JP5436246B2 - 乳製品製造用組成物、乳製品およびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、乳製品製造用組成物、該乳製品製造用組成物を加熱殺菌してなる乳製品、および、該乳製品の製造方法に関する。

ホエイは、チーズやカゼインの製造時の副産物であり、乳から乳脂肪分やカゼイン等を除いた成分を含む液状物である。ホエイには、栄養価の高いα−ラクトアルブミンやβ−ラクトグロブリンなどに代表されるホエイタンパク質が含まれており、近年、ホエイの機能が着目されている。中でも、ホエイから水分を除去してなるホエイパウダーは、安価であることやハンドリングの良さから、栄養成分やコク味の強化などを目的として、各種の食品の材料等として利用されている。
しかし、ホエイに含まれるホエイタンパク質は、熱安定性が低く、７０〜９０℃の加熱で熱変性して、凝集を生じ、食品の風味や外観に悪影響を及ぼす。一方、食品の製造工程における加熱殺菌の温度は、通常、ホエイタンパク質の変性温度を超えるものである。このため、食品の材料としてホエイパウダーを用いる場合、加熱殺菌時の食品の風味等の悪化を避けるためには、ホエイパウダーの添加量を極めて少量（例えば、０．５質量％未満）に抑えなければならず、それゆえ、牛乳製造設備を始めとする通常の乳製品製造設備を活用してホエイタンパク質を豊富に強化した乳製品を製造することは、不可能であった。
このような背景の下、近年、ホエイタンパク質の加熱時の変性が食品の風味等に及ぼす悪影響を軽減させるために、ホエイタンパク質を物理的もしくは化学的に処理して、ホエイタンパク質の熱安定性を向上させる技術が開発されている（特許文献１、２）。

特開２０００−４７８６号公報 特開２００９−２０７４１９号公報

上述のとおり、ホエイタンパク質を物理的もしくは化学的に処理して、ホエイタンパク質の熱安定性を向上させる技術が知られている。
しかし、ホエイタンパク質を物理的もしくは化学的に処理する場合、処理のための装置や薬剤等が必要であり、食品等の材料としてのホエイパウダーなどの製造コストを増大させるという問題がある。
本発明は、このような問題に鑑みて、熱安定性の向上のための改質処理を行なっていないホエイタンパク質を含有する原料を用いた場合であっても、加熱殺菌時に凝集が生じ難く、熱安定性に優れている乳製品製造用組成物を提供することを目的とする。

本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、ホエイ固形分（ただし、乳清から水分を除去したもの、もしくは、乳清を濃縮したものからなる、改質処理を行なっていないものに限る。）、無脂乳固形分および水を含む乳成分含有組成物において、乳脂肪分及びホエイ固形分の含有率を、各々特定の数値範囲内に調整することによって、熱安定性が向上することを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、以下の［１］〜［７］を提供するものである。
［１］ ホエイ固形分、無脂乳固形分および水を含む乳製品製造用組成物であって、乳脂肪分の含有率が０〜０．５質量％であり、上記ホエイ固形分の含有率が０．５〜４．０質量％であり、上記ホエイ固形分が、乳清から水分を除去したもの、もしくは、乳清を濃縮したものからなる、改質処理を行なっていないホエイ固形分であることを特徴とする乳製品製造用組成物。
［２］ 上記無脂乳固形分の含有率が、３〜１５質量％である、前記［１］に記載の乳製品製造用組成物。
［３］ 前記［１］又は［２］に記載の乳製品製造用組成物を加熱殺菌してなる乳製品。
［４］ 前記［１］又は［２］に記載の乳製品製造用組成物を製造するための方法であって、乳清から水分を除去したもの、もしくは、乳清を濃縮したものからなる、改質処理を行なっていないホエイ固形分を与えるための材料と、脱脂粉乳、生乳、クリーム、バター、チーズ、部分脱脂乳、全脂粉乳、濃縮乳、練乳、脱脂濃縮乳、脱脂乳、バターミルク、脱脂大豆粉乳、及び脱脂大豆乳から選ばれる１種または２種以上からなる材料と、水を、上記乳製品製造用組成物中、上記ホエイパウダーの含有率が０．５〜４．０質量％でかつ乳脂肪分の含有率が０〜０．５質量％となるように混合して、乳製品製造用組成物を得ることを特徴とする乳製品製造用組成物の製造方法。
［５］ 前記［１］又は［２］に記載の乳製品製造用組成物を加熱殺菌して、乳製品を製造することを特徴とする乳製品の製造方法。
［６］ 上記加熱殺菌が、７０〜１５０℃の温度で、１秒間〜１５分間殺菌するものである、前記［５］に記載の乳製品の製造方法。
［７］ 上記加熱殺菌の後に乳脂肪分を加える、前記［５］又は［６］に記載の乳製品の製造方法。

