JP7062858B2

JP7062858B2 - 凝乳食品の製造方法

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Publication number: JP7062858B2
Application number: JP2017172976A
Authority: JP
Inventors: 淳宮内; 悠気川村; 基史高橋
Original assignee: Meiji Co Ltd
Current assignee: Meiji Co Ltd
Priority date: 2016-09-12
Filing date: 2017-09-08
Publication date: 2022-05-09
Anticipated expiration: 2037-09-08
Also published as: JP2018042555A

Description

本発明は凝乳食品の製造方法に関し、特に高濃度の凝乳食品の製造方法に関する。

従来、食品を濃縮する場合には、遠心分離法やろ過膜法を用いてきた。ろ過膜法では、平膜の他、複数枚の膜を重ね合わせた膜、膜をロール状に巻き込んだスパイラル膜などが知られている。例えば、チーズの製造方法では、乳原料を精密ろ過や透析ろ過して、カゼイン濃縮物を得てから、チーズを生産するための方法が知られている（特許第５９２１５７９号）。しかし、この方法では、十分に高濃度の凝乳食品を得ることはできなかった。

また、トマトジュースの濃縮方法として、ろ過膜の一つであるプレート＆フレーム膜（Ｐ＆Ｆ膜）を用いることが知られている（特開２０００－２１０５３７）。しかし、Ｐ＆Ｆ膜は供給する組成物の粘度の上昇に伴って圧力が上昇するため、膜と装置の耐圧限界までしか、組成物を濃縮することができず、この方法では十分に高濃度の乳製品を作ることができなかった。

特許第５９２１５７９号特開２０００－２１０５３７

Ｐ＆Ｆ膜を用いる場合、これに供することのできる食品原料の粘度に制限があり、原料の供給圧力を高くしても、得られる食品の濃縮率には限界があった。

本発明は上述の課題に鑑み、高濃度の凝乳食品を製造することのできる凝乳食品の製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の第１の態様に係る凝乳食品の製造方法は、例えば図１、図４に示すように、ろ過膜１１ａ、１２ａとろ過膜１１ａ、１２ａを収納するハウジング１３を有し、ろ過膜１１ａ、１２ａはハウジング１３に対して動的に設けられた、動的ろ過装置１０を提供する工程Ｓ８１と；凝乳組成物１６を動的ろ過装置１０に供給する工程Ｓ８４と；ろ過膜１１ａ、１２ａをハウジング１３に対して動かす工程Ｓ８２と；凝乳組成物１６を加圧する工程Ｓ８３と；凝乳組成物１６中のホエイ（乳清）１８を、ろ過膜１１ａ、１２ａが動いている状態で透過させて抜き出し、凝乳組成物１６中の固形分の濃度を高める工程Ｓ８６とを備える。ここで、凝乳組成物とは、原料乳（本明細書では単に「乳」ともいう）を凝乳させたものである。凝乳とは、酸や酵素などの凝固作用剤および／または乳酸菌や酵母などの微生物の作用により乳を凝固することをいう。ここで凝乳食品とは、凝乳組成物からホエイ（乳清）を除去したものである（一例として、チーズや発酵乳が挙げられる）。ホエイとは、凝乳組成物から分離される液体であって、固形分が低くタンパク質、乳糖、ビタミン、ミネラルなどが含まれる。
本発明において、原料乳とは、牛乳、水牛乳、ヤギ乳、羊乳、馬乳等の家畜乳および／またはこれらの部分脱脂乳、脱脂乳、還元全乳、還元脱脂乳、還元部分脱脂乳、ホエイ、カゼイン、脱脂粉乳、ホエイタンパク濃縮物（ＷＰＣ）、ホエイタンパク分離物（ＷＰＩ）、バター、バターミルク、クリーム等の乳原料を１種または２種以上組み合わせて調製した液状乳をいう。

このように構成すると、凝乳した原料乳（つまり、凝乳組成物）中のホエイを、ろ過膜が動いている状態で透過させて抜き出し、原料乳中の固形分の濃度を高める工程を備える。ホエイを、ろ過膜が動いている状態で透過させて抜き出すので、ろ過膜に乳成分が堆積することを抑制できる。

また、本発明の第２の態様に係る凝乳食品の製造方法は、例えば図１及び図２に示すように、第１の態様の凝乳食品の製造方法において、ろ過膜１１ａ、１２ａは、中空の円板状に形成されており、動的に設けられたろ過膜１１ａ、１２ａはハウジング１３に対して回転支持されている。

このように構成すると、ホエイは円板状に形成されたろ過膜を透過し、中空内に抜ける。

また、本発明の第３の態様に係る凝乳食品の製造方法は、例えば図１及び図２に示すように、第２の態様の凝乳食品の製造方法において、円板状に形成されたろ過膜１１、１２は回転軸１１ｓ、１２ｓに複数設けられた回転体２１、２２を構成している。回転体は１個でもよい。

また、本発明の第４の態様に係る凝乳食品の製造方法は、例えば図１及び図２に示すように、第３の態様に係る凝乳食品の製造方法において、隣接させて配置した回転体２１、２２を２個備え、各回転軸１１ｓ、１２ｓは互いに平行に配置され、両回転軸１１ｓ、１２ｓの間に位置するろ過膜円板１１、１２は互いに重なるように配置されている。回転体は３個以上でもよい。

