WO2022024445A1 - 固形食品 - Google Patents

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WO2022024445A1
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solid food
milk
compression
milk powder
powder
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Inventor
哲 神谷
圭吾 羽生
彩 加藤
Original Assignee
株式会社明治
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L5/00—Preparation or treatment of foods or foodstuffs, in general; Food or foodstuffs obtained thereby; Materials therefor

Definitions

  • solid milk obtained by compression-molding powdered milk and used by dissolving it when eating or drinking 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 foods such as solid milk
  • solid foods may adhere to the contact surface of the manufacturing equipment such as the pestle only, mortar, transfer arm, or transfer tray of the tableting machine. Therefore, it is required to prevent the solid food from adhering to the contact surface of the manufacturing apparatus with the solid food.
  • An object of the present invention is to provide a solid food having strength that is easy to handle by suppressing the adhesion of the solid food to the contact surface of the manufacturing apparatus with the solid food.
  • the solid food of the present invention is a solid solid food obtained by compression-molding food powder, and the free fat content FF of the solid food is 1.47% by weight or more.
  • the hardening index IF represented by the following formula (1) represented by the total crystal content R n of the sugar in the target region n.
  • the free fat content FF satisfies the following formula (2).
  • the free fat content FF with respect to the hardening index IF satisfies the above formula (2), and the free fat contained in the solid food has a smooth content at a content of 1.47% by weight or more. It functions as an agent or a lubricant, thereby suppressing the adhesion of the solid food to the contact surface with the solid food of the manufacturing apparatus, and it is possible to provide the solid food having a strength that is easy to handle.
  • FIG. 1 is a perspective view of a solid food product 10S made of milk powder according to the present embodiment.
  • the solid food made of milk powder includes a solid food made of milk powder and eaten by dissolving it in water, that is, a solid food made of milk powder and eaten as a solid without being dissolved in water.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line X1-X2 of the solid food product 10S made of milk powder of FIG.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line Y1-Y2 of the solid food product 10S made of milk powder of FIG.
  • 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 food 10S made of milk powder shown in FIGS. 1 to 3 is a rectangular parallelepiped having dimensions a ⁇ b ⁇ c (see FIG. 1), and the main body 10 has an XZ plane or a YZ plane. It has parallel side surfaces 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 food 10S made of milk powder 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 food 10S made of milk powder of the present embodiment is a solid solid food obtained by compression molding and hardening milk powder, and the free fat content FF of the solid food 10S is 1.47% by weight or more. Further, the solid food 10S made of milk powder of the present embodiment is not essential to be dissolved and used.
  • the content of the free fat is 1.47% by weight or more, preferably 2.0% by weight or more, more preferably more than 3.0% by weight, still more preferably more than 4.0% by weight, and also. It is more preferably 4.5% by weight or more, still more preferably 5.0% by weight or more, still more preferably 6.0% by weight or more.
  • the content of the free fat is preferably 15% by weight or less, and more preferably 10% by weight or less.
  • FF 0 1.12 .
  • A 0.542
  • IF0 0.483
  • B 0.0427
  • the free fat content FF satisfies the following formula (2).
  • the free fat content FF preferably satisfies the following formula (3).
  • the hardening index of a solid food made of powdered milk has a correlation between the specific surface area and the amount of crystals
  • the hardening index represented by the above formula (1) is a mathematical expression of the correlation. IF .
  • 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 makes it easy to handle as a solid food made of milk powder, is preferably 0.3 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 hardening index IF is 0.3 mm 2 or more and 0.8 mm 2 or less, the destruction resistance of solid foods made of milk powder is increased, the occurrence of cracks and chips during transportation can be reduced, and the hardness is moderately easy to eat and comfortable. It has the effect of having an excellent texture.
  • the curing index IF is 0.7 mm 2 or less, there is an effect that the texture is more excellent.
  • the curing index IF is 0.65 mm 2 or less, there is an effect that the texture is further improved.
  • the curing index IF is 0.63 mm 2 or less, there is an effect that the texture is further improved.
  • the curing index IF is 0.6 mm 2 or less, there is an effect that the texture is further improved.
  • the solid food made of milk powder of the present embodiment has a free fat content satisfying the above formula (2), which can prevent the solid food from adhering to the contact surface with the solid food of the manufacturing apparatus. Further, the flavor and texture of the solid food can be improved.
  • 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. For example, 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 food product made of milk powder.
  • 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 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 the solid food 10S made of milk powder are basically the same as the components of the milk powder as a raw material.
  • the components of the solid food 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 food 10S made of milk powder.
  • the fat content of the milk powder is preferably, for example, 5% by weight to 70% by weight.
  • the solid food 10S made of milk powder 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 food made of milk powder is crushed into small pieces with a cutter while being careful not to grind it (crushing step). Then, the crushed solid food 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 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. ..
  • 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 food 10S made of milk powder 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 solid food 10S made of rectangular parallelepiped powdered milk is 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. Then, from the side parallel to the other unfixed XZ plane of the side surface 10C, the YZ plane is 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 breaking terminal incorporated in the hardness tester has a contact surface in contact with the solid food 10S made of milk powder.
  • 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 press a measurement point of the solid food 10S made of milk powder at least in part.
  • the speed at which the breaking terminal pushes the solid food 10S made of milk powder is 0.5 mm / s.
