WO2019004149A1 - 乳製品の製造方法 - Google Patents

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WO2019004149A1
WO2019004149A1 PCT/JP2018/024060 JP2018024060W WO2019004149A1 WO 2019004149 A1 WO2019004149 A1 WO 2019004149A1 JP 2018024060 W JP2018024060 W JP 2018024060W WO 2019004149 A1 WO2019004149 A1 WO 2019004149A1
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concentrated milk
primary
milk
defatted concentrated
defatted
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PCT/JP2018/024060
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French (fr)
Inventor
隆之 久保田
神谷　哲
淳美 森田
瑞恵 斎藤
Original Assignee
株式会社明治
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Publication date
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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23C—DAIRY PRODUCTS, e.g. MILK, BUTTER OR CHEESE; MILK OR CHEESE SUBSTITUTES; MAKING THEREOF
    • A23C9/00—Milk preparations; Milk powder or milk powder preparations

Definitions

  • the present invention relates to a method of producing dairy products, and more particularly to a method of producing dairy products for heating liquid dairy products.
  • the milk or milk product When heat sterilizing milk or milk product, the milk or milk product is heated to a predetermined sterilization temperature. Milk and dairy products are sterilized by being held at a predetermined sterilization temperature for a predetermined time. The heat-sterilized milk or milk product is then cooled to a predetermined cooling temperature.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-201076 discloses a method of heat sterilizing an oil-in-water-type emulsified fat and oil composition.
  • an oil-in-water emulsified fat composition is prepared by mixing and emulsifying an oil phase containing fat and oil as a main component and an aqueous phase containing water as a main component. Be prepared.
  • the oil-in-water emulsified fat / oil composition is heated to 120 ° C. to 150 ° C. by a steam heating method, and held in a heated state for a predetermined time.
  • the steam heating method is a method of heating by causing steam to act directly on an oil-in-water emulsified oil composition, and is also called direct heating method.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-201076 does not disclose a specific method of heat-sterilizing liquid dairy products produced from raw milk or milk.
  • the viscosity of the liquid dairy product may increase depending on the heating and cooling conditions of the liquid dairy product. That is, there is a possibility that the physical properties of the liquid dairy product may be changed by heating and sterilizing the liquid dairy product.
  • the viscosity of the liquid dairy product may increase, which may impair the ease of drinking the liquid dairy product.
  • An object of the present invention is to provide a method for producing a dairy product which can suppress the deterioration of flavor and the change of physical properties caused by heat sterilization.
  • the method for producing a dairy product according to the present invention comprises a heat sterilization step and a cooling step.
  • a heat sterilization process liquid dairy products are heated to a temperature of 80 ° C. or higher and 120 ° C. or lower using a direct heating method, and the liquid dairy products heated to a temperature in this range are for 2 seconds to 30 seconds or less Sterilize liquid dairy products by holding.
  • the cooling step the liquid dairy product sterilized by the heat sterilization step is cooled using an indirect cooling method.
  • the liquid dairy product may be concentrated milk.
  • the method for producing a dairy product according to the present invention may include a primary concentration step of concentrating milk to produce the concentrated milk.
  • the heat sterilization process heats the concentrated milk produced by the primary concentration process.
  • the total solid content concentration in concentrated milk produced in the primary concentration step may be 8% by weight or more and 30% by weight or less.
  • the method for producing a dairy product according to the present invention may further include a secondary concentration step.
  • the secondary concentration step further concentrates the concentrated milk cooled by the cooling step.
  • the total solid content concentration in the concentrated milk produced in the secondary concentration step may be 20% by weight or more and 45% by weight or less.
  • a method for producing a dairy product according to an embodiment of the present invention produces liquid dairy product from milk, and sterilizes the liquid dairy product produced by heating to a predetermined sterilization temperature, and the liquid milk is sterilized.
  • the product is cooled to a predetermined cooling temperature.
  • Direct heating is used to heat liquid dairy products
  • indirect cooling is used to cool pasteurized liquid dairy products. Details of heating and cooling of liquid dairy products will be described later.
  • a liquid dairy product that can be heat-sterilized using the method for producing a dairy product according to the present embodiment is a liquid dairy product listed in the Ministry of Milk, etc., for example, concentrated milk, skimmed concentrated milk, Unsweetened condensed milk, unsweetened skimmed condensed milk, sweetened condensed milk, sweetened skimmed condensed milk, lactic acid bacteria beverage, and milk beverage.
  • FIG. 1 is a flow chart showing a method for producing a dairy product according to an embodiment of the present invention.
  • a method for producing defatted concentrated milk will be described with reference to FIG. 1.
  • Skimmed concentrated milk is obtained by removing a portion of milk fat from milk such as raw milk, milk or special milk, and concentrating the milk from which the milk fat has been removed.
  • Defatted concentrated milk is provided for drinking.
  • defatted concentrated milk is used as a raw material for lactic acid bacteria beverages and dairy products such as ice cream.
  • skimmed milk is prepared by separating a part of milk fat from milk such as raw milk and milk (step S1). For separation of milk fat, for example, centrifugation is used.
  • the content of the milk fat content in the skimmed milk prepared in the separation step (step S1) is not particularly limited.
  • Primary skimmed concentrated milk is prepared by concentrating the skimmed milk prepared in step S1 (step S2). Concentration of skimmed milk is preferably carried out without heating, and for example, a reverse osmosis membrane is used. The non-fat milk solid content and the milk fat content contained in the skimmed milk are concentrated by a part of the water contained in the skimmed milk penetrating the reverse osmosis membrane. By concentrating skimmed milk without heating, it is possible to prevent the protein contained in skimmed milk from being degraded by heat denaturation and the loss of the milk flavor component contained in skimmed milk.
  • the lower limit of the concentration of total solids is preferably 8% by weight, more preferably 12% by weight, and further preferably Is 15% by weight.
  • the upper limit of the concentration of total solids is preferably 30% by weight, more preferably 28% by weight, and still more preferably 25% by weight.
  • the total solid content is all ingredients except moisture in skimmed concentrated milk.
  • the primary defatted concentrated milk is heated to a preheating temperature (eg, 70 ° C.) lower than the sterilization temperature (eg, 90 ° C.) using an indirect heating method (step S3).
  • the indirect heating method is a method of heating a medium to be heated (primary defatted concentrated milk) using a heat exchanger.
  • a preheating temperature eg, 70 ° C.
  • the sterilization temperature eg, 90 ° C.
  • the indirect heating method is a method of heating a medium to be heated (primary defatted concentrated milk) using a heat exchanger.
  • the method used in step S3 is not particularly limited as long as it is the indirect heating method.
  • the direct heating method is a method of heating defatted concentrated milk by causing steam to directly act on the defatted concentrated milk which is a medium to be heated.
  • the method for heating the defatted concentrated milk is not particularly limited.
  • a direct heating method a steam injection method or a steam injection method can be used.
  • the lower limit of the sterilization temperature of skimmed concentrated milk is a temperature higher than the preheating temperature, preferably 80 ° C. or higher, and more Preferably it is 85 degreeC or more.
  • the upper limit of the sterilization temperature of skimmed concentrated milk is preferably 120 ° C. or less, more preferably 110 ° C. or less.
  • Step S5 The defatted concentrated milk heated by the direct heating method is maintained at the sterilization temperature for a predetermined time. Thereby, the skimmed concentrated milk is heat-sterilized.
  • the lower limit of the predetermined time for maintaining defatted concentrated milk at the sterilization temperature is not particularly limited, but is preferably 2 seconds or more, and more preferably 5 seconds or more.
  • the upper limit of the maintenance time is not particularly limited, but is preferably 30 seconds or less, more preferably 25 seconds or less.
  • step S6 Cooling of skimmed concentrated milk ⁇
  • step S5 After holding the primary defatted concentrated milk at the sterilization temperature for a predetermined time (step S5), the primary defatted concentrated milk is cooled to a predetermined cooling temperature using an indirect cooling method (step S6).
  • the indirect cooling method is a method using a heat exchanger as in the above-mentioned indirect heating method.
  • the primary defatted concentrated milk heated to the sterilization temperature is cooled to a predetermined cooling temperature (e.g., 5 ° C.) by releasing heat via a heat exchanger.
