TWI422336B - 固形乳 - Google Patents
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Description
本發明係關於欲溶解於熱水中供飲用之固形乳及其製造方法。更明確言之，本發明係關於具有較佳溶解度及強度之固形乳。
粉形乳係藉由將幾乎所有微生物生長所需之水分自牛乳及其類似物移除而改良儲存壽命的食品。由於其容量及重量經由移除水分而減小，因而粉形乳可容易地運送。因此，粉形乳於儲存壽命及運送方面有利。粉形乳於乳粉末之間具有間隙，且乳粉末之孔隙度一般為60%－70%，因此其可容易地溶解於熱水中。然而，每次將粉形乳溶解於熱水或其類似物中時，需要測量出適當量。此外，當測量粉形乳或當取出粉形乳時，粉形乳會散佈。因此，已有人提出將粉形乳製成為固態的固形乳(日本新型申請案已公開公告No.SHO49－130189(見以下的專利文件1)及日本新型申請案已公開公告No.SHO61－118280(見以下的專利文件2))。然而，並無法容易地將粉形乳實際製成為固態，且同時滿足強度及溶解度。換言之，即使將粉形乳製成為固態，其亦容易破裂且難以處理。此外，固形乳相較於粉形乳具有較小的表面積，因此其較不溶於熱水中。
當將粉形乳實際加壓製成固態時，由於粉形乳係為經乳化物質，因而乳化狀態會被壓力破壞。接著，稱為「游離脂肪」的脂肪會自粉形乳滲出。游離脂肪易氧化且會破壞粉形乳的風味。此外，當將粉形乳溶解於熱水中時，會有過剩的游離脂肪浮懸於水上且凝聚的問題。(此現象稱為「出油」。)另一方面，日本經審查專利申請案公告No.SHO49－4948(見以下的專利文件3)揭示「經凝聚的粉形乳」。其揭示之重點為「當將經凝聚的粉形乳投入欲分散及溶解的熱水中時，其易浸沒且因此易崩解」。然而，於此公告中之「經凝聚的粉形乳」係具有糖或葡萄糖的混合物，因此，其「適用於添加至咖啡、茶、或其類似物」。換言之，經凝聚之粉形乳的基礎成分不僅只是粉形乳，且其無法替代母乳給嬰兒食用。日本經審查專利申請案公告No.SHO49－4948藉由使用顆粒狀粉形乳及糖或葡萄糖之混合物於製造「經凝聚之粉形乳」，考慮當僅將粉形乳使用作為基礎成分時之游離脂肪及其類似物的問題。呈顆粒狀態之粉形乳相較於呈固態者具有更大的表面積，因此即使顆粒本身的孔隙度小，其之溶解度仍高。
日本經審查專利申請案公告No.SHO45－39018(見以下的專利文件4)揭示一種類似於上述日本經審查專利申請案公告No.SHO49－4948之技術。換言之，其揭示為獲致易溶解的固形乳，可增大間隙之體積，且其有當將粉形乳製成為固態時之游離脂肪的問題。然而，在同一文件中，由於「粉形乳之單一顆粒的增大存在限制」(同一文件之第2欄，第30行)，因而「使粉形乳連接至糖基使其顆粒化，隨後再成型及乾燥」，藉此獲得「具較少游離脂肪之易溶解的固形乳」(同一文件之第3欄，第13－15行)。換言之，在相同文件中，其說明無法製得僅將粉形乳製成為固態的固形乳。此外，此篇參考文獻中所說明的固形乳係經由將糖基連接至粉形乳而製得，因此存在作為中心核心的糖基，且孔隙度降低。此外，無法製得組成均勻的固形乳。
日本經審查專利申請案公告No.SHO53－59066揭示「固形乳片」。此固形乳片係其之脂肪成分瀝出於表面上且藉由脂肪塗層而阻絕外部空氣之高密度的錠劑。由於同一文件之固形乳期望高密度錠劑，因而其之孔隙度低。
日本專利第3044635號揭示「冷凍乳」。冷凍乳包含許多水分子，因此其幾乎沒有空氣空間。
此外，在食品諸如湯的領域中，已知曉經由倒入熱水而溶解的固體食品(日本專利申請案已公開公告No.HEI11－127823、日本專利申請案已公開公告No.2004－49220、及日本專利申請案已公開公告No.2004－49221)，其中一般經添加崩解劑。此外，由於其之成分不為粉形乳，因而不會有粉形乳所特有之諸如游離脂肪的問題。換言之，雖然已知曉固形湯及其類似物，但由於作為固形乳之基礎成分的粉形乳包含許多脂肪，因而無法單單經由將此等技術轉用於製造固形乳而製得固形乳。
此外，在藥品領域中，已發展出各種易溶解於口中的「速溶於口錠劑」(例如，日本專利申請案已公開公告No.HEI5－271054、日本專利申請案已公開公告No.HEI8－291051、日本專利申請案已公開公告No.HEI09－048726、日本專利申請案已公開公告No.2000－95674、日本專利申請案已公開公告No.2000－44463、日本專利申請案已公開公告No.2001－89398、日本專利申請案已公開公告No.2004－049220、及日本專利第2650493號)。然而，一般而言藥品組成物中活性物質所佔的重量比率小，因此可摻混許多除活性物質之外的添加劑諸如賦形劑，且成分設計相當容易。因此，藥品一般具有高強度，且無需藉由控制孔隙度來控制其溶解度。此外，藥品不像粉形乳包含許多脂肪。因此，「口內快速崩解錠劑」中之「快速崩解」技術無法原封不動地轉移至固形乳。此外，「口內快速崩解錠劑」需藉由最少量水快速溶解於口腔中。另一方面，固形乳一般係溶解於熱水中供飲用，而非直接放入口中，因此其不需要與「口內快速崩解錠劑」一般大的快速溶解度。
[專利文件1]日本新型申請案已公開公告No.SHO49－130189[專利文件2]日本專利申請案已公開公告No.SHO61－118280[專利文件3]日本經審查專利申請案公告No.SHO49－4948[專利文件4]日本經審查專利申請案公告No.SHO45－39018
本發明之一目的為提供具有較佳溶解度及強度之固形乳，及其之製造方法。
本發明之另一目的為提供運送時易處理且易量測的固形乳，及其之製造方法。
本發明之另一目的為提供風味退化及時間降解諸如由游離脂肪所造成之出油小的固形乳，及其之製造方法。
本發明之另一目的為提供可僅以營養成分控制其之成分組成的固形乳，及其之製造方法。明確言之，本發明之一目的為提供未加入添加劑而具有較佳溶解度及強度的固形乳，及其之製造方法。
本發明之另一目的為提供未添加諸如潤滑劑之添加劑而原封不動地自粉形乳製造固形乳之方法。
本發明之另一目的為提供可避免粉形乳黏附至製程中之壓縮成型機器之研磨棒及研缽之情況發生之固形乳的製造方法。
本發明之另一目的為提供粉形乳及固形乳之製造方法，其不僅可製造粉形乳，並且亦可於製得粉形乳之後，再基於粉形乳製造固形乳。
本發明之知識基礎在於基本上，可經由僅使用粉形乳作為成分，在將孔隙度及游離脂肪控制於預定範圍內之狀態下壓縮成型，然後增濕及乾燥，而製得具有適當強度及溶解度的固形乳。前述目的之至少一者可藉由以下的固形乳及其製造方法而解決。