なおろ過膜は円板状に形成されたものとしたが、円板に限らず非円板の例えば楕円状、多角形であってもよい。円板状とすれば、回転体の製造が容易である他、回転動力を抑えることができる。一方、非円板の場合は、凝乳組成物をある程度の攪拌効果をもってろ過することができる。

本発明によれば、高濃度の凝乳食品を製造することのできる凝乳食品の製造方法を提供することができる。

動的ろ過装置の一例と、凝乳組成物の流れを説明するブロック図である。図１の動的ろ過装置の主要部を示す斜視図である。濃縮工程を含む、凝乳食品としての無脂肪ヨーグルトの製造方法を示すフロー図である。図３に示す工程のうち、濃縮工程をさらに説明するフロー図である。実施例１の凝乳組成物にかけられた濃縮圧力と全固形分の濃度と経過時間との関係を示す線図である。比較例１の凝乳組成物にかけられた濃縮圧力と全固形分の濃度と経過時間との関係を示す線図である。実施例２と比較例２における濃縮倍率と透過流束との関係を示す線図である。比較例１による、凝乳組成物の流れを説明するブロック図である。比較例２による、凝乳組成物の流れを説明するブロック図である。濃縮倍率、全固形分（ＴＳ）、タンパク質（Ｐｒｏ）の粘度の測定結果を示す表の図である。発酵乳体積当たりの濃縮倍率と粘度、全固形分（ＴＳ）、タンパク質（Ｐｒｏ）の関係を表す線図である。濃縮倍率、粘度に対する菌体外多糖（ＥＰＳ）の測定結果を示す表の図である。図１１Ａの値をプロットした線図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において互いに同一又は相当する部材には同一あるいは類似の符号を付し、重複した説明は省略する。

まず、図１を参照して、本発明で使用する動的ろ過装置の一例を説明する。動的ろ過装置１０は、セラミックスで形成されたろ過膜１１ａ、１２ａを備え、このろ過膜は中空の円板状に形成されている。円板状に形成されたろ過膜は、ハウジング１３に収納されている。円板状に形成されたろ過膜（以下ろ過膜で円板状に形成された回転体を「ろ過膜円板」という）１１、１２は、回転軸１１ｓ、１２ｓに取り付けられて構成され、ろ過膜円板１１、１２と回転軸１１ｓ、１２ｓを含んで構成されるローター２１、２２はハウジング１３に回転支持されている。すなわち、ローター２１、２２はハウジング１３に対して動的に設けられている。ハウジング１３に対して動的に設けられた構造とは、ハウジングに対して固定的に設けられておらず、相対的に動くことができる構造をいい、例えば、ハウジングに対して、回転、往復動等の運動が可能なように設けられていることである。ハウジング１３には、ハウジング内を流れる流体を加熱又は冷却するジャケット１５が設けられている。以下で説明する実施例では、凝乳組成物を濃縮処理に適した温度に維持するために温水を流す。

凝乳組成物は、ハウジング内を流れる。ハウジングに対して動的に設けられているので、ハウジング内を流れる凝乳組成物の濃縮された固形分がろ過膜に堆積し貼り付くことを抑制することができる。ホエイは円板状にろ過膜円板１１、１２を形成するろ過膜１１ａ、１２ａを透過し、円板の中空内に抜ける。

回転軸１１ｓ、１２ｓには、中心軸線に沿って中空が形成されており、この中空は、ろ過膜円板の中空と連通している。また、この回転軸１１ｓ、１２ｓの中空は、軸端から外部に抜けて導管によりホエイ貯留タンク（不図示）に導かれている。したがって、ろ過膜１１ａ、１２ａを透過したホエイ１８は回転軸１１ｓ、１２ｓの中空を抜けてホエイ貯留タンクに貯留される。

ろ過膜円板１１、１２は回転軸１１ｓ、１２ｓに対してそれぞれ１枚でもよいが、生産性を高めるために、複数、この例では１個の回転体２１、２２にそれぞれ３枚ずつ設けられている。回転体は、１個でもよいが、ここでは隣接させて配置した２個の回転体２１、２２が設けられている場合を示す。ろ過膜円板１１、１２は、回転軸１１ｓ、１２ｓに互いに１枚の円板の厚さよりも大きい間隙をもって、回転軸方向に配置されている。各回転軸１１ｓ、１２ｓは互いに平行に配置され、両回転軸１１ｓ、１２ｓの間に位置するろ過膜円板１１、１２は互いに重なるように配置される。互いに重なるとは、一方のろ過膜円板１１が、他方のローターのろ過膜円板１２の間隙に、挟み込まれるように配置されていることを意味する。当該間隙はろ過膜円板の厚さよりも大きいので、互いに相手のろ過膜円板に接触することなく重なるように配置することができる。一方のローターのろ過膜円板の外周は、他方のローターの回転軸にできるだけ近く、しかし接触することなく配置されている。

