WO2023182501A1 - ホエイ加工食品 - Google Patents

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WO2023182501A1
WO2023182501A1 PCT/JP2023/011849 JP2023011849W WO2023182501A1 WO 2023182501 A1 WO2023182501 A1 WO 2023182501A1 JP 2023011849 W JP2023011849 W JP 2023011849W WO 2023182501 A1 WO2023182501 A1 WO 2023182501A1
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WO
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lactose
whey
crystals
processed food
lactose crystals
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PCT/JP2023/011849
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English (en)
French (fr)
Inventor
淳美 宮川
千尋 出口
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
    • A23C—DAIRY PRODUCTS, e.g. MILK, BUTTER OR CHEESE; MILK OR CHEESE SUBSTITUTES; MAKING THEREOF
    • A23C19/00—Cheese; Cheese preparations; Making thereof
    • 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
    • A23C21/00—Whey; Whey preparations
    • A23C21/06—Mixtures of whey with milk products or milk components
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23G—COCOA; COCOA PRODUCTS, e.g. CHOCOLATE; SUBSTITUTES FOR COCOA OR COCOA PRODUCTS; CONFECTIONERY; CHEWING GUM; ICE-CREAM; PREPARATION THEREOF
    • A23G3/00—Sweetmeats; Confectionery; Marzipan; Coated or filled products
    • A23G3/34—Sweetmeats, confectionery or marzipan; Processes for the preparation thereof

Definitions

  • the present invention relates to a whey processed food produced using whey as a raw material.
  • raw milk is processed into a variety of dairy products such as milk, cheese, yogurt, butter, and cream, which are eaten by people.
  • dairy products such as milk, cheese, yogurt, butter, and cream
  • Whey is a byproduct of the cheese manufacturing process, and therefore contains large amounts of various essential amino acids, proteins, vitamins, and sugars, and is a nutritionally excellent food material.
  • whey is not fully utilized in the food field because it is easily deteriorated, has a low shelf life, and has a unique flavor. For this reason, industrial use of whey only accounts for 59% of all whey produced around the world, and the remaining 41% is used as livestock feed and agricultural fertilizer, or is disposed of as industrial waste.
  • Patent Document 1 As a method for suppressing the crystallization of lactose in whey, a method is known in which whey is desalted by nanofiltration and then lactose is degraded using lactase (Patent Document 1). According to this method, the lactose decomposition method has the characteristics that the flavor is good by desalting, the viscosity is low even when concentrated by decomposing lactose, and the crystallization of lactose does not occur during transportation of the concentrated liquid. You can get salted whey. Although it is not a method for suppressing crystallization of lactose, it is known that a method for suppressing crystallization of mannitol involves using an amorphous carbohydrate as a crystal precipitation regulator (Patent Document 2).
  • An object of the present invention is to provide a whey processed food with a good texture in order to effectively utilize whey and expand its applications. More specifically, it is an object of the present invention to provide a whey processed food that is less rough on the tongue and has a smooth texture, and has less adhesion to the teeth and a good crispness when chewed.
  • the present inventors conducted extensive research and found that reducing the content of lactose crystals in whey processed foods containing lactose at a high concentration of 20% by mass or more eliminates the sensation of graininess. Although the texture of the tongue is smoother, it has been found that there is a problem that it sticks to the teeth more easily when chewing, resulting in poor crispness. For this reason, we conducted further research in order to obtain a whey processed food with a good texture that is both smooth and crisp. As a result, we found that this can be achieved by reducing the content of lactose crystals to 3 to 5% and adjusting the proportions of coarse crystals and fine crystals in the lactose crystals to appropriate amounts.
  • Item 1 A whey processed food containing lactose in a proportion of 20% by mass or more, The ratio of lactose crystals in the whey processed food is 3 to 5%, and the ratio of coarse lactose crystals to the lactose crystals in the whey processed food is 10% or less, and the ratio of fine lactose crystals is 70% or more.
  • the proportion of coarse lactose crystals and fine lactose crystals in the lactose crystals is the proportion of the total area of coarse lactose crystal particles and fine lactose crystals relative to 100% of the total area of lactose crystal particles in the test whey processed food, as determined by phase contrast microscopy. It is the percentage of the total area of lactose crystal particles.
  • Item 2 The whey processed food according to Item 1, wherein the whey processed food is brown whey cheese, brown cheese, Yetost, Brunost, or caramel.
  • Item 3 A method for making a whey processed food containing lactose in a proportion of 20% by mass or more smoother on the tongue and less likely to stick to the teeth when chewing, The method described above reduces the proportion of lactose crystals in the whey processed food to 3 to 5%, and the proportion of coarse lactose crystals to 10% or less and the proportion of fine lactose crystals to 70% or more of the lactose crystals in the whey processed food.
  • the proportion of coarse lactose crystals and fine lactose crystals in the lactose crystals is the proportion of the total area of coarse lactose crystal particles and fine lactose crystals relative to 100% of the total area of lactose crystal particles in the test whey processed food, as determined by phase contrast microscopy. It is the percentage of the total area of lactose crystal particles.
  • whey processed food that is less rough on the tongue, has a smooth texture, and has less adhesion to the teeth and a good crispness when chewed.
  • the whey processed food of the present invention (hereinafter also referred to as "this food") is a food manufactured using whey as a raw material.
  • Whey is obtained by removing most of the fat and casein from mammalian milk, and is produced as a by-product during cheese production.
  • Whey includes sweet whey, acidic whey, whey concentrate obtained by concentrating these wheys, and whey powder obtained by drying and powdering these wheys. Examples of mammals from which milk is derived include cows, buffaloes, goats, and sheep, but cows, particularly dairy cows, are preferred.
  • This food is manufactured using the above-mentioned whey as a raw material, and is characterized by having the following characteristics: (1) Lactose content: 20% by mass or more, (2) Proportion of lactose crystals: 3-5%, (3) Ratio of coarse lactose crystals to lactose crystals in whey processed food: 10% or less Ratio of fine lactose crystals to lactose crystals in whey processed food: 70% or more.
  • solid content means components excluding water.
  • solid content concentration means the proportion of solid content contained in a target object (for example, whey processed food), and when the total amount (wet mass) of the target object is 100% by mass, the It is expressed as the percentage of solid content (% by mass) in the total amount.
  • solid content equivalent amount of a component means the content of the corresponding component in a target object (for example, a whey processed food) in terms of solid content. Specifically, when the total solid content (dry mass) of the object is 100 mass%, it means the proportion (mass %) of the corresponding component in the total solid content.
  • Lactose content The lactose content in processed whey foods can be measured using high performance liquid chromatography. Detailed measurement methods and conditions will be explained in the experimental examples described later.
  • the lactose content of the whey processed food may be 20% by mass or more. Although the lower limit is not limited, for example, 30% by mass, 35% by mass, 39% by mass, or 40% by mass can be exemplified.
  • the upper limit thereof is not limited, but may be, for example, about 60% by mass, 51% by mass, or 49% by mass.
  • the lactose content of the whey processed food can be appropriately set in the range of 20 to 60% by mass. Although not limited, it is preferably in the range of 20 to 51% by weight, more preferably 30 to 51% by weight, even more preferably 35 to 51% by weight, particularly preferably 39 to 49% by weight.
  • the content of the lactose can be 27% by mass or more in terms of solid content. Preferably, the range is from 29 to 67% by weight, more preferably from 40 to 64% by weight, and even more preferably from 47 to 54% by weight.
  • the solid content equivalent amount of lactose in this food can be calculated from the lactose content in this food and the solid content concentration of this food determined from the normal pressure heat drying method (mixed sand method) described below.
  • test sample for example, hard solid whey processed food with a solid content concentration of 80% by mass or more is sliced into 0.5 mm thick pieces as in Experimental Example 1. It can be prepared.
  • semi-solid or soft solid whey processed foods with a solid content concentration of less than 80% by mass for example, can be prepared according to the front loading method, which is one of the sample preparation methods used for powder X-ray diffraction measurement. can.
  • sample filling part of a glass sample holder having a square columnar recess (sample filling part) with a depth of 0.5 mm and a bottom surface of 20 mm x 20 mm is filled with the test sample, and then the test sample is placed on the edge of another glass plate. It can be prepared by finishing the surface of the test sample to be subjected to X-ray diffraction flush (smooth and uniform) by scraping the surface using a .
  • the proportion of lactose crystals in the whey processed food is preferably 3 to 5%, and can be appropriately set within this range.
  • Ratio of coarse lactose crystals and fine lactose crystals to the lactose crystals in the whey processed food can be determined by phase contrast microscopy. Desired. Specifically, these are the ratio of the total area of coarse lactose crystal particles and the ratio of the total area of fine lactose crystal particles to 100% of the total area of lactose crystal particles contained in the whey processed food, as determined by phase contrast microscopy.
  • the details of the measurement and calculation method including the method of preparing a test sample (measurement sample) to be subjected to measurement, will be explained in Experimental Example 1 described below.
