JPS588817B2 - 安定な殺菌乳酸菌飲料の製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、水や炭酸水等で希釈して飲用に供することの
出来る、カルボキシメチルセルロース等のいわゆる安定
剤を必要としない、安定な殺菌乳酸菌飲料の製造法を提
供するものである。

従来現実に市場に存続し得ているこの種希釈用飲料では
、乳タンパク質の沈澱を、５０Ｗ／Ｗ％（以下チはいず
れもＷ／Ｗ％）以上もの多量の糖の添加により液の比重
と粘度を高めることによって防止してきた。

しかしながら、この５０％以上もの多量の糖を含んだ殺
菌乳酸菌飲料にはカロリー摂取過多の問題があり、又原
料砂糖の価格高騰の問題もある。

このような事情から乳タンパク質の安定分散を損わずに
糖添加量を下げることが要求されている。

そこで糖添加量を下げても乳タンパク質の分散安定性が
良好な殺菌乳酸菌飲．料を造るべく、本発明者等は、従
来の殺菌乳酸菌飲料を保存する際の乳タンパク質粒子の
沈降現象について研究を重ね、主として次の二つの機構
に於いて主起していることをつきとめた。

（１）従来も知られていたストークスの法則による乳タ
ンパク質粒子の自由沈降により沈澱が生成することと、
（２）製造の最終工程である殺菌処理である加熱（通常
７０乃至９０℃）により、乳タンパク質粒子は活発なブ
ラウン運動を行ない、粒子間の衝突を繰返す間に粒子間
凝集が進行して多次構造（網状構造）構成物が生成し、
この系はチキントロピツクな挙動を示すことが明らかに
なった。

この網状構造が保持されたまま殺菌必要温度（通常７０
乃至９０℃）で容器に充填され、次に冷却されると上部
に透明層がそして下部に混濁層が生じる俗に言う２液層
分離が生じることが分った。

本発明は、上記（２）の現象に着目し、高温加熱時に形
成される乳タンパク質を主体とする網状構造を破壊し、
乳タンパク質粒子間に糖分子を充分介在させた状態で速
やかに冷却して網状構造を可及的に造らせない方法とし
て確立したものである。

換言すれば、この網状構造の形成によりチキントロピッ
クな性質を顕著に示す系の粘度を下げる機械的処理を加
えることにより目的を達成することを知り、本発明に到
達した。

本発明は従来の５倍希釈用殺菌乳酸菌飲料にととまらず
、それとは乳タンパク質含量や糖含量が多少異なる殺菌
乳酸菌飲料の製造に於いても効果的である。

即ち換言すれば、単に５倍希釈用のものだけでなく、お
よそ４倍希釈用のものの製造に於いつも効果的である。

本発明は、４０乃至５０％の糖を含む殺菌乳酸菌飲料の
製造に際し、糖添加済みの酸性乳（特許請求の範囲に於
いて又以下単に酸性糖乳と記す）に、従来の製造方法に
於いて最終工程である殺菌加熱を施した後、酸性糖乳の
粘度を下げる機械的処理を施すことを特徴とする、殺菌
乳酸菌飲料の製造法の発明である。

なお、４０乃至５０％の糖とは添加する糖のことである
。

本発明で言う粘度を下げる機械的処理には、各種存在し
得るが、剪断効果のある機械がこの目的に適しており、
例としては、パイプラインミキサー（特殊機械工業株式
会社のＳＬ型）、ホモミツクラインフロー（同会社製）
、ミニソニック（ウルトラソニック社製）、ウルトラジ
エツター（東京マシナリー株式会社製）等がある。

他にも、通常の高圧ホモジナイザーも剪断力を有してお
り粘度を下げる効果があり、本発明の機械的処理に使用
出来る。

要は粘度を下げる効果があればよいので各種機械がこの
目的の為に使用出来る訳である機械の種類や酸性糖乳の
性状によっては、この処理を１回だけでなく複数回行っ
て効果を向上させることが出来る。

粘度を下げる機械的処理を、液温が７０乃至１００℃の
範囲にある間に行い、又この機械的処理後、液温が７０
乃至９０℃の時に容器に熱充填密封するのが、乳タンパ
ク質の安定分散の上で効果的である。