動的ろ過装置１０とは別に、凝乳組成物１６をろ過する前に貯留しておくフィードタンク１４が設けられている。フィードタンク１４と、動的ろ過装置１０とは導管で接続されている。フィードタンク１４には、凝乳組成物１６を搬送する搬送エアを導く導管１９が接続されている。搬送エアは、凝乳組成物１６をフィードタンク１４に搬送すると共に、凝乳組成物１６を加圧する。加圧された凝乳組成物１６は、動的ろ過装置１０のハウジング１３内に供給され、加圧状態でろ過膜１１ａ、１２ａでろ過される。加圧は、フィードタンク１４とハウジング１３との間の導管に設けられたポンプ（不図示）で行ってもよい。

図２の斜視図を参照して、動的ろ過装置１０の構成をさらに説明する。回転軸１１ｓ、１２ｓは図１のように水平方向に配置してもよいが、図２のように鉛直方向に配置してもよい。２個のローター２１、２２は、近接して、しかしろ過膜円板１１、１２の外周が他方のローターの軸１２ｓ、１１ｓに接触しないように配置される。典型的な動的ろ過装置１０の実機の寸法仕様は、以下の通りである：
ろ過膜円板の直径Ｄ＝３１２ｍｍ
回転速度ｎ＝３００～４００ｒｐｍ
実施例では、Ｄが実機の１／２、回転速度が２倍のテスト機でテストを行い、満足の行く結果が得られた。

ろ過膜の孔径は、５ｎｍ～２．０μｍである。孔径は、濃縮対象の凝乳組成物によって定める。

図１に戻って、動的ろ過装置１０の作用を説明する。フィードタンク１４に貯留された凝乳組成物１６は加圧されてハウジング１３に供給される。加圧状態にある凝乳組成物１６は、ハウジング内を流れる間に、ホエイがろ過膜１１ａ、１２ａを透過する。透過したホエイはろ過膜円板１１、１２の中空部に流入し、さらに回転軸１１ｓ、１２ｓの中空部を通って外部に導き出される。

凝乳組成物１６からホエイを抜き出すと、凝乳組成物の固形分の濃度が高くなり、凝乳食品１７として外部に導き出され、凝乳食品としてのチーズに製品化される。ろ過膜円板１１、１２の近傍では、凝乳組成物１６がろ過膜円板１１、１２の回転方向に対して相対的に反対方向に流れるクロスフローが生じる。また、ろ過膜円板１１、１２の重なり合っている部分では渦が生じるので、高いクロスフローと渦が相まって、ろ過膜１１ａ、１２ａに凝乳組成物が付着するのを抑制できる。付着したとしても圧力差により、あるいはろ過膜円板１１、１２と凝乳組成物１６との間の相対速度により、逆洗浄作用が生じて、付着した堆積物が除去される。多少の堆積があったとしても、洗浄頻度を少なくすることができる。なお、本図では、濃縮された凝乳組成物１７は、ハウジング部１３から全て抜き出されるものとしているが、一部を抜き出すように構成してもよい。残りは再びフィードタンク１４に戻され、ろ過装置１０を含むシステムを循環してもよい。循環するときは、濃縮工程を繰り返すことにより濃縮度を高めることができる。

図３を参照して、典型的な発酵食品の製造方法の概要を、凝乳組成物の固形分の濃度を高める工程を含めて説明する。先ずラインを殺菌（工程Ｓ１）した後、凝乳食品の種類に応じた所定の割合で、発酵のための菌以外の原料を混合する（工程Ｓ２）。次に原料の殺菌を行う（工程Ｓ３）。殺菌後、混合した原料を発酵温度まで冷却する（Ｓ４）。発酵温度になったら菌を接種（工程Ｓ５）し、所定の時間（例えば１０分）緩やかに撹拌して発酵させる（工程Ｓ６）。発酵はｐＨが所定の値となった時点で終了し、濃縮温度まで加温もしくは冷却を行い（工程Ｓ７）、目的の温度で濃縮を実施する（工程Ｓ８）。濃縮には耐熱性に優れている例えばセラミック膜を用いる。次に均質化（工程Ｓ９）とピロー型袋、プラスチックカップ、スタンディングパウチ、ＢＩＢ、アルミ包材等への充填（Ｓ１０）を行う。さらに、充填工程の後に冷却工程（不図示）を備えてもよい。

図４を参照しながら、本発明の実施の形態として、濃縮工程Ｓ８の例をさらに詳しく説明する。この濃縮工程Ｓ８が、乳成分を濃縮して凝乳食品を製造する方法の主要部である。ろ過装置の構成部分については、図１、図２を適宜参照する。

まず動的ろ過装置を用意する（工程Ｓ８１）。動的ろ過装置のろ過膜円板１１、１２を回転し、これによってろ過膜１１ａ、１２ａをハウジング１３に対して動かす（工程Ｓ８２）。ろ過膜円板を回転させる前に凝乳組成物をハウジングに満たしてもよい。凝乳組成物１６は加圧されて（工程Ｓ８３）、ハウジング１３に供給される（Ｓ８４）。加圧されているので、凝乳組成物中のホエイがろ過膜１１ａ、１２ａを透過する（工程Ｓ８５）。ろ過膜１１ａ、１２ａがハウジング１３に対して動いているので、ろ過膜１１ａ、１２ａの膜面への堆積や目詰まりを抑制できる。ホエイがろ過膜１１ａ、１２ａを透過して、凝乳組成物１６から抜き出されるので（工程Ｓ８５）、凝乳食品の濃度が高められる（工程Ｓ８６）。

