WO2024143376A1 - 液状乳濃縮物の保存方法、液状の乳濃縮物およびその製造方法 - Google Patents

液状乳濃縮物の保存方法、液状の乳濃縮物およびその製造方法 Download PDF

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智和 立橋
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昌和 納谷
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Definitions

  • the present invention relates to a method for preserving a liquid milk concentrate.
  • the present invention also relates to a liquid milk concentrate and a method for producing the same.
  • the object of the present invention is to provide a method for storing a liquid milk concentrate for a relatively long period (about 20 to about 30 days) while maintaining the viscosity of the liquid milk concentrate at a low level.
  • Another object of the present invention is to provide a liquid milk concentrate that can be stored for a relatively long period (about 20 to 30 days) while maintaining the viscosity at a low level, and a method for producing the same.
  • the method according to the first aspect of the present invention is a method for refrigerating and storing a sterilized liquid milk concentrate by adjusting the pH of the liquid milk concentrate to fall within the range of more than 4.6 and less than 6.5.
  • the intrinsic viscosity of the heat-sterilized liquid milk concentrate at 5°C is in the range of 0.01 dL/g to 0.8 dL/g, and the pH of the heat-sterilized liquid milk concentrate is adjusted to be in the range of more than 4.6 to less than 6.5.
  • the upper limit of the intrinsic viscosity is preferably 0.5 dL/g, more preferably 0.35 dL/g, and even more preferably 0.33 dL/g.
  • the lower limit of the intrinsic viscosity is preferably 0.1 dL/g, more preferably 0.2 dL/g, even more preferably 0.25 dL/g, and especially preferably 0.3 dL/g.
  • the method for producing a liquid milk concentrate according to the second aspect of the present invention is a method for producing a liquid milk concentrate suitable for refrigerated storage, and includes an acidification step, a concentration step, a heat sterilization step, and a pH adjustment step.
  • the acidification step liquid raw milk is acidified to prepare liquid acidified raw milk. It is preferable to leave the acidified raw milk to stand or stir it for a predetermined time before proceeding from the acidification step to the concentration step. This is to allow ions such as calcium to be sufficiently dissociated (liberated) from proteins (i.e., casein, etc.).
  • the concentration step the acidified raw milk is ultrafiltered to prepare a liquid milk concentrate.
  • the heat sterilization step the liquid milk concentrate is heat sterilized to prepare a sterilized liquid milk concentrate.
  • the pH adjustment step the pH of the sterilized liquid milk concentrate is adjusted to be in the range of more than 4.6 and less than 6.5.
  • liquid milk concentrate of the present invention can be stored in a refrigerator for a relatively long period of time (approximately 30 days) while maintaining a low viscosity. This is true even when the protein content is high.
  • liquid milk concentrate of the present invention can be stored in a refrigerator for a relatively long period of time (approximately 30 days) while maintaining a low viscosity. This is true even when the protein content is high.
  • the liquid milk concentrate can be stored for a relatively long period of time (approximately 30 days) while maintaining a low viscosity.
  • the liquid milk concentrate according to the embodiment of the present invention is a liquid milk concentrate suitable for refrigerated storage, and is produced through an acidification process, a concentration process, a heat sterilization process, and a pH adjustment process.
  • the liquid milk concentrate produced in this manner may be neutralized as necessary upon completion of refrigerated storage. Below, this liquid milk concentrate will be described in detail, followed by a detailed description of its production method and uses.
  • the liquid milk concentrate according to the embodiment of the present invention is a concentrate of raw milk, cow's milk, special cow's milk, skim milk (raw milk, cow's milk, or special cow's milk from which milk fat has been removed), or partially skim milk (raw milk, cow's milk, or special cow's milk from which milk fat has been partially removed), and is, for example, concentrated milk (raw milk, cow's milk, or special cow's milk from which milk solids have been concentrated, and milk fat has been reduced to 25.5% or more, and milk fat has been reduced to 7.0% or more) as specified in the "Ministry Ordinance on the Compositional Standards, etc.
  • the milk protein concentrate may be a liquid milk protein concentrate (also referred to as Milk Protein Concentrate (hereinafter abbreviated as MPC)) or a concentrate of raw milk, cow's milk, or special cow's milk with milk solids less than 25.5% (hereinafter referred to as "concentrated milk outside the Ministerial Ordinance"), or a concentrate of raw milk, cow's milk, or special cow's milk with milk fat removed and non-fat milk solids less than 18.5% (hereinafter referred to as "skim milk outside the Ministerial Ordinance").
  • MPC Milk Protein Concentrate
  • concentrated milk outside the Ministerial Ordinance a concentrate of raw milk, cow's milk, or special cow's milk with milk fat removed and non-fat milk solids less than 18.5%
  • the milk concentrate according to the embodiment of the present invention also contains, per 20% by mass of the total solids, protein in the range of 7.0% by mass to 20.0% by mass, calcium (Ca) in the range of 0.20% by mass to 0.70% by mass, and magnesium (Mg) in the range of more than 0.00% by mass to 0.10% by mass.
  • the calcium (Ca) content of the milk concentrate according to the embodiment of the present invention is preferably in the range of 0.2% by mass to 0.7% by mass, more preferably in the range of 0.2% by mass to 0.6% by mass, even more preferably in the range of 0.2% by mass to 0.5% by mass, and particularly preferably in the range of 0.2% by mass to 0.3% by mass, per 20% by mass of the total solids.
  • liquid milk concentrate according to the embodiment of the present invention is produced through the acidification step, the concentration step, the heat sterilization step and the pH adjustment step as described above.
  • the liquid milk concentrate according to the embodiment of the present invention is skim milk concentrate, non-Ministry Ordinance skim milk concentrate, or liquid milk protein concentrate
  • the liquid milk concentrate produced in this manner may be neutralized as necessary after the end of refrigerated storage.
  • the ultrafiltration membrane used in the ultrafiltration process may be a flat membrane, a hollow fiber membrane, a spiral membrane, a ceramic membrane, a rotary membrane, a vibrating membrane, or the like, and the molecular weight cutoff of the ultrafiltration membrane is preferably in the range of 8,000 Da to 12,000 Da, more preferably in the range of 9,000 Da to 11,000 Da, and even more preferably in the range of 9,500 Da to 10,500 Da.
  • this concentration process may be carried out repeatedly.
  • the concentration process may be repeated continuously, or may be repeated intermittently with other processes in between.
  • the other processes may be, for example, a diafiltration process.
  • Diafiltration is a process in which a pure solvent (e.g., ion-exchanged water, etc.) is added to the milk concentrate during ultrafiltration processing, and low molecular weight substances, ions, etc. are continuously discharged. This diafiltration process may also be carried out repeatedly.
  • a pure solvent e.g., ion-exchanged water, etc.
  • the liquid milk concentrate is heat sterilized at a temperature of 63°C to 65°C in a holding system for about 30 minutes.
  • the liquid milk concentrate is continuously heat sterilized at a temperature of 65°C to 68°C for 30 minutes or more.
  • the liquid milk concentrate is heat sterilized at a temperature of 75°C or more in a holding system for 15 minutes or more.
  • the high-temperature short-time sterilization method the liquid milk concentrate is continuously heat-sterilized for 15 seconds or more at a temperature of 72° C. or higher.
  • the liquid milk concentrate is heat-sterilized for 2 to 3 seconds at a temperature of 120 to 150° C.
  • the heat sterilization conditions may be the same as the above heat sterilization conditions in terms of the protein denaturation rate, for example, 100° C. x 50 seconds.
  • pH adjustment step the pH of the sterilized liquid milk concentrate is adjusted to be in the range of more than 4.6 and less than 6.5. If the pH of the sterilized liquid milk concentrate is within this range, the liquid milk concentrate is less likely to thicken when it is stored in a refrigerator, and the time constraints from production to transportation are alleviated.
  • pH 4.6 is the isoelectric point of casein, which is the main protein type of milk protein concentrate, by making the pH of the sterilized liquid milk concentrate more than 4.6, isoelectric precipitation can be prevented.
  • this predetermined time is preferably 0.5 hours or more, more preferably 1 hour or more, even more preferably 1.5 hours or more, and particularly preferably 2 hours or more.
  • the predetermined time is, for example, preferably 10 hours or less, more preferably 8 hours or less, even more preferably 6 hours or less, and particularly preferably 4 hours or less.
  • the pH of the liquid milk concentrate (e.g., cooled milk concentrate, room temperature milk concentrate) is adjusted to a range of more than 6.5 and not more than 7.0 to prepare a neutralized liquid milk concentrate.
  • the pH of the neutralized liquid milk concentrate is preferably set to a range of more than 6.5 and not more than 6.9, more preferably set to a range of 6.6 to 6.9, and even more preferably set to a range of 6.7 to 6.9.
  • at least one of a) an alkali addition process in which an alkali is added to the liquid milk concentrate, and b) a desorption process in which carbon dioxide is desorbed from the liquid milk concentrate is carried out.
  • the alkali addition process is carried out after the desorption process. The desorption process and the alkali addition process will be described in detail below.
  • an alkali that can be added to food i.e., an alkali that is harmless to the human body, such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, potassium carbonate, etc.
  • the alkali is preferably used in the form of a dilute aqueous solution, more preferably in the form of a 0.5 to 3N aqueous alkali solution, and even more preferably in the form of a 2N aqueous alkali solution.
  • a mixed aqueous solution of sodium hydroxide and potassium hydroxide so that the ratio of sodium ion/potassium ion in the liquid milk concentrate is the same as or close to the ratio of sodium ion/potassium ion in the raw milk, and more preferably to use a mixed aqueous solution of sodium hydroxide:potassium hydroxide in a ratio of 2 to 4:8 to 6, and even more preferably to use a mixed aqueous solution of sodium hydroxide:potassium hydroxide in a ratio of 3:7.
  • the neutralized liquid milk concentrate it is preferable to leave the neutralized liquid milk concentrate to stand or stir for a predetermined time after adding the above-mentioned alkali to the liquid milk concentrate.
  • the predetermined time is preferably 0.1 hours or more, more preferably 0.3 hours or more, even more preferably 0.5 hours or more, and particularly preferably 1 hour or more.
  • the predetermined time is, for example, preferably 10 hours or less, more preferably 8 hours or less, even more preferably 6 hours or less, and particularly preferably 4 hours or less.
  • this neutralization treatment it is preferable to leave the neutralized liquid milk concentrate to stand or stir at a predetermined temperature.
  • intrinsic viscosity is a characteristic value that indicates the extent of the molecular chain of a polymer (here, a protein) in a solution, but here, all solids contained in the protein concentrate were measured, and the measured value was equivalent to the intrinsic viscosity of the entirety.
  • ⁇ red ⁇ sp / c ... (2)
  • ⁇ red is the reduced viscosity of the diluted milk protein concentrate
  • ⁇ sp is the specific viscosity of the diluted milk protein concentrate
  • c is the solids concentration of the diluted milk protein concentrate.
  • the above-mentioned intrinsic viscosity calculated from the specific viscosity coincides with the intrinsic viscosity calculated from the logarithmic viscosity. In this example, this was verified, and it was confirmed that the above-mentioned intrinsic viscosity calculated from the specific viscosity is accurate.

