JP3830712B2 - 乳飲料 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、乳飲料に関するもので、詳しくは、ＰＥＴボトル入り飲料に用いられるＵＨＴ殺菌を施した際の乳化物の熱安定性および長期間の保存安定性の優れた乳飲料に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ミルクコーヒーなどの乳成分を含む乳飲料は、保存のために加熱殺菌処理を経て製造されるが、生残する耐熱性の強い高温芽胞菌の増殖による変敗を防止するためにショ糖脂肪酸エステルを添加することが広く行われている。また、保存中における脂肪の遊離や蛋白質の凝集の発生を抑え、乳化安定性を長期間保持するために、ポリグリセリン脂肪酸エステルとショ糖脂肪酸エステルを併用する方法が提案されており（特開昭６１−２４２６５６７号、特開昭６２−２１５３４５号公報等）、これらの方法は安定性の面で非常に優れたものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、これらの方法はレトルト殺菌では問題ないが、近年、ＰＥＴ飲料の殺菌に利用されているＵＨＴ殺菌を施した場合には、含有される乳蛋白質が熱変性を起こして沈殿し易くなり、保存安定性が低下することから効果不十分となる。このため、ＵＨＴ殺菌の処理時間を最小限に抑え、且つペクチン、カラギーナン等の増粘多糖類を添加する方法が行われているが、長期間の保存安定化には十分とはいえない。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明者らは、特定の曇点を有するポリグリセリン脂肪酸エステルを含有し、かつ特定のｐＨを有する乳飲料が、ＵＨＴ殺菌を施しても長期間の乳化安定性を保持することができることを見出し、本発明に到達した。
すなわち、本発明の要旨は、２０％塩化ナトリウム水溶液中、１重量％濃度で測定した曇点が９５℃以上であるポリグリセリン脂肪酸エステルを含有し、かつｐＨが５．５〜７．０であることを特徴とする乳飲料に存する。
更に、他の要旨は、該ポリグリセリン脂肪酸エステルと共にショ糖脂肪酸エステルを含有することを特徴とする乳飲料に存する。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明の乳飲料は、乳成分である乳脂肪、乳蛋白質を含有する飲料であって、具体的には、全脂肪粉乳液、ミルクコーヒー、ミルク紅茶等が挙げられる。
乳成分としては、牛乳、全脂粉乳、スキンミルクパウダー、フレッシュクリーム等が挙げられるが、脱脂粉乳などの蛋白質とバターやミルクオイル等の乳脂とを個別に加えて調整してもよい。乳成分の含量は、牛乳換算で５〜６０重量％、好ましくは１０〜２５重量％である。乳飲料のｐＨとしては、通常、５．５〜７．０の中性または弱酸性であることが好ましい。勿論、この他、砂糖、香料、ビタミンなどの公知の配合剤を加えてもよい。
【０００６】
本発明の乳飲料に含有されるポリグリセリン脂肪酸エステルはポリグリセリンと脂肪酸との反応により得られるエステル体と未反応ポリグリセリンの混合物であり、この混合物特性は、ポリグリセリンの重合度、脂肪酸の種類、脂肪酸のエステル化率（未反応ポリグリセリン量）、エステル化の内訳比率（モノ体、ジ体、トリ体などの割合）などにより決定されるが、これら全ての要件の特定は極めて難しい。また、この特性は一般的に界面活性剤の特性を規定するために、用いられるＨＬＢだけでは規定することができない。そこで、本発明では、近年、新たな規定法として提唱されている「曇点」での特定を行うものである。
【０００７】