クリームチーズの材料は、典型的には、生乳、生クリーム、食塩、ローカストビーンガム、乳酸菌スターターである。
実施例を説明する前に、まず本発明の実施の形態としてクリームチーズの製造方法を説明する。
生乳と生クリームを、乳脂肪分１１～１３重量％、無脂乳固形分６～９重量％となるように混合し、チーズミルクを調製し、加熱殺菌する。加熱殺菌の条件は、７３～９５℃、１５秒～６分の範囲内で最適な条件を選択する。チーズミルクを、加熱殺菌の前または後に、５０～６０℃で均質化処理する。均質化圧力は７．５～１８ＭＰａの範囲内で最適な条件を選択する。
チーズミルクを加熱殺菌および均質化後、２５～３８℃に冷却し、乳酸菌スターターを添加し、２５～３８℃の範囲内の、選択した乳酸菌スターターの生育に適した任意の温度で静置し発酵させる。チーズミルクが発酵しｐＨ４．６～５．２の範囲に到達すると、凝固した凝乳組成物（チーズカード）が得られる。チーズカードを送液可能な流動性のある物性になるまで破砕・撹拌する。破砕後のチーズカードを、５０～８０℃の範囲内に加熱する。加熱温度としては、その後のホエイ分離工程の設備に適した温度を選択する。それぞれのホエイ分離設備に加熱後のチーズカードを供し、チーズカードが任意の全固形分濃度に到達するようホエイを分離する。凝乳食品（ホエイ分離後のチーズカード）を、必要であれば８０℃以上に再加熱する。再加熱後、ホエイ分離後のチーズカードに、食塩０．２～０．６重量％およびローカストビーンガム０．２～０．５重量％を添加・混合する。混合は、チーズカード全体が均一に撹拌される容器および撹拌羽根を使用し、８０℃以上を保った状態で１５分以上撹拌する。撹拌後に、ホエイ分離後のチーズカードを、７０～８０℃の状態で８～３０ＭＰａの均質化に供する。均質化後、ホエイ分離後のチーズカードを、６５～８０℃の状態で任意の容器に充填し、クリームチーズ製品とする。充填後のクリームチーズ製品を、２４時間以内に１０℃以下となる方法で冷却し、１～１０℃の範囲内で保存する。

具体的な粘度は以下のとおりである。なお、ろ過装置、運転条件等は、後で説明する実施例２と同様である。
発酵乳の４０℃における粘度は、好ましくは０．５Ｐａ・ｓ以上、より好ましくは２Ｐａ・ｓ以上、さらに好ましくは５Ｐａ・ｓ以上、最も好ましくは１０Ｐａ・ｓ以上である。
通常の発酵乳を発酵後に撹拌し組織を微細化すると、その粘度は０．２～０．４Ｐａ・ｓ（回転式Ｂ型粘度計、温度４０℃）となる。
本発明の実施の形態によれば、発酵後あるいはカード形成の始まった発酵中の発酵乳を微細化して動的ろ過方式による膜分離法を適用し、ホエイ等を分離することで粘度１０～１０００Ｐａ・ｓ以上を達成できることが分かった。従来の膜濃縮技術では系内の圧力上昇により発酵乳の粘度は１０Ｐａ・ｓ程度が限度であった。本願の実施の形態によれば、１０００Ｐａ・ｓ以上まで濃縮可能である。このように従来技術では達成できなかった濃縮度を得ることが可能である。
図１０Ａの表と図１０Ｂの線図に、濃縮倍率と粘度の測定結果を示す。

更に、発酵乳の濃縮倍率を高めるに応じて、ホエイ側に透過することなく発酵乳側に菌体外多糖（ＥＰＳ：Exopolysaccharide）が濃縮できる。本発明の実施の形態によれば、発酵乳中の菌体外多糖の濃度を、初期濃度の好ましくは１．２倍以上、より好ましくは２倍以上、さらに好ましくは５倍以上、最も好ましくは８倍以上とすることができる。
図１１Ａの表に、粘度に対するＥＰＳの測定結果を示す。
図１１Ｂは、図１１Ａの値を分かり易くプロットした線図である。

本発明の実施の形態の発酵乳に使用する乳酸菌は、その菌種・菌株に制限はないが、ＥＰＳを多く産生できる乳酸菌を使用することができる。ＥＰＳを多く産生できる乳酸菌は、例えば、Lactobacillusdelbrueckii ssp. bulgaricus OLL1073R-1である。

本明細書における「Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricusOLL1073R-1」は、独立行政法人産業技術総合研究所特許生物寄託センター（IPOD, AIST）（日本国〒３０５－８５６６茨城県つくば市東１丁目１番地１中央第６）に受領番号：FERM P-17227（識別のための表示： Lactobacillusdelbrueckii ssp. bulgaricus OLL1073R-1、寄託日（受領日）：平成１１年２月１９日）で平成１１年２月２２日に国内受託されており、平成１８（２００６）年１１月２９日にブダペスト条約に基づく国際寄託に移管され、受託番号FERM BP-10741が付与されている。

