JP4467031B2 - 超高温濃縮乳個装物及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、練乳の超高温（ＵＨＴ）殺菌に関する。より詳細には、本発明は、現在利用可能なジュース分配装置から還元乳を計量分配し、また大量の超殺菌（ｕｌｔｒａｐａｓｔｅｕｒｉｚｅｄ）（ＵＰ）液状濃縮乳を世界中に輸送することを考えた濃縮乳の個装に関する。

新鮮な牛乳を輸送し貯蔵する費用は、その品質保持期間の短さと重量のためにかなりのものである。新鮮な牛乳は、広く米軍に利用され、米国最大の輸出商品の１つであるので、品質保持期間がより長く、輸送及び貯蔵向けにより重量の少ない製品パッケージを備え、かつ還元した時に新鮮な牛乳と同じ物理的性質及び風味が得られる濃縮乳が長い間求められている。

従来技術では、牛乳のＵＨＴ殺菌、練乳製品の製造、及び濃縮液体飲料の還元といった様々な側面が扱われている。しかし、現存する飲料分配装置中で還元乳飲料を計量分配し、又は大量のＵＨＴ殺菌濃縮乳を世界中に輸送して、目的地で新鮮な牛乳と同じ物理的性質及び風味を有する還元乳を提供することを考えて個装された超殺菌液状濃縮乳を開示する従来技術は知られていない。

米国特許第２，８６０，０５７号は、全固体の約８．０〜８．５％である標準の濃縮と比べて、所望の最終濃度が全固体の約１６％〜３５％になる殺菌された無糖練乳又は加糖練乳の公知の調製法を開示している。これらの異なる方法は、それぞれが牛乳を慣例の手段によって最初に濃縮した後に予備加温ステップ、及び高温短時間殺菌を含む殺菌ステップを含む。この開示された加工では、缶への個装前又は後に行われる高温滅菌の際の熟成による牛乳の増粘又はゲル化が避けられる。無菌缶詰法を使用する場合、滅菌濃縮物をその後無菌条件下でホモジナイズする。還元には、複雑な希釈、混合、及び比色手順が必要であり、開示された水対無糖練乳の混合体積比は１：１である。

米国特許第４，９２１，７１７号は、まず部分的に濃縮した乳製品を滅菌し、次いで無菌条件下でその乳製品をさらに濃縮することを含む、ＵＨＴ滅菌された濃縮乳の製造方法を開示している。この加工の教示は、ウシの全乳又は脱脂乳から製造された、開示の濃縮乳中に安定剤を使用することから外れるものである。濃縮乳を希釈して新鮮乳の代わりに使用することはできるが、安定剤を含まないＵＨＴ滅菌された濃縮乳から新鮮乳のような味わいの還元乳飲料を提供しようとする出願人らの試みは実を結ばないことがわかった。またこのことは、飲料分配装置を使用して還元プロセスを行う場合に特に当てはまる。この特許では一般に、滅菌濃縮乳を希釈して新鮮乳の代わりに使用することが記載されているが、それをどのように実施するのかを主張する点が開示されていない。

米国特許第４，８４２，８８４号は、固形乾燥無脂肪乳、水、食用油、及び糖の混合物で作った濃縮調合乳を記載している。この濃縮物は、後で使用するために凍結させることも、又は直ちに水と混和して飲料を提供することもできる。還元した後は、最高で５日間貯蔵することができる。この特許で開示されていることでは、その液体の状態で少なくとも６０日間、さらに９０日より長期間貯蔵でき、知られているジュース分配装置を使用して還元することができる濃縮乳を生成することは何人にも不可能である。

米国特許第２，５７０，２３１号、同第３，１０８，８７５号、同４，３６２，７５６号、及び同第５，７６６，６６６号は、それぞれ、各々が違った加工を経て各例において新規な加糖練乳製品をもたらす、加糖脱脂練乳、コンデンスクリーム、少なくとも８％の乳脂肪を含む練乳、及び低脂肪及び／又は無脂肪練乳を開示している。コンデンスクリームは、アイスクリームの脂肪源に使用される。また他の３種の練乳製品は、パン及び焼き菓子など（ｂａｋｅｄ ｇｏｏｄｓ）を製造するために、製パン及び製菓業界や小売り消費者に使用される。米国特許第４，０９１，１１８号は、コーヒー用クリーマーとして使用する植物性の加糖練乳を記載している。しかし、これらの特許には、新鮮乳のような風味の還元飲料を提供するための液状練乳製品を開示するものは何もない。

米国特許第２，５６５，０８５号は、細菌、カビ、酵母などを破壊するために、全乳を習慣的に予備加温することを開示している。予備加温は、乳製品のテクスチャを保つのにも役立つ。このような牛乳の予備加温は、通常は６２．８℃〜７９．４℃（１４５°Ｆ〜１７５°Ｆ）の範囲の温度で行う。この特許では、予備加温を実施する代わりに全乳に超高温処理を行ってから蒸発を行い、濃縮乳を得ているが、この濃縮乳は、飲料分配装置から還元飲料を提供すること、又は超殺菌された濃縮乳を最高で１．１４ｋＬ（３００ガロン）含有する個装物のために企図されたものでない。

米国特許第５，２６０，０７９号は、脱脂乳とクリームを混合するために指定の工程パラメーターを使用して牛乳中の脂肪の含有量を制御する方法及び装置を記載している。また米国特許第５，２２３，２９９号及び同第５，２２９，１５９号は、牛乳を安定剤なしで滅菌すること、及びコーヒー用クリーマーとして使用するための得られる個装濃縮乳製品を開示している。

最後に、米国特許第４，２８２，２６２号は、２本式の冷菓の材料成分として使用される配合乳成分を開示している。この配合乳は、安定剤として一緒に使用されるヘキサメタリン酸ナトリウム及びカラゲナンを含む。しかし、この特許では、濃縮乳を新鮮乳の特性を備えた乳飲料として還元することのできる、飲料分配装置での使用向けに個装したＵＨＴ滅菌練乳の製造に関するものが何もない。したがって、既知の安定化物質は、本発明のＵＨＴ殺菌濃縮乳の製造に必要な機能に関するものでない。