  • the above-mentioned hardness measurement is not limited to the solid food 10S made of milk powder, but can also be applied to the case of measuring the hardness of the milk powder compression molded product (solid food 10S made of uncured milk powder) described later.
  • the hardness of the solid food 10S made of powdered milk should be 20 N or more in order to avoid the situation where the solid food 10S made of powdered milk is broken when the solid food 10S made of powdered milk is transported. Is preferable, and more preferably 40 N or more.
  • milk powder which is a raw material for the solid food 10S made of milk powder.
  • 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 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 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 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.
  • 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 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.
  • 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 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 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 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 humidity of the environment is, for example, in the range of 60% RH to 100% RH relative humidity.
  • the temperature in a high humidity environment is, for example, 30 ° C to 100 ° C.
  • the treatment time of the humidification treatment is arbitrary, but is, for example, 5 seconds to 1 hour.
  • the temperature may exceed 100 ° C.
  • 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.
  • 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 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 free fat content FF of the solid food made of milk powder is the above formula.
  • a solid food product made of milk powder having a structure satisfying (2) can be produced, and the free fat content FF of the solid food product made of milk powder can be 1.47% by weight or more.
  • the curing index IF of the curing treatment applied to the solid food consisting of milk powder can be adjusted, and as a result.
  • the content of free fat in the solid food product made of milk powder can be adjusted within the range of the above formula (2).
  • protein powders such as whey protein, soybean protein and collagen peptide, amino acid powders, and fat-containing powders such as MCT oil can be used.
  • Lactose or other sugars may be appropriately added to the food powder.
  • nutritional components such as fats, proteins, minerals and vitamins and food additives may be added to the food powder.
  • the solid food of the present embodiment is a solid solid food obtained by compression molding and curing food powder, and the free fat content FF of the solid food is 1.47% by weight or more.
  • the sugar of the above-mentioned food powder is, for example, oligosaccharide, monosaccharide, polysaccharide, artificial sweetener, etc. in addition to the above-mentioned lactose.
  • 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.
  • an acidulant can be exemplified.
  • the acidulant is not particularly limited, and includes, for example, acetic acid, citric acid, anhydrous citric acid, adipic acid, succinic acid, lactic acid, malic acid, phosphoric acid, gluconic acid, tartrate acid, and salts thereof.