なお、Budapest Notification No. 282 (http://www.wipo.int/treaties/en/notifications/budapest/treaty_budapest_282.html)に記載される通り、独立行政法人製品評価技術基盤機構（IPOD,NITE）が独立行政法人産業技術総合研究所特許生物寄託センター（IPOD, AIST）より特許微生物寄託業務を承継したため、現在は、独立行政法人製品評価技術基盤機構（IPOD, NITE）（千葉県木更津市かずさ鎌足２－５－８１２０号室）に寄託されている（受託番号FERM BP-10741）。

Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricusOLL1073R-1で発酵させた発酵乳は、ＥＰＳが多く産生され、予想外にＥＰＳを高濃度に濃縮することができる。

本発明の実施の形態の製造方法においてＥＰＳを測定した。
乳酸菌スターターを原料乳に添加して発酵乳を製造した。乳酸菌スターターは、Lactobacillusdelbrueckii ssp. bulgaricus OLL1073R-1（受託番号FERMBP-10741）とStreptococcus thermophilus OLS3059（受託番号FERM BP-10740）を含むものとした。原料乳の組成は、脱脂粉乳９重量％、乳酸菌スターター２重量％、原料水８９重量％とした。発酵乳の酸度が０．７％となったところで発酵を終了した。
発酵乳における菌体外多糖の産生量（ＥＰＳ量）を測定した。ここで、ＥＰＳ量での分析は、以下の手順で実施した。
（１）１０ｇの発酵乳（ヨーグルト）に対してＴＣＡによる除タンパクを行う。
（２）エタノール沈澱によりＥＰＳを精製する。
（３）０．４５μｍフィルターにより夾雑物を除去する。
（４）ゲル濾過カラムを用いたＨＰＬＣ（High performance liquidchromatography）によりＥＰＳ量を分析する。
なお，ＨＰＬＣ分析装置としては，Ultimate3000 (Thermo Scientific)を用いた。

ＥＰＳの抽出手順は以下の通りである。
（１）サンプル１０ｇ秤量
（２）トリクロロ酢酸１ｍｌ添加し、撹拌後、遠心分離で上清を回収
（３）上清に２倍量の冷エタノールを加え、４℃２時間以上静置後、遠心し、上清を除去
（４）沈殿物を１０ｍｌミリＱ水で溶解
（５）濃縮倍率に合わせて蒸留水で希釈し、抽出

ＨＰＬＣ分析条件は以下の通りである。
ＨＰＬＣシステム；ＵｌｔｉＭａｔｅ３０００（Ｔｈｅｒｍｏ）
カラム；ＡｃｃｌａｉｍＳＥＣ－１０００（Ｔｈｅｒｍｏ）
カラム温度；４０℃
移動相；５０ｍＭ酢酸アンモニウム
流速；０．３ｍｌ／ｍｉｎ
検出装置；ＣｏｒｏｎａＶｅｏ
ＥＰＳ濃度測定は、ＯＬＬ１０７３Ｒ－１株が産生したＥＰＳ精製物をスタンダードに用い、検出時間６．６分付近のピークの面積値より算出した。
図１１Ａの表と図１１Ｂの線図に測定結果を示す。

以上のように、本発明の一態様において、生産効率の観点から、培養物が、Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus OLL1073R-1およびStreptococcus thermophilusを用いて得られた培養物、例えばLactobacillusdelbrueckii ssp. bulgaricus OLL1073R-1およびStreptococcusthermophilusを培養して得られる組成物であることが好ましい。本発明の一態様において、Streptococcus thermophilusには、あらゆる菌株を用いることができるが、好ましくは、Streptococcus thermophilus OLS3059を用いることができる。

本明細書における、「Streptococcus thermophilus OLS3059」は、独立行政法人産業技術総合研究所特許生物寄託センター（IPOD, AIST）（日本国〒３０５－８５６６茨城県つくば市東１丁目１番地１中央第６）に受領番号：FERM P-15487（識別のための表示： Streptococcusthermophilus OLS3059、寄託日（受領日）：平成８年２月２９日）で平成８年２月２９日付にて国内受託されており、平成１８（２００６）年１１月２９日にブダペスト条約に基づく国際寄託に移管され、受託番号FERM BP-10740が付与されている。

なお、Budapest Notification No. 282 (http://www.wipo.int/treaties/en/notifications/budapest/treaty_budapest_282.html)に記載される通り、独立行政法人製品評価技術基盤機構（IPOD,NITE）が独立行政法人産業技術総合研究所特許生物寄託センター（IPOD, AIST）より特許微生物寄託業務を承継したため、現在は、独立行政法人製品評価技術基盤機構（IPOD, NITE）（千葉県木更津市かずさ鎌足２－５－８１２０号室）に寄託されている（受託番号FERM BP-10740）。