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Abstract

本発明の課題は、液状の乳濃縮物の粘度を低く維持した状態で比較的長期間、液状の乳濃縮物を保存することができる方法を提供することにある。本発明に係る方法では、殺菌済みの液状乳濃縮物のpHを4.6超6.5未満の範囲に収まるように調整してその液状乳濃縮物を冷蔵保存する。なお、pHの調整剤としては、例えば、食品に添加可能である各種酸、例えば、乳酸、酢酸、塩酸、クエン酸、二酸化炭素などを用いることができる。また、原料乳は脱脂乳であり、乳濃縮物は乳タンパク質濃縮物であることが好ましい。

Description

液状乳濃縮物の保存方法、液状の乳濃縮物およびその製造方法
 本発明は、液状乳濃縮物の保存方法に関する。また、本発明は、液状の乳濃縮物およびその製造方法に関する。
 過去に「脱脂乳等の原料乳に酸を添加して酸性原料乳を調製した後に、その酸性原料乳を限外ろ過して乳濃縮物を調製し、最後にその乳濃縮物に水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸カリウム等を添加してその乳濃縮物を中性化する液状の乳濃縮物の製造方法」が提案されている(例えば、以下の特許文献1~5参照。)。
特開2018-038359号公報 特開2018-038360号公報 特開2018-038361号公報 特開2018-064481号公報 特開2018-064482号公報 特開2018-074915号公報
 しかし、このように製造された液状の乳濃縮物は、比較的早くにその粘度が上昇してタンク車等での輸送ができなくなってしまう。このため、液状の乳濃縮物の製造者は、液状の乳濃縮物を輸送しなければならない場合、その製造後速やかにそれを輸送しなければならず、その製造に際してタンク車等の輸送手段の手配状況などを気にしなければならかった。このため、液状の乳濃縮物の製造者から、液状の乳濃縮物の粘度を低く維持した状態で比較的長期間、液状の乳濃縮物を保存することができる技術が求められていた。
 本発明の課題は、液状の乳濃縮物の粘度を低く維持した状態で比較的長期間(約20~約30日間)、液状の乳濃縮物を保存することができる方法を提供することにある。また、本発明の別の課題は、粘度を低く維持した状態で比較的長期間(約20~30日間)、保存することができる液状の乳濃縮物およびその製造方法を提供することにある。
 本発明の第1局面に係る方法は、殺菌済みの液状乳濃縮物のpHを4.6超6.5未満の範囲に収まるように調整してその液状乳濃縮物を冷蔵保存する方法である。
 本願発明者らの鋭意検討の結果、本発明に係る液状乳濃縮物の保存方法を用いると、液状の乳濃縮物の粘度を低く維持した状態で比較的長期間(約20~約30日間)、液状の乳濃縮物を保存することができることが明らかとなった。なお、これはタンパク質含有量が高い場合でも同様である。
 なお、第1局面に係る方法において、5℃における加熱殺菌済みの液状乳濃縮物の固有粘度が0.01dL/g以上0.8dL/g以下の範囲に収まり、且つ、同加熱殺菌済みの液状乳濃縮物のpHが4.6超6.5未満の範囲に収まるようにそのpHが調整されることが好ましい。なお、同固有粘度の上限値は、0.5dL/gであることが好ましく、0.35dL/gであることがより好ましく、0.33dL/gであることがさらに好ましい。また、同固有粘度の下限値は0.1dL/gであることが好ましく、0.2dL/gであることがより好ましく、0.25dL/gであることがさらに好ましく、0.3dL/gであることが特に好ましい。さらに、同固有粘度の範囲は、0.2dL/g以上0.5dL/g以下の範囲であることが好ましく、0.3dL/g以上0.33dL/g以下の範囲であることがより好ましい。また、5℃における固有粘度とpHの関係においては、同固有粘度が0.1dL/g以上0.5dL/g以下の範囲に収まり、且つ、pHが5.2超6.5未満の範囲に収まることが好ましく、同固有粘度が0.2dL/g以上0.35dL/g以下の範囲に収まり、且つ、pHが5.6超6.5未満の範囲に収まることがより好ましく、同固有粘度が0.3dL/g以上0.33dL/g以下の範囲に収まり、且つ、pHが5.8超6.5未満の範囲に収まることがさらに好ましい。
 本発明の第2局面に係る液状の乳濃縮物の製造方法は、冷蔵保存に適した液状の乳濃縮物の製造方法であって、酸性化工程、濃縮工程、加熱殺菌工程およびpH調整工程を備える。酸性化工程では、液状の原料乳が酸性化され、液状の酸性化原料乳が調製される。なお、酸性化工程から濃縮工程へ進む前に、所定時間で、酸性化原料乳を静置するか攪拌することが好ましい。これは、カルシウム等のイオンを十分にタンパク質(すなわち、カゼイン等)から解離(遊離)させるためである。濃縮工程では、酸性化原料乳が限外ろ過処理されて液状の乳濃縮物が調製される。加熱殺菌工程では、液状の乳濃縮物が加熱殺菌されて殺菌済み液状乳濃縮物が調製される。pH調整工程では、殺菌済み液状乳濃縮物のpHが4.6超6.5未満の範囲に収まるように調整される。
 本願発明者らの鋭意検討の結果、本発明に係る液状の乳濃縮物の製造方法を用いると、粘度を低く維持した状態で比較的長期間(約30日間)、冷蔵保存することができる液状の乳濃縮物が得られることが明らかとなった。なお、これはタンパク質含有量が高い場合でも同様である。
 なお、上述の液状の乳濃縮物の製造方法において、酸性化工程では、濃縮工程で得られる液状の乳濃縮物のpHが6.4以上7.0以下の範囲に収まるように、液状の原料乳が酸性化されることが好ましい。
 ところで、本願発明者の鋭意検討の結果、液状の乳濃縮物のpHが上述の範囲内であれば、液状の乳濃縮物の熱安定性が良好であることが明らかされた。したがって、この液状の乳濃縮物の製造方法を用いれば、更なるpH調整工程を経ることなく濃縮工程から加熱殺菌工程へ移行することができる。
 また、上述の液状の乳濃縮物の製造方法において、原料乳は脱脂乳であり、乳濃縮物は乳タンパク質濃縮物(「Milk Protein Concentrate」(以下「MPC」と略する。)ともいう。)であることが好ましい。
 また、上述の液状の乳濃縮物の製造方法において、pH調整工程では、5℃における殺菌済みの液状乳濃縮物の固有粘度が0.01dL/g以上0.8dL/g以下の範囲に収まり、且つ、同殺菌済み液状乳濃縮物のpHが4.6超6.5未満の範囲に収まるようにそのpHが調整されることが好ましい。なお、同固有粘度の上限値、下限値、範囲、および、固有粘度の範囲とpHの範囲の関係については、第1局面に係る方法の説明におけるものと同一である。
 本発明の第3局面に係る液状の乳濃縮物は、第2局面に係る液状の乳濃縮物の製造方法により製造される。
 本願発明者らの鋭意検討の結果、本発明に係る液状の乳濃縮物は、粘度を低く維持した状態で比較的長期間(約30日間)、冷蔵保存することができることが明らかとなった。なお、これはタンパク質含有量が高い場合でも同様である。
 本発明の第4局面に係る乳濃縮物は、加熱殺菌済みの乳濃縮物であって、5℃における固有粘度が0.01dL/g以上0.8dL/g以下の範囲に収まり、且つ、pHが4.6超6.5未満に収まる。なお、同固有粘度の上限値、下限値、範囲、および、固有粘度の範囲とpHの範囲の関係については、第1局面に係る方法の説明におけるものと同一である。
 本願発明者らの鋭意検討の結果、本発明に係る液状の乳濃縮物は、粘度を低く維持した状態で比較的長期間(約30日間)、冷蔵保存することができることが明らかとなった。なお、これはタンパク質含有量が高い場合でも同様である。
 本発明によれば、液状の乳濃縮物の粘度を低く維持した状態で比較的長期間(約30日間)、液状の乳濃縮物を保存することができる。
 本発明の実施の形態に係る液状の乳濃縮物は、冷蔵保存に適した液状の乳濃縮物であって、酸性化工程、濃縮工程、加熱殺菌工程およびpH調整工程を経て製造される。なお、このように製造された液状の乳濃縮物は、冷蔵保存終了に必要に応じて中和処理されてもかまわない。以下、この液状の乳濃縮物について詳述した後に、その製造方法およびその用途について詳述する。
 <液状の乳濃縮物>
 本発明の実施の形態に係る液状の乳濃縮物は、生乳、牛乳もしくは特別牛乳または脱脂乳(生乳、牛乳または特別牛乳から乳脂肪分を除去したもの)もしくは部分脱脂乳(生乳、牛乳または特別牛乳から乳脂肪分を部分的に除去したもの)を濃縮したものであって、例えば、「乳及び乳製品の成分規格等に関する省令」に規定される濃縮乳(生乳、牛乳又は特別牛乳を濃縮したものであって、乳固形分が25.5%以上であり、乳脂肪分が7.0%以上であるもの)や、脱脂濃縮乳(生乳、牛乳又は特別牛乳から乳脂肪分を除去したものを濃縮したものであって、無脂乳固形分が18.5%以上であり、細菌数(標準平板培養法で1g当たり)が100,000以下であるもの。)のみならず、「生乳、牛乳又は特別牛乳を濃縮したものであって、乳固形分が25.5%未満であるもの(以下「省令外濃縮乳」という。)」、「生乳、牛乳又は特別牛乳から乳脂肪分を除去したものを濃縮したものであって、無脂乳固形分が18.5%未満であるもの(以下「省令外脱脂濃縮乳」という。)」等でもあり得るが、液状の乳タンパク質濃縮物(Milk Protein Concentrate(以下「MPC」と略する)ともいう)であることが好ましい。なお、以下、説明の便宜上、生乳、牛乳、特別牛乳、脱脂乳および部分脱脂乳をまとめて「原料乳」と称することがある。