  • the type of heat exchanger is not particularly limited, and may be a plate type or a tube type.
  • the evaporative cooling method of cooling the primary defatted concentrated milk by evaporating the water contained in the primary defatted concentrated milk in step S5 is not used. The reason for this is that when the evaporative cooling method is used, the milk-flavored component in the primary skimmed concentrated milk is dissipated, and the original flavor of milk is lost.
  • Step S7 Preparation of secondary defatted concentrated milk ⁇ (Secondary concentration step (step S7))
  • a secondary concentration step (step S7) of further concentrating primary defatted concentrated milk cooled to a predetermined cooling temperature is performed to prepare secondary defatted concentrated milk.
  • a freeze concentration method for example, a freeze concentration method is used.
  • the freeze concentration method produces ice by further cooling primary defatted concentrated milk, and further concentrates primary defatted concentrated milk by removing generated ice.
  • a secondary concentration process (step S7) will not be specifically limited unless the method of concentrating primary defatted concentrated milk by heating is used.
  • the lower limit of the concentration of total solids is higher than the concentration of total solids of primary defatted concentrated milk.
  • the lower limit of the concentration of the total solid content of secondary defatted concentrated milk is preferably 20% by weight, more preferably 25% by weight, and still more preferably 30% by weight.
  • the upper limit of the concentration of the total solid content of the secondary skimmed concentrated milk is preferably 45% by weight, more preferably 40% by weight, and still more preferably 35% by weight.
  • the primary defatted concentrated milk (heat-killed primary defatted concentrated milk) produced by the production method shown in FIG. 1 has the following features (1) to (3).
  • the total solid content concentration of the heat-killed primary defatted concentrated milk is the same as that of the primary defatted concentrated milk adjusted in step S2.
  • the index of the native protein in the heat-killed primary defatted concentrated milk is preferably 12.0 (%) or more and 20.0 (%) or less.
  • the lower limit of the native protein index is more preferably 12.5 (%), still more preferably 13.0 (%).
  • the upper limit of the native protein index is more preferably 19.5 (%), and still more preferably 19.0 (5).
  • the index of native protein means the concentration (% by weight) of protein contained in heat-killed primary defatted concentrated milk WPNI (Whey Protein Nitrogen Index) of heat-killed primary defatted concentrated milk It is a value obtained by dividing and multiplying this divided value by 100. The method of measuring the concentration of WPNI and protein will be described later.
  • the kinetic viscosity of the heat-killed primary defatted concentrated milk is preferably 30 (cSt) or more and 150 (cSt) or less.
  • the lower limit of the kinematic viscosity is more preferably 35 (cSt), still more preferably 40 (cSt).
  • the upper limit of the kinematic viscosity is more preferably 140 (cSt), still more preferably 130 (cSt).
  • the secondary defatted concentrated milk produced by the production method shown in FIG. 1 has the following features (1) to (3).
  • the kinematic viscosity of the secondary skimmed concentrated milk is preferably 100 (cSt) or more and 170 (cSt) or less.
  • the lower limit of the kinematic viscosity is more preferably 110 (cSt), still more preferably 120 (cSt).
  • the upper limit of the kinematic viscosity is more preferably 165 (cSt), still more preferably 160 (cSt).
  • the primary defatted concentrated milk is heated to the sterilizing temperature using the direct heating method when heating and sterilizing the dairy product, and indirectly
  • the sterilized primary skimmed concentrated milk is cooled using a cooling method.
  • the manufacturing method of the liquid dairy product which concerns on this Embodiment preheats primary defatted concentrated milk using an indirect heating method, and uses the direct heating method to preheat primary defatted concentrated milk. Heat to sterilization temperature.
  • the direct heating method heats the steam by contacting it with primary skimmed concentrated milk. For this reason, when primary defatted concentrated milk is heated by the direct heating method, the water concentration in primary defatted concentrated milk increases.
  • the method for producing liquid dairy products according to the present embodiment preheats primary defatted concentrated milk using indirect heating, it shortens the time for heating primary defatted concentrated milk by direct heating. be able to. As a result, it is possible to suppress an increase in water concentration generated by heating primary defatted concentrated milk by the direct heating method.
  • the concentration of the total solid content is relatively high by concentrating the heat-killed primary defatted concentrated milk to generate secondary defatted concentrated milk (for example, 35% by weight or more) defatted concentrated milk can be provided.
  • secondary defatted concentrated milk For example, 35% by weight or more
  • the method for producing liquid dairy products according to the present embodiment does not need to heat the secondary defatted concentrated milk, the original flavor of the defatted concentrated milk having a relatively high total solid content concentration is impaired It becomes possible to provide in the state in which the increase of dynamic viscosity was suppressed.
  • step S7 the secondary concentration step (step S7) may be omitted.
  • the preferable range of the concentration of the total solid content of primary defatted concentrated milk is the same as that of the above embodiment.
  • FIG. 2 is a table showing conditions of heat sterilization in primary defatted concentrated milk of Example 1 and Comparative Example 1 described later. Hereinafter, preparation of primary defatted concentrated milk in Example 1 and Comparative Example 1 will be described with reference to FIG.
  • Skimmed milk was prepared by separating milk fat from raw milk using a centrifugation method. The skimmed milk was concentrated using a reverse osmosis membrane until the concentration of total solids in skimmed milk was 30% by weight to prepare primary skimmed concentrated milk.
  • the prepared primary defatted concentrated milk was preheated to 70 ° C. by the indirect heating method.
  • the preheated primary defatted concentrated milk was heated to 90 ° C. by the direct heating method.
  • the primary defatted concentrated milk was subjected to heat sterilization by holding the primary defatted concentrated milk at a temperature of 90 ° C. for 15 seconds using the direct heating method. That is, in Example 1, when heating primary defatted concentrated milk, the indirect heating method and the direct heating method were used in combination.
  • Defatted concentrated milk according to Example 1 was prepared by cooling the heat-killed primary defatted concentrated milk to a temperature of 10 ° C. or less by the indirect cooling method. That is, in Example 1, when cooling the heat-killed primary defatted concentrated milk, the indirect cooling method is used, and no other cooling method is used.
  • ⁇ Comparative Example 1 ⁇ Primary defatted concentrated milk was prepared from raw milk by the same procedure as in Example 1. The prepared primary defatted concentrated milk was preheated to 70 ° C. by the indirect heating method, and the preheated primary defatted concentrated milk was heated to 90 ° C. by the indirect heating method. Then, using the indirect heating method, the primary defatted concentrated milk was heat-killed by holding the primary defatted concentrated milk at a temperature of 90 ° C. for 15 seconds. The heat-killed primary defatted concentrated milk was cooled to a temperature of 10 ° C. or less by the indirect cooling method to prepare a defatted concentrated milk according to Comparative Example 1.
  • Comparative Example 1 indirectly heats the preheated primary defatted concentrated milk to the sterilization temperature (90 ° C.), instead of directly heating the preheated primary defatted concentrated milk by the direct heating method.
  • the point which used the method differs from Example 1.
  • WPNI is used as a degree to which heat denaturation has progressed in the protein contained in skimmed concentrated milk.
  • the measurement of WPNI will be described using primary defatted concentrated milk according to the first embodiment as an example.
  • the sample was diluted so that the protein concentration contained in the sample (defatted concentrated milk according to Example 1) was 3.4% by weight.
  • the proteins contained in the sample were aggregated by adjusting the pH of the diluted sample to 4.6 using hydrochloric acid.
  • the protein-aggregated sample was diluted twice and filtered. Using the Kjeldahl method, the amount of protein contained in the filtrate obtained by filtration of the sample was measured, and the measurement result was obtained as WPNI.
  • Measurement of the amount of protein was performed by Kjeldahl method. Specifically, the amount of nitrogen in the organic matter contained in the sample was measured, and the obtained amount of nitrogen was multiplied by 6.38 as a conversion factor for milk protein and nitrogen to obtain the amount of protein in the sample.
  • the kinematic viscosity indicates the difficulty of the movement of the sample itself, and is used as an index indicating the ease of drinking primary defatted concentrated milk.
  • the kinematic viscosity is calculated by the following equation (1).
  • the measurement of viscosity will be described using the defatted concentrated milk according to the first embodiment as an example.