粘度を下げる機械的処理後、液温か下がったものを殺菌
の為に再び加熱すると、本発明の乳タンパク質の分散安
定化の効果は弱いか又は効果が得られない。

例えば、本発明の機械的処理を行った後、液温が６０℃
程に下ったものを８０℃まで加算した場合には再度網状
構造が形成され本発明の効果が弱まり、又室温まで下っ
たものを８０℃まで加熱した場合には効果が弱いかもし
くは効果が得られない。

熱充填密封後は出来るだけ速やかに液温を下げることが
本発明の目的を達成させるものである。

本発明で言う粘度を下げると言うこの粘度の減少は、機
械的処理後の液の粘度を、Ｂ型粘度計（東京計機株式会
社製）を用いて２０℃でローターＡＩで６Ｏｒｐｍ３０
秒回転して測定（Ｃ一位で）し、無処理区（いわゆるコ
ントロール）の値と比較して確認することが出来る。

本発明で言う粘度は構造粘性とも言うべき機構に由来す
るもので、この粘度の測定方法としてはＢ型粘度計によ
る以外に毛細管型粘度計（Ｃａｎｎｏｎ−Ｆｅｎｓｋｅ
法、Ｏｓｔｗａｌｄ法等）コーンプレート型粘度計（島
津ＲＭ−１型レオメータ等）等もあるが、本発明は通常
粘度測定によく使用されるＢ型粘度計で測定した。

本発明で言う粘度を下げる程度であるが、先に述べたよ
うに、チキントロピツク的な性質を有する系の粘度は測
定方法により値が異なるので、絶対値として一概に言え
ないが、Ｂ型粘度計による場合、例えば、ｐＨ３．３５
で糖添加量４７％の乳酸発酵乳（糖添加前の発酷乳の乳
タンパク質含量約３チ）を使用して殺菌乳酸菌飲料を製
造する場合、粘度は無処理区（殺菌加熱後粘度を下げる
機械的処理なし）に対しおよそ５乃至１５チ下げれれば
よい。

酸性糖乳の条件が上記例と異なる場合も考慮すれば、一
般にはおよそ３乃至２０チ下げればよい。

殺菌加熱前に均質化処理を行わないか、弱い均質化処理
を施した酸性糖乳の場合等の時には、粘度降下率は２０
％以上になることもある。

乳タンパク含量、ｐＨ、糖添加量、殺菌加熱温度の条件
等が同じでも、原料、製造工程の微妙な相異が網状構造
の形成にデリケートに影響を与えるので、粘度及び粘度
降下率は変動するものである。

しかし個々の乳に於いて、無処理区との差は有意に認め
られるのである。

機械的処理の強さを段階的にとり、粘度を下げた処理済
酸性糖乳を保存観察することにより、個々の場合に於い
てどの程度の粘度度減少（粘度降下率）が必要か容易に
求められる。

粘度を下げる機械的処理に供する酸性糖乳は、気泡を出
来るだけ含まないものを使用する。

気泡が多いと風味劣化の原因となるので好ましくなく又
本発明の機械的処理の効果が落ちる。

本発明に於いて、脱気処理はこの機械的処理前の任意の
工程で行われてよい。

もつとも、通常脱気処理は殺菌加熱前に行われるもので
ある。

しかし加熱処理後の酸性糖乳になお気泡が含まれている
ことがあるので、この場合には加熱処理後、本発明の機
械的処理迄の間数分静置すれば充分気泡を分離出来る。

以上、本発明の特色である粘度を下げる機械的処理に関
して詳し《述べたが、次には、本発明の構成に関係する
他の事柄について述べる。

酸性糖乳の調製に於いて、乳を酸性化する前に乳に糖を
添加してもよい。

加糖練乳を使用してもよい。

本発明の意味する乳は脱脂獣乳である。糖としては、蔗
糖等の二種類、ブドウ糖や果糖等の単糖類、少糖類が使
用出来る。

マルチトール等の糖アルコールも一部代用し得る。

酸性糖乳の調製は、従来の５倍希釈用殺菌乳酸菌飲料に
こだわらず、およそ４乃至５倍希釈用殺菌乳酸菌飲料を
造るものとして適宜行えばよい。

従って糖の添加量は殺菌加熱に供する酸性糖乳中で、４
０乃至５０％である。

本発明により乳タンパク質の分散安定性が向上するので
、従来のこの種飲料よりも安定性が向上した飲料を造る
ことが出来、又従来より乳タンパク質含量の少し高い飲
料も造ることが出来るので、５０％という糖添加量は充
分意味を持つ。