 また、本発明の実施の形態に係る乳濃縮物は、全固形分の20質量%あたり、7.0質量%以上20.0質量%以下の範囲内のタンパク質、0.20質量%以上0.70質量%以下の範囲内のカルシウム(Ca)、0.00質量%超0.10質量%以下の範囲内のマグネシウム(Mg)を含む。
 なお、本発明の実施の形態に係る液状の乳濃縮物中のタンパク質含有量は、全固形分の20質量%あたり、7.0質量%以上20.0質量%以下の範囲内であることが好ましく、10.0質量%以上20.0質量%以下の範囲内であることがより好ましく、12.0質量%以上20.0質量%以下の範囲内であることがさらに好ましく、14.0質量%以上20.0質量%以下の範囲内であることがさらに好ましく、16.0質量%以上20.0質量%以下の範囲内であることがさらに好ましい。
 また、本発明の実施の形態に係る乳濃縮物のカルシウム(Ca)の含有量は、全固形分の20質量%あたり、0.2質量%以上0.7質量%以下の範囲内であることが好ましく、0.2質量%以上0.6質量%以下の範囲内であることがより好ましく、0.2質量%以上0.5質量%以下の範囲内であることがさらに好ましく、0.2質量%以上0.3質量%以下の範囲内であることが特に好ましい。
 また、本発明の実施の形態に係る乳濃縮物のマグネシウム(Mg)の含有量は、全固形分の20質量%あたり、0.00質量%超0.10質量%以下の範囲内であることが好ましく、0.00質量%超0.05質量%以下の範囲内であることがより好ましい。
 さらに、本発明の実施の形態に係る液状の乳濃縮物の全固形分の含有量は、通常では、14質量%以上22質量%以下の範囲内であり、16質量%以上22質量%以下の範囲内であることが好ましく、18質量%以上22質量%以下の範囲内であることがより好ましく、19質量%以上22質量%以下の範囲内であることがさらに好ましい。
 また、本発明の実施の形態に係る液状の乳濃縮物を2~4℃の温度環境下で20日保存した直後の粘度は、50,000mPa・s以下であることが好ましく、30,000mPa・s以下であることがより好ましく、10,000mPa・s以下であることがさらに好ましく、7,000mPa・s以下であることがさらに好ましく、5,000mPa・s以下であることがさらに好ましく、3,000mPa・s以下であることがさらに好ましく、2,000mPa・s以下であることがさらに好ましく、1,000mPa・s以下であることが特に好ましい。
 また、本発明の実施の形態に係る液状の乳濃縮物を2~4℃の温度環境下で30日保存した直後の粘度は、50,000mPa・s以下であることが好ましく、30,000mPa・s以下であることがより好ましく、10,000mPa・s以下であることがさらに好ましく、7,000mPa・s以下であることがさらに好ましく、5,000mPa・s以下であることがさらに好ましく、3,000mPa・s以下であることがさらに好ましく、2,000mPa・s以下であることが特に好ましい。
 <液状の乳濃縮物の製造方法>
 本発明の実施の形態に係る液状の乳濃縮物は、上述の通り、酸性化工程、濃縮工程、加熱殺菌工程およびpH調整工程を経て製造される。また、本発明の実施の形態に係る液状の乳濃縮物が脱脂濃縮乳や、省令外脱脂濃縮乳、液状の乳タンパク質濃縮物である場合、酸性化工程の前に、脱脂乳調製工程が設けられることが好ましい。また、上述の通り、このように製造された液状の乳濃縮物は、冷蔵保存終了に必要に応じて中和処理されてもかまわない。以下、これらの工程について詳述する。
 (1)脱脂乳調製工程
 脱脂乳調製工程では、生乳、牛乳もしくは特別牛乳から、脱脂乳または部分脱脂乳が調製される。なお、ここにいう「脱脂乳」とは、生乳、牛乳または特別牛乳から、乳脂肪分を除去したものであって、例えば、「生乳、牛乳もしくは特別牛乳の乳脂肪分を0.5%未満としたもの」等である。また、ここにいう「部分脱脂乳」とは、生乳、牛乳または特別牛乳から、乳脂肪分を部分的に除去したものであって、例えば、「生乳、牛乳もしくは特別牛乳の乳脂肪分を0.5%以上3.0%未満の範囲内としたもの」等である。なお、脱脂乳調製工程は、上述の通り、必ずしも実施されなければならないものではない。脱脂濃縮乳や省令外脱脂濃縮乳の市販品を購入して、それを酸性化工程において原料乳(出発原料)として用いてもかまわない。
 生乳、牛乳もしくは特別牛乳から、脱脂乳または部分脱脂乳を調製する方法には、例えば、生乳、牛乳もしくは特別牛乳の乳脂肪を遠心分離処理する方法(以下「遠心分離法」ともいう。)や、生乳、牛乳もしくは特別牛乳の乳脂肪を膜分離処理する方法(以下「膜分離法」ともいう。例えば、精密ろ過処理がある。)等がある。なお、遠心分離法を採用する場合、生乳、牛乳もしくは特別牛乳の温度を45℃以上55℃以下の範囲内に保ちながら、乳脂肪を遠心分離処理することが好ましい。また、かかる場合、酸性化工程の前に、この得られた脱脂乳または部分脱脂乳を冷却しておくことが好ましい。なお、かかる場合、冷却の温度は、脱脂乳または部分脱脂乳が液状を保つ温度以上10℃以下の範囲内であることが好ましく、1℃以上5℃以下の範囲内であることがより好ましい。
 (2)酸性化工程
 酸性化工程では、原料乳(例えば、冷却された原料乳)に酸が添加されて原料乳が酸性化され、液状の酸性化原料乳が調製される。なお、この際、液状の酸性化原料乳のpHは、濃縮工程で最終的に得られる液状の乳濃縮物のpHが6.4以上7.0以下の範囲内となるように決定されるのが好ましい。また、このpHは、例えば、5.8以上6.8未満の範囲内であることがより好ましく、6.0以上6.5以下の範囲内であることがさらに好ましく、6.1以上6.3以下の範囲内であることが特に好ましい。この酸性化工程で用いられる酸としては、例えば、塩酸、乳酸、酢酸、クエン酸等の常温常圧で固体もしくは液体である酸や、二酸化炭素等の常温常圧で気体である酸が用いられ得る。なお、二酸化炭素を原料乳に吹き込む方法としては、例えば、通常のノズルやインラインノズル、焼結金属多孔フィルター等を利用した方法などが挙げられる。そして、原料乳のpHが酸性側に調整されると、酸性化原料乳では、タンパク質に静電的に付着しているカルシウムイオンやマグネシウムイオン等がタンパク質から解離する。そして、原料乳のpHを上記範囲内において適宜調整することによって、原料乳において解離するカルシウムイオンやマグネシウムイオン等の含有量(濃度(質量%))を調整することができる。
 なお、この酸性化工程では、原料乳に酸を添加した後に、所定時間で、酸性化原料乳を静置するか攪拌することが好ましい。ここで、この所定時間は0.5時間以上であることが好ましく、1時間以上であることがより好ましく、1.5時間以上であることがさらに好ましく、2時間以上であることが特に好ましい。そして、この所定時間に特に上限はないが、所定時間は、例えば、10時間以下であることが好ましく、8時間以下であることがより好ましく、6時間以下であることがさらに好ましく、4時間以下であることが特に好ましい。また、この酸性化工程では、所定温度で、酸性化原料乳を静置するか撹拌することが好ましい。ここで、この所定温度は、酸性化原料乳が液状を保つ温度以上15℃以下の範囲内であることが好ましく、1℃以上10℃以下の範囲内であることがより好ましく、1℃以上5℃以下の範囲内であることがさらに好ましい。
 (3)濃縮工程
 濃縮工程では、酸性化工程の後に、酸性化原料乳が限外ろ過処理されて、乳濃縮物(乳タンパク質濃縮物)が調製される。この際、酸性化工程において解離したカルシウムイオンやマグネシウムイオン等が透過液成分として、酸性化原料乳(あるいは乳濃縮物)から分離される。この結果、「カルシウムやマグネシウムの含有量(濃度)が低減された乳濃縮物」が得られる。なお、上述の通り、この工程で得られる乳濃縮物のpHは、6.4以上7.0以下の範囲内であることが好ましい。乳濃縮物のpHがこの範囲内であれば、乳濃縮物の熱安定性が優れており、後工程で加熱殺菌が行われても乳濃縮物が極めて変質しにくいからである。ところで、限外ろ過処理に供される限外ろ過膜には、平膜、中空糸膜、スパイラル膜、セラミック膜、回転膜、振動膜等が用いられ、その限外ろ過膜の分画分子量は、8,000Da以上12,000Da以下の範囲内であることが好ましく、9,000Da以上11,000Da以下の範囲内であることがより好ましく、9,500Da以上10,500Da以下の範囲内であることがさらに好ましい。ところで、この濃縮倍率は、原料乳の種類等によって、その下限値が変わり得るが、例えば、原料乳が脱脂乳である場合、この濃縮倍率は、2.5倍以上であることが好ましく、3倍以上であることがより好ましく、原料乳が生乳である場合、この濃縮倍率は、1.5倍以上であることが好ましく、2倍以上であることがより好ましい。また、この濃縮倍率の上限値は、限外ろ過膜および限外ろ過装置の耐圧の程度によって決定され得るが、例えば、原料乳が脱脂乳である場合、この濃縮倍率は6倍以下であることが好ましく、5.5倍以下であることがより好ましく、原料乳が生乳である場合、この濃縮倍率は、5倍以下であることが好ましく、4.5倍以下であることがより好ましい。
