WO2022024444A1 - 固形乳 - Google Patents

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WO2022024444A1
WO2022024444A1 PCT/JP2021/009956 JP2021009956W WO2022024444A1 WO 2022024444 A1 WO2022024444 A1 WO 2022024444A1 JP 2021009956 W JP2021009956 W JP 2021009956W WO 2022024444 A1 WO2022024444 A1 WO 2022024444A1
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WO
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milk
compression
solid
solid milk
less
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PCT/JP2021/009956
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哲 神谷
圭吾 羽生
彩 加藤
幸司 山村
Original Assignee
株式会社明治
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Publication date
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Priority to CN202180058810.0A priority patent/CN116056582A/zh
Priority to US18/018,648 priority patent/US20230292777A1/en
Priority to AU2021317613A priority patent/AU2021317613A1/en
Priority to JP2021540286A priority patent/JPWO2022024444A1/ja
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    • 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
    • A23C9/18—Milk in dried and compressed or semi-solid form
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23P—SHAPING OR WORKING OF FOODSTUFFS, NOT FULLY COVERED BY A SINGLE OTHER SUBCLASS
    • A23P10/00—Shaping or working of foodstuffs characterised by the products
    • A23P10/20—Agglomerating; Granulating; Tabletting
    • A23P10/28—Tabletting; Making food bars by compression of a dry powdered mixture

Definitions

  • the present invention relates to solid milk.
  • solid milk obtained by compression molding powdered milk is known (see Patent Document 1 and Patent Document 2).
  • This solid milk is required to have solubility that dissolves quickly when put into warm water, and is also required to have transportability, that is, fracture resistance that does not cause breakage or collapse during transportation or carrying. ing.
  • Patent Document 3 As a tableting machine for compression-molding food powder such as milk powder, a tableting machine that reciprocates a slide plate having two mortar holes in a horizontal direction is known (see Patent Document 3).
  • Solid milk contains free fat, but free fat is easily oxidized, and when free fat is oxidized, the flavor is impaired. In addition, excess free fat floats on the surface of the water and aggregates when dissolved in warm water. Therefore, it is required to reduce the free fat contained in the solid milk.
  • An object of the present invention is to provide solid milk having suitable free fat and manageable strength.
  • the solid milk of the present invention is a solid milk obtained by compression molding powdered milk, and the width w of the target region n and the target region n when the solid milk is divided into a plurality (N pieces) in the height direction.
  • F is 0.477 mm 2 or more, and the free fat content FF of the solid milk is 1.23% by weight or less.
  • FIG. 1 is a perspective view of the solid milk 10S according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the solid milk 10S of FIG. 1 in X1-X2.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the solid milk 10S of FIG. 1 in Y1-Y2.
  • the solid milk 10S has a solid main body 10 obtained by compression molding powdered milk.
  • the main body 10 has a first surface 10A parallel to the XY plane and flat, and a second surface 10B parallel to the XY plane and flat.
  • the first surface 10A and the second surface 10B are back-to-back surfaces.
  • the shape of the main body 10 is determined by the shape of the mold (mortar of the locking machine) used for compression molding, but is not particularly limited as long as it has a certain size (size, thickness, angle).
  • the schematic shape of the main body 10 is a columnar shape, an elliptical columnar shape, a cube shape, a rectangular parallelepiped shape, a plate shape, a polygonal columnar shape, a polygonal pyramid-shaped shape, a polyhedral shape, or the like. From the viewpoint of ease of molding, convenience of transportation, and the like, columnar, elliptical, and rectangular parallelepiped shapes are preferable.
  • the schematic shape of the main body 10 of the solid milk 10S shown in FIGS. 1 to 3 is a rectangular parallelepiped having dimensions a ⁇ b ⁇ c (see FIG. 1), and the main body 10 has a side surface parallel to an XZ plane or a YZ plane. Has 10C.
  • the corner portion composed of the first surface 10A and the side surface 10C and the corner portion composed of the second surface 10B and the side surface 10C may each have a chamfered tapered shape. When chamfered, it is possible to prevent the solid milk 10S from being broken during transportation or the like.
  • the surface is the surface that forms the outside of the substance.
  • the surface layer is a layer near the surface including the surface.
  • the surface layer is a layer formed by compression molding of milk powder and further cured by a curing treatment.
  • the surface layer of this embodiment is a harder layer than the inside.
  • the fact that the surface layer is harder than the inside means that the force required to separate only the surface layer is relatively larger than the force required to separate the inside.
  • the solid milk 10S of the present embodiment is a solid milk that is hardened by compression molding of powdered milk, and has a width w of a target region n when the solid milk is divided into a plurality (N pieces) in the height direction. It is represented by the following formula (1) represented by the thickness ⁇ of the region n, the specific surface area voxel ratio Sv voxel_n of the target region n, the content R 0 of the total lactose, and the total crystal content R n of the lactose of the target region n.
  • the hardening index IF is 0.477 mm 2 or more, and the free fat content FF of solid milk is 1.23% by weight or less.
  • the hardening index of solid milk has a correlation between the specific surface area and the amount of crystals, and the formula of the correlation is the hardening index IF represented by the above formula (1). be.
  • the hardening index is a numerical value that correlates with the specific surface area and the amount of crystals, and is not a numerical value that is uniquely determined by the porosity and hardness.
  • the above-mentioned hardening index IF which has a strength that is easy to handle as solid milk, is preferably 0.3 mm 2 or more, but the solid milk of the present embodiment has a lower limit of the hardening index IF of 0.477 mm 2 . It is preferably 0.48 mm 2 or more, more preferably 0.5 mm 2 or more, still more preferably 0.52 mm 2 or more, still more preferably 0.55 mm 2 or more.
  • the curing index IF is not particularly limited to an upper limit, but is preferably 0.8 mm 2 or less.
  • the curing index IF is more preferably 0.7 mm 2 or less, still more preferably 0.65 mm 2 or less, still more preferably 0.63 mm 2 or less, still more preferably 0.6 or less and mm 2 or less.
  • the curing index IF When the curing index IF is 0.3 mm 2 or more and 0.8 mm 2 or less, the fracture resistance of solid milk is increased, the occurrence of cracks and chips during transportation can be reduced, and the solubility is excellent.
  • the curing index IF When the curing index IF is 0.477 mm 2 or more, there is an effect that the fracture resistance is further increased.
  • the curing index IF When the curing index IF is 0.48 mm 2 or more, there is an effect that the fracture resistance is further increased.
  • the curing index IF When the curing index IF is 0.5 mm 2 or more, there is an effect that the fracture resistance is further increased.
  • the curing index IF When the curing index IF is 0.52 mm 2 or more, there is an effect that the fracture resistance is further increased.
  • the curing index IF When the curing index IF is 0.55 mm 2 or more, there is an effect that the fracture resistance is further increased. When the curing index IF is 0.7 mm 2 or less, there is an effect that the solubility is more excellent. When the curing index IF is 0.65 mm 2 or less, there is an effect that the solubility is further excellent. When the curing index IF is 0.63 mm 2 or less, there is an effect that the solubility is further improved. When the curing index IF is 0.6 mm 2 or less, there is an effect that the solubility is further excellent.
  • the free fat content FF is 1.23% by weight or less, preferably 1.1% by weight or less, more preferably 1.0% by weight or less, still more preferably 0.9% by weight or less, and further. It is preferably 0.8% by weight or less.
  • the hardening index IF and the free fat content FF can be measured for each target region n when divided into a plurality (N pieces) in the height direction.
  • the target region n is a region having a width w and a thickness ⁇ .
  • the specific surface area voxel ratio Sv voxel_n of the target area n is a convenient index for comparing the amount of the specific surface area regardless of the size of the target area, and can be converted into the specific surface area from the following formula.
  • a high-resolution 3DX beam microscope (three-dimensional X-ray CT apparatus) (type: nano3DX) manufactured by Rigaku Corporation can be used for measuring the specific surface area voxel ratio Sv voxel_n .
  • the measurement environment of the specific surface area voxel ratio Sv voxel_n needs to be performed within a range in which the measurement accuracy is maintained.
  • the measurement is performed at a temperature of 20 ° C. ⁇ 5 ° C. and a humidity of 30% RH ⁇ 5% RH.
  • the total lactose content R0 is the content of total lactose contained in the whole solid milk.
  • the total crystal content Rn of lactose in the target region n is the content of lactose crystals contained in the target region n.
  • the total crystal amount R n is obtained by cutting the measurement surface of the sample by a thickness of 0.1 mm for each XRD measurement by, for example, the XRD (X-ray diffraction) method, and the total crystal amount of the entire surface ( ⁇ -milk sugar crystal). And ⁇ lactose crystals). Further, in the XRD measuring device capable of two-dimensional mapping, the total crystal amount can be measured with an accuracy of, for example, about 0.05 mm to 0.1 mm in the depth direction of the sample.
  • a small specific surface area voxel ratio means that the particles coalesce due to the effect of compression or hardening treatment, resulting in a decrease in specific surface area, which is the contact point of the particles due to coalescence. This means that the contact area increases and the strength of the molded product increases.
  • the specific surface area voxel ratio of the surface is small, and it is possible to compress to the vicinity of the center to a necessary and sufficient degree without excessively compressing only the surface, and in this way, the specific surface area voxel between the surface side and the inside can be compressed. The difference in ratio is small.
  • the main body 10 may be provided with one or two or more holes that reach from the first surface 10A to the second surface 10B and penetrate the main body 10.
  • the shape of the hole is, for example, an oval, a rounded rectangle, an ellipse, a circle, a rectangle, a square, or any other polygon in a cross section parallel to the XY plane.
  • the position of the hole is preferably a position where there is no large bias when viewed from the central position of the first surface 10A, for example, an arrangement that is point-symmetrical with respect to the central position of the first surface 10A, or the first.
  • the arrangement is line-symmetrical with respect to a line parallel to the X-axis or a line parallel to the Y-axis passing through the center of the surface 10A.
  • the edge of the hole may be a tapered slope.
  • the inner wall surface of the hole is a harder surface than the inside similar to the first surface 10A.
  • the components of solid milk 10S are basically the same as the components of milk powder as a raw material.
  • the components of the solid milk 10S are, for example, fat, protein, sugar, mineral, vitamin, water and the like.
  • Milk powder is produced from liquid milk (liquid milk) containing milk components (for example, milk components).
  • Milk components are, for example, raw milk (whole fat milk), skim milk, cream and the like.
  • the water content of the liquid milk is, for example, 40% by weight to 95% by weight.
  • the water content of the milk powder is, for example, 1% by weight to 5% by weight.
  • the milk powder may be added with the nutritional components described below.
  • the milk powder may be whole milk powder, skim milk powder, or creamy powder as long as it is suitable for producing solid milk 10S.
  • the fat content of the milk powder is preferably, for example, 5% by weight to 70% by weight.
  • the solid milk 10S of the present embodiment may contain emulsified fat and free fat as fat.
  • Free fat is fat that has been emulsified by pressure and has exuded from milk powder. Since milk powder is an emulsion, when pressure is applied to milk powder to make it into a solid state, free fat is produced due to the fact that the emulsified state is broken by the pressure.
  • the emulsified state is similarly destroyed by being left in a high humidity and high temperature environment for a long time. This results in the production of free fat.
  • Free fat can be measured as follows. First, the solid milk is finely crushed with a cutter while being careful not to grind it (crushing step). Then, the crushed solid milk is passed through a 32 mesh sieve (sieve step). Using the sample that has undergone the sieving process, the content of free fat according to the method described in'Determination of Free Fat on the Surface of Milk Powder Particles', Analytical Method for Dry Milk Products, A / S NIRO ATOMIZER (1978). To measure. The content of free fat measured by this method is expressed as% by weight of fat extracted with an organic solvent (eg, n-hexane or carbon tetrachloride) by shaking at a constant rate for a period of time.
  • an organic solvent eg, n-hexane or carbon tetrachloride
  • the milk component that is the raw material of the above milk powder is, for example, derived from raw milk. Specifically, it is derived from raw milk of cows (Holstein, Jersey, etc.), goats, sheep and buffalo. Although the above-mentioned raw milk contains fat, it may be milk in which a part or all of the fat is removed by centrifugation or the like and the fat content is adjusted.
  • the milk component that is the raw material of the above-mentioned milk powder is, for example, plant-derived vegetable milk. Specifically, it is derived from plants such as soy milk, rice milk, coconut milk, almond milk, hemp milk, and peanut milk.
  • the above-mentioned vegetable milk contains fat, it may be milk in which a part or all of the fat is removed by centrifugation or the like and the fat content is adjusted.
  • the nutritional components that are the raw materials for milk powder are, for example, fats, proteins, sugars, minerals, vitamins and the like. One or more of these may be added.
  • the proteins that can be used as raw materials for milk powder are, for example, milk proteins and milk protein fractions, animal proteins, vegetable proteins, and peptides obtained by decomposing these proteins into various chain lengths by enzymes or the like. And amino acids and the like. One or more of these may be added.
  • the milk protein is, for example, casein, whey protein ( ⁇ -lactalbumin, ⁇ -lactoglobulin, etc.), whey protein concentrate (WPC), whey protein isolate (WPI), and the like.
  • the animal protein is, for example, egg protein.
  • Vegetable proteins are, for example, soybean protein and wheat protein.
  • Amino acids are, for example, taurine, cystine, cysteine, arginine, glutamine and the like.
  • the fats (fats) that can be used as raw materials for the above-mentioned milk powder are animal fats and oils, vegetable fats and oils, their fractionated oils, hydrogenated oils and transesterified oils. One or more of these may be added.
  • Animal fats and oils are, for example, milk fat, lard, beef tallow, fish oil and the like.
  • the vegetable oils and fats are, for example, soybean oil, rapeseed oil, corn oil, palm oil, palm oil, palm kernel oil, safflower oil, cottonseed oil, flaxseed oil and MCT (Medium Chain Triglyceride) oil. ..
  • the sugars that can be used as raw materials for the above-mentioned milk powder are, for example, oligosaccharides, monosaccharides, polysaccharides, artificial sweeteners and the like. One or more of these may be added.
  • the oligosaccharide is, for example, lactose, sucrose, maltose, galactooligosaccharide, fructooligosaccharide, lactulose and the like.
  • Monosaccharides are, for example, glucose, fructose, galactose and the like.
  • the polysaccharides are, for example, starch, soluble polysaccharides and dextrins.
  • a non-sugar artificial sweetener may be used in place of or in addition to the sugar artificial sweetener.
  • Minerals that can be used as raw materials for milk powder are, for example, sodium, potassium, calcium, magnesium, iron, copper, zinc and the like. One or more of these may be added. In addition, one or both of phosphorus and chlorine may be used in place of or in addition to the minerals sodium, potassium, calcium, magnesium, iron, copper, and zinc.
  • the solid milk 10S has a large number of voids (for example, pores) generated when powdered milk, which is the raw material of the solid milk 10S, is compression-molded. These plurality of voids are dispersed (distributed) corresponding to the filling rate profile in the depth direction of the solid milk 10S. The larger (wider) the voids, the easier it is for a solvent such as water to enter, so that the solid milk 10S can be dissolved quickly. On the other hand, if the voids are too large, the hardness of the solid milk 10S may be weakened or the surface of the solid milk 10S may be rough.
  • the dimension (size) of each void is, for example, 10 ⁇ m to 500 ⁇ m.
  • Solid milk 10S needs to have some solubility in a solvent such as water. Solubility is evaluated by the time until the solid milk 10S is completely dissolved or the amount of undissolved residue in a predetermined time when, for example, solid milk 10S as a solute and water as a solvent are prepared so as to have a predetermined concentration. can do.
  • the solid milk 10S preferably has a hardness within a predetermined range.
  • the hardness can be measured by a known method. In the present specification, the hardness is measured using a load cell type tablet hardness tester.
