濃縮乳の製造方法及び濃縮乳
【課題】
本発明は、酸度の制御を可能にした濃縮乳の製造方法及びその製造方法により製造された濃縮乳を提供することを目的とする。
【解決手段】
本発明は、濃縮乳の酸度と各種成分との比較を試みた結果、原料乳の濃縮処理において、酸度と関連する因子には、固形分濃度、無脂乳固形分濃度（SNF）、屈折糖度（Brix）、比重（密度）等があることを解明し、その因子を制御することによって間接的に、酸度を制御することができるとの知見に基づくものである。その結果として、酸度が規格内となる成分調整牛乳を安定して製造することが可能となった。
本発明は、酸度の制御を可能にした濃縮乳の製造方法及びその製造方法により製造された濃縮乳を提供することを目的とする。
【解決手段】
本発明は、濃縮乳の酸度と各種成分との比較を試みた結果、原料乳の濃縮処理において、酸度と関連する因子には、固形分濃度、無脂乳固形分濃度（SNF）、屈折糖度（Brix）、比重（密度）等があることを解明し、その因子を制御することによって間接的に、酸度を制御することができるとの知見に基づくものである。その結果として、酸度が規格内となる成分調整牛乳を安定して製造することが可能となった。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、酸度の制御を可能にした濃縮乳の製造方法及びその製造方法により製造された濃縮乳に関する。より詳しくは、原料乳の濃縮処理において、酸度と関連する因子を解明し、その因子を制御することによって間接的に、酸度を制御することを特徴とする濃縮乳の製造方法及びその製造方法により製造された濃縮乳に関する。
【背景技術】
【０００２】
消費者が牛乳類に求める要素には、「自然さ」、「おいしさ」、「栄養／機能」の３つがあると言われている。ここで、現状の牛乳類が持つ特徴（長所、短所）を整理すると、次のようになる。「普通牛乳」には、自然・天然という良いイメージがあり、味もおいしいという評価があるが、一方で、カルシウム等の栄養がもっと欲しいという意見がある。「低脂肪牛乳」には、カロリーが少なく、さっぱりしていて良いという評価があるが、一方で、味が薄く、栄養がもっと欲しいという意見がある。「特濃牛乳」には、コクがあって、味もおいしいという評価があるが、一方で、脂肪分が多くて、太りそうであるという意見がある。「白物乳飲料」には、カルシウム等の栄養が豊富で良いという評価があるが、一方で、人工的であり、味が苦手であるという意見がある。このように、消費者が求める３大要素である「自然さ」、「おいしさ」、「栄養／機能」を同時に満たす牛乳類が、これまでは存在していなかった。さらに、消費者が牛乳類に求める価値は多様化しており、新しい価値の提供が必要であった。
【０００３】
乳等省令の改正により、新しく「成分調整牛乳」が誕生した。成分調整牛乳とは、生乳のみ（生乳100％）から膜処理等の技術により、特定の成分（水分等）を除去したものであり、「無脂肪牛乳（脱脂乳）」及び「低脂肪牛乳（部分脱脂乳）」を除いたものである。この成分調整牛乳は、消費者が牛乳類に求める３大要素を満たし、かつ、消費者が牛乳類に求める価値の多様化にも対応できる可能性がある。例えば無脂乳固形分を濃縮した成分調整牛乳では、牛乳の自然な甘味が強調され、濃厚なコクやまろやかさを味わうことが可能となる。
【０００４】
牛乳関係法令集（乳業団体衛生連絡協議会、平成十六年三月）の42頁の記載によると、成分調整牛乳の成分規格は、無脂乳固形分が8.0％以上、酸度（乳酸として）が0.18％以下、細菌数（標準平板培養法で1mlあたり）が50,000以下、大腸菌群が陰性である。ここで、酸度とは、同書の56頁の「５ 乳及び乳製品の酸度の測定法」による測定値である。このように、成分調整牛乳では、酸度を規格の通りに設定することが必須となる。ところが、例えば成分調整牛乳を製造するために、原料乳を膜分離法により濃縮処理し、製造した濃縮乳の酸度を測定したところ、その酸度が上限値を超えてしまい（規定値を外れてしまい）、規格外となるものがあった。具体的には、膜分離法による濃縮処理において、濃縮倍率を高くし、高濃度とした濃縮乳の酸度が上限値を超えてしまい、規格外となった。
【０００５】