 ところで、この濃縮工程は、繰り返し実施されてもよい。かかる場合、濃縮工程を連続して繰り返してもよいし、他の工程を挟んで間欠的に濃縮工程を繰り返してもよい。なお、後者における他の工程とは、例えば、ダイヤフィルトレーション工程等である。ダイヤフィルトレーションとは、限外ろ過処理中に乳濃縮物に純溶媒(例えば、イオン交換水など)を添加し、低分子やイオンなどを継続的に排出し続ける処理である。また、このダイヤフィルトレーション工程も繰り返し実施されてもよい。
 (4)加熱殺菌工程
 加熱殺菌工程では、上述のようにして得られた液状の乳濃縮物が加熱殺菌されて殺菌済み液状乳濃縮物が調製される。なお、本工程の実施に際して、液状の乳濃縮物のpHは、熱安定性の観点から6.4以上7.0以下の範囲内とされることが好ましい。また、ここにいう「加熱殺菌」の方法としては、例えば、低温保持殺菌法、連続式低温殺菌法、高温保持殺菌法、高温短時間殺菌法、超高温瞬間殺菌法等が挙げられる。なお、これらの加熱殺菌法の中では超高温瞬間殺菌法が最も好ましい。低温保持殺菌法では、保持式で液状の乳濃縮物が63℃~65 ℃の温度で30分間程度、加熱殺菌される。また、連続式低温殺菌法では、液状の乳濃縮物が連続的に65℃~68℃の温度で30分以上加熱殺菌される。また、高温保持殺菌法では、保持式で液状の乳濃縮物が75℃以上の温度で15分以上加熱殺菌される。また、高温短時間殺菌法では、液状の乳濃縮物が72℃以上の温度で連続的に15秒以上加熱殺菌される。また、超高温瞬間殺菌法では、液状の乳濃縮物が120~150℃の温度で2~3秒間加熱殺菌される。なお、このときの加熱殺菌条件は、上記加熱殺菌条件と同等のタンパク質の変性率としても良く、例えば、100℃×50秒としても良い。
 (5)pH調整工程
 pH調整工程では、殺菌済み液状乳濃縮物のpHが4.6超6.5未満の範囲内となるように調整される。殺菌済み液状乳濃縮物のpHがこの範囲内であれば、液状乳濃縮物が冷蔵保存される場合において液状乳濃縮物が増粘しにくく、製造から輸送までの時間の制約が緩和されるからである。ところで、pH4.6は、乳タンパク濃縮物の主要なタンパク質種であるカゼインの等電点であるため、殺菌済み液状乳濃縮物のpHを4.6超とすることで、等電点沈殿を防ぐことができる。なお、上述のpHは、5.0以上6.5未満の範囲内であることが好ましく、5.2以上6.5未満の範囲内であることがより好ましく、5.5以上6.5未満の範囲内であることがさらに好ましく、5.8以上6.5未満の範囲内であることがさらに好ましく、6.0以上6.5未満の範囲内であることが特に好ましい。また、冷蔵保存時の冷蔵温度は、殺菌済み液状乳濃縮物が液状を保つ温度以上15℃以下の範囲内であることが好ましく、1℃以上10℃以下の範囲内であることがより好ましく、1℃以上5℃以下の範囲内であることがさらに好ましい。ところで、このpH調整工程では、pH調整剤として酸が用いられる。そのような酸としては、例えば、塩酸、乳酸、酢酸、クエン酸等の常温常圧で固体もしくは液体である酸や、二酸化炭素等の常温常圧で気体である酸が用いられ得る。なお、二酸化炭素を原料乳に吹き込む方法としては、例えば、通常のノズルやインラインノズル、焼結金属多孔フィルター等を利用した方法などが挙げられる。
 なお、このpH調整工程では、殺菌済み液状乳濃縮物に酸を添加した後に、所定時間で、殺菌済み液状乳濃縮物を静置するか攪拌することが好ましい。ここで、この所定時間は0.5時間以上であることが好ましく、1時間以上であることがより好ましく、1.5時間以上であることがさらに好ましく、2時間以上であることが特に好ましい。そして、この所定時間に特に上限はないが、所定時間は、例えば、10時間以下であることが好ましく、8時間以下であることがより好ましく、6時間以下であることがさらに好ましく、4時間以下であることが特に好ましい。また、このpH調整工程では、所定温度で、殺菌済み液状乳濃縮物を静置するか撹拌することが好ましい。ここで、この所定温度は、殺菌済み液状乳濃縮物が液状を保つ温度以上15℃以下の範囲内であることが好ましく、1℃以上10℃以下の範囲内であることがより好ましく、1℃以上5℃以下の範囲内であることがさらに好ましい。
 また、このpH調整工程では、5℃における殺菌済みの液状乳濃縮物の固有粘度が0.01dL/g以上0.8dL/g以下の範囲に収まり、且つ、殺菌済み液状乳濃縮物のpHが4.6超6.5未満の範囲に収まるようにpHが調整されることが好ましい。なお、同固有粘度の上限値は、0.5dL/gであることが好ましく、0.35dL/gであることがより好ましく、0.33dL/gであることがさらに好ましい。また、同固有粘度の下限値は0.1dL/gであることが好ましく、0.2dL/gであることがより好ましく、0.25dL/gであることがさらに好ましく、0.3dL/gであることが特に好ましい。さらに、同固有粘度の範囲は、0.2dL/g以上0.5dL/g以下の範囲であることが好ましく、0.3dL/g以上0.33dL/g以下の範囲であることがより好ましい。また、5℃における固有粘度とpHの関係においては、同固有粘度が0.1dL/g以上0.5dL/g以下の範囲に収まり、且つ、pHが5.2超6.5未満の範囲に収まることが好ましく、同固有粘度が0.2dL/g以上0.35dL/g以下の範囲に収まり、且つ、pHが5.6超6.5未満の範囲に収まることがより好ましく、同固有粘度が0.3dL/g以上0.33dL/g以下の範囲に収まり、且つ、pHが5.8超6.5未満の範囲に収まることがさらに好ましい。
 <中和処理>
 中和処理では、液状乳濃縮物(例えば、冷却された乳濃縮物、常温の乳濃縮物)のpHが6.5超7.0以下の範囲内に調整されて中和液状乳濃縮物が調製される。なお、中和処理では、中和液状乳濃縮物のpHが6.5超6.9以下の範囲内とされることが好ましく、6.6以上6.9以下の範囲内とされることがより好ましく、6.7以上6.9以下の範囲内とされることがさらに好ましい。この中和処理では、a)液状乳濃縮物にアルカリを添加するアルカリ添加処理、およびb)液状乳濃縮物から二酸化炭素を脱離させる脱離処理の少なくとも一方の処理が実施される。なお、脱離処理とアルカリ添加処理の両方が実施される場合、脱離処理後にアルカリ添加処理されるのが望ましい。以下、脱離処理およびアルカリ添加処理について詳述する。
 (1)アルカリ添加処理
 アルカリ添加処理では、食品に添加し得るアルカリ、すなわち、人体に無害なアルカリ、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸カリウム等が用いられる。この際、アルカリは、稀薄水溶液の形態で用いられることが好ましく、具体的には、0.5~3Nのアルカリ水溶液の形態で用いられることがより好ましく、2Nのアルカリ水溶液の形態で用いられることがさらに好ましい。また、この際、液状乳濃縮物のナトリウムイオン/カリウムイオンの比率が、原料乳のナトリウムイオン/カリウムイオンの比率、または、その比率に近い比率になるように、水酸化ナトリウムと水酸化カリウムとの混合水溶液を用いることが好ましく、具体的には、水酸化ナトリウム:水酸化カリウムが2~4:8~6である混合水溶液を用いることがより好ましく、水酸化ナトリウム:水酸化カリウムが3:7である混合水溶液を用いることがさらに好ましい。
 なお、このアルカリ添加処理では、液状乳濃縮物に上述のアルカリを添加した後に、所定時間で、中和液状乳濃縮物を静置するか撹拌することが好ましい。ここで、所定時間は、0.1時間以上であることが好ましく、0.3時間以上であることがより好ましく、0.5時間以上であることがさらに好ましく、1時間以上であることが特に好ましい。そして、この所定時間の上限は特にないが、所定時間は、例えば、10時間以下であることが好ましく、8時間以下であることがより好ましく、6時間以下であることがさらに好ましく、4時間以下であることが特に好ましい。また、この中和処理では、所定時温度で、中和液状乳濃縮物を静置するか撹拌することが好ましい。ここで、この所定温度は、中和液状乳濃縮物が液状を保つ温度以上25℃以下の範囲内であることが好ましく、1℃以上20℃以下の範囲内であることがより好ましく、2℃以上15℃以下の範囲内であることがさらに好ましく、3℃以上10℃以下の範囲内であることが特に好ましい。
 (2)脱離処理
 脱離処理では、i)液状乳濃縮物に不活性気体が吹き込まれる吹込処理、ii)液状乳濃縮物を減圧環境下に置く減圧処理、および、iii)乳濃縮物をタンクで撹拌しながら熱や物理刺激を加え保持をする保持処理の少なくともいずれかの処理が実施される。なお、吹込処理および減圧処理の両方が実施される場合、それらの処理は同時に行われることが望ましい。また、吹込処理および保持処理、減圧処理および保持処理を同時に行ってもよい。吹込処理で用いられる不活性気体としては、例えば、窒素ガス、ヘリウムガス、アルゴンガス等が挙げられる。また、吹込方法としては、例えば、通常のノズルやインラインノズル等を利用した方法などが挙げられる。