  • the second surface 10B of the rectangular parallelepiped solid milk 10S was placed on the load cell type tablet hardness tester as the bottom surface, and fixed using one surface parallel to the XZ plane and one surface parallel to the YZ plane of the side surface 10C. From the side parallel to the other unfixed XZ plane of the side surface 10C, the YZ plane becomes the fracture surface in the short axis direction (Y axis direction in FIG. 1) of the first surface 10A at the breaking terminal of the hardness tester.
  • the hardness (tablet hardness) [N] of the solid milk 10S is determined by the load [N] when the solid milk 10S is broken by pushing at a constant speed.
  • the measurement points are the first surface 10A and the second surface 10B on a line segment in which a plane parallel to the YZ plane equidistant from the pair of YZ planes of the side surface 10C intersects the XZ plane of the side surface 10C.
  • a load cell type tablet hardness tester (portable checker PC-30) manufactured by Okada Seiko Co., Ltd. is used.
  • the breaking terminal incorporated in the hardness tester has a contact surface in contact with the solid milk 10S.
  • the contact surface of the breaking terminal is a rectangle of 1 mm ⁇ 24 mm, and the long axis of this rectangle is arranged so as to be parallel to the Z axis.
  • the contact surface of the break terminal is configured to push the measurement point of the solid milk 10S at least in part.
  • the speed at which the breaking terminal pushes the solid milk 10S is 0.5 mm / s.
  • the above-mentioned hardness measurement is not limited to the solid milk 10S, but can also be applied to the case of measuring the hardness of the milk powder compression molded product (uncured solid milk 10S) described later.
  • the hardness of the solid milk 10S is preferably 20 N or more, more preferably 40 N or more. be. On the other hand, if the hardness of the solid milk 10S is too high, the solubility of the solid milk 10S deteriorates. Therefore, the hardness of the solid milk 10S is preferably 100 N or less, more preferably 70 N or less.
  • the hardness used here is a physical quantity of a force having a unit of [N (Newton)].
  • the hardness increases as the breaking area of the solid milk sample increases.
  • break refers to breakage when a vertical load is statically applied to a sample such as solid milk 10S, and the cross-sectional area formed at the time of this breakage is referred to as "break area”. That is, the hardness [N] is a physical quantity that depends on the dimensions of the solid milk sample.
  • breaking stress [N / m 2 ] is a physical quantity that does not depend on the dimensions of the solid milk sample.
  • the breaking stress is a force applied per unit breaking area at the time of breaking, and is an index that does not depend on the size of the solid milk sample and can compare the mechanical action applied to the solid milk sample even between the solid milk samples having different dimensions.
  • Breaking stress hardness / breaking area.
  • the hardness [N] may be briefly described, but these may be expressed as the breaking stress [N / m 2 ] obtained by dividing the hardness by the breaking area.
  • the ideal breaking area is represented by the dimension b ⁇ c which is the breaking area on the plane including the line passing through the center of the solid milk and parallel to the Z axis.
  • the ideal breaking area is 300 mm 2 (24 mm (b) ⁇ 12). It is .5 mm (c)).
  • the preferable hardness range of 20 N or more and 100 N or less of the solid milk 10S corresponds to the preferable breaking stress range of 0.067 N / mm 2 or more and 0.33 N / mm 2 or less by dividing the hardness by the breaking area (300 mm 2 ).
  • the range of preferable breaking stress of the solid milk 10S is 0.067 N / mm 2 or more and 0.739 N / mm 2 or less in consideration of the range of the breaking area.
  • milk powder which is a raw material for solid milk 10S
  • milk powder is produced.
  • milk powder is produced by a liquid milk preparation step, a liquid milk clarification step, a sterilization step, a homogenization step, a concentration step, a gas dispersion step, and a spray drying step.
  • the liquid milk preparation step is a step of preparing liquid milk having the above components.
  • the clarification process is a process for removing fine foreign substances contained in liquid milk.
  • a centrifuge, a filter or the like may be used.
  • the sterilization process is a process for killing microorganisms such as bacteria contained in water of liquid milk and milk components. Since the microorganisms actually contained vary depending on the type of liquid milk, the sterilization conditions (sterilization temperature and holding time) are appropriately set according to the microorganisms.
  • the homogenization step is a step for homogenizing liquid milk. Specifically, the particle size of solid components such as fat globules contained in the liquid milk is reduced, and they are uniformly dispersed in the liquid milk. In order to reduce the particle size of the solid component of the liquid milk, for example, the liquid milk may be pressurized and passed through a narrow gap.
  • the concentration step is a step for concentrating the liquid milk prior to the spray drying step described later.
  • a vacuum evaporator or an evaporator may be used for the concentration of liquid milk.
  • Concentration conditions are appropriately set within a range in which the components of the liquid milk are not excessively deteriorated. Thereby, concentrated milk can be obtained from liquid milk.
  • the water content of the concentrated milk is, for example, 35% by weight to 60% by weight, preferably 40% by weight to 60% by weight, and more preferably 40% by weight to 55% by weight.
  • the density of the concentrated milk is reduced to make it bulky, and the concentrated milk in such a bulky state is spray-dried to produce solid milk. In doing so, milk powder with favorable properties can be obtained. If the water content of the liquid milk is low or the amount of the liquid milk to be treated in the spray drying step is small, this step may be omitted.
  • the gas dispersion step is a step for dispersing a predetermined gas in liquid milk.
  • the predetermined gas may be dispersed in a volume of, for example, 1 ⁇ 10 ⁇ 2 times or more and 7 times or less the volume of the liquid milk, preferably 1 ⁇ 10 ⁇ 2 times or more the volume of the liquid milk.
  • the volume is 5 times or less, more preferably 1 ⁇ 10 ⁇ 2 times or more and 4 times or less the volume of liquid milk, and most preferably 1 ⁇ 10 ⁇ 2 times or more and 3 times or less.
  • the pressure for pressurizing the predetermined gas is not particularly limited as long as the gas can be effectively dispersed in the liquid milk, but the pressure of the predetermined gas is, for example, 1.5 atm or more and 10 atm or less. It is preferably 2 atm or more and 5 atm or less. Since the liquid milk is sprayed in the following spray drying step, it flows along a predetermined flow path. In this gas dispersion step, a pressurized predetermined gas is poured into this flow path to make the gas liquid. Disperse (mix) in milk. By doing so, the predetermined gas can be easily and surely dispersed in the liquid milk.
  • the density of the liquid milk may be determined by dividing the weight of the liquid milk by the total volume of the liquid milk in the liquid state and the foam state. Further, it may be measured by using a device for measuring the density by a bulk density measuring method (pigment: JISK5101 compliant) based on the JIS method.
  • liquid milk in which a predetermined gas is dispersed flows in the above flow path.
  • the volumetric flow rate of the liquid milk is controlled to be constant in the flow path.
  • carbon dioxide carbon dioxide gas
  • the ratio of the volumetric flow rate of carbon dioxide to the volumetric flow rate of liquid milk (hereinafter, the percentage thereof is also referred to as "CO 2 mixing ratio [%]") is, for example, 1% or more and 700% or less. % Or more and 300% or less are preferable, 3% or more and 100% or less are more preferable, and 5% or more and 45% or less are most preferable. In this way, by controlling the volumetric flow rate of carbon dioxide to be constant with respect to the volumetric flow rate of the liquid milk, the uniformity of the milk powder produced from the liquid milk can be improved.
  • the upper limit of the CO 2 mixing ratio is preferably 700%.
  • the pressure for pressurizing carbon dioxide is not particularly limited as long as it can effectively disperse carbon dioxide in liquid milk, but the pressure of carbon dioxide is, for example, 1.5 atm or more and 10 atm or less. It is preferably 2 atm or more and 5 atm or less.
  • the predetermined gas used in the gas dispersion step is carbon dioxide (carbon dioxide gas).
  • One or more gases selected from the group consisting of air, nitrogen (N 2 ), and oxygen (O 2 ) may be used in place of or with carbon dioxide, or noble gases (eg, argon). (Ar), helium (He)) may be used.
  • noble gases eg, argon
  • Ar helium
  • the gas dispersion step can be easily performed by using an easily available gas.
  • an inert gas such as nitrogen or a rare gas is used in the gas dispersion step, there is no risk of reacting with the nutritional components of the liquid milk, so that there is less possibility of deteriorating the liquid milk than using air or oxygen, which is preferable. ..
  • the ratio of the volumetric flow rate of the gas to the volumetric flow rate of the liquid milk is, for example, 1% or more and 700% or less, preferably 1% or more and 500% or less, more preferably 1% or more and 400% or less, and most preferable. Is 1% or more and 300% or less.
  • Bell et al. RW BELL, FP HANRAHAN, BH WEBB: “FOAM SPRAY DRYING METHODS OF MAKING READILY DISPERSIBLE NONFAT DRY MILK”, J. Dairy Sci, 46 (12) 1963. Pp1352-1356
  • the predetermined gas is dissolved in a gas that easily disperses in the liquid milk or in the liquid milk. It is preferable to use an easy gas. Therefore, it is preferable to use a gas having a high solubility in water (water solubility) , and a gas having a solubility in 1 cm 3 of water at 20 ° C. and 1 atm is preferable.
  • the carbon dioxide is not limited to gas, and may be dry ice or a mixture of dry ice and gas.
  • a solid in the gas dispersion step, a solid may be used as long as a predetermined gas can be dispersed in the liquid milk.
  • a predetermined gas By using dry ice in the gas dispersion step, carbon dioxide can be rapidly dispersed in the cooled liquid milk, and as a result, milk powder having preferable properties for producing solid milk can be obtained.
  • the spray drying process is a process for obtaining powdered milk (food powder) by evaporating the water content in the liquid milk.
  • the milk powder obtained in this spray drying step is the milk powder obtained through the gas dispersion step and the spray drying step.
  • This milk powder is bulkier than the milk powder obtained without the gas dispersion step.
  • the former preferably has a volume of 1.01 times or more and 10 times or less of the latter, and may be 1.02 times or more and 10 times or less, or 1.03 times or more and 9 times or less.
  • the spray drying step a predetermined gas is dispersed in the liquid milk in the gas dispersion step, and the liquid milk is spray-dried while the density of the liquid milk is reduced.
  • the volume of the liquid milk after the gas is dispersed is 1.05 times or more and 3 times or less, preferably 1.1 times or more and 2 times or less as compared with the liquid milk before the gas is dispersed.
  • the spray drying step is performed in 0.1 seconds or more and 5 seconds or less, preferably 0.5 seconds or more and 3 seconds or less. That is, the gas dispersion step and the spray drying step may be continuous. By doing so, the liquid milk is continuously charged into the gas disperser to disperse the gas, and the liquid milk in which the gas is dispersed is continuously supplied to the spray dryer and can be continuously spray-dried. ..
  • a spray dryer may be used to evaporate the water.
  • the spray dryer is wider than the flow path for flowing the liquid milk, the pressurizing pump for pressurizing the liquid milk for flowing the liquid milk along the flow path, and the flow path connected to the opening of the flow path. It has a drying chamber and a spraying device (nozzle, atomizer, etc.) provided at the opening of the flow path. Then, the spray dryer sends the liquid milk toward the drying chamber along the flow path so as to have the volume flow rate described above by the pressure pump, and in the vicinity of the opening of the flow path, the concentrated milk is sent to the drying chamber by the spray device.
  • the liquid milk in the state of droplets (atomization) is dried at a high temperature (for example, hot air) in the drying chamber.
  • the water content is removed, and as a result, the concentrated milk becomes a powdery solid, that is, powdered milk.
  • the water content of the milk powder and the like can be adjusted to make it difficult for the milk powder to aggregate.
  • the surface area per unit volume of the droplet is increased to improve the drying efficiency, and at the same time, the particle size of the milk powder is adjusted.
  • milk powder suitable for producing solid milk can be produced.
  • the milk powder obtained as described above is compression molded to form a milk powder compression molded product.
  • the obtained milk powder compression molded product is subjected to a hardening treatment including, for example, a humidification treatment and a drying treatment. From the above, solid milk 10S can be produced.
  • compression means In the process of compression molding milk powder, compression means are used.
  • the compression means is, for example, a pressure molding machine such as a lock press or a compression test device.
  • the locker is a device equipped with a mortar that can be used to insert powdered milk and a pestle that can be struck toward the mortar.
  • the compression molding process using the lock press will be described.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating the positions of the slide plate, the upper and lower pestle of the lock press.
  • the lower pestle 31 is arranged below the mortar 30A of the slide plate 30 so as to be movable up and down by an actuator.
  • an upper pestle 32 is arranged above the mortar 30A of the slide plate 30 so as to be vertically movable by an actuator.
  • FIG. 4 shows the positions where the lower pestle 31 and the upper pestle 32 are inserted into the mortar 30A of the slide plate 30, and the lower pestle 31 and the upper pestle 32 are closest to each other. At this position, the distance between the lower pestle 31 and the upper pestle 32 is the final pestle only spacing L.
  • the inner wall surface of the mortar 30A of the slide plate 30, the upper end surface of the lower pestle 31 and the lower end surface of the upper pestle 32 are compression molding molds.
  • compressive pressure is applied to the powdered milk and the slide plate 30.
  • Milk powder is compression-molded in the space SP surrounded by the inner wall surface of the mortar 30A, the upper end surface of the lower pestle 31 and the lower end surface of the upper pestle 32, and a milk powder compression molded product can be obtained.
  • the actuator that drives the lower pestle 31 and the upper pestle 32 up and down is composed of, for example, a servomotor.
  • a servomotor by changing the speed of the servomotor as an actuator, the compression speed at the time of compression molding, that is, the moving speed of the lower pestle 31 and the upper pestle 32 can be changed, as will be described in detail later.
  • the actuator is not limited to the servomotor, and the method of changing the moving speed of the lower pestle 31 and the upper pestle 32 is not limited to this.
  • a hydraulic cylinder or the like may be used.
  • the lower pestle 31 and the upper pestle 32 may be moved in a direction close to each other, or one may be fixed and only the other may be moved.
  • the process of compression molding by changing the compression speed at the time of compression molding that is, the moving speed of the lower punch 31 and the upper punch 32 will be described.
  • the compression speed at which the upper end surface of the lower pestle 31 and the lower end surface of the upper pestle 32 approach is changed (switched). That is, first, the first compression is performed at the first compression rate V 1 , and then the second compression is performed at the second compression rate V 2 following the first compression.
  • the second compression speed V 2 is set to be slower than the first compression speed V 1 .
  • the compression distances of the first compression and the second compression are based on the state at the end of the second compression, that is, at the end of the entire compression step, as shown in FIG.
  • the compression by the lower pestle 31 and the upper pestle 32 is performed until the pestle distance between the upper end surface of the lower pestle 31 and the lower end surface of the upper pestle 32 becomes the final pestle only distance L.
  • the final pestle only interval L is the final thickness of the milk powder compression molded product in a state of being compressed in the entire compression step.
  • the final pestle only interval L is determined in consideration of the expansion of the milk powder compression molded product when the compression is released, and is smaller than the target thickness of the milk powder compression molded product or has the same value as the target thickness.
  • both sides of the lower pestle 31 and the upper pestle 32 are brought into close contact with the compressed material, and control is performed so as not to relieve the pressure applied to the compressed material.
  • a conventionally known locking machine for example, the locking machine described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-290145
  • the tableting machine of the embodiment is different from the conventional tableting machine in that the pressure is not relaxed between the first compression and the second compression, and both sides of the lower pestle 31 and the upper pestle 32 are in close contact with the compressed material. Since the compressed product is compressed, it is possible to impart sufficient hardness to the compressed product.
  • FIG. 5 shows the positions of the lower pestle 31 and the upper pestle 32 at the start of the first compression.
  • FIG. 6 shows the positions of the lower pestle 31 and the upper pestle 32 after the end of the first compression and at the start of the second compression.
  • the first compression is the compression from the state of the pestle only interval (L + L 1 + L 2 ) shown in FIG. 5 to the state of the pestle only interval (L + L 2 ) shown in FIG.
