JP2010148473A - チーズの製造方法並びにその装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 原料乳の性状、最終製品の形態に応じて、好適な乳酸醗酵条件及び凝固条件を容易に実現することができる、新規なチーズの製造方法並びにその装置を開発することを技術課題とした。
【解決手段】 チーズ製造の各工程において設定される原料乳及び中間製品の温度は、予め蓄積されたデータの中から、加工対象となる原料乳の性状や最終製品の形態に適したものが選択されるものであり、また冷却工程においては、０．０２０〜０．０１４℃／秒の温度低下率で殺菌乳を３３．５〜３５℃まで冷却することを特徴として成るものであり、原料乳の性状、最終製品の形態に応じて、好適な乳酸醗酵条件及び凝固条件を容易に実現することができるため、チーズ原製品の品質を所望のものとすることができる。また、加熱殺菌された殺菌乳を急速に乳酸醗酵に適した温度とすることができ、製造に要する時間を短縮することができるとともに、殺菌乳の劣化を抑えることができる。
【選択図】図１

Description

本発明はチーズの製造方法並びにその装置に関するものであって、特に原料乳を乳酸醗酵させるとともに凝固させ、ホエイ（液体成分）を除去してカード（固体成分）を得る一連の工程を実行するにあたり、原料乳の性状、最終製品の形態に応じた、好適な乳酸醗酵条件及び凝固条件を容易に実現することを可能にした、チーズの製造方法並びにその装置に係るものである。

チーズの製造における第一の段階は、殺菌処理の施された原料乳に対してスタータ（乳酸菌、カビ類）を注入し、乳酸醗酵を行うとともに、レンネット（凝乳成分であるキモシンを主成分とする乳凝固剤）を注入して混合した後、所定時間静止させてカード（固体成分）を形成し、その後、カッティングを行った後、再度撹拌を行い、ホエイ（液体成分）を除去することにより、残存するカードをチーズ原製品（フレッシュチーズ）として得るという段階である。
次いで第二の段階として、最終製品の種類（ゴーダ、カマンベール、クリーム、チェダー、ブルー、カテージ等）に応じた加工が行われるものであり、チーズ原製品に対し、加塩、混練、カビ付け、熟成等を行うことにより、所望の最終製品が得られることとなる（例えば非特許文献１参照。）。

ところで日本国内におけるチーズの流通状況は、国内外の大手メーカが製造するプロセスチーズが大部分を占めており、これ以外のナチュラルチーズについては欧州等からの輸入品がそのほとんどを占めている。
また近時、消費者の牛乳離れが進んでおり、この対策として小、 中規模の牧場等によるチーズの生産が試みられているが、そのための製造装置は国内ではほとんど開発されていないため、欧州等から輸入された装置に頼らざるを得なかった。
しかしながら欧州等と比べて湿度が高い日本国内においては、空気中に存在する雑菌の種類が多い等の問題により、独自の醗酵時間、温度等の条件設定が必要であり、このため製造者は試行錯誤を繰り返し、各種条件を見出して何とか装置を使いこなしているというのが実情である。そしてこのような作業には多大な時間を要するものであり、元より輸入される装置は非常に高価なものであり、且つ大型機、大型装置であるため、製造工場を立ち上げる際の大きな障害となっていた。

財団法人蔵王酪農センター、ナチュラルチーズ製造技術マニュアル、ナチュラルチーズの作り方、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.zao-cheese.or.jp/manual/nat＿mak/index.html＞

本発明はこのような背景を認識してなされたものであって、原料乳の性状、最終製品の形態に応じて、好適な乳酸醗酵条件及び凝固条件を容易に実現することができる、新規なチーズの製造方法並びにその装置を開発することを技術課題としたものである。

すなわち請求項１記載のチーズの製造方法は、加温調整可能なバットを用い、原料乳を加熱殺菌して殺菌乳とする殺菌工程と、前記殺菌乳を冷却する冷却工程と、前記冷却工程において冷却された殺菌乳にスタータあるいはクエン酸を投入し、乳酸醗酵を進行させて醗酵乳とする醗酵工程と、前記醗酵乳にレンネットを投入して凝固乳とする凝固工程と、前記凝固乳をカッティングし、ミキシングした後、液体成分であるホエイを除去して固形成分であるチーズ原製品を得る分離工程とを順次行い、得られたチーズ原製品に対し、供給形態に合わせた加工を施すことにより最終製品を得るチーズの製造方法において、前記各工程において設定される原料乳及び中間製品の温度は、予め蓄積されたデータの中から、加工対象となる原料乳の性状や最終製品の形態に適したものが選択されるものであり、また前記冷却工程においては、０．０２０〜０．０１４℃／秒の温度低下率で殺菌乳を３３．５〜３５℃まで冷却することを特徴として成るものである。
この発明によれば、原料乳の性状、最終製品の形態に応じて、好適な乳酸醗酵条件及び凝固条件を容易に実現することができるため、チーズ原製品の品質を所望のものとすることができる。
また、加熱殺菌された殺菌乳を急速に乳酸醗酵に適した温度とすることができ、製造に要する時間を短縮することができるとともに、殺菌乳の劣化を抑えることができる。

