JP7023424B2 - 固形乳 - Google Patents

Description

本発明は、固形食品及び固形乳に関する。

固形食品として、粉乳を圧縮成型した固形乳が知られている（特許文献１及び特許文献２参照）。この固形乳は、温水中に投入することで速やかに溶解する溶解性が要求されるとともに、輸送適性、即ち輸送中や携行中に割れたり崩れたりする破壊が生じないような破壊耐性が要求されている。

特許文献１には、平坦な領域を有する上面と、上面の平坦な領域と平行である平坦な領域を有する下面と、上面及び下面のいずれか又は両方に設けられた窪み部を有する食品（固形乳）が開示されている。

特許文献２には、液状乳に気体を分散させ、噴霧乾燥させて粉乳を形成し、得られた粉乳を圧縮成型して固形乳を形成する固形乳の製造方法が開示されている。特許文献２には、市販のロードセル式錠剤硬度計により、破断端子で直方体状の固形乳を一定速度で押し、固形乳が破断したときの荷重[Ｎ]を求め、その荷重を固形乳の硬度[Ｎ]とする旨の記載がある。

特許第５３５０７９９号公報 特許第５６８８０２０号公報

ところで、固形食品及び固形乳は、輸送、店頭及び家庭等で扱われる際、製品を落下させた場合に製品が損傷するのを防止する目的で、輸送適性を向上することが求められている。

本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、製品を落下させた場合に製品が損傷するのを防止して輸送適性を向上することができる固形食品及び固形乳を提供することを目的とする。

本発明の固形食品は、粉体を圧縮成型した固形状の固形食品であって、第１面と、前記第１面と背中合わせの第２面とを有する本体を備え、前記本体に、前記第１面から前記第２面に達して前記本体を貫通する少なくとも１つの孔が設けられており、前記第１面と、前記第２面と、前記孔の内壁面とは、前記本体の内部より硬い外表面であるものである。

本発明の固形乳は、粉乳を圧縮成型した固形状の固形乳であって、第１面と、前記第１面と背中合わせの第２面とを有する本体を備え、前記本体に、前記第１面から前記第２面に達して前記本体を貫通する少なくとも１つの孔が設けられており、前記第１面と、前記第２面と、前記孔の内壁面とは、前記本体の内部より硬い外表面であるものである。

本発明によれば、固形食品を構成する本体を貫通する少なくとも１つの孔が設けられ、孔の内壁面が本体の第１面及び第２面と同様に本体の内部より硬い外表面であることにより、製品を落下させた場合に製品が損傷するのを防止して輸送適性を向上することができる。

本発明によれば、固形乳を構成する本体を貫通する少なくとも１つの孔が設けられ、孔の内壁面が本体の第１面及び第２面と同様に本体の内部より硬い外表面であることにより、製品を落下させた場合に製品が損傷するのを防止して輸送適性を向上することができる。

実施の形態に係る固形乳の斜視図である。 図１の固形乳のＸ１－Ｘ２における断面図である。 図１の固形乳のＹ１－Ｙ２における断面図である。 固形乳の本体内部より硬い外表面を確認する掻き出し試験を行った結果を示す写真である。 変形例１に係る固形乳の斜視図である。 図５の固形乳のＸ１－Ｘ２における断面図である。 図５の固形乳のＹ１－Ｙ２における断面図である。 変形例２に係る固形乳の斜視図である。 図８の固形乳のＸ１－Ｘ２における断面図である。 図８の固形乳のＹ１－Ｙ２における断面図である。 変形例３に係る固形乳の斜視図である。 図１１の固形乳のＸ１－Ｘ２における断面図である。 図１１の固形乳のＹ１－Ｙ２における断面図である。 比較例１に係る固形乳の斜視図である。 図１４の固形乳のＸ１－Ｘ２における断面図である。 図１４の固形乳のＹ１－Ｙ２における断面図である。 第２実施例に係る単位硬度あたりの落下エネルギー密度に対する破壊に至る落下回数を示すグラフである。

以下、本発明の実施の形態について説明する。しかしながら、以下説明する形態は、あくまで例示であって、当業者にとって自明な範囲で適宜修正することができる。

＜実施の形態＞
（固形乳１０Ｓの構成）
図１は、本実施の形態に係る固形乳１０Ｓの斜視図である。図２は、図１のＸ１－Ｘ２におけるＹＺ平面に平行な断面図である。図３は、図１のＹ１－Ｙ２におけるＸＺ平面に平行な断面図である。

固形乳１０Ｓは、粉乳を圧縮成型した固形状の本体１０を有する。本体１０は、ＸＹ平面に平行で平坦な第１面１０Ａと、ＸＹ平面に平行で平坦な第２面１０Ｂとを有する。第１面１０Ａと第２面１０Ｂとは背中合わせの面である。本体１０の形状は、圧縮成型に用いる型（打錠機の臼）の形状によって定まるが、ある程度の寸法（大きさ、厚さ、角度）をもつ形状であれば特に限定されない。本体１０の概略形状は、円柱状、楕円柱状、立方体状、直方体状、板状、多角柱状、多角錐台状あるいは多面体状等である。成型の簡便さや運搬の便利さ等の観点から、円柱状、楕円柱状及び直方体状が好ましい。図１～図３に示した固形乳１０Ｓの本体１０の概略形状は、寸法がａ×ｂ×ｃ（図１参照）である直方体状であり、本体１０はＸＺ平面又はＹＺ平面に平行な側面１０Ｃを有する。

上記の背中合わせの面とは、一面と他の一面の位置関係が、上記の孔を貫通させられる位置関係にあれば良い。一例では、背中合わせの面とは、互いに直接には連接しておらず、一面と他の一面が、それら以外の面を介して連接している位置関係であり、また別の一例では、背中合わせの面とは、一面と曲面を含む他の一面とが直接連接している位置関係である。背中合わせの面は、必ずしも平行の位置関係ではない。

本体１０には、第１面１０Ａから第２面１０Ｂに達して本体１０を貫通する孔１１が設けられている。孔１１の数は少なくとも１つであり、図１は孔１１を１つ有する場合を示している。孔１１の形状は、例えばＸＹ平面に平行な断面において、長円形、角丸長方形、楕円形、円形、長方形、正方形、あるいはその他の多角形である。図１に示した固形乳１０Ｓでは、孔１１の形状が長円形である。孔１１の形状が長方形や正方形のように角を有する形状の場合、角が丸められた形状であってよい。孔１１の大きさは、本体１０の直方体状の形状の体積から孔１１の部分の容積を差し引いた体積が所定の値となるように選択される。

孔１１の位置は、第１面１０Ａの中央の位置から見たときに大きな偏りがない位置であることが好ましい。例えば第１面１０Ａの中央の位置に対して点対称となる配置、あるいは第１面１０Ａの中央を通るＸ軸と平行な線又はＹ軸と平行な線に対して線対称となる配置が好ましい。孔１１が１つの場合は、孔１１は第１面１０Ａの中央に設けられる。孔１１は、第１面１０Ａの中央部において長円形の長手方向がＸ軸と平行な方向となるように配置されている。第２面１０Ｂから見た場合でも同様である。孔１１が本体１０を貫通する方向は、第１面１０Ａ及び第２面１０Ｂを通過する方向であり、例えばＺ軸に対して略平行な方向である。

本実施の形態の固形乳１０Ｓにおいて、第１面１０Ａ、第２面１０Ｂ及び孔１１の内壁面１１Ａは、本体１０の内部より硬い外表面である。孔１１の内壁面１１Ａは、第１面１０Ａと第２面１０Ｂとの間に設けられた筒状の柱を構成する。本体１０の側面１０Ｃも、同様に本体１０の内部より硬い外表面である。外表面の硬さの指標となる本体１０の内部とは、例えば孔１１が設けられていない部分での第１面１０Ａからの距離と第２面１０Ｂからの距離が等しい位置であり、かつ、孔１１の内壁面１１Ａからの距離と側面１０Ｃからの距離が等しい位置である。ここで、孔１１の内壁面１１Ａ及び側面１０Ｃは互いに対向する面である。本実施の形態の固形乳１０Ｓの外表面は、コーティング等は設けられていないが、後述のように粉乳圧縮成型物に硬化処理が施されていることにより、本体１０の内部より硬い層となっている。本体１０の外表面が内部より硬い層であることの確認方法は、例えば以下のようにして行うことができる。図４は、固形乳の本体内部より硬い外表面であることを確認する掻き出し試験を行った結果を示す写真である。掻き出し試験では、固形乳の本体１０を任意の位置、好ましくは孔１１が設けられていない部分での第１面１０Ａからの距離と第２面１０Ｂからの距離が等しい位置であり、かつ、孔１１の内壁面１１Ａからの距離と側面１０Ｃからの距離が等しい位置を含む断面で切断する。露出した断面において、任意の掻き出し治具により本体１０の内部の柔らかい部分を掻き出す。ここで、掻き出す力を一定に保つことで、相対的に硬い部分を残して、柔らかい部分のみを掻き出すようにする。この結果、図４に示すように、本体１０の内部の柔らかい部分が除去され、本体１０の硬い外表面が残された状態とすることができる。このように、本体１０の外表面は、本体１０の内部より硬い層となっている。つまり、本体１０の外表面が本体１０の内部より硬い層であるとは、薄層を剥離するのに必要となる力が、本体１０の内部よりも本体１０の表面近傍の方が相対的に大きいことを指す。