 <乳濃縮物の用途>
 本発明の実施の形態に係る乳濃縮物、特に中和処理後の乳濃縮物は、乳製品の原料の一成分として用いることができる。すなわち、この乳濃縮物は、単独で、乳製品の原料(原料乳)として用いられてもよいし、水、生乳、殺菌乳、脱脂乳、全脂粉乳、脱脂粉乳、全脂濃縮乳、脱脂濃縮乳、バターミルク、バター、クリーム、チーズ等の他の原料と混合して、乳製品の原料(原料乳の一部等)として用いられてもよい。
 なお、上述の乳製品には、例えば、乳飲料(加工乳を含む)、ヨーグルト類、乳酸菌飲料、発酵乳、アイスクリーム類、クリーム類、チーズ類等が含まれる。なお、この乳製品には、必要に応じて、任意の成分を加えることができる。このような任意の成分には、特段の制限はないが、一般的な乳製品に配合される成分である甘味料、酸味料、野菜や果物や種実、野菜汁や果物汁や種実汁、野菜や果物や種実のエキス、ビタミン、ミネラル、ペプチドやアミノ酸等などの栄養素材、乳酸菌、ビフィズス菌、プロピオン酸菌等の有用な微生物、有用な微生物の培養物、有用な微生物の発酵物、ローヤルゼリー、グルコサミン、アスタキサンチン、ポリフェノール等の既存の機能性素材、香料、pH調整剤、賦形剤、酸味料、着色料、乳化剤、保存料等が含まれる。この際、甘味料には、例えば、ブドウ糖、果糖、麦芽糖、ショ糖、オリゴ糖、砂糖、蜂蜜、メープルシロップ、アガベシロップ、バームシュガー、モラセス(糖蜜)、水飴、ブドウ糖果糖液糖、トレハロース、マルチトース、パラチノース、キシリトール、ソルビトール、甘草抽出物、ステビア加工の甘味料、羅漢果抽出物、ソーマチン、グリセリン、クルクリン、モネリン、ミラクリン、エリトリトール等が含まれる。これらの甘味料は、乳製品に甘味を与えるのみならず、酸味や「えぐみ」を抑えることができることから、乳製品の製造時に積極的に添加することが好ましい。
 上述の乳製品が発酵乳である場合、この乳濃縮物は、発酵乳の原料ミックスの一成分として用いられてもよい。なお、この発酵乳原料ミックスの調製では、例えば、乳濃縮物、他の任意成分(例えば、甘味料、酸味料、ミネラル、ビタミン、香料等)等の原料が添加(配合)・加温・混合・溶解される。そして、この原料ミックスには、乳濃縮物の他、水、生乳、殺菌乳、全脂粉乳、全脂濃縮乳、バターミルク、バター、クリーム、チーズ等を添加・加温・混合・溶解等してもよい。また、この原料ミックスには、ホエータンパク質濃縮物(WPC)、ホエータンパク質単離物(WPI)、α-ラクトアルブミン(α-La)、β-ラクトグロブリン(β-Lg)等を添加・加温・混合・溶解してもよい。
 なお、上述の乳製品が発酵乳である場合、この発酵乳は、従来の発酵乳の製造方法と同様に、原料ミックスの調合工程、原料ミックスの(加熱)殺菌工程、原料ミックスの冷却工程、スターターの添加工程、発酵工程、発酵乳の冷却工程等の工程を経て製造される。この際、原料ミックスの調合工程では、上述の通り、原料を添加・加温・混合・溶解(調合)等する。なお、上述の各工程では、一般的な発酵乳の製造時の処理条件を適宜採用すればよい。また、原料ミックスの(加熱)殺菌工程、原料ミックスの冷却工程、スターターの添加工程、発酵工程および発酵乳の冷却工程は、この順番で実施されることが好ましい。
 <本発明の実施の形態に係る液状乳濃縮物の特徴>
 上述のようにして得られた液状乳濃縮物は、従来の液状乳濃縮物に比べて、比較的長期間に亘って粘度の上昇が抑制される。
 以下、実施例および比較例を示して、本発明をより詳細に説明する。なお、本発明は、この実施例に限定されることはない。
 (実施例1)
 株式会社坂本技研製マイクロバブルノズルを用いて脱脂乳985kg(固形分濃度9.4質量%、タンパク質含有量3.4質量%、カルシウム濃度119mg%)に二酸化炭素を吹き込んで脱脂乳のpHを6.78から6.15まで下げて酸性化脱脂乳を調製した。次に、KOCH社製の限外ろ過膜(分画分子量:10,000Da、膜面積:6.1m)を用いて酸性化脱脂乳を濃縮した。なお、その途中で濃縮中の酸性化脱脂乳にイオン交換水を添加してダイヤフィルトレーションを行った後、さらにその酸性化脱脂乳を濃縮した。その結果、全固形分20.9質量%、タンパク質含有量16.9質量%、カルシウム濃度408mg%、pH6.53の液状の乳タンパク質濃縮物(MPC)135kgが得られた。次いで、この乳タンパク質濃縮物の一部を取り出し、それを二つに分けてそのうちの一つを水で希釈した結果、その乳タンパク質濃縮物の全固形分が19.9質量%となり、タンパク質含有量が16.1質量%となり、pHが6.60となった。また、もう一つも異なる量の水で希釈した結果、その乳タンパク質濃縮物の全固形分が18.2質量%となり、タンパク質含有量が14.7質量%となり、pHが6.61となった。以下、全固形分20.9質量%の乳タンパク質濃縮物を第1乳タンパク質濃縮物と称し、全固形分19.9質量%の乳タンパク質濃縮物を第2乳タンパク質濃縮物と称し、全固形分18.2質量%の乳タンパク質濃縮物を第3乳タンパク質濃縮物と称する。そして、第1乳タンパク質濃縮物、第2乳タンパク質濃縮物および第3乳タンパク質濃縮物の130℃熱凝固時間を確認したところ、全て12分以上であり十分な熱安定性を有していた。
 続いて、第1乳タンパク質濃縮物、第2乳タンパク質濃縮物および第3乳タンパク質濃縮物をそれぞれ130℃で4秒間、加熱殺菌処理して、殺菌済み第1乳タンパク質濃縮物、殺菌済み第2乳タンパク質濃縮物および殺菌済み第3乳タンパク質濃縮物を得た。なお、殺菌済み第1乳タンパク質濃縮物の全固形分は20.4質量%であり、タンパク質含有量は16.6質量%であり、pHは6.68であった。また、殺菌済み第2乳タンパク質濃縮物の全固形分は19.4質量%であり、タンパク質含有量は15.9質量%であり、pHは6.69であった。また、殺菌済み第3乳タンパク質濃縮物の全固形分は18.2質量%であり、タンパク質含有量は14.9質量%であり、pHは6.70であった。
 さらに続いて、殺菌済み第1乳タンパク質濃縮物を二つに分けて、その一方のpHが6.37になるまでその一方に二酸化炭素を吹き込み、もう一方はそのままとした。以下、前者の殺菌済み第1乳タンパク質濃縮物を第11乳タンパク質濃縮物(pH6.37)と称し、後者の殺菌済み第1乳タンパク質濃縮物を第12乳タンパク質濃縮物(pH6.68)と称する。なお、ここで、第11乳タンパク質濃縮物は実施例に相当し、第12乳タンパク質濃縮物は比較例に相当する。また、殺菌済み第2乳タンパク質濃縮物を二つに分けて、その一方のpHが6.35になるまでその一方に二酸化炭素を吹き込み、もう一方はそのままとした。以下、前者の殺菌済み第2乳タンパク質濃縮物を第21乳タンパク質濃縮物(pH6.35)と称し、後者の殺菌済み第2乳タンパク質濃縮物を第22乳タンパク質濃縮物(pH6.69)と称する。なお、ここで、第21乳タンパク質濃縮物は実施例に相当し、第22乳タンパク質濃縮物は比較例に相当する。また、殺菌済み第3乳タンパク質濃縮物を三つに分けてそのうちの一つのpHが6.16になるまでそれに二酸化炭素を吹き込み、もう一つのpHが6.49になるまでそれに二酸化炭素を吹き込み、残りの一つはそのままとした。以下、最初の殺菌済み第3乳タンパク質濃縮物を第31乳タンパク質濃縮物(pH6.16)と称し、次の殺菌済み第3乳タンパク質濃縮物を第32乳タンパク質濃縮物(pH6.49)と称し、最後の殺菌済み第3乳タンパク質濃縮物を第33乳タンパク質濃縮物(pH6.70)と称する。なお、ここで、第31乳タンパク質濃縮物は実施例に相当し、第32乳タンパク質濃縮物は実施例に相当し、第33乳タンパク質濃縮物は比較例に相当する。以下の表1に上述の乳タンパク質濃縮物の物性をまとめた。
 なお、上述の各種成分の定量分析方法は以下のとおりであった。
 ・タンパク質含有量:改良デュマ法(燃焼法)
 ・カルシウム濃度:ICP発光分析法(高周波誘導結合プラズマ発光分析法)
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 
 上述の7種類の乳タンパク質濃縮物(表1参照)を2~4℃で保存し、それらの乳タンパク質濃縮物の粘度の推移を東機産業株式会社製のB型粘度計TVB-10Mで測定したところ、表2~8に示される結果が得られた。なお、冷蔵保存中に乳タンパク質濃縮物が腐敗するのを防止するため、冷蔵保存前に各乳タンパク質濃縮物に、2-ブロモ-2-ニトロプロパン-1,3-ジオールを終濃度が0.02質量%となるように添加した。ここで、第11乳タンパク濃縮物の結果が表2に示されており、第12乳タンパク濃縮物の結果が表3に示されており、第21乳タンパク濃縮物の結果が表4に示されており、第22乳タンパク濃縮物の結果が表5に示されており、第31乳タンパク濃縮物の結果が表6に示されており、第32乳タンパク濃縮物の結果が表7に示されており、第33乳タンパク濃縮物の結果が表8に示されている。各表には、粘度測定の際の測定条件も示されている。同結果から、pHが6.5未満に調整されたものは、未調整のもの(pHが6.5以上となっているもの)に比べて冷蔵保存中に粘度が低く維持されることが明らかとなった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
 
