JP3939505B2 - ホエーマザーリキッド粉末の製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、哺乳動物の乳から脂肪及びカゼインがほぼ除去されたものであるホエー又は脱脂乳より蛋白質及び乳糖の大部分を回収除去して製造されるホエーマザーリキッド粉末（乳ミネラル粉末と呼称されることもある。）の製造方法に関し、特にヒトの食用、及び動物飼料用のミネラル供給源として有用であるホエーマザーリキッド粉末の製造方法に関する。
【０００２】
詳しくは、本発明は、ホエー又は脱脂乳を限外濾過した透過液をナノ濾過して固形分１０乃至４０重量％の非透過液を得、該非透過液を第１濃縮工程において７０乃至９０℃で２０乃至６０分保持し、リン酸カルシウムの沈殿を発生させつつ濃縮して第１濃縮液を得、該第１濃縮液を冷却下で一定時間保持し、析出する乳糖を除去して乳糖結晶除去液を得、該乳糖結晶除去液を第２濃縮工程において再濃縮して第２濃縮液を得、該第２濃縮液を冷却して乳糖結晶を添加し、更に冷却下で一定時間保持し、乳糖の結晶を析出させ、該乳糖結晶を含有する第２濃縮液を乾燥することを特徴とするホエーマザーリキッド粉末の製造方法に関する。
本明細書において百分率（％）は、特に断りのない限り重量による表示である。
【０００３】
【従来の技術】
従来、哺乳動物、例えば牛、山羊等の乳汁は、栄養食品として優れており、古くからそのまま飲用として、又はチーズ、ヨーグルト等の発酵製品として人類に利用されてきた。乳汁には各種栄養素が含まれており、その中でもミネラル成分（以下、乳ミネラルと記載することがある。）は、微量な必須ミネラルをはじめ、総ての必須ミネラルがバランスよく含有されている。一方、チーズ製造の副産物として生じるホエー（乳清）は保存性に劣り、更に風味が悪いため、そのまま食用に供するには適さず、大部分は、家畜等の飼料とされるか、又は廃棄されていた。
【０００４】
しかしながら、ホエーには乳清蛋白質、乳ミネラルの大部分が含まれており、近年、膜分離技術の進歩によりホエー中の乳清蛋白質が分離され、広く食品素材として利用されており、またホエー中の乳ミネラルの有効利用についても研究がなされている。
【０００５】
乳ミネラルの利用法として、乳清蛋白質と乳糖を除去し、濃縮液とするか、または濃縮液を乾燥し、粉末とする方法が従来から行われているが、この乳ミネラルの製造技術としては、例えば、生乳に有機酸を添加して生成するカード（カゼインと脂質の複合凝固物）を除去し、得られた酸性ホエーを限外濾過し、透過液に有機酸を添加してｐＨを３．０以下に調整し、これを濃縮し、冷却して析出する乳糖を除去し、濃縮することによる乳ミネラル濃縮物の製法（特公昭６２−３１８９０号公報）が知られている。
【０００６】
しかし、この方法は、高価な生乳を原料としており、得られる乳ミネラル濃縮物も高価になるのみならず、得られた乳ミネラル濃縮物中の乳ミネラル含量は約１１％と低く、更に乳ミネラル濃縮物はシロップ状であり、粉末に比較して取扱いが不便であるという不都合があった。また、シロップ状乳ミネラル濃縮物よりも取扱いの容易な乳ミネラル粉末及びその製造法としては、例えば、ｐＨ３．５〜８．５のホエーを限外濾過し、乳清蛋白質を除去し、得られる透過液を乳糖の濃度が約５０％に達するまで濃縮し、該濃縮液を０〜１５℃で１０〜１２時間放置し、析出する乳糖を除去し、濃縮し、乳ミネラル粉末を得る乳ミネラル濃縮物の製造法（特開昭６３−８７９４５号公報）及び同一の方法により得られる乳清ミネラル濃縮物粉末（特開昭６３−８７９４４号公報）が開示されている。
【０００７】
しかし、これらの従来技術により得られる乳ミネラル粉末は、製造工程において濃縮液の噴霧乾燥を行う場合の乾燥し易さに劣り、ドライヤー壁面への当該濃縮物の付着、サイクロン及び気送ラインの当該濃縮物による閉塞を惹起する不都合があり、更に、得られる粉末の吸湿性も高く、粉末の吸湿による固化（以下、ケーキングと記載することがある。）を生じる問題があった。
【０００８】
更に、前記の方法の他にも、ホエーを限外濾過して得られる透過液を乳糖の濃度が約５０％になるまで濃縮し、該濃縮液を静置して析出する乳糖を除去し、ｐＨを７以下に調整し、濃縮する乳ミネラル濃縮物の製造法（特開平１−１９１６４３号公報）、及び乳清の限外濾過をｐＨ４〜６で分画分子量４万以下の限外濾過膜を用いて行うことによる乳ミネラル濃縮物の製造法（特開平２−１５４６３９号公報）が知られているが、これらの従来技術により得られる乳ミネラル粉末についても、いずれも製造時の乾燥し易さの向上及び得られた乳ミネラル粉末の吸湿性の改善、いわゆる吸湿性を低下させるという問題は解決されていなかった。
【０００９】
これに対して、本発明者らは、前記問題を解決するべく、ホエー又はホエー濃縮液を限外瀘過した透過液を濃縮し、冷却下で一定時間保持し、析出する乳糖を除去し、再濃縮し、冷却下で乳糖結晶を添加し、更に冷却下で一定時間保持し、乳糖の結晶を析出させ、該乳糖結晶を含有する濃縮液に濃縮液全固形分含量の少なくとも２．０％（重量）の炭酸カルシウムを添加し、乾燥することにより、乾燥し易く、吸湿し難い乳ミネラル粉末の製造法を開発し先に出願した（特開平６−３１１８４４号公報。以下、従来技術１と記載する。）。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来技術１は、炭酸カルシウムを添加する必要があることから、乳ミネラルに本来含有されるカルシウム、いわゆる身体への吸収性がよいとされているミルクカルシウム（リン酸カルシウム、クエン酸カルシウム、カルシウムホスホカゼイネート等）とは異質のカルシウムを大量に含有することとなり好ましくない。また、従来技術１の乳ミネラル粉末、いわゆるホエーマザーリキッド粉末は、ナトリウム、塩素、カリウム等の一価のイオンの低減が未だに不十分であり、製造時の乾燥し易さの一層の向上及び得られたホエーマザーリキッド粉末の吸湿性の一層の改善の余地があった。
【００１１】
従って、カルシウムとしてミルクカルシウムのみを含有し、ナトリウム、塩素、カリウム等の一価のイオンの低減がなされた乾燥し易く、吸湿し難いホエーマザーリキッド粉末の製造方法が待望されていた。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記従来技術に鑑みて、従来製品の有する前記各種問題点を解決することを目的として鋭意研究を行った結果、ホエー又は脱脂乳を限外濾過した透過液をナノ濾過して固形分１０乃至４０重量％の非透過液を得、該非透過液を第１濃縮工程において７０乃至９０℃で２０乃至６０分保持し、リン酸カルシウムの沈殿を発生させつつ濃縮して第１濃縮液を得、該第１濃縮液を冷却下で一定時間保持し、析出する乳糖を除去して乳糖結晶除去液を得、該乳糖結晶除去液を第２濃縮工程において再濃縮して第２濃縮液を得、該第２濃縮液を冷却して乳糖結晶を添加し、更に冷却下で一定時間保持し、乳糖の結晶を析出させ、該乳糖結晶を含有する第２濃縮液を乾燥することを特徴とするホエーマザーリキッド粉末の製造方法が、カルシウムとしてミルクカルシウムのみを含有し、ナトリウム、塩素、カリウム等の一価のイオンの低減がなされた乾燥し易く、吸湿し難いホエーマザーリキッド粉末を製造できる方法であることを見出し、本発明を完成した。
【００１３】
本発明の目的は、カルシウムとしてミルクカルシウムのみを含有し、ナトリウム、塩素、カリウム等の一価のイオンの低減がなされた乾燥し易く、吸湿し難いホエーマザーリキッド粉末の製造方法を提供することである。
【００１４】