[1]本發明之固形乳的一態樣係具30%－60%之孔隙度的固形乳。如前所述，製造固形乳的提案係從昭和時期(Showa era)的晚期四十年代左右提出。然而，其有堅硬的固形乳微溶，而具高溶解度之固形乳易碎的問題。因此，無法製得同時滿足硬度及溶解度的固形乳。本發明人經由控制諸如孔隙度、基礎成分內之脂肪含量或水含量、壓縮力、壓縮速度、壓縮停留時間(維持最大壓縮位移之時間)、游離脂肪量、增濕條件、及乾燥條件之條件以製造固形乳，而首次製得具30%－60%之孔隙度的固形乳。如此製得之固形乳具有硬度及溶解度。換言之，由於本發明之固形乳具有30%－60%之孔隙度，因而可獲得在製造及分配時的所需硬度及在使用點的所需溶解度。
[2]本發明之固形乳的另一態樣係如以上[1]中所述之固形乳，其中固形乳之脂肪含量等於或多於5重量%。應注意「脂肪含量」係指脂肪於全體固形乳重量中之百分比。關於「等於或多於5重量%」之脂肪含量的更明確實例，如稍後將說明，可提及5－70重量%。
[3]本發明之固形乳的另一態樣係如以上[1]中所述之固形乳，其中包含乳化脂肪及游離脂肪作為脂肪，且游離脂肪含量為0.5－4重量%。如稍後將作說明，本發明之固形乳主動地包含被認為較佳不會產生的游離脂肪，因而獲得具有預定間隙的固形乳。
[4]本發明之固形乳的另一態樣係如以上[1]中所述之固形乳，其中水含量為1－4重量%。
[5]本發明之固形乳的另一態樣係如以上[1]中所述之固形乳，其中固形乳之體積為1立方公分－50立方公分。本發明之固形乳由於其為固形乳，因而其相較於習知之粉形乳具有較大的體積，因此可容易地測量適當量且運送方便。
[6]本發明之固形乳的另一態樣係如以上[1]中所述之固形乳，其中使用粉形乳作為基礎成分，且固形乳之組成物均勻。由於使用諸如包含游離脂肪之預定的粉形乳作為基礎成分，因而可製得僅包含粉形乳的固形乳，而不必用糖形成核心或其類似物。
[7]本發明之固形乳的另一態樣係如以上[1]中所述之固形乳，其中僅使用粉形乳作為基礎成分。經由僅使用粉形乳作為基礎成分，可容易地製得組成均勻的固形乳。
[8]本發明之固形乳的另一態樣係如以上[1]中所述之固形乳，其中當將固形乳之顆粒放入100毫升的50℃水中時，在1.5圈/秒及30公分振輻之振動條件下，固形乳完全溶解所需的時間為5秒－60秒。本發明之固形乳由於具有預定的孔隙度而具有快速溶解度，因而可滿足作為商業產品的市場需求。
[9]本發明之固形乳的另一態樣係如以上[1]中所述之固形乳，其中在經由在使破開截面之面積減至最小之方向中施加負荷而使樣品破裂時的力量為20牛頓－300牛頓。本發明之固形乳具有特定的硬度，以致可在某種程度上防止固形乳在運送期間破裂的情況發生。應注意本發明之固形乳的另一態樣係具有30%－60%之孔隙度、5－70重量%之脂肪含量、全體固形乳之0.5－4重量%之游離脂肪含量、1－4重量%之水含量、1立方公分－50立方公分之體積的固形乳，且僅使用粉形乳作為基礎成分。採用此組成物之固形乳具有如由以上[8]所指示的快速溶解度及前述的硬度。
[10]本發明之固形乳之製造方法的一態樣係一種製造固形乳之方法，其包括：壓縮粉形乳以製得經壓縮粉形乳之固形的壓縮步驟；將藉由壓縮步驟而得之經壓縮粉形乳增濕的增濕步驟；及將經增濕步驟增濕之經壓縮粉形乳乾燥的乾燥步驟；其中壓縮步驟中之壓縮力係50KPa－30MPa。
[11]本發明之固形乳之製造方法的另一態樣係如以上[10]中所述之固形乳的製造方法，其中在壓縮步驟中實質上未加入添加劑。
[12]本發明之固形乳之製造方法的另一態樣係如以上[10]中所述之固形乳的製造方法，其中在壓縮步驟中使用脂肪含量等於或高於5重量%之粉形乳。
[13]本發明之固形乳之製造方法的另一態樣係如以上[10]中所述之固形乳的製造方法，其中經壓縮粉形乳之游離脂肪含量係0.5－4重量%。在本發明之固形乳之製造方法中，經由主動地包含據認為較佳不會產生的游離脂肪，而製得具有預定間隙的固形乳。
[14]本發明之固形乳之製造方法的另一態樣係如[10]中所述之固形乳的製造方法，其中控制壓縮步驟中之壓縮力，以致經壓縮粉形乳之孔隙度成為30%－60%。
[15]本發明之固形乳之製造方法的另一態樣係如[10]中所述之固形乳的製造方法，其中壓縮步驟經由使用壓縮成型機器於壓縮粉形乳而製得經壓縮粉形乳之固形，且壓縮成型機器之壓縮速度為0.1毫米/秒－100毫米/秒。如將於稍後說明的具體例中證實，當壓縮速度(研磨棒的移動速度)小時，雖然要耗費時間於使粉形乳成為固形，但可製得具高孔隙度，以及高硬度及優異溶解度的固形乳。因此，在前述的壓縮速度範圍內，可製得期望的固形乳。如將由稍後說明的具體例所示，當孔隙度大(例如，超過50%)時，溶解度獲得改良，同時經由維持0.1毫米/秒－40毫米/秒之壓縮速度而維持預定的硬度。另一方面，當孔隙度小(例如，50%或以下)時，達到預定的溶解度，同時即使使壓縮速度成為大約100毫米/秒，仍可維持預定的硬度。
[16]本發明之固形乳之製造方法的另一態樣係如[10]中所述之固形乳的製造方法，其中壓縮步驟中之壓縮停留時間(維持最大壓縮位移之時間)係0.1秒－1分鐘。
[17]本發明之固形乳之製造方法的另一態樣係如[10]中所述之固形乳的製造方法，其中於壓縮步驟之後添加至經壓縮粉形乳之水分量係經壓縮粉形乳的0.5－3重量%。
[18]本發明之固形乳之製造方法的另一態樣係如[10]中所述之固形乳的製造方法，其中增濕步驟中之增濕時間為5秒－1小時。
[19]本發明之固形乳之製造方法的另一態樣係如[10]中所述之固形乳的製造方法，其中將固形乳之水含量控制於使用作為成分之粉形乳之水含量的正負1%內。
在本說明書中，「孔隙度」係指間隙佔粉末團塊體積的體積百分比(參見，例如，「Iyakuhin no Kaihatu(藥品發展(Development of Medicine))」，Miyajima Kouichiro編輯(Vol.15)，Hirokawa Shoten 1989，240頁)。更明確言之，其係由在稍後將作說明之試驗實施例中之「固形乳之孔隙度測量」所測得的值。
在本說明書中，「粉形乳」係指經乾燥的調製乳品及其類似物及脂溶性成分諸如乳脂肪及樹脂與水溶性成分諸如水、糖、蛋白質(包括肽及胺基酸)、及礦物質的粉狀混合物。粉形乳的實例包括全脂奶粉、調製奶粉、乳脂狀粉、及其類似物。
在本說明書中，「固形乳」係指經在常溫下改質成為固態的乳類型。明確言之，固形乳係指經成型為預定尺寸及重量的粉形乳，其當溶解於水中時，係使與粉形乳相同的物質溶解於水中。
