時の混合液の溶存酸素濃度(mg/l)は、3時間30分(4.1mg/l)、3時間40分(1.2mg/l)、3時間50分(0.2mg/l)、4時間(<0.1mg/l)であった。
実施例1〜7及び比較例1〜5の予備乳化時の混合物の溶存酸素量(mg/l)
Figure 2007028901
実施例1〜7及び比較例1〜5の各工程での液の溶存酸素量(mg/l)
Figure 2007028901
実施例1〜7及び比較例1〜5の水中油型乳化物の風味評価、ホイップクリームの評価
Figure 2007028901
本発明は、予備乳化工程での混合物(油脂、無脂乳固形、及び水を含む)が長い時間、高温度で酸素存在下に晒されることにより起こる風味劣化を防止する水中油型乳化物の製造方法に関するものである。
水中油型乳化物の製造工程を示す図

Claims (6)

  1. 油脂、無脂乳固形、及び水を含む未乳化乃至乳化途中の原料混合物の溶存酸素量を、予備乳化工程途中以前に低下せしめ、乳化物を得た後に加熱殺菌及び冷却を行うことを特徴とする水中油型乳化物の製造方法。
  2. 予備乳化が55℃以上で行われる、請求項1記載の水中油型乳化物の製造方法。
  3. 原料混合物の溶存酸素量を3.5ppm以下に低下せしめる、請求項1記載の水中油型乳化物の製造方法。
  4. 予備乳化工程において、55℃超過後30分以内に原料混合物の溶存酸素量を3.5ppm以下で行われる、請求項1記載の水中油型乳化物の製造方法。
  5. 溶存酸素量の低下された原料混合物の調製を、予め溶存酸素を低下せしめた水性原料の使用、窒素シールされていた油脂の使用、又は、ヘッドスペースを窒素ガスで満たした装置中での予備乳化、のいずれか1以上の手段により行う、請求項1記載の水中油型乳化物の製造方法。
  6. 水中油型乳化物が起泡性である、請求項1乃至請求項5の何れか1項に記載の水中油型乳化物の製造方法。
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