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
 
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
 
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
 
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
 
 (実施例2)
 脱脂乳916kg(固形分濃度9.2質量%、タンパク質含有量3.3質量%、カルシウム濃度122mg%、pH6.82)を酸性化することなく、実施例1に示される限外ろ過膜と同一の限外ろ過膜を用いて濃縮した。なお、その途中で濃縮中の脱脂乳にイオン交換水を添加してダイヤフィルトレーションを行った後、さらにその脱脂乳を濃縮した。その結果、全固形分19.7質量%、タンパク質含有量15.9質量%、カルシウム濃度431mg%、pH6.95の液状の乳タンパク質濃縮物(MPC)132kgが得られた。なお、この乳タンパク質濃縮物の130℃熱凝固時間は12分であり、十分な熱安定性を保持していた。次いで、この乳タンパク質濃縮物を130℃で4秒間、加熱殺菌処理して、殺菌済み第4乳タンパク濃縮物を得た。殺菌済み第4乳タンパク濃縮物を二つに分けて、その一方のpHが6.26になるまでその一方に二酸化炭素を吹き込み、殺菌済み第41乳タンパク濃縮物を得た。もう一方はそのままとし、殺菌済み第42乳タンパク質濃縮物とした(殺菌済み第42乳タンパク質濃縮物は比較例扱いである)。
 実施例1と同様に、殺菌済み第41乳タンパク濃縮物及び殺菌済み第42乳タンパク濃縮物を2~4℃で保存し、それらの乳タンパク質濃縮物の粘度の推移を東機産業株式会社製のB型粘度計TVB-10Mで測定したところ、表9、表10に示す結果が得られた。なお、冷蔵保存中に乳タンパク質濃縮物が腐敗するのを防止するため、冷蔵保存前に各乳タンパク質濃縮物に、2-ブロモ-2-ニトロプロパン-1,3-ジオールを終濃度が0.02質量%となるように添加した。ここで、第41乳タンパク濃縮物の結果が表9に示されており、第42乳タンパク濃縮物の結果が表10に示されている。各表には、粘度測定の際の測定条件も示されている。同結果から、脱脂乳を酸性化しない場合であっても、殺菌後にpH調整工程を行ったものは、殺菌後にpH調整工程を行わなかったものに比べて冷蔵保存中に粘度が低く維持されることが明らかとなった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
 