また請求２項記載のチーズの製造方法は、前記要件に加え、前記バットに投入された原料乳及び中間製品は、工程途中において継続してｐＨ計測が行われることを特徴として成るものである。
この発明によれば、スタータ等による乳酸醗酵の状態や、レンネットによる凝固の状態が最適となったことを遅滞なく認知することができ、チーズ原製品の品質を確実に所望のものとすることができる。

また請求項３記載のチーズの製造装置は、バット本体と、ミキサとを具え、前記バット本体に投入された原料乳を乳酸醗酵させて醗酵乳とし、更に乳凝固剤を用いて凝固乳とし、この凝固乳からホエイを除去することにより、チーズ原製品を得る一連の処理を行う装置において、この装置は、前記バット本体を囲繞する保温ジャケットを具えて成るものであり、この保温ジャケット内に供給する熱媒体として温水を用いるとともに、この温水の温度を調節することにより原料乳及び中間製品の温度を所望の値に設定する機能を具えたものであることを特徴として成るものである。
この発明によれば、原料乳の性状、最終製品の形態に応じて、好適な乳酸醗酵条件及び凝固条件を確実に実現することができるため、チーズ原製品の品質を所望のものとすることができる。

更にまた請求項４記載のチーズの製造装置は、前記請求項３記載の要件に加え、前記温度調節機構は、バット本体内の収容物を、０．０２０〜０．０１４℃／秒の温度低下率で３３．５〜３５℃まで冷却する機構を具えていることを特徴として成るものである。
この発明によれば、加熱殺菌された殺菌乳を急速に乳酸醗酵に適した温度とすることができ、製造に要する時間を短縮することができるとともに、殺菌乳の劣化を抑えることができる。

更にまた請求項５記載のチーズの製造装置は、前記請求項３または４記載の要件に加え、前記熱媒体によって設定される原料乳及び中間製品の温度は、予め蓄積されたデータの中から、加工対象となる原料乳の性状や最終製品の形態に適したものを選択できるように構成されていることを特徴として成るものである。
この発明によれば、原料乳の性状、最終製品の形態に応じて、好適な乳酸醗酵条件及び凝固条件を容易に実現することができるため、チーズ原製品の品質を所望のものとすることができる。

更にまた請求項６記載のチーズの製造装置は、前記請求項３、４または５記載の要件に加え、前記バット本体には、原料乳及び中間製品の温度及びｐＨを継続して測定することのできるセンサが具えられていることを特徴として成るものである。
この発明によれば、スタータ等による乳酸醗酵の状態や、レンネットによる凝固の状態が最適となったことを遅滞なく認知することができ、チーズ原製品の品質を確実に所望のものとすることができる。

更にまた請求項７記載のチーズの製造装置は、前記請求項３、４、５または６記載の要件に加え、前記原料乳及び中間製品の温度及びｐＨを一定時間毎に記録する手段を具えたことを特徴として成るものである。
この発明によれば、適切な殺菌処理が行われたことを証明するデータを得ることができるとともに、記録したデータを、次回以降、スタータ等による乳酸醗酵の状態や、レンネットによる凝固の状態が最適となったことを認知する際のデータとして活用することができる。

更にまた請求項８記載のチーズの製造装置は、前記請求項６または７記載の要件に加え、前記ｐＨを測定するためのセンサは、ＩＳＦＥＴ型のものであることを特徴として成るものである。
この発明によれば、センサの検出部を常時、原料乳及び中間製品に触れた状態とすることができる。

更にまた請求項９記載のチーズの製造装置は、前記請求項３、４、５、６、７または８記載の要件に加え、前記ミキサは、バット本体の上方に設けられたレールに沿って移動可能に構成された架台に具えられ、且つシャフトに対して撹拌羽根が着脱自在に具えられ、撹拌羽根が取り外された状態でのみ前記架台が原料バットの上方から水平方向に退去することができるように構成されていることを特徴として成るものである。
この発明によれば、架台の不用意な移動を防止してミキサ及びバット本体の破損を回避することができるとともに、オペレータの安全を確保することができる。
そしてこれら各請求項記載の発明の構成を手段として前記課題の解決が図られる。

本発明によれば、原料乳の性状、最終製品の形態、更には気温・湿度等の周辺環境に応じて、好適な乳酸醗酵条件及び凝固条件を容易に実現することができるため、チーズの製造工場を容易に立ち上げることが可能となる。またイニシャルコストを抑えることができるため、製品の低価格化を実現することができる。

本発明のチーズの製造方法並びにその装置の最良の形態の一つは以下の実施例に説明するとおりであり、初めにチーズの製造装置の構成要素であるチーズバットの構成について説明し、その後この装置を用いたチーズの製造方法について説明を行う。
なお以下の実施例に対して、本発明の技術的思想の範囲内において適宜変更を加えることも可能である。

図中、符号Ｄ１で示すものが本発明のチーズの製造装置Ｄ（以下チーズ製造装置Ｄと呼ぶ。）の構成要素であるチーズバットであって、このものは鋼材を適宜矩形状に組み合わせて構成された機枠Ｆに対して、バット本体１、温度調節機構２、ミキサ３及び制御盤５を具えて成るものである。