「曇点」とは水和している非イオン性界面活性剤が高温で脱水和して水から分離してくる現象であり、ポリオキシエチレン系の界面活性剤ではよく知られている。曇点はポリグリセリン脂肪酸エステルの構造・組成に鋭敏であり、脂肪酸石鹸の影響をも反映するので、親水性の程度や組成の違いをより正確に識別することができる。さらに、簡便に測定できることから、ポリグリセリン脂肪酸エステルの特徴を代表する物性として最も優れている。従って、ポリグリセリン脂肪酸エステルにおいては、曇点はＨＬＢ（親水性と疎水性のバランス）よりも有用な指標となる。ポリグリセリンは多数の水酸基を持つために、ポリオキシエチレン系の界面活性剤と比較すると、全般に曇点が高く、水の沸点を超えるものも多いので、そのような場合適当な塩水溶液を用いることにより簡易に測定することができる（特開平９−１５７３８６号公報参照）。通常、親水性が強いほど曇点は高くなる。また、エステル化率が同じであってもモノエステル含量が多いエステル組成の方がより親水性が高く、曇点も高くなる。
【０００８】
曇点測定法としては、通常、１〜３０％の塩化ナトリウム又は硫酸ナトリウム溶液にポリグリセリン脂肪酸エステルを溶解した後、測定する必要があり、その条件は対象となる試料の溶解性により異なるが、本発明の場合の測定法について説明する。本発明の場合、先ず、ポリグリセリン脂肪酸エステルを１重量％となるように２０重量％塩化ナトリウム水溶液に分散し、加熱しながら撹拌し、均一な水溶液とする。そして得られたポリグリセリン脂肪酸エステル均一水溶液を、０℃以上１００℃以下の任意の温度で２〜５℃刻みに振とう撹拌・静置し、ポリグリセリン脂肪酸エステルが油状あるいはゲル状の如く分離し、不均一水溶液となった状態を測定する。この不均一状態を「曇点」と呼び、本発明ではその際の温度を求める。０℃未満では氷の融点以下、１００℃を越えると水の沸点以上となるために、正確な水溶液状態の観察が難しく曇点測定が困難となるので好ましくない。
【０００９】
本発明で用いるポリグリセリン脂肪酸エステルは、曇点が９０℃より低いと効果が不十分となる。なお、従来、曇点の高いものとして、例えば親水性銘柄としてデカグリセリンモノステアレート（阪本薬品工業社製ＭＳＷ−７５０）が市販されているが、この曇点は約８２℃である。従って、これを仮りに乳飲料に配合した場合には、高温長期保存によるオイルオフを完全に抑制することができず、本発明で目標とする乳化剤として十分な機能を発揮することができない。しかし曇点が９０℃以上のものを用いた場合には、ＵＨＴ殺菌をしても良好な乳化安定性が長期間保持可能である。本発明では特に曇点が９５℃以上のポリグリセリン脂肪酸エステルを用いる。
ポリグリセリン脂肪酸エステルは、一般的にはポリグリセリンと脂肪酸をアルカリ触媒存在下に、１８０〜２６０℃の温度で反応させることにより得られるが、市場に流通しているポリグリセリン脂肪酸エステルには、ポリグリセリンと脂肪酸の反応仕込み比率によりＨＬＢ値の異なる各種の銘柄がある。ポリグリセリンに対して脂肪酸の仕込み比率が大きいと親水性の低い（曇点の低い）銘柄が得られ、逆の場合は親水性の高い（曇点の高い）銘柄が得られる。従って、親水性の高い銘柄を得ようとする場合、脂肪酸に対してポリグリセリンを等モルまたは過剰にする必要がある。しかし、このような仕込み比率であっても、通常のアルカリ触媒による反応では、モノエステル体の多いポリグリセリン脂肪酸エステルを得ることは困難であり、未反応のポリグリセリンとジエステル体以上の高置換度のポリグリセリン脂肪酸エステルを比較的多く含んだものが得られることになる。
【００１０】