前記課題を解決する本発明は、ホエー又は脱脂乳を限外濾過した透過液をナノ濾過して固形分１０乃至４０重量％の非透過液を得、該非透過液を第１濃縮工程において７０乃至９０℃で２０乃至６０分保持し、リン酸カルシウムの沈殿を発生させつつ濃縮して第１濃縮液を得、該第１濃縮液を冷却下で一定時間保持し、析出する乳糖を除去して乳糖結晶除去液を得、該乳糖結晶除去液を第２濃縮工程において再濃縮して第２濃縮液を得、該第２濃縮液を冷却して乳糖結晶を添加し、更に冷却下で一定時間保持し、乳糖の結晶を析出させ、該乳糖結晶を含有する第２濃縮液を乾燥することを特徴とするホエーマザーリキッド粉末の製造方法であり、ナノ濾過後、第１濃縮工程の前に脱臭・脱色工程を付加すること（以下、態様１と記載する。）を好ましい態様としている。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明について詳細に説明する。
本発明のカルシウムとしてミルクカルシウムのみを含有し、ナトリウム、塩素、カリウム等の一価のイオンの低減がなされた乾燥し易く、吸湿し難いホエーマザーリキッド粉末の製造方法は、ホエー又は脱脂乳を限外濾過した透過液をナノ濾過して固形分１０乃至４０重量％の非透過液を得、該非透過液を第１濃縮工程において７０乃至９０℃で２０乃至６０分保持し、リン酸カルシウムの沈殿を発生させつつ濃縮して第１濃縮液を得、該第１濃縮液を冷却下で一定時間保持し、析出する乳糖を除去して乳糖結晶除去液を得、該乳糖結晶除去液を第２濃縮工程において再濃縮して第２濃縮液を得、該第２濃縮液を冷却して乳糖結晶を添加し、更に冷却下で一定時間保持し、乳糖の結晶を析出させ、該乳糖結晶を含有する第２濃縮液を乾燥することを特徴としている。
【００１６】
本発明の出発原料となるホエーは、哺乳動物の乳から脂肪及びカゼインがほぼ除去されたものであって、チーズ製造の際に副生物として生じる甘性ホエー、酸性ホエー、これらのホエーを濃縮したホエー濃縮液等が例示でき、脱脂乳としては、市販の脱脂粉乳（例えば、森永乳業社製等。）を還元した脱脂乳等を例示できる。
【００１７】
原料のホエー又は脱脂乳を限外濾過処理し、ホエー中に含まれる乳清蛋白質等の蛋白質、その他沈殿物、夾雑物を除去し、透過液を得る。原料のホエー又はホエー濃縮液が、３．５〜６．８のｐＨを有することが好ましい。
【００１８】
限外濾過は、分画分子量３，０００乃至２０，０００の市販の限外濾過膜（例えば、ＤＤＳ社製等。）を装着した限外濾過装置（例えば、ＮＩＲＯ社製等。）により行うことができる。
【００１９】
得られた透過液を、食塩阻止率５０乃至８０％のナノ濾過膜（例えば、東レ社製、日東電工社製等。）を装着したナノ濾過装置（例えば、Filtration Engineering社製等。）を使用してナノ濾過し、固形分濃度として２乃至４倍濃縮し、選択的にナトリウム、塩素、カリウム等の一価のイオンを除去する脱塩を行い、濃縮液（非透過液）を得る。
【００２０】
尚、ナノ濾過処理により、後記する試験例の結果からも明らかなとおり、ナトリウム、塩素、カリウム等の一価のイオンが除去され、乾燥し易く、吸湿し難いホエーマザーリキッド粉末が得られることから、ナノ濾過処理が必要である。
【００２１】
仮に、ナノ濾過処理を行わない場合は、ホエーマザーリキッドの乾燥し易さに劣り、例えば、噴霧乾燥時、ドライヤー壁面へのホエーマザーリキッド粉末の付着やサイクロン及び気送ラインの当該粉末による閉塞を惹起し、更に得られたホエーマザーリキッド粉末は吸湿性の高い物となり、例えば、粉末のケーキングを起こすなどの不都合が生じる。
【００２２】
また、後記する試験例の結果からも明らかなとおり、風味が一層改善されることから、ナノ濾過後、濃縮工程の前に脱臭・脱色工程を付加することが好ましい。
【００２３】
脱臭・脱色工程は、両性イオン交換樹脂（例えば、北越炭素社製ＫＳ−３５等。）を使用して処理することにより行うことができる。
【００２４】
更に、得られた濃縮液（非透過液）を、例えばエバポレーター等を使用して全固形分含量が５０％以上、好ましくは５０％以上６５％以下、まで加熱濃縮する（以下、第１濃縮工程と記載することがある。）。得られた濃縮液の全固形分含量が５０％未満の場合、次の冷却工程において乳糖の析出量が少なく、除去できる乳糖量が少なくなり、濃縮液中の乳ミネラル含量を十分高めることができず、最終的に得られる乳ミネラル粉末中の乳ミネラル含量を高濃度とすることができない。また、６５％を超える全固形分含量に濃縮した場合、濃縮工程中に乳糖結晶が析出し、工業的規模における連続濃縮操作が不可能となるので実用的でない。
【００２５】
尚、後記する試験例の結果からも明らかなとおり、第１濃縮工程において濃縮液中にリン酸カルシウムを析出させることにより、乾燥が一層し易くなることから、第１濃縮工程、即ちナノ濾過後の濃縮工程において、加熱保持、具体的には、固形分１０乃至４０重量％の非透過液を、７０乃至９０℃で２０乃至６０分保持する。更に、濃縮液（非透過液）のｐＨを、水酸化ナトリウム等で６．５〜８．０に予め調整したうえで、前記加熱保持することが、リン酸カルシウムの析出量を増加し、乾燥がより一層し易くなることから好ましい。
【００２６】
第１濃縮工程により得られた濃縮液（以下、第１濃縮液と記載することがある。）を冷却下で一定時間保持し、第１濃縮液中に含まれる乳糖を結晶化して析出させ、生じた乳糖結晶を除去する。第１濃縮液の冷却温度は、当該濃縮液が凍結しない温度であって乳糖が結晶化する温度であれば良いが、１５℃以下が好ましく、更に好ましくは１０℃以下であり、１５℃を超える温度では乳糖の結晶が効率よく析出しない。第１濃縮液の冷却時間は長時間であるほど好ましいが、１０〜１５℃での乳糖結晶の析出時間を考慮すると、１３時間以上が好ましく、更に好ましくは１５時間以上である。
【００２７】
析出した乳糖結晶の除去は、公知の固形物分離方法、例えばデカンターによる遠心分離、フィルターによる濾過、によって行うことができる（以下、第１濃縮工程から乳糖結晶除去までの当該一連の操作を乳糖結晶除去工程と記載することがある。）。乳糖結晶除去工程の第１濃縮工程において全固形分含量を５０％以上６５％以下の範囲で濃縮を行い、当該濃縮液から除去すべき乳糖結晶の析出量を調整することにより、得られる乳ミネラル粉末の乳ミネラル含量を高濃度に調整することができる。この乳糖結晶除去工程により得られた液（以下、乳糖結晶除去液と記載することがある。）には乳ミネラルが多く含まれる。
【００２８】
乳糖結晶除去液の全固形分含量は、乳糖結晶が除去された結果４０％以下となっている場合があるので、乳糖結晶除去液を例えばエバポレーター等を使用して再濃縮する（以下、第２濃縮工程と記載することがある。）。得られた濃縮液（以下、第２濃縮液と記載することがある。）を可及的速やかに冷却しながら、微量の乳糖結晶を添加し（以下、シーディング操作と記載することがある。）、更に冷却を行い、冷却しながら一定時間保持し、微細な乳糖結晶を生成させる（以下、第２濃縮工程からのシーディング操作を含む当該一連の操作をプレ・クリスタリゼーション工程と記載することがある。）。
【００２９】
第２濃縮工程では、次のプレ・クリスタリゼーション工程において乳糖結晶を有効に析出させるため、第２濃縮液の全固形分含量を４０％以上、好ましくは５０％以上に濃縮する。第２濃縮液の全固形分含量が４０％以下の場合、プレ・クリスタリゼーション工程において乳糖が十分に結晶しない。第２濃縮液の冷却の操作の間にシーディング操作を行うが、乳糖結晶を有効に析出させるためには、当該濃縮液を約１０℃以下に５〜４８０分間で可及的速やかに冷却することが好ましく、更に１０℃以下に達した後１０時間以上同温度以下で保持することが好ましい。また、乳糖結晶を有効に析出させるためには、シーディング操作において乳糖結晶を第２濃縮液重量に対し０．０２％以上、好ましくは０．０２％以上１．０％以下の割合で添加する。更に、乳糖結晶を添加するときの第２濃縮液の温度は３５〜４５℃の範囲であることが好ましい。