  • coarse lactose crystals refer to crystals with an equivalent circle diameter of 30 ⁇ m or more determined from the horizontal projected area of particles (lactose crystal particles) observed when a whey processed food is observed with a phase contrast microscope.
  • fine lactose crystals refers to crystals whose equivalent circle diameter, determined from the horizontal projected area of particles (lactose crystal particles) similarly observed when a processed whey food is observed using a phase contrast microscope, is 10 ⁇ m or less. Details of the method for measuring the horizontal projected area of particles using a phase contrast microscope and the method for calculating the equivalent circle diameter will also be explained in Experimental Example 1, which will be described later.
  • the proportion of coarse lactose crystals in the total lactose crystals is 10% or less in terms of the total area of the corresponding crystal particles. Although it is not particularly limited as long as it is 10% or less, it is preferably 8% or less, more preferably 5% or less, particularly preferably 3% or less, and even more preferably 0%.
  • the proportion of fine lactose crystals in the total lactose crystals is 70% or more in terms of the total area of the corresponding crystal particles. Although it is not particularly limited as long as it is 70% or more, it is preferably 72% or more, more preferably 80% or more, particularly preferably 90% or more, and still more preferably 95% or more.
  • the method for producing the whey processed food of the present invention is not particularly limited as long as it can produce a whey processed food having the above characteristics using whey as a raw material.
  • the formation of lactose crystals can be suppressed, and the ratio of lactose crystals, coarse lactose crystals and It is also possible to use a method of adjusting the proportion of fine lactose crystals (hereinafter also collectively referred to as "lactose crystal characteristics”) within the range of the present invention described above.
  • the crystal precipitation regulator described in Patent Document 2 can be used to suppress the formation of lactose crystals, thereby adjusting the lactose crystals to have the characteristics described above.
  • crystal precipitation regulators starch syrup, reduced starch syrup, reduced maltose starch syrup, coupling sugar, oligosaccharides, polysaccharides, etc. described in Patent Document 2 can be used, but they have a high glass transition temperature and ice crystals.
  • Trehalose which has a growth inhibiting effect, can also be used.
  • trehalose is used as shown in the experimental examples described below.
  • a whey preparation containing at least whey, trehalose, and water with a lactose content of 20% by mass or more is concentrated under reduced pressure while stirring and heating until the solid content becomes 75% by mass or more, and then subjected to pressure heat treatment,
  • a method of continuously applying shear using a twin-screw kneader under heating conditions kneading treatment
  • extruder treatment extrusion molding with an extruder
  • Whether or not the whey processed food of the present invention has been obtained can be determined by measuring the lactose content and the ratio of lactose crystals in the whey processed food, as well as the ratio of coarse lactose crystals and fine lactose crystals to the lactose crystals, by the method described above. You can check with.
  • the whey processed food of the present invention may be any solid or semi-solid food having the above-mentioned characteristics, and to that extent, it may not be prepared by blending other ingredients as raw ingredients other than whey. It's okay.
  • Other ingredients include raw milk, milk or dairy products (skimmed milk, concentrated milk, reconstituted milk, whole milk powder, skim milk powder, cream, butter, butter oil, milk proteins such as casein, etc.), goat milk, reducing sugar, gelatin. , stabilizers and the like.
  • a solid shape refers to a shape that does not deform due to its own weight even if it is left to stand for at least 24 hours at 25° C. and atmospheric pressure.
  • the term "semi-solid shape” refers to a shape that deforms due to its own weight in the above case.
  • the whey processed food of the present invention may have a solid concentration of 55% by mass or more, and these include paste-like (semi-liquid, non-molded), soft solid, and hard solid. Includes shapes.
  • the solid content concentration of pasty, soft solid, and hard solid whey processed foods is approximately 55 to less than 75% by mass, approximately 75 to less than 80% by mass, and 80 to 90% by mass, respectively. An example is about %.
  • the solid content concentration of the test sample can be determined by the normal pressure heating drying method (mixed sand method). Specifically, after determining the constant weight with sea sand and a glass rod placed in a weighing dish, the test sample and distilled water are added thereto and dried in a dryer at 99°C for 4 hours. Thereafter, the water content in the test sample is determined from the difference in weight of the test sample before and after drying. From the water content measured in this way, the mass of solids contained in the test sample (before drying) can be determined, and the solids concentration can be calculated from it.
  • the normal pressure heating drying method mixed sand method
  • the content of protein contained as a component other than lactose is not limited, but should be in the range of 7 to 12% by mass, preferably 7% to less than 10% by mass in terms of solid content. I can do it. A more preferable range is 8 to 9% by mass.
  • the total amount of protein contained in this food can be measured using the Kjeldahl method. The details will be explained in the Examples section.
  • the solid content equivalent amount of protein in this food can be calculated from the total protein content in this food and the solid content concentration of this food determined by the normal pressure heat drying method (mixed sand method) described above.
  • the whey processed food of the present invention may contain lipids as ingredients other than lactose and whey, as long as the above-mentioned lactose content and properties of lactose crystals are not impaired.
  • the content of lipid is not limited, it can be appropriately selected from a range of 9% by mass or more in terms of solid content. The range is preferably 22 to 41% by weight, more preferably 26 to 29% by weight.
  • the lipid content in this food can be measured by the Loese Gottling method. The details will be explained in the Examples section.
  • the solid content equivalent amount of lipid in this food can be calculated from the lipid content in this food and the solid content concentration of this food determined by the normal pressure heat drying method (mixed sand method) described above.
  • Whey processed foods targeted by the present invention include, but are not limited to, brown whey cheese, yetost, caramel, etc. described below. These whey processed foods are known to include, but are not limited to, the following foods:
  • Brown whey cheese A food product with a solids concentration of 70-85% by mass and a lipid content of 10-30% by mass, obtained by adding milk and cream to whey and heating and concentrating it.
  • brown whey cheese is called by names such as brown cheese or Brunost depending on the country or region, but both are the same whey processed food.
  • a food product obtained by adding milk and cream to whey and heating and concentrating it, with a solid content of 70 to 85% by mass and a fat content of 10 to 30% by mass, in which all or part of the milk used is goat milk. Foods derived from milk.
  • Caramel A soft candy-like structure that uses milk ingredients and has a milky flavor, and is a food that uses whey processed food as part of the milk ingredients.
  • whey and milk or milk fat products obtained by concentration or drying including those with the following characteristics: (a) The milk fat content is 5% by mass or more of the total dry weight (solid content equivalent), (b) The solid content is 70% by mass or more and 85% by mass or less of the total weight (solid content concentration), (c) It is molded or can be molded.
  • the present invention makes whey processed foods containing lactose in a proportion of 20% by mass or more smoother on the tongue and less likely to stick to the teeth when chewed. It also provides a method. As mentioned above, this method can be carried out by adjusting the proportion of lactose crystals as follows for processed whey foods containing lactose in a proportion of 20% by mass or more: (1) Proportion of lactose crystals: 3-5%, (2) Ratio of coarse lactose crystals to lactose crystals in whey processed food: 10% or less Ratio of fine lactose crystals to lactose crystals in whey processed food: 70% or more.
  • the present invention can be utilized as a means to achieve Sustainable Development Goals (SDGs). By using the present invention, it is possible to contribute to achieving the Sustainable Development Goals (SDGs) and targets.
  • the Sustainable Development Goals are as follows (“Transforming our world: the 2030 Agenda for Sustainable Development”, Ministry of Foreign Affairs, Internet ⁇ URL: https:// www.mofa.go.jp/mofaj/gaiko/oda/sdgs/pdf/000101402.pdf ⁇ ).
  • Goal 1. End all forms of poverty everywhere.
  • Goal 2. End hunger, achieve food security and improved nutrition, and promote sustainable agriculture.
  • Goal 3. Ensure healthy lives and promote well-being for all people at all ages.
  • Goal 4. Provide inclusive and equitable quality education and promote lifelong learning opportunities for all.
  • Goal 5. Achieve gender equality and empower all women and girls.
  • Goal 6. Ensure availability and sustainable management of water and sanitation for all.
  • Goal 7. Ensure access to affordable, reliable, sustainable and modern energy for all.
  • Goal 9 Aim to build resilient infrastructure, promote inclusive and sustainable industrialization, and promote innovation.
  • Goal 10. Correct inequalities within and between countries.
  • Goal 11. Realize inclusive, safe, resilient and sustainable cities and human settlements.
  • Goal 12. Ensure sustainable production and consumption patterns.
  • Goal 13. Take urgent measures to reduce climate change and its impacts.
  • Goal 14. conserve oceans and marine resources and use them sustainably for sustainable development.
  • Goal 15. Protect, restore and promote sustainable use of terrestrial ecosystems, sustainably manage forests, combat desertification, and halt and reverse land degradation and halt biodiversity loss.
  • Goal 16. Promote peaceful and inclusive societies for sustainable development, provide access to justice for all and build effective, accountable and inclusive institutions at all levels.
  • Goal 17. Strengthen the means of implementation and revitalize global partnerships for sustainable development.