本発明の主たる目的は、重さがそれから得た還元乳の量の３〜４分の１であり、本物の新鮮乳のような風味をもち、その品質保持期間が少なくとも６０日、及び９０より長い超殺菌された濃縮乳製品の個装品を提供することである。

本発明のもう１つの目的は、ジュースを還元し、計量分配するために用いられる現在利用可能な分配装置で使用するための個装された濃縮乳製品を提供することである。

別の目的は、輸出、海軍の船や潜水艦用などでの軍用用途、及び民間及び政府の食品サービス事業向けの、かなり費用の節約になる個装液状濃縮乳製品を提供することである。

本発明のさらに別の目的は、還元した時、０．４７Ｌ（１パイント）では１．９Ｌ（１／２ガロン）、０．９５Ｌ（１クォート）では３．８Ｌ（１ガロン）が得られる、一般集団向けの標準の小売り用０．４７Ｌ（１パイント）及び０．９５Ｌ（１クォート）パッケージに入った個装濃縮乳を提供することである。

本発明のさらに別の目的は、食事制限を受けている特別な集団の特殊な食生活上の要望に対処するビタミン類及び他の栄養成分で強化した濃縮乳を提供することである。

もう１つの目的は、最高で１．１４ｋＬ（３００ガロン）の量で個装されたＵＨＴ殺菌液状濃縮乳を提供しながら、乳製品業界でこれまでに知られていない品質保持期間及び経済利益を実現し、既存の分配装置、そうでなければ水対濃縮乳の体積比を３：１〜４：１の範囲として濃縮乳に水を混合する複雑でない簡単な技術を使用して、濃縮物を目的地で還元できるようにすることである。

本発明の個装超殺菌濃縮乳は、１．１４ｋＬ（３００ガロン）の超殺菌液状濃縮乳を含む。一実施形態では、この個装物は、予め選択された量の超殺菌液状濃縮乳を含む容器手段を含み、超殺菌濃縮乳と水を混合して新鮮乳のような風味の還元乳飲料を作るための手段を含む分配手段と共に使用するのに有効な構造形態をとっている。超殺菌濃縮乳は、８０重量％〜９０重量％の範囲のハイソリッド型脱脂練乳（ＨＳＣＳ）、８．５重量％〜１０．５重量％の範囲のクリーム分、及び１％未満の安定剤分を含む。最初の殺菌を行った脱脂練乳は、総無脂乳固形分（ＭＳＮＦ）が３５．０重量％〜３６．５重量％の範囲にあり、前記クリームは、乳脂肪分が３６．０％〜４２．０％であり、前記安定剤分は、本質的に、安定化物質である９７．０％〜９９．０％の範囲のヘキサメタリン酸ナトリウムと１．０％〜３．０％の範囲のカラゲナン（κ型）とからなる。特定の実施形態では、個装濃縮乳は、前記超殺菌濃縮乳と水とを混合して液状還元乳飲料を計量分配する吐出口手段を含む液体分配手段の配置に対して有効な構造形態をとっている。

本発明の超殺菌液状濃縮乳の製造方法は、減圧下で、出発乳製品から液体を蒸発させるのに十分な時間、出発乳製品を高温の殺菌温度に加熱して、殺菌されたハイソリッド型中間液状濃縮乳にすることを含む。ある量のクリームを中間濃縮乳と混合し、予め選択された量の脂肪分を含む濃縮液状ブレンドにして、所望の風味特性を有する還元乳飲料を製造する。

最終液状濃縮乳は、十分な量の安定化物質と予め決められた量の濃縮液状ブレンドとを混合して生成する。安定化物質は、貯蔵中に超殺菌液状濃縮乳中の乳固形分が確実にむらなく分布するようにし、かつ分離及び沈降しないようにするのに有効である。安定化物質は、コロイド成分の安定な分散液を生成するためのタンパク質複合体を得、また最終液状濃縮乳中にコロイド成分をほぼむらなく分布させるのに有効である。超殺菌ステップの間、安定化物質によって、予め選択された６〜８の範囲の最終液状濃縮乳のｐＨが保たれる。安定化物質はさらに、予め選択された最終濃縮乳のｐＨでの乳タンパク質の熱凝固を阻止するためにも有効である。ＭＳＮＦ分がなくとも８．２５％の還元乳飲料を得るためには、最終液状濃縮乳中の全ＭＳＮＦ分を、濃縮乳の少なくとも２９．９重量％とする。

最終液状濃縮乳を超殺菌すると、本発明の超殺菌液状濃縮乳になる。最後にこの超殺菌濃縮乳をホモジナイズし、個装すると、本発明の個装超殺菌液状濃縮乳になり、その後この超殺菌乳と水が混合されて、還元された所望の還元乳飲料になる。

本発明の特徴は、選択された時間をかけて、最初の液状乳を高温の予熱温度に予熱して、出発乳製品を生成し、次いでこれを予熱温度よりも高い高温殺菌温度に加熱して、所望の中間液状濃縮乳を得る加熱ステップにある。最初の液状乳が脱脂乳である場合には、高温予熱温度を、約６２．２℃〜約６６．７℃（約１４４°Ｆ〜約１５２°Ｆ）の範囲とし、高温殺菌温度を１６〜２２秒の範囲の間８１．１℃〜８３．３℃（１７８°Ｆ〜１８２°Ｆ）の範囲に保って、中間液状濃縮乳を殺菌する。

もう１つの特徴は、濃縮液状ブレンドに混合する安定化物質を調製する方式にある。特別な実施形態では、高温の高せん断条件下で、安定化物質をまず水に可溶性にして安定剤スラリーにし、これを濃縮液状ブレンドと混合して最終液状濃縮乳にする。安定剤スラリーは、ヘキサメタリン酸ナトリウム及びカラゲナンを含んでいるので、スラリーを濃縮液状ブレンドに混合すると、カラゲナンが乳タンパク質と共にタンパク質カラゲナン複合体を形成して、コロイド成分の安定な分散液が得られる。ヘキサメタリン酸ナトリウムは、コロイド成分を実質的に均一に分布させ、濃縮物中で熱凝固を阻止するのを助けるために有効である。安定剤スラリーは、安定剤スラリーに対して１４．７重量％〜１２．５重量％の範囲の安定剤物質分を含み、最終液状濃縮乳に対しては１．０重量％に満たない安定剤物質含有量が得られる。安定剤物質は、ヘキサメタリン酸ナトリウムを安定剤スラリーの１４．６％〜２０．８％の範囲で含み、カラゲナン（κ型）を安定剤スラリーの０．１５％〜０．７％の範囲で含む。