本発明の乳製品製造用組成物は、従来加熱凝固しやすいホエイ固形分を豊富に含む系において、高温（例えば、７０℃以上）での加熱殺菌時に凝集が生じ難く、熱安定性に優れている。そのため、本発明の乳製品製造用組成物を加熱殺菌してなる乳製品は、食感（例えば、風味、飲み易さ等）、外観等に優れている。
特に、本発明の乳製品製造用組成物は、熱安定性の向上のための改質処理を行なっていない汎用のホエイパウダーを用いた場合であっても、優れた熱安定性を有する。この場合、本発明の乳製品製造用組成物は、簡易にかつ低コストで製造することができる。
また、本発明の乳製品製造用組成物は、ホエイ固形分を０．５〜４．０質量％の含有率で含むものであり、従来のように食感（例えば、風味、飲み易さ等）、外観等への悪影響を考慮してホエイ固形分の添加量を極めて少量（例えば、０．５質量％未満）に抑える必要がないため、チーズ等の製造時の副産物として生じるホエイの利用を促進することができる。その結果、ホエイを産業廃棄物として処分するという問題も軽減される。
さらに、本発明の乳製品製造用組成物は、例えば１３０℃で５〜１０分間加熱しても、凝集がほとんど生じないので、高温かつ長時間の厳しい加熱殺菌方法（例えば、ＵＨＴ殺菌）にも適用することができる。
なお、本発明の乳製品製造用組成物は、その加熱処理適性から乳脂肪分の含有率を０〜０．５％に限定しているが、クリーム等の乳脂肪分を別途加熱殺菌して、ホエイタンパク質の加熱凝固しない温度で混合することによって、従来不可能といわれていたホエイタンパク質を強化した乳脂肪分０．５％以上の乳製品も、通常の乳製品製造設備を使用して実現することができる。