  • the invention specifically addresses Goal 2 (end hunger, achieve food security and improved nutrition, and promote sustainable agriculture) and Goal 3 (ensure healthy lives for all people of all ages). and promote welfare).
  • Goal 2 end hunger, achieve food security and improved nutrition, and promote sustainable agriculture
  • Goal 3 ensure healthy lives for all people of all ages). and promote welfare).
  • whey which is a nutritionally excellent food material that contains large amounts of various essential amino acids, proteins, vitamins, and sugars, as a whey processed food, it is possible to improve the health of young women, pregnant/lactating women, and the elderly. can contribute to the provision of safe and sufficient food for all people, including the elderly.
  • the present invention can particularly contribute to achieving Goal 9 (building resilient infrastructure, promoting inclusive and sustainable industrialization, and promoting innovation).
  • Goal 9 building resilient infrastructure, promoting inclusive and sustainable industrialization, and promoting innovation.
  • the present invention can particularly contribute to achieving Goal 12 (ensure sustainable production and consumption patterns). That is, by effectively utilizing whey, which was often discarded during the cheese manufacturing process, as a whey processed food, cheese manufacturers can reduce food loss in the production and supply chain. In addition, sustainable production and consumption patterns can be ensured by carrying out sustainable development and development in harmony with nature, such as by halving food waste.
  • Goal 12 ensure sustainable production and consumption patterns. That is, by effectively utilizing whey, which was often discarded during the cheese manufacturing process, as a whey processed food, cheese manufacturers can reduce food loss in the production and supply chain.
  • sustainable production and consumption patterns can be ensured by carrying out sustainable development and development in harmony with nature, such as by halving food waste.
  • the present invention can also contribute to the achievement of the targets associated with each of the goals listed in "Transforming our world: the 2030 Agenda for Sustainable Development”.
  • the raw materials used to manufacture the whey processed food are as follows: Whey powder: dried whey powder (100% whey), lactose content 80%, protein content 12%, manufactured by Meiji Co., Ltd. Cream: Made by Meiji Co., Ltd., fat content 47%, lactose content 3% In addition, cream falls under the provisions of the Ministerial Ordinance Concerning Ingredient Standards for Milk and Dairy Products (Milk Ministerial Ordinance) as ⁇ raw milk, milk, or special milk from which ingredients other than milk fat have been removed.'' Trehalose: Manufactured by Hayashibara Co., Ltd.
  • lactose monohydrate crystal ( ⁇ type): Lactose monohydrate (100%), manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd. Hereinafter, it will be referred to as "lactose crystal (standard product)".
  • the obtained whey mixture was heated to 60 to 70°C while stirring at 20 to 60 rpm, rotation radius of 0.175 m, and 0.37 to 1.1 m/s using a continuous heating vacuum cooker device (manufactured by Mihama Co., Ltd.). under vacuum (reduced pressure) pressure (gauge pressure [relative pressure] of the device: -20 kPa to -50 kPa, absolute pressure: about 80 kpa to 50 kpa) for 5 to 60 minutes until the solid content reaches 80%. It was concentrated under reduced pressure.
  • whey preparation C (trehalose addition rate: 5%)
  • the preparation before cooling to 4°C which turned brown after being subjected to pressure and heat treatment among the above series of treatment steps, was tested at a temperature of 60 to 80°C.
  • the kneading process was carried out in a twin-screw kneader (manufactured by Irie Shokai Co., Ltd., with blades having a diameter of 60 mm, a center distance of 50 mm, and a helix angle of 60°.
  • the rotation direction was the same) under the following conditions (rotation conditions; Whey processed food F: 0 rpm, G: 10 rpm, H: 50 rpm, I: 100 rpm).
  • extrusion molding was performed using an extruder to obtain solid whey processed food products F to I (solid content concentration 84%).
  • HPLC device Agilent1200 (manufactured by Agilent) Stationary phase: SUPELCO apHeraTM NH2 HPLC Column Mobile phase: 68% acetonitrile Elution rate: 1.0 ml/min Detector: RI detector.
  • test sample one piece
  • the test sample was placed on a glass cell attached to the device so that the thickness of 0.5 mm was on the top and bottom, and the X-ray diffraction image was measured using the X-ray diffraction measurement device.
  • Ratio of coarse lactose crystals and fine lactose crystals to lactose crystals in whey processed food The whey processed food produced above was sliced to a thickness of 0.5 mm as a test sample, and about 1 mg of it was placed on a slide glass. 15 fields of view (number of fields of view: 15) were observed using a phase contrast microscope (objective magnification ⁇ 10, total magnification ⁇ 10). The images obtained by observing 15 visual fields were divided into background and particles (lactose crystal particles) by binarization, and then the total number of particles was counted. Next, the horizontal projected area of each particle (each lactose crystal) was measured, and the equivalent circle diameter was calculated for each particle.
  • Particles with an equivalent circle diameter of 30 ⁇ m or more were classified as coarse lactose crystals, and particles with a circular equivalent diameter of 10 ⁇ m or less were classified as fine lactose crystals, and the number of coarse lactose crystals and the number of fine lactose crystals were determined.
  • the total area of all lactose crystal particles was determined by integrating the horizontal projected area of each particle for all particles (lactose crystals) included in the observation field of view. In the present invention, this is also referred to as "lactose crystal total area.”
  • the total area of coarse lactose crystal particles was determined by integrating the horizontal projected area of each particle corresponding to coarse lactose crystal among all the particles (lactose crystal) included in the observation field of view.
  • total area of coarse lactose crystals this is also referred to as the "total area of coarse lactose crystals.” Furthermore, the total area of fine lactose crystal particles was determined by integrating the horizontal projected area of each particle among all particles (lactose crystals) included in the observation field of view that corresponded to fine lactose crystals. In the present invention, this is also referred to as the "total area of fine lactose crystals.”
  • an excess amount of sodium hydroxide is added to the above decomposition liquid (H 2 SO 4 containing (NH 4 ) 2 SO 4 ) to make it alkaline, and then heated with steam to release ammonia again.
  • the liberated ammonia was steam distilled and collected in an aqueous boric acid solution.
  • the obtained ammonia collection liquid was titrated with a sulfuric acid standard solution to determine the amount of nitrogen, and the amount of protein was calculated by multiplying by the nitrogen protein conversion coefficient (6.38).
  • Lipid content in whey processed food Roese Gottling method Approximately 1 g of the whey processed food produced above was dispersed in 2 ml of ammonia water, then 10 ml of ethanol was added, and extracted with 25 ml of diethyl ether and 25 ml of petroleum ether. A second extraction was performed with 15 ml of diethyl ether and 15 ml of petroleum ether. The collected extract was dried to dryness, the weight of the dried product was measured, and this was taken as the lipid content in the test sample.
  • Texture The presence or absence of roughness and smoothness felt on the tongue when eating.Evaluated using the following 5-point scale: 5 (best): No roughness at all, very smooth 4 (good): Almost no roughness 3 (Good): Slightly rough, but smooth 2 (Bad): Feels rough and not smooth 1 (Worst): Extremely rough, not smooth at all.
  • FIG. 2 shows an image of the structure of processed whey food I observed with a phase contrast microscope (objective magnification ⁇ 10, total magnification ⁇ 10).
  • the present invention can be used as a means to achieve the Sustainable Development Goals (SDGs), and can contribute to achieving the Sustainable Development Goals (SDGs) and targets.
  • the present invention can particularly contribute to achieving Goal 2 and Goal 3 of the Sustainable Development Goals.
  • whey which is a nutritionally excellent food material that contains large amounts of various essential amino acids, proteins, vitamins, and sugars, as a whey processed food, it is possible to improve the health of young women, pregnant/lactating women, and the elderly. It can contribute to providing safe and sufficient food for all people, including people.
  • the present invention can particularly contribute to achieving Goal 9 of the Sustainable Development Goals.
  • the present invention can particularly contribute to achieving Goal 12 of the Sustainable Development Goals. That is, by effectively utilizing whey, which was often discarded during the cheese manufacturing process, as a whey processed food, cheese manufacturers can reduce food loss in the production and supply chain. In addition, sustainable production and consumption patterns can be ensured by carrying out sustainable development and development in harmony with nature, such as by halving food waste.