本発明の別の特徴は、工程中の異なる時間の濃縮物の特異な粘性にある。最終液状濃縮乳の粘度は、４．４〜７．２℃（４０〜４５°Ｆ）で０．３〜０．４Ｐａ・ｓ（３００〜４００センチポアズ）の範囲にあり、超殺菌濃縮乳の粘度は、同じ温度範囲で１．０〜１．５Ｐａ・ｓ（１，０００〜１，５００センチポアズ）の範囲にある。殺菌中間液状濃縮乳は、３５．０重量％〜３６．５重量％の範囲の無脂乳固形分を含む。したがって、超殺菌濃縮乳と水を混合した後に還元低脂肪乳製品を製造するためには、殺菌中間液状濃縮乳は、少なくとも３５％のＭＳＮＦ分を含む。さらに、超殺菌ステップを行う際の最終液状濃縮乳の焼け損傷（ｂｕｒｎ ｄａｍａｇｅ）を防ぐためには、無脂乳固形分が３６．５％以下である。水と超殺菌濃縮乳を混合して、水の部対超殺菌濃縮乳の部による水／濃縮乳体積比が約３：１〜約４：１の範囲である還元乳製品とする。

本発明のもう１つの特徴は、最終液状濃縮乳の組成にあり、この組成は、濃縮乳の約８７〜約９０重量％の範囲の中間ハイソリッド型濃縮乳、約８．５〜約１０．５重量％の範囲のクリーム、約２．０〜約３．０重量％の範囲の水、及び１．０重量％未満の安定剤物質を含む。還元乳飲料は、乳飲料の０．２１重量％未満〜３．２５重量％の範囲の乳脂肪分、及び少なくとも８．２５重量％の無脂乳固形分を含む。

本発明の別の特徴は、最終液状濃縮乳が超殺菌液状濃縮乳になるだけの時間をかけて高温超殺菌温度に加熱することを含む超殺菌ステップにある。特定の実施形態では、超殺菌ステップは、最終液状濃縮乳を本発明の超殺菌液状濃縮乳が得られるるだけの時間をかけて１４２℃〜１４４℃（２８８°Ｆ〜２９２°Ｆ）の範囲の温度に加熱することを含む。より詳細には、この超殺菌加熱ステップは、まず最終液状濃縮乳を３０〜３６秒間かけて約８２．２℃（約１８０°Ｆ）の最初の高温に加熱するステップと、次いでこの加熱した最終液状濃縮乳を、直接式スチームインフュージョンゾーンに噴射して４秒間かけて１４３℃（２９０°Ｆ）に加熱するステップとを含む。

ホモジナイズするステップは、第１段階を約１４０００ｋＰａ（約２，０００ＰＳＩ）にし、第２段階を約３４００ｋＰａ（約５００ＰＳＩ）にした１６５００〜１８０００ｋＰａ（２，４００〜２，６００ＰＳＩ）の範囲で超殺菌濃縮乳をホモジナイズすることを含む。ホモジナイズした後の個装ステップの特徴は、超殺菌濃縮乳を４．４℃（４０°Ｆ）未満の温度に冷却するステップと、液体飲料分配装置中に配置するために個装手段に超殺菌濃縮乳を充填するステップとを含む。この個装ステップでは、超殺菌濃縮乳と水を混合して所望の還元乳飲料にするための吐出口手段を含む飲料分配装置中で使用するパッケージ中に超殺菌濃縮乳を配分する。別の特定の実施形態では、個装ステップは、最高で１．１４ｋＬ（３００ガロン）の超殺菌濃縮乳を個装容器中に配分することを含む。

本発明のもう１つの実施形態では、予め選択された量の液状脱脂乳を、予め加熱された出発乳製品が得られるだけの時間６２．２〜６６．７℃（１４４〜１５２°Ｆ）の範囲の温度に加熱する。次いでこの予め加熱した出発乳製品を１６〜２２秒の範囲の時間８１．１℃〜８３．３℃（１７８°Ｆ〜１８２°Ｆ）の範囲で殺菌する。この殺菌ステップは、真空中で行い、出発乳製品から液体を蒸発させて、無脂乳固形分を３５．０〜３６．５重量％の範囲で含む中間液状練乳を得る。クリーム及び安定化物質をこの中間液状練乳と混合して、その８．５〜１０．５重量％の範囲のクリーム分及びその１．０％未満の安定化物質分を含む最終液状濃縮乳を得る。次いで、この最終液状濃縮乳を超殺菌し、ホモジナイズして超殺菌濃縮乳にし、次いでこれを個装容器中に配分し、その後水／濃縮乳の体積比を３：１〜４：１の範囲としてこれを水で還元する。

本発明の方法のもう１つの特徴では、液状出発乳製品を、これを殺菌し、かつ出発乳製品から液体を蒸発させるだけの時間をかけて真空中で高温に加熱して、３５．０％〜３６．５％の範囲の無脂乳固形分を含む殺菌されたハイソリッド型液状脱脂練乳にする。ある量のクリームを殺菌脱脂練乳と混合して、還元されることになる超殺菌液状濃縮乳が低脂肪濃縮乳といえるだけの脂肪分を有する濃縮液状ブレンドにする。次いで有効量の安定剤スラリーを予め決められた量の濃縮液状ブレンドと混合して、最終脱脂濃縮乳にする。この安定剤スラリーは、貯蔵中に最終液状濃縮乳中の乳成分が分離、沈降、及び結晶化しないようにするだけの量のヘキサメタリン酸ナトリウム及びカラゲナン（κ型）を含む。この最終液状濃縮脱脂乳を超殺菌し、ホモジナイズし、個装して、超殺菌濃縮乳個装物にし、超殺菌濃縮乳と水を混合して還元低脂肪乳飲料を計量分配する吐出口手段を含む液体分配手段中にこれを配置する。