表面とは、物質の外側を成す面である。表層とは、表面を含む表面近傍の層である。本実施形態においては、固形乳１０Ｓの外表面とは、表面を含む表面近傍の層、即ち、表層を指すものである。

第１面１０Ａ及び側面１０Ｃから構成される本体１０の角部と、第２面１０Ｂ及び側面１０Ｃから構成される本体１０の角部とは、面取りがなされてテーパー状の斜面となっている。同様に、第１面１０Ａ及び孔１１の内壁面１１Ａから構成される孔１１の縁の角部と、第２面１０Ｂ及び内壁面１１Ａから構成される孔１１の縁の角部とは、面取りがなされてテーパー状の斜面となっている。上記の本体１０の角部及び孔１１の縁におけるテーパー状の斜面は、いずれも本体の内部より硬い外表面である。また、側面１０ＣにおけるＹＺ平面に平行な面及びＸＺ平面に平行な面から構成される角部は丸められた形状であってよい。角部が面取りをされていること、あるいは丸められていることにより、運搬する際等で固形乳１０Ｓが壊れる事態を抑制することができる。

例えばＸＹ平面に平行な断面において孔１１が円形あるいは略円形である場合の孔１１の径、あるいは、孔１１が長円等の細長い形状の場合の短軸あるいは短辺方向の孔１１の開口幅は、１．５ｍｍ以上であり、好ましくは２．０ｍｍ以上であり、さらに好ましくは３．０ｍｍ以上である。孔１１の径あるいは開口幅の上限は、固形乳１０Ｓの第１面１０Ａ及び第２面１０Ｂの長辺方向については長辺の半分の長さ（ａ／２）であり、短辺方向については短辺の半分の長さ（ｂ／２）である。孔１１の貫通する方向は、第１面１０Ａ及び第２面１０Ｂの法線となす角が０°以上３０°以下の範囲であり、好ましくは第１面１０Ａ及び第２面１０Ｂの法線となす角が０°以上１０°以下の範囲である。第１面１０Ａ及び第２面１０Ｂの法線となす角が０°の方向とは、第１面１０Ａ及び第２面１０Ｂの法線方向、即ち第１面１０Ａ及び第２面１０Ｂに対して垂直な方向である。第１面１０Ａ及び孔１１の内壁面１１Ａから構成される孔１１の縁の角部と、第２面１０Ｂ及び内壁面１１Ａから構成される孔１１の縁の角部とに設けられたテーパー状の斜面の角度は、第１面１０Ａ及び第２面１０Ｂに対して１５°から７５°の範囲であり、好ましくは第１面１０Ａ及び第２面１０Ｂに対して３０°から６０°の範囲である。例えばＸＹ平面に平行な断面における孔１１の形状は、円形や略円形の他、八角形、七角形、六角形、五角形、四角形、三角形等の多角形でも良く、ハート形、星形、スペード型、クローバー型等の任意の形状であってよい。

固形乳１０Ｓに形成された孔１１の数は少なくとも１つであり、図１に示した固形乳の孔１１の数は１つである。孔１１の数は、好ましくは、１～６個である。より好ましくは、２～６個であり、孔１１の数が６つの構成を好ましく適用することができる。

固形乳１０Ｓの成分は、基本的には原料となる粉乳の成分と同様である。固形乳１０Ｓの成分は、例えば、脂肪、たん白質、糖質、ミネラル、ビタミン及び水分等である。

粉乳は、乳成分（例えば牛乳の成分）を含む液体状の乳類（液状乳）から製造されたものである。乳成分は、例えば、生乳（全脂乳）、脱脂乳及びクリーム等である。液状乳の水分含有率は、例えば４０重量％～９５重量％である。粉乳の水分含有率は、例えば１重量％～４重量％である。粉乳は、後述の栄養成分が添加されていてよい。粉乳は、固形乳１０Ｓを製造するために適したものであれば、全粉乳、脱脂粉乳、又はクリーミーパウダーであってもよい。粉乳の脂肪含有率は、例えば５重量％～７０重量％であることが好ましい。

上記の粉乳の原料となる乳成分は、例えば生乳由来のものである。具体的には、牛（ホルスタイン、ジャージー種その他）、山羊、羊及び水牛等の生乳由来のものである。上記の生乳には脂肪分が含まれているが、脂肪分の一部又は全部が遠心分離等により取り除かれた脂肪含有率が調節された乳であってもよい。

さらに、上記の粉乳の原料となる乳成分は、例えば植物由来の植物性乳である。具体的には、豆乳、ライスミルク、ココナッツミルク、アーモンドミルク、ヘンプミルク、ピーナッツミルク等の植物由来のものである。上記の植物性乳には脂肪分が含まれているが、脂肪分の一部又は全部が遠心分離等により取り除かれた脂肪含有率が調節された乳であってもよい。

上記粉乳の原料となる栄養成分は、例えば、脂肪、たん白質、糖質、ミネラル及びビタミン等である。これらのうちの一種又は二種以上が添加されていてよい。

上記の粉乳の原料となり得るたん白質は、例えば、乳たん白質及び乳たん白質分画物、動物性たん白質、植物性たん白質、それらのたん白質を酵素等により種々の鎖長に分解したペプチド及びアミノ酸等である。これらのうちの一種又は二種以上が添加されていてよい。乳たん白質は、例えば、カゼイン、乳清たん白質（α－ラクトアルブミン、β－ラクトグロブリン等）、例えば、乳清たん白質濃縮物（ＷＰＣ）及び乳清たん白質分離物（ＷＰＩ）等である。動物性たん白質は、例えば、卵たん白質である。植物性たん白質は、例えば、大豆たん白質及び小麦たん白質である。アミノ酸は、例えば、タウリン、シスチン、システイン、アルギニン及びグルタミン等である。

上記の粉乳の原料となり得る脂肪（油脂）は、動物性油脂、植物性油脂、それらの分別油、水素添加油及びエステル交換油である。これらのうちの一種又は二種以上が添加されていてよい。動物性油脂は、例えば、乳脂肪、ラード、牛脂及び魚油等である。植物性油脂は、例えば、大豆油、ナタネ油、コーン油、ヤシ油、パーム油、パーム核油、サフラワー油、綿実油、アマニ油及びＭＣＴ（Medium Chain Triglyceride, 中鎖脂肪酸トリグリセリド）油等である。

上記の粉乳の原料となり得る糖質は、例えば、オリゴ糖、単糖類、多糖類及び人工甘味料等である。これらのうちの一種又は二種以上が添加されていてよい。オリゴ糖は、例えば、乳糖、ショ糖、麦芽糖、ガラクトオリゴ糖、フルクトオリゴ糖、ラクチュロース等である。単糖類は、例えば、ブドウ糖、果糖及びガラクトース等である。多糖類は、例えば、デンプン、可溶性多糖類及びデキストリン等である。なお、糖質の人工甘味料に替えて、或いは加えて、非糖質の人工甘味料を用いてもよい。

上記の粉乳の原料となり得るミネラル類は、例えば、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、鉄、銅、及び亜鉛等である。これらのうちの一種又は二種以上が添加されていてよい。なお、ミネラル類のナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、鉄、銅、及び亜鉛に替えて、或いは加えて、リン及び塩素の一方又は両方を用いてもよい。

固形乳１０Ｓには、固形乳１０Ｓの原料である粉乳を圧縮成型した時に生じた空隙（例えば細孔）が多数存在している。これら複数の空隙は、固形乳１０Ｓにおいて一様に分散（分布）していることが好ましく、これにより、固形乳１０Ｓを偏りなく溶解させることができ、固形乳１０Ｓの溶解性を高めることができる。ここで、空隙が大きい（広い）ほど、水等の溶媒の侵入が容易となるため、固形乳１０Ｓを速く溶解させることができる。一方、空隙が大きすぎると、固形乳１０Ｓの硬度が弱くなるか、固形乳１０Ｓの表面が粗くなることがある。各空隙の寸法（大きさ）は、例えば１０μｍ～５００μｍである。なお、各空隙の寸法（大きさ）や多数の空隙の分布は、例えば走査型電子顕微鏡を用いて固形乳１０Ｓの表面及び断面を観察する等の公知の手段により測定することができる。このような測定によって、固形乳１０Ｓの空隙率を定めることができる。