Abstract

本発明は、食感が良好なホエイ加工食品を提供する。当該食品は、乳糖を２０質量％以上の割合で含有するホエイ加工食品であって、ホエイ加工食品中の乳糖結晶の割合が３～５％であり、且つ　ホエイ加工食品中の乳糖結晶に占める、粗大乳糖結晶の割合が１０％以下、微細乳糖結晶の割合が７０％以上である、ホエイ加工食品である。

Description

ホエイ加工食品
　本発明はホエイを原料として製造されるホエイ加工食品に関する。
　生乳は加工技術によって、牛乳、チーズ、ヨーグルト、バター、又はクリームなど、多彩な乳製品へと加工され、人々に食されている。しかし、チーズの製造工程において、生乳からチーズになるのは約１０％のみであり、残りの約９０％がホエイ（乳清）として排出される。ホエイは、チーズの製造工程における副生物であるため、各種の必須アミノ酸、たんぱく質、ビタミン類、及び糖類を多量に含んでおり、栄養学的に優れた食品素材でもある。しかしながら、ホエイは変質しやすく保存性が低いことや、特有の風味を有することから、食品分野で十分に利用されていない。このため、工業利用されているホエイは世界中で排出されるホエイ全体の５９％に留まり、残り４１％は家畜飼料や農業肥料として利用されるか、若しくは産業廃棄物として処理されているのが実情である。このため、ホエイの有効活用や活用先の拡大を図ることは、未利用乳資源の有効利用、廃棄物を減少して環境保全を図るなど、サステナブルな社会の実現を目指すうえで、特に乳製品を製造する会社の責務として重要な課題である。
　ホエイの変質の一つとして、ホエイに含まれる乳糖の変質が挙げられる。一般に、乳糖濃度の高い飲食物中では、乳糖の結晶が生成し、巨大化することで、舌にザラツキを感じ、滑らかな食感を失うことが知られている。この現象は、乳糖濃度が高くなるほど顕著に発生する。乳糖濃度が高いホエイ加工食品の一つであるブラウンホエイチーズについても、乳糖結晶が食感に及ぼす影響が指摘されており、理想的な結晶サイズは２０－３０μｍであること、結晶サイズが１００μｍを超えると舌にザラツキを感じるようになることが知られている（非特許文献１）。このため、乳糖を多く含むホエイを食品素材として有効利用するためには、ホエイに含まれる乳糖の結晶化やその巨大化を防止し、良好な食感を保つことが求められる。
　ホエイ中の乳糖の結晶化を抑制する方法として、ホエイをナノフィルトレーションにより脱塩処理し、のち乳糖分解酵素で乳糖分解処理をする方法が知られている（特許文献１）。この方法によると、脱塩することで風味がよく、乳糖を分解することで濃縮した場合も粘度が低く、また濃縮液の輸送時等に乳糖の結晶化が惹起されないという特徴を有する乳糖分解脱塩ホエイを得ることができる。また、乳糖の結晶化抑制方法ではないものの、マンニトールの結晶化抑制方法として、非結晶性糖質を結晶析出調整剤として用いることが知られている（特許文献２）。
特開２００４－１２９５７９号公報 特開２００７－２１５４５０号公報
Siv Skeie, Roger K. Abrahamsen, "Chapter 45: Brown Whey Cheese", Cheese 4th edition: Chemistry, Physics and Microbiologys
　本発明は、ホエイの有効活用や活用先の拡大を図るために、食感が良好なホエイ加工食品を提供することを課題とする。より詳細には、本発明は、舌でのザラツキが少なく舌触りが滑らかで、且つ、噛んだときに歯への付着性が少なく歯切れ感が良好なホエイ加工食品を提供することを課題とする。
　本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねていたところ、乳糖を２０質量％以上もの高濃度で含むホエイ加工食品において、乳糖結晶の含有量を低減するとザラつきを感じず舌触りが滑らかになる一方で、噛んだ際に歯への付着性が高く、歯切れが悪いという問題があることを知見した。このため、滑らかさと歯切れの良さを両立した、食感良好なホエイ加工食品を得るべく、さらに研究を重ねた。その結果、乳糖結晶の含有割合を３～５％まで低減するとともに、乳糖結晶に占める粗大結晶の割合と微細結晶の割合を適当量に調整することで、これを実現できることを見出した。
　本発明は、かかる知見と更なる研究に基づいて完成したものであり、下記の実施形態を包含するものである。
項１：乳糖を２０質量％以上の割合で含有するホエイ加工食品であって、
　ホエイ加工食品中の乳糖結晶の割合が３～５％であり、且つ
　ホエイ加工食品中の乳糖結晶に占める、粗大乳糖結晶の割合が１０％以下、微細乳糖結晶の割合が７０％以上である、ホエイ加工食品；
　ここで、前記乳糖結晶の割合は、Ｘ線回折装置で測定されるＸ線回折パターンにおいて、２θ＝１９．９～２０．４°の範囲に検出される乳糖一水和物結晶（標準品）のメインピークの面積を基準として、被験ホエイ加工食品について得られる該当位置におけるピークの面積から求められる割合であり、
　前記乳糖結晶に占める粗大乳糖結晶及び微細乳糖結晶の割合は、位相差顕微鏡観察により求められる、被験ホエイ加工食品中の乳糖結晶粒子の総面積１００％に対する粗大乳糖結晶粒子の総面積の割合及び微細乳糖結晶粒子の総面積の割合である。
　項２：ホエイ加工食品が、ブラウンホエイチーズ、ブラウンチーズ、イェトスト、ブルノスト、又はキャラメルである、項１に記載するホエイ加工食品。
　項３：乳糖を２０質量％以上の割合で含有するホエイ加工食品について、舌触りを滑らかに、且つ、噛んだときの歯への付着性を少なくする方法であって、
　前記方法が、ホエイ加工食品中の乳糖結晶の割合を３～５％に、且つ
　ホエイ加工食品中の乳糖結晶に占める、粗大乳糖結晶の割合を１０％以下、微細乳糖結晶の割合を７０％以上にすることを特徴とする、前記方法；
　ここで、前記乳糖結晶の割合は、Ｘ線回折装置で測定されるＸ線回折パターンにおいて、２θ＝１９．９～２０．４°の範囲に検出される乳糖一水和物結晶（標準品）のメインピークの面積を基準として、被験ホエイ加工食品について得られる該当位置におけるピークの面積から求められる割合であり、
　前記乳糖結晶に占める粗大乳糖結晶及び微細乳糖結晶の割合は、位相差顕微鏡観察により求められる、被験ホエイ加工食品中の乳糖結晶粒子の総面積１００％に対する粗大乳糖結晶粒子の総面積の割合及び微細乳糖結晶粒子の総面積の割合である。
　本発明によれば、舌でのザラツキが少なく舌触りが滑らかで、且つ、噛んだときに歯への付着性が少なく歯切れ感が良好なホエイ加工食品を提供することができる。本発明によれば、従来、栄養学的に優れながらも有効活用できていなかったホエイの問題を解決することにより、ホエイを食品素材として有効活用することができる。
実験例１で調製したホエイ加工食品Ａ～ＥのＸ線回折像を示す。２θ＝１９．９～２０．４°の範囲に検出されるメインピークを乳糖結晶の割合の算出に用いた。 実験例１で調製したホエイ加工食品Iをスライスした物の断面組織を位相差顕微鏡（対物倍率×１０）で観察した画像を示す。
（Ｉ）ホエイ加工食品
　本発明のホエイ加工食品（以下、「本食品」とも称する。）は、ホエイを原料として製造される食品である。
　ホエイは、哺乳動物の乳から脂肪及びカゼインがほぼ除去されたものであって、チーズ製造の際に副生物として生じるものである。ホエイには、甘性ホエイ、酸性ホエイ、及びこれらのホエイを濃縮したホエイ濃縮液、またこれらのホエイを乾燥し粉末にしたホエイ粉などが含まれる。乳の由来となる哺乳動物としては、牛、水牛、山羊、及び羊等が例示されるが、好ましくは牛、特に乳用牛である。
　本食品は、前述するホエイを原料として製造されるものであって、且つ、下記の特性を有することを特徴とする：
（1）乳糖の含有量：２０質量％以上、
（2）乳糖結晶の割合：３～５％、
（3）ホエイ加工食品中の乳糖結晶に占める粗大乳糖結晶の割合：１０％以下
　　 ホエイ加工食品中の乳糖結晶に占める微細乳糖結晶の割合：７０％以上。
　以下、これらの特性について説明する。
　なお、本明細書において「固形分」とは水分を除いた成分を意味する。本明細書において「固形分濃度」とは、対象物（例えば、ホエイ加工食品）に含まれる固形分の割合を意味し、対象物の総量（湿質量）を１００質量％とした場合に、当該総量に占める固形分の割合（質量％）で示される。また、本明細書において、成分の「固形分換算量」とは、対象物（例えば、ホエイ加工食品）中の該当成分の固形分換算による含有量を意味する。具体的には、対象物の固形分の総量（乾質量）を１００質量％とした場合に、当該固形分の総量に占める該当成分の割合（質量％）を意味する。