本発明の効果が弱い場合には、高過ぎる乳タンパク質量
を下げたり、高すぎるｐＨ値を下げる（酸度を強くする
）等、当業者が容易に行える処理を施して酸性糖乳を適
宜補正調製すればよい。

粘度を下げる機械的処理を施す前に、酸性糖乳は殺菌加
熱処理にかけられる。

加熱温度は７０℃以上で、１００℃を越えてもよい。

本発明にとって重要なことは、殺菌加熱に供する酸性糖
乳に糖が４０乃至５０％存在しておりそしてこの酸性糖
乳が殺菌加熱後に粘度を下げる機械的処理を受けること
である。

殺菌加熱前に行われる均質化処理では本発明の如き効果
は得られないのである。

それは加熱により先に述べた網状構状が形成されるから
である。

粘度を下げる機械的処理を経て容器に充填密封されて殺
菌乳酸菌飲料が出来上る。

出来た飲料は、ごく味や甘味度を考慮して水や炭酸水で
適宜希釈して飲用に供する。

乳タンパク質含量が同じ酸性糖乳を使用する場合、本発
明によれば糖の添加量を減らすことが出来るので、従っ
て甘味がおさえられた飲料を提供出来る。

必要に応じいずれかの工程で香料や色素等を適宜添加出
来る。

次に本発明の作用効果をまとめて述べる。

従来はこの種殺菌乳酸菌飲料の乳タンパク質の沈降防止
をはかる機構としては、乳タンパク質粒子をより小さく
すること、糖濃度を高めて液の比重を高くすること、添
加物を用いて液の粘度を高めること、乳タンパク質を酵
素処理して分子量を小さくすること等、ストークスの法
則による沈降機構に対応する技術として用いられてきた
。

又経時的沈降現象に対しては無機塩例えばカルシュウム
イオン等が介在して乳タンパク質粒子を凝集せしめ沈澱
が生じるとの考えのもとに無機塩を除くことが提示され
ていた。

発酵乳の乳タンパク質濃度が２％以上で、酸度１．５％
以上の酸性下で、糖添加量が４０％以上の酸性糖乳にお
いて７０℃以上に加熱される時は、特に特異的な網状構
造が形成されチキソトロピックな挙動をとる状態になり
、このまま容器に充填されると乳タンパク質の沈降に至
ることになる機構を解明したことにより本発明が生まれ
たもので、従来の沈降防止の概念とは明らかに異なるも
のである。

本発明は、殺菌乳酸菌飲料の製造に於いて、最終工程の
加熱殺菌の後、充分に気泡（炭酸ガス、空気）を除かれ
た後に形成されている網状構造を破壊すること、即ちチ
キントロピックな性質を示す系の粘度を下げるべく強い
すり応力（剪断力等）を与える機械的処理を加え、直ち
に容器に熱充填し、容器の殺菌に必要なる保持時間を与
えた後は速やかに冷却して、高温による網状構造の再形
成を可及的に少なくした条件で液温を下げることにある
。

勿論、再加熱は本発明の効果を弱めるか無にするもので
ある。

しかし、殺菌加熱−粘度を下げる機械的処理−液温低下
−無菌室保持−無菌充填の工程をとる時は、本発明の効
果が得られるものである。

なお、本発明の効果は糖が４０％以上存在する時に発揮
されるもので、高温処理で形成された網状構造が剪断力
等で破壊され、糖分子が乳タンパク質のミセル間に入り
込み、規則的なミセルの再配列を防止するものと考えら
れる。