この現象を解明するため、膜分離法による成分濃度の変化に伴い、乳酸やその他の有機酸等が増加する可能性を実験的に検討した。乳酸やクエン酸等の濃度を測定したが、乳酸は殆ど検出されず、クエン酸等も濃度に大きな変化は見られなかった。前記した通り、成分調整牛乳や濃縮乳を安定して製造するためには、酸度を規格の通りに設定することが必須であり、そのためには、酸度に影響する因子を解明する必要がある。そして、その因子を使用し、酸度を簡便に制御することが必要である。酸度の測定には、試薬の調製、滴定、計算といった煩雑な操作を必要とする。そのため、酸度よりも測定が簡便な因子を解明し、その因子を使用して、成分調整牛乳や濃縮乳の製造条件、製造装置の運転条件等を簡便に制御することが望まれていた。
【０００６】
原料乳を膜分離法により濃縮処理し、タンパク質やカルシウム等の栄養成分を高めた加工乳及びその製造方法に関する先行技術としては特開2002-051699号公報（特許文献１）及び特開2002-253116号公報（特許文献２）などがある。これらの特許文献には、原料乳を逆浸透膜（RO）法あるいはナノ濾過膜（NF）法で処理することにより、加工乳（濃縮乳）を製造する方法が記載されている。しかし、酸度やその制御方法については記載されていない。
【０００７】
原料乳を膜分離法により濃縮処理し、タンパク質やカルシウム等の栄養成分を高めた発酵乳や、ナトリウムやカリウム等を低減した粉乳及びその製造方法に関する先行技術としては特開平06-014707号公報（特許文献３）及び特開平08-266221号公報（特許文献４）などがある。これらの特許文献には、原料乳を逆浸透膜（RO）法で処理することにより、濃厚な発酵乳を製造する方法、及び原料乳をナノ濾過膜（NF）法で処理することにより、部分脱塩された脱脂粉乳を製造する方法が記載されている。しかし、酸度やその制御方法については記載されていない。
【０００８】
【特許文献１】特開2002-051699号公報
【特許文献２】特開2002-253116号公報
【特許文献３】特開平06-014707号公報
【特許文献４】特開平08-266221号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記従来技術の課題点を鑑みてなされたものであり、酸度の制御を可能にした濃縮乳の製造方法及びその製造方法により製造された濃縮乳を提供することを目的とする。
【００１０】
本発明は、原料乳の濃縮処理において、酸度と関連する因子を制御することによって間接的に、酸度を制御することを特徴とする濃縮乳の製造方法及びその製造方法により製造された濃縮乳を提供することを別の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは、上記課題に鑑み、鋭意研究を重ねた結果、原料乳の濃縮処理において、酸度と関連する因子には、固形分濃度、無脂乳固形分濃度（SNF）、屈折糖度（Brix）、比重（密度）、濃縮倍率等があることを解明し、その因子を制御することによって間接的に、酸度を制御することができるとの知見を見いだし、本発明を完成するに至った。
【００１２】
前記した通り、酸度と関連する因子を見いだすため、膜分離法による成分濃度の変化に伴い、乳酸やその他の有機酸等が増加する可能性を実験的に検討することも行った。実際に、乳酸やクエン酸等の濃度を測定したが、乳酸は殆ど検出されず、クエン酸等も濃度に大きな変化は見られなかった。
【００１３】
すなわち、本発明は、
[1] 原料乳の濃縮処理において、固形分濃度、無脂乳固形分濃度（SNF）、屈折糖度（Brix）、比重（密度）、濃縮倍率のうちの１つ以上の数値と酸度との相関関係を使用して、酸度を制御することを特徴とする濃縮乳の製造方法、
[2] 相関関係が比例関係であることを特徴とする、前記[1]に記載の濃縮乳の製造方法、
[3] 濃縮処理が膜分離法であることを特徴とする、前記[1]または[2]のいずれかに記載の濃縮乳の製造方法、
[4] 膜分離法がナノ濾過膜（NF）法及び／又は逆浸透膜（RO）法であることを特徴とする、前記[3]に記載の濃縮乳の製造方法、
[5] 前記[1]〜[4]のいずれかに記載の製造方法によって製造した濃縮乳
からなる。
【００１４】
本明細書において「原料乳」とは、生乳、原乳、全脂乳、脱脂乳、ホエイ等の乳成分を含む液体である。
【００１５】
本明細書において「濃縮乳」とは、前記の原料乳を膜分離法や真空蒸発法等の濃縮処理により得られる液体であり、さらに「濃縮乳」には、前記の濃縮処理の前工程又は後工程に、殺菌処理、均質化処理、遠心分離処理、脂肪濃度調整処理等を加えて得られる液体が含まれる場合もある。つまり「濃縮乳」には、例えば全脂乳から得られた濃縮乳に遠心分離処理を行うことにより、乳脂肪濃度を調整した成分調整牛乳、脱脂乳から得られた濃縮乳にクリームを添加することにより、乳脂肪濃度を調整した成分調整牛乳等も含まれる。