  • the sample defatted concentrated milk according to Example 1
  • the stirred sample was cooled to 5 ° C., and the viscosity of the cooled sample was measured using a B-type viscometer.
  • the density of the sample was measured as follows. That is, as in the measurement of viscosity, the sample was stirred and cooled. Then, the density of the sample was measured using a hydrometer (DA130N, manufactured by Kyoto Denshi Kogyo Co., Ltd.).
  • Acetone, 2-butanone, DMDS and methanethiol are dairy ingredients in skimmed concentrated milk. Acetone and 2-butanone are indicators of the taste of fresh milk. DMDS and methanethiol are heat degradation indicators of proteins contained in milk. The amounts of acetone, 2-butanone, DMDS and methanethiol in the sample are measured by Dynamic HeadSpace-Gas Chromatography-Mass Spectrometry (DHS) analysis.
  • DHS Dynamic HeadSpace-Gas Chromatography-Mass Spectrometry
  • FIG. 3 is a table showing analysis results of the skimmed concentrated milk of Example 1 and the skimmed concentrated milk according to Comparative Example 1.
  • total solids is the concentration (% by weight) of total solids in each sample
  • protein is the concentration (% by weight) of protein in each sample
  • WPNI And proteins that have undergone heat denaturation.
  • the numerical value of "WPNI” is the amount (mg) of native whey protein contained in 1 g of protein.
  • WPNI / protein is an indicator of native protein as described above.
  • WPNI of the defatted concentrated milk according to Example 1 is about 1.5 times larger than WPNI of the defatted concentrated milk according to Comparative Example 1.
  • “WPNI / protein” in defatted concentrated milk according to Example 1 is about 1.6 times larger than “WPNI / protein” in defatted concentrated milk according to Comparative Example 1. That is, as compared with the defatted concentrated milk according to Comparative Example 1, the defatted concentrated milk according to Example 1 suppresses the progress of thermal denaturation of whey protein. It became clear that the progress of heat denaturation of whey protein can be suppressed by using direct heating to heat primary defatted concentrated milk and using indirect cooling to cool heated primary defatted concentrated milk .
  • the kinematic viscosity of the skimmed concentrated milk according to Example 1 was about 1/6 of the kinematic viscosity of the skimmed concentrated milk according to Comparative Example 1. From this, it is possible to increase the kinematic viscosity of primary defatted concentrated milk by using direct heating to heat primary defatted concentrated milk and using indirect cooling to cool heated primary defatted concentrated milk. It became clear that it was suppressed.
  • FIG. 4 is a graph showing the concentration of the milk flavor indicator component in defatted concentrated milk according to Example 1 and Comparative Example 1. Specifically, FIG. 4 shows the concentration of acetone contained in defatted concentrated milk according to Example 1 and Comparative Example 1 when the concentration of acetone contained in primary defatted concentrated milk before preheating is 1. It shows. Moreover, FIG. 4 shows the concentration of 2-butanone contained in defatted concentrated milk according to Example 1 and Comparative Example 1 when the concentration of 2-butanone contained in primary defatted concentrated milk before preheating is 1. Is shown.
  • FIG. 5 is a graph showing the concentration of sulfur compounds in defatted concentrated milk according to Example 1 and Comparative Example 1.
  • FIG. 5 shows the concentrations of DMDS in defatted concentrated milk according to Example 1 and Comparative Example 1 when the concentration of DMDS contained in primary skimmed concentrated milk before preheating is 1.
  • FIG. 5 shows the concentration of methanethiol contained in defatted concentrated milk according to Example 1 and Comparative Example 1 when the concentration of methanethiol contained in primary defatted concentrated milk before preheating is 1. ing.
  • the concentrations of acetone and 2-butanone in defatted concentrated milk according to example 1 were approximately the same as the concentrations of acetone and 2-butanone in primary defatted concentrated milk before preheating. Further, the concentrations of acetone and 2-butanone in the primary skimmed concentrated milk according to Comparative Example 1 were substantially the same as the concentrations of acetone and 2-butanone in the primary skimmed concentrated milk before preheating. From the results shown in FIG. 4, it is clear that the milk-flavoring component is not dissipated when the primary defatted concentrated milk is heated to the sterilization temperature using the indirect heating method.
  • the concentrations of DMDS and methanethiol of defatted concentrated milk according to Example 1 were lower than the concentrations of DMDS and methanethiol of primary defatted concentrated milk before preheating.
  • the concentration of DMDS in defatted concentrated milk according to Comparative Example 1 was 1.5 times or more the concentration of DMDS in primary defatted concentrated milk before preheating.
  • the concentration of methanethiol of defatted concentrated milk according to Comparative Example 1 was three or more times the concentration of methanethiol of primary defatted concentrated milk before preheating. From the results shown in FIG.
  • Test 2 Evaluation of Cooling Condition
  • defatted concentrated milk according to Comparative Example 2 in which primary defatted concentrated milk was cooled under different cooling conditions from Example 1 was prepared. And the analysis result of the defatted concentrated milk which concerns on Example 1 and the analysis result of the primary defatted concentrated milk which concerns on the comparative example 2 were compared.
  • FIG. 6 is a table showing the conditions of heat sterilization in each of Example 1 and Comparative Example 2. Preparation of primary defatted concentrated milk in Example 1 and Comparative Example 2 will be described with reference to FIG.
  • ⁇ Comparative Example 2 Primary defatted concentrated milk was prepared from raw milk by the same procedure as in Example 1. The prepared primary defatted concentrated milk was preheated to 70 ° C. by the indirect heating method, and the preheated primary defatted concentrated milk was heated to 90 ° C. by the direct heating method. Then, the primary defatted concentrated milk was subjected to heat sterilization by holding the primary defatted concentrated milk at a temperature of 90 ° C. for 15 seconds using the direct heating method.
  • the heat-sterilized primary defatted concentrated milk was cooled by the evaporative cooling method by placing the heat-sterilized primary defatted concentrated milk under an environment at an atmospheric pressure lower than atmospheric pressure.
  • the temperature of the heat-sterilized primary defatted concentrated milk was lowered to 70 ° C. by evaporative cooling.
  • the primary defatted concentrated milk cooled to 70 ° C. was cooled to a temperature of 10 ° C. or less. That is, unlike Example 1, Comparative Example 2 cools the heat-sterilized primary defatted concentrated milk by using the evaporative cooling method and the indirect cooling method in combination.
  • FIG. 7 is a table showing analysis results of the skimmed concentrated milk of Example 1 and the skimmed concentrated milk of Comparative Example 2. Referring to FIG. 7, no significant difference was observed between Example 1 and Comparative Example 2 in terms of total solids, protein, WPNI, density and kinematic viscosity of defatted concentrated milk. From the results shown in FIG. 7, it has become clear that the cooling conditions of the heat-killed primary defatted concentrated milk have no significant effect on the heat denaturation of whey protein and the change in dynamic viscosity.
  • FIG. 8 is a graph showing the concentration of the milk flavor indicator component in defatted concentrated milk according to Example 1 and Comparative Example 2.
  • FIG. 8 shows the concentration amount of acetone contained in defatted concentrated milk according to Example 1 and Comparative Example 2 when the concentration of acetone contained in primary defatted concentrated milk before preheating is 1.
  • FIG. 8 shows the concentration of 2-butanone contained in defatted concentrated milk according to Example 1 and Comparative Example 2 when the concentration of 2-butanone contained in primary skimmed concentrated milk before preheating is 1. ing.
  • the concentrations of acetone and 2-butanone in defatted concentrated milk according to Example 1 are approximately the same as the concentrations of acetone and 2-butanone in primary defatted concentrated milk before preheating.
  • the concentrations of acetone and 2-butanone in the defatted concentrated milk according to Comparative Example 2 were reduced to half or less of the concentrations of acetone and 2-butanone in the primary defatted concentrated milk before preheating.
  • Test 3 Evaluation of Secondary Defatted Concentrated Milk
  • Test 3 the effects of the heat sterilization conditions were evaluated when preparing secondary defatted concentrated milk from primary defatted concentrated milk.
  • FIG. 9 is a table showing conditions of heat sterilization in each of Example 2 and Comparative Example 3. Preparation of secondary defatted concentrated milk in Example 2 and Comparative Example 3 will be described with reference to FIG.
  • Example 2 Primary defatted concentrated milk was prepared in the same manner as Example 1.