この現象は糖濃度が３０％程でも見られるが、４０％位
から顕著なものとなる。

次に実施例を挙げて本発明を具体的に示す。

実施例の記述に於いて、殺菌乳酸菌飲料の保存に於ける
沈澱生成の有無の評価は次の如し。

〔−〕 ・・・・・・・沈澱無いか又は無視出来る程度
の量 〔±〕・・・・・・・沈澱少し生じるものあり〔＋〕・
・・・・・・沈澱少しあり （＋＋）・・・・・・・沈澱多い 〔＋＋＋〕・・・・・・・沈澱著しく多いなお、上記保
存条件はいずれの実施例に於いても２０℃で６ケ月閲保
存したものである。

実施例 １ 水と脱脂粉乳とを混合し調製した還元脱脂乳（乳タンパ
ク質含量約３％）２００ｋｇを９０℃で約１５秒間殺菌
して３７℃に冷却し、これにラクトバチルス・プルガリ
カスとストレプトコツカスサーモフイラスの混合スター
ターを３％添加混合し、３７℃で約４８時間発酵させて
ｐＨ３．３の乳酸発酵乳を得た。

この酸性乳を通常のホモジナイズ処理である１５０ｋｇ
／ｃｍ２で均質化した後、４７チとなるように蔗糖を添
加し均一溶解させた。

かくして得た酸性糖乳なプレート式熱交換器を用いて８
２℃にて約２０秒の加熱殺菌を行い、８２℃で熱交換器
より取り出し、液温が８０℃以下に下がらないように６
０ｅ容タンクに約５分間溜め、次に液温８０℃で高速度
インペラ−（特殊機械工業株式会社製のＳＬ型パイプラ
インミキサーを用い、９０００ｒｐｍ吐出量２０ｌ／分
にて３回通過処理）により粘度を下げる機械的処理を施
した後、直ちに６３３一容のピンに熱充填密封し、約１
０分間ビン殺菌の為保持せしめ、その後速やかに２０℃
まで冷却する。

２０℃で６ケ月保存し沈澱生成の有無を見た。

その結果は次の表に示される。実施例 ２ 粘度を下げる機械的処理として、衝撃波発生装置として
知られるウルトラソニック社製のミニソニックを用い、
吐出量２０ｌ／分にて１回処理を行った。

他の製造条件は実施例１に於けると同じ。その結果は次
の表に示される。

実施例 ３ 水と脱脂粉乳とを混合して調製した脱脂乳（乳タンパク
質含量約２．５％）１５０ｋｇを９０℃で約１５秒間殺
菌後３７℃に冷却し、これにラクトバチルス・プルガリ
カスのスターターを３％添加混合し３７℃で約２４時間
発酵してｐＨ３．４の乳酸発酵乳を得た。

この酸性乳を５０ｋｇ／ｃｍ２で均質化した後４５％と
なるように蔗糖を添加し均一溶解させた。

かくして得た酸性糖乳をプレート式熱交換器を用いて８
５℃にて約１５秒の加熱殺菌を行い、８２℃で熱交換器
より取り出し、液温か匍℃以下に下がらないように２０
ｌ容タンクに溜め、約３分靜置後、次に液温か８０℃以
下に下がらない温度で実施例１と同じ粘度を下げる機械
を使用して約３分間循環で処理し、以下実施例１と同様
に処理した。

その結果は次の表に示される。実施例 ４ ｐＨ３．５５の乳酸発酵乳を使用する以外は実施例３と
同様に処理した。

その結果は次の表に示される。

実施例 ５ 水と脱脂粉乳とを混合し調製した脱脂乳（乳タンパク質
含量約２．５％）１００ｋｇを実施例１と同様のスター
ターで発酵させてｐＨ３．４の乳酸発酵乳を得た。

これに４５％となるように蔗糖を添加し均一溶解させた
。

かくして得た酸性糖乳をチューブラ一式熱交換器を用い
て１１０℃で約１０秒の加熱殺菌を行い、８２℃で熱交
換器より取り出し、液温か８０℃以下にならないように
２０ｌ容タンクに溜め、約５分靜置後、次に液温７５℃
で実施例３と同じ機械的処理を施し、以下、実施例１と
同様に処理した。