  • the compression from the state of the pestle only interval (L + L 2 ) shown in FIG. 6 to the state of the final pestle only interval L shown in FIG. 4 is the second compression.
  • the first compression distance L 1 of the first compression is a distance at which the pestle only interval decreases in the first compression.
  • the second compression distance L 2 of the second compression is a distance at which the pestle only interval decreases in the second compression. Since the second compression is continuously performed from the first compression without decompressing, the second compression distance L 2 is from the pestle only interval (L + L 2 ) compressed by the first compression to the final pestle only interval (L). The compression distance.
  • the rate of change of the pestle interval in the first compression is the first compression rate V1
  • the rate of change of the pestle interval in the second compression is the second compression rate V 2 .
  • the average speed is set to the first compression speed V1 and the second compression speed V2.
  • the same compression speed and the same compression distance (L 1 + L 2 ) as the first compression speed V 1 are performed. It is possible to increase the hardness of the powdered milk compression molded product and secure the fracture resistance as compared with the case where the compression is performed with. Moreover, since the second compression can be performed following the first compression and the second compression distance L 2 can be shortened, the strength is as high as that in the case of manufacturing only at the second compression speed V 2 . , It is possible to manufacture with higher production efficiency.
  • the rate of change in the hardness of the powdered milk compressed molded product with respect to the compression distance when the powdered milk compressed molded product is compressed from the state compressed by the first compression is determined so as to satisfy the second compression condition of compressing to a reduced state.
  • the compression molding step is performed by combining the first compression and the second compression, but all of the compression molding steps may be performed only at the first compression speed V1. Further, it may be performed only at the second compression speed V2.
  • the present inventors have investigated each powdered milk compression molded product obtained from various combinations of a first compression rate V 1 , a first compression distance L 1 , a second compression speed V 2 , and a second compression distance L 2 . Therefore, when the second compression rate V 2 is made smaller than the first compression rate V 1 , the rate of change (increase rate) in the hardness of the powdered milk compressed product with respect to the change in the second compression distance L 2 is specific. It was found that there are points (hereinafter referred to as hardness singular points). The inventors have also found that the second compression distance L 2 corresponding to the hardness singularity changes depending on the first compression rate V 1 and is also affected by the second compression rate V 2 .
  • the hardness singularity exists because the compression state in which the rearrangement of the milk powder particles inside the milk powder compression molding is dominant changes to the compression state in which the plastic deformation is dominant inside the milk powder compression molding. It is presumed that there is. Further, as the first compression rate V 1 is larger, the energy required for plastic deformation inside the powdered milk compression molded product is larger. Therefore, the second compression distance L corresponding to the hardness singularity is increased according to the first compression rate V 1 . It is presumed that 2 changes and that the second compression distance L 2 is affected by the second compression speed V 2 .
  • the compression rate ratio may be 5 or more, but is, for example, 10 or more, 20 or more, 25 or more, 50 or more, 100 or more, 250 or more, and 500 or more.
  • the first compression speed V 1 is set in the range of 1.0 mm / S or more and 100.0 mm / S or less, and the first compression distance L 1 is set in the range of 5.0 mm or more and 10.0 mm or less.
  • the compression speed V 2 is set in the range of 0.25 mm / S or more and 50.0 mm / S or less, and the second compression distance L 2 is set in the range of 0.2 mm or more and 1.6 mm or less.
  • the configuration of the lock locking machine is an example, and the configuration is not limited as long as it can be compressed by changing the compression speed between the first compression and the second compression. Further, in this example, in the second compression, the compression is performed to the final thickness, but the second compression may be followed by further compression in which the speed is changed from the second compression speed. In this case, the milk powder compression molded product is compressed to the final thickness by compression after the second compression.
  • the configuration of the lock press other than the above is the same as that of the lock press described in Patent Document 3, for example.
  • the compression-molded slide plate mortar 30A moves to the take-out zone.
  • the lower pestle 31 and the upper pestle 32 are removed from the mortar 30A of the slide plate 30, and the milk powder compression molded product is extruded by the extrusion portion.
  • the extruded milk powder compression molded product is collected in a collection tray.
  • the milk powder supply unit of the slide plate 30 to the mortar 30A is realized by, for example, a device including a funnel that supplies milk powder to the mortar 30A from the bottom opening.
  • the temperature of the environment is not particularly limited, and may be, for example, room temperature. Specifically, the temperature of the environment is, for example, 5 ° C to 35 ° C.
  • the humidity of the environment is, for example, 0% RH to 60% RH.
  • the compression pressure is, for example, 1 MPa to 30 MPa, preferably 1 MPa to 20 MPa.
  • the milk powder compression molded product has at least a hardness (for example, 4N or more) that does not lose its shape in the subsequent humidification step or drying step.
  • a hardness for example, 4N or more
  • the range of preferable breaking stress of the milk powder compression molded product is 0.014 N / mm 2 or more and less than 0.067 N / mm 2 in consideration of the range of the breaking area.
  • the humidification treatment is a step of humidifying the powdered milk compression molded product obtained in the compression molding step.
  • tack stickinginess
  • a part of the powder particles near the surface of the milk powder compression molded product becomes liquid or gel-like and crosslinks with each other.
  • the strength near the surface of the milk powder compression molded product can be increased higher than the internal strength.
  • the desired hardness for example, 40N
  • the range (width) of hardness that can be increased by adjusting the humidification time is limited. That is, since the milk powder compression molded product after compression molding is humidified, the shape of the solid milk 10S cannot be maintained unless the hardness of the milk powder compression molded product is sufficient when it is transported by a belt conveyor or the like. Further, if the hardness of the milk powder compression molded product is too high during compression molding, only solid milk 10S having a small porosity and poor solubility can be obtained. Therefore, it is preferable to perform compression molding so that the hardness of the milk powder compression molded product (uncured solid milk 10S) before the humidification step is sufficiently high and the solubility of the solid milk 10S is sufficiently maintained.
  • the method for humidifying the milk powder compression molding is not particularly limited, for example, a method of placing the milk powder compression molding in a high humidity environment, a method of directly spraying water or the like on the milk powder compression molding, and a milk powder. There is a method of spraying steam on the compression molded product.
  • Humidifying means are used to humidify the milk powder compression molded product, and such humidifying means include, for example, a high humidity chamber, a spray, and steam.
  • the temperature when the milk powder compression molded product is placed in a high humidity environment is preferably 330 ° C. or lower, preferably 110 ° C. or higher and 280 ° C. or lower, more preferably 120 ° C. or higher and 240 ° C. or lower, and further preferably 130 ° C. or higher. It is 210 ° C or lower.
  • the relative humidity is preferably 0.1% RH or more and 20% RH or less, more preferably 1% RH or more and 15% RH or less, and further preferably 1.5%. RH or more and 12% RH or less, most preferably 2% RH or more and 10% RH or less.
  • the treatment time when the powdered milk compression molded product is placed in a high humidity environment is arbitrary, but is, for example, 0.1 seconds or more and 30 seconds or less, preferably 4.4 seconds or more and 20 seconds or less, and more preferably 4. It is 4 seconds or more and 12 seconds or less, more preferably 5 seconds or more and 10 seconds or less.
  • Humidification conditions include temperature, humidity, and time.
  • the humidification conditions can be appropriately set so that the hardening index of the solid milk obtained after the drying treatment described later is within a predetermined range.
  • a suitable example of humidification conditions is the following combination.
  • the temperature is more than 100 ° C. and 330 ° C. or less, the relative humidity is 0.1% RH or more and 20% RH or less, and the treatment time is 0.1 seconds or more and 30 seconds or less.
  • the temperature is more than 110 ° C. and 280 ° C. or less, the relative humidity is 1% RH or more and 18% RH or less, and the treatment time is 1 second or more and 20 seconds or less. More preferably, the temperature is more than 120 ° C. and 240 ° C. or less, the relative humidity is 1.5% RH or more and 17% RH or less, and the treatment time is 2 seconds or more and 18 seconds or less.
  • the temperature is more than 120 ° C. and 240 ° C. or less, the relative humidity is 1.5% RH or more and 16% RH or less, and the treatment time is 3 seconds or more and 16 seconds or less. More preferably, the temperature is more than 125 ° C. and 230 ° C. or lower, the relative humidity is 2% RH or more and 16% RH or less, and the treatment time is 4 seconds or more and 14 seconds or less. Even more preferably, the temperature is more than 130 ° C. and 210 ° C. or less, the relative humidity is 2% RH or more and 10% RH or less, and the treatment time is 5 seconds or more and 10 seconds or less. Depending on the conditions of this combination, for example, efficient humidification can be performed in a short time.
  • the conventional humidifying and drying method uses humidified air at 100 ° C. or lower. This is because the partial pressure of saturated water vapor under normal pressure (atmospheric pressure) becomes the same as normal pressure (atmospheric pressure) at 100 ° C, so the temperature of water vapor under normal pressure is 100 ° C or less unless special operations are performed. This is because.
  • processing in a closed pressure vessel is required to create a high-pressure environment that is not normal pressure, and production efficiency drops due to batch processing, etc., so continuous processing under normal pressure environment It is desirable to be able to do it.
  • the relative humidity can be measured with a commercially available hygrometer. For example, up to 180 ° C can be measured with a Vaisala hygrometer HMT330, and up to 350 ° C can be measured with a Vaisala dew point meter DMT345.
  • absolute humidity volume absolute humidity (unit: g / m 3 ) or weight absolute humidity (unit: kg / kg (DA), where DA is dry air) is measured, and the saturated water vapor pressure at that temperature is measured.
  • Relative humidity may be converted by calculating the ratio (%) of the partial pressure of water vapor.
  • the amount of water added to the milk powder compression molded product in the humidification treatment (hereinafter, also referred to as "humidification amount”) can be appropriately adjusted.
  • the amount of humidification is preferably 0.5% by weight to 3% by weight of the mass of the milk powder compression molded product after the compression molding step. If the amount of humidification is less than 0.5% by weight, sufficient hardness (tablet hardness) cannot be given to the solid milk 10S, which is not preferable.
  • the amount of humidification exceeds 3% by weight, the milk powder compression molded product becomes excessively liquid or gel-like and dissolves, deforms from the compression-molded shape, or adheres to a device such as a belt conveyor during transportation. It is not preferable because it will be done.
  • the drying process is a process for drying the milk powder compression molded product that has been humidified by the humidifying process.
  • the surface tack (stickiness) of the powdered milk compression molded product is eliminated, and the solid milk 10S becomes easier to handle.
  • the humidification treatment and the drying treatment correspond to a step of increasing the hardness of the milk powder compression molded product after compression molding to impart the desired characteristics and quality of the solid milk 10S.
  • the method for drying the powdered milk compression molded product is not particularly limited, and a known method capable of drying the milk powder compressed molded product that has undergone the humidification treatment can be adopted.
  • a method of placing in a low humidity / high temperature environment there are a method of placing in a low humidity / high temperature environment, a method of contacting dry air / high temperature dry air, and the like.
  • the milk powder compression molded product When the milk powder compression molded product is placed in an environment of low humidity and high temperature, it is placed in an environment of relative humidity of 0% RH or more and 30% RH or less and a temperature of 80 ° C or more and 330 ° C or less.
  • the temperature when placed in an environment of low humidity and high temperature is, for example, 330 ° C.
  • the processing time when the powdered milk compression molded product is placed in an environment of low humidity and high temperature is arbitrary, but is, for example, 0.1 seconds or more and 100 seconds or less.
  • the above-mentioned humidification treatment and drying treatment can be performed as separate steps under conditions where the temperature and humidity are different from each other as described above, and in that case, they can be continuously performed. Further, the humidification treatment and the drying treatment can be performed at the same temperature and humidity, and in this case, the humidification treatment and the drying treatment can be performed at the same time.
  • the milk powder compression molding is placed in a first temperature / humidity environment in which humidification and drying occur at the same time, and then the milk powder compression molding is placed in a second temperature / humidity environment in which only drying occurs.
  • the transition from the first temperature / humidity to the second temperature / humidity is a period of transition from a state in which humidification and drying of the milk powder compression molding occur at the same time to a state in which only the drying of the milk powder compression molding occurs.
  • the water content of the solid milk 10S can be controlled (adjusted) within 1% before and after the water content of the milk powder used as a raw material by controlling the conditions such as the drying temperature and the drying time. preferable.
  • the solid milk 10S thus produced is generally dissolved in warm water and used for drinking. Specifically, after pouring hot water into a container with a lid, a required number of solid milk 10S is added, or after adding solid milk 10S, hot water is poured. Then, preferably, by gently shaking the container, the solid milk 10S is quickly dissolved and drunk at an appropriate temperature. Further, preferably, one to several solid milk 10S (more preferably one solid milk 10S) is dissolved in warm water so that the amount of liquid milk required for one drinking is obtained.
  • the volume may be adjusted to be, for example, 1 cm 3 to 50 cm 3 .
  • the volume of the solid milk 10S can be adjusted by changing the amount of milk powder used in the compression molding step.
  • the width w of the target region n when the solid milk is divided into a plurality (N pieces) in the height direction It is represented by the above formula (1) represented by the thickness ⁇ of the target region n, the specific surface area voxel ratio Sv voxel_n of the target region n, the total lactose content R 0 , and the total crystal content R n of the lactose in the target region n. It is possible to produce solid milk having a hardening index IF of 0.477 mm 2 or more and a free fat content FF of solid milk of 1.23% by weight or less.
  • the solid milk 10S of the present embodiment is a solid milk obtained by compression molding and hardening powdered milk, and has a width w of a target region n, a thickness ⁇ , a specific surface area voxel ratio Sv voxel_n , and a total of lactose in the target region n.
  • the hardening index IF represented by the above formula (1) represented by the crystal content R n and the total lactose content R 0 is 0.477 mm 2 or more
  • the free fat content FF of solid milk is 1.
  • the configuration is .23% by weight or less. It is possible to achieve both a suitable free fat content in which the free fat content FF is 1.23% by weight or less and a strength that is easy to handle.
  • the curing index IF is 0.477 mm 2 or more
  • the solid milk has a curing index IF of 0.477 mm 2. It is possible to produce solid milk having a free fat content FF of 1.23% by weight or less.
  • the curing index IF correlates with the specific surface area and the amount of crystals.
  • the higher the value of the hardening index, the higher the value of free fat, and the value of free fat deviates from the preferable value.
  • the free fat remains in the preferable numerical range even when the strength is increased in order to enhance the transport suitability.
  • the reason why the solubility is improved by setting the condition of the curing humidification treatment to more than 100 ° C. is that when the curing treatment is performed to the condition of the humidification treatment to exceed 100 ° C., a part of the powder particles is removed by humidification.
  • the crosslinked structure formed by becoming liquid or gel has become a structure having higher solubility than the crosslinked structure formed by the conventional method in which the humidification treatment is performed at 100 ° C. or lower. More specifically, a part of the powder particles near the surface of the powdered milk compression molded product is softened by humidification over 100 ° C., and the sugar becomes an amorphous rubber state, and the contact points of the adjacent particles are used as the base points for each other. It is probable that the structure was further enhanced by cross-linking and then drying to vitrify (solidify in an amorphous state).
  • the content of free fat is suppressed to a low level in the same hardness region. This is because the generation of crystals is reduced by adjusting the conditions of the curing treatment, specifically, the humidifying conditions (temperature, humidity, time). More specifically, in the solid milk of the present embodiment, the sugar becomes an amorphous rubber state by humidification, crosslinks with each other from the contact point of the adjacent particles, and then is dried to vitrify (non-crystallized). By solidifying in the crystalline state), the generation of crystals is reduced.
  • Second compression was performed with a velocity V 2 of 1.2 mm / s.
  • the powdered milk compression molded product obtained above was subjected to a humidification treatment at a humidification temperature of more than 100 ° C., and further subjected to a drying treatment at a drying temperature of 80 ° C. to obtain a solid milk sample according to an example to which the curing treatment was performed. ..