  • the acidulant can suppress (mask) the bitterness caused by the type of amino acid.
  • any component such as fat, protein, mineral and vitamin may be contained.
  • the surface of the food powder compression molded product is tacked (sticky).
  • examples of such food powders include food powders containing sugars, dextrins, natural sugars (trehalose and the like), polysaccharides and the like.
  • any food powder that can cause tack (stickiness) on the surface of the food powder compression molded product when the food powder compression molded product is humidified can be preferably applied.
  • the present disclosure may have the following configuration. If it has the following configuration, it can suppress the solid food from adhering to the contact surface with the solid food of the manufacturing apparatus and have a strength that is easy to handle.

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Abstract

製造装置の固形食品との接触面に固形食品が付着するのを抑制し、扱いやすい強度を有する固形食品を提供する。固形食品は、食品粉体を圧縮成型した固形状の固形食品であって、固形食品の遊離脂肪の含有率ＦＦが１．４７重量％以上であり、前記固形食品において、前記固形食品を高さ方向に複数（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、全糖の含有量Ｒ０、対象領域ｎの糖の総結晶量Ｒｎで表される下記式（１）で表される硬化指数ＩＦに対して、ＦＦ０＝１．１２、Ａ＝０．５４２、ＩＦ０＝０．４８３、Ｂ＝０．０４２７としたときに、前記遊離脂肪の含有率ＦＦが下記式（２）を満たす構成とする。

Description

固形食品
　本発明は、固形食品に関する。
　固形食品として、粉乳を圧縮成型した固形乳で、飲食時に溶解して用いる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
　固形乳等の固形食品の製造工程において、打錠機の杵や臼、搬送アーム、あるいは搬送トレー等の、製造装置の固形食品との接触面に、固形食品が付着する場合がある。このため、製造装置の固形食品との接触面に固形食品が付着するのを抑制することが求められている。
　食品粉体を圧縮成型し、扱いやすい強度を備えながら、製造装置の固形食品との接触面に固形食品が付着するのを抑制できる固形食品が望まれている。
　本発明は、製造装置の固形食品との接触面に固形食品が付着するのを抑制し、扱いやすい強度を有する固形食品を提供することを目的とする。
　本発明の固形食品は、食品粉体を圧縮成型した固形状の固形食品であって、前記固形食品の遊離脂肪の含有率ＦＦが１．４７重量％以上であり、前記固形食品において、前記固形食品を高さ方向に複数（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、全糖の含有量Ｒ０、対象領域ｎの糖の総結晶量Ｒｎで表される下記式（１）で表される硬化指数ＩＦに対して、ＦＦ０＝１．１２、Ａ＝０．５４２、ＩＦ０＝０．４８３、Ｂ＝０．０４２７としたときに、前記遊離脂肪の含有率ＦＦが下記式（２）を満たす。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
　本発明によれば、硬化指数ＩＦに対する前記遊離脂肪の含有率ＦＦが上記式（２）を満たしており、１．４７重量％以上の含有率で固形食品に含有される遊離脂肪が滑沢剤や潤滑剤として機能し、これによって製造装置の固形食品との接触面に固形食品が付着するのを抑制し、さらに扱いやすい強度を有する固形食品を提供することができる。
第１実施形態に係る粉乳からなる固形食品の斜視図である。 図１の粉乳からなる固形食品のＸ１－Ｘ２における断面図である。 図１の粉乳からなる固形食品の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。 実施例に係る粉乳からなる固形食品の硬化指数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。
＜第１実施形態＞
（粉乳からなる固形食品１０Ｓの構成）
　図１は、本実施形態に係る粉乳からなる固形食品１０Ｓの斜視図である。粉乳からなる固形食品は、粉乳からなり水に溶解して食する固形食品、即ち固形乳と、粉乳からなり水に溶解せずに固形のまま食する固形食品とを含む。図２は図１の粉乳からなる固形食品１０ＳのＸ１－Ｘ２における断面図である。図３は図１の粉乳からなる固形食品１０ＳのＹ１－Ｙ２における断面図である。
　粉乳からなる固形食品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に示した粉乳からなる固形食品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、運搬する際等で粉乳からなる固形食品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。
　本実施形態の粉乳からなる固形食品１０Ｓは、粉乳を圧縮成型して硬化した固形状の固形食品であって、固形食品１０Ｓの遊離脂肪の含有率ＦＦが１．４７重量％以上である。また、本実施形態の粉乳からなる固形食品１０Ｓは、溶解して用いることを必須としない。
　上記の遊離脂肪の含有率は、１．４７重量％以上であり、好ましくは２．０重量％以上、より好ましくは３．０重量％を超え、さらに好ましくは４．０重量％を超え、またさらに好ましくは４．５重量％以上、またさらに好ましくは５．０重量％以上、またさらに好ましくは６．０重量％以上である。
　遊離脂肪の含有率が１．４７重量％以上であると、脂肪感・濃厚感・コクが好ましく感じられるという効果がある。２．０重量％以上であると、更に脂肪感・濃厚感・コクが好ましく感じられるという効果がある。３．０重量％を超えると、より脂肪感・濃厚感・コクが好ましく感じられるという効果がある。４．５重量％以上であると、より一層脂肪感・濃厚感・コクが好ましく感じられるという効果がある。５．０重量％以上であると、より一層さらに脂肪感・濃厚感・コクが好ましく感じられるという効果がある。６．０重量％以上であるであると、より一層強力に脂肪感・濃厚感・コクが好ましく感じられるという効果がある。
　上記の遊離脂肪の含有率は、好ましくは、１５重量％以下であり、より好ましくは１０重量％以下である。
　遊離脂肪の含有率が１５重量％以下であると、脂っぽい不快感を感じ難いという効果がある。１０重量％以下であると、さらに脂っぽい不快感を感じ難いという効果がある。