新規な制御条件を付け加えた一連の知られている工程ステップを使用して本発明の超殺菌濃縮乳製品を製造すると、新規かつ予想外の結果が得られる。本発明の工程の加熱及び冷却ステップは、食品及び乳製品業界で使用されるような慣例の装置を使用して実施することができる。たとえば、超殺菌に用いられる装置の１種類が直接加熱プラントであり、この中で、液体乳製品中に蒸気を噴射するか、又は蒸気中に液体乳製品を噴射することによって、高圧飲用蒸気と液体乳製品とを混合する。次に、液体乳製品に加えられた水を通常は減圧下で蒸発によって除去するが、これによって製品の冷却も行われる。この直接式スチームインフュージョン装置では、乳製品業界で知られている継続的超殺菌プロセスが実施される。

間接加熱プラントは、熱交換器の一方の表面と接触することによって液体乳製品が加熱され、そのもう一方の表面が蒸気又は加圧熱水で加熱される、通常はプレート又は管状の熱交換器を利用するものである。冷却も同様の熱交換器で行われる。加熱ステップと冷却のステップの間に加熱／冷却液を適切に循環させて若干の熱を節約することもできる。間接的プラントでは、通常２段階以上のステップで液体乳製品が加熱され、同様の回数の冷却ステップを伴う。

本発明の特定の実施形態では、超殺菌濃縮乳は、一連の工程ステップの中で製造される。まず、真空条件下での殺菌によってハイソリッド脱脂練乳（ＨＳＣＳ）を準備する。ＨＳＣＳとクリームを混合して、バッチ槽中に、予め選択された脂肪含有量を含む濃縮液状ブレンド３７８５Ｌ（１，０００ガロン）を作製する。高せん断混合条件下で特別な安定剤混合物を温水と混合して、特殊な安定剤スラリーを生成し、これを濃縮液状ブレンドに加えて、所望の風味及び乳特性を有する還元乳飲料をもたらす最終液状濃縮乳が確実に製造されるようにする。バッチにビタミンＡパルミチン酸エステル及びビタミンＤ３を加え、次いでこれを超殺菌し、ホモジナイズする。次いで、得られる超殺菌濃縮乳を、無菌充填機で個装するまで無菌槽中に保管する。本発明の濃縮乳は、冷蔵品質保持期間が少なくとも６０日である。ＨＳＣＳ乳及びクリームは、乳由来の炭水化物、タンパク質、及びミネラル供給源である。さらにクリームは、本発明のＵＨＴ殺菌濃縮乳に所望の乳脂肪分をもたらす。

工程パラメーターは、ＨＳＣＳ中の無脂乳固形分含有量が境界範囲（ｃｒｉｔｉｃａｌ ｒａｎｇｅ）内に維持されるよう制御され、新規な安定剤系及び超殺菌条件によって、ほぼむらなく分布した分離しない乳成分を有する超殺菌濃縮乳が得られる。さらに、利用可能なジュース分配システムの範囲内でこのような濃縮乳を水で還元して、新鮮乳と同じ特性を有し、かつ新鮮乳のような風味の低脂肪還元乳製品を得ることができるのは初めてである。従来技術では、製パン製菓業界（ｂａｋｉｎｇ ｉｎｄｕｓｔｒｙ）で、加糖練乳又は無糖練乳が使用されている。しかし、練乳を還元して、飲用できる新鮮な乳飲料としてこれを用いる用途は何も知られていない。

本発明の特定の実施形態における最初の殺菌プロセスは、継続的であり、脱脂乳（脂肪分０．５％未満）を１１．３６ｋＬ／時間（３０００ｇａｌ／時間）の流量で処理する。まず脱脂乳を、６２．２℃〜６６．７℃（１４４°Ｆ〜１５２°Ｆ）の温度範囲内の約６５．６℃（約１５０°Ｆ）の温度で１０分＋／−３０秒間予熱する。次いで、この予熱した脱脂乳を、約８２．２℃（約１８０°Ｆ）＋／−１℃（２°Ｆ）で１６〜２２秒間殺菌し、７８＋／−２ｋＰａ（２３＋／−０．５インチＨｇ）の真空下、気温約６２．８℃（１４５°Ｆ）で１０分＋／−３０秒間保管する。殺菌後、そのＨＳＣＳを、３．０２８〜３．７８５ｋＬ／時間（８００〜１，０００ｇａｌ／時間）の流量で３分間皿状冷却器に当てるが、そこでＨＳＣＳは４．４℃（４０°Ｆ）未満の温度に冷却される。

その脱脂乳を真空中で加熱すると、液体が蒸発し、したがって更なる加工に必要とされる、３５．０〜３６．５重量％の無脂乳固形分（ＭＳＮＦ）を含む所望のハイソリッド中間脱脂練乳が得られる。この上限及び下限はクリティカルである。ＭＳＮＦ含有量がより少ないと、水で還元したときに本発明の新規な乳飲料ができるのに必要となる超殺菌濃縮乳が製造されない。ＭＳＮＦがより高含有量であると、最終液状濃縮乳が過度に粘性になり、かつこれが超殺菌装置を通過しているときに「焦げる（ｂｕｒｎ−ｏｎ）」。この特定の実施形態で超殺菌を行うのに使用する装置は、ＡＰＶ−Ｃｒｅｐａｃｏ Ｄｉｒｅｃｔ Ｓｔｅａｍ Ｉｎｆｕｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍである。

最初の殺菌の後、少なくとも２．８４ｋＬ（７５０ガロン）の容量を有するバッチ槽中で中間ＨＳＣＳ濃縮乳と、脂肪含有量が約３６％〜４２％の範囲にあるクリームとを混合して、濃縮液状ブレンドにする。次いでこの濃縮液状ブレンドのバッチに安定剤物質を加えて、その後超殺菌することになる最終液状濃縮乳とする。安定剤は、まず高せん断条件下で３５℃（９５°Ｆ）＋／−３℃（５°Ｆ）（３２〜３８℃、９０〜１００°Ｆ）の温度の温水と混合する。得られる安定剤スラリーは、１４．７５〜２１．５重量％の範囲の安定剤分を含む。特定の実施形態では、この安定剤分は、１４．６〜２０．８％の範囲のヘキサメタリン酸ナトリウムと０．１５％〜０．７％の範囲のカラゲナン（κ型）の安定化物質を含む。