【００１６】
本明細書において「酸度」とは、牛乳関係法令集（乳業団体衛生連絡協議会、平成十六年三月）の56頁の「５ 乳及び乳製品の酸度の測定法」による測定値であり、詳細は以下の通りである。すなわち、試料10mlに同量の炭酸ガスを含まない水を加えて希釈し、指示薬としてフェノールフタレイン液0.5mlを加えて、0.1mol/L水酸化ナトリウム溶液で30秒間、微紅色の消失しない点を限度として滴定し、その滴定量から試料100g当たりの乳酸のパーセント量を求め酸度とする。0.1mol/L水酸化ナトリウム溶液1mlは、乳酸9mgに相当する。指示薬は、フェノールフタレイン1gを50％エタノールに溶かして100mlとする。
【００１７】
本明細書において「比例関係」とは、例えば酸度と固形分濃度のような、２つの因子の相関関係が一次式で近似できることを意味する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明者らが、成分調整牛乳を製造するために、原料乳を膜分離法により濃縮処理し、製造した濃縮乳の酸度を測定したところ、その酸度が上限値を超えてしまい（規定値を外れてしまい）、規格外となるものがあった。具体的には、膜分離法による濃縮処理において、濃縮倍率を高くし、高濃度とした濃縮乳の酸度が上限値を超えてしまい、規格外となった。この現象を解明するため、乳酸やクエン酸等の濃度の影響を検討した結果、それらの酸度への影響はないことが分かった。
【００１９】
さらなる実験的な検討を進め、濃縮乳の酸度と各種成分との比較を試みた結果、原料乳の濃縮処理において、酸度と関連する因子には、固形分濃度、無脂乳固形分濃度（SNF）、屈折糖度（Brix）、比重（密度）、濃縮倍率等があることを解明した。そして、その因子を制御することによって間接的に、酸度を制御することができるとの知見を見いだし、酸度が規格内となる成分調整牛乳を安定して製造することが可能となった。
【００２０】
本発明によれば、酸度の制御を可能にした濃縮乳の製造方法及びその製造方法により製造された濃縮乳を提供することができる。
【００２１】
本発明によれば、原料乳の濃縮処理において、酸度と関連する因子を制御することによって間接的に、酸度を制御することを特徴とする濃縮乳の製造方法及びその製造方法により製造された濃縮乳を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明の濃縮乳の製造方法は、原料乳の濃縮処理において、酸度と固形分濃度との相関関係を使用して、酸度を制御することを特徴とするが、酸度を制御する因子は、固形分濃度に限定されない。固形分濃度と相関関係にある因子であれば適用することが可能であり、無脂乳固形分濃度（SNF）、屈折糖度（Brix）、比重（密度）、タンパク質濃度、濃縮倍率等が例示できる。実際に固形分濃度の測定には手間が掛かるため、本発明の濃縮乳の製造方法において酸度を制御する方法には、屈折糖度や比重、濃縮倍率のような簡便に測定できる因子を使用することが望ましい。ところで、原料乳である全脂乳、脱脂乳等の組成は変動するため、酸度と固形分濃度との相関関係は、原料乳によって異なり、一定しない。そのため、数種類の原料乳について酸度と固形分濃度、無脂乳固形分濃度、屈折糖度、比重等を予め測定し、これらの相関関係を求めておく。そして、酸度が規定値から外れない、安全側の固形分濃度、無脂乳固形分濃度、屈折糖度、比重等で酸度を制御することが望ましい。
【００２３】
本発明の濃縮乳の製造方法は、原料乳の濃縮処理において、酸度と無脂乳固形分濃度（SNF）との相関関係を使用して、酸度を制御することを特徴とするが、前記した通り、酸度を制御する因子は、無脂乳固形分濃度に限定されない。無脂乳固形分濃度と相関関係にある因子であれば適用することが可能であり、屈折糖度（Brix）、比重（密度）、タンパク質濃度等が例示できる。
【００２４】
本発明の濃縮乳の製造方法は、原料乳の濃縮処理において、酸度と屈折糖度（Brix）との相関関係を使用して、酸度を制御することを特徴とする。屈折糖度は糖度計（refractometer）を用いて簡便に短時間で測定できるため、濃縮乳の製造工程から試料を採取し、その場で数値を確認することができる。製造装置の運転状態が適切か否かを断続的に判断しながら、屈折糖度を一定値に安定させる運転を行うことで間接的に、酸度を規格内に制御することが可能となる。
【００２５】