　粉乳からなる固形食品１０Ｓにおいて、粉乳からなる固形食品を高さ方向に複数（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に対して、ＦＦ０＝１．１２、Ａ＝０．５４２、ＩＦ０＝０．４８３、Ｂ＝０．０４２７としたときに、遊離脂肪の含有率ＦＦが下記式（２）を満たす。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
　遊離脂肪の含有率ＦＦは、下記式（３）を満たすことが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000008
　本発明者らは、粉乳からなる固形食品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。
　粉乳からなる固形食品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。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、粉乳からなる固形食品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、適度に食しやすい硬さで快適な食感に優れるという効果がある。硬化指数ＩＦが０．７ｍｍ２以下であると、食感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、食感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、食感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、食感がより一層優れるという効果がある。
　遊離脂肪の含有率は、上記式（２）を満たす範囲であれば、製造装置の粉乳からなる固形食品との接触面に固形食品が付着するのを抑制し、扱いやすい強度を有する固形食品を提供することができ、上記式（２）を満たす範囲よりも上記式（３）を満たす範囲のほうが、設定された硬化指数に応じて遊離脂肪を高精度に制御可能であり、好ましい。
　本実施形態の粉乳からなる固形食品は、遊離脂肪の含有率が上記式（２）を満たしており、これによって製造装置の固形食品との接触面に固形食品が付着するのを抑制することができ、さらに、固形食品が有する風味や食感を改善することができる。
　粉乳からなる固形食品は、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、粉乳からなる固形食品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。
　粉乳からなる固形食品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。固形食品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、粉乳からなる固形食品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。
　本実施の形態の粉乳からなる固形食品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。
　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、粉乳からなる固形食品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食品を通過させる（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。
　粉乳からなる固形食品１０Ｓには、粉乳からなる固形食品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、粉乳からなる固形食品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、粉乳からなる固形食品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、粉乳からなる固形食品１０Ｓの硬度が弱くなるか、粉乳からなる固形食品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。
　粉乳からなる固形食品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粉乳からなる固形食品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、粉乳からなる固形食品１０Ｓが破断した時の荷重[Ｎ]をもって粉乳からなる固形食品１０Ｓの硬度（錠剤硬度）[Ｎ]とする。測定点は粉乳からなる固形食品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、粉乳からなる固形食品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、少なくとも一部で粉乳からなる固形食品１０Ｓの測定点を押すように構成されている。破断端子が粉乳からなる固形食品１０Ｓを押す速度を０．５ｍｍ／ｓとする。上記の硬度の測定は、粉乳からなる固形食品１０Ｓに限らず、後述の粉乳圧縮成型物（未硬化の粉乳からなる固形食品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、粉乳からなる固形食品１０Ｓを運搬する際等に粉乳からなる固形食品１０Ｓが壊れる事態を極力避けるため、粉乳からなる固形食品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。
　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。硬度は粉乳からなる固形食品試料の破断面積が大きいほど大きくなる。ここで、「破断」とは粉乳からなる固形食品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］は固形食品試料の寸法に依存する物理量である。固形食品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、固形食品試料の寸法に依存せず、寸法の異なる固形食品試料間でも固形食品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。例えば粉乳からなる固形食品１０Ｓの場合、理想的な破断面積は、固形食品の中心を通り、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、固形食品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。
（粉乳からなる固形食品１０Ｓの製造方法）