以下、これらチーズバットＤ１の構成要素について詳しく説明する。
まず前記バット本体１は、ステンレス等により構成された容量５０〜６００リットル程の槽状部材であり、その底部に排水バルブ１１ａを具えた液抜口１１が形成されている。
また後述する温度センサ５２及びｐＨセンサ５３を保持するためのセンサホルダ１２がバット本体１の上部に設けられている。
なおバット本体１の上部開口部は、蓋１５によって塞がれるものであり、この蓋１５は一例として、バット本体１に被せた状態で一部を開放できるような例えば二分割または三分割されたものが採用される。

次に前記温度調節機構２について説明すると、この機構は前記バット本体１の側面及び底面を囲繞するように設けられた保温ジャケット２０に対して、温水Ｗ１または冷水Ｗ２を循環させることにより、バット本体１内に収容された原料乳Ｍ０や中間製品の温度を所望の値に保つための機構である。
具体的には温度調節機構２は図３に示すように、前記保温ジャケット２０における一方の側面に入水口２１が形成され、逆側の側面に出水口２２が形成され、それぞれに給水管２３、集水管２４が接続されるとともに、給水管２３が循環水タンク２５における出水口２５ａに接続され、集水管２４が入水口２５ｂに接続されて成る。このため熱媒体（温水Ｗ１、冷水Ｗ２）は、循環水タンク２５と保温ジャケット２０との間で循環することとなる。
なお前記給水管２３と出水口２５ａとの間の管路には循環ポンプ２６が具えられている。
また前記集水管２４と入水口２５ｂとの間の管路には三方弁Ｖ１が具えられており、熱媒体を循環水タンク２５に戻すか、あるいは外部に排出するかの選択が可能となっている。

ここで前記循環水タンク２５に対して熱媒体として供される水を供給するための構成について説明すると、注水管２７は適宜水道の蛇口等に接続され、この注水管２７に三方弁Ｖ２が接続されることにより、水の供給先を注水管２７Ａまたは注水管２７Ｂのいずれかに選択できるように構成されている。
まず前記注水管２７Ａは、循環水タンク２５の上部に形成された注水口２５ｃに対して接続されている。そしてこの注水口２５ｃには、フロート弁２５ｆが具えられており、循環水タンク２５に所定量以上の水が供給されてしまうのを防ぐように構成されている。
一方、前記注水管２７Ｂは、前記出水口２５ａにその排出部が臨むように設置されており、ここから排出された水は、いったん循環水タンク２５内に位置するものの、即座に出水口２５ａから排出されるように構成されている。
なお循環水タンク２５の上部にはオーバーフロー口２５ｄが形成され、水の溢出を防止できるように構成されている。更に循環水タンク２５の底部には排出口２５ｅが形成されている。また前記循環水タンク２５の外周部分には適宜断熱材が貼設される。

なお前記循環水タンク２５に注入された水は、冷水Ｗ２として供されるときにはそのまま循環させられ、温水Ｗ１として供されるときには循環水タンク２５内において昇温されるものであり、ここでそのための機構について説明する。
具体的には、前記循環水タンク２５の底部にはノズル２８及び蒸気通過管２９が配されるものであり、これらノズル２８及び蒸気通過管２９に対してそれぞれ蒸気供給管２８ａ、蒸気供給管２９ａを通じて、蒸気発生装置２Ｓから蒸気が供給される。
そして前記ノズル２８から循環水タンク２５内の水中に噴出された蒸気は、直接、 水に作用してその温度を上昇させ、温水Ｗ１が得られるものであり、流量調整弁Ｖ４によって蒸気の供給量が調整され、温水Ｗ１の温度が所望の値とされるものである。
一方、前記蒸気通過管２９に供給された蒸気は、蒸気通過管２９の側周面を通じて循環水タンク２５内の水に作用して温水Ｗ１の温度を所望の値に維持するものであり、流量調整弁Ｖ５によって蒸気の供給量が調整される。
なお前記蒸気発生装置２Ｓは、ボイラによって蒸気を発生させるとともに、この蒸気を更に加熱することにより、飽和蒸気よりも高温の過熱蒸気を得ることができる装置である。また蒸気発生装置２Ｓとしては、ボイラによって発生した蒸気をそのまま用いるものとしてもよい。

またこの実施例では、前記保温ジャケット２０の内部に仕切板２０ａを設けることにより、熱媒体の流路を三分割するようにした。因みにこのような構成を採ることにより、保温ジャケット２０内における熱媒体の流れを整然としたものとすることができるため、原料乳Ｍ０または中間製品と熱媒体との間での熱交換効率を高めることができる。
更に前記仕切板２０ａによって仕切られた区画毎に、熱媒体の流れ方向が交互に異なるようにしてもよい。この場合には、バット本体１内に位置する原料乳Ｍ０または中間製品の温度をよりいっそう均一なものとすることができる。