  • the prepared primary defatted concentrated milk was heat-sterilized in the same manner as in Example 1. That is, primary defatted concentrated milk was preheated to 70 ° C. by the indirect heating method. The preheated primary defatted concentrated milk was heated to 90 ° C. by the direct heating method. Then, the primary defatted concentrated milk was subjected to heat sterilization by holding the primary defatted concentrated milk at a temperature of 90 ° C. for 15 seconds using the direct heating method. The heat-killed primary defatted concentrated milk was cooled to a temperature of 10 ° C. or less by the indirect cooling method.
  • the cooled primary defatted concentrated milk was concentrated using a freeze concentration method until the concentration of total solids was 34% by weight.
  • the skimmed concentrated milk according to Example 2 was prepared.
  • ⁇ Comparative example 3 ⁇ Primary defatted concentrated milk was prepared in the same manner as Example 1.
  • the prepared primary skimmed concentrated milk was heat-sterilized in the same manner as in Comparative Example 1. That is, the prepared primary defatted concentrated milk was preheated to 70 ° C. by the indirect heating method, and the preheated primary defatted concentrated milk was heated to 90 ° C. by the indirect heating method. Then, using the indirect heating method, the primary defatted concentrated milk was heat-killed by holding the primary defatted concentrated milk at a temperature of 90 ° C. for 15 seconds. The heat-killed primary defatted concentrated milk was cooled to a temperature of 10 ° C. or less by the indirect cooling method.
  • the cooled primary defatted concentrated milk was concentrated using a freeze concentration method until the concentration of total solids was 34% by weight. In this way, skimmed concentrated milk according to Comparative Example 3 was prepared.
  • Comparative Example 3 is different from Example 1 in that the preheated primary defatted concentrated milk is heated by the indirect heating method.
  • FIG. 10 is a table showing the analysis results of secondary defatted concentrated milk in Example 2 and Comparative Example 3.
  • WPNI of secondary defatted concentrated milk according to Example 2 is about 1.5 times larger than WPNI of primary defatted concentrated milk according to Comparative Example 3.
  • the “WPNI / protein” in the secondary non-fat concentrated milk according to Example 2 is about 1.45 times larger than the “WPNI / protein” in the primary non-fat concentrated milk according to Comparative Example 3. That is, as compared with the secondary defatted concentrated milk according to Comparative Example 3, the progress of thermal denaturation of whey protein contained in the primary defatted concentrated milk is suppressed in the secondary defatted concentrated milk according to Example 2.
  • the results shown in FIG. 10 indicate that when preparing secondary skimmed concentrated milk, heat denaturation of protein is performed by using primary skimmed concentrated milk that is heated by indirect heating method and direct heating method and cooled by indirect cooling method.
  • the tendency for the progression of the viscosity and the increase in the kinematic viscosity to be suppressed is maintained. That is, whether the primary defatted concentrated milk is further concentrated by directly heating the primary defatted concentrated milk to the sterilizing temperature by the heating method and cooling the heat-killed primary defatted concentrated milk by the indirect cooling method It became clear that regardless of the progress of thermal denaturation of the protein and the increase of the kinematic viscosity could be suppressed.