　続いて粉乳からなる固形食品１０Ｓの製造方法について説明する。まず、粉乳からなる固形食品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、粉乳からなる固形食品を製造する際に、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、粉乳からなる固形食品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、固形食品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、粉乳からなる固形食品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、粉乳からなる固形食品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の相対湿度である。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粉乳からなる固形食品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（未硬化の粉乳からなる固形食品１０Ｓ）の硬度（例えば４Ｎ以上２０Ｎ未満）を、粉乳からなる固形食品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。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、粉乳からなる固形食品１０Ｓの形状を保てなくなる。このため、加湿工程前の粉乳圧縮成型物（未硬化の粉乳からなる固形食品１０Ｓ）の硬度が十分に高くなるように、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、環境の湿度は、例えば６０％ＲＨ～１００％ＲＨの相対湿度の範囲内である。そして、高湿度環境における温度は、例えば３０℃～１００℃である。加湿処理の処理時間は任意であるが、例えば５秒～１時間である。粉乳圧縮成型物を高湿度の環境下に置く際には１００℃を超える温度とすることもできる。１００℃を超える環境下に置く場合、１００％ＲＨ以下の相対湿度の環境下に置く。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粉乳からなる固形食品の硬化指数が所定の範囲となるように、適宜設定できる。
　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、粉乳からなる固形食品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、粉乳からなる固形食品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、粉乳からなる固形食品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２０℃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２時間以下である。
　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が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、粉乳からなる固形食品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、粉乳からなる固形食品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。
　上記のように例えば加湿処理及び乾燥処理を含む硬化処理を行うことにより、粉乳からなる固形食品の遊離脂肪の含有率ＦＦが１．４７重量％以上であり、固形食品において、固形食品を高さ方向に複数（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、全糖の含有量Ｒ０、対象領域ｎの糖の総結晶量Ｒｎで表される下記式（１）で表される硬化指数ＩＦに対して、ＦＦ０＝１．１２、Ａ＝０．５４２、ＩＦ０＝０．４８３、Ｂ＝０．０４２７としたときに、前記遊離脂肪の含有率ＦＦが下記式（２）を満たす固形食品を製造できる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000009
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000010
（粉乳からなる固形食品１０Ｓの作用・効果）
　本実施形態の粉乳からなる固形食品１０Ｓは、粉乳を圧縮成型して硬化した固形状の固形食品であって、硬化指数ＩＦに対する遊離脂肪の含有率ＦＦが上記式（２）を満たしており、粉乳からなる固形食品１０Ｓの遊離脂肪の含有率ＦＦが１．４７重量％以上である構成である。これまで、硬化指数及び遊離脂肪の含有率について上記式（２）を満たす粉乳からなる固形食品は存在しなかった。１．４７重量％以上の含有率で粉乳からなる固形食品に含有される遊離脂肪が滑沢剤や潤滑剤として機能し、これによって製造装置の粉乳からなる固形食品との接触面に粉乳からなる固形食品が付着するのを抑制し、さらに扱いやすい強度を両立することができる。製造装置の粉乳からなる固形食品との接触面とは、打錠機の杵や臼、搬送アーム、あるいは搬送トレー等における粉乳からなる固形食品と接触する面である。
　上記の粉乳からなる固形食品１０Ｓにおいて、粉乳からなる固形食品を高さ方向に複数（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、ＦＦ０＝１．１２、Ａ＝０．５４２、ＩＦ０＝０．４８３、Ｂ＝０．０４２７である硬化指数ＩＦとなる硬化処理を行うことで、粉乳からなる固形食品の遊離脂肪の含有率ＦＦが遊離脂肪の含有率ＦＦが上記式（２）を満たす構成の粉乳からなる固形食品を製造することができ、粉乳からなる固形食品の遊離脂肪の含有率ＦＦを１．４７重量％以上とすることができる。硬化処理における温度、湿度及び処理時間、特に加湿処理における温度、湿度及び処理時間を調整することで、粉乳からなる固形食品に施される硬化処理の硬化指数ＩＦを調整可能であり、その結果として得られる粉乳からなる固形食品の遊離脂肪の含有率は、上記式（２）の範囲内で調節可能である。
　さらに、本実施形態の粉乳からなる固形食品１０Ｓは、官能試験において粉乳からなる固形食品の遊離脂肪の含有率が１．４７重量％未満である従来の粉乳からなる固形食品よりも高い脂肪感を得ることができる。
＜第２実施形態＞
　粉乳からなる固形食品は、固形食品の一例である。上記の第１実施形態は、粉乳を圧縮成型した粉乳圧縮成型物と、それを硬化した粉乳からなる固形食品であるが、本発明はこれらに限定されない。本実施形態は、食品粉体を圧縮成型した食品粉体圧縮成型物と、それを硬化した固形食品に適用したものである。
　上記の食品粉体は、粉乳のほかには、例えば、ホエイプロテイン、大豆プロテイン及びコラーゲンペプチド等のタンパク質粉体、アミノ酸粉体、及びＭＣＴ油等の油脂含有粉体を用いることができる。食品粉体には、乳糖あるいはその他の糖質が適宜添加されていてもよい。食品粉体には、乳糖あるいはその他の糖質の他に、脂肪、たん白質、ミネラル及びビタミン等の栄養成分や食品添加物が添加されていてもよい。
　食品粉体を用いて所望の形状に圧縮成型して食品粉体圧縮成型物を形成できる。得られた食品粉体圧縮成型物を硬化することで、固形食品を形成できる。上記の食品粉体を原料として用いることを除いて、第１実施形態と同様の加湿処理を含む硬化処理を行うことで製造可能である。
　食品粉体を圧縮成型した食品粉体圧縮成型物と、それを硬化した固形食品とは、第１実施形態に記載した硬度計を用いて硬度を測定可能である。食品粉体圧縮成型物の好ましい硬度は４Ｎ以上２０Ｎ未満である。また、食品粉体圧縮成型物の好ましい破断応力は０．０１４Ｎ／ｍｍ２以上０．０６７Ｎ／ｍｍ２未満であり、固形食品の好ましい破断応力は０．０６７Ｎ／ｍｍ２以上０．７３９Ｎ／ｍｍ２以下である。