【００３０】
プレ・クリスタリゼーション工程で得られた、ホエーマザーリキッド、即ち微細な乳糖結晶を含む乳ミネラル濃縮液（乳糖結晶含有乳ミネラル濃縮液）を公知の方法により乾燥（例えば、噴霧乾燥法等。）し、本発明のホエーマザーリキッド粉末を得る。
【００３１】
尚、第２濃縮液のプレ・クリスタリゼーション工程を採用せずに、乾燥した場合ホエーマザーリキッドの乾燥し易さに劣り、例えば、噴霧乾燥時、ドライヤー壁面への当該粉末の付着やサイクロン及び気送ラインの当該粉末による閉塞を惹起し、また得られたホエーマザーリキッド粉末は吸湿性の高い物となり、例えば、粉末のケーキングを起こすなどの不都合が生じる。
【００３２】
以上、詳述した本発明の方法により、乳ミネラルを高濃度に含有し、乾燥し易く、吸湿し難いホエーマザーリキッド粉末を、工業的規模で簡便に製造することが可能である。
【００３３】
次に、試験例を示して本発明を詳細に説明する。
試験例１
この試験は、従来技術の乳ミネラル粉末の製造法と比較して、参考例１のホエーマザーリキッド粉末の製造方法が、乾燥し易さ、及び吸湿性が低い点で優れていることを示すために行った。また、ナノ濾過処理工程の必要性を調べるために行った。
【００３４】
（１）試料の調製
次に示す３種類の試料を調製した。
試料１：参考例１と同一の方法により製造したホエーマザーリキッド粉末
試料２：ナノ濾過を行わなかったことを除き、参考例１と同一の方法により製造したホエーマザーリキッド粉末
試料３：従来技術１の実施例１と同一の方法により製造した従来技術の乳ミネラル粉末
【００３５】
（２）試験方法
（ａ）スティッキーポイントの測定方法
乾燥のし易さの指標となる各試料のスティッキーポイントを次のとおり測定した。
試料の水分を３％に調整し、毛細管式融点測定装置（ジャパンハイテック社製）を使用してスティッキーポイントを測定した。スティッキーポイントが上昇した試料が乾燥のし易さが向上した試料である。
【００３６】
尚、スティッキーポイントとは、粉末を加熱した場合、粉末が溶融し、乾燥機等の壁に付着する温度である（高野玉吉・唯野哲男著、「食品工学シリーズ第８巻、食品工業の乾燥」、第２１９ページ下から３行、光淋書院、昭和３７年）。
【００３７】
（ｂ）吸湿性の測定方法
各試料の吸湿性を次のとおり測定した。
各試料を秤量瓶に２ｇずつ計量し、秤量瓶の蓋を開放した状態で、相対湿度６０％、温度３７℃の雰囲気下に、４０時間放置し、重量の増加量Ａ（水分増加量）を測定した。前記測定結果、及び各試料に測定当初より含有される総水分量Ｂに基づき、次の式により吸湿性を表わした。
【００３８】
Ｃ（吸湿性を示す重量百分率）＝Ａ／Ｂ×１００
【００３９】
Ｃの値が小さいほど吸湿し難いことを示す。
【００４０】
（３）試験結果
この試験の結果は、表１に示すとおりである。表１から明らかなとおり、従来技術の試料３に比較して、試料１が、スティッキーポイントが高く、吸湿性を示す重量百分率が小さいことから、乾燥し易く、吸湿性が低い点で優れていることが判明した。また、参考例１のホエーマザーリキッド粉末は、炭酸カルシウムを含まず、カルシウムとしてミルクカルシウムのみを含有する点でも優れている。
【００４１】
また、ナノ濾過を行わなかった試料２に比較して、試料１が、スティッキーポイントが高く、吸湿性を示す重量百分率が小さいことから、乾燥し易く、吸湿性が低いホエーマザーリキッド粉末を製造するためには、ナノ濾過処理工程が必要であることが判明した。
【００４２】
尚、食塩阻止率５０乃至８０％の範囲で、ナノ濾過膜の種類を適宜変更して試験したが、ほぼ同様の結果が得られた。
【００４３】
【表１】
【００４４】
試験例２
この試験は、スティッキーポイント及び吸湿性を指標として、第１濃縮工程における適正な加熱保持の条件（第１濃縮工程の加熱保持処理時の濃縮液の濃度（固形分）条件）を調べるために行った。
【００４５】
（１）試料の調製
次に示す４種類の試料を調製した。
試料４：第１濃縮工程の加熱保持処理時の濃縮液の濃度（固形分）を５％としたことを除き、本発明の実施例１と同一の方法により製造したホエーマザーリキッド粉末
試料５：第１濃縮工程の加熱保持処理時の濃縮液の濃度（固形分）を１０％としたことを除き、本発明の実施例１と同一の方法により製造した本発明のホエーマザーリキッド粉末
試料６：第１濃縮工程の加熱保持処理時の濃縮液の濃度（固形分）を４０％としたことを除き、本発明の実施例１と同一の方法により製造した本発明のホエーマザーリキッド粉末
試料７：第１濃縮工程の加熱保持処理時の濃縮液の濃度（固形分）を５０％としたことを除き、本発明の実施例１と同一の方法により製造したホエーマザーリキッド粉末
【００４６】
（２）試験方法
スティッキーポイントの測定と吸湿性の測定を前記試験例１の試験方法と同一の方法により試験した。
【００４７】
（３）試験結果
この試験の結果は、表２に示すとおりである。表２から明らかなとおり、第１濃縮工程の加熱保持処理時の濃縮液の固形分が１０乃至４０％の場合に、スティッキーポイントが一層高く、吸湿性を示す重量百分率が一層小さくなることから、乾燥し易く、吸湿性が低いホエーマザーリキッド粉末を製造するためには、固形分１０乃至４０％の濃縮時に加熱保持処理することが好ましいことが判明した。
【００４８】
尚、加熱保持の条件の内、加熱温度及び保持時間を７０乃至９０℃、並びに２０乃至６０分の範囲で適宜変更して試験したが、ほぼ同様の結果が得られた。
【００４９】
【表２】
【００５０】
試験例３
この試験は、スティッキーポイント及び吸湿性を指標として、第１濃縮工程における適正な加熱保持の条件（加熱温度及び保持時間）を調べるために行った。
【００５１】
（１）試料の調製
次に示す８種類の試料を調製した。
試料８：加熱温度を６０℃としたことを除き、本発明の実施例１と同一の方法により製造したホエーマザーリキッド粉末
試料９：加熱温度を７０℃としたことを除き、本発明の実施例１と同一の方法により製造した本発明のホエーマザーリキッド粉末
試料１０：加熱温度を９０℃としたことを除き、本発明の実施例１と同一の方法により製造した本発明のホエーマザーリキッド粉末
試料１１：加熱温度を１００℃としたことを除き、本発明の実施例１と同一の方法により製造したホエーマザーリキッド粉末
試料１２：保持時間を１０分としたことを除き、本発明の実施例１と同一の方法により製造したホエーマザーリキッド粉末
試料１３：保持時間を２０分としたことを除き、本発明の実施例１と同一の方法により製造した本発明のホエーマザーリキッド粉末
試料１４：保持時間を６０分としたことを除き、本発明の実施例１と同一の方法により製造した本発明のホエーマザーリキッド粉末
試料１５：保持時間を７０分としたことを除き、本発明の実施例１と同一の方法により製造したホエーマザーリキッド粉末
【００５２】
（２）試験方法
スティッキーポイントの測定と吸湿性の測定を前記試験例１の試験方法と同一の方法により試験した。また、肉眼観察により色調の変化を観察した。
【００５３】
（３）試験結果
この試験の結果は、表３に示すとおりである。表３から明らかなとおり、加熱温度及び保持時間が７０℃以上で２０分以上の場合に、スティッキーポイントが一層高く、吸湿性を示す重量百分率が一層小さくなることが判明した。