在本說明書中，「組成均勻」係指固形乳的所有部分中實質上具有相同的組成物。應注意在壓縮成型之前添加及混合並非用來增加固形性及溶解度之成分的情況亦係「組成均勻」。然而，將具有小顆粒直徑之粉形乳連接至作為核心之具有大顆粒直徑之糖基的狀態(例如，如於專利文件3或專利文件4中)則無法稱為「組成均勻」。而在於製得固形乳之後於表面上提供塗層的情況中，由於塗層之內部係固形乳，因而此固形乳可稱之為「組成均勻」。
在本說明書中，「添加劑」係指除營養成分外之諸如黏合劑、崩解劑、潤滑劑、及酵素的一或多種媒劑。
在本說明書中，「實質上未加入添加劑」係指基本上僅使用粉形乳作為基礎成分，其中添加劑等於或少於0.5重量%(較佳為0.1重量%或以下)，此係添加劑對營養成分不會產生影響的量。應注意在本發明，較佳僅使用粉形乳作為基礎成分，且未使用除粉形乳之外的添加劑。
根據本發明，控制固形乳之孔隙度，因此可提供具有較佳溶解度及強度之固形乳，及其之製造方法。
根據本發明，固形乳具有預定的形狀及尺寸，因此可提供運送時易處理且容易測量的固形乳，及其之製造方法。
根據本發明，故意將據認為係當保存粉形乳時由脂肪之氧化降解所導致之風味退化之原因的游離脂肪於不會造成麻煩的範圍內產生。因此，經由有效率地利用游離脂肪作為潤滑劑或其類似物，可無需加入添加劑而提供幾乎沒有由游離脂肪所導致之風味退化及時間降解的固形乳，及其之製造方法。
根據本發明，可將粉形乳原封不動地製成為固形乳，因此可獲得可經由控制粉形乳本身之組成物而僅以營養成分控制其成分組成的固形乳，及其之製造方法。
根據本發明，可經由將粉形乳中之游離脂肪的比率、孔隙度及水量(尤其係游離脂肪)控制於適當範圍內，而避免粉形乳黏附至壓縮成型機器之研磨棒及研缽的情況發生，因而提供具高度生產力的固形乳製造方法。
根據本發明，可如前所述有效地將游離脂肪利用作為添加劑的替代物，因此可提供不需將諸如潤滑劑之添加劑添加至粉形乳，而自粉形乳原封不動地製造固形乳的方法。
根據本發明，可提供一種粉形乳及固形乳的製造方法，其不僅可製造粉形乳，並且可於製得粉形乳後再基於粉形乳製得固形乳。
本發明之固形乳具有30%－60%之孔隙度(在30%與60%之間，包括30%及60%)。當孔隙度增加時，溶解度增加，但強度減小。此外，當孔隙度小時，溶解度低。孔隙度主要係受壓縮製程中之壓縮力所控制。應注意在本發明，雖然孔隙度可為35%－50%，但可根據其之設計用途將孔隙度調整至30%－35%、30%－45%、40%－45%、或40%－50%。此外，如由稍後將作說明的具體例所證實，即使固形乳具有高孔隙度，亦可經由適當地調整孔隙度、基礎成分內之脂肪含量或水含量、壓縮力、壓縮速度、壓縮停留時間(維持最大壓縮位移之時間)、游離脂肪量、增濕條件、及乾燥條件，而獲得具優異溶解度及硬度的固形乳。因此，關於本發明中之固形乳的較佳孔隙度，可提及多於50%及等於或低於65%，同時多於50%及等於或低於60%，多於50%及等於或低於58%，多於50%及等於或低於55%亦可適用。此外，孔隙度可為55%－65%，55%－60%，或55%－58%。經由將孔隙度調整至此等範圍內，可製得可解決出油問題及其類似問題之有利固形乳，稍後將作說明。
固形乳中較佳係存在複數個間隙。間隙(空洞)較佳係均勻地分佈。由於間隙係幾近均勻地分佈於固形乳中，因而可得到較高的溶解度。間隙愈大，則水可愈容易地滲透，因此可獲得快速溶解度。另一方面，當間隙的尺寸過大時，強度會減小或固形乳之表面會變粗糙。因此，關於間隙之尺寸，可提及10微米－500微米，同時50微米－300微米為較佳。此間隙之尺寸可利用已知之方式測量，諸如利用掃描電子顯微鏡檢測固形乳的表面及截面平面。
固形乳的成分基本上與粉形乳相同，其係不包括水量的基礎成分。可提及糖、蛋白質、礦物質、及水作為固形乳的成分。
關於固形乳中之脂肪含量，可提及5－70重量%作為實例，而5－50重量%為較佳，及10－45重量%為更佳。
本發明之固形乳可包含乳化脂肪及游離脂肪作為脂肪。換言之，在習知之粉形乳及固形乳中，由於使風味退化及當溶解於熱水中時浮懸於水面上(出油)的問題，而將游離脂肪主動地除去。本發明之固形乳較佳主動地包含此游離脂肪，以有效地使用作為潤滑劑及其類似物的替代品。因此，本發明可不使用添加劑而製得良好的固形乳。然而，過多游離脂肪會導致出油的問題。因此，關於本發明之固形乳中之游離脂肪含量，可提及0.5－4重量%，同時0.7－3重量%為較佳，及1－2.5重量%為更佳。此係由於如於稍後將作說明的具體例中所示，可控制較佳的硬度、溶解度、及過度的出油。應注意出油將成為問題的游離脂肪量係視諸如使用作為基礎成分之粉形乳中之脂肪的脂肪組成物及球體形態的物理性而定，因此固形乳中所含的游離脂肪量可於前述範圍內適當地調整。應注意當製造固形乳時，即使使用相同的基礎成分，但例如，經由降低壓縮製程中之壓縮速度(經由將壓縮位移除以壓縮時間而得之壓縮成型機器之研磨棒的移動速度)，亦可製得具有特定硬度同時具高孔隙度的固形乳。當如此製得固形乳時，游離脂肪有增加的傾向。因此，在本發明，固形乳可包含較一般之固形乳更多的游離脂肪。
當固形乳中包含甚多水分時，儲存穩定性會退化，而不足的水分則會使固形乳易碎。因此，關於本發明之固形乳中之水含量，可提及1－4重量%，同時2－3.5重量%為較佳。
本發明之固形乳的形狀並無明確之限制，只要固形乳具有特定尺寸即可。關於固形乳之形狀，可提及圓柱形、橢圓柱形、立方體形、長方體形、板狀、球形、多角柱形、多稜錐形、稜錐形之平截頭體、及多面體，而由可攜帶便利性的觀點來看，圓柱形或四角柱形為較佳。應注意為避免固形乳破裂的情況發生，角落較佳經去角。
本發明之固形乳較佳係當將一至數個固形乳之顆粒(較佳為一個固形乳之顆粒)溶解於熱水中時，可一次飲用一定量的乳品。因此，關於固形乳之體積，可提及1立方公分－50立方公分，同時2立方公分－30立方公分為較佳，及4立方公分－20立方公分為更佳。
本發明之固形乳需具有特定的溶解度值。關於在稍後將作說明之溶解度之測量條件下的本發明之固形乳，可提及具有60秒或以下之溶解度的固形乳，同時45秒或以下為較佳，及30秒或以下為更佳。然而，如時間太短則無法獲得均勻的液體，因此5秒或以上之溶解度為較佳。
本發明之固形乳需具有特定的強度值，以儘可能地避免固形乳當運送時破裂的情況發生。關於在稍後將作說明之硬度之測量條件下的本發明之固形乳，具有20牛頓或以上之硬度的固形乳為較佳。另一方面，由溶解度的觀點來看，300牛頓或以下之硬度為較佳。固形乳之硬度可在30牛頓與200牛頓之間(包括30牛頓及200牛頓)或在50牛頓與100牛頓之間(包括50牛頓及100牛頓)。在本說明書中，硬度係指在稍後將作說明之錠劑硬度之測量條件下的硬度。