  • the result shown in FIG. 10 is that even if the concentration of total solid content in primary defatted concentrated milk is 18% by weight, primary defatted concentrated by heating primary disinfected concentrated milk by the direct heating method and heat sterilization It has been shown that by indirectly cooling the milk by the indirect cooling method, it is possible to suppress the progress of heat denaturation of whey protein contained in primary non-fat skimmed milk.

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Abstract

生乳から乳脂肪分を分離して脱脂乳を調製し（ステップＳ１）、脱脂乳を濃縮して１次脱脂濃縮乳を調製する（ステップＳ２）。１次脱脂濃縮乳を間接加熱法を用いて予備加熱し（ステップＳ３）、予備加熱された１次脱脂の濃縮乳を直接加熱法を用いて所定の殺菌温度に加熱する（ステップＳ４）。そして、所定の殺菌温度に加熱された１次脱脂濃縮乳を間接冷却法を用いて冷却する（ステップＳ６）。本発明の目的は、加熱殺菌により発生する風味の劣化と物性の変化とを抑制することができる乳製品の製造方法を提供することである。

Description

乳製品の製造方法
　本発明は、乳製品の製造方法に関し、さらに詳しくは、液状の乳製品を加熱する乳製品の製造方法に関する。
　牛乳や乳製品を加熱殺菌する場合、牛乳や乳製品は、所定の殺菌温度に加熱される。牛乳や乳製品は、所定の殺菌温度で所定の時間保持されることにより殺菌される。加熱殺菌された牛乳や乳製品は、その後、所定の冷却温度に冷却される。
　特許文献１（特開２０１２－２００１７６号公報）は、水中油型乳化油脂組成物を加熱殺菌する方法を開示している。特許文献１（特開２０１２－２００１７６号公報）において、水中油型乳化油脂組成物は、油脂を主成分とする油相と、水を主成分とする水相とを混合して乳化することにより調製される。水中油型乳化油脂組成物は、蒸気加熱法により１２０℃～１５０℃に加熱され、加熱された状態で所定時間保持される。その後、水中油型乳化油脂組成物は、間接冷却法により冷却される。蒸気加熱法は、水中油型乳化油脂組成物に直接蒸気を作用させることにより加熱する方法であり、直接加熱法とも呼ばれる。
　しかし、特許文献１（特開２０１２－２００１７６号公報）は、生乳や牛乳から製造される液状の乳製品を加熱殺菌する具体的な方法を開示していない。
　液状の乳製品を加熱殺菌する場合、液状の乳製品の加熱条件及び冷却条件によっては、液状の乳製品に含まれるタンパク質の熱変性を進行させ、液状の乳製品に含まれる乳香成分が散逸する場合がある。この結果、液状の乳製品が有する乳由来の風味が失われる虞がある。
　また、液状の乳製品の加熱条件及び冷却条件によっては、液状の乳製品の粘度が上昇する場合がある。つまり、液状の乳製品を加熱殺菌することにより、液状の乳製品の物性が変化する虞がある。液状の乳製品が飲用に供される場合、液状の乳製品の粘度が増加することにより、液状の乳製品の飲みやすさが損なわれる虞がある。
特開２０１２－２００１７６号公報
　本発明の目的は、加熱殺菌により発生する風味の劣化と物性の変化とを抑制することができる乳製品の製造方法を提供することである。
　本発明に係る乳製品の製造方法は、加熱殺菌工程と、冷却工程とを備える。加熱殺菌工程は、直接加熱法を用いて液状の乳製品を８０℃以上１２０℃以下の温度に加熱し、この範囲の温度に加熱された液状の乳製品を２秒以上３０秒以下の時間で保持することにより、液状の乳製品を殺菌する。冷却工程は、加熱殺菌工程により殺菌された液状の乳製品を間接冷却法を用いて冷却する。
　本発明に係る乳製品の製造方法において、液状の乳製品は濃縮乳であってもよい。
　本発明に係る乳製品の製造方法は、乳を濃縮して前記濃縮乳を生成する１次濃縮工程、を備えてもよい。この場合、加熱殺菌工程は、前記１次濃縮工程により生成された濃縮乳を加熱する。
　本発明に係る乳製品の製造方法において、１次濃縮工程により生成された濃縮乳における全固形分濃度は、８重量％以上３０重量％以下であってもよい。
　本発明に係る乳製品の製造方法は、さらに、２次濃縮工程を備えてもよい。２次濃縮工程は、冷却工程により冷却された濃縮乳をさらに濃縮する。
　本発明に係る乳製品の製造方法において、前記２次濃縮工程により生成された濃縮乳における全固形分濃度は、２０重量％以上４５重量％以下であってもよい。
　本発明によれば、乳製品を加熱殺菌する際に風味の劣化と物性の変化とを抑制することができる乳製品の製造方法が提供される。
本発明の実施の形態に係る液状の乳製品の製造方法を示すフローチャートである。 本発明の実施例１及び比較例１における加熱殺菌条件を示す表である。 本発明の実施例１及び比較例１における脱脂濃縮乳の分析結果を示す表である。 本発明の実施例１及び比較例１における乳香成分の量の変化を示すグラフである。 本発明の実施例１及び比較例１における硫黄化合物の量の変化を示すグラフである。 本発明の実施例１及び比較例２における加熱殺菌条件を示す表である。 本発明の実施例１及び比較例２における脱脂濃縮乳の分析結果を示す表である。 本発明の実施例１及び比較例２における乳香成分の量の変化を示すグラフである。 本発明の実施例２及び比較例３における加熱殺菌条件を示す表である。 本発明の実施例２及び比較例３における脱脂濃縮乳の分析結果を示す表である。
　以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳しく説明する。
　本発明の実施の形態に係る乳製品の製造方法は、乳から液状の乳製品を生成し、生成した液状の乳製品を所定の殺菌温度に加熱することより殺菌し、殺菌された液状の乳製品を所定の冷却温度まで冷却する。液状の乳製品の加熱には、直接加熱法が用いられ、殺菌された液状の乳製品の冷却には、間接冷却法が用いられる。液状の乳製品の加熱及び冷却の詳細については、後述する。
　本実施の形態に係る乳製品の製造方法を用いて加熱殺菌することができる液状の乳製品は、乳等省令において列挙されている液状の乳製品であり、例えば、濃縮乳、脱脂濃縮乳、無糖練乳、無糖脱脂練乳、加糖練乳、加糖脱脂練乳、乳酸菌飲料、及び乳飲料である。
　｛１．脱脂濃縮乳の製造方法｝
　図１は、本発明の実施の形態に係る乳製品の製造方法を示すフローチャートである。図１を参照しながら、液状の乳製品の製造方法の一例として、脱脂濃縮乳の製造方法を説明する。脱脂濃縮乳は、生乳、牛乳又は特別牛乳などの乳から乳脂肪分の一部を除去し、乳脂肪分が除去された乳を濃縮したものである。脱脂濃縮乳は、飲用に供される。あるいは、脱脂濃縮乳は、乳酸菌飲料やアイスクリームなどの乳製品の原料等に用いられる。
　｛１．１．脱脂濃縮乳の調製｝
　（分離工程（ステップＳ１））
　最初に、生乳や牛乳などの乳から乳脂肪分の一部を分離させることにより、脱脂乳を調製する（ステップＳ１）。乳脂肪分の分離には、例えば、遠心分離法が用いられる。分離工程（ステップＳ１）で調製される脱脂乳における乳脂肪分の含有量は、特に限定されない。
　（１次濃縮工程（ステップＳ２））
　ステップＳ１で調製された脱脂乳を濃縮することにより、１次脱脂濃縮乳を調製する（ステップＳ２）。脱脂乳の濃縮は、非加熱で行われることが好ましく、例えば、逆浸透膜が用いられる。脱脂乳に含まれる水分の一部が逆浸透膜を透過することにより、脱脂乳に含まれる無脂乳固形分及び乳脂肪分が濃縮される。脱脂乳を加熱することなく濃縮することにより、脱脂乳に含まれるタンパク質が熱変性により劣化することや、脱脂乳に含まれる乳香成分が失われることを防ぐことができる。
　また、１次濃縮工程（ステップＳ２）で調製された１次脱脂濃縮乳において、全固形分の濃度の下限は、好ましくは８重量％であり、より好ましくは、１２重量％であり、さらに好ましくは１５重量％である。また、１次脱脂濃縮乳において、全固形分の濃度の上限は、好ましくは３０重量％であり、より好ましくは２８重量％であり、さらに好ましくは２５重量％である。全固形分は、脱脂濃縮乳において水分を除く全ての成分である。