本発明の一態様において、Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus OLL1073R-1を含む発酵乳の発酵温度は、３０～４５℃の範囲とすることが好ましい。特に、３２～４４℃の範囲とすることがより好ましく、３４～４３℃の範囲とすることがさらに好ましい。
本発明の一態様において、Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus OLL1073R-1を含む発酵乳の発酵時間は、１～２４時間の範囲とすることが好ましい。特に、２～１２時間の範囲とすることがより好ましく、３～８時間の範囲とすることがさらに好ましい。
なお、本発明の一態様において、前記培養温度と前記培養時間は、いかなる組み合わせでもよいが、製造効率、Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus OLL1073R-1の菌体数、培養物（発酵物、例えばＥＰＳ）の酸度、風味などの観点から、好ましくは３０～４５℃で１～２４時間、さらに好ましくは３２～４４℃で２～１２時間、より好ましくは３４～４３℃で３～８時間培養（発酵）させる。

なおクリームチーズと発酵乳（ヨーグルト）の濃縮による乳固形分とタンパク質の比率は次のとおりである。
クリームチーズでは、乳固形分量として、好ましくは４０重量％以上、より好ましくは、４７重量％以上、さらに好ましくは５０重量％以上、最も好ましくは５５重量％以上である。タンパク質量として、好ましくは６重量％以上、より好ましくは、８重量％以上、さらに好ましくは１０重量％以上、最も好ましくは１１重量％以上である。
発酵乳では、乳固形分量として、好ましくは１４重量％以上、より好ましくは、１６重量％以上、さらに好ましくは１８重量％以上最も好ましくは２２重量％以上である。タンパク質量として好ましくは８重量％以上、より好ましくは、１０重量％以上、さらに好ましくは１２重量％以上、最も好ましくは１６重量％以上である。
また、クリームチーズの６０℃における粘度は、好ましくは８Ｐａ・ｓ以上、より好ましくは１０Ｐａ・ｓ以上、さらに好ましくは１８Ｐａ・ｓ以上、最も好ましくは２０Ｐａ・ｓ以上である。

図５、図６を参照して、実施例と比較例で得られた濃度について、まず説明する。実施例では図１、図２の動的ろ過膜装置１０が使用された。比較例で使用された装置は、図８と図９で説明する。

図５の線図は以下に説明する実施例１の凝乳組成物にかけられた濃縮圧力と全固形分の濃度と経過時間との関係を示す。実施例１では、１１０分経過時に６０重量％の濃度が得られ、そのときの濃縮圧力（ろ過圧力）は０．２ＭＰａであった。ろ過膜の耐圧値の０．６ＭＰａには十分に余裕があった。このように、動的ろ過では、少なくとも６０重量％まで濃縮が可能であった。

図６の線図は以下に説明する比較例１の凝乳組成物にかけられた濃縮圧力と全固形分の濃度と経過時間との関係を示す。比較例１では、約４５分経過でろ過膜の耐圧値の０．８ＭＰａに達しており、得られた濃度は４８重量％以下であった。このように比較例１では、ろ過膜の耐圧値から、４８～５０重量％までしか濃縮できなかった。これが濃縮限界であった。なお、この比較例では、手動のバルブ操作により圧力が上限圧力を超えないようにコントロールした。図６で圧力を示す線が０．８ＭＰａで抑えられているのはこの操作による。これは、圧力が上限値を超えてＰ＆Ｆ膜の破損や循環ポンプ４２のトリップ等の発生を防ぐためである。

図７の線図は以下に説明する実施例２と比較例２（発酵乳（ヨーグルト）の濃縮試験）における濃縮倍率と透過流束との関係を示す。実線が、実施例２の動的ろ過膜を用いた場合を示し、破線は、比較例２の筒型のセラミック膜を用いた場合を示す。

ＵＦ膜に相当する細孔径６０ｎｍの動的ろ過膜を用いた濃縮の検討では、少なくとも体積当たり５．５倍まで濃縮できる事がわかった。一方、比較例の筒型のセラミック膜では、発酵乳の濃縮は体積当たり約２．５倍が限界であった。また、透過流束も筒型のセラミック膜と比較して、動的ろ過膜では高い傾向にあり、筒型のセラミック膜よりも更に濃縮効率が優れていた。比較例２で使用したろ過膜の孔径は５０ｎｍであった。

図５の結果を得たチーズの製造方法の実施例１を説明する。
使用した動的ろ過装置（図１、図２参照）の仕様；
回転シャフト２本
ろ過膜の孔径３０ｎｍ
ろ過膜セラミックフィルター
ろ過膜の面積０．１４ｍ^２
ハウジングの容積２．６リッター（Ｌ）
ローターの運転回転速度７５０ｒｐｍ