本発明のスラリーを生成するのに使用する最初の安定剤混合物の組成は、本質的に９７．０〜９９．０％の範囲のヘキサメタリン酸ナトリムと１．０〜３．０％の範囲のカラゲナン（κ型）とからなる。安定剤スラリーは、安定剤混合物及び水を高せん断液化配合機中に計り入れ、これを約１５分間混合し、安定剤物質を溶液にすることによって生成する。安定剤が可溶性になっていないと、スラリー中に、また必要に応じて本発明の最終超殺菌濃縮乳中に均等に分布しなくなる。所望の量のビタミンＡパルミチン酸エステル（２５０ｍｌ）及びビタミンＤ３（１００ｍｌ）は、配合ステップの間に安定剤スラリーに加える。次いでスラリー混合物をバッチ槽に汲み出し、ＨＳＣＳ乳とクリームの濃縮液状ブレンドに混合する。超殺菌前の最終液状濃縮乳の粘度は、４．４〜７．２℃（４０〜４５°Ｆ）で０．３〜０．４Ｐａ・ｓ（３００〜４００センチポアズ）である。

直接式スチームインフュージョンシステムでは、最終液状濃縮乳が１８９．３Ｌ／分（５０ｇａｌ／分）（１１．３６ｋＬ／時間（３，０００ｇａｌ／時間））の流量で継続的に超殺菌される。濃縮乳が保持管を通過しているときに、プレート式熱交換器の発熱器部によって濃縮乳が３０〜３６秒間かけて約８２．２℃（約１８０°Ｆ）の最初の高温に加熱される。次いで、この予熱した濃縮乳を直接式スチームインフュージョンによって４秒間かけて１４３℃（２９０°Ｆ）の次の高温に加熱して超高温（ＵＨＴ）殺菌を実施すると、超殺菌液状濃縮乳が製造され、これを真空パンで７９．４℃（１７５°Ｆ）に冷却する。

次いで、業界標準のホモジナイザー中でＵＨＴ殺菌液状濃縮乳を２段階（第１段階１４０００ｋＰａ（２０００ＰＳＩ）及び第２段階３４００ｋＰａ（５００ＰＳＩ））の形の１７０００＋／−７００ｋＰａ（２５００＋／−１００ＰＳＩ）でホモジナイズし、次いでホモジナイザーのプレート式熱交換器の再生部及び冷却部を貫流しているときにこれを４．４℃（４０°Ｆ）未満に冷却する。このホモジナイズしたＵＨＴ殺菌配合乳を無菌冷蔵槽に汲み出し、個装するまで７．２℃（４５°Ｆ）以下の温度で保管する。このＵＨＴ殺菌濃縮製品の粘度は、４．４〜７．２℃（４０〜４５°Ｆ）で１．０００〜１．５００Ｐａ・ｓ（１０００〜１５００センチポアズ）である。本発明のＵＨＴ殺菌濃縮製品のこの実施形態の組成は、ＨＳＣＳ乳（８７〜９０％）、クリーム（８．５〜１０．５％）、安定剤（１．０％未満）、及び水（２．０〜３．０％）を含む。このようなＨＳＣＳ乳及びクリーム成分量は、超殺菌濃縮乳を、水対濃縮乳比を水３部対濃縮乳１部として飲用水で還元したときにできる１％の低脂肪乳飲料を製造するのに必要とされる。

当業界では、乳脂肪固形分の百分率について政府によって全脂肪（Ｆｕｌｌ Ｆａｔ）（脂肪分３．２５％）、減脂肪（Ｒｅｄｕｃｅｄ Ｆａｔ）（脂肪分２．００％）、低脂肪（脂肪分１．００％）、及び無脂肪（脱脂）（脂肪分＜０．２１％）と指定された４つの牛乳区分がある。本発明の最終液状濃縮乳の組成は、還元乳飲料中の所望の脂肪分百分率に応じて様々である。各最終液状濃縮乳中の無脂乳固形分の百分率は、本発明のＵＨＴ濃縮乳と共に作られる還元乳飲料中に少なくとも８．２５％の無脂乳固形分を得るために、少なくとも２９．９％である。本発明の濃縮乳中の安定剤固形物百分率は、各例で１パーセント未満である。以下の表Ｉは、水対濃縮乳の体積比を水３部対濃縮乳１部として水で還元された濃縮乳に基づき、本発明のＵＨＴ殺菌濃縮乳について算出した総固形分を示す。

以下の表ＩＩは、水と表Ｉの液状濃縮乳とを水対濃縮乳の体積比を３：１として混合することによってできた、４つの型のいずれかの新鮮乳のような特性及び風味を有する還元乳飲料中の脂肪、ＭＳＮＦ、及び総固形分の百分率を示す。

ＱＵＡＮＴＵＭ４０００の商標をもつＷｉｌｓｈｉｒｅ製の飲料分配装置は、本発明の液状濃縮乳を含むプラスチック袋パッケージと共に運転する。ぜん動式ポンプによってパッケージから濃縮物が汲み出され、分配口を通して吐き出されて、これが、水対濃縮物の部の混合比を約３：１〜約４：１の体積比範囲として濃縮物を還元するのに有効な速度で、流れる水と混合される。還元された乳飲料は、新鮮乳のような特性及び風味を有する。

もう１つの特定の実施形態では、ＩＮＴＡＳＥＰＴバルクバッグインボックス充填機を使用して、１．１４ｋＬ（３００ガロン）容３重壁無菌バッグインボックスに濃縮乳を装入する。バッグインボックスは、出口に二重層の膜を備えており、これによって、バッグインボックスが、ボックス中の無菌の１．１４ｋＬ（３００ガロン）上の出口を貫通する蒸気滅菌された連結器に連結可能になる。これによって、濃縮乳が無菌連結器を通るときにその無菌雰囲気を保持できるようになる。次いで、この無菌濃縮乳を無菌配合槽中に装出するが、この槽は、７．５７０ｋＬ（２，０００ガロン）の無菌の水と濃縮乳の組合せを保有する。この無菌の濃縮乳と水とを、配合槽中で、この乳を一定濃度の乳に還元するのに相応しい混合比率で混合する。乳は、まだ無菌雰囲気中にある。次いで、この一定濃度の乳を、乳製品個装装置に汲み出されるまで無菌サージ保持槽中に汲み出すが、製品は、無菌雰囲気中にあるままである。次いで、乳は紙製牛乳パックに個装される。