　｛１．２．１次脱脂濃縮乳の加熱殺菌｝
　濃縮工程（ステップＳ２）で調製された１次脱脂濃縮乳は、以下のステップＳ３～Ｓ５により加熱殺菌される。
　（予備加熱工程（ステップＳ３））
　間接加熱法を用いて、１次脱脂濃縮乳を殺菌温度（例えば、９０℃）よりも低い予備加熱温度（例えば、７０℃）まで加熱する（ステップＳ３）。間接加熱法は、熱交換器を用いて被加熱媒体（１次脱脂濃縮乳）を加熱する方法である。間接加熱法には、チューブ式、プレート式などの様々な方法があるが、ステップＳ３で用いられる方法は、間接加熱法であれば特に限定されない。
　（直接加熱工程（ステップＳ４））
　次に、直接加熱法を用いて、予備加熱温度まで加熱された脱脂濃縮乳を殺菌温度（例えば、９０℃）まで加熱する。直接加熱法は、被加熱媒体である脱脂濃縮乳に蒸気を直接作用させることにより、脱脂濃縮乳を加熱する方法である。ステップＳ４において、脱脂濃縮乳に蒸気を直接作用させることで脱脂濃縮乳を加熱することができるのであれば、脱脂濃縮乳を加熱する方法は特に限定されない。例えば、直接加熱法として、スチームインジェクション式あるいはスチームインフュージョン式を用いることができる。
　脱脂濃縮乳の殺菌温度が９０℃である場合を例として説明しているが、脱脂濃縮乳の殺菌温度の下限は、予備加熱温度よりも高い温度であり、好ましくは８０℃以上であり、より好ましくは８５℃以上である。また、脱脂濃縮乳の殺菌温度の上限は、好ましくは１２０℃以下であり、より好ましくは１１０℃以下である。脱脂濃縮乳の殺菌温度を上記の範囲に設定することにより、脱脂濃縮乳に含まれるタンパク質の熱変性の進行を抑制することができる。
　（温度維持工程（ステップＳ５））
　直接加熱法により加熱された脱脂濃縮乳を殺菌温度で所定の時間維持する。これにより、脱脂濃縮乳が加熱殺菌される。
　脱脂濃縮乳を殺菌温度で維持する所定の時間の下限は、特に限定されるものではないが、好ましくは２秒以上であり、より好ましくは５秒以上である。また、維持時間の上限は、特に限定されるものではないが、好ましくは３０秒以下であり、より好ましくは２５秒以下である。維持時間を上記の範囲に設定することにより、脱脂濃縮乳に含まれるタンパク質の熱変性の進行を抑制することができ、脱脂濃縮乳における水分の増加を抑制することができる。
　｛１．３．脱脂濃縮乳の冷却｝
　（冷却工程（ステップＳ６））
　１次脱脂濃縮乳を殺菌温度で所定の時間保持した（ステップＳ５）後に、間接冷却法を用いて、１次脱脂濃縮乳を所定の冷却温度まで冷却する（ステップＳ６）。
　間接冷却法は、上述の間接加熱法と同様に熱交換器を用いる方法である。殺菌温度に加熱された１次脱脂濃縮乳は、熱交換器を介して熱を放出することにより所定の冷却温度（例えば、５℃）まで冷却される。熱交換器の種類は特に限定されず、プレート式であってもチューブ式であってもよい。また、本実施の形態においては、ステップＳ５において、１次脱脂濃縮乳に含まれる水分を蒸発させることにより１次脱脂濃縮乳を冷却する蒸発冷却法は用いられない。この理由は、蒸発冷却法を用いた場合、１次脱脂濃縮乳における乳香成分が散逸し、乳本来の風味が損なわれるためである。
　｛１．４．２次脱脂濃縮乳の調製｝
　（２次濃縮工程（ステップＳ７））
　所定の冷却温度まで冷却された１次脱脂濃縮乳をさらに濃縮する２次濃縮工程（ステップＳ７）を実行して、２次脱脂濃縮乳を調製する。
　２次濃縮工程では、例えば、凍結濃縮法が用いられる。凍結濃縮法は、１次脱脂濃縮乳をさらに冷却することにより氷を生成させ、生成された氷を除去することによって１次脱脂濃縮乳をさらに濃縮する。なお、２次濃縮工程（ステップＳ７）は、加熱により１次脱脂濃縮乳を濃縮する方法を用いなければ、特に限定されない。
　２次濃縮工程（ステップＳ７）により調製された２次脱脂濃縮乳において、全固形分の濃度の下限は、１次脱脂濃縮乳の全固形分の濃度よりも高い。具体的には、２次脱脂濃縮乳の全固形分の濃度の下限は、好ましくは２０重量％であり、より好ましくは、２５重量％であり、さらに好ましくは３０重量％である。また、２次脱脂濃縮乳の全固形分の濃度の上限は、好ましくは４５重量％であり、より好ましくは４０重量％であり、さらに好ましくは３５重量％である。
　｛２．脱脂濃縮乳の特徴｝
　｛２．１．１次脱脂濃縮乳の特徴｝
　図１に示す製造方法により製造された１次脱脂濃縮乳（加熱殺菌された１次脱脂濃縮乳）は、以下の特徴（１）～（３）を有する。
　（１）加熱殺菌された１次脱脂濃縮乳の全固形分濃度は、ステップＳ２で調整された１次脱脂濃縮乳と同様である。
　（２）加熱殺菌された１次脱脂濃縮乳における未変性タンパク質の指標は、好ましくは、１２．０（％）以上２０．０（％）以下である。未変性タンパク質の指標の下限は、より好ましくは、１２．５（％）であり、さらに好ましくは、１３．０（％）である。未変性タンパク質の指標の上限は、より好ましくは、１９．５（％）であり、さらに好ましくは、１９．０（５）である。ここで、未変性タンパク質の指標とは、加熱殺菌された１次脱脂濃縮乳のＷＰＮＩ（Whey Protein Nitrogen Index）を、加熱殺菌された１次脱脂濃縮乳に含まれるタンパク質の濃度（重量％）で除算し、この除算値に１００を乗じた値である。ＷＰＮＩ及びタンパク質の濃度の計測方法は、後述する。
　（３）加熱殺菌された１次脱脂濃縮乳における動粘度は、好ましくは、３０（ｃＳｔ）以上１５０（ｃＳｔ）以下である。動粘度の下限は、より好ましくは３５（ｃＳｔ）であり、さらに好ましくは４０（ｃＳｔ）である。動粘度の上限は、より好ましくは１４０（ｃＳｔ）であり、さらに好ましくは１３０（ｃＳｔ）である。
　｛２．１．２次脱脂濃縮乳の特徴｝
　図１に示す製造方法により製造された２次脱脂濃縮乳は、以下の特徴（１）～（３）を有する。
　（１）２次脱脂濃縮乳の全固形分濃度の範囲は、上記の通りであるため、その説明を省略する。
　（２）２次脱脂濃縮乳における未変性タンパク質の指標の範囲は、１次脱脂濃縮乳と同じである。
　（３）２次脱脂濃縮乳における動粘度は、好ましくは、１００（ｃＳｔ）以上１７０（ｃＳｔ）以下である。動粘度の下限は、より好ましくは１１０（ｃＳｔ）であり、さらに好ましくは１２０（ｃＳｔ）である。動粘度の上限は、より好ましくは１６５（ｃＳｔ）であり、さらに好ましくは１６０（ｃＳｔ）である。
　｛３．液状の乳製品の製造方法の効果｝
　以上説明したように、本実施の形態に係る液状の乳製品の製造方法は、乳製品の加熱殺菌の際に、直接加熱法を用いて、１次脱脂濃縮乳を殺菌温度まで加熱し、間接冷却法を用いて、殺菌された１次脱脂濃縮乳を冷却する。これにより、１次脱脂濃縮乳の加熱殺菌の際に発生するタンパク質の劣化、動粘度の上昇、乳香成分の散逸を抑制することができる。従って、１次脱脂濃縮乳を濃縮することにより生成された２次脱脂濃縮乳は、乳本来の風味及びを飲みやすさを維持することができる。
　また、本実施の形態に係る液状の乳製品の製造方法は、間接加熱法を用いて１次脱脂濃縮乳を予備加熱し、直接加熱法を用いて、予備加熱された１次脱脂濃縮乳を殺菌温度まで加熱する。直接加熱法は、蒸気を１次脱脂濃縮乳に接触させることにより加熱する。このため、１次脱脂濃縮乳を直接加熱法により加熱した場合、１次脱脂濃縮乳における水分濃度が増加する。しかし、本実施の形態に係る液状の乳製品の製造方法は、間接加熱法を用いて１次脱脂濃縮乳を予備加熱するため、１次脱脂濃縮乳を直接加熱法により加熱する時間を短縮することができる。この結果、１次脱脂濃縮乳を直接加熱法により加熱することにより発生する水分濃度の増加を抑制することができる。
　また、本実施の形態に係る液状の乳製品の製造方法は、加熱殺菌された１次脱脂濃縮乳を濃縮して２次脱脂濃縮乳を生成することにより、全固形分濃度が比較的高い（例えば、３５重量％以上）脱脂濃縮乳を提供することができる。全固形分の濃度が比較的高い脱脂濃縮乳を加熱殺菌した場合、乳本来の風味が損なわれやすくなり、動粘度が上昇しやすくなる。しかし、本実施の形態に係る液状の乳製品の製造方法は、２次脱脂濃縮乳を加熱しなくてもよいため、全固形分濃度が比較的高い脱脂濃縮乳を、乳本来の風味が損なわれておらず、動粘度の上昇が抑制された状態で提供することが可能となる。
　｛３．変形例｝