本發明之製造固形乳之方法包括壓縮粉形乳以製得經壓縮粉形乳之固形的壓縮步驟，將藉由壓縮步驟而得之經壓縮粉形乳增濕的增濕步驟，及將經增濕步驟增濕之經壓縮粉形乳乾燥的乾燥步驟。
壓縮步驟係用於壓縮粉形乳以獲得經壓縮粉形乳之固形。在壓縮步驟中，利用相當低的壓力壓縮粉形乳至粉形乳可經移至下一步驟的程度，因而獲得可獲致供水滲入用之間隙的經壓縮粉形乳。在壓縮步驟中，壓縮粉形乳，以達到經壓縮粉形乳具有適當間隙且具有形狀維持特性的要求。換言之，此壓縮步驟中之孔隙度係與固形乳的孔隙度密切相關。此外，如經壓縮粉形乳的潤滑不足，則在製造錠劑時會發生一部分的經壓縮粉形乳黏附至裝置諸如製錠機的故障問題。此外，如經壓縮粉形乳的形狀維持特性差，則在製造固形乳之程序中會產生一些產品無法維持形狀的問題。
關於壓縮程序的基礎成分，較佳僅使用粉形乳且實質上未加入添加劑。粉形乳可於市面購得，或係利用已知之製造方法所製得(諸如日本專利申請案已公開公告No.HEI10－262553、HEI11－178506、2000－41576、2001－128615、2003－180244、2003－245039等等中所揭示之製造方法)。關於粉形乳之組成物，可提及與前述固形乳相似的組成物。應注意可添加脂肪作為壓縮製程中之基礎成分。然而，若添加脂肪，則脂肪會導致出油。且添加的脂肪會黏著至粉形乳之表面，使得填充至研缽的精確度減低。因此，在壓縮階段中，較佳係使用經製成為包含標的游離脂肪含量的粉形乳。
當粉形乳中的脂肪含量大時，壓縮力可小。另一方面，當粉形乳中的脂肪含量小時，壓縮力必需大。因此，使用具有更多脂肪含量的粉形乳可滿足提供適當間隙及產生具有形狀維持特性之經壓縮粉形乳的要求。由此等觀點來看，關於粉形乳中之脂肪含量，可提及5－70重量%，同時5－50重量%為較佳，及10－45重量%為更佳。
如前所述，包含游離脂肪的粉形乳為較佳。在本發明，此游離脂肪被有效地使用作為潤滑劑或其類似物的替代品。因此，本發明可不加入添加劑而製造良好的固形乳。關於本發明之固形乳中的游離脂肪含量，可提及0.5－3重量%，同時0.7－2.4重量%為較佳，及1－2重量%為更佳。
當粉形乳中包含甚多水分時，儲存壽命會退化，而當水分較少時，其會變得易碎(形狀維持特性變差)。因此，關於固形乳中之水分含量，可提及1－4重量%，而2－3.5重量%為較佳。
在壓縮製程中，利用壓縮粉形乳以獲得固態之經壓縮粉形乳的壓縮裝置製得經壓縮粉形乳。壓縮裝置並無明確的限制，只要其可壓縮粉形乳以獲得固態之經壓縮粉形乳即可。關於壓縮裝置，可提及壓縮成型機器諸如已知之製錠機及壓縮試驗裝置，同時製錠機為較佳。應注意關於製錠機，可提及日本經審查專利申請案公告No.SHO33－9237、日本專利申請案已公開公告No.SHO53－59066、日本專利申請案已公開公告No.HEI6－218028、2000－95674、及日本專利No.2650493中所說明者。
應注意，當使用壓縮成型機器於壓縮粉狀物體時，例如，將粉狀物體置於研缽中，用研磨棒敲打以對粉狀物體施加壓縮力，且製成為固態。若粉狀物體的潤滑度不足，則會發生粉狀物體黏著至研磨棒之表面的情況。此不僅會使產品品質退化，並且將需要清潔研磨棒的表面，而會導致製程產率減小。因此，尤其在製造藥品時，要進行潤滑劑的添加。然而，潤滑劑係並非相當可溶於水的蠟。因此，並不希望將潤滑劑添加至像是用於在溶解於熱水之狀態中飲用之固形乳之類的食品中。此係為何固形乳之製造困難的一項原因。本發明如前所述使用適量之經視為不希望產生的游離脂肪作為潤滑劑，因而防止粉形乳黏著至研磨棒的情況發生。此外，如前所述，經由製得經壓縮成具有適當孔隙度之粉形乳，可製得具有優異形狀維持特性的固形乳。此外，雖然添加崩解劑會導致產生沈降物的情況發生，但由於本發明之製造固形乳之方法並不需要崩解劑，因此可有效地避免此情況。
壓縮製程中之環境溫度並無明確的限制，因此壓縮製程可在室溫下進行。更明確言之，關於壓縮製程中的環境溫度，可提及10℃－30℃。關於壓縮製程中之濕度，例如，可提及30%RH－50%RH。在壓縮製程中，粉形乳之壓縮較佳係連續進行。
如由稍後將作說明的具體例所證實，雖然減緩壓縮速度(壓縮成型機器中之研磨棒的移動速度)會導致使粉形乳變成固形的時間較長，但可製得具高孔隙度以及特定硬度的固形乳。另一方面，雖然加速壓縮速度可增進使粉形乳成為固形的製造能力，但要製得維持硬度的粉形乳會變得困難。由此等觀點來看，關於製錠機的壓縮速度，可提及0.1毫米/秒－100毫米/秒，而0.5毫米/秒－40毫米/秒為較佳，2毫米/秒－20毫米/秒為更佳，及3毫米/秒－10毫米/秒再更佳。在孔隙度大(例如，孔隙度超過50%)的情況中，經由將壓縮速度設定為0.1毫米/秒－40毫米/秒，可維持預定的硬度，同時並改良溶解度。另一方面，在孔隙度小(例如，孔隙度為50%或以下)的情況中，即使當壓縮速度達到約100毫米/秒時，仍可獲得預定的溶解度同時並維持預定的硬度。當壓縮速度慢時，雖然需要許多時間於製造固形乳，但如前所述，其由於可獲得預定的溶解度同時並維持預定的硬度而為較佳。關於壓縮成型機器之壓縮力，可提及50KPa－30MPa，而0.1MPa－10MPa為較佳，0.1MPa－8MPa為更佳，0.1MPa－5MPa再更佳，0.1MPa－3MPa再更佳，及0.1MPa－1MPa為特佳。應注意，由縮短製造時間的觀點來看，可使壓縮力高於1MPa或2MPa。應注意，壓縮力係指在最大壓縮位移時施加至粉狀物體層之每單位面積的壓力，其可利用市售的測力器及其類似裝置測量。雖然並無明確的限制，但可提及2毫米－4毫米作為壓縮位移，且可提及0.3秒－1秒作為壓縮時間。
當使用單核心往復式系統之製錠機諸如單衝(single punch)製錠機作為壓縮成型機器時，可調整研磨棒往復的移動速度。此外，當使用旋轉製錠機作為壓縮成型機器時，可藉由控制旋轉頻率來調整研磨棒的移動速度。
具有壓縮停留時間(維持最大壓縮位移之時間)的壓縮製程係本發明之一較佳具體例。如由稍後將作說明之具體例所證實，經發現與沒有此壓縮停留時間的製程相比，經由自動地提供預定的壓縮停留時間，即使其相當小，製得固形乳之孔隙度亦將減小且硬度增加。因此，為製得具較高硬度之固形乳，可提及設定，例如，0.1秒－1秒之壓縮停留時間，而0.1秒－0.30秒為更佳，0.1秒－5秒為更佳，及0.1秒－2秒再更佳。當壓縮停留時間長時，當製造固形乳時需要甚多時間。然而，如前所述，可製得具有適當孔隙度，同時並維持硬度的固形乳。
增濕製程係用於將經由壓縮製程製得之經壓縮粉形乳增濕。經由將經壓縮粉形乳增濕，在經壓縮粉形乳表面附近的一部分顆粒熔融而橋連。因此，在經壓縮粉形乳表面附近的強度增加。