本発明の特定曇点のポリグリセリン脂肪酸エステルを得るためには、通常、アルカリ触媒の量を減じ、２段階反応で後半の温度を高める方法、例えば、反応温度１８０〜２６０℃でのエステル化反応後に、さらに反応温度を１０〜５０℃上昇させて１〜４時間反応させる方法を用いることができる（特開平７−１４５１０４号公報参照）。従って、特定の曇点を示すポリグリセリン脂肪酸エステルを得るためには、このような特定の反応条件で製造することが望ましい。例えば、特開昭６２−２１５３４５号公報記載の公知の製造法であっても、得られるポリグリセリン脂肪酸エステルの曇点は、たとえ水酸基価が同様であっても全く異なるものとなる。
【００１１】
反応させるポリグリセリンが過剰の場合には、未反応のポリグリセリンを製品中に多く含むことになる。未反応のポリグリセリン量が多いほどポリグリセリン脂肪酸エステルの親水性は高くなるが、実質のポリグリセリン脂肪酸エステル量は少なくなるために、乳化剤としての機能が劣る。従って、ポリグリセリン脂肪酸エステル中に残存するポリグリセリンの量は７０重量％以下が好ましく、更に好ましくは６０重量％以下のものである。
【００１２】
ポリグリセリン脂肪酸エステルを構成する脂肪酸の具体例としては、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、オレイン酸などの炭素数１４〜２２の飽和または不飽和の脂肪酸が挙げられるが、炭素数が小さい方が好ましい。中でも、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸が好ましく、特にミリスチン酸が好ましい。ポリグリセリン脂肪酸エステルを構成するポリグリセリンの重合度としては、平均重合度が４〜２０、好ましくは平均重合度が４〜１２である。ポリグリセリン脂肪酸エステルの含量は、一般に、乳飲料中の０．０１〜０．１重量％であり、好ましくは０．０２５〜０．１重量％である。
【００１３】
本発明の乳飲料には、上記のポリグリセリン脂肪酸エステルの他に、各種の成分を含有することが出来るが、本発明では特に、ショ糖脂肪酸エステルを併用すると乳飲料自体の安定性が一層向上するので好ましい。そのショ糖脂肪酸エステルとしては、通常、モノエステル含量が５０％以上であり、構成脂肪酸の７０％以上がパルミチン酸またはステアリン酸のもの、特に、モノエステル含量が７０％以上であり、構成脂肪酸の８０％以上がパルミチン酸であるショ糖脂肪酸エステルが好ましい。これらショ糖脂肪酸エステルの配合は静菌効果の面からも好ましい。ショ糖脂肪酸エステルの含量は例えば、０．０３〜０．１重量％が好ましく、ポリグリセリン脂肪酸エステルとショ糖脂肪酸エステルの比率は重量比で、１／１〜７／３が好ましい。その他の乳化剤成分としては、レシチン、リゾレシチン、モノグリセライド、有機酸モノグリセライド、ジグリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル等が挙げられる。
【００１４】
本発明の乳飲料は、殺菌処理、特に、ＵＨＴ殺菌を施しても殺菌直後の乳化物の耐熱性が高く、さらに長期間の乳化安定性を保持することができる。通常レトルト殺菌は、１２１℃、２０〜４０分の条件で行われるが、ＰＥＴボトル用飲料などに用いられるＵＨＴ殺菌は、より高温、例えば、殺菌温度１３０〜１５０℃で、且つ、１２１℃での殺菌価（Ｆｏ）が１０〜５０に相当する超高温殺菌である。ＵＨＴ殺菌は飲料に直接水蒸気を吹き込むスチームインジェクション式や飲料を水蒸気中に噴射して加熱するスチームインフュージョン式などの直接加熱方式、プレートやチューブなど表面熱交換器を用いる間接加熱方式など公知の方法で行うことができ、例えばプレート式殺菌装置を用いることができる。
【００１５】
【実施例】
以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。また、比、％および部はいずれも重量比、重量％および重量部を表す。
【００１６】
実施例１〜３および比較例１