本発明の濃縮乳の製造方法は、原料乳の濃縮処理において、酸度と比重（密度）との相関関係を使用して、酸度を制御することを特徴とする。比重は比重計を用いて簡便に瞬時で測定できるため、濃縮乳の製造工程に比重計を設置し、連続的に数値を確認することができる。製造装置の運転状態が適切か否かを連続的に判断しながら、比重を一定値に安定させる運転を行うことで間接的に、酸度を規格内に制御することが可能となる。例えば比重の増減やその増減の傾向をコンピューター等で処理することにより、比重を自動的に制御し、その結果として、酸度も自動的に制御することが可能となる。
【００２６】
本発明の濃縮乳の製造方法において、酸度と固形分濃度、無脂乳固形分濃度、屈折糖度、比重等との相関関係は比例関係であることを特徴とする。本発明において、２つの因子の相関関係は一次式で近似できる。
【００２７】
本発明の濃縮乳の製造方法において、濃縮処理は特に限定されないが、非加熱でタンパク質等、栄養成分の変性が殆ど起こらないことから、膜分離法であることが望ましい。
【００２８】
本発明の濃縮乳の製造方法において、膜分離法は特に限定されないが、タンパク質や乳糖等、栄養成分の損失が少ないことから、ナノ濾過膜（NF）法及び／又は逆浸透膜（RO）法であることが望ましい。ナノ濾過膜（NF）法と逆浸透膜（RO）法は併用することが可能であり、互いは直列に設置しても、並列に設置しても良い。また、製造したい成分調整牛乳の組成に合わせて、互いの膜面積やその比率は自由に設定しても良い。
【実施例】
【００２９】
以下、本発明に関して実施例を挙げて説明するが、本発明は、これにより限定されるものではない。
【００３０】
［実施例１］（逆浸透膜（RO）法による全脂乳の濃縮処理）
逆浸透膜（RO）法により全脂乳を濃縮処理した。使用した逆浸透膜は、RO-3838/30-FF（Dow社製）である。所定の濃縮倍率において濃縮乳を採取し、酸度、固形分濃度、無脂乳固形分濃度を測定した。それぞれの相関関係を図１〜図２に示した。
【００３１】
今回の実験において、図１では、酸度をX[％]、固形分濃度をY[重量％]とし、互いの関係を一次式で近似すると、Y＝82.55・X＋3.75となった。このとき、成分調整牛乳の成分規格として全脂乳の酸度（乳酸として）を0.18％以下に設定した場合、固形分濃度は18.6%以下に設定することとなる。装置の運転を安全側で制御することを考慮し、全脂乳の酸度を0.17％以下に設定した場合、固形分濃度は17.8%以下に設定することとなる。図２では、酸度をX[％]、無脂乳固形分濃度をY[重量％]とし、互いの関係を一次式で近似すると、Y＝56.20・X＋2.54となった。このとき、全脂乳の酸度を0.18％以下に設定した場合、無脂乳固形分濃度は12.6%以下に設定することとなる。全脂乳の酸度を0.17％以下に設定した場合、無脂乳固形分濃度は12.1%以下に設定することとなる。
【００３２】
［実施例２］（ナノ濾過膜（NF）法による脱脂乳の濃縮処理）
ナノ濾過膜（NF）法により脱脂乳を濃縮処理した。使用したナノ濾過膜は、NF-3838/30-FF（Dow社製）である。脱脂乳の場合、乳脂肪を殆ど含まないため、固形分濃度と無脂乳固形分濃度は同等である。所定の濃縮倍率において濃縮乳を採取し、酸度、固形分濃度（無脂乳固形分濃度）、屈折糖度、比重を測定した。それぞれの相関関係を図３〜図５に示した。
【００３３】
今回の実験において、図３では、酸度をX[％]、固形分濃度をY[重量％]とし、互いの関係を一次式で似すると、Y＝65.86・X＋1.36となった。このとき、脱脂乳の酸度を0.18％以下に設定した場合、固形分濃度は13.2%以下に設定することとなる。脱脂乳の酸度を0.17％以下に設定した場合、固形分濃度は12.5%以下に設定することとなる。図４では、酸度をX[％]、屈折糖度をY[％]とし、互いの関係を一次式で近似すると、Y＝71.23・X＋2.06となった。このとき、脱脂乳の酸度を0.18％以下に設定した場合、屈折糖度は14.9%以下に設定することとなる。脱脂乳の酸度を0.17％以下に設定した場合、屈折糖度は14.2%以下に設定することとなる。図５では、酸度をX[％]、比重をY[−]とし、互いの関係を一次式で近似すると、Y＝0.268・X＋0.999となった。このとき、脱脂乳の酸度を0.18％以下に設定した場合、比重は1.047以下に設定することとなる。脱脂乳の酸度を0.17％以下に設定した場合、比重は1.044以下に設定することとなる。
【００３４】
［実施例３］（逆浸透膜（RO）法によるホエイの濃縮処理）