次に前記ミキサ３について説明すると、このものは撹拌羽根３０を先端に具えたシャフト３１が減速機３２の出力軸に対して接続されて構成されるものであり、モータ３３によって回転駆動されるものである。
そして図４に示すように、前記シャフト３１の先端にホルダ３１ａが具えられ、このホルダ３１ａの受入溝３１ｂに対して撹拌羽根３０のロッド３０ｃに具えられた係止ピン３０ｄが係合することにより、ホルダ３１ａに対して撹拌羽根３０が着脱自在に具えられる。なおこの実施例では、撹拌羽根３０として図４に示すように一部曲げ加工を施した金属板に丸穴を複数設けたタイプの撹拌羽根３０ａと、対向する一対の金属板間に複数の金属棒を平行に配したタイプの撹拌羽根３０ｂとの二種類を併用するようにした。
また前記ホルダ３１ａにおける受入溝３１ｂには、撹拌羽根３０を外した状態で安全ピン３１ｃが装着されるものであり、この状態で安全ピン３１ｃに繋がれたワイヤ３１ｄが牽引状態となり、安全スイッチ５５がオンの状態とされる。そして安全スイッチ５５がオンの状態でなければ、図２中仮想線で示すような架台３４の循環水タンク２５上への移動が行われないように制御される。このため撹拌羽根３０がホルダ３１ａに装着されたまま移動して、撹拌羽根３０やバット本体１を損傷してしまうような事態を回避することができる。因みに前記安全ピン３１ｃがホルダ３１ａにおける受入溝３１ｂに装着された状態では、撹拌羽根３０をホルダ３１ａに装着することはできない。

また前記減速機３２及びモータ３３は架台３４に具えられ、この架台３４は機枠Ｆの上部に敷設されたレール３５上を移動することにより、前記撹拌羽根３０の作用がバット本体１の収容部全域に及ぶように構成されている。なお前記架台３４は、この架台３４に具えられた減速機３６及びモータ３７によってレール３５上の移動が行われる。
また前記シャフト３１は外筒３８に挿通状態となっており、この外筒３８は架台３４に対して支持杆３９によって支持された状態で固定されている。

次に前記制御盤５は、前記温度調節機構２における三方弁Ｖ１、Ｖ２、流量調整弁Ｖ３、Ｖ４、Ｖ５並びにミキサ３におけるモータ３３、３７等を制御することにより、チーズバットＤ１の運転を制御するための機器である。
そしてこのような制御を行うために、前記循環水タンク２５内に温度センサ５１が設置され、また前記バット本体１の上部には温度センサ５２及びｐＨセンサ５３が設置され、更に前記レール３５の所定の個所にリミットスイッチ５４が設けられている。
なお前記温度センサ５２及びｐＨセンサ５３は、バット本体１の上部に設けられたセンサホルダ１２により保持される。

ここで前記ｐＨセンサ５３は、バット本体１に収容される原料乳Ｍ０や中間製品に対して直接触れるものであるため、一般的なガラス管タイプのものではなく、ＩＳＦＥＴ型のものが採用される。このものは、ＦＥＴが適用され、溶液と感応膜との界面電位の分だけゲート閾値電圧が変化することを利用したセンサであり、プロトン感応膜として絶縁体であるＳｉＯ₂ 、Ｓｉ₃ Ｎ₄ 、Ａｌ₂ Ｏ₃ 、Ｔａ₂ Ｏ₅ 等が用いられることにより、ｐＨセンサとして作動するものである。
この実施例では一例としてエンドレスハウザージャパン社製「半導体ｐＨ電極ＣＰＳ４７１Ｄ」を採用した。因みにこのＣＰＳ４７１Ｄは、欧米食品規格ＥＨＤＥＧのテスト証明を取得済みのものであり、日本国内においては法制上、食品工場においてその使用が認められているものである。

また前記制御盤５には、前記温度センサ５１、温度センサ５２及びｐＨセンサ５３の検出値を一定時間毎に記録することができる機能が具えられるものであり、一例として図８のグラフに示すようなデータ形式で記録が行われるものとする。
因みにこのような記録は、例えば殺菌の際の温度、時間が適切に行われたことを証明する資料として供される他、原料乳Ｍ０の性状、中間製品及び最終製品の形態、更には気温・湿度等の周辺環境を併せて記録しておくことにより、加工対象となる原料乳Ｍ０の成分や製造するチーズの種類に適したものを選択して呼び出し、同様の条件下での加工を容易に行うことが可能となるものである。
また制御盤５には、原料乳Ｍ０の性状、最終製品の形態、更には気温・湿度等の周辺環境に応じた、好適な乳酸醗酵条件及び凝固条件を実現するための設定温度及び工程所要時間がプリセットされる。

またカードナイフ６は図５（ａ）に示すように、矩形状のフレーム６０に対して線材６１を一定間隔で格子状に張って成るものであり、線材６１の間隔は最終製品の形態に応じて適宜選択される。
またカッター７は図５（ｂ）に示すように取手７０及びブレード７１を具えて成るものである。

次にチーズ製造装置Ｄの構成要素であるカードミキサＤ２、モルダＤ３について説明する。
まず前記カードミキサＤ２は図６に示すように、ジャケット構造を有する収容部２００内に撹拌羽根２０１を具え、入水口２０２から温水Ｗ１を供給して収容部２００の保温を図り、収容部２００に対して約８０℃の温水Ｗ１とともにチーズ原製品Ｍ４を投入して混練するための装置である。
なお前記入水口２０２から供給された温水Ｗ１は出水口２０３から外部に排出される。 また処理後のチーズ原製品Ｍ４は高温状態となるため、その取り出しがし易いように、前記収容部２００はハンドル２０４の操作によって９０°傾倒するように構成されている。