　本実施形態の固形食品は、食品粉体を圧縮成型して硬化した固形状の固形食品であって、固形食品の遊離脂肪の含有率ＦＦが１．４７重量％以上である。
　固形食品において、固形食品を高さ方向に複数（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、全糖の含有量Ｒ０、対象領域ｎの糖の総結晶量Ｒｎで表される下記式（１）で表される硬化指数ＩＦに対して、ＦＦ０＝１．１２、Ａ＝０．５４２、ＩＦ０＝０．４８３、Ｂ＝０．０４２７としたときに、遊離脂肪の含有率ＦＦが下記式（２）を満たす。下記式（１）は第１実施形態で示した式（１）と同じ式であるが、Ｒ０を全乳糖の含有量から全糖の含有量に読み替え、Ｒｎを対象領域ｎの乳糖の総結晶量から対象領域ｎの糖の総結晶量に読み替えている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000011
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000012
　遊離脂肪の含有率ＦＦは、下記式（３）を満たすことが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000013
　固形食品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。硬化指数ＩＦは、特に上限に限定はないが、好ましくは０．７ｍｍ２以下である。硬化指数ＩＦは、より好ましくは０．３ｍｍ２以上０．６５ｍｍ２以下、さらに好ましくは０．３ｍｍ２以上０．６３ｍｍ２以下である。
　さらに、上記の食品粉体のタンパク質粉体は、ミルクカゼイン、ミートパウダー、フィッシュパウダー、エッグパウダー、小麦タンパク質、小麦タンパク質分解物等であっても良い。これらのタンパク質粉体は単独で用いてもよいし、二種以上で用いてもよい。
　さらに、上記の食品粉体のホエイプロテイン（ホエイタンパク質）とは、乳中で、カゼインを除くタンパク質の総称である。乳清タンパク質として分類されるものであってもよい。ホエイタンパク質は、ラクトグロブリン、ラクトアルブミン、ラクトフェリン等の複数の成分から構成されている。牛乳などの乳原料を酸性に調整した際に、沈殿するタンパク質がカゼイン、沈殿しないタンパク質がホエイタンパク質となる。ホエイプロテインを含む粉末原料として、例えば、ＷＰＣ（ホエイタンパク濃縮物、タンパク質含有量が７５～８５質量％）、ＷＰＩ（ホエイタンパク分離物、タンパク質含有量が８５質量％以上）があげられる。これらは単独で用いてもよいし、二種以上で用いてもよい。
　さらに、上記の食品粉体の大豆プロテイン（大豆タンパク質）は、大豆に含まれるタンパク質であればよく、大豆から抽出されたものでもよい。また、原料大豆から精製したものを用いることもできる。精製方法としては特に限定されず、従来公知の方法を使用できる。このような大豆プロテインとしては、飲食品用素材、医療用素材、サプリメント食品として市販されている粉体を使用することができる。これらは単独で用いてもよいし、二種以上で用いてもよい。
　さらに、上記の食品粉体のアミノ酸粉体に含まれるアミノ酸としては、特に限定されないが、例えばアルギニン、リジン、オルニチン、フェニルアラニン、チロシン、バリン、メチオニン、ロイシン、イソロイシン、トリプトファン、ヒスチジン、プロリン、システイン、グルタミン酸、アスパラギン、アスパラギン酸、セリン、グルタミン、シトルリン、クレアチン、メチルリジン、アセチルリジン、ヒドロキシリジン、ヒドロキシプロリン、グリシン、アラニン、スレオニン、シスチンなどを用いることができる。これらは単独で用いてもよいし、二種以上で用いてもよい。
　また、上記の食品粉体のアミノ酸粉体に含まれるアミノ酸は、天然物および合成体のいずれでもよく、単体のアミノ酸もしくは複数のアミノ酸の混合物を用いることができる。また、アミノ酸として、遊離アミノ酸のみならず、ナトリウム塩、塩酸塩および酢酸塩等の塩ならびにカルニチンおよびオルニチン等の誘導体を用いることができる。
　本明細書において「アミノ酸」には、α－アミノ酸、β－アミノ酸およびγ－アミノ酸が含まれる。また、アミノ酸は、Ｌ－体およびＤ－体のいずれであってもよい。
　さらに、上記の食品粉体の油脂含有粉体に含まれる油脂は、上述のＭＣＴ油の他、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油等である。
　さらに、上記の食品粉体の糖質は、上述の乳糖の他、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。
　さらに、上記の食品粉体の食品添加物の一例としては甘味料が例示できる。この甘味料としては、食品および医薬品に通常使用される任意の甘味料を用いることができ、天然の甘味料および合成甘味料のいずれであってもよい。甘味料は、特に限定されないが、例えばブドウ糖、果糖、麦芽糖、ショ糖、オリゴ糖、砂糖、グラニュー糖、メープルシロップ、蜂蜜、糖蜜、トレハロース、パラチノース、マルチトール、キシリトール、ソルビトール、グリセリン、アスパルテーム、アドバンテーム、ネオテーム、スクラロース、アセスルファムカリウムおよびサッカリンなどを含む。
　さらに、上記の食品粉体の食品添加物の一例としては酸味料が例示できる。酸味料は、特に限定されないが、例えば、酢酸、クエン酸、無水クエン酸、アジピン酸、コハク酸、乳酸、リンゴ酸、リン酸、グルコン酸、酒石酸およびこれらの塩などを含む。酸味料は、アミノ酸の種類によって生じる苦みを抑制（マスキング）することができる。
　さらに、上記の食品粉体の栄養成分としては、脂肪、タンパク質、ミネラル及びビタミン等いかなる成分を含んでも良い。
　脂肪としては、例えば、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。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油等である。
　タンパク質としては、例えば、乳タンパク質及び乳タンパク質分画物、動物性タンパク質、植物性タンパク質、それらのタンパク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。乳タンパク質は、例えば、カゼイン、乳清タンパク質（α－ラクトアルブミン、β－ラクトグロブリン等）、乳清タンパク質濃縮物（ＷＰＣ）及び乳清タンパク質分離物（ＷＰＩ）等である。動物性タンパク質は、例えば、卵タンパク質（エッグパウダー）、ミートパウダー、フィッシュパウダー等である。植物性タンパク質は、例えば、大豆タンパク質及び小麦タンパク質等である。ペプチドは、例えば、コラーゲンペプチド等である。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。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。
　ミネラルとしては、鉄、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、リン、塩素、亜鉛、鉄、銅およびセレン等である。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。
　ビタミンとしては、ビタミンＡ、ビタミンＤ、ビタミンＥ、ビタミンＫ、ビタミンＢ１、ビタミンＢ２、ビタミンＢ６、ビタミンＢ１２、ビタミンＣ、ナイアシン、葉酸、パントテン酸およびビオチン等である。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。