１．１４ｋＬ（３００ガロン）容バッグインボックスは、製造日から９０日間の品質保持期間を有する。小売り紙パックは、製造日から１．１４ｋＬ（３００ガロン）容バッグインボックスを加工して小売り用に個装するまでの期間を９０日から引いた残りの品質保持期間を有する。無菌濃縮乳は、米国農務省に認可された無菌システムにあるままであるので、製品は再度殺菌する必要がない。新規かつ予想外の結果として、このシステムによって、地元の法が許可する世界中のどこにでも、真正乳製品よりもできるだけ出費を抑えて乳製品を定着させられるようになる。ａｄｄｉｔｉｏｎ．ｃｉｐ

超高温（ＵＨＴ）殺菌乳が、ＵＨＴプロセスの中で極度の高温にまで乳を加熱した結果として、しばしば「焦げた」又は「焼けた」乳の風味を帯びることは乳業界の一般的な考えである。乳は、極めて熱に敏感な産物であるので、真正乳の間接加熱ＵＨＴ処理を用いた場合には、「焦げた」乳の風味を伴い、新鮮乳のような味わいがしない。論理的には、「焦げ」の問題は、水がより少なくなるほど乳タンパク質が焦げから保護されなくなることから、乳中の固形分レベルが上昇するにつれて増大するはずである。したがって、乳製品業界では、真正乳の３〜４倍濃度レベルの乳固形分を有する濃縮乳は、１倍濃度のＵＨＴ乳よりも焦げた風味が同等に著しいはずであると一般的に考えられている。そこで、濃縮ＵＨＴ乳が還元された後に新鮮乳の味わいをもつことは不可能であると想定されていた。開示される発明では、それとは逆に驚くべき結果が得られた。

乳固形分の多い練乳又は濃縮乳は、このような固形分の極端な重量のために、分離し、ゲルに変化する自然な性向を有する。この問題は、製品が熟成するにつれてより著しくなる。そこで本発明の前には、４〜６ヶ月の品質保持期間を実現することが、それまでの経験から実現不可能であるように思われた。さらに、当業界の大多数の者は、この製品が一度ＵＨＴ処理のもとで高温にかけられてしまえば、その高い乳固形分レベルではその安定性を少しも維持できないはずであると考えた。しかし、本発明の製品と共に品質保持期間の延長が実現されたことにより、乳固形分含有量が高いことに随伴するこれまでの問題が両方とも存在しないことが思いがけなく証明された。

最後に、改変したジュース分配装置によって濃縮乳を水で還元する考えは、以前には試みられていない。本発明の製品を開発した乳製品工場において、本発明の濃縮乳を水で還元してみると、工場管理者及び従業員らは、その「新鮮な」乳の味わいと、その安定な製品粘稠度及びテクスチャを信じることができなかった。彼らの驚きは、その製品が機械を通して計量分配できるという事実によっていっそう大きくなった。

貯蔵安定性のある本発明の無菌ＵＨＴ濃縮乳を製造する方法のもう１つの実施形態では、無脂乳固形分含有量が約２９．５重量％〜約４２重量％の範囲にあり、最適な含有量の範囲が約３９重量％〜４０重量％である液状濃縮乳で出発し、最後に、１部のＵＨＴ濃縮乳に対し３．５部の水を混合することによって還元乳飲料を作る。業界全般の脂肪含有量による異なる種類の牛乳の区分は、乳脂肪（ｂｕｔｔｅｒ ｆａｔ）が０．２１重量％未満から最高で３．２５重量％であり、したがって、無脂肪（脂肪分＜０．２１％）乳、低脂肪（脂肪分１％）脱脂、減脂肪（脂肪分２％）乳、及び全脂肪（脂肪分３．２５％）乳が含まれる。そこで、本発明の還元乳飲料において所望される特定の区分に応じて、十分な量のクリームを出発液状濃縮乳に混合し、超殺菌液状濃縮乳が水で還元されたときに、脂肪含有量が還元乳飲料の０．２１重量％未満から最高で３．２５重量％である還元乳飲料にするのに有効な十分な量の脂肪分を有する液状配合練乳を得ることができる。無脂肪製品を作るために無脂肪が所望される場合は、混合物中にクリーム又は脂肪は必要ない。

次いで、安定剤をまず調製し、これを液状濃縮乳に加えて、超殺菌することになる液状配合練乳にする。この実施形態では、ヘキサメタリン酸ナトリウム及びカラゲナン（κ型）からなる０．４５３ｋｇ（１ポンド）の安定剤と、０．９０６ｋｇ（２ポンド）の温水（最低２１℃（７０°Ｆ））を混合する。次いで、得られる混合物を高せん断配合機中で１０分間混ぜ合わせて安定剤スラリーを得、次いでこれを最初の液状濃縮乳と少なくとも２０分間混合して、ＵＨＴ殺菌することになる液状配合練乳を製造する。安定剤は、クリームを含む液状配合練乳の全重量の約０．７％である。

次いで、得られる液状配合練乳を、予備加温ステップを使用し、次に２．５〜５秒間かけて１４２℃〜１４６℃（２８８°Ｆ〜２９４°Ｆ）の範囲の温度に乳を加熱するＴｅｔｒａ Ｐａｋ ＶＴＩＳ直接式スチームインジェクションＵＨＴ殺菌システムに連続的に通す。この実施形態では、超殺菌温度は、１４６℃（２９４°Ｆ）である。次いで、ＵＨＴ濃縮乳を、これを２〜５秒以内で約２７℃〜３２℃（約８０°Ｆ〜９０°Ｆ）の温度に冷却する冷却器に送る。次いで、ＵＨＴ濃縮乳を２４０００〜３４５００ｋＰａ（３５００〜５０００ｐｓｉ）の高圧ホモジナイザーに通し、滅菌ＵＨＴ濃縮乳が充填される前に袋を蒸気滅菌する無菌袋充填機に送る。最終製品は、乳固形分及び脂肪分含有量が適切であるか、並びにｐＨレベルが適切であるかを確認する。この濃縮乳は、直接式スチームインジェクションシステム、ホモジナイザー、及び冷却器を通っているとき、約４０重量％〜約４６重量％の総乳固形分を含む。