  • a humidification treatment at a humidification temperature of more than 100 ° C.
  • a drying treatment at a drying temperature of 80 ° C.
  • the hardening index IF is the width w of the target region n, the thickness ⁇ , the specific surface area voxel ratio Sv voxel_n , the total crystal amount R n of lactose in the target region n, and the total lactose with respect to the solid milk sample. It can be calculated by obtaining the content R 0 .
  • the total crystal content Rn of each sample is measured by using a powder X-ray diffractometer (XRD, SmartLab , Rigaku Co., Ltd.) to cut and expose the surface of solid milk by a thickness of 0.1 mm. In, it was measured by the diffraction intensity.
  • the measurement method is general-purpose (concentrated method), and the slit conditions are scan axis (2 ⁇ / ⁇ ), mode (step), range specification (absolute), start (9.0000 deg), end (13.5000 deg), step (0.0200 deg). ), Speed counting time (2.4), IS (1.000deg), RSI (1.000deg), RS2 (0.300mm), attenuator (open), tube voltage (40kv), tube current (30mA). ..
  • the analysis method is to use the analysis software "SmartLab Studio II” to perform weighted average (smoothing 7 points) BG removal (sonneveld-Visser method), and then calculate the integrated intensity (natural peak of ⁇ -lactose crystals: 12.5, ⁇ .
  • the intrinsic peak of lactose crystals: 10.5) was performed.
  • the total amount of crystals Rn was determined as the weight (% by weight) of ⁇ -lactose crystals and ⁇ -lactose crystals per unit weight.
  • a comparative example sample having a curing index IF in the range of 0.246 mm 2 or more and 0.604 mm 2 or less was used. ..
  • the specific surface area voxel ratio profile in the depth direction from the surface was obtained. Specifically, tomography was performed at each depth of each sample using 3DCT (3Dimension Computed Tomography), and the acquired image was image-processed to obtain the specific surface area voxel ratio.
  • the imaging condition (voxel) needs to be performed at a resolution much smaller than the average particle size of the powder raw material, and conditions such as 1/30 or less of the average particle size are desirable. In the case of a powder raw material having an average particle size of 200 ⁇ m to 300 ⁇ m, it is desirable to take an image with a resolution of 10 ⁇ m or less.
  • the total amount of voxels filled only with the solid Nv and the solid.
  • the total amount of voxels including the interface of the gas: Ns is measured, and the ratio of each total amount: Ns / Nv is considered as a characteristic value proportional to the specific surface area, and this is defined as the specific surface area voxel ratio.
  • the number of voxels including the interface can be measured using image processing software.
  • the measurement screen is divided into grids with the minimum voxel dimensions and the number is manually counted, or the same procedure is performed by software. This is possible by having the wear automatically count.
  • Software that can count the number of voxels at the interface includes, for example, ImageJ (National Institutes of Health (NIH)), DRISHTI (National Computational Infrastructure), VGStudioMAX (volumegraphics), Dragonfly (Object Research Systems), etc. Be done.
  • NASH National Institutes of Health
  • DRISHTI National Computational Infrastructure
  • VGStudioMAX volumegraphics
  • Dragonfly Object Research Systems
  • FIG. 7 is a graph showing the content rate FF (%) of free fat with respect to the hardening index IF (mm 2 ) of the solid milk according to the example.
  • the free fat content b in the comparative example is indicated by the symbol “ ⁇ ”.
  • a graph obtained by calculating the coefficient by the method of least squares is shown by the curve a.
  • the curve a is represented by the following equation (2).
  • the free fat content c in the examples is indicated by the symbol “ ⁇ ”.
  • the content of free fat in the examples is 1.23% by weight or less in the range where the hardening index IF is 0.477 mm 2 or more and 0.553 mm 2 or less, and is based on the graph of the comparative example. It was confirmed that the content of free fat was reduced as compared with the comparative example. Even under the same humidification conditions as in the examples, the free fat content d at a hardening index IF of 0.454 mm 2 or less was a value equivalent to the free fat content b in the comparative example. This is shown by the symbol “ ⁇ ” in FIG. 7 as a comparative example. It was confirmed that the curing index IF in the range of 0.477 mm 2 or more and 0.553 mm 2 or less is preferable.
  • the content of free fat is suppressed to be lower than that of the comparative example in the same hardness region. This is because the generation of crystals is less than that of the comparative example due to the difference in the curing treatment conditions, specifically, the adjustment of the humidifying conditions (temperature, humidity, time). More specifically, in the solid milk of this example, the sugar becomes an amorphous rubber state by humidification, crosslinks with each other from the contact point of the adjacent particles, and then is dried to vitrify (non-crystallized). By solidifying in the crystalline state), the generation of crystals is reduced.
  • the solid milk according to the example was prepared in the same manner as in the first example.
  • the temperature of the humidification treatment was more than 125 ° C. to 230 ° C.
  • the relative humidity was 2% (2% RH) to 16% (16% RH)
  • the treatment time was 3 seconds to 20 seconds.
  • the temperature of the drying treatment was more than 100 ° C. to 330 ° C., and the treatment time was 5 seconds to 50 seconds.
  • the specific surface area voxel ratio profile in the depth direction was obtained from the surface of the obtained solid milk, and it was confirmed that the hardening index IF was 0.477 mm 2 or more.
  • the hardness of the solid milk of the prepared example was 49N to 52N (breaking stress in the case of 50N was 0.167N / mm 2 ), and all had a hardness that was easy to handle.
  • the free fat measurement test was performed on the obtained solid milk with respect to the comparative example described in the first example in the same manner as in the first example, the free fat content FF was 1. It was confirmed that it was 23% by weight or less, which was lower than that of the comparative example.
  • the solid milk according to the example was prepared in the same manner as in the first example.
  • the temperature of the humidification treatment was more than 100 ° C. and less than 125 ° C.
  • other conditions relative humidity and treatment time of the humidification treatment, temperature and treatment time of the drying treatment, etc.
  • the solid milks of the prepared examples all had a hardness that was easy to handle.
  • the free fat measurement test was performed, the solid milk of the third example was lower than that of the comparative example as in the second example. Comparing the solid milk of the second example and the solid milk of the third example, the solid milk of the second example was superior to the solid milk of the third example in terms of the content of free fat.