　上記実施の形態では、１次脱脂濃縮乳を殺菌温度まで加熱する際に、間接加熱法を用いて１次脱脂濃縮乳を予備加熱する例を説明したが、これに限られない。１次脱脂濃縮乳を殺菌温度に加熱する場合、予備加熱（ステップＳ３）を行わなくてもよい。この場合、１次脱脂濃縮乳は、直接加熱法により殺菌温度まで加熱されるため、１次脱脂濃縮乳の温度が殺菌温度まで上昇する時間を短縮することができる。
　また、上記実施の形態では、加熱殺菌された１次脱脂濃縮乳に対して２次濃縮工程（ステップＳ７）を行う例を説明したが、これに限られない。脱脂濃縮乳の製造にあたり、２次濃縮工程（ステップＳ７）を省略してもよい。この場合、１次脱脂濃縮乳の全固形分の濃度の好ましい範囲は、上記実施の形態と同様である。
　［試験１：加熱条件の評価］
　生乳から１次脱脂濃縮乳を調製し、様々な加熱条件で１次脱脂濃縮乳を加熱殺菌した。そして、加熱殺菌された１次脱脂濃縮乳に含まれる成分を比較することにより、加熱条件を評価した。
　図２は、後述する実施例１及び比較例１の１次脱脂濃縮乳における加熱殺菌の条件を示す表である。以下、図２を参照しながら、実施例１及び比較例１における１次脱脂濃縮乳の調製について説明する。
　｛実施例１｝
　遠心分離法を用いて生乳から乳脂肪分を分離することにより、脱脂乳を調製した。脱脂乳における全固形分の濃度が３０重量％となるまで、逆浸透膜を用いて脱脂乳を濃縮して、１次脱脂濃縮乳を調製した。
　調製した１次脱脂濃縮乳を間接加熱法により７０℃まで予備加熱した。予備加熱した１次脱脂濃縮乳を直接加熱法により９０℃まで加熱した。そして、直接加熱法を用いて、１次脱脂濃縮乳を９０℃の温度で１５秒間保持することにより、１次脱脂濃縮乳の加熱殺菌を行った。つまり、実施例１では、１次脱脂濃縮乳の加熱の際に、間接加熱法と直接加熱法を併用した。
　加熱殺菌した１次脱脂濃縮乳を間接冷却法により、１０℃以下の温度に冷却することにより、実施例１に係る脱脂濃縮乳を調製した。つまり、実施例１では、加熱殺菌した１次脱脂濃縮乳の冷却の際に、間接冷却法を使用し、その他の冷却法を用いていない。
　｛比較例１｝
　実施例１と同様の手順により、生乳から１次脱脂濃縮乳を調製した。調製した１次脱脂濃縮乳を間接加熱法により７０℃まで予備加熱し、予備加熱した１次脱脂濃縮乳を間接加熱法により９０℃まで加熱した。そして、間接加熱法を用いて、１次脱脂濃縮乳を９０℃の温度で１５秒間保持することにより、１次脱脂濃縮乳の加熱殺菌を行った。加熱殺菌した１次脱脂濃縮乳を間接冷却法により、１０℃以下の温度に冷却することにより、比較例１に係る脱脂濃縮乳を調製した。
　つまり、比較例１は、予備加熱された１次脱脂濃縮乳を直接加熱法により加熱するのではなく、予備加熱された１次脱脂濃縮乳を殺菌温度（９０℃）に加熱するために間接加熱法を用いた点が実施例１と異なる。
　｛評価結果｝
　実施例１及び比較例１の各々における脱脂濃縮乳の評価指標として、タンパク質、ＷＰＮＩ、動粘度、アセトン、２－ブタノン、ＤＭＤＳ（Dimethyl disulfide）、メタンチオールを測定した。
　ＷＰＮＩは、脱脂濃縮乳に含まれるタンパク質において熱変性が進行した度合いとして用いられる。ＷＰＮＩの計測について、実施例１に係る１次脱脂濃縮乳を例に説明する。ＷＰＮＩは、試料（実施例１に係る脱脂濃縮乳）に含まれるタンパク質濃度が３．４重量％となるように、試料を希釈した。塩酸を用いて、希釈された試料のｐＨを４．６に調整することにより、試料に含まれるタンパク質を凝集させた。タンパク質を凝集させた試料を２倍に希釈して濾過した。ケルダール法を用いて、試料の濾過によって得られた濾過液に含まれるタンパク質の量を測定し、測定結果を、ＷＰＮＩとして取得した。なお、タンパク質の量の計測は、ケルダール法により行われた。具体的には、試料に含まれる有機物中の窒素量を測定し、得られた窒素量に対し、乳タンパク質と窒素との換算係数として６．３８を乗じて、試料におけるタンパク質の量とした。
　動粘度は、試料そのものの動きにくさを示し、１次脱脂濃縮乳の飲みやすさを示す指標として用いられる。動粘度は、下記の式（１）により算出される。
　動粘度（cSt）＝粘度（cP）／密度（g/cm3）　・・・（１）
　粘度の計測について、実施例１に係る脱脂濃縮乳を例に説明する。試料（実施例１に係る脱脂濃縮乳）を薬匙で時計回りに１０回撹拌し、反時計回りに１０回撹拌した。撹拌された試料を５℃に冷却し、冷却された試料の粘度をＢ型粘度計を用いて計測した。試料の密度については、以下のようにして計測した。すなわち、粘度の計測と同様に、試料を撹拌、冷却した。その上で、試料の密度を比重計（DA130N。京都電子工業株式会社製）を用いて計測した。
　アセトン、２－ブタノン、ＤＭＤＳ及びメタンチオールは、脱脂濃縮乳における乳香成分である。アセトン及び２-ブタノンは、新鮮な乳の風味を示す指標である。ＤＭＤＳ及びメタンチオールは、乳に含まれるタンパク質の加熱劣化指標である。試料におけるアセトン、２－ブタノン、ＤＭＤＳ及びメタンチオールの量は、ＤＨＳ－ＧＣ－ＭＳ（Dynamic HeadSpace-Gas Chromatography-Mass Spectrometry）分析により測定される。
　図３は、実施例１の脱脂濃縮乳と、比較例１に係る脱脂濃縮乳との分析結果を示す表である。
　図３に示す表において、「全固形分」は、各試料における全固形分の濃度（重量％）であり、「タンパク質」は、各試料におけるタンパク質の濃度（重量％）であり、ＷＰＮＩと、熱変性が進行したタンパク質とを含む。「ＷＰＮＩ」の数値は、タンパク質１ｇあたりに含まれる未変性ホエイタンパク質の量（ｍｇ）である。「ＷＰＮＩ／タンパク質」は、上述した、未変性タンパク質の指標である。
　図３を参照して、実施例１に係る脱脂濃縮乳のＷＰＮＩは、比較例１に係る脱脂濃縮乳のＷＰＮＩよりも１．５倍程度大きい。実施例１に係る脱脂濃縮乳における「ＷＰＮＩ／タンパク質」は、比較例１に係る脱脂濃縮乳における「ＷＰＮＩ／タンパク質」よりも１．６倍程度大きい。つまり、実施例１に係る脱脂濃縮乳は、比較例１に係る脱脂濃縮乳と比べて、ホエイタンパク質の熱変性の進行が抑制されている。１次脱脂濃縮乳の加熱に直接加熱法を使用し、加熱された１次脱脂濃縮乳の冷却に間接冷却法を使用することによって、ホエイタンパク質の熱変性の進行を抑制できることが明らかとなった。
　また、実施例１に係る脱脂濃縮乳の動粘度は、比較例１に係る脱脂濃縮乳の動粘度の１／６程度であった。このことから、１次脱脂濃縮乳の加熱に直接加熱法を使用し、加熱された１次脱脂濃縮乳の冷却に間接冷却法を使用することによって、１次脱脂濃縮乳における動粘度の増加が抑制されることが明らかとなった。
　（香気成分の変化）
　図４は、実施例１及び比較例１に係る脱脂濃縮乳における乳香指標成分の濃度を示すグラフである。具体的には、図４は、予備加熱前の１次脱脂濃縮乳に含まれるアセトンの濃度を１とした場合における、実施例１及び比較例１に係る脱脂濃縮乳に含まれるアセトンの濃度を示している。また、図４は、予備加熱前の１次脱脂濃縮乳に含まれる２－ブタノンの濃度を１とした場合における、実施例１及び比較例１に係る脱脂濃縮乳に含まれる２－ブタノンの濃度を示している。
　図５は、実施例１及び比較例１に係る脱脂濃縮乳における硫黄化合物の濃度を示すグラフである。図５は、予備加熱前の１次脱脂濃縮乳に含まれるＤＭＤＳの濃度を１とした場合における、実施例１及び比較例１に係る脱脂濃縮乳のＤＭＤＳの濃度を示している。また、図５は、予備加熱前の１次脱脂濃縮乳に含まれるメタンチオールの濃度を１とした場合における、実施例１及び比較例１に係る脱脂濃縮乳に含まれるメタンチオールの濃度を示している。
　図４を参照して、実施例１に係る脱脂濃縮乳のアセトン及び２-ブタノンの濃度は、予備加熱前の１次脱脂濃縮乳のアセトン及び２-ブタノンの濃度とほぼ同じであった。また、比較例１に係る１次脱脂濃縮乳のアセトン及び２-ブタノンの濃度は、予備加熱前の１次脱脂濃縮乳のアセトン及び２-ブタノンの濃度とほぼ同じであった。図４に示す結果から、間接加熱法を用いて１次脱脂濃縮乳を殺菌温度に加熱した場合において、乳香成分が散逸しないことが明らかとなった。