在增濕製程中，經壓縮粉形乳可利用用於將經壓縮粉形乳增濕的增濕裝置增濕。關於增濕裝置，可提及已知之增濕裝置諸如高濕度室、噴霧、或蒸氣。此外，關於增濕方法，可採用已知之增濕方法，諸如將物體置於高濕度條件下、經由噴霧用水對物體施霧、或將蒸氣噴於物體上。關於高濕度環境中之濕度，可提及，例如，60%RH－100%RH，同時80%RH－100%RH為較佳，及90%RH－100%RH為更佳。此外，關於將物體置於高濕度環境中之時間，可提及，例如，5秒－1小時，而10秒－20分鐘為較佳，及15秒－15分鐘為更佳。然而，增濕時間可根據濕度、溫度、固形乳之所需物理性、及其類似因素作適當地調整。增濕時間可為，例如，1分鐘－15分鐘、1分鐘－5分鐘、5分鐘－15分鐘、或5分鐘－10分鐘。關於將物體置於高濕度環境中之方法中之溫度，可提及，例如，30℃－100℃，而40℃－80℃為較佳。在增濕製程中，在較高溫度及較高濕度之條件下，製程需要較短時間。如由稍後將作說明之具體例所證實，經由將增濕時間維持於特定範圍內，可改良製得固形乳的硬度。
在增濕製程中添加至經壓縮粉形乳的水量(以下亦稱為「增濕量」)可適當地作調整。然而，在本發明，由於基本上僅使用粉形乳作為基礎成分，因而如由稍後將作說明的具體例(具體例5)及圖3所指示，以下範圍為較佳的增濕量。換言之，雖然0.5%之增濕量使硬度增加，但1%之增濕量幾乎使硬度加倍。因此，硬度有隨增濕量之增加而增加的傾向。另一方面，硬度之增加在2.5%或以上的增濕量下停止。此外，當增濕量超過3%時，經壓縮粉形乳會溶解、變形，或於轉移期間黏著至裝置。因此，關於添加至經壓縮粉形乳之水量，經壓縮粉形乳質量的0.5%－3%為較佳，同時1%－2.5%為更佳。
乾燥製程係用於將經增濕步驟增濕之經壓縮粉形乳乾燥。藉由乾燥步驟，經增濕步驟增濕之經壓縮粉形乳經乾燥，以致表面黏性經移除，因而使固形乳可以製造物件作處理。關於乾燥製程中之乾燥方法，可採用可將經增濕步驟增濕之經壓縮粉形乳乾燥的已知方法。舉例來說，可提及將物體置於低濕度及高溫環境中，或使物體與乾燥空氣及高溫乾燥空氣接觸之方法。
關於在將物體置於低濕度及高溫環境中之方法中的「濕度」，可提及0%RH－30%RH，而0%RH－25%RH為較佳，及0%RH－20%RH為更佳。因此，較佳將濕度設為儘可能地低。關於在將物體置於低濕度及高溫環境中之方法中的「溫度」，可提及20℃－150℃，而30℃－100℃為較佳，及40℃－80℃為更佳。關於在將物體置於低濕度及高溫環境中之方法中的「乾燥時間」，可提及0.2分鐘－2小時，而0.5分鐘－1小時為較佳，及1分鐘－30分鐘為更佳。
如前所述，若固形乳中包含甚多水分，則儲存壽命會退化，而若水分較少，則其會變得易碎。因此，在乾燥製程中，較佳經由控制諸如乾燥溫度及乾燥時間之條件，而將固形乳中之水含量控制為使用作為基礎成分之粉形乳中之水含量的上下1%內(較佳在上下0.5%內)。
本發明之製造粉形乳及固形乳之方法包括製造粉形乳之製程，及利用粉形乳作為基礎成分製造固形乳之製程。應注意可將於粉形乳製程中所製得之一部分的粉形乳使用作為直接填充於容器中之粉形乳。因此，可製得粉形乳及固形乳。
粉形乳之製程的細節係視製造物件之類型諸如粉狀脫脂乳、以嬰兒用粉形乳為代表的調製乳品而異。然而，基本上，粉形乳可藉由「基礎成分(調整)→澄清→滅菌→濃縮→(均質化)→噴霧乾燥→篩分→填裝」的程序製得。應注意於噴霧乾燥後之粉形乳的尺寸係呈約5微米－150微米，及粉形乳之顆粒狀物質的尺寸係呈約100微米－500微米。此外，在混合粉形乳及其之顆粒狀物質的狀態中，間隙係呈約5微米－150微米。
可提及乳品作為粉形乳之基礎成分。關於乳品，可提及牛乳，及更明確言之，可提及乳牛(荷斯登(Holstein)、娟姍(Jersey)等等)、山羊、母羊、水牛等等的乳品。脂肪含量可藉由利用離心分離方法或其類似方法自乳品移除一部分的脂肪而作調整。此外，可加入下述的營養成分。另一方面，當製造調製粉形乳時，將下述的營養成分添加至水中並混合供使用。
粉形乳可藉由利用包括「澄清」、「滅菌」、「濃縮」、「噴霧乾燥」、「篩分」、及「填裝」之程序的已知製造方法加工作為成分之前述液體而製得。
關於作為粉形乳之基礎成分的蛋白質，可單獨或以混合物使用乳蛋白質及乳蛋白質溶離份諸如酪蛋白、乳清蛋白(α－乳白蛋白、β－乳球蛋白等等)、乳清蛋白濃縮物(WPC)、乳清蛋白分離物(WPI)；動物蛋白質諸如卵蛋白質；植物蛋白質諸如大豆蛋白質及小麥蛋白質；前述蛋白質經酵素分解成為各種鏈長的肽或其類似物；胺基酸諸如牛磺酸、胱胺酸、半胱胺酸、精胺酸、及麩醯胺酸。
關於作為粉形乳之基礎成分的脂肪，可單獨或以混合物使用動物油及脂肪諸如乳脂肪、豬脂、牛脂肪、魚油；植物油諸如大豆油、芥子油、玉米油、椰子油、棕櫚油、棕櫚仁油、紅花油、棉子油、亞麻子油、及MCT；或分餾油、氫化油、或前述油的酯交換油。
關於作為粉形乳之基礎成分的碳水化合物，可單獨或以混合物使用乳糖、單糖、葡萄糖、麥芽糖、寡糖諸如半乳寡糖、果寡糖、乳酮糖(lactulose)、多糖諸如澱粉、可溶解多糖、及糊精、或人工甜味劑。
此外，可添加維他命群、礦物質群、芳香化學物質、調味物質、或其類似物作為粉形乳之基礎成分。
3.1.1.澄清製程澄清步驟係用於利用已知之裝置諸如離心分離器、過濾器、或其類似裝置移除牛乳或其類似物中所含的微觀外來物質。
3.1.2.滅菌製程滅菌製程係用於殺死牛乳或其類似物中所含的微生物諸如細菌。滅菌製程中的致死溫度及停留時間係視粉形乳之類型而異，且可採用與已知之滅菌相關的條件。
3.1.3.濃縮製程濃縮製程係在稍後將作說明之噴霧乾燥製程之前製備性地濃縮乳品或其類似物的任意製程，且可採用已知裝置諸如真空蒸發罐及條件。
3.1.4.均質化製程均質化製程係用於將分佈於牛乳或其類似物中之固體成分諸如脂肪球之大小均質化為固定尺寸的任意製程，及用於將高壓施加至經處理液體以使經處理液體通過狹窄間隙的已知裝置及條件。
3.1.5.噴霧乾燥製程噴霧乾燥製程係用於經由蒸發濃縮乳中之水分而獲得微細顆粒。可採用已知之裝置諸如噴霧乾燥機及已知之條件。
3.1.6.篩分製程篩分製程係用於經由使藉由噴霧乾燥製程製得之微細顆粒通過供粒度調整用之篩網而移除直徑大之顆粒諸如難填充粉末。
3.1.7.填裝製程填裝製程係用於將粉形乳填裝於袋、罐、及其類似物中。
關於本發明之製造粉形乳及固形乳之方法，可於如前所述製得粉形乳之後，採用上述之製造固形乳的方法。換言之，可使用經通過上述篩分製程之粉形乳作為基礎成分進行前述之壓縮製程。
本發明之固形乳一般係溶解於熱水中供飲用。更明確言之，於將熱水倒入有蓋容器中後，視需要置入本發明之固形乳的顆粒。隨後較佳將容器輕輕振搖，以快速溶解固形乳，供在適當溫度狀態中飲用。