  • the present disclosure may have the following configuration. If it has the following constitution, it can have suitable free fat and manageable strength.

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Abstract

好適な遊離脂肪と扱いやすい強度とを有する固形乳を提供する。固形乳は、粉乳を圧縮成型した固形状の固形乳であって、固形乳を高さ方向に複数（Ｎ個）に分割した際の対象領域ｎの幅ｗ、対象領域ｎの厚さδ、対象領域ｎの比表面積voxel比Ｓｖvoxel_n、全乳糖の含有量Ｒ０、対象領域ｎの乳糖の総結晶量Ｒｎで表される下記式（１）で表される硬化指数ＩＦが０．４７７ｍｍ２以上であり、固形乳の遊離脂肪の含有率ＦＦが１．２３重量％以下である構成とする。

Description

固形乳
　本発明は、固形乳に関する。
　固形食品として、粉乳を圧縮成型した固形乳が知られている（特許文献１及び特許文献２参照）。この固形乳は、温水中に投入することで速やかに溶解する溶解性が要求されるとともに、輸送適性、即ち輸送中や携行中に割れたり崩れたりする破壊が生じないような破壊耐性が要求されている。
　粉乳をはじめとする食品粉体を圧縮成型する打錠機として、２つの臼穴部を有するスライドプレートを水平方向に往復動する打錠機が知られている（特許文献３参照）。
特許第５３５０７９９号公報 特許第５６８８０２０号公報 特開２００７－３０７５９２号公報
　固形乳は遊離脂肪を含有するが、遊離脂肪は酸化しやすく、遊離脂肪が酸化すると風味が損なわれる。また、温水に溶かした際に過剰な遊離脂肪は水面に浮き凝集してしまう。このため、固形乳に含有される遊離脂肪を低減することが求められている。
　粉乳を圧縮成型し、扱いやすい強度を備えながら、遊離脂肪を低減させた固形乳が望まれている。
　本発明は、好適な遊離脂肪と扱いやすい強度とを有する固形乳を提供することを目的とする。
　本発明の固形乳は、粉乳を圧縮成型した固形状の固形乳であって、前記固形乳を高さ方向に複数（Ｎ個）に分割した際の対象領域ｎの幅ｗ、対象領域ｎの厚さδ、対象領域ｎの比表面積voxel比Ｓｖvoxel_n、全乳糖の含有量Ｒ０、対象領域ｎの乳糖の総結晶量Ｒｎで表される下記式（１）で表される硬化指数ＩＦが０．４７７ｍｍ２以上であり、前記固形乳の遊離脂肪の含有率ＦＦが１．２３重量％以下である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　本発明によれば、好適な遊離脂肪と扱いやすい強度とを有する固形乳を提供することができる。
第１実施形態に係る固形乳の斜視図である。 図１の固形乳のＸ１－Ｘ２における断面図である。 図１の固形乳のＹ１－Ｙ２における断面図である。 打錠機のスライドプレート、上杵及び下杵の位置を説明する説明図である。 第１圧縮開始時の上杵及び下杵の位置を説明する説明図である。 第１圧縮終了後かつ第２圧縮開始時の上杵及び下杵の位置を説明する説明図である。 実施例に係る固形乳の硬化指数ＩＦ（ｍｍ２）に対する遊離脂肪の含有率ＦＦ（％）を示すグラフである。
　以下、本発明の実施形態について説明する。しかしながら、以下説明する形態は、あくまで例示であって、当業者にとって自明な範囲で適宜修正することができる。
＜実施形態＞
（固形乳１０Ｓの構成）
　図１は、本実施形態に係る固形乳１０Ｓの斜視図である。図２は図１の固形乳１０ＳのＸ１－Ｘ２における断面図である。図３は図１の固形乳１０ＳのＹ１－Ｙ２における断面図である。
　固形乳１０Ｓは、粉乳を圧縮成型した固形状の本体１０を有する。本体１０は、ＸＹ平面に平行で平坦な第１面１０Ａと、ＸＹ平面に平行で平坦な第２面１０Ｂとを有する。第１面１０Ａと第２面１０Ｂとは背中合わせの面である。本体１０の形状は、圧縮成型に用いる型（打錠機の臼）の形状によって定まるが、ある程度の寸法（大きさ、厚さ、角度）をもつ形状であれば特に限定されない。本体１０の概略形状は、円柱状、楕円柱状、立方体状、直方体状、板状、多角柱状、多角錐台状あるいは多面体状等である。成型の簡便さや運搬の便利さ等の観点から、円柱状、楕円柱状及び直方体状が好ましい。図１～図３に示した固形乳１０Ｓの本体１０の概略形状は、寸法がａ×ｂ×ｃ（図１参照）である直方体状であり、本体１０はＸＺ平面又はＹＺ平面に平行な側面１０Ｃを有する。第１面１０Ａ及び側面１０Ｃから構成される角部及び第２面１０Ｂ及び側面１０Ｃから構成される角部は、それぞれ面取りされたテーパー形状であってもよい。面取りされている場合、運搬する際等で固形乳１０Ｓが壊れる事態を抑制することができる。
　表面とは、物質の外側を成す面である。表層とは、表面を含む表面近傍の層である。例えば、表層とは、粉乳の圧縮成型により形成され、さらに硬化処理により硬化された層である。本実施形態の表層は、内部より硬い層となっている。ここで、表層が内部より硬い層であるとは、表層だけを分離するのに必要となる力が、内部を分離するのに必要となる力よりも相対的に大きいことを指す。
　本実施形態の固形乳１０Ｓは、粉乳を圧縮成型して硬化した固形状の固形乳であり、固形乳を高さ方向に複数（Ｎ個）に分割した際の対象領域ｎの幅ｗ、対象領域ｎの厚さδ、対象領域ｎの比表面積voxel比Ｓｖvoxel_n、全乳糖の含有量Ｒ０、対象領域ｎの乳糖の総結晶量Ｒｎで表される下記式（１）で表される硬化指数ＩＦが０．４７７ｍｍ２以上であり、固形乳の遊離脂肪の含有率ＦＦが１．２３重量％以下である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
　本発明者らは、固形乳の硬化指数は比表面積と結晶量とに相関が有ることを見出しており、その相関関係を数式化したものが上記式（１）で示される硬化指数ＩＦである。硬化指数が大きい程、強度は強くなる。上述の通り、硬化指数は比表面積と結晶量とに相関する数値であって、空隙率、硬度から一義的に決まる数値ではない。
　固形乳として扱いやすい強度となる上記の硬化指数ＩＦは、好ましくは０．３ｍｍ２以上であるが、本実施形態の固形乳は、硬化指数ＩＦの下限値は、０．４７７ｍｍ２であり、好ましくは、０．４８ｍｍ２以上、より好ましくは０．５ｍｍ２以上、さらに好ましくは０．５２ｍｍ２以上、またさらに好ましくは０．５５ｍｍ２以上である。硬化指数ＩＦは、特に上限に限定はないが、好ましくは０．８ｍｍ２以下である。硬化指数ＩＦは、より好ましくは０．７ｍｍ２以下、さらに好ましくは０．６５ｍｍ２以下、よりさらに好ましくは０．６３ｍｍ２以下、一層好ましくは、０．６以下ｍｍ２以下である。
　硬化指数ＩＦが０．３ｍｍ２以上０．８ｍｍ２以下であると、固形乳の破壊耐性が上がり、輸送時の割れや欠けの発生低減でき、溶解性に優れるという効果がある。硬化指数ＩＦが０．４７７ｍｍ２以上であると、破壊耐性がより上がるという効果がある。硬化指数ＩＦが０．４８ｍｍ２以上であると、破壊耐性がさらに上がるという効果がある。硬化指数ＩＦが０．５ｍｍ２以上であると、破壊耐性がまたさらに上がるという効果がある。硬化指数ＩＦが０．５２ｍｍ２以上であると、破壊耐性がより一層上がるという効果がある。硬化指数ＩＦが０．５５ｍｍ２以上であると、破壊耐性がさらにより一層上がるという効果がある。硬化指数ＩＦが０．７ｍｍ２以下であると、溶解性がより優れるという効果がある。硬化指数ＩＦが０．６５ｍｍ２以下であると、溶解性がさらに優れるという効果がある。硬化指数ＩＦが０．６３ｍｍ２以下であると、溶解性がまたさらに優れるという効果がある。硬化指数ＩＦが０．６ｍｍ２以下であると、溶解性がより一層優れるという効果がある。
　また、上記の遊離脂肪の含有率ＦＦは、１．２３重量％以下、好ましくは１．１重量％以下、より好ましくは１．０重量％以下、さらに好ましくは０．９重量％以下、またさらに好ましくは０．８重量％以下である。
　固形乳は、高さ方向に複数（Ｎ個）に分割した際の対象領域ｎ毎に、硬化指数ＩＦ及び遊離脂肪の含有率ＦＦが測定可能である。対象領域ｎは、幅ｗ及び厚さδの領域である。対象領域ｎの比表面積voxel比Ｓｖvoxel_nは、対象領域の大小に左右されずに比表面積の多寡を比較するのに便利な指標であり、以下の式より比表面積に換算できる。比表面積voxel比Ｓｖvoxel_nの測定には、株式会社リガク製の高分解能３ＤＸ線顕微鏡（３次元Ｘ線ＣＴ装置）（形式：ｎａｎｏ３ＤＸ）を用いることができる。比表面積voxel比Ｓｖvoxel_nの測定環境は、測定精度が保たれる範囲内で行う必要があり、例えば、温度２０度±５℃、湿度３０％ＲＨ±５％ＲＨで行う。
比表面積[ｍｍ-1]＝{検査領域の固体と気体の界面が含まれるvoxelの総量：Ｎｓ×(voxel値)2[ｍｍ2]}/{検査領域の固体だけで満たされているvoxelの総量：Ｎｖ×(voxel値)3[ｍｍ3]}
　全乳糖の含有量Ｒ０は、固形乳全体に含有される全乳糖の含有量である。対象領域ｎの乳糖の総結晶量Ｒｎは、対象領域ｎに含有される乳糖の結晶の含有量である。
　総結晶量Ｒｎは、例えばＸＲＤ（Ｘ線回折）法により、試料の測定面のＸＲＤ測定毎に表面から０．１ｍｍの厚さの分ずつ切削して面全体の総結晶量（α乳糖結晶とβ乳糖結晶の和）として求めることができる。また、２次元のマッピングを行えるＸＲＤ測定装置では、試料の深さ方向に例えば０．０５ｍｍ～０．１ｍｍ程度の精度で総結晶量を測定することができる。
　比表面積voxel比が小さいということは、圧縮、もしくは硬化処理の効果によって、粒子が合一して結果的に比表面積が減少していることを意味し、これは合一による粒子の接触点や接触領域が増え、成型物の強度が大きくなることを意味する。ここで表面の比表面積voxel比が小さく、過度に表面だけ圧縮することなく、必要十分な程度にまで中心近傍まで圧縮することができており、このようにして表面側と内側との比表面積voxel比の差が小さくなっている。
　本体１０には、第１面１０Ａから第２面１０Ｂに達して本体１０を貫通する孔が１つ又は２つ以上設けられていてもよい。孔の形状は、例えばＸＹ平面に平行な断面において、長円形、角丸長方形、楕円形、円形、長方形、正方形、あるいはその他の多角形である。孔の位置は、第１面１０Ａの中央の位置から見たときに大きな偏りがない位置であることが好ましく、例えば第１面１０Ａの中央の位置に対して点対称となる配置、あるいは第１面１０Ａの中央を通るＸ軸と平行な線又はＹ軸と平行な線に対して線対称となる配置である。孔が１つの場合は、例えば第１面１０Ａの中央に設けられる。孔が設けられている場合、孔の縁はテーパー状の斜面となっていてよい。なお、孔が設けられた場合、孔の内壁面は第１面１０Ａと同様の内部より硬い表面である。
　固形乳１０Ｓの成分は、基本的には原料となる粉乳の成分と同様である。固形乳１０Ｓの成分は、例えば、脂肪、たん白質、糖質、ミネラル、ビタミン及び水分等である。
　粉乳は、乳成分（例えば牛乳の成分）を含む液体状の乳類（液状乳）から製造されたものである。乳成分は、例えば、生乳（全脂乳）、脱脂乳及びクリーム等である。液状乳の水分含有率は、例えば４０重量％～９５重量％である。粉乳の水分含有率は、例えば１重量％～５重量％である。粉乳は、後述の栄養成分が添加されていてよい。粉乳は、固形乳１０Ｓを製造するために適したものであれば、全粉乳、脱脂粉乳、又はクリーミーパウダーであってもよい。粉乳の脂肪含有率は、例えば５重量％～７０重量％であることが好ましい。
　本実施の形態の固形乳１０Ｓは、脂肪として、乳化した脂肪と遊離脂肪とを含んでいてもよい。遊離脂肪は、圧力により乳化状態が壊れ、粉乳からしみ出した脂肪である。粉乳は、乳化物であるため、粉乳に圧力を加えて固形状態にする場合、圧力により乳化状態が壊れることに起因して、遊離脂肪を生成する。
　また、高湿度かつ高温度環境に長く置かれることでも同様に乳化状態が壊れる。これに起因して遊離脂肪が生成される。
　上記の遊離脂肪は、酸化しやすく、粉乳の風味を損なう。また、粉乳を温水に溶かした際に、過剰な遊離脂肪は、水面に浮き凝集するという問題がある（この現象は、「オイルオフ」と呼ばれる）。
　遊離脂肪は、以下のようにして測定することができる。まず、固形乳をすり潰さないように留意しながらカッターで細かくし粉砕する（粉砕工程）。その後、３２メッシュ篩に粉砕された固形乳を通過させる（篩工程）。篩工程を経たものを試料とし、‘Determination of Free Fat on the Surface of Milk Powder Particles‘，Analytical Method for Dry Milk Products，A／S NIRO ATOMIZER(1978)に記載された方法にしたがって遊離脂肪の含有率を測定する。この方法によって測定された遊離脂肪の含有率は、一定速度、一定時間の振とうにより有機溶媒（たとえば、ｎ－ヘキサンや四塩化炭素）で抽出された脂肪の重量％で示される。
　上記の粉乳の原料となる乳成分は、例えば生乳由来のものである。具体的には、牛（ホルスタイン、ジャージー種その他）、山羊、羊及び水牛等の生乳由来のものである。上記の生乳には脂肪分が含まれているが、脂肪分の一部又は全部が遠心分離等により取り除かれた脂肪含有率が調節された乳であってもよい。
　さらに、上記の粉乳の原料となる乳成分は、例えば植物由来の植物性乳である。具体的には、豆乳、ライスミルク、ココナッツミルク、アーモンドミルク、ヘンプミルク、ピーナッツミルク等の植物由来のものである。上記の植物性乳には脂肪分が含まれているが、脂肪分の一部又は全部が遠心分離等により取り除かれた脂肪含有率が調節された乳であってもよい。
　上記粉乳の原料となる栄養成分は、例えば、脂肪、たん白質、糖質、ミネラル及びビタミン等である。これらのうちの一種又は二種以上が添加されていてよい。
　上記の粉乳の原料となり得るたん白質は、例えば、乳たん白質及び乳たん白質分画物、動物性たん白質、植物性たん白質、それらのたん白質を酵素等により種々の鎖長に分解したペプチド及びアミノ酸等である。これらのうちの一種又は二種以上が添加されていてよい。乳たん白質は、例えば、カゼイン、乳清たん白質（α－ラクトアルブミン、β－ラクトグロブリン等）、乳清たん白質濃縮物（ＷＰＣ）及び乳清たん白質分離物（ＷＰＩ）等である。動物性たん白質は、例えば、卵たん白質である。植物性たん白質は、例えば、大豆たん白質及び小麦たん白質である。アミノ酸は、例えば、タウリン、シスチン、システイン、アルギニン及びグルタミン等である。
　上記の粉乳の原料となり得る脂肪（油脂）は、動物性油脂、植物性油脂、それらの分別油、水素添加油及びエステル交換油である。これらのうちの一種又は二種以上が添加されていてよい。動物性油脂は、例えば、乳脂肪、ラード、牛脂及び魚油等である。植物性油脂は、例えば、大豆油、ナタネ油、コーン油、ヤシ油、パーム油、パーム核油、サフラワー油、綿実油、アマニ油及びＭＣＴ（Medium Chain Triglyceride, 中鎖脂肪酸トリグリセリド）油等である。
　上記の粉乳の原料となり得る糖質は、例えば、オリゴ糖、単糖類、多糖類及び人工甘味料等である。これらのうちの一種又は二種以上が添加されていてよい。オリゴ糖は、例えば、乳糖、ショ糖、麦芽糖、ガラクトオリゴ糖、フルクトオリゴ糖、ラクチュロース等である。単糖類は、例えば、ブドウ糖、果糖及びガラクトース等である。多糖類は、例えば、デンプン、可溶性多糖類及びデキストリン等である。なお、糖質の人工甘味料に替えて、あるいは加えて、非糖質の人工甘味料を用いてもよい。
　上記の粉乳の原料となり得るミネラル類は、例えば、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、鉄、銅、及び亜鉛等である。これらのうちの一種又は二種以上が添加されていてよい。なお、ミネラル類のナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、鉄、銅、及び亜鉛に替えて、あるいは加えて、リン及び塩素の一方又は両方を用いてもよい。