加熱殺菌した２００Ｌの発酵タンクに、生乳１６０ｋｇに対し生クリーム４０ｋｇを添加したチーズミルクを調製した。前記チーズミルクの組成は、乳固形分２１重量％、乳タンパク質２．９重量％であった。プレート式熱交換器及びホモジナイザを用いて、９５℃５分の加熱殺菌および６０℃１５ＭＰａの均質化を施した。その後、３０℃まで冷却し、乳酸菌スターターを添加し発酵させた。発酵によりｐＨを４．９まで低下させ、凝乳組成物（チーズカード）を得た。撹拌によってチーズカードを破砕し、発酵タンクの温水ジャケットを用いて８０℃まで加熱した。加熱したチーズカードを、動的ろ過膜装置に供し、可能な限りホエイを分離し、チーズカードの乳固形分を高めた。動的ろ過膜は、回転シャフト２本、膜孔３０ｎｍ、膜面積０．１４ｍ^２のセラミックフィルターを使用し、２．６Ｌのベッセル内で７５０ｒｐｍの回転で運転した。ホエイ分離後のチーズカードを、８０～８２℃に保ったまま、ケトル型チーズニーダーに供し、０．３重量％の食塩及び０．４重量％のローカストビーンガムを添加し、１５分２００ｒｐｍで撹拌混合した。混合後、７０℃以上を保ったままホモジナイザで１５ＭＰａの均質化に供し、６５℃以上を保ったまま容器に充填しクリームチーズ製品を得た。充填後のクリームチーズ製品を、４℃のフリーザー内にて冷却し、保存した。また、動的ろ過膜装置に供する前の凝乳組成物（チーズカード）と、動的ろ過膜装置に供する前の凝乳食品（ホエイを分離したチーズカード）の粘度を測定した。動的ろ過膜装置に供する前の凝乳組成物の粘度は、２Ｐａ・ｓであり、動的ろ過膜装置に供した後の凝乳食品の粘度は、１３Ｐａ・ｓであった。粘度は、回転式Ｂ型粘度計により、試料を直径７０ｍｍの円柱型ビーカーに充填して、温度６０℃で測定した。

［比較例１］
図６の結果となったチーズの製造方法の比較例１を説明する。
この比較例は、図８に示す装置を使用した。
濃縮は、Ｐ＆Ｆ膜装置３０でおこなった。
フィードタンク３４に貯留した凝乳組成物をフィードポンプ４１で送り出す。送り出された凝乳組成物は、循環ポンプ４２で加圧され冷却用の熱交換器３５を経由してＰ＆Ｆ膜装置３０に供給される。ここでホエイ３８と凝乳食品（ホエイを分離したチーズカード３７）に分離される。この比較例では、凝乳食品（ホエイを分離したチーズカード）３７の一部が製品として完成するために外部に取り出される。残りのチーズカード３７はホエイ分に混入したまま、循環ポンプ４２の入り口に戻され、濃縮工程を繰り返すことにより濃縮度を高める。
比較例１で使用したＰ＆Ｆ膜装置の仕様；
ろ過膜有機膜フィルター
有機膜フィルター材の分画分子量２６，０００
ろ過膜の面積１．４３ｍ^２
循環ポンプ流量３２５Ｌ／分
ポンプ吐出圧力１．０バール（ｂａｒ）

加熱殺菌した２００Ｌの発酵タンクに、生乳１６０ｋｇに対し生クリーム４０ｋｇを添加したチーズミルクを調製し、プレート式熱交換器及びホモジナイザを用いて、９５℃５分の加熱殺菌および６０℃１５ＭＰａの均質化を施した。その後、３０℃まで冷却し、乳酸菌スターターを添加し発酵させた。発酵によりｐＨを４．９まで低下させ、凝乳組成物（チーズカード３７）を得た。撹拌によってチーズカードを破砕し、発酵タンクの温水ジャケットを用いて６０℃まで加熱した。加熱したチーズカードを、Ｐ＆Ｆ膜装置に供し、可能な限りホエイを分離し、チーズカードの乳固形分を高めた。

凝乳食品（ホエイ分離後のチーズカード）を、ケトル型チーズニーダーに供し、０．３重量％の食塩及び０．４重量％のローカストビーンガムを添加し、８０℃まで加熱し、８０～８２℃を保ったまま１５分２００ｒｐｍで撹拌混合した。混合後、７０℃以上を保ったままホモジナイザで１５ＭＰａの均質化に供し、６５℃以上を保ったままカップ容器に充填しクリームチーズ製品を得た。充填後のクリームチーズ製品を、４℃のフリーザー内にて冷却し、保存した。

図３と図４で説明した方法によって、無脂肪ヨーグルトを試作した。
図１、図２で説明した動的ろ過装置を使用して、無脂肪タイプのヨーグルトを濃縮して製造した。使った乳原料は、脱脂粉乳；９．０重量％、バルクスターター；２．０重量％、水；８９重量％であった。
動的ろ過膜装置に供する前の後発酵ヨーグルトと、動的ろ過膜装置に供した後の凝乳食品（ホエイを分離した後発酵ヨーグルト）の粘度を測定した。動的ろ過膜装置に供する前の後発酵ヨーグルトの粘度は、０．３Ｐａ・ｓであり、動的ろ過膜装置に供した後の後発酵ヨーグルトの粘度は、体積当たりの濃縮倍率が６．５倍の時点で５３Ｐａ・ｓであった。濃縮倍率が７倍に達すると１０００Ｐａ・ｓ以上であった（粘度の検出上限が１０００Ｐａ・ｓである）。粘度は、回転式Ｂ型粘度計により、試料を直径７０ｍｍの円柱型ビーカーに充填して、温度４０℃で測定した。
更に、動的ろ過膜装置に供する前の後発酵ヨーグルトと、動的ろ過膜装置に供した後の凝乳食品（ホエイを分離した後発酵ヨーグルト）の発酵乳中の菌体外多糖（ＥＰＳ）濃度を測定した。動的ろ過膜装置に供する前には１８μｇ／ｍｌであったＥＰＳ濃度が、体積当たり７倍濃縮後に１５１μｇ／ｍｌにまで上昇した。これまでに膜濃縮技術を用いてＥＰＳが初期濃度の８倍以上に濃縮された報告はなく、従来技術と比較して極めて優れた濃縮技術であるといえる。