【００５４】
また、加熱温度又は保持時間がそれぞれ９０℃又は６０分を超える場合には、粉末製品の褐変が認められることから好ましくないことが判明した。
【００５５】
従って、褐変がない、乾燥し易く、吸湿性が低いホエーマザーリキッド粉末を製造するためには、７０乃至９０℃で２０乃至６０分加熱保持処理することが好ましいことが判明した。
【００５６】
尚、加熱保持の条件の内、第１濃縮工程の加熱保持処理時の濃縮液の濃度（固形分）を１０乃至４０％の範囲で適宜変更して試験したが、ほぼ同様の結果が得られた。
【００５７】
【表３】
【００５８】
試験例４
この試験は、風味を指標として、脱臭・脱色工程の有用性を調べるために行った。
【００５９】
（１）試料の調製
次に示す２種類の試料を調製した。
試料１６：本発明の実施例１と同一の方法により製造した本発明のホエーマザーリキッド粉末
試料１７：両性イオン交換樹脂による脱臭・脱色工程を行わなかったことを除き、本発明の実施例１と同一の方法により製造した本発明のホエーマザーリキッド粉末
【００６０】
（２）試験方法
各試料の風味を次のとおり試験した。
各試料を、２０歳から４０歳までの男女各２０人からなるパネルにより、次の評価方法により官能的に試験した。
【００６１】
各試料を０点：風味良好１点：風味やや良２点：風味やや不良３点：風味不良の４段階により評価し、各試料の評価点の平均値を算出し、良：０．５点未満やや良：０．５点以上１．５点未満やや不良：１．５点以上２．５点未満不良：２．５点以上３．０点未満の基準により判定した。
【００６２】
（３）試験結果
この試験の結果は、表４に示すとおりである。表４から明らかなとおり、脱臭・脱色工程を行わなかった試料１７に比較して、本発明の試料１６が、風味が優れることから、風味が一層改善されたホエーマザーリキッド粉末を製造するためには、脱臭・脱色工程を付加することが好ましいことが判明した。
【００６３】
尚、両性イオン交換樹脂の種類を適宜変更して試験したが、ほぼ同様の結果が得られた。
【００６４】
【表４】
【００６５】
次に実施例を示して本発明を更に詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００６６】
【実施例】
参考例１
エメンタールチーズ製造時に副産物として生成したホエー１０００ｋｇを分画分子量２０，０００の限外濾過膜（ＤＤＳ社製、ＧＲ６１ＰＰ）を装着した限外濾過装置で濾過し、全固形分含量６％、乳糖含量４．５％、灰分０．４％の透過液９００ｋｇを得た。この透過液をナノ濾過脱塩濃縮膜（ＮＩＲＯ社製、膜タイプ３８３８、食塩阻止率５０％）を装着したナノ濾過装置で２．４倍濃縮・脱塩を行ない固形分１４．４％（この内、灰分０．８％）の脱塩濃縮液を得た。この濃縮液をバッチ型濃縮器（みずほ社製）により全固形分含量５５％に濃縮し、濃縮液８０．１ｋｇを得た。
【００６７】
当該濃縮液を冷却ジャケット付タンクに入れ、冷水で８℃に冷却し、同温度で攪拌しながら１８時間保持した。析出した乳糖結晶をデカンター（ウエストファリア社製）で分離し、全固形分含量３７．０％、灰分含量５．２％の濃縮液５７．１ｋｇを得た。また、分離された乳糖結晶を流動乾燥し、乳糖２３ｋｇを得た。
【００６８】
当該乳糖結晶を分離した濃縮液をバッチ型濃縮器（みずほ社製）により全固形分含量５５％に濃縮し、濃縮液３８ｋｇを得た。当該濃縮液を冷却ジャケット付タンクに入れ、冷水で冷却し、濃縮液温度が４０℃に到達した時に乳糖結晶１９ｇ（濃縮液重量の０．０５％）を添加し、１０℃に冷却し、同温度で攪拌しながら１５時間保持し、常法により噴霧乾燥し、ホエーマザーリキッド粉末約２０ｋｇを得た。
【００６９】
得られたホエーマザーリキッド粉末は、前記試験方法で試験した結果、水分が３％の場合の乾燥のし易さの指標となるスティッキーポイントが８０℃、相対湿度６０％、３７℃の雰囲気中に４０時間放置した場合の吸湿性が２８０％であった。
【００７０】
実施例１
エメンタールチーズ製造時に副産物として生成したホエー５００ｋｇを分画分子量２０，０００の限外濾過膜（ＤＤＳ社製、ＧＲ６１ＰＰ）を装着した限外濾過装置で濾過し、全固形分含量６％、乳糖含量４．５％、灰分０．４％の透過液４５０ｋｇを得た。この透過液をナノ濾過脱塩濃縮膜（ＮＩＲＯ社製、膜タイプ３８３８、食塩阻止率５０％）を装着したナノ濾過装置で２．４倍濃縮・脱塩を行ない固形分１４．４％（この内、灰分０．８％）の脱塩濃縮液１８７ｋｇを得た。
【００７１】
この脱塩濃縮液を両性イオン交換樹脂（味の素ファインテクノ社製。ＫＳ−３５）を充填したイオン交換樹脂塔に通液し、脱色・脱臭した。
【００７２】
次に、この脱色・脱臭・脱塩濃縮液（ｐＨ５．８）に２％水酸化ナトリウムを添加してｐＨを７．０に調整した。更に、この濃縮液を８０℃まで加熱し、この温度で３０分間保持してリン酸カルシウムの沈殿を発生させた。
【００７３】
この濃縮液をバッチ型濃縮器（みずほ社製）により全固形分含量５５％に濃縮し、濃縮液４９．０ｋｇを得た。
【００７４】
当該濃縮液を冷却ジャケット付タンクに入れ、冷水で７℃に冷却し、同温度で攪拌しながら２４時間保持した。析出した乳糖結晶をデカンター（ウエストファリア社製）で分離し、全固形分含量３７．０％、灰分含量５．４％の濃縮液３４．９ｋｇを得た。また、分離された乳糖結晶を流動乾燥し、乳糖１４ｋｇを得た。
【００７５】
当該乳糖結晶を分離した濃縮液をバッチ型濃縮器（みずほ社製）により全固形分含量５５％に濃縮し、濃縮液２３ｋｇを得た。当該濃縮液を冷却ジャケット付タンクに入れ、冷水で冷却し、濃縮液温度が４０℃に到達した時に乳糖結晶１２ｇ（濃縮液重量の０．０５％）を添加し、８℃に冷却し、同温度で攪拌しながら１５時間保持し、常法により噴霧乾燥し、ホエーマザーリキッド粉末約１２ｋｇを得た。
【００７６】
得られたホエーマザーリキッド粉末は、前記試験方法で試験した結果、水分が３％の場合の乾燥のし易さの指標となるスティッキーポイントが９０℃、相対湿度６０％、３７℃の雰囲気中に４０時間放置した場合の吸湿性が２２４％であり、風味も良好であった。
【００７７】
【発明の効果】
以上詳記したとおり、本発明は、ホエー又は脱脂乳を限外濾過した透過液をナノ濾過して固形分１０乃至４０重量％の非透過液を得、該非透過液を第１濃縮工程において７０乃至９０℃で２０乃至６０分保持し、リン酸カルシウムの沈殿を発生させつつ濃縮して第１濃縮液を得、該第１濃縮液を冷却下で一定時間保持し、析出する乳糖を除去して乳糖結晶除去液を得、該乳糖結晶除去液を第２濃縮工程において再濃縮して第２濃縮液を得、該第２濃縮液を冷却して乳糖結晶を添加し、更に冷却下で一定時間保持し、乳糖の結晶を析出させ、該乳糖結晶を含有する第２濃縮液を乾燥することを特徴とするホエーマザーリキッド粉末の製造方法に関するものであり、本発明により奏される効果は次のとおりである。
１）本発明のホエーマザーリキッド粉末の製造方法は、カルシウムとしてミルクカルシウムのみを含有し、ナトリウム、塩素、カリウム等の一価のイオンの低減がなされたホエーマザーリキッド粉末を製造することができる。
２）本発明のホエーマザーリキッド粉末の製造方法は、製造時に乾燥し易く、吸湿し難いホエーマザーリキッド粉末を、工業的規模で簡便に製造することができる。
【発明の属する技術分野】
本発明は、哺乳動物の乳から脂肪及びカゼインがほぼ除去されたものであるホエー又は脱脂乳より蛋白質及び乳糖の大部分を回収除去して製造されるホエーマザーリキッド粉末（乳ミネラル粉末と呼称されることもある。）の製造方法に関し、特にヒトの食用、及び動物飼料用のミネラル供給源として有用であるホエーマザーリキッド粉末の製造方法に関する。