　また、その他の食品素材としては、例えば、ココアパウダー、カカオパウダー、チョコレートパウダー、乳酸菌・ビフィズス菌等の有用微生物を含む微生物粉体、乳に微生物を加えて発酵させた培養物を粉体とした乳発酵成分粉体、チーズを粉体としたチーズ粉体、機能性食品を粉体とした機能性食品粉体、総合栄養食を粉体とした総合栄養食粉体等である。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。
　本発明に係る固形食品は、日常摂取する食品、健康食品、健康補助食品、保健機能食品、特定保健用食品、栄養機能食品、サプリメント、機能性表示食品などの形態であることができる。
　水に溶解する特性を有する固形食品は、固形溶解食品とも称せられる。
　水に溶解せずに食せられる固形食品にも適用可能である。
　食品粉体が水溶性原料や吸湿性のある原料を含む場合、食品粉体を圧縮成型してなる食品粉体圧縮成型物を加湿した際に、食品粉体圧縮成型物の表面にタック（べとつき）が生じ得る。このような食品粉体としては、例えば糖、デキストリン、天然糖質（トレハロース等）、多糖類等を含む食品粉体があげられる。その他、食品粉体圧縮成型物を加湿した際に、食品粉体圧縮成型物の表面にタック（べとつき）が生じ得る食品粉体であれば好ましく適用できる。
（固形食品の作用・効果）
　本実施形態の固形食品は、粉乳を圧縮成型して硬化した固形状の固形食品であって、硬化指数ＩＦに対する遊離脂肪の含有率ＦＦが上記式（２）を満たしており、固形食品の遊離脂肪の含有率ＦＦが１．４７重量％以上である構成である。これまで、硬化指数及び遊離脂肪の含有率について上記式（２）を満たす固形食品は存在しなかった。１．４７重量％以上の含有率で固形食品に含有される遊離脂肪が滑沢剤や潤滑剤として機能し、これによって製造装置の固形食品との接触面に固形食品が付着するのを抑制し、さらに扱いやすい強度を両立することができる。
　上記の固形食品において、固形食品を高さ方向に複数（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、全糖の含有量Ｒ０、対象領域ｎの糖の総結晶量Ｒｎで表される上記式（１）で表され、ＦＦ０＝１．１２、Ａ＝０．５４２、ＩＦ０＝０．４８３、Ｂ＝０．０４２７である硬化指数ＩＦの硬化処理を行ったときに、固形食品の遊離脂肪の含有率ＦＦが遊離脂肪の含有率ＦＦが上記式（２）を満たす構成の固形食品を製造することができ、固形食品の遊離脂肪の含有率ＦＦを１．４７重量％以上とすることができる。硬化処理における温度、湿度及び処理時間、特に加湿処理における温度、湿度及び処理時間を調整することで、固形食品に施される硬化処理の硬化指数ＩＦを調整可能であり、その結果として得られる固形食品の遊離脂肪の含有率は、上記式（２）の範囲内で調節可能である。
　さらに、本実施形態の固形食品は、官能試験において固形食品の遊離脂肪の含有率が１．４７重量％未満である従来の固形食品よりも高い脂肪感を得ることができる。
＜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である直方体状の粉乳からなる固形食品の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７５℃以下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粉乳からなる固形食品の試料とした。ここで、加湿処理の温度（７５℃以下）、湿度及び処理時間を調整することで、硬化指数ＩＦが０．４７７ｍｍ２以上０．６０４ｍｍ２以下の範囲となる実施例の試料とした。尚、硬化指数ＩＦは、粉乳からなる固形食品の試料に対して、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、粉乳からなる固形食品の表面から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１の作成）
　実施例に対して、硬化処理の加湿条件の温度（７５℃以下）、湿度、時間の調整を行うことにより硬化指数ＩＦが０．２４６ｍｍ２以上０．４７７ｍｍ２未満の範囲となることのみ異なる粉乳からなる固形食品の試料を形成し、比較例１に係る粉乳からなる固形食品の試料とした。加湿条件は、温度・湿度・時間であり、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、硬化指数が高くなる方向に調整でき、温度が低く、湿度が低く、時間が短いほど、加湿効果が弱まり、硬化指数が低くなる方向に調整できる。比較例１では、実施例に比べて加湿効果が弱くなるように、加湿条件を調整した。
（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１に係る粉乳からなる固形食品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、実施例に係る粉乳からなる固形食品は、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１に係る粉乳からなる固形食品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１に係る粉乳からなる固形食品の各試料に対して、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。２００～３００μｍ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１の粉乳からなる固形食品の試料について、遊離脂肪の含有率を測定した。まず、粉乳からなる固形食品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粉乳からなる固形食品を通過させた。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、粉乳からなる固形食品の溶解方法（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、実施例及び比較例１に係る粉乳からなる固形食品の硬化指数ＩＦ（ｍｍ２）に対する遊離脂肪の含有率ＦＦ（％）を示すグラフである。実施例及び比較例１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（４）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000014
　式（４）中、ＦＦ０＝１．１２１、Ａ＝０．５４１５、ＩＦ０＝０．４８３４、Ｂ＝０．０４２７である。
　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０．６０４ｍｍ２以下の範囲で１．４７重量％以上である。比較例１の遊離脂肪の含有率は、硬化指数ＩＦが０．２４６ｍｍ２以上０．４７７ｍｍ２未満の範囲で１．４７重量％未満である。実施例の粉乳からなる固形食品の遊離脂肪の含有率は比較例１より高いことが確認された。これにより、実施例の粉乳からなる固形食品は、製造装置の粉乳からなる固形食品との接触面に付着するのを抑制することができた。硬化処理における温度、湿度及び処理時間、特に加湿処理における温度、湿度及び処理時間を調整することで、粉乳からなる固形食品に施される硬化処理の硬化指数ＩＦを調整可能であり、その結果として得られる粉乳からなる固形食品の遊離脂肪の含有率は、上記式（２）の範囲内で調節可能であった。
（比較例２）