固形乳１０Ｓの空隙率は、例えば３０％～６０％である。空隙率が大きいほど、溶解性は高まるが、硬度（強度）が弱くなる。また、空隙率が小さいと、溶解性が悪くなる。固形乳１０Ｓの空隙率は、３０％～６０％の範囲内に限られることはなく、その用途等に応じて適宜調整される。

固形乳１０Ｓは、水等の溶媒に対してある程度の溶解性を持っている必要がある。溶解性は、例えば溶質としての固形乳１０Ｓと、溶媒としての水とを所定の濃度となるように用意したときに、固形乳１０Ｓが完全に溶けるまでの時間や所定時間における溶け残り量で評価することができる。

固形乳１０Ｓは所定範囲の硬度を有することが好ましい。硬度は、公知の方法で測定できる。本明細書においては、ロードセル式錠剤硬度計を用いて硬度を測定する。ロードセル式錠剤硬度計に直方体状をなす固形乳１０Ｓの第２面を底面として載置し、側面１０ＣのＸＺ平面に平行な１面およびＹＺ平面に平行な１面を用いて固定して、側面１０ＣのＸＺ平面に平行な固定していないもう一方の面側から硬度計の破断端子で第１面１０Ａ短軸方向（図１のＹ軸方向）にＹＺ平面が破断面となる向きに一定速度で押し、固形乳１０Ｓが破断した時の荷重[Ｎ]をもって固形乳１０Ｓの硬度（錠剤硬度）[Ｎ]とする。例えば、岡田精工（株）製のロードセル式錠剤硬度計（ポータブルチェッカーＰＣ－３０）を用いる。硬度計に組み込まれた破断端子は、固形乳１０Ｓに接触する接触面を有する。破断端子の有する接触面は、１ｍｍ×２４ｍｍの長方形であり、この長方形の長辺がＺ軸に平行となる向きに配置される。この破断端子の有する接触面は、少なくとも一部で固形乳１０Ｓの測定点を押すように構成されている。破断端子が固形乳１０Ｓを押す速度を０．５ｍｍ／ｓとする。上記の硬度の測定は、固形乳１０Ｓに限らず、後述の粉乳圧縮成型物（未硬化の固形乳１０Ｓ）の硬度を測定する場合にも適用できる。上記のように測定される硬度に関して、固形乳１０Ｓを運搬する際等に固形乳１０Ｓが壊れる事態を極力避けるため、固形乳１０Ｓの硬度は２０Ｎ以上であることが好ましく、より好ましくは４０Ｎ以上である。一方、固形乳１０Ｓの硬度が高すぎると固形乳１０Ｓの溶解性が悪くなることから、固形乳１０Ｓの硬度は１００Ｎ以下であることが好ましく、より好ましくは７０Ｎ以下である。

ここで使用する硬度は、［Ｎ（ニュートン）］の単位を持つ力の物理量である。硬度は固形乳試料の破断面積が大きいほど大きくなる。ここで、「破断」とは固形乳１０Ｓ等の試料に静的に垂直荷重をかけたときに破損することを指し、この破損した際にできた断面積を「破断面積」と称する。つまり、硬度［Ｎ］は固形乳試料の寸法に依存する物理量である。固形乳試料の寸法に依存しない物理量として破断応力［Ｎ／ｍ^２］がある。破断応力は破断時に単位破断断面積あたりにかかる力であり、固形乳試料の寸法に依存せず、寸法の異なる固形乳試料間でも固形乳試料にかかる力学的な作用を比較できる指標である。例えば固形乳１０Ｓの場合、理想的な破断面積は、固形乳の最小破断面積となる寸法ｂ×ｃで表され、破断応力＝硬度／破断面積となる。本明細書では簡易的に硬度［Ｎ］を用いて説明をしている場合があるが、これらは硬度を破断面積で除した破断応力［Ｎ／ｍ^２］として表してもよい。例えば、固形乳１０Ｓの概略形状の寸法が、３１ｍｍ（ａ）×２４ｍｍ（ｂ）×１２．５ｍｍ（ｃ）の直方体状である場合、理想的な破断面積は３００ｍｍ^２（２４ｍｍ（ｂ）×１２．５ｍｍ（ｃ））である。上記の２０Ｎ以上１００Ｎ以下という固形乳１０Ｓの好ましい硬度範囲は、硬度を破断面積（３００ｍｍ^２）で除して、０．０６７Ｎ／ｍｍ^２以上０．３３Ｎ／ｍｍ^２以下という好ましい破断応力範囲に対応する。

上記の固形乳１０Ｓの好ましい破断応力の範囲は、破断面積の範囲を考慮すると、０．０６７Ｎ／ｍｍ^２以上０．７３９Ｎ／ｍｍ^２以下である。

（固形乳１０Ｓの製造方法）
続いて固形乳１０Ｓの製造方法について説明する。まず、固形乳１０Ｓの原料となる粉乳を製造する。粉乳の製造工程では、例えば液状乳調製工程、液状乳清澄化工程、殺菌工程、均質化工程、濃縮工程、気体分散工程及び噴霧乾燥工程により、粉乳を製造する。

液状乳調製工程は、上記の成分の液状乳を調製する工程である。

液状乳清澄化工程は、液状乳に含まれる微細な異物を除去するための工程である。この異物を除去するためには、例えば遠心分離機やフィルター等を用いればよい。

殺菌工程は、液状乳の水や乳成分等に含まれている細菌等の微生物を死滅させるための工程である。液状乳の種類によって、実際に含まれていると考えられる微生物が変わるため、殺菌条件（殺菌温度や保持時間）は、微生物に応じて適宜設定される。

均質化工程は、液状乳を均質化するため工程である。具体的には、液状乳に含まれている脂肪球等の固形成分の粒子径を小さくして、それらを液状乳に一様に分散させる。液状乳の固形成分の粒子径を小さくするためには、例えば液状乳を加圧しながら狭い間隙を通過させればよい。

濃縮工程は、後述の噴霧乾燥工程に先立って、液状乳を濃縮するための工程である。液状乳の濃縮には、たとえば真空蒸発缶やエバポレーターを用いればよい。濃縮条件は、液状乳の成分が過剰に変質しない範囲内で適宜設定される。これにより、液状乳から濃縮乳を得ることができる。続いて、本実施の形態では、濃縮された液状乳（濃縮乳）に気体を分散させ、噴霧乾燥することが好ましい。このとき、濃縮乳の水分含有率として、例えば、３５重量％～６０重量％があげられ、好ましくは、４０重量％～６０重量％であり、より好ましくは４０重量％～５５重量％である。このような濃縮乳を用いて、気体を分散させた際に、液状乳（濃縮乳）の密度を低下させて嵩高くし、そのように嵩高くした状態の濃縮乳を噴霧乾燥することで、固形乳を製造する際に、好ましい特質を有する粉乳を得ることができる。なお、液状乳の水分が少ない場合や噴霧乾燥工程の対象となる液状乳の処理量が少ない場合には、本工程を省略してもよい。

気体分散工程は、液状乳（濃縮乳）に、所定の気体を分散させるための工程である。このとき、所定の気体としては、たとえば液状乳の体積の１×１０^－２倍以上７倍以下の体積で分散させることがあげられ、好ましくは、液状乳の体積の１×１０^－２倍以上５倍以下の体積であり、より好ましくは、液状乳の体積の１×１０^－２倍以上４倍以下であり、最も好ましくは、１×１０^－２倍以上３倍以下である。

所定の気体を液状乳に分散させるために、所定の気体を加圧することが好ましい。所定の気体を加圧する圧力は、当該気体を液状乳へ効果的に分散させることができる範囲内であれば特に限定されないが、所定の気体の気圧として、例えば１．５気圧以上１０気圧以下があげられ、好ましくは２気圧以上５気圧以下である。液状乳は以下の噴霧乾燥工程において噴霧されるため、所定の流路に沿って流れており、この気体分散工程では、この流路に加圧した所定の気体を流し込むことで、当該気体を液状乳に分散（混合）させる。このようにすることで、所定の気体を濃縮乳としての液状乳に容易にかつ確実に分散させることができる。

このように、気体分散工程を経ることにより、液状乳（濃縮乳）の密度は低くなり、見かけの体積（嵩）は大きくなる。なお、液状乳の密度は、液状乳の重さを、液体状態と泡状態の液状乳全体の体積で除したものとして求めてもよい。また、ＪＩＳ法に準拠したカサ密度測定(顔料:ＪＩＳＫ５１０１準拠)方法により、密度を測定する装置を用いて測定してもよい。

したがって、上記の流路には、所定の気体が分散状態にある液状乳が流れることになる。ここで、当該流路において、液状乳の体積流量は、一定となるように制御されていることが好ましい。