【０００２】
詳しくは、本発明は、ホエー又は脱脂乳を限外濾過した透過液をナノ濾過して固形分１０乃至４０重量％の非透過液を得、該非透過液を第１濃縮工程において７０乃至９０℃で２０乃至６０分保持し、リン酸カルシウムの沈殿を発生させつつ濃縮して第１濃縮液を得、該第１濃縮液を冷却下で一定時間保持し、析出する乳糖を除去して乳糖結晶除去液を得、該乳糖結晶除去液を第２濃縮工程において再濃縮して第２濃縮液を得、該第２濃縮液を冷却して乳糖結晶を添加し、更に冷却下で一定時間保持し、乳糖の結晶を析出させ、該乳糖結晶を含有する第２濃縮液を乾燥することを特徴とするホエーマザーリキッド粉末の製造方法に関する。
本明細書において百分率（％）は、特に断りのない限り重量による表示である。
【０００３】
【従来の技術】
従来、哺乳動物、例えば牛、山羊等の乳汁は、栄養食品として優れており、古くからそのまま飲用として、又はチーズ、ヨーグルト等の発酵製品として人類に利用されてきた。乳汁には各種栄養素が含まれており、その中でもミネラル成分（以下、乳ミネラルと記載することがある。）は、微量な必須ミネラルをはじめ、総ての必須ミネラルがバランスよく含有されている。一方、チーズ製造の副産物として生じるホエー（乳清）は保存性に劣り、更に風味が悪いため、そのまま食用に供するには適さず、大部分は、家畜等の飼料とされるか、又は廃棄されていた。
【０００４】
しかしながら、ホエーには乳清蛋白質、乳ミネラルの大部分が含まれており、近年、膜分離技術の進歩によりホエー中の乳清蛋白質が分離され、広く食品素材として利用されており、またホエー中の乳ミネラルの有効利用についても研究がなされている。
【０００５】
乳ミネラルの利用法として、乳清蛋白質と乳糖を除去し、濃縮液とするか、または濃縮液を乾燥し、粉末とする方法が従来から行われているが、この乳ミネラルの製造技術としては、例えば、生乳に有機酸を添加して生成するカード（カゼインと脂質の複合凝固物）を除去し、得られた酸性ホエーを限外濾過し、透過液に有機酸を添加してｐＨを３．０以下に調整し、これを濃縮し、冷却して析出する乳糖を除去し、濃縮することによる乳ミネラル濃縮物の製法（特公昭６２−３１８９０号公報）が知られている。
【０００６】
しかし、この方法は、高価な生乳を原料としており、得られる乳ミネラル濃縮物も高価になるのみならず、得られた乳ミネラル濃縮物中の乳ミネラル含量は約１１％と低く、更に乳ミネラル濃縮物はシロップ状であり、粉末に比較して取扱いが不便であるという不都合があった。また、シロップ状乳ミネラル濃縮物よりも取扱いの容易な乳ミネラル粉末及びその製造法としては、例えば、ｐＨ３．５〜８．５のホエーを限外濾過し、乳清蛋白質を除去し、得られる透過液を乳糖の濃度が約５０％に達するまで濃縮し、該濃縮液を０〜１５℃で１０〜１２時間放置し、析出する乳糖を除去し、濃縮し、乳ミネラル粉末を得る乳ミネラル濃縮物の製造法（特開昭６３−８７９４５号公報）及び同一の方法により得られる乳清ミネラル濃縮物粉末（特開昭６３−８７９４４号公報）が開示されている。
【０００７】
しかし、これらの従来技術により得られる乳ミネラル粉末は、製造工程において濃縮液の噴霧乾燥を行う場合の乾燥し易さに劣り、ドライヤー壁面への当該濃縮物の付着、サイクロン及び気送ラインの当該濃縮物による閉塞を惹起する不都合があり、更に、得られる粉末の吸湿性も高く、粉末の吸湿による固化（以下、ケーキングと記載することがある。）を生じる問題があった。
【０００８】
更に、前記の方法の他にも、ホエーを限外濾過して得られる透過液を乳糖の濃度が約５０％になるまで濃縮し、該濃縮液を静置して析出する乳糖を除去し、ｐＨを７以下に調整し、濃縮する乳ミネラル濃縮物の製造法（特開平１−１９１６４３号公報）、及び乳清の限外濾過をｐＨ４〜６で分画分子量４万以下の限外濾過膜を用いて行うことによる乳ミネラル濃縮物の製造法（特開平２−１５４６３９号公報）が知られているが、これらの従来技術により得られる乳ミネラル粉末についても、いずれも製造時の乾燥し易さの向上及び得られた乳ミネラル粉末の吸湿性の改善、いわゆる吸湿性を低下させるという問題は解決されていなかった。
【０００９】
これに対して、本発明者らは、前記問題を解決するべく、ホエー又はホエー濃縮液を限外瀘過した透過液を濃縮し、冷却下で一定時間保持し、析出する乳糖を除去し、再濃縮し、冷却下で乳糖結晶を添加し、更に冷却下で一定時間保持し、乳糖の結晶を析出させ、該乳糖結晶を含有する濃縮液に濃縮液全固形分含量の少なくとも２．０％（重量）の炭酸カルシウムを添加し、乾燥することにより、乾燥し易く、吸湿し難い乳ミネラル粉末の製造法を開発し先に出願した（特開平６−３１１８４４号公報。以下、従来技術１と記載する。）。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来技術１は、炭酸カルシウムを添加する必要があることから、乳ミネラルに本来含有されるカルシウム、いわゆる身体への吸収性がよいとされているミルクカルシウム（リン酸カルシウム、クエン酸カルシウム、カルシウムホスホカゼイネート等）とは異質のカルシウムを大量に含有することとなり好ましくない。また、従来技術１の乳ミネラル粉末、いわゆるホエーマザーリキッド粉末は、ナトリウム、塩素、カリウム等の一価のイオンの低減が未だに不十分であり、製造時の乾燥し易さの一層の向上及び得られたホエーマザーリキッド粉末の吸湿性の一層の改善の余地があった。
【００１１】
従って、カルシウムとしてミルクカルシウムのみを含有し、ナトリウム、塩素、カリウム等の一価のイオンの低減がなされた乾燥し易く、吸湿し難いホエーマザーリキッド粉末の製造方法が待望されていた。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記従来技術に鑑みて、従来製品の有する前記各種問題点を解決することを目的として鋭意研究を行った結果、ホエー又は脱脂乳を限外濾過した透過液をナノ濾過して固形分１０乃至４０重量％の非透過液を得、該非透過液を第１濃縮工程において７０乃至９０℃で２０乃至６０分保持し、リン酸カルシウムの沈殿を発生させつつ濃縮して第１濃縮液を得、該第１濃縮液を冷却下で一定時間保持し、析出する乳糖を除去して乳糖結晶除去液を得、該乳糖結晶除去液を第２濃縮工程において再濃縮して第２濃縮液を得、該第２濃縮液を冷却して乳糖結晶を添加し、更に冷却下で一定時間保持し、乳糖の結晶を析出させ、該乳糖結晶を含有する第２濃縮液を乾燥することを特徴とするホエーマザーリキッド粉末の製造方法が、カルシウムとしてミルクカルシウムのみを含有し、ナトリウム、塩素、カリウム等の一価のイオンの低減がなされた乾燥し易く、吸湿し難いホエーマザーリキッド粉末を製造できる方法であることを見出し、本発明を完成した。
【００１３】
本発明の目的は、カルシウムとしてミルクカルシウムのみを含有し、ナトリウム、塩素、カリウム等の一価のイオンの低減がなされた乾燥し易く、吸湿し難いホエーマザーリキッド粉末の製造方法を提供することである。
【００１４】
前記課題を解決する本発明は、ホエー又は脱脂乳を限外濾過した透過液をナノ濾過して固形分１０乃至４０重量％の非透過液を得、該非透過液を第１濃縮工程において７０乃至９０℃で２０乃至６０分保持し、リン酸カルシウムの沈殿を発生させつつ濃縮して第１濃縮液を得、該第１濃縮液を冷却下で一定時間保持し、析出する乳糖を除去して乳糖結晶除去液を得、該乳糖結晶除去液を第２濃縮工程において再濃縮して第２濃縮液を得、該第２濃縮液を冷却して乳糖結晶を添加し、更に冷却下で一定時間保持し、乳糖の結晶を析出させ、該乳糖結晶を含有する第２濃縮液を乾燥することを特徴とするホエーマザーリキッド粉末の製造方法であり、ナノ濾過後、第１濃縮工程の前に脱臭・脱色工程を付加すること（以下、態様１と記載する。）を好ましい態様としている。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明について詳細に説明する。