また前記モルダＤ３は図７に示すように、ジャケット構造を有する収容部３００内にスクリュー３０１を具え、入水口３０２から温水Ｗ１を供給して収容部３００の保温を図り、収容部３００に対して約８０℃の温水Ｗ１とともにカードミキサＤ２による処理が済んだチーズ原製品Ｍ４を投入し、成型部３０４を通過する過程でチーズ原製品Ｍ４内の繊維質を整列させながら成型を行うための装置である。
なお前記入水口３０２から供給された温水Ｗ１は出水口３０３から外部に排出される。
また前記成型部３０４は、長さや穴径が異なるものが複数用意されており、最終製品Ｍ５の形態に応じて適宜取り替えられるようになっている。

本発明のチーズ製造装置Ｄを構成するチーズバットＤ１、カードミキサＤ２及びモルダＤ３は一例として上述したように構成されるものであり、以下この装置を用いた本発明のチーズの製造方法について説明する。
なお原料乳Ｍ０は、チーズバットＤ１による処理の段階に応じて、その性状が変化するものであるため、ここで各段階毎の呼称について定義しておく。
まず、搾乳後、異物を除去するための濾過処理が行われた状態のものを原料乳Ｍ０と呼ぶ。
次いで原料乳Ｍ０に対して、醗酵や熟成を順調に進めるために殺菌処理を施したものを殺菌乳Ｍ１と呼ぶ。
次いで殺菌乳Ｍ１に対して、スタータＳあるいはクエン酸を注入して乳酸醗酵させたものを醗酵乳Ｍ２と呼ぶ。
次いで醗酵乳Ｍ２に対して、レンネットＲを注入して凝固させたものを凝固乳Ｍ３と呼ぶ。
次いで凝固乳Ｍ３を、カードナイフ６で裁断することにより得られる小片状の固体物をカードＣと呼び、このとき滲出する液体成分をホエイＨと呼ぶ。
そしてカードＣから更にホエイＨを滲出させて塊状としたものをチーズ原製品Ｍ４と呼ぶ。
なお前記殺菌乳Ｍ１、醗酵乳Ｍ２、凝固乳Ｍ３並びにカードＣ及びホエイＨが混在したものを中間製品として総称することもある。

以下、図９に示す工程表を参照しながら説明を行う。なお以下の工程は、チーズバットＤ１をいわゆるセミオートにより運転することにより行われ、一部、人手による作業を伴うものであるため、各工程が終了した段階で適宜ブザー音を発する等してオペレータに認知させることが好ましい。

〔装置等の殺菌（装置殺菌工程Ｐ０）〕
始めに装置の運転に先立ち、原料乳Ｍ０や中間製品に対して直接触れる部材を殺菌するものであり、バット本体１内に、撹拌羽根３０、カードナイフ６及びカッター７を位置させるとともに蓋１５により上部開放部を塞ぐ。
次いで排水バルブ１１ａを開放した状態の液抜口１１に対して、蒸気発生装置２Ｓに繋がれたチューブＴを接続し、ここからバット本体１内に蒸気を供給することにより、前記バット本体１、撹拌羽根３０、カードナイフ６、カッター７及び蓋１５の殺菌を行う。

〔運転条件の選択〕
次いで制御盤５を操作して、原料乳Ｍ０の性状（乳牛種、脂肪含有量等）、最終製品の形態（ゴーダ、カマンベール、クリーム、チェダー、ブルー、カテージ等）に応じた、好適な乳酸醗酵条件及び凝固条件を実現するための設定温度及び工程所要時間の呼び出しを行う。
これらは具体的には、一例として図１０の表に示すようなデータシート形式で制御盤５内に記憶されているものであり、原料乳Ｍ０の乳脂肪率及び無脂肪固形分、最終製品形態が主たる情報として記憶される。
そして例えば「ゴーダチーズ」を作る場合に、「乳脂肪率及び無脂肪固形分」を入力すると、蓄積されたデータの中から最も類似したデータが呼び出されて、このデータに従った運転制御が行われるものである。
なおこれらのデータは、過去の実績に基づいて記憶されるものであり、随時更新されてゆくことにより、最終製品の品質向上を図ることができるものである。
また参考データとして、気温及び湿度並びに乳牛種、採取牧場、搾乳日時及び加工日時等を記憶しておくようにしてもよい。
この実施例では一例として図１０の表中、データナンバー１を呼び出すようにした。

〔温水の生成〕
また上述したバット本体１等の殺菌と並行して温水Ｗ１を準備しておくものであり、循環水タンク２５の排出口２５ｅに栓をしてスタートボタンを押すと、三方弁Ｖ２が注水管２７Ａ側に設定され、循環水タンク２５内に水が注入される。
そして適宜流量計や水位センサ等によりノズル２８及び蒸気通過管２９が水没したことが認識された時点で、流量調整弁Ｖ４及び流量調整弁Ｖ５の開度が調整され、循環水タンク２５内の水に蒸気が噴出されるとともに、蒸気通過管２９に蒸気が供給されて水の温度が上昇する。
やがて循環水タンク２５内の水位が所定の位置まで上昇すると、フロート弁２５ｆが作動して注水口２５ｃからの水の注入が停止される。
その後、温度センサ５１の検出値に応じて流量調整弁Ｖ４及び流量調整弁Ｖ５の開度が調整され、循環水タンク２５内の水は所望の温度の温水Ｗ１となる。