（1）乳糖の含有量
　ホエイ加工食品中の乳糖の含有量は、高速液体クロマトグラフィーを用いて測定することができる。詳細な測定方法や条件は、後述する実験例にて説明する。
　ホエイ加工食品の乳糖の含有量は、２０質量％以上であればよい。下限値としては、制限されないものの、例えば３０質量％、３５質量％、３９質量％、又は４０質量％を例示することができる。その上限値は、制限されないものの、例えば６０質量％程度、５１質量％、又は４９質量％を例示することができる。ホエイ加工食品の乳糖の含有量は、２０～６０質量％の範囲で適宜設定することができる。制限されないものの、好ましくは２０～５１質量％、より好ましくは３０～５１質量％、さらに好ましくは３５～５１質量％、特に好ましくは３９～４９質量％の範囲である。
　前記乳糖の含有量は、固形分換算量として２７質量％以上であることができる。好ましくは、２９～６７質量％、より好ましくは４０～６４質量％、より好ましくは４７～５４質量％の範囲である。本食品における乳糖の固形分換算量は、本食品中の乳糖含量及び後述する常圧加熱乾燥法（混砂法）から求められる本食品の固形分濃度から算出することができる。
（2）乳糖結晶の割合
　本発明でいうホエイ加工食品中の乳糖結晶の割合は、Ｘ線回折装置で測定されるＸ線回折パターンにおいて、２θ＝１９．９～２０．４°の範囲に検出される乳糖一水和物結晶（α型）（標準品）のメインピークの面積を基準として、対象とするホエイ加工食品について同方法により得られる、前記メインピークに該当する位置におけるピークの面積から求められる割合である。その測定及び算出方法の詳細は、後述する実験例１にて説明する。
　測定に供する被験試料（測定試料）の調製方法としては、固形分濃度が例えば８０質量％以上の硬い固形状のホエイ加工食品については実験例１と同様に厚さ０．５ｍｍにスライスすることで調製することができる。一方、固形分濃度が例えば８０質量％未満の半固形状又は柔らかい固形状のホエイ加工食品については、粉末Ｘ線回折測定法に用いられる試料調製法のうち、フロンド・ローディング法に従って調製することができる。具体的には、深さ０．５ｍｍ、底面２０ｍｍ×２０ｍｍの正方形柱状のくぼみ（試料充填部）を有するガラス製試料ホルダーの当該試料充填部に、被験試料を充填し、別のガラス板の縁を用いて表面を擦り切ることで、Ｘ線回折に供する被験試料の表面を面一に（平滑に、均一に）仕上げた後、５℃で冷却することで調製することができる。
　ホエイ加工食品の乳糖結晶の割合は３～５％であることが好ましく、この範囲で適宜設定することができる。
（3）ホエイ加工食品中の乳糖結晶に占める粗大乳糖結晶及び微細乳糖結晶の割合
　本発明でいうホエイ加工食品中の乳糖結晶に占める粗大乳糖結晶及び微細乳糖結晶の割合は、位相差顕微鏡観察により求められる。具体的には、位相差顕微鏡観察により求められる、ホエイ加工食品に含まれる乳糖結晶粒子の総面積１００％に対する粗大乳糖結晶粒子の総面積の割合及び微細乳糖結晶粒子の総面積の割合である。その測定及び算出方法の詳細は、測定に供する被験試料（測定試料）の調製方法も含めて、後述する実験例１にて説明する。
　本発明において、粗大乳糖結晶とは、ホエイ加工食品を位相差顕微鏡で観察した際に認められる粒子（乳糖結晶の粒子）の水平投影面積から求められる円相当径が３０μｍ以上である結晶をいう。また微細乳糖結晶とは、同様にホエイ加工食品を位相差顕微鏡で観察した際に認められる粒子（乳糖結晶の粒子）の水平投影面積から求められる円相当径が１０μｍ以下である結晶をいう。位相差顕微鏡による粒子の水平投影面積の測定方法、及び円相当径の算出方法の詳細も、後述する実験例１にて説明する。
　乳糖結晶全体に占める粗大乳糖結晶の割合は、それぞれに該当する結晶粒子の総面積換算で１０％以下である。１０％以下であれば特に制限されないものの、好ましくは８％以下、より好ましくは５％以下、特に好ましくは３％以下、さらに好ましくは０％である。
　乳糖結晶全体に占める微細乳糖結晶の割合は、それぞれに該当する結晶粒子の総面積換算で７０％以上である。７０％以上であれば特に制限されないものの、好ましくは７２％以上、より好ましくは８０％以上、特に好ましくは９０％以上、さらに好ましくは９５％以上である。
　本発明のホエイ加工食品の製造方法は、ホエイを原料として用いて、上記特性を有するホエイ加工食品が製造できる方法であればよく、これを限度として特に制限されない。例えば、先行特許として挙げた特許文献１に記載する乳糖分解酵素を用いて乳糖分解処理を行うことで、乳糖の結晶生成を抑制して、乳糖結晶の割合、並びに乳糖結晶に占める粗大乳糖結晶及び微細乳糖結晶の割合（以下、これらを総称して「乳糖結晶の特性」ともいう）が前述する本発明の範囲になるように調整する方法を用いることもできる。また、同様に特許文献２に記載する結晶析出調整剤を用いて、乳糖の結晶生成を抑制することで前述する乳糖結晶の特性を備えるように調整することもできる。結晶析出調整剤としては、特許文献２に記載されている水飴、還元水飴、還元麦芽糖水飴、カップンリングシュガー、オリゴ糖、及び多糖類等を用いることもできるが、高いガラス転移温度と氷結晶成長抑制効果を有するトレハロースを用いることもできる。好ましくは後述する実験例に示すようにトレハロースである。
　結晶析出調整剤としてトレハロースを用いて本発明のホエイ加工食品を製造する方法の詳細は実験例に記載の通りである。そこで説明するように、トレハロースの配合割合を調整し、またホエイとトレハロースを含む組成物の混合条件（撹拌回転数、温度、圧力）を調整することで、前述する乳糖結晶の特性を有する本発明のホエイ加工食品を調製することができる。一例を挙げると、少なくともホエイ、トレハロース及び水を含む乳糖含量２０質量％以上のホエイ調合液を、撹拌加熱しながら固形分が７５質量％以上になるまで減圧濃縮した後、加圧加熱処理し、次いで、加熱条件下で二軸混錬機を用いて連続的にせん断をかけ（混錬処理）、その後エクストルーダーにより押し出し成形する方法（エクストルーダー処理）を挙げることができる。なお、前述する乳糖結晶の特性を有する本発明のホエイ加工食品が製造できる方法であればよく、本発明はその製造方法によって限定されるものではない。
　本発明のホエイ加工食品が得られているか否かは、前述する方法でホエイ加工食品中の乳糖含量や乳糖結晶の割合、並びに乳糖結晶に占める粗大乳糖結晶及び微細乳糖結晶の割合を測定することで確認することができる。
　本発明のホエイ加工食品は、前述する特性を有する固形状又は半固形状の食品であればよく、その限りにおいて、ホエイ以外の原料成分として、他の成分を配合して調製されるものであってもよい。他の成分としては、生乳、牛乳または乳製品（脱脂乳、濃縮乳、還元乳、全粉乳、脱脂粉乳、クリーム、バター、バターオイル、カゼイン等の乳蛋白質等）、山羊乳、還元糖、ゼラチン、安定剤などを例示することができる。
　本発明において固形状とは、２５℃、大気圧の条件下に、少なくとも２４時間そのまま静置した場合であっても自重によって変形しない形状をいう。また半固形状とは、前記の場合に自重によって変形するか、形状をいう。本発明のホエイ加工食品は、固形濃度が５５質量％以上であるものであればよく、これらには、ペースト状（半流動状、非成形状）のもの、柔らかい固形状のもの、及び硬い固形状のものが含まれる。なお、制限されないものの、ペースト状、柔らかい固形状、及び硬い固形状のホエイ加工食品の固形分濃度としては、それぞれ５５～７５質量％未満程度、７５～８０質量％未満程度、及び８０～９０質量％程度を例示することができる。
　なお、被験試料（ホエイ加工食品）の固形分濃度は常圧加熱乾燥法（混砂法）により求めることができる。具体的には、秤量皿に海砂及びガラス棒を入れた状態で恒量を求めたのち、これに被験試料及び蒸留水を加え、９９℃で４時間、乾燥器内で乾燥させる。その後、被験試料の乾燥前後の重量差から被験試料中の水分含量を求める。斯くして測定した水分含量から、被験試料（乾燥前）に含まれている固形分の質量を求め、それから固形分濃度を算出することができる。
　本食品において、乳糖以外の成分として含まれるたんぱく質の含有量は、制限されないものの、固形分換算量として、７～１２質量％の範囲、好ましくは７質量％以上１０質量％未満の範囲を挙げることができる。より好ましくは８～９質量％の範囲を挙げることができる。