本発明のカルシウムとしてミルクカルシウムのみを含有し、ナトリウム、塩素、カリウム等の一価のイオンの低減がなされた乾燥し易く、吸湿し難いホエーマザーリキッド粉末の製造方法は、ホエー又は脱脂乳を限外濾過した透過液をナノ濾過して固形分１０乃至４０重量％の非透過液を得、該非透過液を第１濃縮工程において７０乃至９０℃で２０乃至６０分保持し、リン酸カルシウムの沈殿を発生させつつ濃縮して第１濃縮液を得、該第１濃縮液を冷却下で一定時間保持し、析出する乳糖を除去して乳糖結晶除去液を得、該乳糖結晶除去液を第２濃縮工程において再濃縮して第２濃縮液を得、該第２濃縮液を冷却して乳糖結晶を添加し、更に冷却下で一定時間保持し、乳糖の結晶を析出させ、該乳糖結晶を含有する第２濃縮液を乾燥することを特徴としている。
【００１６】
本発明の出発原料となるホエーは、哺乳動物の乳から脂肪及びカゼインがほぼ除去されたものであって、チーズ製造の際に副生物として生じる甘性ホエー、酸性ホエー、これらのホエーを濃縮したホエー濃縮液等が例示でき、脱脂乳としては、市販の脱脂粉乳（例えば、森永乳業社製等。）を還元した脱脂乳等を例示できる。
【００１７】
原料のホエー又は脱脂乳を限外濾過処理し、ホエー中に含まれる乳清蛋白質等の蛋白質、その他沈殿物、夾雑物を除去し、透過液を得る。原料のホエー又はホエー濃縮液が、３．５〜６．８のｐＨを有することが好ましい。
【００１８】
限外濾過は、分画分子量３，０００乃至２０，０００の市販の限外濾過膜（例えば、ＤＤＳ社製等。）を装着した限外濾過装置（例えば、ＮＩＲＯ社製等。）により行うことができる。
【００１９】
得られた透過液を、食塩阻止率５０乃至８０％のナノ濾過膜（例えば、東レ社製、日東電工社製等。）を装着したナノ濾過装置（例えば、Filtration Engineering社製等。）を使用してナノ濾過し、固形分濃度として２乃至４倍濃縮し、選択的にナトリウム、塩素、カリウム等の一価のイオンを除去する脱塩を行い、濃縮液（非透過液）を得る。
【００２０】
尚、ナノ濾過処理により、後記する試験例の結果からも明らかなとおり、ナトリウム、塩素、カリウム等の一価のイオンが除去され、乾燥し易く、吸湿し難いホエーマザーリキッド粉末が得られることから、ナノ濾過処理が必要である。
【００２１】
仮に、ナノ濾過処理を行わない場合は、ホエーマザーリキッドの乾燥し易さに劣り、例えば、噴霧乾燥時、ドライヤー壁面へのホエーマザーリキッド粉末の付着やサイクロン及び気送ラインの当該粉末による閉塞を惹起し、更に得られたホエーマザーリキッド粉末は吸湿性の高い物となり、例えば、粉末のケーキングを起こすなどの不都合が生じる。
【００２２】
また、後記する試験例の結果からも明らかなとおり、風味が一層改善されることから、ナノ濾過後、濃縮工程の前に脱臭・脱色工程を付加することが好ましい。
【００２３】
脱臭・脱色工程は、両性イオン交換樹脂（例えば、北越炭素社製ＫＳ−３５等。）を使用して処理することにより行うことができる。
【００２４】
更に、得られた濃縮液（非透過液）を、例えばエバポレーター等を使用して全固形分含量が５０％以上、好ましくは５０％以上６５％以下、まで加熱濃縮する（以下、第１濃縮工程と記載することがある。）。得られた濃縮液の全固形分含量が５０％未満の場合、次の冷却工程において乳糖の析出量が少なく、除去できる乳糖量が少なくなり、濃縮液中の乳ミネラル含量を十分高めることができず、最終的に得られる乳ミネラル粉末中の乳ミネラル含量を高濃度とすることができない。また、６５％を超える全固形分含量に濃縮した場合、濃縮工程中に乳糖結晶が析出し、工業的規模における連続濃縮操作が不可能となるので実用的でない。
【００２５】
尚、後記する試験例の結果からも明らかなとおり、第１濃縮工程において濃縮液中にリン酸カルシウムを析出させることにより、乾燥が一層し易くなることから、第１濃縮工程、即ちナノ濾過後の濃縮工程において、加熱保持、具体的には、固形分１０乃至４０重量％の非透過液を、７０乃至９０℃で２０乃至６０分保持する。更に、濃縮液（非透過液）のｐＨを、水酸化ナトリウム等で６．５〜８．０に予め調整したうえで、前記加熱保持することが、リン酸カルシウムの析出量を増加し、乾燥がより一層し易くなることから好ましい。
【００２６】
第１濃縮工程により得られた濃縮液（以下、第１濃縮液と記載することがある。）を冷却下で一定時間保持し、第１濃縮液中に含まれる乳糖を結晶化して析出させ、生じた乳糖結晶を除去する。第１濃縮液の冷却温度は、当該濃縮液が凍結しない温度であって乳糖が結晶化する温度であれば良いが、１５℃以下が好ましく、更に好ましくは１０℃以下であり、１５℃を超える温度では乳糖の結晶が効率よく析出しない。第１濃縮液の冷却時間は長時間であるほど好ましいが、１０〜１５℃での乳糖結晶の析出時間を考慮すると、１３時間以上が好ましく、更に好ましくは１５時間以上である。
【００２７】
析出した乳糖結晶の除去は、公知の固形物分離方法、例えばデカンターによる遠心分離、フィルターによる濾過、によって行うことができる（以下、第１濃縮工程から乳糖結晶除去までの当該一連の操作を乳糖結晶除去工程と記載することがある。）。乳糖結晶除去工程の第１濃縮工程において全固形分含量を５０％以上６５％以下の範囲で濃縮を行い、当該濃縮液から除去すべき乳糖結晶の析出量を調整することにより、得られる乳ミネラル粉末の乳ミネラル含量を高濃度に調整することができる。この乳糖結晶除去工程により得られた液（以下、乳糖結晶除去液と記載することがある。）には乳ミネラルが多く含まれる。
【００２８】
乳糖結晶除去液の全固形分含量は、乳糖結晶が除去された結果４０％以下となっている場合があるので、乳糖結晶除去液を例えばエバポレーター等を使用して再濃縮する（以下、第２濃縮工程と記載することがある。）。得られた濃縮液（以下、第２濃縮液と記載することがある。）を可及的速やかに冷却しながら、微量の乳糖結晶を添加し（以下、シーディング操作と記載することがある。）、更に冷却を行い、冷却しながら一定時間保持し、微細な乳糖結晶を生成させる（以下、第２濃縮工程からのシーディング操作を含む当該一連の操作をプレ・クリスタリゼーション工程と記載することがある。）。
【００２９】
第２濃縮工程では、次のプレ・クリスタリゼーション工程において乳糖結晶を有効に析出させるため、第２濃縮液の全固形分含量を４０％以上、好ましくは５０％以上に濃縮する。第２濃縮液の全固形分含量が４０％以下の場合、プレ・クリスタリゼーション工程において乳糖が十分に結晶しない。第２濃縮液の冷却の操作の間にシーディング操作を行うが、乳糖結晶を有効に析出させるためには、当該濃縮液を約１０℃以下に５〜４８０分間で可及的速やかに冷却することが好ましく、更に１０℃以下に達した後１０時間以上同温度以下で保持することが好ましい。また、乳糖結晶を有効に析出させるためには、シーディング操作において乳糖結晶を第２濃縮液重量に対し０．０２％以上、好ましくは０．０２％以上１．０％以下の割合で添加する。更に、乳糖結晶を添加するときの第２濃縮液の温度は３５〜４５℃の範囲であることが好ましい。
【００３０】
プレ・クリスタリゼーション工程で得られた、ホエーマザーリキッド、即ち微細な乳糖結晶を含む乳ミネラル濃縮液（乳糖結晶含有乳ミネラル濃縮液）を公知の方法により乾燥（例えば、噴霧乾燥法等。）し、本発明のホエーマザーリキッド粉末を得る。