〔原料乳投入〕
その後、撹拌羽根３０をホルダ３１ａに装着し、液抜口１１の排水バルブ１１ａを閉めて原料乳Ｍ０を投入するものであり、温度センサ５２及びｐＨセンサ５３の検出部が原料乳Ｍ０と接した状態とする。なおこの実施例では搾乳後、異物を除去するための濾過処理が行われた状態のものを原料乳Ｍ０とした。
また同時に、制御盤５による温度センサ５２及びｐＨセンサ５３の検出値の記録が開始される。

〔原料乳の殺菌（殺菌工程Ｐ１）〕
次いで原料乳Ｍ０は６５℃の温度で約３０分間加熱されることにより、低温殺菌が行われるものであり、循環水タンク２５内の温水Ｗ１が循環ポンプ２６によって保温ジャケット２０に送り込まれることにより、バット本体１内の原料乳Ｍ０の温度が６３〜６５℃まで上昇する。
この際、原料乳Ｍ０はミキサ３によって撹拌されるものであり、撹拌羽根３０が回転しながら、架台３４が左右に往復移動することにより、バット本体１内の原料乳Ｍ０全域に亘って撹拌羽根３０が作用する。因みに架台３４の移動範囲はレール３５に設けられたリミットスイッチ５４によって設定されている。

〔殺菌乳の冷却（冷却工程Ｐ２）〕
次いで殺菌乳Ｍ１は乳酸醗酵に適した温度である３３．５℃まで冷却されるものであり、三方弁Ｖ１が排水側に設定されるとともに、三方弁Ｖ２が注水管２７Ｂ側に設定される。すると注水管２７Ｂから出水口２５ａの近傍に供給される冷水Ｗ２は循環ポンプ２６の作用によって即座に給水管２３に送られ、入水口２１を経由して保温ジャケット２０内に至り、やがて出水口２２、集水管２４及び三方弁Ｖ１を経由して外部に排出される。この際、給水管２３、保温ジャケット２０及び集水管２４内に位置していた温水Ｗ１は速やかに外部に排出されて冷水Ｗ２と入れ替わるため、バット本体１内の殺菌乳Ｍ１の冷却が急速に行われることとなる。
そして冷水Ｗ２によって殺菌乳Ｍ１の冷却を行いながら、ミキサ３によって殺菌乳Ｍ１を撹拌するものであり、温度センサ５２による検出値が所望の値となるまで継続される。なおこのときの殺菌乳Ｍ１の温度低下率は、平均して０．０２０〜０．０１４℃／秒程（３０℃低下するのに２５〜３５分）となり、殺菌乳Ｍ１を急速に乳酸醗酵に適した温度とすることができるため、製造に要する時間が短縮されるとともに、殺菌乳Ｍ１の劣化が抑えられる。

なお注水管２７Ｂから出水口２５ａの近傍に供給された冷水Ｗ２が循環ポンプ２６の作用によって給水管２３に送られる際には、循環水タンク２５内に位置していた温水Ｗ１は出水口２５ａからほとんど流出しないため、温水Ｗ１を温度低下しない状態で循環水タンク２５内に保持したままとすることができる。また前記三方弁Ｖ１から外部に排出される温水Ｗ１及び冷水Ｗ２については、特に不純物が混入してしまうことがないため、これら外部に排出された温水Ｗ１及び冷水Ｗ２や循環水タンク２５内の温水Ｗ１を、熱蒸気発生装置２Ｓで再利用したり、あるいは別途保管しておいて装置の洗浄に用いるようにすることが好ましい。特に温水Ｗ１については、カードミキサＤ２やモルダＤ３の加熱に再利用することが好ましい。

〔スタータ注入（醗酵工程Ｐ３）〕
次いで３３．５℃に冷却された殺菌乳Ｍ１に対して、２〜４種類の乳酸菌が混合されて成るスタータＳを混入する。
この際、スタータＳを殺菌乳Ｍ１中に十分に分散させることが重要でるため、ミキサ３により、約１０分間、殺菌乳Ｍ１の撹拌が行われる。
また殺菌乳Ｍ１を３３．５℃に保つため、保温ジャケット２０に対して適温の温水Ｗ１を循環させるものであり、温度センサ５１及び温度センサ５２の検出値に応じて流量調整弁Ｖ４、Ｖ５の開度が適宜調整される。

〔乳酸醗酵〕
次いで撹拌羽根３０をホルダ３１ａから外すとともに、安全ピン３１ｃを受入溝３１ｂに係止させ、架台３４を循環水タンク２５の上方に退却させてバット本体１の上方に自由空間を確保する。
そしてバット本体１に蓋１５を被せて遮光を図り、６０分間に亘って静止状態を維持する。この際、温度センサ５２及びｐＨセンサ５３による検出が継続的に行われており、殺菌乳Ｍ１を３３．５℃に保つように保温ジャケット２０に対して適温・適量の温水Ｗ１が循環させられる。そしてｐＨ値が６．７となった時点で所望の醗酵状態に至ったことが認識され、次工程に移行する。