　上記の実施例と同様の粉乳を用い、万能試験機オートグラフ（島津製作所製）にて圧縮力１０ＭＰａ、杵の降下速度１０ｍｍ／ｍｉｎの１回の圧縮で粉乳圧縮成型物を得て、温度４０℃、湿度９５％ＲＨ、５分の加湿処理を施し、さらに温度４０℃、３０分の乾燥処理を施し、比較例２に係る粉乳からなる固形食品の試料とした。比較例２の固形食品は、遊離脂肪の含有率は２．４％であり、硬化指数は０．６２ｍｍ２であった。この遊離脂肪の含有率及び硬化指数の値は、上記式（２）を満たさなかった。
（比較例３）
　上記の実施例と同様の粉乳を用い、万能試験機オートグラフ（島津製作所製）にて圧縮力３０ＭＰａ、杵の降下速度１０ｍｍ／ｍｉｎの１回の圧縮で粉乳圧縮成型物を得て、温度４０℃、湿度９５％ＲＨ、５分の加湿処理を施し、さらに温度４０℃、３０分の乾燥処理を施し、比較例３に係る粉乳からなる固形食品の試料とした。比較例３の固形食品は、遊離脂肪の含有率は５．８％であり、硬化指数は０．７１ｍｍ２であった。この遊離脂肪の含有率及び硬化指数の値は、上記式（２）を満たさなかった。
（比較例４）
　上記の実施例と同様の粉乳を用い、特許第２６５０４９３号公報に記載の打錠機を用いて粉乳圧縮成型物を得て、温度６５℃、湿度１００％ＲＨ、４５秒の加湿処理を施し、さらに温度９５℃、湿度１０％ＲＨ、５分の乾燥処理を施し、比較例４に係る粉乳からなる固形食品の試料とした。比較例４の固形食品は、遊離脂肪の含有率及び硬化指数の値が上記式（２）を満たさなかった。
（比較例５）
　圧縮成型においては、第１圧縮距離Ｌ１を５～１５ｍｍ、第１圧縮速度Ｖ１を１～１５０ｍｍ／ｓとした第１圧縮を行った後、第２圧縮距離Ｌ２を０．１～１．６ｍｍ、第２圧縮速度Ｖ２を０．２５～１５ｍｍ／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８０℃、５０％ＲＨ、２０秒の加湿処理を施し、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比較例５に係る粉乳からなる固形食品の試料とした。比較例５の固形食品は、遊離脂肪の含有率及び硬化指数の値が上記式（２）を満たさなかった。
（官能検査）
　同じ官能検査試料に対して同評点を付けることが可能な程度に訓練された専門パネル２０名により、溶解しないで食する官能検査を実施した。官能検査試料は、上記の実施例及び比較例１～３に係る粉乳からなる固形食品とした。
　脂肪感（ファッティーな風味）について、実施例の粉乳からなる固形食品と比較例１の粉乳からなる固形食品を比較したところ、専門パネル２０名とも、実施例の粉乳からなる固形食品の方が比較例１の粉乳からなる固形食品よりも脂肪感があると答えた。また、専門パネル２０名とも、実施例の粉乳からなる固形食品の方が比較例２及び比較例３の粉乳からなる固形食品よりも、適度に食しやすい硬さで快適な食感があると答えた。
＜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、製造装置の固形食品との接触面に固形食品が付着するのを抑制し、扱いやすい強度を有することができる。
（１）食品粉体を圧縮成型した固形状の固形食品であって、前記固形食品の破断応力は０．０６７Ｎ／ｍｍ２以上０．７３９Ｎ／ｍｍ２以下であり、前記固形食品の遊離脂肪の含有率ＦＦが１．４７重量％以上である固形食品。
（２）前記固形食品において、前記固形食品を高さ方向に複数（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、全糖の含有量Ｒ０、対象領域ｎの糖の総結晶量Ｒｎで表される下記式（１）で表される硬化指数ＩＦに対して、ＦＦ０＝１．１２、Ａ＝０．５４２、ＩＦ０＝０．４８３、Ｂ＝０．０４２７としたときに、前記遊離脂肪の含有率ＦＦが下記式（３）を満たす、前記（１）に記載の固形食品。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000015
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000016
（３）食品粉体を圧縮成型した固形状の固形食品であって、前記固形食品の破断応力は０．０６７Ｎ／ｍｍ２以上０．７３９Ｎ／ｍｍ２以下であり、前記固形食品の遊離脂肪の含有率ＦＦが１．４７重量％以上である構成となるように、食品粉体を圧縮成型し、得られた食品粉体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食品。
（４）食品粉体を圧縮成型した固形状の固形溶解食品であって、前記固形溶解食品の破断応力は０．０６７Ｎ／ｍｍ２以上０．７３９Ｎ／ｍｍ２以下であり、前記固形溶解食品の遊離脂肪の含有率ＦＦが１．４７重量％以上である固形溶解食品。
（５）食品粉体を圧縮成型した固形状の固形食品であって、前記固形食品の破断応力は０．０６７Ｎ／ｍｍ２以上０．７３９Ｎ／ｍｍ２以下であり、前記固形食品の遊離脂肪の含有率ＦＦが１．４７重量％以上である、溶解しないで食せられる固形食品。
（６）食品粉体を圧縮成型した固形状の固形食品であって、前記固形食品の破断応力は０．０６７Ｎ／ｍｍ２以上０．７３９Ｎ／ｍｍ２以下であり、前記固形食品の遊離脂肪の含有率ＦＦが１．４７重量％以上である、硬化処理によってタックが生じ得る固形食品。
（７）食品粉体を圧縮成型した固形状の固形食品であって、前記固形食品の遊離脂肪の含有率ＦＦが１．４７重量％以上であり、前記固形食品において、前記固形食品を高さ方向に複数（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、全糖の含有量Ｒ０、対象領域ｎの糖の総結晶量Ｒｎで表される下記式（１）で表される硬化指数ＩＦに対して、ＦＦ０＝１．１２、Ａ＝０．５４２、ＩＦ０＝０．４８３、Ｂ＝０．０４２７としたときに、前記遊離脂肪の含有率ＦＦが下記式（２）を満たす固形食品。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000017
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000018
（８）前記硬化指数ＩＦに対して、前記遊離脂肪の含有率ＦＦが下記式（３）を満たす前記（７）に記載の固形食品。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000019
　１０　本体
　１０Ａ　第１面
　１０Ｂ　第２面
　１０Ｃ　側面
　１０Ｓ　粉乳からなる固形食品

 

Claims (2)

  1. 　食品粉体を圧縮成型した固形状の固形食品であって、
    　前記固形食品の遊離脂肪の含有率ＦＦが１．４７重量％以上であり、
    　前記固形食品において、前記固形食品を高さ方向に複数（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、全糖の含有量Ｒ０、対象領域ｎの糖の総結晶量Ｒｎで表される下記式（１）で表される硬化指数ＩＦに対して、ＦＦ０＝１．１２、Ａ＝０．５４２、ＩＦ０＝０．４８３、Ｂ＝０．０４２７としたときに、前記遊離脂肪の含有率ＦＦが下記式（２）を満たす固形食品。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
  2. 　前記硬化指数ＩＦに対して、前記遊離脂肪の含有率ＦＦが下記式（３）を満たす
    　請求項１に記載の固形食品。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
     
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