本実施の形態では、所定の気体として二酸化炭素（炭酸ガス）を用いることができる。当該流路において、液状乳の体積流量に対する二酸化炭素の体積流量の比率（以下、その百分率を「ＣＯ_２混合比率［％］」ともいう）として、例えば１％以上７００％以下があげられ、２％以上３００％以下が好ましく、３％以上１００％以下がより好ましく、最も好ましくは、５％以上４５％以下である。このように、二酸化炭素の体積流量が液状乳の体積流量に対して一定となるように制御することで、そこから製造される粉乳の均一性を高めることができる。但し、ＣＯ_２混合比率が大きすぎると、液状乳が流路を流れる割合が低くなって、粉乳の製造効率が悪化する。したがって、ＣＯ_２混合比率の上限は７００％であることが好ましい。また、二酸化炭素を加圧する圧力は、二酸化炭素を液状乳へ効果的に分散させることができる範囲内であれば特に限定されないが、二酸化炭素の気圧として、たとえば１．５気圧以上１０気圧以下があげられ、好ましくは２気圧以上５気圧以下である。なお、二酸化炭素と液状乳を密閉系で連続的に（インラインで）混合することにより、細菌等の混入を確実に防止して、粉乳の衛生状態を高めること（又は高い清浄度を維持すること）ができる。

本実施の形態では、気体分散工程において用いる所定の気体は、二酸化炭素ガスとした。二酸化炭素ガスに代えて、又は二酸化炭素ガスとともに、空気、窒素（Ｎ_２）、及び酸素（Ｏ_２）からなる群から選択された１又は２以上の気体を用いてもよいし、希ガス（例えばアルゴン（Ａｒ）、ヘリウム（Ｈｅ））を用いてもよい。このように、さまざまな気体を選択肢とすることができるので、容易に入手できる気体を用いることで、気体分散工程を容易に行うことができる。気体分散工程において、窒素や希ガス等の不活性ガスを用いると、液状乳の栄養成分等と反応するおそれがないため、空気や酸素を用いるよりも、液状乳を劣化させる可能性が少なく好ましい。このとき、液状乳の体積流量に対する当該気体の体積流量の比率として、例えば１％以上７００％以下があげられ、１％以上５００％以下が好ましく、１％以上４００％以下がより好ましく、最も好ましくは、１％以上３００％以下である。例えば、ベルら（R. W. BELL, F. P. HANRAHAN, B. H. WEBB: “FOAM SPRAYMETHODS OF READILY DISPERSIBLE NONFAT DRY MILK”， J. Dairy Sci, 46 (12) 1963. pp1352-1356）は、脱脂粉乳を得るために無脂肪乳の約１８．７倍の体積の空気を吹き込んだとされている。本実施の形態では、上記の範囲で気体を分散させることにより、固形乳を製造するために好ましい特性を有する粉乳を得ることができる。但し、気体分散工程において液状乳に所定の気体を分散させた結果として液状乳の密度を確実に低くするためには、所定の気体として、液状乳に分散しやすい気体や、液状乳に溶解しやすい気体を用いることが好ましい。このため、水への溶解度（水溶性）が高い気体を用いることが好ましく、２０℃において、水１ｃｍ^３への溶解度が０．１ｃｍ^３以上である気体が好ましい。なお、二酸化炭素は、気体に限られることはなく、ドライアイスであってもよいし、ドライアイスと気体の混合物であってもよい。即ち、気体分散工程では、液状乳へ所定の気体を分散させることができるのであれば、固体を用いてもよい。気体分散工程において、ドライアイスを用いることで、冷却状態の液状乳に急速に二酸化炭素を分散させることができ、この結果、固形乳を製造するために好ましい特性を有する粉乳を得ることができる。

噴霧乾燥工程は、液状乳中の水分を蒸発させて粉乳（粉体）を得るための工程である。この噴霧乾燥工程で得られる粉乳は、気体分散工程及び噴霧乾燥工程を経て得られた粉乳である。この粉乳は、気体分散工程を経ずに得られた粉乳に比べて、嵩高くなる。前者は、後者の１．０１倍以上１０倍以下の体積となることが好ましく、１．０２倍以上１０倍以下でもよく、１．０３倍以上９倍以下でもよい。

噴霧乾燥工程では、気体分散工程において液状乳に所定の気体が分散され、液状乳の密度が小さくなった状態のまま、液状乳を噴霧乾燥する。具体的には、気体を分散する前の液状乳に比べて、気体を分散した後の液状乳の体積が１．０５倍以上３倍以下、好ましくは１．１倍以上２倍以下の状態で、噴霧乾燥することが好ましい。つまり、噴霧乾燥工程は、気体分散工程が終了した後に噴霧乾燥を行う。但し、気体分散工程が終了した直後は、液状乳が均一な状態ではない。このため、気体分散工程が終了した後０．１秒以上５秒以下、好ましくは０．５秒以上３秒以下で噴霧乾燥工程を行う。つまり、気体分散工程と噴霧乾燥工程が連続的であればよい。このようにすることで、液状乳が連続的に気体分散装置に投入されて気体が分散され、気体が分散された液状乳が連続的に噴霧乾燥装置に供給され、噴霧乾燥され続けることができる。

水分を蒸発させるためには、噴霧乾燥機（スプレードライヤー）を用いればよい。ここで、スプレードライヤーは、液状乳を流すための流路と、液状乳を流路に沿って流すために液状乳を加圧する加圧ポンプと、流路の開口部につながる流路よりも広い乾燥室と、流路の開口部に設けられた噴霧装置（ノズル、アトマイザー等）とを有するものである。そして、スプレードライヤーは、加圧ポンプで液状乳を上述した体積流量となるように流路に沿って乾燥室に向かって送り、流路の開口部の近傍において、噴霧装置で濃縮乳を乾燥室内に拡散させ、液滴（微粒化）状態にある液状乳を乾燥室内の高温（例えば熱風）で乾燥させる。つまり、乾燥室で液状乳を乾燥することで、水分が取り除かれ、その結果、濃縮乳は粉末状の固体、即ち粉乳となる。なお、乾燥室における乾燥条件を適宜設定することで、粉乳の水分量等を調整して、粉乳を凝集しにくくする。また、噴霧装置を用いることで、液滴の単位体積当たりの表面積を増加させて、乾燥効率を向上させるのと同時に、粉乳の粒径等を調整する。

上述したような工程を経ることにより、固形乳を製造するのに適した粉乳を製造することができる。

上記のようにして得られた粉乳を圧縮成型して、粉乳圧縮成型物を形成する。次に、得られた粉乳圧縮成型物に対して加湿処理及び乾燥処理を含む硬化処理を行う。以上により、固形乳１０Ｓを製造することができる。

粉乳を圧縮成型する工程では、圧縮手段が用いられる。圧縮手段は、例えば、打錠機、圧縮試験装置等の加圧成型機である。打錠機は粉乳（粉体）を入れる型となる臼と、臼に向かって打ち付け可能な杵とを備えている。臼（型）に粉乳を入れて、杵を打ち付ければ、粉乳に圧縮圧力が加わり、粉乳圧縮成型物を得ることができる。本実施形態においては、例えば、打錠機の下杵が孔１１に対応する凸部を有し、上杵が凸部に対応する凹部を有し、凸部が凹部に挿入可能な形状となっている。このような杵を用いて圧縮成型することで、粉乳圧縮成型物に孔１１を形成することができる。なお、圧縮成型工程において、粉乳の圧縮作業を連続的に行うことが好ましい。

粉乳を圧縮成型する工程において、環境の温度は特に限定されず、例えば室温でも良い。具体的には、環境の温度は、例えば５℃～３５℃である。環境の湿度は、例えば０％ＲＨ～６０％ＲＨである。圧縮圧力は、例えば１ＭＰａ～３０ＭＰａ、好ましくは１ＭＰａ～２０ＭＰａである。特に粉乳を固形化させる際に、圧縮圧力を１ＭＰａ～３０ＭＰａの範囲内で調整することによって、空隙率が３０％～６０％の範囲内となるように制御するとともに、粉乳圧縮成型物（硬化前）の硬度が４Ｎ～１９Ｎの範囲内となるように制御することが好ましい。これにより、溶解性と利便性（扱いやすさ）を兼ね備えた、実用性の高い固形乳１０Ｓを製造することができる。なお、粉乳圧縮成型物は、少なくとも後続の加湿工程や乾燥工程で型崩れしないような硬度（例えば４Ｎ以上）を有する。例えば、粉乳圧縮成型物（硬化前）の概略形状の寸法が、固形乳１０Ｓと同じで３１ｍｍ（ａ）×２４ｍｍ（ｂ）×１２．５ｍｍ（ｃ）の直方体状である場合、上記の４Ｎ以上１９Ｎ以下という粉乳圧縮成型物（硬化前）の好ましい硬度範囲は、硬度を破断面積（３００ｍｍ^２）で除して、０．０１３Ｎ／ｍｍ^２以上０．０６３Ｎ／ｍｍ^２以下という好ましい破断応力範囲に対応する。