焙煎コーヒー豆４０ｇを９５℃の脱塩水４００ｇで抽出し、コーヒー抽出液を得た。コーヒー抽出液３１３ｇ、牛乳３７５ｇ、グラニュー糖８４ｇ及び表１記載の乳化剤を全量に対して、０．１％配合し、これに脱塩水を加えて全量を１５００ｇとした。重曹を加えてｐＨを６．８に調整し、これを高圧ホモジナイザーを用いて６０〜７０℃の温度で１５０ｋｇ／５０ｋｇの圧力で均質化後、プレート式ＵＨＴ殺菌装置により殺菌温度１３７℃、殺菌時間（ホールド時間）６０秒の条件で殺菌し、無菌状態で３０ｇ試験管に採取し冷却することによりミルクコーヒーを得た。次に、得られたミルクコーヒーを４０℃で２週間保存し、ＦｏｒｍａｌＡｃｔｉｏｎ社製、ＴｕｒｂｉｓｃａｎＭＡ２０００によりクリームオフ量を測定した。評価結果を表１に示した。
【００１７】
＜ＴｕｒｂｉｓｃａｎＭＡ２０００によるクリームオフ量の測定＞
光源を一定時間間隔でサンプル管の上下方向にスキャンすることにより、サンプルからの後方散乱光を検出し、測定時間に対して後方散乱光強度の変化率を観測することにより、クリームオフの状態を把握することができる。サンプル管上部の測定により、クリームオフ量の情報が得られる。時間とともに後方散乱光強度の変化率が正に大きくなるほどクリームオフ量が多く、乳化安定性は劣る。そこで、表１における乳化安定性（クリーミング）を次のように評価した。
◎：400 分での後方散乱光強度の変化率が３％未満
○：400 分での後方散乱光強度の変化率が３％〜４％未満
△：400 分での後方散乱光強度の変化率が４％以上
【００１８】
【表１】

【００１９】
実施例４および比較例２〜３
全脂粉乳４９．５ｇ、グラニュー糖９０ｇ及び乳化剤として表２に示す曇点を有するデカグリセリンステアリン酸エステルを全量に対して０．０５％となるように配合し、これを脱塩水に溶解し、１規定乳酸水溶液によりｐＨを６．６に調整して全量を１５００ｇとした。これを高圧ホモジナイザーを用いて６０〜７０℃の温度で１５０ｋｇ／５０ｋｇの圧力で均質化後、プレート式ＵＨＴ殺菌装置により殺菌温度１３２℃、殺菌時間（ホールド時間）９０秒の条件で殺菌し、無菌状態で３０ｇ試験管に採取し冷却することにより全脂肪粉乳液を得た。殺菌直後および５５℃で２ヶ月間保存した後の全脱脂粉乳液について、メジアン粒径（粒径の出現頻度の合計が５０％となる粒径）測定および目視観察を行い、乳化安定性について評価した。なお、粒径測定はＨＯＲＩＢＡ社製、ＬＡ−５００を用いた。評価結果を表２にまとめて示した。
【００２０】
なお、表２におけるオイルオフの状態は以下のように評価した。
○：オイルオフがまったく観察されない
△：極僅かなオイルオフが観察される
×：オイルオフにより生じる凝集物が観察される
【００２１】
【表２】

【００２２】
製造例１
デカグリセリン（平均重合度9.15、平均分子量695、水酸基価900）188g（0.27モル）とミリスチン酸（純度99％、平均分子量228）62g（0.27モル）を加熱ジャケット付き攪拌型反応槽に仕込み、25%水酸化ナトリウム0.025g（対原料合計0.0025wt%）を加えて、窒素気流下、240℃に昇温して3時間反応させた後、更に260℃で4時間反応させてデカグリセリンミリスチン酸エステル234ｇを得た。
【００２３】
製造例２
デカグリセリン（平均重合度9.15、平均分子量695、水酸基価900）183g（0.26モル）とパルミチン酸（純度96％、平均分子量257）67g（0.25モル）を用い、製造例１と同様に反応を行い、デカグリセリンパルミチン酸エステル229ｇを得た。
【００２４】
実施例５〜８および比較例４