〔レンネット注入（凝固工程Ｐ４）〕
次いで醗酵乳Ｍ２を豆腐状に凝固させ、水分を除去しやすい状態にする目的で、牛の第４胃から抽出された凝乳成分であるレンネットＲ添加するものであり、このレンネットＲを醗酵乳Ｍ２中に十分に分散させるため、ホルダ３１ａに再び撹拌羽根３０を装着し、ミキサ３によって醗酵乳Ｍ２を約５分間、撹拌する。
また醗酵乳Ｍ２を３３．５℃に保つため、保温ジャケット２０に対して適温・適量の温水Ｗ１が循環させられる。

〔凝固（静止）〕
次いで撹拌羽根３０をホルダ３１ａから外すとともに、架台３４を循環水タンク２５の上方に退去させてバット本体１の上方に自由空間を確保する。
そしてバット本体１に蓋１５を被せて遮光を図り、３０分間に亘って静止状態を維持する。この際、温度センサ５２及びｐＨセンサ５３による検出が継続的に行われており、醗酵乳Ｍ２を３３．５℃に保つように保温ジャケット２０に対して適温・適量の温水Ｗ１が循環させられる。そしてｐＨ値が６. ５となった時点で所望の凝固状態に至ったことが認識され、次工程に移行する。

〔カッティング（分離工程Ｐ５）〕
次いで図５（ａ）に示すようにカードナイフ６を用いて凝固乳Ｍ３の分断を行うものであり、１０ｍｍ角程度の小片となったカードＣからは、濁りの少ない透明な黄緑色の液体成分であるホエイＨが滲出してくる。

〔ミキシング〕
次いでホルダ３１ａに撹拌羽根３０を装着し、カードＣとホエイＨとが混在した状態のものを３３．５℃に保ちながら３０分間、撹拌する。
更にその後、ホエイＨ中にカードＣが浮遊した状態となったものを３８℃まで昇温し、この温度に保ちながらミキサ３によって３０分間、撹拌する。
このようなミキシングを行うことにより、はじめは、ややくっついているカードＣ同士がほぐれるとともに、カードＣとホエイＨとの分離が促進される。

〔ホエイ抜き及び静置〕
次いで 次いで撹拌羽根３０をホルダ３１ａから外すとともに、架台３４を循環水タンク２５の上方に退去させてバット本体１の上方に自由空間を確保する。
そして液抜口１１の排水バルブ１１ａを開放してホエイＨを排出するものであり、この際、バット本体１内にカードＣを集めて一つの塊状にし、更にバット本体１に蓋１５を被せて遮光を図り、約２０分間静置し、更なるホエイＨの滲出を図る。
なおホエイＨはそのまま食材とすることができ、更にたんぱく質が豊富なため各種健康食品の材料や飼料とされるものであるため、適宜回収してして有効利用することが好ましい。

〔分断及び静置（整形工程Ｐ６）〕
次いで塊状のカードＣを、バット本体１内においてカッター７を用いて２０ｃｍ角ほどの小ブロックに分断する。更にバット本体１に蓋１５を被せて遮光を図り、約２０分間静置し、ホエイＨの更なる滲出を図るとともに、カードＣの凝固を進行させる。
このようにして得られた塊状物はチーズ原製品Ｍ４（いわゆるフレッシュチーズ）と成るものであり、その後、加塩、混練、カビ付け、熟成等を行うことにより、所望の最終製品（ゴーダ、カマンベール、クリーム、チェダー、ブルー、カテージ等）と成る。
以下、一例としてフレッシュチーズとしてそのまま供するものを最終製品Ｍ５とするための工程を説明する。

〔カードミキサによる処理（ミキシング工程Ｐ７）〕
次いで図６に示すように前記チーズ原製品Ｍ４をカードミキサＤ２における収容部２００に約８０℃の温水Ｗ１とともに投入し、更に撹拌羽根２０１により混練するものであり、このような処理を施すことにより成分を均等に分散させる。

〔モルダによる成型（成型工程Ｐ８）〕
次いで図７に示すように前記チーズ原製品Ｍ４をモルダＤ３における収容部３００に約８０℃の温水Ｗ１とともに投入し、更にスクリュー３０１により成型部３０４に送り込んで成型を行う。その後、長尺状態となったチーズ原製品Ｍ４を適当な長さにカットして最終製品Ｍ５が得られることとなる。

チーズバットを示す斜視図である。 チーズバットを示す側面図及び背面図である。 温度調節機構を示す斜視図である。 ミキサを示す斜視図である。 カードナイフ及びカッターを示す斜視図である。 カードミキサを示す斜視図である。 モルダを示す斜視図である。 チーズの製造過程における二種の温度計の検出値及びｐＨ計の検出値を示すグラフである。 チーズの製造過程を示す工程表である。 制御盤に記憶されるデータシートを示す表である。