逆浸透膜（RO）法によりホエイを濃縮処理した。使用した逆浸透膜は、RO-3838/30-FF（Dow社製）である。ホエイの場合、乳脂肪を殆ど含まないため、固形分濃度と無脂乳固形分濃度は同等である。所定の濃縮倍率において濃縮乳を採取し、酸度、固形分濃度（無脂乳固形分濃度）、を測定した。それぞれの相関関係を図６に示した。
【００３５】
今回の実験において、図６では、酸度をX[％]、固形分濃度をY[重量％]とし、互いの関係を一次式で似すると、Y＝93.88・X＋2.24となった。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
酸度の制御を可能にした濃縮乳の製造方法及びその製造方法により製造された濃縮乳を提供することができる。具体的には、原料乳の濃縮処理において、酸度と関連する因子を制御することによって間接的に、酸度を制御することを特徴とする濃縮乳の製造方法及びその製造方法により製造された濃縮乳を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】図１は、全脂乳における酸度と固形分濃度の関係を示したグラフである。
【図２】図２は、全脂乳における酸度と無脂乳固形分濃度の関係を示したグラフである。
【図３】図３は、脱脂乳における酸度と固形分濃度の関係を示したグラフである。
【図４】図４は、脱脂乳における酸度と屈折糖度の関係を示したグラフである。
【図５】図５は、脱脂乳における酸度と比重の関係を示したグラフである。
【図６】図６は、ホエイにおける酸度と固形分濃度の関係を示したグラフである。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、酸度の制御を可能にした濃縮乳の製造方法及びその製造方法により製造された濃縮乳に関する。より詳しくは、原料乳の濃縮処理において、酸度と関連する因子を解明し、その因子を制御することによって間接的に、酸度を制御することを特徴とする濃縮乳の製造方法及びその製造方法により製造された濃縮乳に関する。
【背景技術】
【０００２】
消費者が牛乳類に求める要素には、「自然さ」、「おいしさ」、「栄養／機能」の３つがあると言われている。ここで、現状の牛乳類が持つ特徴（長所、短所）を整理すると、次のようになる。「普通牛乳」には、自然・天然という良いイメージがあり、味もおいしいという評価があるが、一方で、カルシウム等の栄養がもっと欲しいという意見がある。「低脂肪牛乳」には、カロリーが少なく、さっぱりしていて良いという評価があるが、一方で、味が薄く、栄養がもっと欲しいという意見がある。「特濃牛乳」には、コクがあって、味もおいしいという評価があるが、一方で、脂肪分が多くて、太りそうであるという意見がある。「白物乳飲料」には、カルシウム等の栄養が豊富で良いという評価があるが、一方で、人工的であり、味が苦手であるという意見がある。このように、消費者が求める３大要素である「自然さ」、「おいしさ」、「栄養／機能」を同時に満たす牛乳類が、これまでは存在していなかった。さらに、消費者が牛乳類に求める価値は多様化しており、新しい価値の提供が必要であった。
【０００３】
乳等省令の改正により、新しく「成分調整牛乳」が誕生した。成分調整牛乳とは、生乳のみ（生乳100％）から膜処理等の技術により、特定の成分（水分等）を除去したものであり、「無脂肪牛乳（脱脂乳）」及び「低脂肪牛乳（部分脱脂乳）」を除いたものである。この成分調整牛乳は、消費者が牛乳類に求める３大要素を満たし、かつ、消費者が牛乳類に求める価値の多様化にも対応できる可能性がある。例えば無脂乳固形分を濃縮した成分調整牛乳では、牛乳の自然な甘味が強調され、濃厚なコクやまろやかさを味わうことが可能となる。
【０００４】
牛乳関係法令集（乳業団体衛生連絡協議会、平成十六年三月）の42頁の記載によると、成分調整牛乳の成分規格は、無脂乳固形分が8.0％以上、酸度（乳酸として）が0.18％以下、細菌数（標準平板培養法で1mlあたり）が50,000以下、大腸菌群が陰性である。ここで、酸度とは、同書の56頁の「５ 乳及び乳製品の酸度の測定法」による測定値である。このように、成分調整牛乳では、酸度を規格の通りに設定することが必須となる。ところが、例えば成分調整牛乳を製造するために、原料乳を膜分離法により濃縮処理し、製造した濃縮乳の酸度を測定したところ、その酸度が上限値を超えてしまい（規定値を外れてしまい）、規格外となるものがあった。具体的には、膜分離法による濃縮処理において、濃縮倍率を高くし、高濃度とした濃縮乳の酸度が上限値を超えてしまい、規格外となった。