雖然下文顯示具體例且將說明本發明之特徵，但本發明並不受限於此等具體例。在以下說明中，將於說明參考實施例及具體例之前，先說明用於評估待於具體例中評估之項目的方法。
固形乳之孔隙度係由以下方程式求得：孔隙度(%)＝(1－W/PV)×100 W：固體物質之重量(克)P：使用貝克曼(Beckmann)氣力密度計測得之固體物質的密度(克/立方公分)V：經由利用測微計測量固體物質之直徑及厚度計算而得的立方量度(立方公分)
游離脂肪含量係測量如下：首先，小心不要將固形乳弄碎，而利用切割器將固形乳精細地切割成塊並粉碎(粉碎程序)。其後使經粉碎的固形乳通過32網目的篩網(篩分程序)。取經通過篩分程序之樣品，根據「乳粉顆粒表面上之游離脂肪測定」，乾乳製品之分析方法，A/S NIRO ATOMIZER(1978)中所述之方法測量游離脂肪含量。應注意利用此方法，游離脂肪含量係於固定時間以經由在固定速度下振搖經有機溶劑(例如，正己烷或四氯化碳)所萃取之脂肪的重量%指示。
固形乳之硬度(錠劑硬度)係使用Okada Seiko Co.,Ltd.製造的硬度試驗儀測量。換言之，在使樣品之破裂截面之面積最小化的方向中施加負荷，以測量破裂時的負荷。
固形乳之溶解度係測量如下：首先，將100毫升水倒入200毫升的有蓋玻璃罐中，並加熱至50℃。將固形乳之顆粒放入此水中，立即振搖，且測量至固形乳完全消失為止的時間。振搖條件為1.5圈/秒及30公分之振輻。
浮油(出油)係測量如下：首先，準備存於100毫升燒杯中之在50℃下的50毫升水。將固形乳之顆粒放入水中，並完全溶解。於靜置2小時後，以肉眼觀察測定油滴的存在。
過氧化物值係測量如下：將60℃－70℃之熱水加至樣品，充分混合直至溶解而得乳化液體。將非離子性表面活性劑(聚氧辛基酚醚)及三磷酸鈉加入其中，且於去乳化後，離心成油層及水層。取出油層，且使用碘滴定技術測量(日本油品化學師學會(Japan Oil Chemist’s Society)，Kijyun Yushi Bunnseki Shiken－hou(參考油品分析及試驗技術，過氧化物值(氯仿方法)))。根據此技術的測量值係以當將鉀鹼之碘化物添加至樣品時，對於1公斤樣品之碘的毫當量量值指示。此可使用作為氧化降解的指示。
關於風味試驗，將樣品溶解於50℃水中，以致樣品成為14重量%之密度，然後經十位受試者飲用，其由美味度的觀點，以自1至7(4係指示平均美味度的中間值)之七個程度間的範圍作評分，且將其平均值使用作為評估。
由作為將脂肪、糖、蛋白質、乳品、及礦物質群添加至水中之混合物的液體製得包含各種成分的粉形乳，且將其依均質化、濃縮(蒸發)、及噴霧乾燥的製程順序進行處理。
(孔隙度、溶解度、與強度間之關係)將由參考實施例之製造方法所製得之粉形乳(包含25重量%之脂肪、58.3重量%之糖、11.7重量%之蛋白質、礦物質、水等等)利用通用試驗儀Autograph(Shimadzu Corporation製造)在0.5MPa－30MPa之壓縮力及10毫米/分鐘之研磨棒下降速度的條件下壓縮及成型。其後在溫度及濕度室(TABAI ESPEC製造)中，在40℃及95%RH的條件下靜置5分鐘。隨後用空氣烘箱(Yamato Scientific Co.,Ltd.製造)在40℃下乾燥30分鐘。如此製得具有25毫米直徑及大約5克重量的固形乳。利用試驗實施例1－5評估使用作為基礎成分之粉形乳及由其所製得的固形乳。其結果示於表1。此外，表1中之孔隙度與溶解時間之間的關係示於圖1。表1中之壓縮力與游離脂肪之間的關係示於圖2。
由圖1可看到孔隙度與溶解時間相關連。此外，由圖1可看到溶解時間在30%孔隙度附近快速地變化。固形乳經溶解供飲用的實際溶解時間較佳係在120秒內，且更佳在60秒內。如表1所示，具25.5%孔隙度(20MPa之壓縮力)之固形乳需要278秒(大約4.6分鐘)來溶解。因此，此固形乳並不實際。具30.1%孔隙度(15MPa之壓縮力)之固形乳於110秒內溶解。此外，具31.8%孔隙度(10MPa之壓縮力)之固形乳於50秒內溶解。因此，由溶解度的觀點來看，經發現30%或以上之孔隙度及15MPa或以下之壓縮力為較佳。
此外，由表1可看到當壓縮力超過20MPa時，於水面上觀察到油滴，因此有出油的問題。當壓縮力為15MPa或以下時，出油並不會嚴重到導致實際的問題。換言之，由出油的觀點來看，可看到30%或以上之孔隙度及15MPa或以下之壓縮力為較佳。同時，由圖2可看到壓縮力與游離脂肪的產生量相關連，因此可藉由控制壓縮力來控制游離脂肪量。
經壓縮成型的物質亦會經由增濕及乾燥製程而增加硬度。供運送及使用者處理所需之硬度約為20牛頓，其係經由利用1MPa之壓縮力成型，及進行增濕及乾燥製程而達成。
可看到關於包括溶解度、增濕及乾燥前後之硬度、及出油的評估項目，具約30%－55%之孔隙度及約0.5MPa－15MPa之壓縮力的壓縮條件為適當。
(使用具不同脂肪含量之粉末或顆粒狀粉末的粉形乳)在此具體例中，除了利用5MPa之壓縮力將具5－40重量%之脂肪含量的粉形乳成型外，其餘利用與具體例1相同的製程及條件製得直徑25毫米及重量大約5克的固形乳。利用試驗實施例1－5對其進行評估。其結果示於表2。應注意出油的評估項目與具體例1相同。
使用具5重量%之脂肪含量之粉形乳的產物在增濕及乾燥製程之前包含一些硬度低的經壓縮及成型物質(0.11%之游離脂肪)，因此轉移至下一程序有些許困難。使用具10重量%或以上之脂肪含量之粉形乳的產物不管顆粒之存在與否皆產生有利特性的經壓縮及成型物質。
因此，藉由使粉形乳包含某種程度的脂肪，可藉由將壓縮力、孔隙度、及游離脂肪量調整至本發明之限制內，不用加入特定添加劑，而製得具有硬度及快速溶解度之相衝突因素的經壓縮及成型物質。
(游離脂肪之效用)在具體例2中，當使用具5重量%脂肪含量之粉形乳時，一些經壓縮及成型物質在增濕及乾燥製程之前具低硬度。將(i)0.5重量%、(ii)1.0重量%、及(iii)2.0重量%之奶油(Corman製造)添加至具5重量%脂肪含量之粉形乳中，充分混合，然後在具體例2所示之條件下壓縮及成型，以檢驗游離脂肪的硬度增加效果。其結果示於表3。
雖然所有於加入奶油後立即壓縮及成型之產物皆具有極低的硬度，但於經過兩天後再壓縮及成型之產物具有大約7牛頓之硬度。未加入奶油之產物不管擱置的時間多長，皆產生極低的硬度。由於在此等經壓縮及成型物質的孔隙度之間不存在大的差異，因而可看到加入油係有助於增進形狀維持特性。