【００３１】
尚、第２濃縮液のプレ・クリスタリゼーション工程を採用せずに、乾燥した場合ホエーマザーリキッドの乾燥し易さに劣り、例えば、噴霧乾燥時、ドライヤー壁面への当該粉末の付着やサイクロン及び気送ラインの当該粉末による閉塞を惹起し、また得られたホエーマザーリキッド粉末は吸湿性の高い物となり、例えば、粉末のケーキングを起こすなどの不都合が生じる。
【００３２】
以上、詳述した本発明の方法により、乳ミネラルを高濃度に含有し、乾燥し易く、吸湿し難いホエーマザーリキッド粉末を、工業的規模で簡便に製造することが可能である。
【００３３】
次に、試験例を示して本発明を詳細に説明する。
試験例１
この試験は、従来技術の乳ミネラル粉末の製造法と比較して、参考例１のホエーマザーリキッド粉末の製造方法が、乾燥し易さ、及び吸湿性が低い点で優れていることを示すために行った。また、ナノ濾過処理工程の必要性を調べるために行った。
【００３４】
（１）試料の調製
次に示す３種類の試料を調製した。
試料１：参考例１と同一の方法により製造したホエーマザーリキッド粉末
試料２：ナノ濾過を行わなかったことを除き、参考例１と同一の方法により製造したホエーマザーリキッド粉末
試料３：従来技術１の実施例１と同一の方法により製造した従来技術の乳ミネラル粉末
【００３５】
（２）試験方法
（ａ）スティッキーポイントの測定方法
乾燥のし易さの指標となる各試料のスティッキーポイントを次のとおり測定した。
試料の水分を３％に調整し、毛細管式融点測定装置（ジャパンハイテック社製）を使用してスティッキーポイントを測定した。スティッキーポイントが上昇した試料が乾燥のし易さが向上した試料である。
【００３６】
尚、スティッキーポイントとは、粉末を加熱した場合、粉末が溶融し、乾燥機等の壁に付着する温度である（高野玉吉・唯野哲男著、「食品工学シリーズ第８巻、食品工業の乾燥」、第２１９ページ下から３行、光淋書院、昭和３７年）。
【００３７】
（ｂ）吸湿性の測定方法
各試料の吸湿性を次のとおり測定した。
各試料を秤量瓶に２ｇずつ計量し、秤量瓶の蓋を開放した状態で、相対湿度６０％、温度３７℃の雰囲気下に、４０時間放置し、重量の増加量Ａ（水分増加量）を測定した。前記測定結果、及び各試料に測定当初より含有される総水分量Ｂに基づき、次の式により吸湿性を表わした。
【００３８】
Ｃ（吸湿性を示す重量百分率）＝Ａ／Ｂ×１００
【００３９】
Ｃの値が小さいほど吸湿し難いことを示す。
【００４０】
（３）試験結果
この試験の結果は、表１に示すとおりである。表１から明らかなとおり、従来技術の試料３に比較して、試料１が、スティッキーポイントが高く、吸湿性を示す重量百分率が小さいことから、乾燥し易く、吸湿性が低い点で優れていることが判明した。また、参考例１のホエーマザーリキッド粉末は、炭酸カルシウムを含まず、カルシウムとしてミルクカルシウムのみを含有する点でも優れている。
【００４１】
また、ナノ濾過を行わなかった試料２に比較して、試料１が、スティッキーポイントが高く、吸湿性を示す重量百分率が小さいことから、乾燥し易く、吸湿性が低いホエーマザーリキッド粉末を製造するためには、ナノ濾過処理工程が必要であることが判明した。
【００４２】
尚、食塩阻止率５０乃至８０％の範囲で、ナノ濾過膜の種類を適宜変更して試験したが、ほぼ同様の結果が得られた。
【００４３】
【表１】
試験例２
この試験は、スティッキーポイント及び吸湿性を指標として、第１濃縮工程における適正な加熱保持の条件（第１濃縮工程の加熱保持処理時の濃縮液の濃度（固形分）条件）を調べるために行った。
【００４５】
（１）試料の調製
次に示す４種類の試料を調製した。
試料４：第１濃縮工程の加熱保持処理時の濃縮液の濃度（固形分）を５％としたことを除き、本発明の実施例１と同一の方法により製造したホエーマザーリキッド粉末
試料５：第１濃縮工程の加熱保持処理時の濃縮液の濃度（固形分）を１０％としたことを除き、本発明の実施例１と同一の方法により製造した本発明のホエーマザーリキッド粉末
試料６：第１濃縮工程の加熱保持処理時の濃縮液の濃度（固形分）を４０％としたことを除き、本発明の実施例１と同一の方法により製造した本発明のホエーマザーリキッド粉末
試料７：第１濃縮工程の加熱保持処理時の濃縮液の濃度（固形分）を５０％としたことを除き、本発明の実施例１と同一の方法により製造したホエーマザーリキッド粉末
【００４６】
（２）試験方法
スティッキーポイントの測定と吸湿性の測定を前記試験例１の試験方法と同一の方法により試験した。
【００４７】
（３）試験結果
この試験の結果は、表２に示すとおりである。表２から明らかなとおり、第１濃縮工程の加熱保持処理時の濃縮液の固形分が１０乃至４０％の場合に、スティッキーポイントが一層高く、吸湿性を示す重量百分率が一層小さくなることから、乾燥し易く、吸湿性が低いホエーマザーリキッド粉末を製造するためには、固形分１０乃至４０％の濃縮時に加熱保持処理することが好ましいことが判明した。
【００４８】
尚、加熱保持の条件の内、加熱温度及び保持時間を７０乃至９０℃、並びに２０乃至６０分の範囲で適宜変更して試験したが、ほぼ同様の結果が得られた。
【００４９】
【表２】
試験例３
この試験は、スティッキーポイント及び吸湿性を指標として、第１濃縮工程における適正な加熱保持の条件（加熱温度及び保持時間）を調べるために行った。
【００５１】
（１）試料の調製
次に示す８種類の試料を調製した。
試料８：加熱温度を６０℃としたことを除き、本発明の実施例１と同一の方法により製造したホエーマザーリキッド粉末
試料９：加熱温度を７０℃としたことを除き、本発明の実施例１と同一の方法により製造した本発明のホエーマザーリキッド粉末
試料１０：加熱温度を９０℃としたことを除き、本発明の実施例１と同一の方法により製造した本発明のホエーマザーリキッド粉末
試料１１：加熱温度を１００℃としたことを除き、本発明の実施例１と同一の方法により製造したホエーマザーリキッド粉末
試料１２：保持時間を１０分としたことを除き、本発明の実施例１と同一の方法により製造したホエーマザーリキッド粉末
試料１３：保持時間を２０分としたことを除き、本発明の実施例１と同一の方法により製造した本発明のホエーマザーリキッド粉末
試料１４：保持時間を６０分としたことを除き、本発明の実施例１と同一の方法により製造した本発明のホエーマザーリキッド粉末
試料１５：保持時間を７０分としたことを除き、本発明の実施例１と同一の方法により製造したホエーマザーリキッド粉末
【００５２】
（２）試験方法
スティッキーポイントの測定と吸湿性の測定を前記試験例１の試験方法と同一の方法により試験した。また、肉眼観察により色調の変化を観察した。
【００５３】
（３）試験結果
この試験の結果は、表３に示すとおりである。表３から明らかなとおり、加熱温度及び保持時間が７０℃以上で２０分以上の場合に、スティッキーポイントが一層高く、吸湿性を示す重量百分率が一層小さくなることが判明した。
【００５４】
また、加熱温度又は保持時間がそれぞれ９０℃又は６０分を超える場合には、粉末製品の褐変が認められることから好ましくないことが判明した。
【００５５】
従って、褐変がない、乾燥し易く、吸湿性が低いホエーマザーリキッド粉末を製造するためには、７０乃至９０℃で２０乃至６０分加熱保持処理することが好ましいことが判明した。
【００５６】
尚、加熱保持の条件の内、第１濃縮工程の加熱保持処理時の濃縮液の濃度（固形分）を１０乃至４０％の範囲で適宜変更して試験したが、ほぼ同様の結果が得られた。