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
 
 (実施例3)
 株式会社坂本技研製マイクロバブルノズルを用いて脱脂乳840kg(固形分濃度9.2質量%、タンパク質含有量3.5質量%、カルシウム濃度123mg%)に二酸化炭素を吹き込んで脱脂乳のpHを6.75から6.16まで下げて酸性化脱脂乳を調製した。次に、KOCH社製の限外ろ過膜(分画分子量:10,000Da、膜面積:6.1m)を用いて酸性化脱脂乳を濃縮した。なお、その途中で濃縮中の酸性化脱脂乳にイオン交換水を添加してダイヤフィルトレーションを行った後、さらにその酸性化脱脂乳を濃縮した。その結果、全固形分21.0質量%、タンパク質含有量17.0質量%、カルシウム濃度395mg%、pH6.49の液状の乳タンパク質濃縮物(MPC)116kgが得られた。次いで、この乳タンパク質濃縮物を水で希釈した結果、その乳タンパク質濃縮物の全固形分が19.2質量%となり、タンパク質含有量が15.5質量%となり、pHが6.53となった。この乳タンパク質濃縮物の130℃熱凝固時間は12分であり、十分な熱安定性を保持していた。続いて、この乳タンパク質濃縮物を130℃で4秒間、加熱殺菌処理して、殺菌済み第5乳タンパク質濃縮物を得た。殺菌済み第5乳タンパク質濃縮物を二つに分けて、その一方のpHが5.20になるまで0.5N塩酸を添加し、殺菌済み第51乳タンパク質濃縮物を得た。もう一方は殺菌済み第51乳タンパクと固形分濃度が同じになるように水を添加し、殺菌済み第52乳タンパク質濃縮物とした(殺菌済み第52乳タンパク質濃縮物は比較例扱いである)。
 実施例1と同様に、殺菌済み第51乳タンパク濃縮物及び殺菌済み第52乳タンパク濃縮物を2~4℃で保存し、それらの乳タンパク質濃縮物の粘度の推移を東機産業株式会社製のB型粘度計TVB-10Mで測定したところ、表11、表12に示す結果が得られた。なお、冷蔵保存中に乳タンパク質濃縮物が腐敗するのを防止するため、冷蔵保存前に各乳タンパク質濃縮物に、2-ブロモ-2-ニトロプロパン-1,3-ジオールを終濃度が0.02質量%となるように添加した。ここで、第51乳タンパク濃縮物の結果が表11に示されており、第52乳タンパク濃縮物の結果が表12に示されている。各表には、粘度測定の際の測定条件も示されている。同結果から、酸の種類に関わらず、殺菌後にpH調整工程を行ったものは、殺菌後にpH調整工程を行わなかったものに比べて冷蔵保存中に粘度が低く維持されることが明らかとなった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000011
 
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000012
 
 (実施例4)
 KOCH社製の限外ろ過膜(分画分子量:10,000Da、膜面積:20.0m)を用いて脱脂乳を濃縮して得られた乳タンパク質濃縮物1,020kg(固形分濃度21.2%質量%、タンパク質含有量11.9質量%、カルシウム濃度384mg%)に対して、焼結金属多孔フィルターを介して二酸化炭素を吹き込んでその乳タンパク質濃縮物のpHを6.7から6.5まで下げて酸性化乳タンパク質濃縮物を調製した。次に、KOCH社製の限外ろ過膜(分画分子量:10,000Da、膜面積:6.1m2)を用いて酸性化乳タンパク質濃縮物にイオン交換水を添加してダイヤフィルトレーションを行った後、さらにその酸性化乳タンパク質濃縮物を濃縮した。その結果、全固形分19.8質量%、タンパク質含有量15.7質量%、カルシウム濃度456mg%、pH6.6の液状の乳タンパク質濃縮物(MPC)642kgが得られた。次いで、この乳タンパク質濃縮物を水で希釈した結果、その乳タンパク質濃縮物の全固形分が19.5質量%となり、タンパク質含有量が15.6質量%となり、pHが6.6となった。この乳タンパク質濃縮物の130℃熱凝固時間は11分であり、十分な熱安定性を保持していた。続いて、この乳タンパク質濃縮物を100℃で50秒間、加熱殺菌処理して、殺菌済み第6乳タンパク質濃縮物を得た。殺菌済み第6乳タンパク質濃縮物を五つに分けて、その一つを殺菌済み第61乳タンパク質濃縮物とした(殺菌済み第61乳タンパク質濃縮物は比較例扱いである)。また、二つ目のものに対してそのpHが6.4になるまで塩酸(HCl)を添加して殺菌済み第62乳タンパク質濃縮物を得た(殺菌済み第62乳タンパク質濃縮物は実施例扱いである)。また、三つ目のものに対してそのpHが5.9になるまで塩酸(HCl)を添加して殺菌済み第63乳タンパク質濃縮物を得た(殺菌済み第63乳タンパク質濃縮物は実施例扱いである)。また、四つ目のものに対してそのpHが5.6になるまで塩酸(HCl)を添加して殺菌済み第64乳タンパク質濃縮物を得た(殺菌済み第64乳タンパク質濃縮物は実施例扱いである)。また、最後の一つに対してそのpHが5.2になるまで塩酸(HCl)を添加して殺菌済み第65乳タンパク質濃縮物を得た(殺菌済み第65乳タンパク質濃縮物は実施例扱いである)。
 次に、上述の5つの殺菌済み乳タンパク質濃縮物の固有粘度(dL/g)を求めたところ、以下に示される結果が得られた。なお、固有粘度とは、溶液中での高分子(ここではタンパク質)の分子鎖の広がりを示す特性値であるが、ここではタンパク質濃縮物に含まれるすべての固形分を測定対象とし、その総体としての固有粘度に相当する測定値とした。
・殺菌済み第61乳タンパク質濃縮物:0.349dL/g
・殺菌済み第62乳タンパク質濃縮物:0.330dL/g
・殺菌済み第63乳タンパク質濃縮物:0.314dL/g
・殺菌済み第64乳タンパク質濃縮物:0.291dL/g
・殺菌済み第65乳タンパク質濃縮物:0.772dL/g
 ところで、乳タンパク質濃縮物の固有粘度を上昇させる要素としては、例えば、加熱殺菌処理や、乳タンパク質濃縮物中のカルシウムイオンの増加が挙げられる。加熱殺菌処理をした場合、変性したホエータンパク質の一部がミセル表面に結合し、その別の一部がκ-カゼインとの複合体を形成する。変性ホエータンパク質がミセルに結合することでミセルサイズは大きくなり、固有粘度が上昇する。
 一方、乳タンパク質濃縮物の固有粘度を下降させる要素としては、例えば、ホエータンパク質の変性が少ないパルス電解殺菌処理などの殺菌処理や、ショ糖の増加が挙げられる。
 pHとの関係においては、殺菌済み第64乳タンパク質濃縮物の固有粘度が最小値となっていることから、乳タンパク質濃縮物のpHを5.6に近づける程、固有粘度が下降し、乳タンパク質濃縮物のpHが5.6から遠ざかる程、固有粘度が上昇すると考えられた。
 なお、乳タンパク質濃縮物の固有粘度は、以下に示される方法により求められた。
 先ず、各乳タンパク質濃縮物を、固形分濃度が0.2、0.4、0.6、0.8、1.0質量%となるようにイオン交換水で希釈した。なお、説明の便宜上、以下、イオン交換水で希釈した乳タンパク質濃縮物を「乳タンパク質濃縮物希釈液」と称する。
 次に、Anton Paar GmbH社製のモジュラーコンパクトレオメータMCR302に共軸二重円筒型システムを装着したものを用いて、測定温度5℃およびせん断速度2~200s-1の条件下で、乳タンパク質濃縮物希釈液の粘度を測定した。なお、測定範囲の中でニュートン性を示す領域の測定データから乳タンパク質濃縮物希釈液のゼロずり粘度を求め、各濃度の乳タンパク質濃縮物希釈液の粘度とした。また、ゼロずり粘度を求める際、乳タンパク質濃縮物希釈液の密度を1として計算した。同様にイオン交換水のゼロずり粘度を求め、溶媒の粘度とした。
 次いで、上述の通り求められた乳タンパク質濃縮物希釈液およびイオン交換水の粘度を、以下の(1)で示される式に代入して各乳タンパク質濃縮物希釈液の比粘度を求めた。
 ηsp=(η-η)/η・・・(1)
 なお、上式(1)においてηspは乳タンパク質濃縮物希釈液の比粘度であり、ηは乳タンパク質濃縮物希釈液の粘度であり、ηはイオン交換水の粘度である。
 続いて、乳タンパク質濃縮物希釈液の比粘度およびタンパク質濃度を、以下の(2)で示される式に代入して各乳タンパク質濃縮物希釈液の還元粘度を求めた。
 ηred=ηsp/c・・・(2)
 なお、上式(2)においてηredは乳タンパク質濃縮物希釈液の還元粘度であり、ηspは乳タンパク質濃縮物希釈液の比粘度であり、cは乳タンパク質濃縮物希釈液の固形分濃度である。
 最後に、各乳タンパク質濃縮物につき、乳タンパク質濃縮物希釈液中の固形分濃度および乳タンパク質濃縮物希釈液の還元粘度の対から最小二乗法で一次関数((還元粘度)=a×(固形分濃度)+b)を導出し、その一次関数から固形分濃度が0(g/dL)となる還元粘度すなわちbを求め、そのbを固有粘度とした。すなわち、この固有粘度は以下の(3)の式で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000013
 