本発明の乳製品製造用組成物は、ホエイ固形分、無脂乳固形分および水を含む組成物であって、乳脂肪分の含有率が０〜０．５質量％であり、上記ホエイ固形分の含有率が０．５〜４．０質量％であり、上記ホエイ固形分が、乳清から水分を除去したもの、もしくは、乳清を濃縮したものからなる、改質処理を行なっていないホエイ固形分である組成物である。なお、ホエイパウダーは、ホエイ粉とも称される。
本明細書中、「乳」は、牛乳、めん羊乳（ひつじ乳）、山羊乳、人乳等の哺乳動物由来の獣乳、豆乳等の植物由来の乳、育児用粉ミルク等の調製粉乳、食用油脂を乳化させた組成物（人造乳）等を含む。
ホエイ固形分を構成するための材料の中に、風味や品質を良好にするために乳糖やミネラルを含ませることは、任意である。また、ホエイ固形分の由来についても、各種ナチュラルチーズ、発酵乳、カゼイン等、特に限定されない。
「ホエイ」を粉末状に加工した「ホエイパウダー」は、入手の容易さなどから、本発明において好適に用いられる。「ホエイパウダー」の形態として、「乳清から水分を除去し、粉末状にしたもの」（狭義のホエイパウダー）および「乳清を濃縮し、固形状にしたもの」（濃縮ホエイ）が含まれる。
本明細書中、ホエイ固形分の質量は、乳清に由来する水分含有率０％の固形分に換算したものである。例えば、ホエイ固形分を構成するための材料として、「乳清から水分の一部を除去した液状物」の形態を有するものを用いた場合、ホエイ固形分の質量は、上記液状物の固形分換算値である。この場合、該液状物中の水分は、本発明の乳製品製造用組成物中の水に該当するものとする。
なお、狭義の「ホエイパウダー」は、「乳及び乳製品の成分規格等に関する省令」において、「乳を乳酸菌で発酵させ、又は乳に酵素もしくは酸を加えてできた乳清からほとんどすべての水分を除去し、粉末状にしたもの」と定義されているが、本発明はこれに限定されず、上述のとおり、乳清の製造方法を問わず、「乳清から水分を除去し、粉末状にしたもの」を意味するものである。

本発明においては、改質処理を行なっていないホエイ固形分（例えば、改質処理を行なっていないホエイパウダー）が用いられる。「改質処理を行なっていない」とは、例えば上述の特許文献１、２に記載されているような熱安定性の向上のための物理的もしくは化学的な処理（改質処理）を行なっていないことを意味する。本発明においては、熱安定性の向上のための改質処理を行なっていないホエイ固形分を用いているにもかかわらず、熱安定性を顕著に向上させることができる。

本発明の乳製品製造用組成物中のホエイ固形分の含有率は、０．５〜４．０質量％、好ましくは１．０〜３．６質量％、より好ましくは１．２〜３．３質量％、特に好ましくは１．４〜３．１質量％である。該含有率が０．５質量％未満では、熱安定性が悪化することがある。例えば１３０℃の加熱を１０分間以上持続させると、熱安定性が急激に悪化する傾向がある。該含有率が４．０質量％を超えると、熱安定性が悪化することがある。例えば１３０℃の加熱を５分間以上持続させると、熱安定性が悪化する傾向がある。

本発明において、無脂乳固形分とは、水分および乳脂肪分以外の成分を少なくとも含むものであればよく、乳から水分および乳脂肪分を実際に除去したものに限定されるものではない。すなわち、本発明における「無脂乳固形分」の形態は、本発明の乳製品製造用組成物中の乳脂肪分の含有率が０〜０．５質量％の範囲内に収まる限りにおいて、脱脂粉乳に限定されず、乳脂肪分を含むものであっても良く、例えば、生乳、クリーム、バター、チーズ、部分脱脂乳、全脂粉乳、濃縮乳、練乳、脱脂濃縮乳、脱脂乳、バターミルク、チーズ、脱脂大豆粉乳、脱脂大豆乳等から選ばれる１種または２種以上の組み合わせを含むものである。これらの各例に含まれる水は、本発明の乳製品製造用組成物中の水に該当するものとする。
また、本発明において、無脂乳固形分とは、水分および乳脂肪分以外の乳成分から、必要に応じて、例えば脱塩処理してミネラル分を除去してなるものなどの成分調整されたものであってもよい。
なお、乳から水分および乳脂肪分を実際に除去して得られる、無脂乳固形分からなる粉末は、脱脂粉乳と称される。
本発明の乳製品製造用組成物中の無脂乳固形分の含有率は、３〜１５質量％、好ましくは４〜１２質量％、より好ましくは６〜１０質量％、特に好ましくは７〜９質量％である。該含有率が３質量％未満では、乳製品としての風味が薄くなるなどの欠点がある。該含有率が１５質量％を超えると、無脂乳固形分に含まれるタンパク質の加熱殺菌時の変性によって、乳製品の風味等を悪化させることがある。