その結果は次の表に示される。

実施例６ 生牛乳を脱脂して得た脱脂乳（乳タンパク質含量約３％
）２００ｋｇを９０℃で約１５秒間の殺菌加熱後３７℃
に冷却し、これに実施例１と同様のスターターを３％添
加し均一に混合し３７℃でＵ時間発酵後、５０チ乳酸を
添加してｐ Ｈ ３． ３の乳酸発酵乳を得た。

１５０ｋｇ／ｃＩＩＬ２０通常のホモジナイズ処理後、
これに４３％となるように蔗糖を添加し均一に溶解させ
、かくして得た酸性糖乳をプレート式熱交換器を用いて
８２℃にて約２０秒の加熱殺菌を行ない、８２℃で熱交
換器より取り出し、液温か８０℃以下に下がらないよう
に６ｏｒ容タンクに溜め、約５分靜置後、次いで実施例
１に於けると同じ機構を使用し、実施例１と同様に処理
した。

その結果は次の表に示される。実施例７ 粘度を下げる機械として、ウルトラジエッタ−（東京マ
シナリー株式会社製）を使用し吐出圧１５ｋｇ／ｃｍ２
、吐出量４０ｌ／分で１回処理を行い、他の条件は実施
例１と同じ。

その結果は次の表に示される。

実施例８ 生牛乳を脱脂して得た脱脂乳（乳タンパク質含量約３％
）１５０ｋｇを９０℃で約１５秒間の殺菌加熱後３７℃
に冷却し、これにラクトバチルス・プルガリカスとサツ
カロマイセス・セレピジエとの混合スターターを３チ添
加し均一混合し３７℃で４８時間発酵し、これに蔗糖を
２６チ添加し、次いで４８時間発酵した。

得られたｐＨ３．３の発酵乳を１５０ｋｇ／ｃｍ２の通
常のホモジナイズ処理後更に蔗糖を混合溶解して合計添
加糖を４７％とした。

かくして得た酸性糖乳をプレート式熱交換器を用いて８
２℃にて約２０秒加熱殺菌を行い８２℃で熱交換器より
取り出し、直ちにレモン香料を０．３５％添加混合し、
液温か８０℃以下に下がらないように６０１容タンクに
溜め、約５分間静置後、次いで液温か８０℃以下に下が
らない温度で高速度インペラ−（特殊機械工業株式会社
製の２Ｓ型パイプラインミキサーを用い、３０００ｒｐ
ｍ吐出量２６０ｌ／分にて３回処理）により粘度を下げ
る機械的処理を施した後、直ちに６３３ｍｌ容のビンに
熱充填密封し、約１０分間ビン殺菌の為保持せしめ、そ
の後速やかに冷却した。

その結果は次の表に示される。

実施例９ 水と脱脂粉乳とを混合し調製した還元脱脂乳（乳タンパ
ク質含量約２％）２００ｋｇを９０℃で約１５秒間殺菌
して３７℃に冷却し、これにラクトバチルス・プルガリ
カスのスターターを３％添加混合し、３７℃でＰＨが３
．７５になるまで発酵させた後、これに５０％クエン酸
水溶液を添加混合してｐＨ３．５の発酵乳を得た。

１００ｋｇ／ｃｍ２のホモジナイズ処理後これに４０％
となるように蔗糖を添加溶解させ、かくして得た酸性糖
乳をプレート式熱交換器を用いて８２℃にて約２０秒の
加熱殺菌を行い、８２℃で熱交換器より取り出し、以下
実施例３と同様の処理を行った。

その結果は次の表に示される。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 濃厚殺菌乳酸菌飲料の製造において乳蛋白質濃度が
   ２％以上で酸度が１．５％以上の酸性乳を必要に応じホ
   モナイズ処理し、これに糖を添加し、糖濃度が４０〜５
   ０Ｗ／Ｗ％の酸性糖乳を調製してこのものに７０℃以上
   の殺菌加熱を施した後、加熱によって生じた、乳蛋白質
   を主体とする網状構造粘度を下げる機械的処理によって
   破壊し、その後は該網状構造を可及的に生じさせること
   な《、容器に熱充填し、充填後は可及的速やかに冷却す
   ることを特徴とする安定な濃厚殺菌乳酸菌飲料の製造法
   。