【００５７】
【表３】
試験例４
この試験は、風味を指標として、脱臭・脱色工程の有用性を調べるために行った。
【００５９】
（１）試料の調製
次に示す２種類の試料を調製した。
試料１６：本発明の実施例１と同一の方法により製造した本発明のホエーマザーリキッド粉末
試料１７：両性イオン交換樹脂による脱臭・脱色工程を行わなかったことを除き、本発明の実施例１と同一の方法により製造した本発明のホエーマザーリキッド粉末
【００６０】
（２）試験方法
各試料の風味を次のとおり試験した。
各試料を、２０歳から４０歳までの男女各２０人からなるパネルにより、次の評価方法により官能的に試験した。
【００６１】
各試料を０点：風味良好１点：風味やや良２点：風味やや不良３点：風味不良の４段階により評価し、各試料の評価点の平均値を算出し、良：０．５点未満やや良：０．５点以上１．５点未満やや不良：１．５点以上２．５点未満不良：２．５点以上３．０点未満の基準により判定した。
【００６２】
（３）試験結果
この試験の結果は、表４に示すとおりである。表４から明らかなとおり、脱臭・脱色工程を行わなかった試料１７に比較して、本発明の試料１６が、風味が優れることから、風味が一層改善されたホエーマザーリキッド粉末を製造するためには、脱臭・脱色工程を付加することが好ましいことが判明した。
【００６３】
尚、両性イオン交換樹脂の種類を適宜変更して試験したが、ほぼ同様の結果が得られた。
【００６４】
【表４】
次に実施例を示して本発明を更に詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００６６】
【実施例】
参考例１
エメンタールチーズ製造時に副産物として生成したホエー１０００ｋｇを分画分子量２０，０００の限外濾過膜（ＤＤＳ社製、ＧＲ６１ＰＰ）を装着した限外濾過装置で濾過し、全固形分含量６％、乳糖含量４．５％、灰分０．４％の透過液９００ｋｇを得た。この透過液をナノ濾過脱塩濃縮膜（ＮＩＲＯ社製、膜タイプ３８３８、食塩阻止率５０％）を装着したナノ濾過装置で２．４倍濃縮・脱塩を行ない固形分１４．４％（この内、灰分０．８％）の脱塩濃縮液を得た。この濃縮液をバッチ型濃縮器（みずほ社製）により全固形分含量５５％に濃縮し、濃縮液８０．１ｋｇを得た。
【００６７】
当該濃縮液を冷却ジャケット付タンクに入れ、冷水で８℃に冷却し、同温度で攪拌しながら１８時間保持した。析出した乳糖結晶をデカンター（ウエストファリア社製）で分離し、全固形分含量３７．０％、灰分含量５．２％の濃縮液５７．１ｋｇを得た。また、分離された乳糖結晶を流動乾燥し、乳糖２３ｋｇを得た。
【００６８】
当該乳糖結晶を分離した濃縮液をバッチ型濃縮器（みずほ社製）により全固形分含量５５％に濃縮し、濃縮液３８ｋｇを得た。当該濃縮液を冷却ジャケット付タンクに入れ、冷水で冷却し、濃縮液温度が４０℃に到達した時に乳糖結晶１９ｇ（濃縮液重量の０．０５％）を添加し、１０℃に冷却し、同温度で攪拌しながら１５時間保持し、常法により噴霧乾燥し、ホエーマザーリキッド粉末約２０ｋｇを得た。
【００６９】
得られたホエーマザーリキッド粉末は、前記試験方法で試験した結果、水分が３％の場合の乾燥のし易さの指標となるスティッキーポイントが８０℃、相対湿度６０％、３７℃の雰囲気中に４０時間放置した場合の吸湿性が２８０％であった。
【００７０】
実施例１
エメンタールチーズ製造時に副産物として生成したホエー５００ｋｇを分画分子量２０，０００の限外濾過膜（ＤＤＳ社製、ＧＲ６１ＰＰ）を装着した限外濾過装置で濾過し、全固形分含量６％、乳糖含量４．５％、灰分０．４％の透過液４５０ｋｇを得た。この透過液をナノ濾過脱塩濃縮膜（ＮＩＲＯ社製、膜タイプ３８３８、食塩阻止率５０％）を装着したナノ濾過装置で２．４倍濃縮・脱塩を行ない固形分１４．４％（この内、灰分０．８％）の脱塩濃縮液１８７ｋｇを得た。
【００７１】
この脱塩濃縮液を両性イオン交換樹脂（味の素ファインテクノ社製。ＫＳ−３５）を充填したイオン交換樹脂塔に通液し、脱色・脱臭した。
【００７２】
次に、この脱色・脱臭・脱塩濃縮液（ｐＨ５．８）に２％水酸化ナトリウムを添加してｐＨを７．０に調整した。更に、この濃縮液を８０℃まで加熱し、この温度で３０分間保持してリン酸カルシウムの沈殿を発生させた。
【００７３】
この濃縮液をバッチ型濃縮器（みずほ社製）により全固形分含量５５％に濃縮し、濃縮液４９．０ｋｇを得た。
【００７４】
当該濃縮液を冷却ジャケット付タンクに入れ、冷水で７℃に冷却し、同温度で攪拌しながら２４時間保持した。析出した乳糖結晶をデカンター（ウエストファリア社製）で分離し、全固形分含量３７．０％、灰分含量５．４％の濃縮液３４．９ｋｇを得た。また、分離された乳糖結晶を流動乾燥し、乳糖１４ｋｇを得た。
【００７５】
当該乳糖結晶を分離した濃縮液をバッチ型濃縮器（みずほ社製）により全固形分含量５５％に濃縮し、濃縮液２３ｋｇを得た。当該濃縮液を冷却ジャケット付タンクに入れ、冷水で冷却し、濃縮液温度が４０℃に到達した時に乳糖結晶１２ｇ（濃縮液重量の０．０５％）を添加し、８℃に冷却し、同温度で攪拌しながら１５時間保持し、常法により噴霧乾燥し、ホエーマザーリキッド粉末約１２ｋｇを得た。
【００７６】
得られたホエーマザーリキッド粉末は、前記試験方法で試験した結果、水分が３％の場合の乾燥のし易さの指標となるスティッキーポイントが９０℃、相対湿度６０％、３７℃の雰囲気中に４０時間放置した場合の吸湿性が２２４％であり、風味も良好であった。
【００７７】
【発明の効果】
以上詳記したとおり、本発明は、ホエー又は脱脂乳を限外濾過した透過液をナノ濾過して固形分１０乃至４０重量％の非透過液を得、該非透過液を第１濃縮工程において７０乃至９０℃で２０乃至６０分保持し、リン酸カルシウムの沈殿を発生させつつ濃縮して第１濃縮液を得、該第１濃縮液を冷却下で一定時間保持し、析出する乳糖を除去して乳糖結晶除去液を得、該乳糖結晶除去液を第２濃縮工程において再濃縮して第２濃縮液を得、該第２濃縮液を冷却して乳糖結晶を添加し、更に冷却下で一定時間保持し、乳糖の結晶を析出させ、該乳糖結晶を含有する第２濃縮液を乾燥することを特徴とするホエーマザーリキッド粉末の製造方法に関するものであり、本発明により奏される効果は次のとおりである。
１）本発明のホエーマザーリキッド粉末の製造方法は、カルシウムとしてミルクカルシウムのみを含有し、ナトリウム、塩素、カリウム等の一価のイオンの低減がなされたホエーマザーリキッド粉末を製造することができる。
２）本発明のホエーマザーリキッド粉末の製造方法は、製造時に乾燥し易く、吸湿し難いホエーマザーリキッド粉末を、工業的規模で簡便に製造することができる。
Claims (2)
- ホエー又は脱脂乳を限外濾過した透過液をナノ濾過して固形分１０乃至４０重量％の非透過液を得、該非透過液を第１濃縮工程において７０乃至９０℃で２０乃至６０分保持し、リン酸カルシウムの沈殿を発生させつつ濃縮して第１濃縮液を得、該第１濃縮液を冷却下で一定時間保持し、析出する乳糖を除去して乳糖結晶除去液を得、該乳糖結晶除去液を第２濃縮工程において再濃縮して第２濃縮液を得、該第２濃縮液を冷却して乳糖結晶を添加し、更に冷却下で一定時間保持し、乳糖の結晶を析出させ、該乳糖結晶を含有する第２濃縮液を乾燥することを特徴とするホエーマザーリキッド粉末の製造方法。
- ナノ濾過後、第１濃縮工程の前に脱臭・脱色工程を付加することを特徴とする請求項１に記載のホエーマザーリキッド粉末の製造方法。
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