本発明の乳製品製造用組成物中の乳脂肪分の含有率は、０〜０．５質量％、好ましくは０〜０．３質量％、特に好ましくは０質量％である。該含有率が０．５質量％を超えると、本発明の効果である高温での加熱殺菌時の優れた熱安定性を得ることが困難となる。
なお、本発明の乳製品製造用組成物の製造後に、乳脂肪分を強化する場合、該乳脂肪分を構成するための材料の形態は、特に限定されず、例えば生乳、クリーム、バター、チーズ、部分脱脂乳、全脂粉乳、濃縮乳、練乳等が挙げられる。さらに、脂肪分を強化するために、大豆油、ココナッツ油、ナタネ油、ヒマワリ油、ベニバナ油等の植物油や、魚油、ラード等の動物油を強化することも可能である。

本発明の乳製品製造用組成物は、ホエイ固形分、無脂乳固形分および水以外の成分を含むことができる。このような任意成分の例としては、甘味料（砂糖、異性化糖、スクラロースやアスパルテーム等の高感度甘味料等）、栄養強化剤（各種ビタミン、各種ミネラル、食物繊維、ポリフェノール類、抗酸化剤、葉酸等）、香料、保存剤、安定剤（沈殿防止剤、ゲル化剤、増粘剤）、その他所望の成分等が挙げられ、安全性の担保されているものであれば特に限定されるものではない。

本発明の乳製品製造用組成物の製造工程について、溶解時の原料の投入の順番、溶解方法などは、特に限定されるものではない。ただし、ホエイタンパク質の熱凝固を起こさないため、加温溶解作業は７０℃以下で実施することが望ましい。加温方式は、バッチ方式、プレート加熱方式などの全ての方式が適用可能である。また、脂肪分を含む場合、必要に応じて均質化処理を行なうこともできる。

次に、本発明の乳製品製造用組成物を加熱殺菌してなる乳製品（例えば、乳飲料）について説明する。
加熱殺菌時の加熱温度は、好ましくは７０〜１５０℃、より好ましくは８０〜１４０℃、特に好ましくは９０〜１３０℃である。該温度が７０℃未満では、ホエイタンパク質の変性温度域である７０℃以上の温度下における熱安定性の向上という本発明の効果を十分に発揮することができないことがある。該温度が１５０℃を超えると、長時間（例えば、５〜１０分間）に亘って熱安定性を維持することができない可能性がある。
加熱殺菌時の加熱時間は、好ましくは１秒間〜１５分間、より好ましくは２秒間〜１２分間、さらに好ましくは１〜１０分間、特に好ましくは３〜８分間である。加熱時間が１秒間未満では、長時間（例えば、５〜１０分間）に亘って熱安定性を維持することができるという本発明の効果を十分に発揮することが困難である。加熱時間が１５分間を超えると、熱安定性を維持することができない場合がある。

本発明の乳製品製造用組成物を加熱殺菌してなる乳製品は、加熱殺菌後に、乳脂肪分等の追加成分を添加して、乳脂肪分等の含有率を高めることができる。
乳脂肪分を添加する場合、乳脂肪分の添加量は、特に限定されないが、嗜好性の面から本発明の乳製品製造用組成物１００質量部に対して、例えば０．５〜４質量部である。
乳脂肪分等の追加成分を添加する際の乳製品の温度は、ホエイタンパク質の熱による変性の回避等の観点から、好ましくは０〜７０℃、より好ましくは５〜４０℃である。
乳脂肪分等の追加成分は、予め殺菌されていることが望ましい。