加湿処理は、圧縮成型する工程で得られた粉乳圧縮成型物を加湿処理する工程である。粉乳圧縮成型物を加湿すると、粉乳圧縮成型物の表面には、タック（べとつき）が生じる。その結果、粉乳圧縮成型物の表面近傍の粉体粒子の一部が液状やゲル状となり、相互に架橋することとなる。そして、この状態で乾燥すると、粉乳圧縮成型物の表面近傍の強度を内部の強度よりも高めることができる。高湿度の環境下に置く時間（加湿時間）を調整することで、架橋の程度（拡がり具合）を調整し、これにより、加湿工程前の粉乳圧縮成型物（未硬化の固形乳１０Ｓ）の硬度（例えば４Ｎ～１９Ｎ）を、固形乳１０Ｓとして必要な目的の硬度（例えば４０Ｎ）にまで高めることができる。但し、加湿時間の調整によって高めることができる硬度の範囲（幅）は限られている。即ち、圧縮成型後の粉乳圧縮成型物を加湿するため、ベルトコンベアー等で運搬する際に、粉乳圧縮成型物の硬度が十分でないと、固形乳１０Ｓの形状を保てなくなる。また、圧縮成型時に粉乳圧縮成型物の硬度が高すぎると、空隙率が小さく、溶解性に乏しい固形乳１０Ｓしか得られなくなる。このため、加湿工程前の粉乳圧縮成型物（未硬化の固形乳１０Ｓ）の硬度が十分に高くなり、かつ固形乳１０Ｓの溶解性を十分に保てるように、圧縮成型されることが好ましい。

加湿処理において、粉乳圧縮成型物の加湿方法は特に限定されず、例えば粉乳圧縮成型物を高湿度の環境下に置く方法、粉乳圧縮成型物に対して水等を直接噴霧する方法、及び、粉乳圧縮成型物に対して蒸気を吹き付ける方法等がある。粉乳圧縮成型物を加湿するためには、加湿手段を用いるが、そのような加湿手段としては、例えば、高湿度室、スプレー及びスチーム等がある。

粉乳圧縮成型物を高湿度の環境下に置く場合、環境の湿度は、例えば６０％ＲＨ～１００％ＲＨの範囲内である。そして、加湿時間は、例えば５秒～１時間であり、高湿度環境における温度は、例えば３０℃～１００℃である。

加湿処理において粉乳圧縮成型物に加えられる水分量（以下、「加湿量」ともいう）は、適宜調整可能である。加湿量は、圧縮成型工程後の粉乳圧縮成型物の質量の０．５重量％～３重量％が好ましい。加湿量を０．５重量％よりも少なくすると、固形乳１０Ｓに十分な硬度（錠剤硬度）を与えることができず、好ましくない。また、加湿量が３重量％を超えると、粉乳圧縮成型物が過剰に液状やゲル状となって溶解し、圧縮成型した形状から変形したり、運搬中にベルトコンベアー等の装置へ付着したりすることとなるので、好ましくない。

乾燥処理は、加湿処理で加湿された粉乳圧縮成型物を乾燥させるための工程である。これにより、粉乳圧縮成型物の表面タック（べとつき）がなくなり、固形乳１０Ｓを扱いやすくなる。つまり、加湿処理と乾燥処理は、圧縮成型後の粉乳圧縮成型物の硬度を高めて、固形乳１０Ｓとして望まれる特性や品質を付与する工程に相当する。

乾燥処理において、粉乳圧縮成型物の乾燥方法は特に限定されず、加湿処理を経た粉乳圧縮成型物を乾燥させることができる公知の方法を採用できる。例えば、低湿度・高温度条件下に置く方法、乾燥空気・高温乾燥空気を接触させる方法等がある。

低湿度・高温度の条件下に置く場合、湿度は、例えば０％ＲＨ～３０％ＲＨである。このように、できるだけ湿度を低く設定することが好ましい。このとき、温度は例えば２０℃～１５０℃である。乾燥時間は、例えば０．２分～２時間である。

ところで、固形乳１０Ｓに含まれる水分が多いと、保存性が悪くなり、風味の劣化や外観の変色が進行しやすくなる。したがって、乾燥工程において、乾燥温度や乾燥時間等の条件を制御することによって、固形乳１０Ｓの水分含有率を、原料として用いる粉乳の水分含有率の前後１％以内に制御（調整）することが好ましい。

このようにして製造された固形乳１０Ｓは、一般的に、温水に溶かして飲用に供される。具体的には、蓋のできる容器等へ温水を注いだ後に、固形乳１０Ｓを必要な個数で投入するか、固形乳１０Ｓを投入した後に温水を注ぐ。そして、好ましくは容器を軽く振ることにより、固形乳１０Ｓを速く溶解させ、適温の状態で飲用する。また、好ましくは１個～数個の固形乳１０Ｓ（より好ましくは１個の固形乳１０Ｓ）を温水に溶かせば、１回の飲用に必要な分量の液状乳となるように、固形乳１０Ｓの体積として、例えば１ｃｍ^３～５０ｃｍ^３となるように調製してもよい。なお、圧縮成型工程で用いる粉乳の分量を変更することで、固形乳１０Ｓの体積を調整できる。

（固形乳１０Ｓの作用・効果）
本実施の形態の固形乳１０Ｓは、固形乳１０Ｓを構成する本体１０を貫通する少なくとも１つの孔１１が設けられ、孔１１の内壁面が本体１０の第１面１０Ａ、第２面１０Ｂ及び側面１０Ｃと同様に本体の内部より硬い外表面である構成となっている。これにより、製品を落下させた場合に製品が損傷するのを防止して輸送適性を向上することができる。

＜変形例１＞
図５は、本変形例に係る固形乳２０Ｓの斜視図である。図６は、図５のＸ１－Ｘ２におけるＹＺ平面に平行な断面図である。図７は、図５のＹ１－Ｙ２におけるＸＺ平面に平行な断面図である。図１～図３に示した固形乳１０Ｓでは、本体１０を貫通する孔１１が１つ設けられた構成であるが、孔の数は２つ以上であってもよい。本変形例では、孔２１が２つ設けられた構成である。

固形乳２０Ｓは、粉乳を圧縮成型した固形状の本体２０を有する。本体２０は、ＸＹ平面に平行で平坦な第１面２０Ａと、ＸＹ平面に平行で平坦な第２面２０Ｂとを有する。第１面２０Ａと第２面２０Ｂとは背中合わせの面である。本体２０の概略形状は直方体状であり、本体２０はＸＺ平面又はＹＺ平面に平行な側面２０Ｃを有する。

本体２０には、第１面２０Ａから第２面２０Ｂに達して本体２０を貫通する孔２１が２つ設けられている。２つの孔２１の形状は、ＸＹ平面に平行な断面において長円形であり、同じ形状となっている。２つの孔２１の大きさは、本体２０の直方体状の形状の体積から２つの孔２１の部分の合計の体積を差し引いた体積が所定の値となるように選択される。

２つの孔２１の位置は、第１面２０Ａの中央の位置から見たときに大きな偏りがない位置である。２つの孔２１は、第１面２０Ａの中央部を挟んでＸ軸と平行な方向に並べられ、かつ孔２１のそれぞれの長手方向がＹ軸と平行な方向となるように配置されている。これは、２つの孔２１は、第１面２０Ａの中央に対して点対称、あるいは第１面２０Ａの中央を通るＸ軸と平行な線又はＹ軸と平行な線に対して線対称となる配置である。２つの孔２１の間隔は、狭すぎるとその部分の強度が保てなくなる可能性があるので、所定値以上に確保されている。第２面２０Ｂから見た場合でも同様である。孔２１が本体２０を貫通する方向は、第１面２０Ａ及び第２面２０Ｂを通過する方向であり、例えばＺ軸に対して略平行な方向である。

第１面２０Ａ、第２面２０Ｂ、側面２０Ｃ及び孔２１の内壁面２１Ａは、本体２０の内部より硬い外表面である。孔２１の内壁面２１Ａは、第１面２０Ａと第２面２０Ｂとの間に設けられた筒状の柱を構成する。本体２０の角部と孔２１の縁は面取りがなされており、本体２０の内部より硬い外表面となっている。

上記を除いては、実施の形態の固形乳１０Ｓと同様の構成である。

本変形例の固形乳２０Ｓは、固形乳２０Ｓを構成する本体２０を貫通する２つの孔２１が設けられ、孔２１の内壁面２１Ａが本体２０の第１面２０Ａ、第２面２０Ｂ及び側面２０Ｃと同様に本体２０の内部より硬い外表面である構成となっている。これにより、製品を落下させた場合に製品が損傷するのを防止して輸送適性を向上することができる。

＜変形例２＞
図８は、本変形例に係る固形乳３０Ｓの斜視図である。図９は、図８のＸ１－Ｘ２におけるＹＺ平面に平行な断面図である。図１０は、図８のＹ１－Ｙ２におけるＸＺ平面に平行な断面図である。本変形例では、孔３１が４つ設けられた構成である。