　固形乳１０Ｓには、固形乳１０Ｓの原料である粉乳を圧縮成型した時に生じた空隙（例えば細孔）が多数存在している。これら複数の空隙は、固形乳１０Ｓの深さ方向の充填率プロファイルに対応して分散（分布）している。空隙が大きい（広い）ほど、水等の溶媒の侵入が容易となるため、固形乳１０Ｓを速く溶解させることができる。一方、空隙が大きすぎると、固形乳１０Ｓの硬度が弱くなるか、固形乳１０Ｓの表面が粗くなることがある。各空隙の寸法（大きさ）は、例えば１０μｍ～５００μｍである。
　固形乳１０Ｓは、水等の溶媒に対してある程度の溶解性を持っている必要がある。溶解性は、例えば溶質としての固形乳１０Ｓと、溶媒としての水とを所定の濃度となるように用意したときに、固形乳１０Ｓが完全に溶けるまでの時間や所定時間における溶け残り量で評価することができる。
　固形乳１０Ｓは所定範囲の硬度を有することが好ましい。硬度は、公知の方法で測定できる。本明細書においては、ロードセル式錠剤硬度計を用いて硬度を測定する。ロードセル式錠剤硬度計に直方体状をなす固形乳１０Ｓの第２面１０Ｂを底面として載置し、側面１０ＣのＸＺ平面に平行な１面およびＹＺ平面に平行な１面を用いて固定して、側面１０Ｃの固定していないもう一方のＸＺ平面に平行な面側から硬度計の破断端子で第１面１０Ａの短軸方向（図１のＹ軸方向）にＹＺ平面が破断面となる向きに一定速度で押し、固形乳１０Ｓが破断した時の荷重[Ｎ]をもって固形乳１０Ｓの硬度（錠剤硬度）[Ｎ]とする。測定点は固形乳１０Ｓの場合、側面１０Ｃの一対のＹＺ平面から等距離となるＹＺ平面に平行な面が、側面１０ＣのＸＺ平面と交差した線分上で第１面１０Ａと第２面１０Ｂから等距離となる点から選択する。例えば、岡田精工（株）製のロードセル式錠剤硬度計（ポータブルチェッカーＰＣ－３０）を用いる。硬度計に組み込まれた破断端子は、固形乳１０Ｓに接触する接触面を有する。破断端子の有する接触面は、１ｍｍ×２４ｍｍの長方形であり、この長方形の長軸がＺ軸に平行となる向きに配置される。この破断端子の有する接触面は、少なくとも一部で固形乳１０Ｓの測定点を押すように構成されている。破断端子が固形乳１０Ｓを押す速度を０．５ｍｍ／ｓとする。上記の硬度の測定は、固形乳１０Ｓに限らず、後述の粉乳圧縮成型物（未硬化の固形乳１０Ｓ）の硬度を測定する場合にも適用できる。上記のように測定される硬度に関して、固形乳１０Ｓを運搬する際等に固形乳１０Ｓが壊れる事態を極力避けるため、固形乳１０Ｓの硬度は２０Ｎ以上であることが好ましく、より好ましくは４０Ｎ以上である。一方、固形乳１０Ｓの硬度が高すぎると固形乳１０Ｓの溶解性が悪くなることから、固形乳１０Ｓの硬度は１００Ｎ以下であることが好ましく、より好ましくは７０Ｎ以下である。
　ここで使用する硬度は、［Ｎ（ニュートン）］の単位を持つ力の物理量である。硬度は固形乳試料の破断面積が大きいほど大きくなる。ここで、「破断」とは固形乳１０Ｓ等の試料に静的に垂直荷重をかけたときに破損することを指し、この破損した際にできた断面積を「破断面積」と称する。つまり、硬度［Ｎ］は固形乳試料の寸法に依存する物理量である。固形乳試料の寸法に依存しない物理量として破断応力［Ｎ／ｍ２］がある。破断応力は破断時に単位破断面積あたりにかかる力であり、固形乳試料の寸法に依存せず、寸法の異なる固形乳試料間でも固形乳試料にかかる力学的な作用を比較できる指標である。破断応力＝硬度／破断面積となる。本明細書では簡易的に硬度［Ｎ］を用いて説明をしている場合があるが、これらは硬度を破断面積で除した破断応力［Ｎ／ｍ２］として表してもよい。破断応力を算出する際には、破断面を想定し、想定した破断面での最小の破断面積を用いて算出する。例えば固形乳１０Ｓの場合、理想的な破断面積は、固形乳の中心を通り、Ｚ軸と平行な線を含む面での破断面積となる寸法ｂ×ｃで表される。例えば、固形乳１０Ｓの概略形状の寸法が、３１ｍｍ（ａ）×２４ｍｍ（ｂ）×１２．５ｍｍ（ｃ）の直方体状である場合、理想的な破断面積は３００ｍｍ２（２４ｍｍ（ｂ）×１２．５ｍｍ（ｃ））である。固形乳１０Ｓの２０Ｎ以上１００Ｎ以下という好ましい硬度範囲は、硬度を破断面積（３００ｍｍ２）で除して、０．０６７Ｎ／ｍｍ２以上０．３３Ｎ／ｍｍ２以下という好ましい破断応力範囲に対応する。例えば、固形乳１０Ｓの好ましい破断応力の範囲は、破断面積の範囲を考慮すると、０．０６７Ｎ／ｍｍ２以上０．７３９Ｎ／ｍｍ２以下である。
（固形乳１０Ｓの製造方法）
　続いて固形乳１０Ｓの製造方法について説明する。まず、固形乳１０Ｓの原料となる粉乳を製造する。粉乳の製造工程では、例えば液状乳調製工程、液状乳清澄化工程、殺菌工程、均質化工程、濃縮工程、気体分散工程及び噴霧乾燥工程により、粉乳を製造する。
　液状乳調製工程は、上記の成分の液状乳を調製する工程である。
　清澄化工程は、液状乳に含まれる微細な異物を除去するための工程である。この異物を除去するためには、例えば遠心分離機やフィルター等を用いればよい。
　殺菌工程は、液状乳の水や乳成分等に含まれている細菌等の微生物を死滅させるための工程である。液状乳の種類によって、実際に含まれていると考えられる微生物が変わるため、殺菌条件（殺菌温度や保持時間）は、微生物に応じて適宜設定される。
　均質化工程は、液状乳を均質化するための工程である。具体的には、液状乳に含まれている脂肪球等の固形成分の粒子径を小さくして、それらを液状乳に一様に分散させる。液状乳の固形成分の粒子径を小さくするためには、例えば液状乳を加圧しながら狭い間隙を通過させればよい。
　濃縮工程は、後述の噴霧乾燥工程に先立って、液状乳を濃縮するための工程である。液状乳の濃縮には、たとえば真空蒸発缶やエバポレーターを用いればよい。濃縮条件は、液状乳の成分が過剰に変質しない範囲内で適宜設定される。これにより、液状乳から濃縮乳を得ることができる。続いて、本発明では、濃縮された液状乳（濃縮乳）に気体を分散させ、噴霧乾燥することが好ましい。このとき、濃縮乳の水分含有率として、例えば、３５重量％～６０重量％があげられ、好ましくは、４０重量％～６０重量％であり、より好ましくは４０重量％～５５重量％である。このような濃縮乳を用いて、気体を分散させた際に、濃縮乳の密度を低下させて嵩高くし、そのように嵩高くした状態の濃縮乳を噴霧乾燥することで、固形乳を製造する際に、好ましい特質を有する粉乳を得ることができる。なお、液状乳の水分が少ない場合や噴霧乾燥工程の対象となる液状乳の処理量が少ない場合には、本工程を省略してもよい。
　気体分散工程は、液状乳に、所定の気体を分散させるための工程である。このとき、所定の気体としては、たとえば液状乳の体積の１×１０－２倍以上７倍以下の体積で分散させることがあげられ、好ましくは、液状乳の体積の１×１０－２倍以上５倍以下の体積であり、より好ましくは、液状乳の体積の１×１０－２倍以上４倍以下であり、最も好ましくは、１×１０－２倍以上３倍以下である。
　所定の気体を液状乳に分散させるために、所定の気体を加圧することが好ましい。所定の気体を加圧する圧力は、当該気体を液状乳へ効果的に分散させることができる範囲内であれば特に限定されないが、所定の気体の気圧として、例えば１．５気圧以上１０気圧以下があげられ、好ましくは２気圧以上５気圧以下である。液状乳は以下の噴霧乾燥工程において噴霧されるため、所定の流路に沿って流れており、この気体分散工程では、この流路に加圧した所定の気体を流し込むことで、当該気体を液状乳に分散（混合）させる。このようにすることで、所定の気体を液状乳に容易にかつ確実に分散させることができる。
　このように、気体分散工程を経ることにより、液状乳の密度は低くなり、見かけの体積（嵩）は大きくなる。なお、液状乳の密度は、液状乳の重さを、液体状態と泡状態の液状乳全体の体積で除したものとして求めてもよい。また、ＪＩＳ法に準拠したカサ密度測定(顔料:ＪＩＳＫ５１０１準拠)方法により、密度を測定する装置を用いて測定してもよい。
　したがって、上記の流路には、所定の気体が分散状態にある液状乳が流れることになる。ここで、当該流路において、液状乳の体積流量は、一定となるように制御されていることが好ましい。
　本実施形態では、所定の気体として二酸化炭素（炭酸ガス）を用いることができる。当該流路において、液状乳の体積流量に対する二酸化炭素の体積流量の比率（以下、その百分率を「ＣＯ２混合比率［％］」ともいう）として、例えば１％以上７００％以下があげられ、２％以上３００％以下が好ましく、３％以上１００％以下がより好ましく、最も好ましくは、５％以上４５％以下である。このように、二酸化炭素の体積流量が液状乳の体積流量に対して一定となるように制御することで、そこから製造される粉乳の均一性を高めることができる。但し、ＣＯ２混合比率が大きすぎると、液状乳が流路を流れる割合が低くなって、粉乳の製造効率が悪化する。したがって、ＣＯ２混合比率の上限は７００％であることが好ましい。また、二酸化炭素を加圧する圧力は、二酸化炭素を液状乳へ効果的に分散させることができる範囲内であれば特に限定されないが、二酸化炭素の気圧として、たとえば１．５気圧以上１０気圧以下があげられ、好ましくは２気圧以上５気圧以下である。なお、二酸化炭素と液状乳を密閉系で連続的に（インラインで）混合することにより、細菌等の混入を確実に防止して、粉乳の衛生状態を高めること（又は高い清浄度を維持すること）ができる。
　本実施形態では、気体分散工程において用いる所定の気体は、二酸化炭素（炭酸ガス）とした。二酸化炭素に代えて、又は二酸化炭素とともに、空気、窒素（Ｎ２）、及び酸素（Ｏ２）からなる群から選択された１又は２以上の気体を用いてもよいし、希ガス（例えばアルゴン（Ａｒ）、ヘリウム（Ｈｅ））を用いてもよい。このように、さまざまな気体を選択肢とすることができるので、容易に入手できる気体を用いることで、気体分散工程を容易に行うことができる。気体分散工程において、窒素や希ガス等の不活性ガスを用いると、液状乳の栄養成分等と反応するおそれがないため、空気や酸素を用いるよりも、液状乳を劣化させる可能性が少なく好ましい。このとき、液状乳の体積流量に対する当該気体の体積流量の比率として、例えば１％以上７００％以下があげられ、１％以上５００％以下が好ましく、１％以上４００％以下がより好ましく、最も好ましくは、１％以上３００％以下である。例えば、ベルら（R. W. BELL, F. P. HANRAHAN, B. H. WEBB: “FOAM SPRAY DRYING METHODS OF MAKING READILY DISPERSIBLE NONFAT DRY MILK”， J. Dairy Sci, 46 (12) 1963. pp1352-1356）は、脱脂粉乳を得るために無脂肪乳の約１８．７倍の体積の空気を吹き込んだとされている。本発明では、上記の範囲で気体を分散させることにより、固形乳を製造するために好ましい特性を有する粉乳を得ることができる。但し、気体分散工程において液状乳に所定の気体を分散させた結果として液状乳の密度を確実に低くするためには、所定の気体として、液状乳に分散しやすい気体や、液状乳に溶解しやすい気体を用いることが好ましい。このため、水への溶解度（水溶性）が高い気体を用いることが好ましく、２０℃、１気圧下において、水１ｃｍ３への溶解度が０．１ｃｍ３以上である気体が好ましい。なお、二酸化炭素は、気体に限られることはなく、ドライアイスであってもよいし、ドライアイスと気体の混合物であってもよい。即ち、気体分散工程では、液状乳へ所定の気体を分散させることができるのであれば、固体を用いてもよい。気体分散工程において、ドライアイスを用いることで、冷却状態の液状乳に急速に二酸化炭素を分散させることができ、この結果、固形乳を製造するために好ましい特性を有する粉乳を得ることができる。
　噴霧乾燥工程は、液状乳中の水分を蒸発させて粉乳（食品粉体）を得るための工程である。この噴霧乾燥工程で得られる粉乳は、気体分散工程及び噴霧乾燥工程を経て得られた粉乳である。この粉乳は、気体分散工程を経ずに得られた粉乳に比べて、嵩高くなる。前者は、後者の１．０１倍以上１０倍以下の体積となることが好ましく、１．０２倍以上１０倍以下でもよく、１．０３倍以上９倍以下でもよい。
　噴霧乾燥工程では、気体分散工程において液状乳に所定の気体が分散され、液状乳の密度が小さくなった状態のまま、液状乳を噴霧乾燥する。具体的には、気体を分散する前の液状乳に比べて、気体を分散した後の液状乳の体積が１．０５倍以上３倍以下、好ましくは１．１倍以上２倍以下の状態で、噴霧乾燥することが好ましい。つまり、噴霧乾燥工程は、気体分散工程が終了した後に噴霧乾燥を行う。但し、気体分散工程が終了した直後は、液状乳が均一な状態ではない。このため、気体分散工程が終了した後０．１秒以上５秒以下、好ましくは０．５秒以上３秒以下で噴霧乾燥工程を行う。つまり、気体分散工程と噴霧乾燥工程が連続的であればよい。このようにすることで、液状乳が連続的に気体分散装置に投入されて気体が分散され、気体が分散された液状乳が連続的に噴霧乾燥装置に供給され、噴霧乾燥され続けることができる。
　水分を蒸発させるためには、噴霧乾燥機（スプレードライヤー）を用いればよい。ここで、スプレードライヤーは、液状乳を流すための流路と、液状乳を流路に沿って流すために液状乳を加圧する加圧ポンプと、流路の開口部につながる流路よりも広い乾燥室と、流路の開口部に設けられた噴霧装置（ノズル、アトマイザー等）とを有するものである。そして、スプレードライヤーは、加圧ポンプで液状乳を上述した体積流量となるように流路に沿って乾燥室に向かって送り、流路の開口部の近傍において、噴霧装置で濃縮乳を乾燥室内に拡散させ、液滴（微粒化）状態にある液状乳を乾燥室内の高温（例えば熱風）で乾燥させる。つまり、乾燥室で液状乳を乾燥することで、水分が取り除かれ、その結果、濃縮乳は粉末状の固体、即ち粉乳となる。なお、乾燥室における乾燥条件を適宜設定することで、粉乳の水分量等を調整して、粉乳を凝集しにくくする。また、噴霧装置を用いることで、液滴の単位体積当たりの表面積を増加させて、乾燥効率を向上させるのと同時に、粉乳の粒径等を調整する。
　上述したような工程を経ることにより、固形乳を製造するのに適した粉乳を製造することができる。
　上記のようにして得られた粉乳を圧縮成型して、粉乳圧縮成型物を形成する。次に、得られた粉乳圧縮成型物に対して、例えば加湿処理及び乾燥処理を含む硬化処理を行う。以上により、固形乳１０Ｓを製造することができる。
　粉乳を圧縮成型する工程では、圧縮手段が用いられる。圧縮手段は、例えば、打錠機、圧縮試験装置等の加圧成型機である。打錠機は、粉乳を入れる型となる臼と、臼に向かって打ち付け可能な杵とを備えた装置である。以下では、打錠機による圧縮成型工程について説明する。
　図４は、打錠機のスライドプレート、上杵及び下杵の位置を説明する説明図である。打錠機の成型ゾーンにおいて、スライドプレート３０の臼３０Ａの下方にアクチュエータで上下動可能に下杵３１が配されている。また、スライドプレート３０の臼３０Ａの上方に上杵３２がアクチュエータで上下動可能に配されている。図４は、スライドプレート３０の臼３０Ａに下杵３１及び上杵３２が挿入され、下杵３１及び上杵３２が互いに最も近づいた位置を示す。この位置で、下杵３１及び上杵３２の間の距離は最終杵間隔Ｌである。スライドプレート３０の臼３０Ａの内壁面、下杵３１の上端面及び上杵３２下端面が圧縮成型の型となる。例えばスライドプレート３０の臼３０Ａの内壁面及び下杵３１の上面で構成された凹部に粉乳を供給し、臼３０Ａの上方から上杵３２を打ち付けることにより、粉乳に圧縮圧力が加わり、スライドプレート３０の臼３０Ａの内壁面、下杵３１の上端面及び上杵３２下端面で囲まれた空間ＳＰで粉乳が圧縮成型され、粉乳圧縮成型物を得ることができる。
　下杵３１及び上杵３２を上下に駆動するアクチュエータは、例えばサーボモータで構成されている。本実施形態では、アクチュエータとしてのサーボモータの速度を変化させることで、詳細を後述するように、圧縮成型する際の圧縮速度即ち下杵３１及び上杵３２の移動速度を変化できるように構成されている。アクチュエータとしては、サーボモータに限定されず、また下杵３１及び上杵３２の移動速度を変化させる手法もこれに限定されるものではない。例えば、油圧シリンダー等を用いてもよい。また、圧縮成型の際には、下杵３１及び上杵３２が互いに近づく方向に移動させてもよく、一方を固定し他方だけを移動させてもよい。