【０００５】
この現象を解明するため、膜分離法による成分濃度の変化に伴い、乳酸やその他の有機酸等が増加する可能性を実験的に検討した。乳酸やクエン酸等の濃度を測定したが、乳酸は殆ど検出されず、クエン酸等も濃度に大きな変化は見られなかった。前記した通り、成分調整牛乳や濃縮乳を安定して製造するためには、酸度を規格の通りに設定することが必須であり、そのためには、酸度に影響する因子を解明する必要がある。そして、その因子を使用し、酸度を簡便に制御することが必要である。酸度の測定には、試薬の調製、滴定、計算といった煩雑な操作を必要とする。そのため、酸度よりも測定が簡便な因子を解明し、その因子を使用して、成分調整牛乳や濃縮乳の製造条件、製造装置の運転条件等を簡便に制御することが望まれていた。
【０００６】
原料乳を膜分離法により濃縮処理し、タンパク質やカルシウム等の栄養成分を高めた加工乳及びその製造方法に関する先行技術としては特開2002-051699号公報（特許文献１）及び特開2002-253116号公報（特許文献２）などがある。これらの特許文献には、原料乳を逆浸透膜（RO）法あるいはナノ濾過膜（NF）法で処理することにより、加工乳（濃縮乳）を製造する方法が記載されている。しかし、酸度やその制御方法については記載されていない。
【０００７】
原料乳を膜分離法により濃縮処理し、タンパク質やカルシウム等の栄養成分を高めた発酵乳や、ナトリウムやカリウム等を低減した粉乳及びその製造方法に関する先行技術としては特開平06-014707号公報（特許文献３）及び特開平08-266221号公報（特許文献４）などがある。これらの特許文献には、原料乳を逆浸透膜（RO）法で処理することにより、濃厚な発酵乳を製造する方法、及び原料乳をナノ濾過膜（NF）法で処理することにより、部分脱塩された脱脂粉乳を製造する方法が記載されている。しかし、酸度やその制御方法については記載されていない。
【０００８】
【特許文献１】特開2002-051699号公報
【特許文献２】特開2002-253116号公報
【特許文献３】特開平06-014707号公報
【特許文献４】特開平08-266221号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記従来技術の課題点を鑑みてなされたものであり、酸度の制御を可能にした濃縮乳の製造方法及びその製造方法により製造された濃縮乳を提供することを目的とする。
【００１０】
本発明は、原料乳の濃縮処理において、酸度と関連する因子を制御することによって間接的に、酸度を制御することを特徴とする濃縮乳の製造方法及びその製造方法により製造された濃縮乳を提供することを別の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは、上記課題に鑑み、鋭意研究を重ねた結果、原料乳の濃縮処理において、酸度と関連する因子には、固形分濃度、無脂乳固形分濃度（SNF）、屈折糖度（Brix）、比重（密度）、濃縮倍率等があることを解明し、その因子を制御することによって間接的に、酸度を制御することができるとの知見を見いだし、本発明を完成するに至った。
【００１２】
前記した通り、酸度と関連する因子を見いだすため、膜分離法による成分濃度の変化に伴い、乳酸やその他の有機酸等が増加する可能性を実験的に検討することも行った。実際に、乳酸やクエン酸等の濃度を測定したが、乳酸は殆ど検出されず、クエン酸等も濃度に大きな変化は見られなかった。
【００１３】
すなわち、本発明は、
[1] 原料乳の濃縮処理において、固形分濃度、無脂乳固形分濃度（SNF）、屈折糖度（Brix）、比重（密度）、濃縮倍率のうちの１つ以上の数値と酸度との相関関係を使用して、酸度を制御することを特徴とする濃縮乳の製造方法、
[2] 相関関係が比例関係であることを特徴とする、前記[1]に記載の濃縮乳の製造方法、
[3] 濃縮処理が膜分離法であることを特徴とする、前記[1]または[2]のいずれかに記載の濃縮乳の製造方法、
[4] 膜分離法がナノ濾過膜（NF）法及び／又は逆浸透膜（RO）法であることを特徴とする、前記[3]に記載の濃縮乳の製造方法、
[5] 前記[1]〜[4]のいずれかに記載の製造方法によって製造した濃縮乳
からなる。
【００１４】
本明細書において「原料乳」とは、生乳、原乳、全脂乳、脱脂乳、ホエイ等の乳成分を含む液体である。
【００１５】