固形乳３０Ｓは、互いに背中合わせの第１面３０Ａ及び第２面３０Ｂと、側面３０Ｃとを有する直方体状の本体３０を有する。本体３０には、第１面３０Ａから第２面３０Ｂに達して本体３０を貫通する円形の孔３１が４つ設けられている。４つの孔３１の大きさは、本体３０の直方体状の形状の体積から４つの孔３１の部分の合計の体積を差し引いた体積が所定の値となるように選択される。４つの孔３１の位置は、第１面３０Ａの中央部からみて点対称、あるいは、第１面３０Ａの中央を通るＸ軸と平行な線又はＹ軸と平行な線に対して線対称となる配置である。

第１面３０Ａ、第２面３０Ｂ、側面３０Ｃ及び孔３１の内壁面３１Ａは、本体３０の内部より硬い外表面である。孔３１の内壁面３１Ａは、第１面３０Ａと第２面３０Ｂとの間に設けられた筒状の柱を構成する。本体３０の角部と孔３１の縁は面取りがなされており、本体３０の内部より硬い外表面となっている。

本変形例の固形乳３０Ｓは、固形乳３０Ｓを構成する本体３０を貫通する４つの孔３１が設けられ、孔３１の内壁面３１Ａが本体３０の第１面３０Ａ、第２面３０Ｂ及び側面３０Ｃと同様に本体３０の内部より硬い外表面である構成となっている。これにより、製品を落下させた場合に製品が損傷するのを防止して輸送適性を向上することができる。

＜変形例３＞
図１１は、本変形例に係る固形乳４０Ｓの斜視図である。図１２は、図１１のＸ１－Ｘ２におけるＹＺ平面に平行な断面図である。図１３は、図１１のＹ１－Ｙ２におけるＸＺ平面に平行な断面図である。本変形例では、孔４１が６つ設けられた構成である。

固形乳４０Ｓは、互いに背中合わせの第１面４０Ａ及び第２面４０Ｂと、側面４０Ｃとを有する直方体状の本体４０を有する。本体４０には、第１面４０Ａから第２面４０Ｂに達して本体４０を貫通する円形の孔４１が６つ設けられている。６つの孔４１の大きさは、本体４０の直方体状の形状の体積から６つの孔４１の部分の合計の体積を差し引いた体積が所定の値となるように選択される。６つの孔４１の位置は、第１面４０Ａの中央部からみて点対称、あるいは第１面４０Ａの中央を通るＸ軸と平行な線又はＹ軸と平行な線に対して線対称となる配置である。

第１面４０Ａ、第２面４０Ｂ、側面４０Ｃ及び孔４１の内壁面４１Ａは、本体４０の内部より硬い外表面である。孔４１の内壁面４１Ａは、第１面４０Ａと第２面４０Ｂとの間に設けられた筒状の柱を構成する。本体４０の角部と孔４１の縁は面取りがなされており、本体４０の内部より硬い外表面となっている。

本変形例の固形乳４０Ｓは、固形乳４０Ｓを構成する本体４０を貫通する６つの孔４１が設けられ、孔４１の内壁面４１Ａが本体４０の第１面４０Ａ、第２面４０Ｂ及び側面４０Ｃと同様に本体４０の内部より硬い外表面である構成となっている。これにより、製品を落下させた場合に製品が損傷するのを防止して輸送適性を向上することができる。

＜適用例＞
固形乳は、固形食品の一例である。上記の実施の形態及び変形例１～３は、粉乳を圧縮成型した固形乳であるが、粉体を圧縮成型して形成された固形食品にも適用できる。例えば、ホエイプロテイン、大豆プロテイン及びコラーゲンペプチド等のタンパク質粉体、アミノ酸粉体、及びＭＣＴ油等の油脂含有粉体等を原料として、圧縮成型した固形食品に適用できる。原料の粉体に、乳糖あるいはその他の糖質が適宜添加されており、上記の実施の形態及び変形例１～３に示すような本体を貫通する孔を有する形状に圧縮成型され、その後に硬化処理が施されて、固形食品に加工される。このような固形食品は、内部より硬い外表面を有する構成となっている。これにより、製品を落下させた場合に製品が損傷するのを防止して輸送適性を向上することができる。また、原料の粉体には、乳糖あるいはその他の糖質の他に、脂肪、たん白質、ミネラル及びビタミン等の栄養成分や食品添加物が添加されていてもよい。

さらに、上記の食品粉体のタンパク質粉体は、ミルクカゼイン、ミートパウダー、フィッシュパウダー、エッグパウダー、小麦タンパク質、小麦タンパク質分解物等であっても良い。これらのタンパク質粉体は単独で用いてもよいし、二種以上で用いてもよい。

さらに、上記の食品粉体のホエイプロテイン（ホエイタンパク質）とは、乳中で、カゼインを除くタンパク質の総称である。乳清タンパク質として分類されるものであってもよい。ホエイタンパク質は、ラクトグロブリン、ラクトアルブミン、ラクトフェリン等の複数の成分から構成されている。牛乳などの乳原料を酸性に調整した際に、沈殿するタンパク質がカゼイン、沈殿しないタンパク質がホエイタンパク質となる。ホエイプロテインを含む粉末原料として、例えば、ＷＰＣ（ホエイタンパク濃縮物、タンパク質含有量が７５～８５質量％）、ＷＰＩ（ホエイタンパク分離物、タンパク質含有量が８５質量％以上）が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、二種以上で用いてもよい。

さらに、上記の食品粉体の大豆プロテイン（大豆タンパク質）は、大豆に含まれるタンパク質であればよく、大豆から抽出されたものでもよい。また、原料大豆から精製したものを用いることもできる。精製方法としては特に限定されず、従来公知の方法を使用できる。このような大豆プロテインとしては、飲食品用素材、医療用素材、サプリメント食品として市販されている粉体を使用することができる。これらは単独で用いてもよいし、二種以上で用いてもよい。

さらに、上記の食品粉体のアミノ酸粉体に含まれるアミノ酸としては、特に限定されないが、例えばアルギニン、リジン、オルニチン、フェニルアラニン、チロシン、バリン、メチオニン、ロイシン、イソロイシン、トリプトファン、ヒスチジン、プロリン、システイン、グルタミン酸、アスパラギン、アスパラギン酸、セリン、グルタミン、シトルリン、クレアチン、メチルリジン、アセチルリジン、ヒドロキシリジン、ヒドロキシプロリン、グリシン、アラニン、スレオニン、シスチンなどを用いることができる。これらは単独で用いてもよいし、二種以上で用いてもよい。

また、上記の食品粉体のアミノ酸粉体に含まれるアミノ酸は、天然物および合成体のいずれでもよく、単体のアミノ酸もしくは複数のアミノ酸の混合物を用いることができる。また、アミノ酸として、遊離アミノ酸のみならず、ナトリウム塩、塩酸塩および酢酸塩等の塩ならびにカルニチンおよびオルニチン等の誘導体を用いることができる。
本明細書において「アミノ酸」には、α－アミノ酸、β－アミノ酸およびγ－アミノ酸が含まれる。また、アミノ酸は、Ｌ－体およびＤ－体のいずれであってもよい。

さらに、上記の食品粉体の油脂含有粉体に含まれる油脂は、上述のＭＣＴ油の他、動物性油脂、植物性油脂、それらの分別油、水素添加油及びエステル交換油である。これらのうちの一種又は二種以上が添加されていてよい。動物性油脂は、例えば、乳脂肪、ラード、牛脂及び魚油等である。植物性油脂は、例えば、大豆油、ナタネ油、コーン油、ヤシ油、パーム油、パーム核油、サフラワー油、綿実油、アマニ油及びＭＣＴ（Medium Chain Triglyceride, 中鎖脂肪酸トリグリセリド）油等である。

さらに、上記の食品粉体の糖質は、上述の乳糖の他、例えば、オリゴ糖、単糖類、多糖類及び人工甘味料等である。これらのうちの一種又は二種以上が添加されていてよい。オリゴ糖は、例えば、乳糖、ショ糖、麦芽糖、ガラクトオリゴ糖、フルクトオリゴ糖、ラクチュロース等である。単糖類は、例えば、ブドウ糖、果糖及びガラクトース等である。多糖類は、例えば、デンプン、可溶性多糖類及びデキストリン等である。

さらに、上記の食品粉体の食品添加物の一例としては甘味料が例示できる。この甘味料としては、食品および医薬品に通常使用される任意の甘味料を用いることができ、天然の甘味料および合成甘味料のいずれであってもよい。甘味料は、特に限定されないが、例えばブドウ糖、果糖、麦芽糖、ショ糖、オリゴ糖、砂糖、グラニュー糖、メープルシロップ、蜂蜜、糖蜜、トレハロース、パラチノース、マルチトール、キシリトール、ソルビトール、グリセリン、アスパルテーム、アドバンテーム、ネオテーム、スクラロース、アセスルファムカリウムおよびサッカリンなどを含む。