符号の説明

Ｄ チーズ製造装置
Ｄ１ チーズバット
Ｄ２ カードミキサ
Ｄ３ モルダ
Ｆ 機枠
１ バット本体
１１ 液抜口
１１ａ 排水バルブ
１２ センサホルダ
１５ 蓋
２ 温度調節機構
２Ｓ 蒸気発生装置
２０ 保温ジャケット
２０ａ 仕切板
２１ 入水口
２２ 出水口
２３ 給水管
２４ 集水管
２５ 循環水タンク
２５ａ 出水口
２５ｂ 入水口
２５ｃ 注水口
２５ｄ オーバーフロー口
２５ｅ 排出口
２５ｆ フロート弁
２７ 注水管
２７Ａ 注水管
２７Ｂ 注水管
２６ 循環ポンプ
２８ ノズル
２８ａ 蒸気供給管
２９ 蒸気通過管
２９ａ 蒸気供給管
Ｖ１ 三方弁
Ｖ２ 三方弁
Ｖ３ 流量調整弁
Ｖ４ 流量調整弁
Ｖ５ 流量調整弁
３ ミキサ
３０ 撹拌羽根
３０ａ 撹拌羽根
３０ｂ 撹拌羽根
３０ｃ ロッド
３０ｄ 係止ピン
３１ シャフト
３１ａ ホルダ
３１ｂ 受入溝
３１ｃ 安全ピン
３１ｄ ワイヤ
３２ 減速機
３３ モータ
３４ 架台
３５ レール
３６ 減速機
３８ 外筒
３７ モータ
３９ 支持杆
５ 制御盤
５１ 温度センサ
５２ 温度センサ
５３ ｐＨセンサ
５４ リミットスイッチ
５５ 安全スイッチ
６ カードナイフ
６０ フレーム
６１ 線材
７ カッター
７０ 取手
７１ ブレード
２００ 収容部
２０１ 撹拌羽根
２０２ 入水口
２０３ 出水口
２０４ ハンドル
３００ 収容部
３０１ スクリュー
３０２ 入水口
３０３ 出水口
３０４ 成型部
Ｃ カード
Ｈ ホエイ
Ｍ０ 原料乳
Ｍ１ 殺菌乳
Ｍ２ 醗酵乳
Ｍ３ 凝固乳
Ｍ４ チーズ原製品
Ｍ５ 最終製品
Ｐ０ 装置殺菌工程
Ｐ１ 殺菌工程
Ｐ２ 冷却工程
Ｐ３ 醗酵工程
Ｐ４ 凝固工程
Ｐ５ 分離工程
Ｐ６ 整形工程
Ｐ７ ミキシング工程
Ｐ８ 成型工程
Ｒ レンネット
Ｓ スタータ
Ｔ チューブ
Ｗ１ 温水
Ｗ２ 冷水

Claims (9)

1. 加温調整可能なバットを用い、原料乳を加熱殺菌して殺菌乳とする殺菌工程と、前記殺菌乳を冷却する冷却工程と、前記冷却工程において冷却された殺菌乳にスタータあるいはクエン酸を投入し、乳酸醗酵を進行させて醗酵乳とする醗酵工程と、前記醗酵乳にレンネットを投入して凝固乳とする凝固工程と、前記凝固乳をカッティングし、ミキシングした後、液体成分であるホエイを除去して固形成分であるチーズ原製品を得る分離工程とを順次行い、得られたチーズ原製品に対し、供給形態に合わせた加工を施すことにより最終製品を得るチーズの製造方法において、前記各工程において設定される原料乳及び中間製品の温度は、予め蓄積されたデータの中から、加工対象となる原料乳の性状や最終製品の形態に適したものが選択されるものであり、また前記冷却工程においては、０．０２０〜０．０１４℃／秒の温度低下率で殺菌乳を３３．５〜３５℃まで冷却することを特徴とするチーズの製造方法。
2. 前記バットに投入された原料乳及び中間製品は、工程途中において継続してｐＨ計測が行われることを特徴とする請求項１記載のチーズの製造方法。
3. バット本体と、ミキサとを具え、前記バット本体に投入された原料乳を乳酸醗酵させて醗酵乳とし、更に乳凝固剤を用いて凝固乳とし、この凝固乳からホエイを除去することにより、チーズ原製品を得る一連の処理を行う装置において、この装置は、前記バット本体を囲繞する保温ジャケットを有する温度調節機構を具えて成るものであり、この保温ジャケット内に供給する熱媒体として温水を用いるとともに、この温水の温度を調節することにより原料乳及び中間製品の温度を所望の値に設定する機能を具えたものであることを特徴とするチーズの製造装置。
4. 前記温度調節機構は、バット本体内の収容物を、０．０２０〜０．０１４℃／秒の温度低下率３３．５〜３５℃まで冷却する機構を具えていることを特徴とする請求項３記載のチーズの製造装置。
5. 前記熱媒体によって設定される原料乳及び中間製品の温度は、予め蓄積されたデータの中から、加工対象となる原料乳の性状や最終製品の形態に適したものを選択できるように構成されていることを特徴とする請求項３または４記載のチーズの製造装置。
6. 前記バット本体には、原料乳及び中間製品の温度及びｐＨを継続して測定することのできるセンサが具えられていることを特徴とする請求項３、４または５記載のチーズの製造装置。
7. 前記原料乳及び中間製品の温度及びｐＨを一定時間毎に記録する手段を具えたことを特徴とする請求項３、４、５または６記載のチーズの製造装置。
8. 前記ｐＨを測定するためのセンサは、ＩＳＦＥＴ型のものであることを特徴とする請求項６または７記載のチーズの製造装置。
9. 前記ミキサは、バット本体の上方に設けられたレールに沿って移動可能に構成された架台に具えられ、且つシャフトに対して撹拌羽根が着脱自在に具えられ、撹拌羽根が取り外された状態でのみ前記架台が原料バットの上方から水平方向に退去することができるように構成されていることを特徴とする請求項３、４、５、６、７または８記載のチーズの製造装置。

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