超高温濃縮乳個装物及びその調製方法を示し、詳細に説明してきたが、本発明が、開示された厳密な形態に限定されるものでないこと、並びに本発明の意図から外れることなく本発明の範囲内でその細部を変更し、組み立ててもよいことは言うまでもない。

Claims (33)

1. 水と混合して新鮮乳のような風味の還元乳飲料を得るための超高温殺菌液状（ＵＨＴ）濃縮乳であって、
   液状配合練乳中に直接に蒸気を噴射することによって得られる超高温殺菌液状（ＵＨＴ）濃縮乳を含み、前記濃縮乳の無脂乳固形分含有量が少なくとも２９．９重量％であり、安定剤含量が１重量％未満であり、該安定剤はヘキサメタリン酸ナトリウム安定剤を９７〜９９％の範囲で、及びカラゲナン安定剤を１〜３％の範囲で含み、該安定剤の量が、
   （ａ）乳固形分の分離なしに少なくとも６０日間の延長した貯蔵安定性をもたらし、
   （ｂ）水で希釈した際に分離しない乳固形分をもたらし、かつ
   （ｃ）水で希釈すると、真正の新鮮乳の特性を有し、そのような風味のする飲用製品をもたらすのに有効な量であり、該安定剤はヘキサメタリン酸ナトリウム及びカラゲナン安定剤を高せん断条件下で水に溶解することにより調製されるものである、上記濃縮乳。
2. 水対濃縮乳比を３：１〜４：１として水で希釈してある請求項１に記載のＵＨＴ濃縮乳。
3. 前記濃縮乳を貯蔵用に無菌個装することによって前記安定性が得られる請求項１又は２に記載のＵＨＴ濃縮乳。
4. 前記安定性が９０日より長い期間にわたる請求項３に記載のＵＨＴ濃縮乳。
5. ｐＨが６〜８の範囲にある請求項１〜４のいずれか一項に記載のＵＨＴ濃縮乳。
6. 前記無脂乳固形分（ＭＳＮＦ）含有量が３５重量％〜４６重量％である請求項１〜５のいずれか一項に記載のＵＨＴ濃縮乳。
7. 前記無脂乳固形分（ＭＳＮＦ）含有量が、少なくとも８．２５重量％のＭＳＮＦを含む飲用製品をもたらす量である請求項１〜６のいずれか一項に記載のＵＨＴ濃縮乳。
8. 前記無脂乳固形分（ＭＳＮＦ）含有量が３５重量％〜４５重量％であり、前記濃縮乳が０．７４重量％未満〜１１．７７重量％の乳脂肪含有量を有する請求項１〜７のいずれか一項に記載のＵＨＴ濃縮乳。
9. 前記ＵＨＴ濃縮乳が３５重量％〜４５重量％の無脂乳固形分を含む脱脂練乳を含み、前記脱脂練乳が８７〜９０重量％の範囲にあり、クリーム含有量が８．５重量％〜１０．５重量％の範囲にある、請求項１〜８のいずれか一項に記載のＵＨＴ濃縮乳。
10. 水と混合して新鮮乳のような風味の還元乳飲料を得るための超高温殺菌液状（ＵＨＴ）濃縮乳の個装物であって、
    請求項１〜９のいずれか一項に記載の超高温殺菌液状（ＵＨＴ）濃縮乳を含有する容器を含み、前記容器が、水と混合して飲用製品を形成するための前記ＵＨＴ濃縮乳を吐き出すためにある上記個装物。
11. 前記濃縮乳容器が、前記超殺菌濃縮乳と水とを混合して前記液体還元乳飲料を計量分配する吐出口を含む液体ディスペンサー中に配置するのに有効な構造形態をとっている請求項１０に記載の個装物。
12. 前記容器が、前記超殺菌濃縮乳と水とを混合して新鮮乳のような風味の液体還元乳飲料を形成するための混合装置を含むディスペンサーとともに使用するのに有効な構造形態をとっている請求項１０に記載の個装物。
13. 前記ＵＨＴ濃縮乳のための前記容器が貯蔵及び輸送のための３００ガロン（１１３５．６２リットル）までの容量を有する請求項１０〜１２のいずれか一項に記載の個装物。
14. 前記容器の容量が、３：１〜４：１の体積比で水で希釈して飲用製品を提供するために０．４７３リットル（１パイント）〜１．１３７リットル（１クォート）の範囲である請求項１０〜１２のいずれか一項に記載の個装物。
15. 水と混合して新鮮乳のような風味の還元乳飲料を得るための超高温殺菌液状（ＵＨＴ）濃縮乳の無菌個装物であって、
    請求項１〜９のいずれか一項に記載の超高温殺菌液状（ＵＨＴ）濃縮乳を無菌条件下で含有する容器を含み、前記容器が、水と混合して飲用製品を形成するための前記ＵＨＴ濃縮乳を吐き出すためにある上記無菌個装物。
16. ＵＨＴ濃縮乳を、水対濃縮乳比を３：１〜４：１として水と共に分配するために形成された吐出口を有する請求項１５に記載のＵＨＴ濃縮乳の無菌個装物。
17. 超高温殺菌液状（ＵＨＴ）濃縮乳を吐き出し、これを水と混合して新鮮乳のような風味の還元乳飲料を得るための飲料分配装置であって、
    請求項１〜９のいずれか一項に記載の超高温殺菌液状（ＵＨＴ）濃縮乳を含有する容器と、
    水源及び水と前記容器からのＵＨＴ濃縮乳とを混合して、真正の新鮮乳の特性を有し、そのような風味のする飲用製品を生成し、これを吐き出すための混合装置を備えた分配装置とを含み、
    前記容器が水と混合するためにＵＨＴ濃縮乳を吐き出すためのものである上記飲料分配装置。
18. 前記混合装置が、水対濃縮乳比を３：１〜４：１としてＵＨＴ濃縮乳を水と共に分配するように形成されている請求項１７に記載の飲料分配装置。
19. 水と混合して新鮮乳のような風味の還元乳飲料を提供するための超高温殺菌液状（ＵＨＴ）濃縮乳を製造するための方法であって、