さらに、上記の食品粉体の食品添加物の一例としては酸味料が例示できる。酸味料は、特に限定されないが、例えば、酢酸、クエン酸、無水クエン酸、アジピン酸、コハク酸、乳酸、リンゴ酸、リン酸、グルコン酸、酒石酸およびこれらの塩などを含む。酸味料は、アミノ酸の種類によって生じる苦みを抑制（マスキング）することができる。

さらに、上記の食品粉体の栄養成分としては、脂肪、タンパク質、ミネラル及びビタミン等いかなる成分を含んでも良い。

脂肪としては、例えば、動物性油脂、植物性油脂、それらの分別油、水素添加油及びエステル交換油等である。これらのうちの一種又は二種以上が添加されていてよい。動物性油脂は、例えば、乳脂肪、ラード、牛脂及び魚油等である。植物性油脂は、例えば、大豆油、ナタネ油、コーン油、ヤシ油、パーム油、パーム核油、サフラワー油、綿実油、アマニ油及びＭＣＴ（Medium Chain Triglyceride, 中鎖脂肪酸トリグリセリド）油等である。

タンパク質としては、例えば、乳タンパク質及び乳タンパク質分画物、動物性タンパク質、植物性タンパク質、それらのタンパク質を酵素等により種々の鎖長に分解したペプチド及びアミノ酸等である。これらのうちの一種又は二種以上が添加されていてよい。乳タンパク質は、例えば、カゼイン、乳清タンパク質（α－ラクトアルブミン、β－ラクトグロブリン等）、乳清タンパク質濃縮物（ＷＰＣ）及び乳清タンパク質分離物（ＷＰＩ）等である。動物性タンパク質は、例えば、卵タンパク質（エッグパウダー）、ミートパウダー、フィッシュパウダー等である。植物性タンパク質は、例えば、大豆タンパク質及び小麦タンパク質等である。ペプチドは、例えば、コラーゲンペプチド等である。アミノ酸は、例えば、タウリン、シスチン、システイン、アルギニン及びグルタミン等である。これらのうちの一種又は二種以上が添加されていてよい。

ミネラルとしては、鉄、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、リン、塩素、亜鉛、鉄、銅およびセレン等である。これらのうちの一種又は二種以上が添加されていてよい。

ビタミンとしては、ビタミンＡ、ビタミンＤ、ビタミンＥ、ビタミンＫ、ビタミンＢ１、ビタミンＢ２、ビタミンＢ６、ビタミンＢ１２、ビタミンＣ、ナイアシン、葉酸、パントテン酸およびビオチン等である。これらのうちの一種又は二種以上が添加されていてよい。

また、その他の食品素材としては、例えば、ココアパウダー、カカオパウダー、チョコレートパウダー、乳酸菌・ビフィズス菌等の有用微生物を含む微生物粉体、乳に微生物を加えて発酵させた培養物を粉体とした乳発酵成分粉体、チーズを粉体としたチーズ粉体、機能性食品を粉体とした機能性食品粉体、総合栄養食を粉体とした総合栄養食粉体等である。これらのうちの一種又は二種以上が添加されていてよい。

本発明に係る固形食品は、日常摂取する食品、健康食品、健康補助食品、保健機能食品、特定保健用食品、栄養機能食品、サプリメント、機能性表示食品などの形態であることができる。

＜第１実施例＞
（実施例１の作成）
図１～図３に示した実施の形態と同様の形状の固形乳試料を作成して実施例１とした。固形乳の本体の大きさは、Ｘ軸方向の辺ａが３１ｍｍ、Ｙ軸方向の辺ｂが２４ｍｍ、Ｚ軸方向の辺ｃが１２．５ｍｍである。孔１１の部分を除いた体積が約８２５０ｍｍ^３である。この大きさとなるように打錠機の臼杵の大きさ及び圧縮圧力を調整し、粉乳５．４ｇを圧縮成型して粉乳圧縮成型物を形成した。得られた粉乳圧縮成型物に、加湿温度８０℃の加湿処理を施し、さらに乾燥温度８０℃の乾燥処理を施し、硬化処理が施された固形乳とした。硬化処理後の固形乳試料の硬度が５５Ｎとなるように、加湿処理時間を適宜調整した。乾燥時間については加湿時の重量増加分が乾燥しきれるように時間を調整した。

（実施例２の作成）
孔２１の数が２つであることを除いて実施例１と同様に、図５～図７に示した変形例１と同様の形状の固形乳試料を作成して実施例２とした。硬化処理後の固形乳試料の硬度が５５Ｎとなるようにした。

（実施例３の作成）
孔３１の数が４つであることを除いて実施例１と同様に、図８～図１０に示した変形例２と同様の形状の固形乳試料を作成して実施例３とした。硬化処理後の固形乳試料の硬度が５５Ｎとなるようにした。

（実施例４の作成）
孔４１の数が６つであることを除いて実施例１と同様に、図１１～図１３に示した変形例３と同様の形状の固形乳試料を作成して実施例４とした。硬化処理後の固形乳試料の硬度が５５Ｎとなるようにした。

（比較例１の作成）
孔が設けられていないことを除いて実施例１と同様に固形乳試料を作成して比較例１とした。図１４は、比較例１に係る固形乳１００Ｓの斜視図である。図１５は、図１４のＸ１－Ｘ２におけるＹＺ平面に平行な断面図である。図１６は、図１４のＹ１－Ｙ２におけるＸＺ平面に平行な断面図である。固形乳１００Ｓは、互いに背中合わせの第１面１００Ａ及び第２面１００Ｂと、側面１００Ｃとの有する直方体状の本体１００を有する。比較例１では、実施例１と同等の体積とするために、Ｚ軸方向の辺ｃを１１．７５ｍｍとした。他の辺の長さは実施例１と同様である。硬化処理後の固形乳試料の硬度が５５Ｎとなるようにした。

（落下試験機を用いた輸送適性の評価）
形状による輸送適性の評価を行うために、上記のように作成した実施例１～４及び比較例１の固形乳試料について１５０ｍｍの高さから複数回落下させる試験を実施した。落下試験における落下面は神栄テストマシナリー社の包装貨物落下試験機ＤＴＳ－５０の落下面を使用した。この落下面の材質は、ＪＩＳ規格Ｚ０２０２包装貨物落下試験方法に準拠している。当該の機器では１５０ｍｍの高さからの落下試験が実施できないため、落下面だけを利用した。ここで、上記機器の落下面は水平な面とした。落下面に対して垂直に、落下面から１５０ｍｍの高さに固形乳試料の第２面を底面として位置させ、固形乳試料の側面の２点もしくは３点で挟んで固定した。固定した点を同時に固形乳試料から離し、自由落下させた。実施例１～４及び比較例１の各固形乳試料の自由落下時の落下姿勢は、第２面が落下面と平行となるようにして実施した。

ＪＩＳにおける落下面の定義は、次のとおりである。（ａ）落下面を構成する部材の質量は、供試品の質量の５０倍以上であることが望ましい。（ｂ）表面上のいずれの２点においても水平差が２ｍｍ以下であること。（ｃ）表面上のいかなる点においても、９８Ｎ｛１０ｋｇｆ｝／１００ｍｍ^２の静荷重で０．１ｍｍ以上の変形を生じないこと。（ｄ）供試品が完全に落下できるような十分な大きさをもつこと。（ｅ）落下面は、コンクリート、石、鋼板等の堅固な材料で構築すること。

破壊の判断は、落下時の破損により、固形乳試料の初期重量に対して試料の重量が９％以上減少し、かつ破損した面が４面に広がった状態となったときを「破壊」と定義した。落下試験の評価方法としては、１５０ｍｍの高さから落下面に対して落下させ、１０回未満の試行回数で破壊したものを０点、１０回以上の試行回数で破壊したものを１点として、表１の強度評価の欄に示した。結果は表１にまとめて示しており、強度評価を実施例１～４及び比較例１の孔数に対して示している。

上表のとおり、孔の設けられていない比較例１に対して、孔が設けられた実施例１～４は、硬度が同じでありながら、落下試験時の破壊耐性が向上し、輸送適性が高められていることを確認した。これは、孔の部分にも加湿乾燥法による表面硬化の影響があり、孔の内壁面が円筒状の柱を構成し、固形乳の強度を向上させたためと考えられる。

