JP5317344B2 - 乳たんぱく質含有液体食品の沈殿発生を防止する殺菌方法 - Google Patents
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Description
詳細には、本発明は、従来の乳たんぱく質を含む液体食品の加熱殺菌により引き起こされる問題(沈殿発生、焦げ付き、製品の色調変化等)を抑制ないし防止する方法に関するものであり、さらに、重曹等の添加量も低減され、乳たんぱく質を含む液体食品の安全性、保存性を高め、品質を維持するのに特に有効な、連続的交流高電界処理殺菌方法に関するものである。
(2)金属製平板電極で絶縁体を挟む電極構造で、密閉系の、電極に接続された交流電源により電圧を印加された通電ユニットを用いた殺菌システムに、乳たんぱく質を含む液体食品を連続的に通液して、線速0.6m/s以上、昇温速度800〜2000℃/sの条件で交流高電界処理すること、を特徴とする電極のスパーク及び/又は殺菌装置内部への焦げ付き抑制ないし防止方法。
(3)乳たんぱく質を含む液体食品が、1回又はそれ以上の回数の乳化処理(均質化処理)をしたものであること、を特徴とする(1)又は(2)に記載の方法。
(4)乳化処理が15MPa以上の圧力で行う高圧乳化処理であること、を特徴とする(3)に記載の方法。
(5)電極構造が、2枚の金属製平行平板電極で絶縁体を挟む構造であること、を特徴とする(1)〜(4)のいずれか1つに記載の方法。
(6)通電ユニット内部を0.6MPa以上、好ましくは0.7MPa以上に加圧してなること、を特徴とする(1)〜(5)のいずれか1つに記載の方法。
(7)電極に500V/cm以上の電圧を印加し、その電圧印加時間が1秒以内、好ましくは0.5秒以内、更に好ましくは0.1秒以内であり、乳たんぱく質を含む液体食品の殺菌温度を110℃以上とすること、を特徴とする(1)〜(6)のいずれか1つに記載の方法。
(8)該液体食品に含まれる乳たんぱく質の由来が牛、山羊、羊の少なくともひとつであり、かつ0.2%以上液体食品に含有されるものであること、を特徴とする(1)〜(7)のいずれか1つに記載の方法。
(10)脱酸素条件下で実施すること、を特徴とする(1)〜(9)のいずれか1つに記載の方法。
(12)(9)又は(10)に記載の方法によって製造してなる、焦げ付き、沈殿の発生、色調変化がいずれも抑制ないし防止された殺菌済み密閉容器入り乳たんぱく質含有飲料。
(13)重曹の添加量が(例えば、1.6g/L以下まで)低減されたこと、を特徴とする(11)又は(12)に記載の殺菌済み乳たんぱく質含有液体食品又は殺菌済み密閉容器入り乳たんぱく質含有飲料。
(15)金属製平板電極で絶縁体を挟む電極構造で、密閉系の、電極に接続された交流電源により電圧を印加された通電ユニットに、乳たんぱく質を含む液体食品を連続的に通液して、線速0.6m/s以上、昇温速度800〜2000℃/sの条件で交流高電界処理すること、を特徴とする乳たんぱく質を含む液体食品の色調変化を抑制ないし防止する殺菌方法。
金属
チタン: 9.0×10-6/℃
SUS304: 17.0×10-6/℃
樹脂
テフロン(登録商標)(PTFE): 10.0×105/℃
ポリカーボネート: 8.0×105/℃
ポリエーテルエーテルケトン(PEEK): 5.0×105/℃
(式中、Vは電圧、cmは電極間の距離をあらわす。)
液体中の溶存酸素濃度は、可及的低濃度が好適であって、0.5mg/L以下、例えば0.1mg/L以下が好ましく、0.05mg/L以下がより好ましい。
粉砕したコーヒー焙煎豆3kgを熱水95℃にてドリップ抽出し、24Lの抽出液を回収した後にpH調整剤として重曹を37.5g添加し、その後に砂糖2.5kgを添加し、水にてコーヒー液が30Lとなるようにゲージアップし、これをA液とする。次に、牛乳6kgに乳化剤(ショ糖脂肪酸エステル)120gの熱水溶解液を添加、pH調整剤として重曹を37.5g添加した後に水にて牛乳液が20Lとなるようにゲージアップし、これをB液とする。最終的にA液とB液を調合し、50Lの未殺菌液を得た。
実施例1、2および比較例1を行ったところ、比較例1においてミルク入りコーヒーを8.3L処理した時点で明らかなスケールの付着が確認された(表1)が、実施例1および2では全量処理を行ってもスケールの付着は確認されなかった(表1)。上記結果から、交流高電界殺菌システムにて殺菌処理を行う以前に、乳たんぱく質を含む液体食品の乳化処理を行うことにより、電極内部での乳成分変性とそれにともなう焦げ付きを抑制し、安定した連続殺菌が可能となることが確認された。
実施例3と同様の工程にてミルク入りコーヒー(乳たんぱく質含量1.20%)を20L調製し、実施例1と同様に処理した。ただし、交流高電界処理条件について、流速1000ml/min、線速0.56m/s、昇温速度781℃/sとし、予備昇温温度、通電ユニット内圧、殺菌温度については実施例1と同じ条件で連続殺菌処理を行った。
実施例3および比較例2を行った結果、比較例2においてミルク入りコーヒーを5.6L処理した時点で明らかなスケールの付着が確認されたが、実施例3では全量処理を行ってもスケールの付着は確認されなかった(表2)。
実施例4を行ったところ、条件2でスパークの発生が、条件3及び5でスケールの付着及びそれに伴う異味発生が確認されたが、条件1及び4では全量処理を行ってもスケールの付着は確認されなかった(表3)。上記結果から、交流高電界殺菌処理時の昇温速度を2000℃/s以下とすることにより、殺菌処理時の電極内部での乳成分変性とそれにともなう焦げ付き(スケール)を抑制し、安定した連続殺菌が可能となることが確認された。