　図５を参照して、実施例１に係る脱脂濃縮乳のＤＭＤＳ及びメタンチオールの濃度は、予備加熱前の１次脱脂濃縮乳のＤＭＤＳ及びメタンチオールの濃度より減少していた。一方、比較例１に係る脱脂濃縮乳のＤＭＤＳの濃度は、予備加熱前の１次脱脂濃縮乳のＤＭＤＳの濃度の１．５倍以上であった。比較例１に係る脱脂濃縮乳のメタンチオールの濃度は、予備加熱前の１次脱脂濃縮乳のメタンチオールの濃度の３倍以上であった。図５に示す結果から、間接加熱法を用いて１次脱脂濃縮乳を殺菌温度に加熱した場合、ＤＭＤＳ及びメタンチオールを由来とする不快な臭いが大幅に増加することが明らかとなった。一方で、直接加熱法を用いて１次脱脂濃縮乳を殺菌温度に加熱した場合、ＤＭＤＳ及びメタンチオールを由来とする不快な臭いを抑制できることが明らかとなった。
　［試験２：冷却条件の評価］
　試験２では、実施例１と異なる冷却条件で１次脱脂濃縮乳を冷却した比較例２に係る脱脂濃縮乳を調整した。そして、実施例１に係る脱脂濃縮乳の分析結果と、比較例２に係る１次脱脂濃縮乳の分析結果とを比較した。
　図６は、実施例１及び比較例２の各々における加熱殺菌の条件を示す表である。図６を参照しながら、実施例１及び比較例２における１次脱脂濃縮乳の調製について説明する。
　｛比較例２｝
　実施例１と同様の手順により、生乳から１次脱脂濃縮乳を調製した。調製した１次脱脂濃縮乳を間接加熱法により７０℃まで予備加熱し、予備加熱した１次脱脂濃縮乳を直接加熱法により９０℃まで加熱した。そして、直接加熱法を用いて、１次脱脂濃縮乳を９０℃の温度で１５秒間保持することにより、１次脱脂濃縮乳の加熱殺菌を行った。
　加熱殺菌した１次脱脂濃縮乳を大気圧よりも低い気圧の環境下に置くことにより、加熱殺菌した１次脱脂濃縮乳を蒸発冷却法により冷却した。蒸発冷却により、加熱殺菌した１次脱脂濃縮乳の温度を７０℃に低下させた。その後、間接冷却法を用いて、７０℃まで冷却された１次脱脂濃縮乳を１０℃以下の温度に冷却にした。つまり、比較例２は、実施例１と異なり、蒸発冷却法と間接冷却法とを併用して、加熱殺菌された１次脱脂濃縮乳を冷却している。
　｛評価結果｝
　図７は、実施例１の脱脂濃縮乳と、比較例２の脱脂濃縮乳との分析結果を示す表である。図７を参照して、脱脂濃縮乳の全固形分、タンパク質、ＷＰＮＩ、密度及び動粘度については、実施例１と比較例２において顕著な差は認められなかった。図７に示す結果から、加熱殺菌された１次脱脂濃縮乳の冷却条件は、ホエイタンパク質の熱変性及び動粘度の変化に大きな影響を与えないことが明らかとなった。
　図８は、実施例１及び比較例２に係る脱脂濃縮乳における乳香指標成分の濃度を示すグラフである。図８は、予備加熱前の１次脱脂濃縮乳に含まれるアセトンの濃度を１とした場合における、実施例１及び比較例２に係る脱脂濃縮乳に含まれるアセトンの濃度量を示している。図８は、予備加熱前の１次脱脂濃縮乳に含まれる２－ブタノンの濃度を１とした場合における、実施例１及び比較例２に係る脱脂濃縮乳に含まれる２－ブタノンの濃度を示している。
　上述のように、実施例１に係る脱脂濃縮乳のアセトン及び２-ブタノンの濃度は、予備加熱前の１次脱脂濃縮乳のアセトン及び２-ブタノンの濃度とほぼ同じである。一方、比較例２に係る脱脂濃縮乳のアセトン及び２-ブタノンの濃度は、予備加熱前の１次脱脂濃縮乳のアセトン及び２-ブタノンの濃度に比べて半分以下に減少していた。従って、比較例２のように、加熱殺菌された１次脱脂濃縮乳を蒸発冷却法により冷却することにより、１次脱脂濃縮乳に含まれる乳香成分が散逸するが、実施例１のように、加熱殺菌した１次脱脂濃縮乳の冷却の際に、間接冷却法を使用し、その他の冷却法を用いない方法は、乳香成分が散逸しないことが明らかとなった。
　［試験３：２次脱脂濃縮乳の評価］
　試験３では、１次脱脂濃縮乳から２次脱脂濃縮乳を調製する場合における、加熱殺菌条件により生ずる影響を評価した。図９は、実施例２及び比較例３の各々における加熱殺菌の条件を示す表である。図９を参照しながら、実施例２及び比較例３における２次脱脂濃縮乳の調製について説明する。
　｛実施例２｝
　実施例１と同様の手順で、１次脱脂濃縮乳を調製した。調製した１次脱脂濃縮乳を、実施例１と同様の手順で加熱殺菌した。つまり、１次脱脂濃縮乳を間接加熱法により７０℃まで予備加熱した。予備加熱した１次脱脂濃縮乳を直接加熱法により９０℃まで加熱した。そして、直接加熱法を用いて、１次脱脂濃縮乳を９０℃の温度で１５秒間保持することにより、１次脱脂濃縮乳の加熱殺菌を行った。加熱殺菌した１次脱脂濃縮乳を間接冷却法により１０℃以下の温度に冷却した。
　全固形分の濃度が３４重量％となるまで、冷却された１次脱脂濃縮乳を凍結濃縮法を用いて濃縮した。これにより、実施例２に係る脱脂濃縮乳を調製した。
　｛比較例３｝
　実施例１と同様の手順で、１次脱脂濃縮乳を調製した。調製した１次脱脂濃縮乳を、比較例１と同様の手順で加熱殺菌した。つまり、調製した１次脱脂濃縮乳を間接加熱法により７０℃まで予備加熱し、予備加熱した１次脱脂濃縮乳を間接加熱法により９０℃まで加熱した。そして、間接加熱法を用いて、１次脱脂濃縮乳を９０℃の温度で１５秒間保持することにより、１次脱脂濃縮乳の加熱殺菌を行った。加熱殺菌した１次脱脂濃縮乳を間接冷却法により１０℃以下の温度に冷却した。
　全固形分の濃度が３４重量％となるまで、冷却された１次脱脂濃縮乳を凍結濃縮法を用いて濃縮した。これにより、比較例３に係る脱脂濃縮乳を調製した。
　つまり、比較例３では、予備加熱された１次脱脂濃縮乳を間接加熱法により加熱する点が、実施例１と異なる。
　｛評価結果｝
　図１０は、実施例２及び比較例３における２次脱脂濃縮乳の分析結果を示す表である。図１０を参照して、実施例２に係る２次脱脂濃縮乳のＷＰＮＩは、比較例３に係る１次脱脂濃縮乳のＷＰＮＩよりも１．５倍程度大きい。実施例２に係る２次脱脂濃縮乳における「ＷＰＮＩ／タンパク質」は、比較例３に係る１次脱脂濃縮乳における「ＷＰＮＩ／タンパク質」よりも１．４５倍程度大きい。つまり、実施例２に係る２次脱脂濃縮乳は、比較例３に係る２次脱脂濃縮乳と比べて、１次脱脂濃縮乳に含まれるホエイタンパク質の熱変性の進行が抑制されている。
　図１０に示す結果は、２次脱脂濃縮乳を調製する場合において、間接加熱法及び直接加熱法により加熱され、間接冷却法により冷却された１次脱脂濃縮乳を用いることにより、タンパク質の熱変性の進行と、動粘度の増加とが抑制される傾向が維持されている。つまり、１次脱脂濃縮乳を直接加熱法により殺菌温度に加熱し、加熱殺菌された１次脱脂濃縮乳を間接冷却法により冷却することにより、１次脱脂濃縮乳をさらに濃縮するか否かに関係なく、タンパク質の熱変性の進行と動粘度の増加とを抑制できることが明らかとなった。
　また、図１０に示す結果は、１次脱脂濃縮乳における全固形分の濃度が１８重量％であっても、１次脱脂濃縮乳を直接加熱法により加熱し、加熱殺菌された１次脱脂濃縮乳を間接冷却法により冷却することによって、１次脱脂濃縮乳に含まれるホエイタンパク質の熱変性の進行を抑制できることを示している。
　以上、本発明の実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、本発明は上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。
 


 

Claims (6)

  1. 　直接加熱法を用いて液状の乳製品を８０℃以上１２０℃以下の温度に加熱し、前記温度に加熱された液状の乳製品を２秒以上３０秒以下の時間で保持することにより、前記液状の乳製品を殺菌する加熱殺菌工程と、
    　前記加熱工程により殺菌された液状の乳製品を間接冷却法を用いて冷却する冷却工程と
    を備える、乳製品の製造方法。
  2. 　請求項１に記載の乳製品の製造方法であって、
    　前記液状の乳製品は濃縮乳である、乳製品の製造方法。
  3. 　請求項２に記載の乳製品の製造方法であって、さらに、
    　乳を濃縮して前記濃縮乳を生成する１次濃縮工程、
    を備え、
    　前記加熱殺菌工程は、前記１次濃縮工程により生成された濃縮乳を加熱する、乳製品の製造方法。
  4. 　請求項３に記載の乳製品の製造方法であって、
    　前記１次濃縮工程により生成された濃縮乳における全固形分濃度は、８重量％以上３０重量％以下である、乳製品の製造方法。
  5. 　請求項３又は４に記載の乳製品の製造方法であって、さらに、
    　前記冷却工程により冷却された濃縮乳をさらに濃縮する２次濃縮工程、
    を備える、乳製品の製造方法。
  6. 　請求項５に記載の乳製品の製造方法であって、
    　前記２次濃縮工程により生成された濃縮乳における全固形分濃度は、２０重量％以上４５重量％以下である、乳製品の製造方法。
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