　本食品中に含まれるたんぱく質の総量は、ケルダール法を用いて測定することができる。その詳細は、実施例の欄において説明する。本食品におけるたんぱく質の固形分換算量は、本食品中のたんぱく質総含量及び前述する常圧加熱乾燥法（混砂法）から求められる本食品の固形分濃度から算出することができる。
　また、本発明のホエイ加工食品には、前述する乳糖含量及び乳糖結晶の特性を損なわないことを限度として、乳糖及びホエイ以外の成分として、脂質を配合することもできる。脂質の含有量としては、制限されないものの、固形分換算量として、９質量％以上の範囲から適宜選択することができる。好ましくは２２～４１質量％、より好ましくは２６～２９質量％の範囲を挙げることができる。
　本食品中の脂質含量は、レーゼゴットリーブ法により測定することができる。その詳細は、実施例の欄において説明する。本食品における脂質の固形分換算量は、本食品中の脂質含量及び前述する常圧加熱乾燥法（混砂法）から求められる本食品の固形分濃度から算出することができる。
　本発明が対象とするホエイ加工食品には、制限されないものの、下記に記載するブラウンホエイチーズ、イェトスト、及びキャラメル等が含まれる。制限されないものの、これらのホエイ加工食品は以下の食品であることが知られている。
　ブラウンホエイチーズ：ホエイにミルク、クリームを加えて、加熱濃縮して得られる、固形分濃度７０～８５質量％、脂質含量１０～３０質量％の食品。なお、ブラウンホエイチーズは、国や地域によっては、ブラウンチーズやブルノストといった名称で呼称されるが、いずれも同じホエイ加工食品である。
　イェトスト：ホエイにミルク、クリームを加えて、加熱濃縮して得られる、固形分濃度７０～８５質量％、脂質含量１０～３０質量％の食品であって、使用する乳の全部または一部が山羊乳由来である食品。
　キャラメル：乳原料を使用し、乳感のある風味付けのなされたソフトキャンデ―様構造物であって、乳原料の一部にホエイ加工食品を使用した食品。
　また、ホエイにミルク又は乳脂肪を加えた物品で濃縮又は乾燥をして得たものもの含まれ、これらには、下記の特性を有するものが含まれる：
（ａ）乳脂肪分が全乾燥重量の５質量％以上である（固形分換算量）、
（ｂ）固形分の含有量が全重量の７０質量％以上８５質量％以下である（固形分濃度）、
（ｃ）成型されたもの又は成型が可能なものである。
（ＩＩ）ホエイ加工食品の食感改善方法
　本発明は、乳糖を２０質量％以上の割合で含有するホエイ加工食品について、舌触りを滑らかに、且つ、噛んだときに歯への付着性が少なくする方法を提供するものでもある。この方法は、前述するように、乳糖を２０質量％以上の割合で含有するホエイ加工食品について、乳糖結晶の割合を下記のように調整することで実施することができる：
（1）乳糖結晶の割合：３～５％、
（2）ホエイ加工食品中の乳糖結晶に占める粗大乳糖結晶の割合：１０％以下
　　 ホエイ加工食品中の乳糖結晶に占める微細乳糖結晶の割合：７０％以上。
　これらの好適な範囲は、（Ｉ）に記載する通りであり、いずれもここに援用することができる。またここに記載する各用語の説明、並びに乳糖含量、及び各種乳糖結晶の割合の調整方法も、（Ｉ）に記載する通りであり、いずれもここに援用することができる。
　以上、本明細書において、「含む」及び「含有する」の用語には、「からなる」及び「から実質的になる」という意味が含まれる。
（持続可能な開発目標（ＳＤＧｓ）への寄与）
　本発明は、持続可能な開発目標（ＳＤＧｓ）を達成するための手段として活用し得る。本発明を利用することにより、持続可能な開発目標（ＳＤＧｓ）とターゲットの達成に寄与することができる。
　具体的には、持続可能な開発目標（ＳＤＧｓ）は以下のとおりである（「我々の世界を変革する：持続可能な開発のための２０３０アジェンダ」、外務省、インターネット〈URL：https://www.mofa.go.jp/mofaj/gaiko/oda/sdgs/pdf/000101402.pdf〉）。
目標１．あらゆる場所のあらゆる形態の貧困を終わらせる。
目標２．飢餓を終わらせ、食料安全保障及び栄養改善を実現し、持続可能な農業を促進する。
目標３．あらゆる年齢のすべての人々の健康的な生活を確保し、福祉を促進する。
目標４．すべての人々への包摂的かつ公正な質の高い教育を提供し、生涯学習の機会を促進する。
目標５．ジェンダー平等を達成し、すべての女性及び女児のエンパワーメントを行う。
目標６．すべての人々の水と衛生の利用可能性と持続可能な管理を確保する。
目標７．すべての人々の、安価かつ信頼できる持続可能な近代的エネルギーへのアクセスを確保する。
目標８．包摂的かつ持続可能な経済成長及びすべての人々の完全かつ生産的な雇用と働きがいのある人間らしい雇用（ディーセント・ワーク）を促進する。
目標９．強靱（レジリエント）なインフラ構築、包摂的かつ持続可能な産業化の促進及びイノベーションの推進を図る。
目標１０．各国内及び各国間の不平等を是正する。
目標１１．包摂的で安全かつ強靱（レジリエント）で持続可能な都市及び人間居住を実現する。
目標１２．持続可能な生産消費形態を確保する。
目標１３．気候変動及びその影響を軽減するための緊急対策を講じる。
目標１４．持続可能な開発のために海洋・海洋資源を保全し、持続可能な形で利用する。
目標１５．陸域生態系の保護、回復、持続可能な利用の推進、持続可能な森林の経営、砂漠化への対処、ならびに土地の劣化の阻止・回復及び生物多様性の損失を阻止する。
目標１６．持続可能な開発のための平和で包摂的な社会を促進し、すべての人々に司法へのアクセスを提供し、あらゆるレベルにおいて効果的で説明責任のある包摂的な制度を構築する。
目標１７．持続可能な開発のための実施手段を強化し、グローバル・パートナーシップを活性化する。
　本発明は、特に、目標２（飢餓を終わらせ、食料安全保障及び栄養改善を実現し、持続可能な農業を促進する）および目標３（あらゆる年齢のすべての人々の健康的な生活を確保し、福祉を促進する）の達成に寄与できる。すなわち、各種の必須アミノ酸、たんぱく質、ビタミン類、糖類を多量に含んでおり、栄養学的に優れた食品素材であるホエイをホエイ加工食品として提供することにより、若年女子、妊婦・授乳婦及び高齢者を含むすべての人々に安全で十分な食料を供給することに寄与できる。
　また、本発明は、特に、目標９（強靱（レジリエント）なインフラ構築、包摂的かつ持続可能な産業化の促進及びイノベーションの推進を図る）の達成に寄与できる。すなわち、ホエイの変質を抑える本技術により、ホエイの付加価値を新たに創出したことにより、産業の多様化や商品への付加価値創造などの技術開発、研究及びイノベーションを促進させることで、資源利用効率を向上させたり、産業プロセスの拡大や効率を向上させしたりして、持続可能かつ強靱（レジリエント）に、イノベーションを促進させることができる。
　また、本発明は、特に、目標１２（持続可能な生産消費形態を確保する）の達成に寄与できる。すなわち、チーズ製造メーカがチーズの製造工程において廃棄されることが多くあったホエイをホエイ加工食品として有効活用することにより、生産・サプライチェーンにおける食品ロスを減少させることができる。また、食料の廃棄を半減させるなどして、持続可能な開発及び自然と調和した開発を行うことにより、持続可能な生産消費形態を確保することができる。
　さらに、本発明は、「我々の世界を変革する：持続可能な開発のための２０３０アジェンダ」に記載されているそれぞれの目標に付随するターゲットの達成にも寄与できる。
　以下、本発明の構成及び効果について、その理解を助けるために、実験例を用いて本発明を説明する。但し、本発明はこれらの実験例によって何ら制限を受けるものではない。以下の実験は、特に言及しない限り、室温（２５±５℃）、及び大気圧条件下で実施した。なお、特に言及しない限り、以下に記載する「％」は「質量％」、「部」は「質量部」を意味する。
実験例１
　９種類のホエイ加工食品Ａ～Ｉを製造して、各ホエイ加工食品の乳糖含量（質量％）、乳糖結晶の割合（％）、及び結晶サイズ（μｍ）を測定した。また、これらのホエイ加工食品Ａ～Ｉの食感（舌触り、歯切れ感）を評価した。
　なお、ホエイ加工食品の製造に使用した原料は以下の通りである：
ホエイ粉：ホエイを乾燥した粉（ホエイ１００％）、乳糖含量８０％、たんぱく質含量１２％、株式会社 明治製、
クリーム：株式会社 明治製、脂肪分含量４７％、乳糖含量３％