由前述結果，據推測僅僅加入脂肪並無法促進硬度之增加，而係以自粉形乳之顆粒表面隨時間經過向內滲透之狀態存在的脂肪有助於增進硬度。應注意替代在室溫下為液體之奶油添加在室溫下呈蠟狀之固體油(棕櫚硬化油，熔點58℃，Taiyo Yushi Corp.製造)的粉形乳並無法獲得增進硬度的效果。
一般而言，已知固體油(蠟)對於降低壓縮及成型時之摩擦具有潤滑效果，且其被廣泛地使用於此用途。然而，當需要在低壓下壓縮及成型以獲致如同本發明之間隙時，同時具有增加潤滑度及增進形狀維持特性之效果的物質有用。雖然加入在室溫下為液體的脂肪有效，但其增加用於添加之製程，且經添加液態脂肪之粉末喪失流動性，因而使研缽填裝能力減低。因此，當壓縮及成型脂肪極度實用時，需要使基本上包含於乳脂肪中之脂肪在壓縮及成型時釋放出。
(生產力確認)利用單衝製錠機(Okada Seiko Co.,Ltd.製造)在5MPa壓縮力及20錠/分鐘(1200錠/小時)之條件下，將利用參考實施例之製造方法所製得之粉形乳(包含25重量%之脂肪、58.3重量%之糖、11.7重量%之蛋白質、礦物質、水等等)連續壓縮及成型1小時。其後在溫度及濕度室(TABAI ESPEC製造)中，在40℃及95%RH的條件下，靜置5分鐘。隨後用空氣烘箱(Yamato Scientific Co.,Ltd.製造)在40℃下乾燥30分鐘。如此製得具有25毫米直徑及大約4.2克重量的固形乳。
於1小時的連續製錠期間，未觀察到由於粉末黏著至研缽及研磨棒所致的製錠失效，且操作未中斷。連續製錠實驗之結果示於表4。經壓縮及成型之物質具有10牛頓之強度，且當轉移至增濕製程時，沒有諸如失去形狀的問題。透過乾燥製程製得之乳固體物質具有30秒及以下之溶解度，及92.5牛頓之足夠硬度。此外，未觀察到出油，且風味與使用作為基礎成分的粉形乳並無不同。應注意此乳固體物質之孔隙度為36.3%且游離脂肪為0.54%。
(增濕條件之檢視)利用通用試驗儀Autograph(Shimadzu Corporation製造)在5MPa之壓縮力及10毫米/分鐘之壓縮速度的條件下，將粉形乳(包含25重量%之脂肪、58.3重量%之糖、11.7重量%之蛋白質、礦物質、水)壓縮及成型，並使用作為檢視增濕條件之樣品。
使樣品在80℃及100%RH(使用FUJIMAK製造之Combi Oven)或在40℃及95%RH(使用TABAI ESPEC製造之溫度及濕度室)下靜置固定的時間。經由測量增濕前後的重量，而測得經由增濕所增加的水量。其後利用空氣烘箱(Yamato Scientific Co.,Ltd.製造)在40℃下乾燥樣品30分鐘，且測量強度。圖3顯示具體例5中在增濕時間與強度之間的關係，同時圖4顯示在增濕水量與硬度之間的關係。此外，於乾燥後在增濕時間、增濕重量(%)、及硬度(牛頓)之間的關係分別示於表5－1及5－2。
根據圖3，可看到經由在較高溫度下處理可於短時間內製得具較高強度之固形乳。此外，根據圖4，可看到0.5重量%之增濕產生強度增加之效果。此外，利用大約1重量%之增濕，強度幾乎加倍，以致強度有隨增濕重量之增加而增加的傾向。當增濕重量超過2.5重量%時，強度的增加停止。
(長期儲存穩定性)將具體例1之利用5MPa之壓縮力製得之固形乳及使用作為基礎成分之粉形乳置於鋁袋中，且在30℃之條件下保存三個月，以根據試驗實施例檢測溶解時間、硬度、游離脂肪、過氧化物值、出油、及風味之項目。其結果示於表6。由表6可看到溶解時間、強度、游離脂肪、出油、及風味之項目與設定值並無差異。至於過氧化物值，固形乳顯現與使用作為基礎成分之粉形乳相當的值。因此，利用本發明之方法所製得的乳固體物質具有優異的長期儲存穩定性。
(利用製錠機檢測固形乳之物理性)經由使用稍後將作說明之基礎成分，檢測製得之固形乳如何受壓縮製程中之壓縮力影響，及增濕步驟中之增濕時間對物理性的影響(尤其係孔隙度與強度或溶解時間之間的關係)。基礎成分之組成物為：25.9%之脂肪，11.8%之蛋白質，57.2%之碳水化合物，2.3%之灰份，及2.8%之水。應注意製得之固形乳係直徑30毫米的圓柱形，且每個顆粒之重量為5克。此外，關於壓縮成型機器，使用具有10毫米/秒之壓縮速度的單衝製錠機(Okada Seiko Co.,Ltd.製造)。若未另作明確說明，則增濕製程係在60℃及96%RH下進行3分鐘。應注意在一些情況中，增濕時間為4分鐘或5分鐘。此外，乾燥製程係在80℃下進行5分鐘。其結果示於表7。由表7，可看到壓縮力愈小，則游離脂肪愈低，且製得固形乳之強度減小，但孔隙度增加。亦可看到當利用低壓縮力(例如，0.14MPa－4.95MPa，尤其係0.14MPa－1.34MPa)製造固形乳時，可製得具高孔隙度但仍維持特定強度值的固形乳。此外，可看到經由將增濕時間維持於預定範圍內，製得固形乳的強度增加。在具體例7中，當標的孔隙度為30%時，固形乳之溶解時間為60秒；當標的孔隙度為40%時，溶解時間為20秒；及當標的孔隙度為50%或以上時，溶解時間為10秒。當壓縮速度等於或低於10毫米/秒時，固形乳之溶解時間可顯著地縮短。為製得孔隙度大於50%且低於60%之固形乳，考慮僅將壓縮力控制為大約0.1MPa－0.3MPa。
(壓縮速度對固形乳－四角柱形固形乳之強度的影響)為檢測壓縮速度對製得固形乳之影響，經由改變壓縮速度而製造固形乳。換言之，經由在不同壓縮速度之條件下使用單衝製錠機(Okada Seiko Co.,Ltd.製造)，製得四角柱形固形乳(22毫米x35毫米x10毫米)。基礎成分之組成物為：25.9%之脂肪，11.8%之蛋白質，57.2%之碳水化合物，2.3%之灰份，及2.8%之水。應注意進行調整，以致製得固形乳之孔隙度呈大約45%、50%、及55%。
圖5(a)－5(c)係顯示由具體例8所製得之固形乳之物理性的圖。圖5(a)係顯示在壓縮速度與製得固形乳之強度之間之關係的圖。圖5(b)係顯示在壓縮速度與游離脂肪之間之關係的圖。圖5(c)係顯示在固形乳之強度與游離脂肪之間之關係的圖。由圖5(a)可看見即使孔隙度相同，但壓縮速度愈小，則可製得具愈高強度之固形乳。由圖5(b)可看見經由控制壓縮速度，可控制游離脂肪量。由圖5(c)可看見強度與游離脂肪相關連。因此，可說即使係對相同孔隙度的固形乳，為增加強度，可有效地降低壓縮速度及故意地產生游離脂肪。明確言之，可看到為增加固形乳之強度，僅需使壓縮速度為，例如，0.1毫米/秒－100毫米/秒，較佳1毫米/秒－80毫米/秒，及更佳2毫米/秒－60毫米/秒。此外，雖然控制游離脂肪量係本發明之固形乳的一項重要因素，但尤其對於具50%或以下之孔隙度的固形乳，游離脂肪量可藉由將壓縮速度控制為等於或低於40毫米/秒而有效地增加。