　圧縮成型する際の圧縮速度即ち下杵３１及び上杵３２の移動速度を変化させて圧縮成型する工程について説明する。この圧縮成型の際には、下杵３１の上端面と上杵３２の下端面とが近づく圧縮速度を変化させる（切り替える）。即ち、まず第１圧縮速度Ｖ１で第１圧縮を行い、この第１圧縮から続けて第２圧縮速度Ｖ２で第２圧縮を行う。本実施形態では、第１圧縮速度Ｖ１よりも第２圧縮速度Ｖ２が遅く設定されている。
　第１圧縮及び第２圧縮の圧縮距離は、この例においては、図４に示すように、第２圧縮の終了時即ち全圧縮工程の終了時における状態を基準にしている。下杵３１と上杵３２とによる圧縮は、下杵３１の上端面と上杵３２の下端面との間の杵間隔が最終杵間隔Ｌとなるまで行われる。最終杵間隔Ｌは、全圧縮工程で圧縮された状態の粉乳圧縮成型物の最終の厚みである。この最終杵間隔Ｌは、圧縮を解除したときに粉乳圧縮成型物が膨張することを考慮して決められており、粉乳圧縮成型物の目標厚みよりも小さい、もしくは目標厚みと同じ値を持つ。
　実施形態の打錠機は、第１圧縮と第２圧縮の切り替え中に、下杵３１および上杵３２の両面と圧縮物とを密着させ、圧縮物にかかる圧力を緩和させないように制御を行う。一方、従来知られている打錠機（例えば特開２００８－２９０１４５号公報に記載の打錠機）は、圧縮物に含まれるエアを抜くなどを目的として予圧を加えた後に、いったん圧力を緩和させ、その後に圧縮物を成形する本圧をかける制御を行っている。実施形態の打錠機は、従来の打錠機とは異なり、第１圧縮と第２圧縮の間に圧力を緩和させずに、また下杵３１および上杵３２の両面と圧縮物とを密着させて、圧縮物を圧縮するので、圧縮物に対して十分な硬度を付与することが可能となる。
　図５は第１圧縮開始時の下杵３１及び上杵３２の位置を示す。図６は第１圧縮終了後かつ第２圧縮開始時の下杵３１及び上杵３２の位置を示す。図５に示される杵間隔（Ｌ＋Ｌ１＋Ｌ２）の状態から、図６に示される杵間隔（Ｌ＋Ｌ２）の状態になるまでの圧縮が第１圧縮である。また、図６に示される杵間隔（Ｌ＋Ｌ２）の状態から、図４に示される最終杵間隔Ｌの状態になるまでの圧縮が第２圧縮である。
　第１圧縮の第１圧縮距離Ｌ１は、第１圧縮において杵間隔の減少する距離となる。第２圧縮の第２圧縮距離Ｌ２は、第２圧縮において杵間隔の減少する距離となる。圧縮を解除することなく第１圧縮から続けて第２圧縮を行うので、この第２圧縮距離Ｌ２は、第１圧縮で圧縮された杵間隔（Ｌ＋Ｌ２）から最終杵間隔（Ｌ）までの圧縮距離である。
　また、第１圧縮における杵間隔の変化速度が第１圧縮速度Ｖ１であり、第２圧縮における杵間隔の変化速度が第２圧縮速度Ｖ２である。なお、第１圧縮の間、第２圧縮の間に杵間隔の変化速度が変動するような場合では、平均速度を第１圧縮速度Ｖ１、第２圧縮速度Ｖ２とする。
　第１圧縮の後に第１圧縮速度Ｖ１よりも遅い第２圧縮速度Ｖ２で第２圧縮を行うことで、その第１圧縮速度Ｖ１と同じ圧縮速度及び同じ圧縮距離（Ｌ１＋Ｌ２）で圧縮を行った場合よりも、粉乳圧縮成型物の硬度を高めて破壊耐性を確保することができる。しかも、第２圧縮を第１圧縮に続けて行い、また第２圧縮距離Ｌ２を短くすることができるので、第２圧縮速度Ｖ２のみで製造する場合と同程度の高い強度を持たせつつ、より生産効率を向上して製造することが可能である。
　本実施形態では、粉乳圧縮成型物の硬度を効率的に高めるために、第１圧縮で圧縮された状態から粉乳圧縮成型物を圧縮した際に、圧縮距離に対する粉乳圧縮成型物の硬度の変化率が低下した状態にまで圧縮するという第２圧縮条件を満たすように、第２圧縮の態様即ち第２圧縮速度Ｖ２及び第２圧縮距離Ｌ２の組み合わせを決めている。
　上記のように第１圧縮速度Ｖ１による第１圧縮及び第１圧縮速度Ｖ１より小さい第２圧縮速度Ｖ２による第２圧縮を組み合わせて圧縮成型工程を行うことで、圧縮時間の増加を抑えながら、効率的に粉乳圧縮成型物の硬度を大きく向上させることができる。
　上記では第１圧縮及び第２圧縮を組み合わせて圧縮成型工程を行うように説明したが、圧縮成型工程のすべてを第１圧縮速度Ｖ１のみで行ってもよい。また、第２圧縮速度Ｖ２のみで行ってもよい。
　本発明者らは、第１圧縮速度Ｖ１、第１圧縮距離Ｌ１、第２圧縮速度Ｖ２、第２圧縮距離Ｌ２の種々の組み合わせから得られた各粉乳圧縮成型物を調べた結果から、第１圧縮速度Ｖ１よりも第２圧縮速度Ｖ２を小さくしたときに、第２圧縮距離Ｌ２の変化に対する粉乳圧縮成型物の硬度の変化率（増加率）が低下する特異的な点（以下、硬度特異点と称する）が存在することを見出した。また、発明者らは、その硬度特異点に対応する第２圧縮距離Ｌ２は、第１圧縮速度Ｖ１によって変化し、第２圧縮速度Ｖ２の影響も受けることも見出した。
　硬度特異点が存在するのは、粉乳圧縮成型物の内部の粉乳の粒子の再配列が支配的な圧縮状態から、粉乳圧縮成型物の内部で塑性変形が支配的な圧縮状態に変化するためであると推察される。また、第１圧縮速度Ｖ１が大きいほど、粉乳圧縮成型物の内部の塑性変形に必要なエネルギーが大きくなるため、第１圧縮速度Ｖ１に応じて硬度特異点に対応する第２圧縮距離Ｌ２が変化し、またその第２圧縮距離Ｌ２が第２圧縮速度Ｖ２の影響を受けるものと推察される。
　上記の知見に基づき、上記第２圧縮条件を満たすように第２圧縮を行うことで、圧縮時間の増加を抑えながら、効率的に粉乳圧縮成型物の硬度を大きく向上させている。
　また、第１圧縮速度Ｖ１の第２圧縮速度Ｖ２に対する比率である圧縮速度比（＝Ｖ１／Ｖ２）を５以上とすることも好ましい。圧縮速度比を５以上とすることにより、粉乳圧縮成型物の硬度を大きく増大させることができる。圧縮速度比は５以上であれば良いが、例えば、１０以上、２０以上、２５以上、５０以上、１００以上、２５０以上、５００以上である。
　好ましくは、第１圧縮速度Ｖ１は１．０ｍｍ／Ｓ以上１００．０ｍｍ／Ｓ以下の範囲に設定され、第１圧縮距離Ｌ１は５．０ｍｍ以上１０．０ｍｍ以下の範囲に設定され、第２圧縮速度Ｖ２は０．２５ｍｍ／Ｓ以上５０．０ｍｍ／Ｓ以下の範囲に設定され、第２圧縮距離Ｌ２は０．２ｍｍ以上１．６ｍｍ以下の範囲に設定される。
　上記打錠機の構成は、一例であり、第１圧縮と第２圧縮とで圧縮速度を変化させて圧縮できるものであれば、その構成は限定されない。また、この例では、第２圧縮において、最終厚みまで圧縮を行っているが、第２圧縮に続けて、第２圧縮速度から速度を変化させた圧縮をさらに行ってもよい。この場合、第２圧縮よりも後の圧縮で最終の厚みまで粉乳圧縮成型物を圧縮する。
　上記以外の打錠機の構成は、例えば特許文献３に記載の打錠機と同様である。例えば、圧縮成型が行われたスライドプレートの臼３０Ａは取り出しゾーンに移動する。打錠機の取り出しゾーンにおいて、スライドプレート３０の臼３０Ａから下杵３１及び上杵３２が取り外され、押出部によって粉乳圧縮成型物が押し出される。押し出された粉乳圧縮成型物は、回収トレーで回収される。上記の打錠機で、スライドプレート３０の臼３０Ａへの粉乳供給部は、例えば底部開口から臼３０Ａに粉乳を供給する漏斗を含む装置により実現されている。
　粉乳を圧縮成型する工程において、環境の温度は特に限定されず、例えば室温でも良い。具体的には、環境の温度は、例えば５℃～３５℃である。環境の湿度は、例えば０％ＲＨ～６０％ＲＨである。圧縮圧力は、例えば１ＭＰａ～３０ＭＰａ、好ましくは１ＭＰａ～２０ＭＰａである。特に粉乳を固形化させる際に、圧縮圧力を１ＭＰａ～３０ＭＰａの範囲内で調整して、粉乳圧縮成型物の硬度が４Ｎ以上２０Ｎ未満の範囲内となるように制御することが好ましい。これにより、利便性（扱いやすさ）のある実用性の高い固形乳１０Ｓを製造することができる。なお、粉乳圧縮成型物は、少なくとも後続の加湿工程や乾燥工程で型崩れしないような硬度（例えば４Ｎ以上）を有する。例えば、粉乳圧縮成型物の好ましい破断応力の範囲は、破断面積の範囲を考慮すると、０．０１４Ｎ／ｍｍ２以上０．０６７Ｎ／ｍｍ２未満である。
　加湿処理は、圧縮成型する工程で得られた粉乳圧縮成型物を加湿処理する工程である。粉乳圧縮成型物を加湿すると、粉乳圧縮成型物の表面には、タック（べとつき）が生じる。その結果、粉乳圧縮成型物の表面近傍の粉体粒子の一部が液状やゲル状となり、相互に架橋することとなる。そして、この状態で乾燥すると、粉乳圧縮成型物の表面近傍の強度を内部の強度よりも高めることができる。高湿度の環境下に置く時間（加湿時間）を調整することで、架橋の程度（拡がり具合）を調整し、これにより、加湿工程前の粉乳圧縮成型物（未硬化の固形乳１０Ｓ）の硬度（例えば４Ｎ以上２０Ｎ未満）を、固形乳１０Ｓとして必要な目的の硬度（例えば４０Ｎ）にまで高めることができる。但し、加湿時間の調整によって高めることができる硬度の範囲（幅）は限られている。即ち、圧縮成型後の粉乳圧縮成型物を加湿するため、ベルトコンベアー等で運搬する際に、粉乳圧縮成型物の硬度が十分でないと、固形乳１０Ｓの形状を保てなくなる。また、圧縮成型時に粉乳圧縮成型物の硬度が高すぎると、空隙率が小さく、溶解性に乏しい固形乳１０Ｓしか得られなくなる。このため、加湿工程前の粉乳圧縮成型物（未硬化の固形乳１０Ｓ）の硬度が十分に高くなり、かつ固形乳１０Ｓの溶解性を十分に保てるように、圧縮成型されることが好ましい。
　加湿処理において、粉乳圧縮成型物の加湿方法は特に限定されず、例えば粉乳圧縮成型物を高湿度の環境下に置く方法、粉乳圧縮成型物に対して水等を直接噴霧する方法、及び、粉乳圧縮成型物に対して蒸気を吹き付ける方法等がある。粉乳圧縮成型物を加湿するためには、加湿手段を用いるが、そのような加湿手段としては、例えば、高湿度室、スプレー及びスチーム等がある。
　粉乳圧縮成型物を高湿度の環境下に置く場合、１００％ＲＨ以下の相対湿度及び１００℃を超える温度の環境下に置く。粉乳圧縮成型物を高湿度の環境下に置く場合の温度は、好ましくは３３０℃以下であり、好ましくは１１０℃以上２８０℃以下、より好ましくは１２０℃以上２４０℃以下、さらに好ましくは１３０℃以上２１０℃以下である。粉乳圧縮成型物を高湿度の環境下に置く場合の相対湿度は、好ましくは０．１％ＲＨ以上２０％ＲＨ以下、より好ましくは１％ＲＨ以上１５％ＲＨ以下、さらに好ましくは１．５％ＲＨ以上１２％ＲＨ以下、最も好ましくは２％ＲＨ以上１０％ＲＨ以下である。粉乳圧縮成型物を高湿度の環境下に置く場合の処理時間は任意であるが、例えば０．１秒以上３０秒以下であり、好ましくは４．４秒以上２０秒以下、より好ましくは４．４秒以上１２秒以下、さらに好ましくは５秒以上１０秒以下である。加湿条件には、温度・湿度・時間があり、温度が高く、湿度が高く、時間が長くなるほど、加湿効果が高まり、温度が低く、湿度が低く、時間が短いほど、加湿効果が弱まる。加湿条件は、後述の乾燥処理後に得られる固形乳の硬化指数が所定の範囲となるように、適宜設定することができる。
　加湿条件の好適な例としては、以下の組み合わせがあげられる。温度は１００℃超３３０℃以下であり、相対湿度は０．１％ＲＨ以上２０％ＲＨ以下であり、処理時間は０．１秒以上３０秒以下である。好ましくは、温度は１１０℃超２８０℃以下であり、相対湿度は１％ＲＨ以上１８％ＲＨ以下であり、処理時間は１秒以上２０秒以下である。より好ましくは、温度は１２０℃超２４０℃以下であり、相対湿度は１．５％ＲＨ以上１７％ＲＨ以下であり、処理時間は２秒以上１８秒以下である。より好ましくは、温度は１２０℃超２４０℃以下であり、相対湿度は１．５％ＲＨ以上１６％ＲＨ以下であり、処理時間は３秒以上１６秒以下である。さらに好ましくは、温度は１２５℃超２３０℃以下であり、相対湿度は２％ＲＨ以上１６％ＲＨ以下であり、処理時間は４秒以上１４秒以下である。さらにより好ましくは、温度は１３０℃超２１０℃以下であり、相対湿度は２％ＲＨ以上１０％ＲＨ以下であり、処理時間は５秒以上１０秒以下である。この組み合わせの条件により、例えば効率的な加湿が短時間で可能となる。
　実施の形態において１００℃超の温度環境とする理由について、説明する。従来の加湿乾燥法は上記特許文献２に記載されているとおり、１００℃以下の加湿空気を使用している。これは常圧（大気圧）下での飽和水蒸気の分圧が、１００℃で常圧（大気圧）と同じになるため、特殊な操作をしない限り常圧下での水蒸気の温度は１００℃以下となるためである。実製造を考える場合、常圧ではない高圧環境を作るためには密閉した圧力容器内での処理が必要となり、回分処理等により生産効率が下がってしまうため、常圧環境下で連続的に処理できることが望ましい。
　一方で近年の乾燥技術では、発生させた水蒸気をヒーター等で更に沸点を超えた温度（常圧下においては１００℃超）に加熱させた「過熱水蒸気」を利用した過熱水蒸気乾燥も利用されている。過熱水蒸気は、その熱エネルギーを用いた乾燥効率の高さから利用されているものであるが、本実施形態ではこの過熱水蒸気を加湿工程に利用している。これにより、常圧下でも湿度制御した１００℃超（制御したものという意味では１０１℃以上）の加湿空気を利用することができる。具体的には発生させる（投入する）水蒸気量を調整することで湿度を調整し、ヒーターの熱量によって温度を調整することができる。実際の加湿工程では、温度、湿度、時間の３つの条件によって硬度が調整される。
　なお、相対湿度は、市販の湿度計で測定することができる。例えば、１８０℃まではヴァイサラ社の湿度計ＨＭＴ３３０、３５０℃まではヴァイサラ社の露点計ＤＭＴ３４５で測定できる。また、絶対湿度（容積絶対湿度（単位はｇ／ｍ３）、又は、重量絶対湿度（単位はｋｇ／ｋｇ（ＤＡ）、但しＤＡは乾燥空気）を測定し、その温度での飽和水蒸気圧に対する水蒸気分圧の比率（％）を算出することで、相対湿度を換算しても良い。
　加湿処理において粉乳圧縮成型物に加えられる水分量（以下、「加湿量」ともいう）は、適宜調整可能である。加湿量は、圧縮成型工程後の粉乳圧縮成型物の質量の０．５重量％～３重量％が好ましい。加湿量を０．５重量％よりも少なくすると、固形乳１０Ｓに十分な硬度（錠剤硬度）を与えることができず、好ましくない。また、加湿量が３重量％を超えると、粉乳圧縮成型物が過剰に液状やゲル状となって溶解し、圧縮成型した形状から変形したり、運搬中にベルトコンベアー等の装置へ付着したりすることとなるので、好ましくない。
　乾燥処理は、加湿処理で加湿された粉乳圧縮成型物を乾燥させるための工程である。これにより、粉乳圧縮成型物の表面タック（べとつき）がなくなり、固形乳１０Ｓを扱いやすくなる。つまり、加湿処理と乾燥処理は、圧縮成型後の粉乳圧縮成型物の硬度を高めて、固形乳１０Ｓとして望まれる特性や品質を付与する工程に相当する。
　乾燥処理において、粉乳圧縮成型物の乾燥方法は特に限定されず、加湿処理を経た粉乳圧縮成型物を乾燥させることができる公知の方法を採用できる。例えば、低湿度・高温度環境下に置く方法、乾燥空気・高温乾燥空気を接触させる方法等がある。
　粉乳圧縮成型物を低湿度・高温度の環境下に置く場合、０％ＲＨ以上３０％ＲＨ以下の相対湿度及び８０℃以上３３０℃以下の温度の環境下に置く。低湿度・高温度の環境下に置く場合の温度は、例えば３３０℃である。粉乳圧縮成型物を低湿度・高温度の環境下に置く場合の処理時間は任意であるが、例えば０．１秒以上１００秒以下である。
　尚、上記の加湿処理と乾燥処理とは、上記のように温度や湿度が互いに異なる条件で別の工程として行うことが可能であり、その場合には連続的に行うことが可能である。また、加湿処理と乾燥処理とを同じ温度及び湿度で行うことも可能であり、この場合には加湿処理と乾燥処理とを同時に行うことができる。例えば、加湿と乾燥が同時に起こるような第１の温度湿度環境下に粉乳圧縮成型物を置き、続いて乾燥のみが起きるような第２の温度湿度環境下に粉乳圧縮成型物を置く。第１の温度湿度から第２の温度湿度に移行する間は、粉乳圧縮成型物の加湿と乾燥が同時に起こる状態から、粉乳圧縮成型物の乾燥のみが起こる状態へと移行する期間である。
　ところで、固形乳１０Ｓに含まれる水分が多いと、保存性が悪くなり、風味の劣化や外観の変色が進行しやすくなる。したがって、乾燥工程において、乾燥温度や乾燥時間等の条件を制御することによって、固形乳１０Ｓの水分含有率を、原料として用いる粉乳の水分含有率の前後１％以内に制御（調整）することが好ましい。
　このようにして製造された固形乳１０Ｓは、一般的に、温水に溶かして飲用に供される。具体的には、蓋のできる容器等へ温水を注いだ後に、固形乳１０Ｓを必要な個数で投入するか、固形乳１０Ｓを投入した後に温水を注ぐ。そして、好ましくは容器を軽く振ることにより、固形乳１０Ｓを速く溶解させ、適温の状態で飲用する。また、好ましくは１個～数個の固形乳１０Ｓ（より好ましくは１個の固形乳１０Ｓ）を温水に溶かして、１回の飲用に必要な分量の液状乳となるように、固形乳１０Ｓの体積として、例えば１ｃｍ３～５０ｃｍ３となるように調製してもよい。なお、圧縮成型工程で用いる粉乳の分量を変更することで、固形乳１０Ｓの体積を調整できる。