（溶解性試験）
形状による溶解性の評価を行うために、上記のように作成した実施例１～４及び比較例１の固形乳試料について溶解性試験を行った。まず、攪拌バスケットに固形乳試料を１つ入れた。攪拌バスケットは、内径３０ｍｍ、高さ３６ｍｍである有底筒状のふた付き容器であり、側部、底部、ふた部を有する。側部、底部、ふた部は、１８メッシュ（目開き１．０１ｍｍ）のステンレス製の網で形成されている。攪拌バスケットの側部の内面に４つの羽根が均等に設けられている。４つの羽は、それぞれ、厚さ１．５ｍｍ、幅４ｍｍ、長さが３４ｍｍの板であり、長手方向を攪拌バスケットの中心軸に平行となるように配置し、側部の内面から中心に向かって突出するように設けられている。３００ｍｌビーカー内に収容した２００ｍｌの温水（５０±１℃）に攪拌バスケットを浸漬し固形乳試料を完全に水没させた状態で、当該攪拌バスケットを回転速度０．５ｍ／ｓ（周速度）で回転させた。攪拌バスケットは、ビーカー底部内面から５ｍｍの高さに保持した。固形乳試料が溶け始めてから溶け切るまでの溶出過程を導電率によって一定時間毎に測定した。試験結果から、実施例１～４の溶解性は比較例１より高いことが確認された。実施例１～４の中では、実施例４（孔の数が６つ）が最も高い溶解性を示した。実施例１～４が比較例１より高い溶解性を有し、さらに実施例４が最も高い溶解性を示したのは、固形乳の表面積が大きいほど溶解性が高められたものと考えられる。

＜第２実施例＞
（実施例５～８及び比較例２の作成）
実施例１に対して、硬化処理後の固形乳試料の硬度を２０～９０Ｎとしたことのみが異なる固形乳試料を作成し、実施例５とした。実施例２に対して硬度を２０～９０Ｎとしたことのみが異なる実施例６を作成した。実施例３に対して硬度を２０～９０Ｎとしたことのみが異なる実施例７を作成した。実施例４に対して硬度を２０～９０Ｎとしたことのみが異なる実施例８を作成した。また、比較例１に対して硬度を２０～９０Ｎとしたことのみが異なる比較例２を作成した。各固形乳試料の硬度の調整は、硬化処理後に所望の硬度となるように加湿処理時間を調整して行った。

形状による輸送適性の評価を行うために、上記のように作成した実施例５～８及び比較例２の固形乳試料について、５０ｍｍ～３００ｍｍの各高さから複数回落下させる試験を実施した。落下面は第１実施例と同じ構成である。

上記の落下試験を各固形乳試料に対して繰り返し行い、各固形乳試料の破壊に至る落下回数（試料が「破壊」に至るまでにかかった落下試験の回数）を調べた。５０ｍｍ～３００ｍｍの各高さから固形乳試料を落下させて落下面に衝突するときにかかる落下エネルギーの密度（試料の重量×重力加速度×高さ／破断面積）［Ｊ／ｍ^２］を硬度［Ｎ］で除した単位硬度当たりの落下エネルギー密度［Ｊ／ｍ^２／Ｎ］を算出し、図１７の縦軸に示す。また、上記で得られた破壊に至る落下回数を図１７の横軸に示す（ここで破断面積は、各試料のＹＺ平面の断面積（ｂ×ｃ）とする）。図１７は、単位硬度あたりの落下エネルギー密度に対する破壊に至る落下回数を示すグラフである。図１７中、ａは実施例５の結果を示し、ｂは実施例６を、ｃは実施例７を、ｄは実施例８を、ｅは比較例２をそれぞれ示す。

図１７において、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅのいずれも、単位硬度当たりの落下エネルギー密度が小さくなるほど破壊に至る落下回数が大きくなる右下がりのグラフとなった。これは、単位硬度当たりの落下エネルギー密度が小さいほど破壊されにくくなり、破壊に至るまでの落下回数が増加したものである。また、落下の高さが低い等の単位硬度当たりの落下エネルギー密度が小さい場合でも、落下回数を増やすことで破壊が生じることが確認された。また、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅの中で、ｅで示す比較例２の結果は最も下側又は左側に位置しており、同じ単位硬度あたりの落下エネルギー密度で落下した場合に少ない落下回数で破壊されることを示している。また、実施例５～８の固形乳試料は、同じ単位硬度あたりの落下エネルギー密度で落下した場合に破壊に至るのに比較例２の固形乳試料より多い落下回数がかかることを示している。孔が設けられた実施例５～８の固形乳試料は、孔が設けられていない比較例２の固形乳試料よりも破壊に至る落下回数が多く、破壊耐性が高まり、輸送適性が向上していることが確認された。また、ａ、ｂ、ｃ、ｄの中では、ｄが最も上側又は右側に位置しており、孔の数が１つ、２つ又は４つよりも６つのほうが破壊に至る落下回数が多く、破壊耐性が高まり、輸送適性が向上していることが確認された。

尚、本開示は以下のような構成であってもよい。以下の構成を有するならば、製品を落下させた場合に製品が損傷するのを防止して輸送適性を向上することができる。

（１）粉体を圧縮成型した固形状の固形食品であって、第１面と、前記第１面と背中合わせの第２面とを有する本体を備え、前記本体に、前記第１面から前記第２面に達して前記本体を貫通する少なくとも１つの孔が設けられており、前記第１面と、前記第２面と、前記孔の内壁面とは、前記本体の内部より硬い外表面である固形食品。

（２）前記孔の内壁面は前記第１面と前記第２面との間に設けられた筒状の柱を構成する、前記（１）に記載の固形食品。

（３）前記本体の側面は、前記本体の内部より硬い前記外表面である前記（１）又は（２）に記載の固形食品。

（４）前記孔の数が１～６個のいずれかである前記（１）～（３）のいずれかに記載の固形食品。

（５）粉乳を圧縮成型した固形状の固形乳であって、第１面と、前記第１面と背中合わせの第２面とを有する本体を備え、前記本体に、前記第１面から前記第２面に達して前記本体を貫通する少なくとも１つの孔が設けられており、前記第１面と、前記第２面と、前記孔の内壁面とは、前記本体の内部より硬い外表面である固形乳。

（６）前記孔の内壁面は前記第１面と前記第２面との間に設けられた筒状の柱を構成する前記（５）に記載の固形乳。

（７）前記本体の側面は、前記本体の内部より硬い前記外表面である前記（５）又は（６）に記載の固形乳。

（８）前記孔の数が１～６個のいずれかである前記（５）～（７）のいずれかに記載の固形乳。

（９）前記孔の数が６個である前記（５）～（７）のいずれかに記載の固形乳。

（１０）第１面と、前記第１面と背中合わせの第２面とを有する本体を備え、前記本体に、前記第１面から前記第２面に達して前記本体を貫通する少なくとも１つの孔が設けられた構成となるように、粉体を圧縮成型し、得られた粉体圧縮成型物に硬化処理を行うことによって形成された、前記第１面と、前記第２面と、前記孔の内壁面とは、前記本体の内部より硬い外表面である、固形状の固形食品。

（１１）第１面と、前記第１面と背中合わせの第２面とを有する本体を備え、前記本体に、前記第１面から前記第２面に達して前記本体を貫通する少なくとも１つの孔が設けられた構成となるように、粉乳を圧縮成型し、得られた粉乳圧縮成型物に硬化処理を行うことによって形成された、前記第１面と、前記第２面と、前記孔の内壁面とは、前記本体の内部より硬い外表面である、固形状の固形乳。

１０、２０、３０、４０ 本体
１０Ａ、２０Ａ、３０Ａ、４０Ａ 第１面
１０Ｂ、２０Ｂ、３０Ｂ、４０Ｂ 第２面
１０Ｃ、２０Ｃ、３０Ｃ、４０Ｃ 側面
１０Ｓ、２０Ｓ、３０Ｓ、４０Ｓ 固形乳
１１、２１、３１、４１ 孔
１１Ａ、２１Ａ、３１Ａ、４１Ａ 内壁面

Claims (5)

1. 粉乳を圧縮成型した固形状の固形乳であって、
   第１面と、前記第１面と背中合わせの第２面とを有する本体を備え、
   前記本体に、前記第１面から前記第２面に達して前記本体を貫通する少なくとも１つの孔が設けられており、
   前記少なくとも１つの孔における径あるいは開口幅の長さの、前記第１面及び前記第２面の各長辺方向と各短辺方向における各合計の長さは、前記第１面及び前記第２面の長辺方向について長辺の半分の長さ以下、短辺方向については短辺の半分の長さ以下であり、
   前記第１面と、前記第２面と、前記孔の内壁面とは、前記本体の内部より硬い外表面であり、
   前記本体の内部は、前記孔が設けられていない部分での前記第１面からの距離と前記第２面からの距離が等しい位置であり、かつ、前記孔の内壁面からの距離と前記本体の側面からの距離が等しい位置である
   固形乳。
2. 前記孔の内壁面は前記第１面と前記第２面との間に設けられた筒状の柱を構成する
   請求項１に記載の固形乳。
3. 前記本体の側面は、前記本体の内部より硬い前記外表面である
   請求項１又は２に記載の固形乳。
4. 前記孔の数が１～６個のいずれかである
   請求項１～３のいずれか１項に記載の固形乳。
5. 前記孔の数が６個である
   請求項１～３のいずれか１項に記載の固形乳。

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