(壓縮速度對固形乳－圓柱形固形乳之強度的影響)為檢測壓縮速度對製得固形乳之影響，經由改變壓縮速度而製造固形乳。換言之，經由在不同壓縮速度之條件下使用單衝製錠機(Okada Seiko Co.,Ltd.製造)，製得圓柱形固形乳(30毫米直徑x10毫米)。基礎成分之組成物為：18%之脂肪，15%之蛋白質，60.1%之碳水化合物，4.1%之灰份，及2.8%之水。應注意進行調整，以致製得固形乳之孔隙度呈大約45%、50%、及55%。
圖6(a)及6(b)係顯示由具體例9所製得之固形乳之物理性的圖。圖6(a)係顯示在壓縮速度與製得固形乳之強度之間之關係的圖。圖6(b)係顯示在壓縮速度與游離脂肪之間之關係的圖。由圖6(a)可看見即使孔隙度相同，但壓縮速度愈小，則可製得具愈高強度之固形乳。由圖6(b)可看見經由控制壓縮速度，可控制游離脂肪量。因此，可說即使係對相同孔隙度的固形乳，為增加強度，可有效地降低壓縮速度及故意地產生游離脂肪。明確言之，可看到為增加固形乳之強度，僅需使壓縮速度為，例如，0.1毫米/秒－100毫米/秒，較佳1毫米/秒－80毫米/秒，及更佳2毫米/秒－60毫米/秒。在具體例9之條件下，尤其係對孔隙度為45%或以下之情況(明確言之，係孔隙度為40%之情況)，強度經由使壓縮速度成為10毫米/秒－30毫米/秒而顯著地增加。此外，雖然控制游離脂肪量係本發明之固形乳的一項重要因素，但尤其對於具50%或以下之孔隙度的固形乳，游離脂肪量可藉由將壓縮速度控制為等於或低於40毫米/秒而有效地增加。
在此具體例中，使用旋轉製錠機(Kikusui Seisakusho Ltd.製造)於檢測壓縮速度與製得固形乳之強度之間的關係。基礎成分之組成物為：25.9%之脂肪，11.8%之蛋白質，57.2%之碳水化合物，2.3%之灰份，及2.8%之水。壓縮速度係經由改變旋轉製錠機的旋轉頻率而作調整。圖7顯示當使固形乳之孔隙度成為43%時，在壓縮速度與固形乳之強度之間的關係。由圖7，可以與具體例8及具體例9相同之方式看到壓縮速度愈小，則可製得具愈高強度的固形乳。為降低旋轉製錠機中之壓縮速度，需降低旋轉頻率，因此製造容量將減小。因此，將旋轉製錠機之供上方及下方研磨棒用之壓力輥移除，且於其中設置長度15公分之線性軌道(壓力軌)，以夾住上方及下方研磨棒。在下方研磨棒側上之軌傾斜0.82°。其係經結構化為當下方研磨棒通過軌間時，下方研磨棒上升2毫米，因而可緩慢地壓縮及成型。經由使用此等壓力軌，可不降低旋轉頻率而減緩壓縮速度，及增加固形乳之強度。經由使用此壓力軌，使旋轉頻率成為30rpm及40rpm而製得固形乳。經由使用此等壓力軌所製得之固形乳之壓縮速度與強度之間的關係示為於圖7中以圓圈封住之區域中的兩點。
(壓縮速度及壓縮停留時間對固形乳之孔隙度及強度的影響)在此具體例中，檢測壓縮速度、壓縮停留時間(維持最大壓縮位移之時間)以及製得固形乳之孔隙度及硬度。基礎成分之組成物為：25.9%之脂肪，11.8%之蛋白質，57.2%之碳水化合物，2.3%之灰份，及2.8%之水。應注意製得固形乳為四角柱形(22毫米×35毫米×12毫米)，且每個顆粒之重量為5.5克。此外，所使用之壓縮及成型機器具有諸如液壓缸驅動類型，可設定上方及下方研磨棒之位移，可改變壓縮速度，可設定壓縮停留時間的特徵。在壓縮製程中，將預定的基礎成分置於研缽中，用上方研磨棒初步壓縮，然後經由將下方研磨棒之位移固定為4毫米而壓縮及成型，同時並由上方研磨棒之位移調整孔隙度。增濕製程係於60℃及96%RH下停留3分鐘而進行。乾燥製程係於80℃下停留5分鐘而進行。其結果示於表8。在表8中，總時間係壓縮時間及停留時間的總和。可看到當沒有壓縮停留時間時，壓縮速度變得愈小，則固形乳之硬度變得愈大。在設定壓縮停留時間的情況中，在各壓縮速度下，當壓縮停留時間增加時，固形乳的孔隙度減小，同時硬度增加。前述之各硬化處理結果達到預定的硬度及溶解時間。因此，可看到經由適當地結合壓縮速度及壓縮停留時間、壓縮成型之總時間，可控制固形乳的孔隙度及硬度。
(固形乳之體積與硬度或溶解時間之間的關係)在此具體例中，利用單衝製錠機(Okada Seiko Co.,Ltd.製造)製造具不同體積的固形乳。將形狀、體積、硬度、及溶解時間之間的關係示於表9。基礎成分之組成物為：18%之脂肪，15%之蛋白質，60.1%之碳水化合物，4.1%之灰份，及2.8%之水。由表9可看到具有本發明之孔隙度的固形乳即使其形狀或體積不同，仍獲致預定的強度及溶解時間。
經發現當實際製得本發明之固形乳時，其適合作為商業產品製造及銷售，此根據本發明之固形乳及其製造方法可使用於食品工業中，諸如作為粉形乳及其製造方法的替代。
圖1係顯示具體例1中之孔隙度與溶解時間之間之關係的圖；圖2係顯示具體例1中之壓縮力與游離脂肪之間之關係的圖；圖3係顯示具體例5中之增濕時間與強度之間之關係的圖；圖4係顯示具體例5中之增濕水量與硬度之間之關係的圖；圖5(a)至5(c)係顯示由具體例8製得之固形乳之物理性的圖。圖5(a)係顯示壓縮速度與製得固形乳之硬度之間之關係的圖。圖5(b)係顯示壓縮速度與游離脂肪之間之關係的圖。圖5(c)係顯示固形乳之硬度與游離脂肪之間之關係的圖；及圖6(a)及6(b)係顯示由具體例9製得之固形乳之物理性的圖。圖6(a)係顯示壓縮速度與製得固形乳之硬度之間之關係的圖。圖6(b)係顯示壓縮速度與游離脂肪之間之關係的圖；及圖7係顯示由具體例10製得之固形乳之物理性的圖。
Claims (6)
- 一種固形乳，其係藉由包括以下步驟之方法所製得：壓縮步驟，壓縮粉形乳以製得經壓縮粉形乳之固形，該壓縮步驟中之壓縮力為50KPa-30MPa；增濕步驟，將藉由壓縮步驟而得之經壓縮粉形乳增濕；及乾燥步驟，將經增濕步驟增濕之經壓縮粉形乳乾燥；其中，該固形乳之孔隙度為30%-60%，該固形乳包含等於或多於5重量%的脂肪，該固形乳包含0.5-4重量%的游離脂肪，及該固形乳之體積為1立方公分-50立方公分。
- 如申請專利範圍第1項之固形乳，其中，該固形乳包含1-4重量%的水。
- 如申請專利範圍第1項之固形乳，其中，使用粉形乳作為基礎成分，且固形乳之組成物為均勻。
- 如申請專利範圍第1項之固形乳，其中，僅使用粉形乳作為基礎成分。
- 如申請專利範圍第1項之固形乳，其中，當將固形乳之顆粒放入100毫升的50℃水中時，在1.5圈/秒及30公分振輻之振動條件下，固形乳完全溶解所需的時間為5秒-60秒。
- 如申請專利範圍第1項之固形乳，其中，在經由在使破開截面之面積減至最小之方向中施加負荷而使樣品破裂時的力量為20牛頓-300牛頓。
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