　なお、クリームは、乳及び乳製品の成分規格等に関する省令（乳等省令）の規定「生乳、牛乳又は特別牛乳から乳脂肪分以外の成分を除去したもの」に該当する。
トレハロース：株式会社林原製。
　また、乳糖含量、及び乳糖結晶の割合の測定に使用した標準品は以下の通りである：
乳糖一水和物結晶（α型）：ラクトース一水和物（１００％）、富士フイルム和光純薬工業株式会社製。以下、「乳糖結晶（標準品）」と称する。
（１）ホエイ加工食品Ａ～Ｉの製造
　表１に記載する割合で各原料を混合してホエイ調合液Ａ～Ｅを調製した。ホエイ調合液中の乳糖含量は２９％である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　得られたホエイ調合液を、連続加熱式バキュームクッカー装置（株式会社ミハマ製）にて、２０～６０ｒｐｍ、回転半径０．１７５ｍ、０．３７～１．１ｍ／ｓで撹拌しながら６０～７０℃に加熱し、真空（減圧）圧力（前記装置のゲージ圧力［相対圧力］：－２０ｋＰａ～－５０ｋＰａ、絶対圧力：約８０ｋｐａ～５０ｋｐａ）の条件下で、固形分８０％になるまで５～６０分間減圧濃縮した。固形分濃度８０％まで濃縮した後、加圧条件下（前記装置のゲージ圧力［相対圧力］：１０ｋＰａ～２０ｋＰａ、絶対圧力：約１１０ｋｐａ～１２０ｋｐａ）で１１０～１２０℃に加熱し、ホエイ調合濃縮物が褐変化するまで処理した。その後、エクストルーダーにより押し出し成形し、４℃以下に冷却して、固形分濃度８４％の固形状のホエイ加工食品Ａ～Ｅを得た。
　また、別途、ホエイ調合液Ｃ（トレハロース添加率５％）について、上記一連の処理工程のうち加圧加熱処理まで実施して褐変化した４℃冷却前の調製物について、６０～８０℃の温度条件下で二軸混錬機（株式会社入江商会製、直径６０ｍｍ、軸間距離５０ｍｍ、ねじれ角６０°の羽根をもつ。回転方向は同方向）にて混錬処理を行った（回転条件；ホエイ加工食品Ｆ：０ｒｐｍ、Ｇ：１０ｒｐｍ、Ｈ：５０ｒｐｍ、Ｉ：１００ｒｐｍ）。そして、エクストルーダーにより押し出し成形し、固形状のホエイ加工食品品Ｆ～Ｉ（固形分濃度８４％）を得た。
（２）ホエイ加工食品中の乳糖含量（質量％）の測定
　ホエイ加工食品（１００％）中の乳糖含量は、高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）を用いて測定した。
　前記で製造したホエイ加工食品Ａ～ＩをミリＱ水で１０％溶液に調製し、０．２μｍメッシュのフィルターに通液した後、さらにミリＱ水で１０倍希釈したものを被験試料として、下記条件のＨＰＬＣに供した。
［ＨＰＬＣ条件］
　ＨＰＬＣ装置：agilent1200（agilent社製）
　固定相：SUPELCO apHeraTM NH2 HPLC Column
　移動相：６８％アセトニトリル
　溶出速度：1.0 ml/min
　検出器：RI検出器。
　乳糖結晶（標準品）を用いて予め作製しておいた検量線（乳糖量とそのピーク面積との相関関係を示した検量線）に基づいて、被験試料について得られた乳糖のピークの面積から、被験試料中の乳糖含量を求め、それからホエイ加工食品Ａ～Ｉ中の乳糖含量を算出した。
（３）ホエイ加工食品中の乳糖結晶の割合（％）
　前記で製造したホエイ加工食品Ａ～Ｉを厚さ０．５ｍｍにスライスしたものを被験試料として、Ｘ線回折測定装置（SmartLab X-ray DIFFRACTOMETER、リガク製）を用いて乳糖結晶量を求めた。
　具体的には、前記被験試料（１片）の厚さ０．５ｍｍが上下になるように、前記装置付属のガラスセルに乗せ、当該Ｘ線回折測定装置でＸ線回折像を測定した。なお、Ｘ線回折測定装置で、乳糖結晶（標準品）のＸ線回折像を測定すると、２θ＝１９．９～２０．４°の範囲に乳糖結晶に由来するピークが複数検出されるが、そのうち、最も大きいピークをメインピークとして設定する。次いで、被験試料について得られたＸ線回折像について、平滑化処理とベース部分を差し引く処理をした後、２θ＝１９．９～２０．４°の範囲に検出されるピークのうち、乳糖結晶（標準品）の前記メインピークに相当するピークを対象として、その面積値を求めた。
　次いで、下式に従って、乳糖結晶（標準品）について同様に測定した上記メインピークの面積値を基準として、各ホエイ加工食品Ａ～Ｉについて得られた前記ピークの面積値の割合をもとめ、各ホエイ加工食品中に含まれる乳糖結晶の割合（％）を算出した。
［式１］
　　ホエイ加工食品中に含まれる乳糖結晶の割合（％）
　　＝　Ｂ／Ａ　×　１００
　　Ａ：乳糖結晶（標準品）の２θ＝１９．９～２０．４°のメインピークの面積値
　　Ｂ：ホエイ加工食品（被験試料）について前記メインピークに相当するピークの面積値
（４）ホエイ加工食品中の乳糖結晶に占める粗大乳糖結晶及び微細乳糖結晶の割合
　前記で製造したホエイ加工食品を厚さ０．５ｍｍにスライスしたものを被験試料として、その１ｍｇ程度をスライドガラス上に載せて、カバーガラスで試料を押しつぶすようにして作製した（押し潰し法）プレパラートを、位相差顕微鏡（対物倍率×１０、総合倍率１０倍）により１５視野を観察した（視野数１５）。１５視野の観察により取得した画像を２値化により背景と粒子（乳糖結晶の粒子）とに区分した後、粒子の総数を数えた。次いで、各粒子（各乳糖結晶）の水平投影面積を計測し、それぞれについて円相当径を算出した。円相当径が３０μｍ以上である粒子を粗大乳糖結晶、１０μｍ以下である粒子を微細乳糖結晶として、各粒子を分類し、粗大乳糖結晶の粒子数、及び微細乳糖結晶の粒子数を求めた。
　次いで、観察視野に含まれる全ての粒子（乳糖結晶）について各粒子の水平投影面積を積算することで、乳糖結晶粒子すべての総面積を求めた。これを本発明では「乳糖結晶総面積」とも称する。また、観察視野に含まれる全ての粒子（乳糖結晶）のうち粗大乳糖結晶に該当する粒子について各粒子の水平投影面積を積算することで、粗大乳糖結晶粒子の総面積を求めた。これを本発明では「粗大乳糖結晶総面積」とも称する。さらに、観察視野に含まれる全ての粒子（乳糖結晶）のうち微細乳糖結晶に該当する粒子について各粒子の水平投影面積を積算することで、微細乳糖結晶粒子の総面積を求めた。これを本発明では「微細乳糖結晶総面積」とも称する。
　乳糖結晶総面積を１００％（基準）として、それに対する粗大乳糖結晶総面積の割合（％）及び微細乳糖結晶総面積の割合（％）を算出し、それぞれを乳糖結晶中に占める粗大乳糖結晶の割合（％）及び微細乳糖結晶の割合（％）とした。
（５）ホエイ加工食品中のたんぱく質含量：ケルダール法
　前記で製造したホエイ加工食品約１．５ｇを精秤して、温湯にて希釈または溶解した後、１００ｍｌ容メスフラスコへ移し、冷却後に水で定容した。この希釈液２０ｍｌを分解フラスコに入れた。これに分解促進剤（ケルタブＣ）と硫酸１２ｍｌを徐々に加え混合した後、過酸化水素８ｍｌを入れ混合した。次いで、分解装置で加熱分解して窒素をアンモニアに変換した。分解フラスコ中の液が透明となり、硫酸銅による青色を呈した後、冷却後、水５０ｍｌを徐々に加えて希釈した。その後、ケルダール蒸留装置で蒸留した。
　具体的には、上記の分解液（（NH4）2SO４を含むH2SO4）に、過剰量の水酸化ナトリウムを加えてアルカリ性にしてから蒸気で加熱して再びアンモニアを放出させ、遊離したアンモニアを水蒸気蒸留してホウ酸水溶液に捕集した。得られたアンモニア捕集液を硫酸標準溶液で滴定して窒素量を求め、窒素たんぱく質換算係数（６．３８）を乗じてたんぱく質量を算出した。
（６）ホエイ加工食品中の脂質含量：レーゼゴットリーブ法
　前記で製造したホエイ加工食品約１ｇをアンモニア水２ｍｌに分散させ、次いでエタノールを１０ｍｌ添加した後、ジエチルエーテル２５ｍｌと石油エーテル２５ｍｌで抽出した。２回目の抽出として、ジエチルエーテル１５ｍｌと石油エーテル１５ｍｌで抽出した。回収した抽出液を乾燥乾固させて、乾固物の重量を測定し、これを被験試料中の脂質含量とした。
（７）ホエイ加工食品の食感評価
　社内で訓練した４名の分析型官能評価専門パネル（訓練期間：５～１５年間）を用いて、前記で製造したホエイ加工食品Ａ～Ｉについて、「舌触り」と「歯付き感」を評価した。なお、ホエイ加工食品Ａ～Ｉは、食感評価に供する前に温度１０℃、湿度５０％の恒温恒湿条件下に１時間保存したものを使用した。
　ホエイ加工食品について、「舌触り」と「歯切れ」を下記の基準に基づいて評価した。
（ｉ）舌触り：喫食時において、舌のうえで感じるザラつきの有無や滑らかさ
　下記の５段階評価により評価