実施例5を行ったところ、条件2でスパークの発生が確認されたが、条件1では全量処理を行ってもスパーク発生、スケールの付着は確認されなかった(表4)。また、条件1は未殺菌液と比較して、色調の変化が非常に少なかった(表4)。上記結果から、交流高電界殺菌処理時の昇温速度を2000℃/s以下とすることにより、殺菌処理時の電極内部での乳成分変性とそれにともなう焦げ付き(スケール)、溶液の殺菌後の色調変化を抑制し、安定した連続殺菌が可能となることが確認された。
実施例6を行ったところ、殺菌前に均質化処理を行わない場合にはスパークの発生が確認されたが、均質化処理を行うと全量処理を行ってもスパーク発生、スケールの付着は確認されなかった(表5)。また、殺菌前に均質化処理を行うことで、未殺菌液と比較して色調の変化が非常に少なかった(表5)。上記結果から、乳たんぱく質を多く含有する液体の場合には、殺菌前に均質化処理することにより、殺菌処理時の電極内部での乳成分変性とそれにともなう焦げ付き(スケール)、溶液の殺菌後の色調変化を抑制し、安定した連続殺菌が可能となることが確認された。
実施例7と同様に調整した重曹濃度の異なる3種のミルク入りコーヒーをそれぞれ、90℃に温浴昇温した後に飲料用スチール缶に充填、巻締めを行い、レトルト殺菌システムにて殺菌処理を行った。殺菌条件は123.7℃にて19分であり、F0値は38.1であった。レトルト殺菌には日阪製作所製高温高圧調理殺菌装置RCS−60を用いた。
実施例7と同様に調整した重曹濃度の異なる3種のミルク入りコーヒーをそれぞれ、超高温滅菌システム(UHT)にて連続的に殺菌処理を行った後に、無菌的に飲料用スチール缶に充填、巻締めを行った。殺菌は流速1500ml/min、殺菌温度139℃、ホールディング時間60秒、充填温度20℃にて実施した。UHT機種としてMicro Thermics社製Model 25HV Hybrid UHT/LTST殺菌機を用いた。
殺菌後の試料は、70℃恒温槽で2週間および3週間の保管を行った後、室温で1週間放置後に性状の確認を行った。
70℃恒温槽で2週間保管後室温で1週間保管した試料を、よく振ってから開缶し、試料液10mlを採取し、3100rpmで10分間遠心分離を行った際の沈殿状態を図4に、70℃恒温槽で3週間保管後室温で1週間保管した試料の沈殿発生率を表7に示す。なお、沈殿発生率は、調合液と比した70℃で3週間保管後のBx減少分を不溶化して発生した沈殿とみなし、次の計算式より算出した。なお、図4中(A)(B)(C)は、それぞれ、重曹添加量が1.0、1.2、1.4g/Lの場合の沈殿状態((A)、(B)、(C)のいずれにおいても、左から、交流高電界、レトルト、UHT殺菌処理)を示す図面代用写真である。
但し、 Q = (R − S)/R
P:沈殿発生率(%)
R:調合液Bx
S:70℃、3週間保管後Bx
Bx:Brix(水溶性固形分%:通常、屈折計にて計測)
実施例4で得られた未殺菌ミルク入りコーヒーについて、時間当たり90Lの処理をラボスケール、時間当たり3000Lの処理を工業的飲料製造スケールにスケールアップしたものとして、それぞれ表8に示す条件で交流高電界処理を行った。
Claims (9)
- 交流高電界処理に先立ち、乳たんぱく質を含む液体食品を1回又はそれ以上の回数の乳化処理(均質化処理)を行い、金属製平板電極で絶縁体を挟む電極構造で、密閉系の、電極に接続された交流電源により電圧を印加された通電ユニットに、該乳たんぱく質を含む液体食品を連続的に通液して、線速0.6m/s以上、昇温速度800〜2000℃/sの条件で交流高電界処理すること、を特徴とする乳たんぱく質を含む液体食品の沈殿発生を抑制ないし防止する殺菌方法。
- 交流高電界処理に先立ち、乳たんぱく質を含む液体食品を1回又はそれ以上の回数の乳化処理(均質化処理)を行い、金属製平板電極で絶縁体を挟む電極構造で、密閉系の、電極に接続された交流電源により電圧を印加された通電ユニットを用いた殺菌システムに、該乳たんぱく質を含む液体食品を連続的に通液して、線速0.6m/s以上、昇温速度800〜2000℃/sの条件で交流高電界処理すること、を特徴とする電極のスパーク及び/又は殺菌装置内部への焦げ付き抑制ないし防止方法。
- 乳化処理が、15MPa以上の圧力で行う高圧乳化処理であること、を特徴とする請求項1又は2に記載の方法。
- 電極構造が、2枚の金属製平行平板電極で絶縁体を挟む構造であること、を特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。
- 通電ユニット内部を0.6MPa以上に加圧してなること、を特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。
- 電極に500V/cm以上の電圧を印加し、その電圧印加時間が1秒以内であり、乳たんぱく質を含む液体食品の殺菌温度を110℃以上とすること、を特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の方法。
- 該液体食品に含まれる乳たんぱく質の由来が牛、山羊、羊の少なくともひとつであり、かつ0.2%以上液体食品に含有されるものであること、を特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の方法。
- 請求項1〜7のいずれか1項に記載の方法を用いることを特徴とする、密閉容器入り飲料の製造方法。
- 脱酸素条件下で実施すること、を特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の方法。
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