図３に示す工程にしたがって、ラインを殺菌した後、上記乳原料の割合でバルクスターター以外の原料を混合し、原料乳の殺菌を行った。具体的には、機器殺菌後のタンクに水４４．５ｋｇと脱脂粉乳４．５ｋｇを加えて混合・撹拌し、発酵前ミックスを得た。前記発酵前ミックスの組成は、乳固形分９．４重量％、乳タンパク質４．７重量％であった。発酵前ミックスを９０℃で達温殺菌した後、混合した原料を発酵温度である４３℃まで冷却した。４３℃になったところでバルクスターターを接種し、１０分間緩やかに撹拌を行った。撹拌開始後１０分で撹拌を停止し、ｐＨが４．６になるまで静置発酵させ、発酵後ヨーグルトを得た。発酵はｐＨが４．６となった時点で終了し、濃縮温度である４３℃に保持したまま動的ろ過装置による濃縮を実施した。濃縮には耐熱性に優れているセラミック膜を用いた。セラミック膜としては、本実施例では図１、図２で説明した円板状のろ過膜（セラミック膜）を用いた。なお、本実施例では濃縮温度は４３℃としたが、４０℃～５５℃が適温である。この温度まで加温もしくは冷却を行う。
この実施例による、濃縮倍率を、次に説明する比較例２と比較した。比較の結果は、先に図７を参照して説明した通りである。

［比較例２］
この比較例は、図９に示す筒型のセラミック膜を使用する装置を用いた。
濃縮は、セラミック製膜によるろ過装置５０でおこなう。セラミック製膜の孔径は５０ｎｍであった。
フィードタンク５４に貯留した凝乳組成物をフィードポンプ５１で送り出す。フィードポンプ５１で加圧された凝乳組成物は、ろ過装置５０に供給される。ここでホエイ５８と凝乳食品（ホエイを分離したヨーグルトカード）５７に分離される。この比較例では、ヨーグルトカード５７の一部が製品として完成するために外部に取り出される。残りのヨーグルトカード５７はホエイ分に混入したまま、フィードタンク５４に戻され、濃縮工程を繰り返すことにより濃縮度を高める。

機器殺菌後のタンク５４に水４４．５ｋｇと脱脂粉乳４．５ｋｇを加えて混合・撹拌し、発酵前ミックスを得た。発酵前ミックスを９０℃で達温殺菌した後、発酵温度である４３℃まで冷却を行い、バルクスターターを接種し、緩やかに撹拌を行った。撹拌開始後１０分で撹拌を停止し、ｐＨが４．６になるまで静置発酵させて発酵後ヨーグルトを得た。発酵後ヨーグルトは４３℃に保持したまま、フィードポンプ５１で加圧して、筒型のセラミック膜５０による濃縮を実施した。分離されたホエイ５８は外部に取り出された。ヨーグルトカードを含む濃縮液５７の一部が外部に製品化のために取り出され、残りのヨーグルトカード５７はホエイ分に混入したまま、タンク５４に戻され、濃縮工程を繰り返すことにより濃縮度を高める。

１０動的ろ過装置
１１、１２ろ過膜円板
１１ａ、１２ａろ過膜
１１ｓ、１２ｓ回転軸
１３ハウジング
１４フィードタンク
１５ジャケット
１６凝乳組成物
１７凝乳食品
１８ホエイ
１９搬送エア
２１、２２回転体（ローター）
Ｄろ過膜円板の直径
ｎろ過膜円板の回転速度

Claims

孔径が５ｎｍ～２．０μｍのろ過膜と前記ろ過膜を収納するハウジングを有し、前記ろ過膜は前記ハウジングに対して動的に設けられた、動的ろ過装置を提供する工程と；
凝乳組成物を５０～８０℃に加熱する工程と；
前記加熱した凝乳組成物を前記動的ろ過装置に供給する工程と；
前記ろ過膜を前記ハウジングに対して動かす工程と；
前記凝乳組成物を加圧する工程と；
前記凝乳組成物中のホエイを、前記ろ過膜が動いている状態で透過させて抜き出し、前記凝乳組成物中の固形分の濃度を４０重量％以上まで高める工程と；を備える、
凝乳食品の製造方法。
前記ろ過膜は、中空の板状に形成されており、前記動的に設けられたろ過膜は前記ハウジングに対して回転支持されている、請求項１に記載の凝乳食品の製造方法。
前記板状に形成されたろ過膜板は回転軸に複数設けられた回転体を構成する、請求項２に記載の凝乳食品の製造方法。
隣接させて配置した前記回転体を２個備え、前記各回転軸は互いに平行に配置され、両回転軸の間に位置する前記ろ過膜板は互いに重なるように配置された、請求項３に記載の凝乳食品の製造方法。