本明細書において「濃縮乳」とは、前記の原料乳を膜分離法や真空蒸発法等の濃縮処理により得られる液体であり、さらに「濃縮乳」には、前記の濃縮処理の前工程又は後工程に、殺菌処理、均質化処理、遠心分離処理、脂肪濃度調整処理等を加えて得られる液体が含まれる場合もある。つまり「濃縮乳」には、例えば全脂乳から得られた濃縮乳に遠心分離処理を行うことにより、乳脂肪濃度を調整した成分調整牛乳、脱脂乳から得られた濃縮乳にクリームを添加することにより、乳脂肪濃度を調整した成分調整牛乳等も含まれる。
【００１６】
本明細書において「酸度」とは、牛乳関係法令集（乳業団体衛生連絡協議会、平成十六年三月）の56頁の「５ 乳及び乳製品の酸度の測定法」による測定値であり、詳細は以下の通りである。すなわち、試料10mlに同量の炭酸ガスを含まない水を加えて希釈し、指示薬としてフェノールフタレイン液0.5mlを加えて、0.1mol/L水酸化ナトリウム溶液で30秒間、微紅色の消失しない点を限度として滴定し、その滴定量から試料100g当たりの乳酸のパーセント量を求め酸度とする。0.1mol/L水酸化ナトリウム溶液1mlは、乳酸9mgに相当する。指示薬は、フェノールフタレイン1gを50％エタノールに溶かして100mlとする。
【００１７】
本明細書において「比例関係」とは、例えば酸度と固形分濃度のような、２つの因子の相関関係が一次式で近似できることを意味する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明者らが、成分調整牛乳を製造するために、原料乳を膜分離法により濃縮処理し、製造した濃縮乳の酸度を測定したところ、その酸度が上限値を超えてしまい（規定値を外れてしまい）、規格外となるものがあった。具体的には、膜分離法による濃縮処理において、濃縮倍率を高くし、高濃度とした濃縮乳の酸度が上限値を超えてしまい、規格外となった。この現象を解明するため、乳酸やクエン酸等の濃度の影響を検討した結果、それらの酸度への影響はないことが分かった。
【００１９】
さらなる実験的な検討を進め、濃縮乳の酸度と各種成分との比較を試みた結果、原料乳の濃縮処理において、酸度と関連する因子には、固形分濃度、無脂乳固形分濃度（SNF）、屈折糖度（Brix）、比重（密度）、濃縮倍率等があることを解明した。そして、その因子を制御することによって間接的に、酸度を制御することができるとの知見を見いだし、酸度が規格内となる成分調整牛乳を安定して製造することが可能となった。
【００２０】
本発明によれば、酸度の制御を可能にした濃縮乳の製造方法及びその製造方法により製造された濃縮乳を提供することができる。
【００２１】
本発明によれば、原料乳の濃縮処理において、酸度と関連する因子を制御することによって間接的に、酸度を制御することを特徴とする濃縮乳の製造方法及びその製造方法により製造された濃縮乳を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明の濃縮乳の製造方法は、原料乳の濃縮処理において、酸度と固形分濃度との相関関係を使用して、酸度を制御することを特徴とするが、酸度を制御する因子は、固形分濃度に限定されない。固形分濃度と相関関係にある因子であれば適用することが可能であり、無脂乳固形分濃度（SNF）、屈折糖度（Brix）、比重（密度）、タンパク質濃度、濃縮倍率等が例示できる。実際に固形分濃度の測定には手間が掛かるため、本発明の濃縮乳の製造方法において酸度を制御する方法には、屈折糖度や比重、濃縮倍率のような簡便に測定できる因子を使用することが望ましい。ところで、原料乳である全脂乳、脱脂乳等の組成は変動するため、酸度と固形分濃度との相関関係は、原料乳によって異なり、一定しない。そのため、数種類の原料乳について酸度と固形分濃度、無脂乳固形分濃度、屈折糖度、比重等を予め測定し、これらの相関関係を求めておく。そして、酸度が規定値から外れない、安全側の固形分濃度、無脂乳固形分濃度、屈折糖度、比重等で酸度を制御することが望ましい。
【００２３】
本発明の濃縮乳の製造方法は、原料乳の濃縮処理において、酸度と無脂乳固形分濃度（SNF）との相関関係を使用して、酸度を制御することを特徴とするが、前記した通り、酸度を制御する因子は、無脂乳固形分濃度に限定されない。無脂乳固形分濃度と相関関係にある因子であれば適用することが可能であり、屈折糖度（Brix）、比重（密度）、タンパク質濃度等が例示できる。
【００２４】