紅茶葉（ティンブラ茶）１００ｇを８０℃の脱塩水１０００ｇで抽出し、紅茶抽出液を得た。続いて、紅茶抽出液２５０ｇ、牛乳５００ｇ、砂糖１５０ｇを混合し、続いて表３記載の乳化剤２．５ｇを脱塩水４９７．５ｇに溶解した乳化剤水溶液５００ｇを加え、さらに脱塩水を加えて全量を２５００ｇとした。これを高圧ホモジナイザーを用いて６０〜７０℃の温度で１５０ｋｇ／５０ｋｇcmー²の圧力で均質化後、プレート式ＵＨＴ殺菌装置により殺菌温度１３７℃、殺菌時間（ホールド時間）６０秒の条件で殺菌し、無菌状態で殺菌済みの５００mLＰＥＴボトルに充填し、冷却することによりミルク紅茶を得た。殺菌直後および４０℃で２ヶ月間保存した後のミルク紅茶について、メジアン粒径（粒径の出現頻度の合計が５０％となる粒径）測定を行った。また、４０℃で２ヶ月間保存した後のミルク紅茶について、ＦｏｒｍａｌＡｃｔｉｏｎ社製、ＴｕｒｂｉSｃａｎ ＭＡ２０００によるクリームオフ量測定を行った。さらに、ＰＥＴボトルの目視観察により、４０℃で２週間保存後および２ヶ月保存後の、クリームの再分散性、オイルオフについて評価した。評価結果を表３にまとめて示した。
なお、表３におけるクリームオフ量、クリーム再分散性、オイルオフは以下のように評価した。
【００２５】
＊クリームオフ量評価基準
◎：600分での後方散乱光強度の変化率が３％未満
○：600分での後方散乱光強度の変化率が３％〜４％未満
△：600分での後方散乱光強度の変化率が４％〜５％未満
×；600分での後方散乱光強度の変化率が５％以上
＊クリーム再分散性評価基準
◎：軽く揺らしただけで分散する
○：暫く揺らすと分散する
△：クリームが壁面に付着し分散しにくい
×：クリームが塊が浮遊する
＊オイルオフ評価基準
○：オイルオフが観察されない
△：少量のオイルオフが観察される
×：多量のオイルオフが観察される
××：オイルオフにより生じる凝集物が観察される
【００２６】
【表３】

【００２７】
【表４】

【００２８】
【発明の効果】
本発明により、乳脂肪分、乳蛋白質を含有し、且つ、ＵＨＴ殺菌を施しても長期間の乳化安定性を保持することができる乳飲料が提供される。

Claims (9)

1. ２０％塩化ナトリウム水溶液中１重量％濃度で測定した曇点が９５℃以上であるポリグリセリン脂肪酸エステルを含有し、かつｐＨが５．５〜７．０であることを特徴とする乳飲料。
2. 該ポリグリセリン脂肪酸エステルを構成するポリグリセリンの平均重合度が４〜１２であり、且つ、残存ポリグリセリンの量が７０重量％以下であることを特徴とする請求項１記載の乳飲料。
3. 該ポリグリセリン脂肪酸エステルの構成脂肪酸が、炭素数１４〜２２の飽和または不飽和の脂肪酸から選ばれる１又は２以上の脂肪酸であることを特徴とする請求項１または２記載の乳飲料。
4. 該ポリグリセリン脂肪酸エステルの含量が０．０１〜０．１重量％であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の乳飲料。
5. 該ポリグリセリン脂肪酸エステルと共にショ糖脂肪酸エステルを含有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の乳飲料。
6. 該ショ糖脂肪酸エステル中のモノエステル含量が５０％以上であり、かつ、該ショ糖脂肪酸エステルの構成脂肪酸の７０％以上がパルミチン酸またはステアリン酸であることを特徴とする請求項５記載の乳飲料。
7. 該ポリグリセリン脂肪酸エステルとショ糖脂肪酸エステルの比率が１／１〜７／３である請求項５または６記載の乳飲料。
8. 該ショ糖脂肪酸エステルの含量が０．０３〜０．１重量％である請求項５乃至７のいずれかに記載の乳飲料。
9. 該乳飲料が全脂肪粉乳液、ミルクコーヒー、またはミルク紅茶であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の乳飲料。