　上記のように例えば１００℃超３３０℃以下の温度での加湿処理を含む硬化処理を行うことにより、固形乳を高さ方向に複数（Ｎ個）に分割した際の対象領域ｎの幅ｗ、対象領域ｎの厚さδ、対象領域ｎの比表面積voxel比Ｓｖvoxel_n、全乳糖の含有量Ｒ０、対象領域ｎの乳糖の総結晶量Ｒｎで表される上記式（１）で表される硬化指数ＩＦが０．４７７ｍｍ２以上であり、固形乳の遊離脂肪の含有率ＦＦが１．２３重量％以下である構成である固形乳を製造できる。
（固形乳１０Ｓの作用・効果）
　本実施形態の固形乳１０Ｓは、粉乳を圧縮成型して硬化した固形状の固形乳であり、対象領域ｎの幅ｗ、厚さδ、比表面積voxel比Ｓｖvoxel_n、対象領域ｎの乳糖の総結晶量Ｒｎ、及び全乳糖の含有量Ｒ０で表される上記式（１）で表される硬化指数ＩＦが０．４７７ｍｍ２以上であり、固形乳の遊離脂肪の含有率ＦＦが１．２３重量％以下である構成である。遊離脂肪の含有率ＦＦが１．２３重量％以下である好適な遊離脂肪の含有量と、扱いやすい強度とを両立することができる。
　粉乳を圧縮成型して得られた粉乳圧縮成型物を例えば１００℃超の温度で加湿する加湿処理を含む硬化処理を行うことで、硬化指数ＩＦが０．４７７ｍｍ２以上であり、固形乳の遊離脂肪の含有率ＦＦが１．２３重量％以下である構成の固形乳を製造することができる。
　上記のように硬化指数ＩＦは、比表面積と結晶量とに相関がある。従来技術では、輸送適性を高めるために強度を上げる場合は、硬化指数の数値が高くなると、遊離脂肪の値も高くなり、遊離脂肪の値が好ましい数値から逸脱してしまう。しかし、温度を例えば１００℃超とする条件で行う加湿処理を含む硬化処理をした場合は、輸送適性を高めるために強度を上げた場合にも、遊離脂肪は好ましい数値範囲にとどまる。
　硬化の加湿処理の条件を１００℃超としたことによって、溶解性が向上するのは、加湿処理の条件を１００℃超とした硬化処理を行ったときに、加湿により粉体粒子の一部が液状やゲル状となることによって生成する架橋構造が、１００℃以下で加湿処理を行う従来法によって生成する架橋構造に比べて、いっそう溶解性の高い構造になったことによると考えられる。さらに詳細には、粉乳圧縮成型物の表面近傍の粉体粒子の一部が１００℃超の加湿によって軟化して糖質が非結晶のラバー状態となり、隣り合う粒子の接触点を基点に相互に架橋し、その後、乾燥されることによりガラス化（非結晶状態で固化）すること等により、いっそう溶解性が高まる構造になったことによると考えられる。
　本実施形態の固形乳では、同一の硬度領域において遊離脂肪の含有率が低く抑えられる。これは硬化処理の条件の差異、具体的には加湿条件（温度・湿度・時間）の調整によって結晶の発生が少なくなっているからである。さらに詳細には、本実施形態の固形乳では、糖質が加湿により非結晶のラバー状態となり、隣り合う粒子の接触点を基点に相互に架橋し、その後、乾燥されることによりガラス化（非結晶状態で固化）すること等により、結晶の発生が少なくなっている。
　非結晶状態から結晶となる場合、それまで比較的自由に動けていた非結晶状態から結晶となるため、粉乳圧縮成型物の表面近傍に存在する油脂は、糖質が結晶化（固体が突然出現）することで過度のせん断を受け、その際に遊離脂肪が発生する。本実施形態の固形乳では、上記のように結晶が発生し難いため、脂肪にせん断力がかかり難く、その結果、遊離脂肪の含有率が低く抑えられると考えられる。
＜第１実施例＞
（実施例の作成）
　Ｘ軸方向の辺ａが３１ｍｍ、Ｙ軸方向の辺ｂが２４ｍｍ、Ｚ軸方向の辺ｃが１２．５ｍｍである直方体状の固形乳試料を実施例として作成した。このような大きさとなる打錠機の臼杵の大きさを調整し、粉乳５．４ｇを圧縮成型して粉乳圧縮成型物を形成した。圧縮成型においては、第１圧縮距離Ｌ１を１２．６ｍｍ、第１圧縮速度Ｖ１を１２０ｍｍ／ｓとした第１圧縮を行った後、第２圧縮距離Ｌ２を０．６ｍｍ、第２圧縮速度Ｖ２を１．２ｍｍ／ｓとした第２圧縮を行った。上記で得られた粉乳圧縮成型物に、加湿温度が１００℃超での加湿処理を施し、さらに乾燥温度８０℃の乾燥処理を施し、硬化処理が施された実施例に係る固形乳試料とした。ここで、加湿処理の温度（１００℃超の温度）、湿度、及び時間を調整することで、硬化指数ＩＦが０．４７７ｍｍ２以上０．５５３ｍｍ２以下の範囲となる実施例の試料とした。尚、硬化指数ＩＦは、固形乳の試料に対して、対象領域ｎの幅ｗ、厚さδ、比表面積voxel比Ｓｖvoxel_n、対象領域ｎの乳糖の総結晶量Ｒｎ、及び全乳糖の含有量Ｒ０を求めることで算出可能である。比表面積voxel比Ｓｖvoxel_nの測定には、株式会社リガク製の高分解能３ＤＸ線顕微鏡（３次元Ｘ線ＣＴ装置）（形式：ｎａｎｏ３ＤＸ）を用いた。
　各試料の総結晶量Ｒｎの測定は、粉末Ｘ線回折装置（ＸＲＤ、ＳｍａｒｔＬａｂ、リガク社）を用いて、固形乳の表面から０．１ｍｍの厚さの分ずつ切削して露出させた面において、回折強度により測定した。測定方法は汎用（集中法）、スリット条件はスキャン軸（２θ/θ）、モード（ステップ）、範囲指定（絶対）、開始（９．００００ｄｅｇ）、終了（１３．５０００ｄｅｇ）、ステップ（０．０２００ｄｅｇ）、スピード計数時間（２．４）、ＩＳ（１．０００ｄｅｇ）、ＲＳＩ（１．０００ｄｅｇ）、ＲＳ２（０．３００ｍｍ）、アッテネータ（ｏｐｅｎ）、管電圧（４０ｋｖ）、管電流（３０ｍＡ）とした。
　解析方法は、解析ソフトウェア「ＳｍａｒｔＬａｂ ＳｔｕｄｉｏII」を用いて、加重平均（平滑化７点）ＢＧ除去（ｓｏｎｎｅｖｅｌｄ－Ｖｉｓｓｅｒ法）処理した後、積分強度計算（α乳糖結晶の固有ピーク：１２．５、β乳糖結晶の固有ピーク：１０．５）を行った。ここでは、総結晶量Ｒｎとして単位重量当たりのα乳糖結晶及びβ乳糖結晶の重量（重量％）として求めた。
（比較例の作成）
　実施例に対して、硬化処理の加湿処理を、７５℃以下としたことのみ異なる固形乳試料を形成し、比較例に係る固形乳試料とした。ここで、加湿処理の温度（７５℃以下の温度）、湿度、及び時間を調整することで、硬化指数ＩＦが０．２４６ｍｍ２以上０．６０４ｍｍ２以下の範囲となる比較例の試料とした。
（各試料の硬度）
　上記のロードセル式錠剤硬度計を用いて、実施例及び比較例に係る固形乳の各試料の硬度評価を行った。各試料の硬度はいずれも約５０Ｎ（破断応力は０．１６７Ｎ／ｍｍ２程度）であり、十分確保されていた。このように、実施例に係る固形乳は、いずれも扱いやすい硬度を有していた。
（各試料の比表面積voxel比）
　上記の実施例及び比較例に係る固形乳の各試料の比表面積voxel比Ｓｖvoxel_nの測定には、株式会社リガク製の高分解能３ＤＸ線顕微鏡（３次元Ｘ線ＣＴ装置）（形式：ｎａｎｏ３ＤＸ）を用いた。比表面積voxel比Ｓｖvoxel_nの測定環境は、温度２４℃、湿度３３％ＲＨで行った。
　上記の実施例及び比較例に係る固形乳の各試料に対して、表面から深さ方向の比表面積voxel比プロファイルを求めた。具体的には、３ＤＣＴ（3 Dimension Computed Tomography）を用いて各試料の各深さでの断層撮像を行い、取得した画像を画像処理して比表面積voxel比を求めた。撮像の条件（voxel）は比表面積を正確に測定するため、粉体原料の平均粒子径よりはるかに小さい解像度で行う必要があり、平均粒子径の１／３０以下などの条件が望ましい。２００μｍ～３００μｍの平均粒子径の粉体原料の場合、１０μｍ以下の解像度で撮像するのが望ましい。一般的に３ＤＣＴの画像から立体の正確な比表面積を直接求めることは難しい。そこで、３ＤＣＴの一つ一つのvoxel（ＣＴ撮像した際の最小体積の要素で、３次元空間での正規格子単位の値）について、固体だけで満たされているvoxelの総量：Ｎｖと、固体と気体の界面が含まれるvoxelの総量：Ｎｓを計測し、それぞれの総量の比率：Ｎｓ／Ｎｖを比表面積に比例する特性値として考え、これを比表面積voxel比と定義する。界面が含まれるvoxel数の計測は画像処理ソフトを用いて行うことができ、例えば、測定画面上を最小voxelの寸法で格子状に分割して手動で個数をカウントする、もしくは同様の手順をソフトウエアに自動的にカウントさせることによって可能である。界面のvoxel数をカウントできるソフトウエアは、例えばImageJ（アメリカ国立衛生研究所(NIH)）、DRISHTI（National Computational Infrastructure社）、VGStudio MAX（volumegraphics社）、あるいはDragonfly（Object Research Systems社）等があげられる。voxel比を採用することでＣＴのスライス領域の違いや分解能の違いの影響を受けずに比表面積に関する特性を比較できるようになる。
（各試料の遊離脂肪の測定）
　硬化条件による遊離脂肪の含有率の評価を行うために、上記のように作成した実施例及び比較例の固形乳試料について、遊離脂肪の含有率を測定した。まず、固形乳をすり潰さないように留意しながらカッターで細かくし粉砕した。その後、３２メッシュ篩に粉砕された固形乳を通過させた。篩工程を経たものを試料とし、‘Determination of Free Fat on the Surface of Milk Powder Particles‘，Analytical Method for Dry Milk Products，A／S NIRO ATOMIZER(1978)に記載された方法にしたがって遊離脂肪の含有率を測定した。ただし、固形乳の溶解方法（Niro Atomizer, 1978）では、抽出用の溶媒を四塩化炭素からｎ－ヘキサンに変更し、この溶媒の変更に伴い、抽出操作を変更した。なお、これらを変更しても、遊離脂肪の測定結果が変化しないことは、「粉乳の遊離脂肪測定法の検討」、柴田満穂、浜初美、今井眞美、豊田活、Nihon Shokuhin Kagaku Kougaku Kaishi Vol. 53, No. 10, 551～554 (2006)で確認済みである。
　図７は、実施例に係る固形乳の硬化指数ＩＦ（ｍｍ２）に対する遊離脂肪の含有率ＦＦ（％）を示すグラフである。比較例の遊離脂肪の含有率ｂは、記号「●」で示されている。それを最小二乗法により係数を算出したグラフが曲線ａで示される。曲線ａは、下記式（２）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
　式（２）中、ＦＦ０＝１．１２１、Ａ＝０．５４１５、ＩＦ０＝０．４８３４、Ｂ＝０．０４２７である。
　実施例の遊離脂肪の含有率ｃは記号「△」で示される。
　図７に示されるように、実施例の遊離脂肪の含有率は、硬化指数ＩＦが０．４７７ｍｍ２以上０．５５３ｍｍ２以下の範囲で１．２３重量％以下であり、比較例のグラフよりも下方に存在し、比較例よりも遊離脂肪の含有率が低減されたことが確認された。実施例と同様の加湿条件であっても硬化指数ＩＦが０．４５４ｍｍ２以下における遊離脂肪の含有率ｄは、比較例の遊離脂肪の含有率ｂと同等の値であった。これを比較例として図７中に記号「□」で示している。硬化指数ＩＦが０．４７７ｍｍ２以上０．５５３ｍｍ２以下の範囲が好ましいことが確認された。
　本実施例の固形乳では、同一の硬度領域において遊離脂肪の含有率が比較例より低く抑えられる。これは硬化処理の条件の差異、具体的には加湿条件（温度・湿度・時間）の調整によって結晶の発生が、比較例に比べて少なくなっているからである。さらに詳細には、本実施例の固形乳では、糖質が加湿により非結晶のラバー状態となり、隣り合う粒子の接触点を基点に相互に架橋し、その後、乾燥されることによりガラス化（非結晶状態で固化）すること等により、結晶の発生が少なくなっている。
　非結晶状態から結晶となる場合、それまで比較的自由に動けていた非結晶状態から結晶となるため、結晶表面近傍に存在する油脂は結晶化（固体が突然出現）することで過度のせん断を受け、その際に遊離脂肪が発生する。
　本実施例の固形乳では、結晶が発生し難いため、脂肪にせん断力がかかり難く、その結果、遊離脂肪の含有率が低く抑えられる。
＜第２実施例＞
　第１実施例と同様にして、実施例に係る固形乳を作成した。加湿処理の温度は１２５℃超～２３０℃、相対湿度は２％（２％ＲＨ）～１６％（１６％ＲＨ）、処理時間は３秒～２０秒とした。乾燥処理の温度は１００℃超～３３０℃、処理時間は５秒～５０秒とした。得られた固形乳の表面から深さ方向の比表面積voxel比プロファイルを求め、硬化指数ＩＦが０．４７７ｍｍ２以上であることを確認した。
　作成された実施例の固形乳の硬度は４９Ｎ～５２Ｎ（５０Ｎの場合の破断応力は０．１６７Ｎ／ｍｍ２）であり、いずれも扱いやすい硬度を有していた。得られた固形乳に対して第１実施例と同様に第１実施例に記載の比較例に対して遊離脂肪測定試験を行ったところ、いずれの実施例も遊離脂肪の含有率ＦＦが１．２３重量％以下であり、比較例より低いことが確認された。
＜第３実施例＞
　第１実施例と同様にして、実施例に係る固形乳を作成した。加湿処理の温度は１００℃超１２５℃未満とし、それ以外の条件（加湿処理の相対湿度及び処理時間、乾燥処理の温度及び処理時間等）は第２実施例と同様に実施した。作成された実施例の固形乳はいずれも扱いやすい硬度を有していた。遊離脂肪測定試験を行ったところ、第３実施例の固形乳は第２実施例と同様に比較例より低かった。第２実施例の固形乳と第３実施例の固形乳とを比較すると、遊離脂肪の含有率の観点で第２実施例の固形乳が第３実施例の固形乳より優れていた。
＜実施形態の一例＞
　尚、本開示は以下のような構成であってもよい。以下の構成を有するならば、好適な遊離脂肪と扱いやすい強度とを有することができる。
（１）粉乳を圧縮成型した固形状の固形乳であって、前記固形乳を高さ方向に複数（Ｎ個）に分割した際の対象領域ｎの幅ｗ、対象領域ｎの厚さδ、対象領域ｎの比表面積voxel比Ｓｖvoxel_n、全乳糖の含有量Ｒ０、対象領域ｎの乳糖の総結晶量Ｒｎで表される下記式（１）で表される硬化指数ＩＦが０．４７７ｍｍ２以上であり、前記固形乳の遊離脂肪の含有率ＦＦが１．２３重量％以下である固形乳。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
（２）粉乳を圧縮成型した固形状の固形乳であって、前記固形乳を高さ方向に複数（Ｎ個）に分割した際の対象領域ｎの幅ｗ、対象領域ｎの厚さδ、対象領域ｎの比表面積voxel比Ｓｖvoxel_n、全乳糖の含有量Ｒ０、対象領域ｎの乳糖の総結晶量Ｒｎで表される下記式（１）で表される硬化指数ＩＦが０．４７７ｍｍ２以上であり、前記固形乳の遊離脂肪の含有率ＦＦが１．２３重量％以下である構成となるように、粉乳を圧縮成型し、得られた粉乳圧縮成形物に硬化処理を行うことによって形成された固形乳。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
（３）粉乳を圧縮成型した固形状の固形乳であって、前記固形乳の破断応力は０．０６７Ｎ／ｍｍ２以上０．７３９Ｎ／ｍｍ２以下であり、前記固形乳を高さ方向に複数（Ｎ個）に分割した際の対象領域ｎの幅ｗ、対象領域ｎの厚さδ、対象領域ｎの比表面積voxel比Ｓｖvoxel_n、全乳糖の含有量Ｒ０、対象領域ｎの乳糖の総結晶量Ｒｎで表される下記式（１）で表される硬化指数ＩＦが０．４７７ｍｍ２以上であり、前記固形乳の遊離脂肪の含有率ＦＦが１．２３重量％以下である固形乳。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
　１０　本体
　１０Ａ　第１面
　１０Ｂ　第２面
　１０Ｃ　側面
　１０Ｓ　固形乳

 

Claims (1)

  1. 　粉乳を圧縮成型した固形状の固形乳であって、
    　前記固形乳を高さ方向に複数（Ｎ個）に分割した際の対象領域ｎの幅ｗ、対象領域ｎの厚さδ、対象領域ｎの比表面積voxel比Ｓｖvoxel_n、全乳糖の含有量Ｒ０、対象領域ｎの乳糖の総結晶量Ｒｎで表される下記式（１）で表される硬化指数ＩＦが０．４７７ｍｍ２以上であり、
    　前記固形乳の遊離脂肪の含有率ＦＦが１．２３重量％以下である
    　固形乳。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
     
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