本発明の乳製品製造用組成物を活用した商品として、実施例に記載されている乳飲料の他、コーヒー飲料、茶系飲料、清涼飲料、ヨーグルト等の発酵乳、乳酸菌飲料、プリン、ゼリー、チーズ類、クリーム類、アイスクリーム類等が挙げられる。従来、熱安定性の面から実現が困難であった「ホエイ強化乳製品」を容易に実現することができる。その他、乳製品を活用した加工食品（調整粉乳、冷凍食品、流動食、介護食など）にも展開することができる。さらに、本発明品の展開は、食品にとどまらず、医薬品や化成品（例えば、化粧品、トイレタリー商品等）にも可能である。

以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。また、特に断らない限り、以下の「％」は質量％を表すものとする。
［実施例１］
脂肪分１％、タンパク質３４％、炭水化物５５％の脱脂粉乳（商品名：「明治脱脂粉乳」、明治乳業社製）、および、脂肪分１％、タンパク質１２％、炭水化物８４％のホエイパウダー（商品名：「明治ホエイパウダー」、明治乳業社製）を、脱脂粉乳の含有率が８．０％でかつホエイパウダーの含有率が１.０％となるように、温水（温度：６０℃）に加えた後、１０分間攪拌し、乳製品製造用組成物を得た。この乳製品製造用組成物を１３０℃のオイルバス中で加熱しながら、該組成物中の乳タンパク質の平均粒子径の経時変化（該組成物の液温が１３０℃に達した時点から０、５、１０、１５分後の各時点）を調べた。なお、平均粒子径は、島津製作所社製の島津レーザ回折式粒度分布測定装置（品番：ＳＡＬＤ−２１００）を用いて測定した。また、平均粒子径の測定は、該組成物を水冷して、１０℃の液温にした後に行なった。結果を表２に示す。
［実施例２〜５、比較例１〜２］
ホエイパウダーの配合量を表１のように変えた以外は実施例１と同様にして、乳製品製造用組成物中の乳タンパク質の平均粒子径の経時変化を調べた。結果を表２に示す。

表２から、本発明に該当する組成物（実施例１〜５）は、本発明に該当しない組成物（比較例１〜２）に比べて、高温での加熱殺菌時の熱安定性に優れることがわかる。

Claims (7)

1. ホエイ固形分、無脂乳固形分および水を含む乳製品製造用組成物であって、乳脂肪分の含有率が０〜０．５質量％であり、上記ホエイ固形分の含有率が０．５〜４．０質量％であり、上記ホエイ固形分が、乳清から水分を除去したもの、もしくは、乳清を濃縮したものからなる、改質処理を行なっていないホエイ固形分であることを特徴とする乳製品製造用組成物。
2. 上記無脂乳固形分の含有率が、３〜１５質量％である、請求項１に記載の乳製品製造用組成物。
3. 請求項１又は２に記載の乳製品製造用組成物を加熱殺菌してなる乳製品。
4. 請求項１又は２に記載の乳製品製造用組成物を製造するための方法であって、乳清から水分を除去したもの、もしくは、乳清を濃縮したものからなる、改質処理を行なっていないホエイ固形分を与えるための材料と、脱脂粉乳、生乳、クリーム、バター、チーズ、部分脱脂乳、全脂粉乳、濃縮乳、練乳、脱脂濃縮乳、脱脂乳、バターミルク、脱脂大豆粉乳、及び脱脂大豆乳から選ばれる１種または２種以上からなる材料と、水を、上記乳製品製造用組成物中、上記ホエイ固形分の含有率が０．５〜４．０質量％でかつ乳脂肪分の含有率が０〜０．５質量％となるように混合して、乳製品製造用組成物を得ることを特徴とする乳製品製造用組成物の製造方法。
5. 請求項１又は２に記載の乳製品製造用組成物を加熱殺菌して、乳製品を製造することを特徴とする乳製品の製造方法。
6. 上記加熱殺菌が、７０〜１５０℃の温度で、１秒間〜１５分間殺菌するものである、請求項５に記載の乳製品の製造方法。
7. 上記加熱殺菌の後に乳脂肪分を加える、請求項５又は６に記載の乳製品の製造方法。