 ところで、比粘度から求められる上述の固有粘度は、対数粘度から求められる固有粘度と一致する。本実施例では、これを検証し、比粘度から求められた上述の固有粘度が正確なものであることを確認した。
 また、実施例1と同様に、殺菌済み第61乳タンパク濃縮物、殺菌済み第62乳タンパク濃縮物、殺菌済み第63乳タンパク濃縮物、殺菌済み第64乳タンパク濃縮物および殺菌済み第65乳タンパク濃縮物を2~4℃で保存し、それらの乳タンパク質濃縮物の粘度の推移を東機産業株式会社製のB型粘度計TVB-10Mで測定したところ、表13~17に示す結果が得られた。なお、冷蔵保存中に乳タンパク質濃縮物が腐敗するのを防止するため、冷蔵保存前に各乳タンパク質濃縮物に、2-ブロモ-2-ニトロプロパン-1,3-ジオールを終濃度が0.02質量%となるように添加した。ここで、第61乳タンパク濃縮物の結果が表13に示されており、第62乳タンパク濃縮物の結果が表14に示されており、第63乳タンパク濃縮物の結果が表15に示されており、第64乳タンパク濃縮物の結果が表16に示されており、第65乳タンパク濃縮物の結果が表17に示されている。各表には、粘度測定の際の測定条件も示されている。同結果から、酸の種類に関わらず、殺菌後にpHを6.5未満に調整したものは、殺菌後にpHを6.5未満に調整しなかったものに比べて冷蔵保存中に粘度が低く維持されることが明らかとなった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000014
 
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000015
 
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000016
 
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000017
 
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000018
 
 冷蔵保存後の第61~65乳タンパク濃縮物の固有粘度(dL/g)を求めたところ、以下に示される結果が得られた。
・殺菌済み第61乳タンパク質濃縮物:0.396dL/g
・殺菌済み第62乳タンパク質濃縮物:0.324dL/g
・殺菌済み第63乳タンパク質濃縮物:0.313dL/g
・殺菌済み第64乳タンパク質濃縮物:1.425dL/g
・殺菌済み第65乳タンパク質濃縮物:2.491dL/g
 さらに冷蔵保存後の第61~65乳タンパク濃縮物の130℃における熱凝固時間、および、第62~65乳タンパク濃縮物を1N水酸化ナトリウム水溶液でpH6.5に調整した後のものの130℃における熱凝固時間を測定した結果を表18に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000019
 
 表18から明らかなように、pH6.5に調整した第62乳タンパク濃縮物および第63乳タンパク濃縮物は、0.5分超の熱安定性を有しているため、加熱殺菌を必要とする乳製品の原料の一成分として用いることができることが確認された。
 上記の結果から、低粘度を維持するためにはpHを4.6超6.5未満の範囲で保存すればよいが、低粘度を維持しつつ更に保存後において熱安定性を確保するためには固有粘度を0.30dL/g以上0.35dL/g未満の範囲内に調整する必要があると考えられた。
 (比較例1)
 坂本技研製マイクロバブルノイズを用いて脱脂乳664kg(固形分濃度9.3質量%、タンパク質含有量3.3質量%、カルシウム濃度124mg%)に二酸化炭素を吹き込んで脱脂乳のpHを6.70から5.79まで下げて酸性化脱脂乳を調製した。次に、KOCH社製の限外ろ過膜(分画分子量:10,000Da、膜面積:6.1m)を用いて酸性化脱脂乳を濃縮した。なお、その途中で濃縮中の酸性化脱脂乳にイオン交換水を添加してダイヤフィルトレーションを行った後、さらにその酸性化脱脂乳を濃縮した。その結果、全固形分21.1質量%、タンパク質含有量16.7質量%、カルシウム濃度358mg%、pH6.29の液状の乳タンパク質濃縮物(MPC)87kgが得られた。なお、以下、この乳タンパク質濃縮物を一次乳タンパク質濃縮物と称する。この一次乳タンパク質濃縮物の130℃熱凝固時間は0.5分であり、熱安定性は不十分であった。
 次いで、上述の一次乳タンパク質濃縮物に水酸化カリウム水溶液を添加し、全固形分20.6質量%、タンパク質含有量16.4質量%、pH6.53の液状の乳タンパク質濃縮物(MPC)が得られた。なお、以下、この乳タンパク質濃縮物を二次乳タンパク質濃縮物と称する。この二次乳タンパク質濃縮物の130℃熱凝固時間は12分以上であり、熱安定性は十分であった。
 続いて、上述の二次乳タンパク質濃縮物を130℃で4秒間、加熱殺菌処理して、全固形分20.5質量%、タンパク質含有量16.5質量%、カルシウム濃度351mg%、pH6.53の殺菌済み乳タンパク質濃縮物が得られた。そして、この殺菌済み乳タンパク質濃縮物を2~4℃で保存し、それらの乳タンパク質濃縮物の粘度の推移を東機産業株式会社製のB型粘度計TVB-10Mで測定したところ、表19に示される結果が得られた。表19から明らかな通り、この乳タンパク質濃縮物は、2~4℃の冷蔵保存開始から4日経過時点でその粘度が30,000mPa・sを超えており、低粘度を維持することができなかった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000020
 

 

Claims (8)

  1.  加熱殺菌済みの液状乳濃縮物のpHを4.6超6.5未満の範囲に収まるように調整して前記液状乳濃縮物を冷蔵保存する方法。
  2.  5℃における前記加熱殺菌済みの液状乳濃縮物の固有粘度が0.01dL/g以上0.8dL/g以下の範囲に収まり、且つ、前記加熱殺菌済みの液状乳濃縮物のpHが4.6超6.5未満の範囲に収まるように前記pHが調整される
    請求項1に記載の方法。
  3.  液状の原料乳を酸性化し、液状の酸性化原料乳を調製する酸性化工程と、
     前記酸性化原料乳を限外ろ過処理して液状の乳濃縮物を調製する濃縮工程と、
     前記液状の乳濃縮物を加熱殺菌して殺菌済み液状乳濃縮物を調製する加熱殺菌工程と、
     前記殺菌済み液状乳濃縮物のpHを4.6超6.5未満の範囲に収まるように調整するpH調整工程と
    を備える、液状の乳濃縮物の製造方法。
  4.  前記酸性化工程では、前記濃縮工程で得られる前記液状の乳濃縮物のpHが6.4以上7.0以下の範囲に収まるように、前記液状の原料乳が酸性化される
    請求項3に記載の液状の乳濃縮物の製造方法。
  5.  前記原料乳は、脱脂乳であり、
     前記乳濃縮物は、乳タンパク質濃縮物である
    請求項3に記載の液状の乳濃縮物の製造方法。
  6.  前記pH調整工程では、5℃における前記殺菌済みの液状乳濃縮物の固有粘度が0.01dL/g以上0.8dL/g以下の範囲に収まり、且つ、前記殺菌済み液状乳濃縮物のpHが4.6超6.5未満の範囲に収まるように前記pHが調整される
    請求項3に記載の液状の乳濃縮物の製造方法。
  7.  請求項3から6のいずれか1項に記載の液状の乳濃縮物の製造方法により製造される液状の乳濃縮物。
  8.  5℃における固有粘度が0.01dL/g以上0.8dL/g以下の範囲に収まり、且つ、pHが4.6超6.5未満に収まる、加熱殺菌済みの乳濃縮物。
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