　５（最良）：まったくザラつきはなく、非常に滑らか
　４（良）：ほとんどザラつきはなく、とても滑らか
　３（佳）：ややザラつきはあるが、滑らか
　２（悪）：ザラつきを感じ、滑らかでない
　１（最悪）：著しくザラつきが多く、まったく滑らかでない。
（ｉｉ）歯切れ：噛んだ際に歯に付着することにより感じる歯切れ抵抗感
　５（最良）：まったく歯に付着せず、歯切れ抵抗感がない（歯切れ感が非常によい）
　４（良）：ほとんど歯に付着せず、歯切れ抵抗感がほとんどない（歯切れ感が良好）
　３（佳）：やや歯に付着するものの、歯切れ抵抗感がほとんどない（歯切れ感が良好）
　２（悪）：歯に付着して、歯切れ抵抗感がある（歯切れ感が悪い）
　１（最悪）：著しく歯に付着して、歯切れ抵抗感が強くある（歯切れ感が非常に悪い）。
　なお、食感評価を実施するにあたり、パネル全体で、各評価項目の特性について摺り合わせを行って、各パネルが共通認識を持つようにした。各評価は、各パネル毎に行い、次いでその結果をもとにパネル全体で話し合い、その結果をパネル全体の総合評価として、最終結果とした。
　また、舌触りと歯切れの両方の結果から、下記の基準で総合評価を行った。
［総合評価］
◎：舌触りは５、歯切れは４以上
○：舌触りと歯切れの両方とも４
△：舌触りと歯切れの少なくともいずれか一方に３以下の評価がある
×：舌触りと歯切れの少なくともいずれか一方に２以下の評価がある
（７）実験結果
　ホエイ加工食品Ａ～Ｅについて、Ｘ線回折像を測定した結果を図１に示す（上からＡ～Ｅを示す）。また、乳糖含量（％）、乳糖結晶の割合（％）、乳糖結晶における粗大結晶の割合及び微細結晶の割合（％）、及び食感評価の結果を表２に示す。ホエイ加工食品Ａ～Ｅの乳糖含量は３９～４９％の範囲であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　次に、ホエイ加工食品Ｆ～Ｉについて、乳糖含量（％）、乳糖結晶の割合（％）、並びに乳糖結晶における粗大結晶の割合及び微細結晶の割合（％）を測定し、食感を評価した。これらの結果を表３に示す。なお、これらのホエイ加工食品の固形分１００質量％中の、乳糖含量は５４％（固形分換算量）、たんぱく質含量は９％（固形分換算量）、脂質含量は２６％（固形分換算量）であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　表２に示すように、ホエイ加工食品に含まれる乳糖結晶の割合が低いと舌の上で感じるザラつきが改善され滑らかになる傾向があるものの、極端に低くなると、滑らかではあるが、歯で噛んだ際に歯に付着しやすくなり、歯切れが悪くなることがわかった（ホエイ加工食品Ｄ及びＥの結果参照）。表２及び３の結果から、ホエイ加工食品に含まれる乳糖結晶の割合を３～５％程度に調整することで、滑らかさと歯切れの良さを両立させることができることが確認された。
　また表３の結果から、ホエイ加工食品に含まれる乳糖結晶の割合を３～５％程度に調整し、且つ、位相差顕微鏡観察による前述する乳糖結晶サイズが３０μｍ以上の粗大乳糖結晶及び１０μｍ以下の微細乳糖結晶の含有比率が、乳糖結晶の全量に対して、それぞれ総面積換算で１０％以下及び７０％以上であるホエイ加工食品は、歯切れが良好であるとともに、舌触りが極めて滑らかさであり、滑らかさと歯切れの良さを両立した最良のホエイ加工食品であることが確認された（ホエイ加工食品Ｈ及びＩの結果参照）。ホエイ加工食品Iの組織を位相差顕微鏡（対物倍率×１０、総合倍率１０倍）で観察した画像を図２に示す。
　前記実験例１では、乳糖含量が３９～４９質量％のホエイ加工食品、特に乳糖含量が４５質量％のホエイ加工食品に関して、ホエイ加工食品中の乳糖結晶の割合、並びにその乳糖結晶に占める粗大乳糖結晶及び微細乳糖結晶の割合と、食感（滑らかさと歯切れの良さ）との関係を示したが、乳糖含量が２０～５１質量％のホエイ加工食品についても同様に、ホエイ加工食品中の乳糖結晶の割合が３～５％であり、その乳糖結晶に占める粗大乳糖結晶の割合が１０％以下、及び微細乳糖結晶の割合が７０％以上であると、滑らかさで歯切れの良い、良好な食感が得られる傾向が認められた。
　前記実験例１では、脂質含量が１８～２５質量％のホエイ加工食品（クリーム配合率３５％のホエイ加工食品）に関して、ホエイ加工食品中の乳糖結晶の割合、並びにその乳糖結晶に占める粗大乳糖結晶及び微細乳糖結晶の割合と、食感（滑らかさと歯切れの良さ）との関係を示したが、脂質含量が８～３０質量％のホエイ加工食品についても同様に、ホエイ加工食品中の乳糖結晶の割合が３～５％であり、その乳糖結晶に占める粗大乳糖結晶の割合が１０％以下、及び微細乳糖結晶の割合が７０％以上であると、滑らかさで歯切れの良い、良好な食感が得られる傾向が認められた。
　本発明は、持続可能な開発目標（ＳＤＧｓ）を達成するための手段として利用することができ、持続可能な開発目標（ＳＤＧｓ）とターゲットの達成に寄与することができる。本発明は、持続可能な開発目標のうち、特に目標２および目標３の達成に寄与できる。すなわち、各種の必須アミノ酸、たんぱく質、ビタミン類、糖類を多量に含んでおり、栄養学的に優れた食品素材であるホエイをホエイ加工食品として提供することにより、若年女子、妊婦・授乳婦及び高齢者を含むすべての人々に安全で十分な食料を供給することに寄与できる。また、本発明は、持続可能な開発目標のうち、特に目標９の達成に寄与できる。すなわち、ホエイの変質を抑える本技術により、ホエイの付加価値を新たに創出したことにより、産業の多様化や商品への付加価値創造などの技術開発、研究及びイノベーションを促進させることで、資源利用効率を向上させたり、産業プロセスの拡大や効率を向上させしたりして、持続可能かつ強靱（レジリエント）に、イノベーションを促進させることができる。また、本発明は、持続可能な開発目標のうち、特に目標１２の達成に寄与できる。すなわち、チーズ製造メーカがチーズの製造工程において廃棄されることが多くあったホエイをホエイ加工食品として有効活用することにより、生産・サプライチェーンにおける食品ロスを減少させることができる。また、食料の廃棄を半減させるなどして、持続可能な開発及び自然と調和した開発を行うことにより、持続可能な生産消費形態を確保することができる。

Claims (3)

  1. 　乳糖を２０質量％以上の割合で含有するホエイ加工食品であって、
    　ホエイ加工食品中の乳糖結晶の割合が３～５％であり、且つ
    　ホエイ加工食品中の乳糖結晶に占める、粗大乳糖結晶の割合が１０％以下、微細乳糖結晶の割合が７０％以上である、ホエイ加工食品；
    　ここで、前記乳糖結晶の割合は、Ｘ線回折装置で測定されるＸ線回折パターンにおいて、２θ＝１９．９～２０．４°の範囲に検出される乳糖一水和物結晶（標準品）のメインピークの面積を基準として、被験ホエイ加工食品について得られる該当位置におけるピークの面積から求められる割合であり、
    　前記乳糖結晶に占める粗大乳糖結晶及び微細乳糖結晶の割合は、位相差顕微鏡観察により求められる、被験ホエイ加工食品中の乳糖結晶粒子の総面積１００％に対する粗大乳糖結晶粒子の総面積の割合及び微細乳糖結晶粒子の総面積の割合である。
  2. 　ホエイ加工食品が、ブラウンホエイチーズ、イェトスト、又はキャラメルである、請求項１に記載するホエイ加工食品。
  3. 　乳糖を２０質量％以上の割合で含有するホエイ加工食品について、舌触りを滑らかに、且つ、噛んだときに歯への付着性を少なくする方法であって、
    　前記方法が、ホエイ加工食品中の乳糖結晶の割合を３～５％に、且つ
    　ホエイ加工食品中の乳糖結晶に占める、粗大乳糖結晶の割合を１０％以下、微細乳糖結晶の割合を７０％以上にすることを特徴とする、前記方法；
    　ここで、前記乳糖結晶の割合は、Ｘ線回折装置で測定されるＸ線回折パターンにおいて、２θ＝１９．９～２０．４°の範囲に検出される乳糖一水和物結晶（標準品）のメインピークの面積を基準として、被験ホエイ加工食品について得られる該当位置におけるピークの面積から求められる割合であり、
    　前記乳糖結晶に占める粗大乳糖結晶及び微細乳糖結晶の割合は、位相差顕微鏡観察により求められる、被験ホエイ加工食品中の乳糖結晶粒子の総面積１００％に対する粗大乳糖結晶粒子の総面積の割合及び微細乳糖結晶粒子の総面積の割合である。
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