    ヘキサメタリン酸ナトリウム及びカラゲナン安定剤と、ＵＨＴ濃縮乳を水で還元したときに無脂乳固形分含有量が少なくとも２９．９重量％である前記ＵＨＴ濃縮乳を得るのに十分な量の無脂乳固形分を含む殺菌液状濃縮乳とを含有する液状配合練乳を得るステップを含み、
    前記安定剤が前記乳固形分の安定な分散液を生成するのに十分な量で存在しており、
    前記方法はさらに、
    無脂乳固形分含有量が少なくとも２９．９重量％であり、
    （ａ）乳固形分の分離なしに貯蔵安定性が少なくとも６０日間に延長されており、
    （ｂ）水で希釈した際に分離しない乳固形分を含み、
    （ｃ）希釈すると、新鮮乳のような風味の飲用製品をもたらす
    前記ＵＨＴ濃縮乳にするのに十分な時間、有効な超高温殺菌温度で液状配合練乳の連続流に蒸気を直接に噴射することによって、前記の安定化した液状配合練乳の連続流と蒸気を直接に接触させるステップを含み、ここで前記液状配合練乳を得るステップが、減圧下で、出発乳製品を殺菌し、出発乳製品から液体を蒸発させるのに十分な時間、液体出発乳製品を高温に加熱して、殺菌された液状濃縮乳に、高せん断条件下で、ヘキサメタリン酸ナトリウムとカラゲナン安定剤を水に溶解して安定剤スラリーにし、この安定剤スラリーを殺菌液状濃縮乳と混合することを含み、ここで前記安定剤は１重量％未満の安定剤含有量を有する前記ＵＨＴ濃縮乳を製造するのに十分な量であり、安定剤は、９７〜９９％の範囲のヘキサメタリン酸ナトリウム安定剤と１〜３％の範囲のカラゲナン安定剤とを含むものである、上記方法。
20. 液状配合練乳を提供するステップが、前記ＵＨＴ濃縮乳を水で還元したときに無脂乳固形分含有量が少なくとも２９．９重量％である前記ＵＨＴ濃縮乳を得るのに十分な量の無脂乳固形分を含む殺菌液状濃縮乳を提供すること、前記殺菌液状濃縮乳を十分な量のクリームと混合して、前記ＵＨＴ濃縮乳を水で還元したときに、脂肪含有量が前記乳飲料の０．２１重量％未満から最高で３．２５重量％である還元乳飲料にするのに有効な十分な量の脂肪分を有する濃縮液状ブレンドを得ること、及び
    有効量の安定剤を前記濃縮液状ブレンドと混合して、前記濃縮液状ブレンド中の前記乳固形分及び脂肪の安定な分散液を生成することを含む、請求項１９に記載の方法。
21. 前記の連続流を向けるステップが、前記ＵＨＴ濃縮乳を得るのに十分な時間、１４２．２２℃〜１４５．５８℃（２８８°Ｆ〜２９４°Ｆ）の範囲の温度で、前記液状配合練乳を前記噴出した蒸気と直接に接触させて加熱することを含む、請求項１９又は２０に記載の方法。
22. 前記の連続流を向けるステップが、まず前記液状配合練乳を３０〜３６秒間、８２．２２℃（１８０°Ｆ）の最初の温度に加熱し、次いで、
    加熱した液状配合練乳を、２〜５秒間、１４３．３３℃〜１４５．５６℃（２９０°Ｆ〜２９４°Ｆ）の温度で前記噴射した蒸気と直接に接触させて、前記ＵＨＴ濃縮乳にすること
    を含む請求項１９又は２０に記載の方法。
23. 液状配合練乳の粘度が４．４４℃〜７．２２℃（４０°Ｆ〜４５°Ｆ）で３〜４Ｐａ（３００〜４００センチポアズ）の範囲にあり、ＵＨＴ濃縮乳の粘度が４．４４℃〜７．２２℃（４０°Ｆ〜４５°Ｆ）で１０〜１５Ｐａ（１０００〜１５００センチポアズ）の範囲にある請求項１９〜２２のいずれか一項に記載の方法。
24. 前記安定剤が、予め選択された前記液状配合練乳のｐＨを６〜８の範囲に保つのに有効である請求項２０〜２３のいずれか一項に記載の方法。
25. 前記ＵＨＴ濃縮乳をホモジナイズするステップと、次いで、水と混合して前記還元乳飲料にするために、前記のホモジナイズしたＵＨＴ濃縮乳を個装するステップとをさらに含む請求項１９〜２４のいずれか一項に記載の方法。
26. 前記の個装ステップが、前記ＵＨＴ濃縮乳を冷却することと、パッケージ充填手段を備えた液体飲料分配装置中に前記ＵＨＴ濃縮乳を配置することとを含む請求項２５に記載の方法。
27. 前記個装ステップが、前記ＵＨＴ濃縮乳と水とを混合して前記還元乳飲料にするための吐出口を有するパッケージ中に前記ＵＨＴ濃縮乳を配分することを含む請求項２５に記載の方法。
28. 前記個装ステップが、前記ＵＨＴ濃縮乳を２６．６７℃〜３２．２２℃（８０°Ｆ〜９０°Ｆ）の温度に冷却することと、無菌容器中に前記濃縮乳を配分することとを含む請求項２５に記載の方法。
29. 前記個装ステップが、無菌容器中に最高で１１３５．６２Ｌ（３００ガロン）の前記ＵＨＴ濃縮乳を配分することを含む請求項２５に記載の方法。
30. 前記個装ステップが、その後、水対濃縮乳の混合体積比を３：１〜４：１の範囲として水で還元するための容器中に前記ＵＨＴ濃縮乳を配分することを含む請求項２５に記載の方法。
31. 前記液状配合練乳が、前記ＵＨＴ濃縮乳を水で還元したときに、脂肪含有量が前記乳飲料の０．２１重量％未満から最高で３．２５重量％である還元乳飲料にするのに有効な十分な量の脂肪分が得られるだけの量のクリームを含む請求項１９〜３０のいずれか一項に記載の方法。
32. 前記殺菌液状濃縮乳が少なくとも３５重量％〜４６重量％の量の無脂乳固形分を含む請求項１９〜３１のいずれか一項に記載の方法。
33. 前記還元乳飲料が、０．２１重量％未満〜３．２５重量％の範囲の乳脂肪分及び少なくとも８．２５重量％の無脂乳固形分を含む請求項１９〜３１のいずれか一項に記載の方法。