本発明の濃縮乳の製造方法は、原料乳の濃縮処理において、酸度と屈折糖度（Brix）との相関関係を使用して、酸度を制御することを特徴とする。屈折糖度は糖度計（refractometer）を用いて簡便に短時間で測定できるため、濃縮乳の製造工程から試料を採取し、その場で数値を確認することができる。製造装置の運転状態が適切か否かを断続的に判断しながら、屈折糖度を一定値に安定させる運転を行うことで間接的に、酸度を規格内に制御することが可能となる。
【００２５】
本発明の濃縮乳の製造方法は、原料乳の濃縮処理において、酸度と比重（密度）との相関関係を使用して、酸度を制御することを特徴とする。比重は比重計を用いて簡便に瞬時で測定できるため、濃縮乳の製造工程に比重計を設置し、連続的に数値を確認することができる。製造装置の運転状態が適切か否かを連続的に判断しながら、比重を一定値に安定させる運転を行うことで間接的に、酸度を規格内に制御することが可能となる。例えば比重の増減やその増減の傾向をコンピューター等で処理することにより、比重を自動的に制御し、その結果として、酸度も自動的に制御することが可能となる。
【００２６】
本発明の濃縮乳の製造方法において、酸度と固形分濃度、無脂乳固形分濃度、屈折糖度、比重等との相関関係は比例関係であることを特徴とする。本発明において、２つの因子の相関関係は一次式で近似できる。
【００２７】
本発明の濃縮乳の製造方法において、濃縮処理は特に限定されないが、非加熱でタンパク質等、栄養成分の変性が殆ど起こらないことから、膜分離法であることが望ましい。
【００２８】
本発明の濃縮乳の製造方法において、膜分離法は特に限定されないが、タンパク質や乳糖等、栄養成分の損失が少ないことから、ナノ濾過膜（NF）法及び／又は逆浸透膜（RO）法であることが望ましい。ナノ濾過膜（NF）法と逆浸透膜（RO）法は併用することが可能であり、互いは直列に設置しても、並列に設置しても良い。また、製造したい成分調整牛乳の組成に合わせて、互いの膜面積やその比率は自由に設定しても良い。
【実施例】
【００２９】
以下、本発明に関して実施例を挙げて説明するが、本発明は、これにより限定されるものではない。
【００３０】
［実施例１］（逆浸透膜（RO）法による全脂乳の濃縮処理）
逆浸透膜（RO）法により全脂乳を濃縮処理した。使用した逆浸透膜は、RO-3838/30-FF（Dow社製）である。所定の濃縮倍率において濃縮乳を採取し、酸度、固形分濃度、無脂乳固形分濃度を測定した。それぞれの相関関係を図１〜図２に示した。
【００３１】
今回の実験において、図１では、酸度をX[％]、固形分濃度をY[重量％]とし、互いの関係を一次式で近似すると、Y＝82.55・X＋3.75となった。このとき、成分調整牛乳の成分規格として全脂乳の酸度（乳酸として）を0.18％以下に設定した場合、固形分濃度は18.6%以下に設定することとなる。装置の運転を安全側で制御することを考慮し、全脂乳の酸度を0.17％以下に設定した場合、固形分濃度は17.8%以下に設定することとなる。図２では、酸度をX[％]、無脂乳固形分濃度をY[重量％]とし、互いの関係を一次式で近似すると、Y＝56.20・X＋2.54となった。このとき、全脂乳の酸度を0.18％以下に設定した場合、無脂乳固形分濃度は12.6%以下に設定することとなる。全脂乳の酸度を0.17％以下に設定した場合、無脂乳固形分濃度は12.1%以下に設定することとなる。
【００３２】
［実施例２］（ナノ濾過膜（NF）法による脱脂乳の濃縮処理）
ナノ濾過膜（NF）法により脱脂乳を濃縮処理した。使用したナノ濾過膜は、NF-3838/30-FF（Dow社製）である。脱脂乳の場合、乳脂肪を殆ど含まないため、固形分濃度と無脂乳固形分濃度は同等である。所定の濃縮倍率において濃縮乳を採取し、酸度、固形分濃度（無脂乳固形分濃度）、屈折糖度、比重を測定した。それぞれの相関関係を図３〜図５に示した。
【００３３】
今回の実験において、図３では、酸度をX[％]、固形分濃度をY[重量％]とし、互いの関係を一次式で似すると、Y＝65.86・X＋1.36となった。このとき、脱脂乳の酸度を0.18％以下に設定した場合、固形分濃度は13.2%以下に設定することとなる。脱脂乳の酸度を0.17％以下に設定した場合、固形分濃度は12.5%以下に設定することとなる。図４では、酸度をX[％]、屈折糖度をY[％]とし、互いの関係を一次式で近似すると、Y＝71.23・X＋2.06となった。このとき、脱脂乳の酸度を0.18％以下に設定した場合、屈折糖度は14.9%以下に設定することとなる。脱脂乳の酸度を0.17％以下に設定した場合、屈折糖度は14.2%以下に設定することとなる。図５では、酸度をX[％]、比重をY[−]とし、互いの関係を一次式で近似すると、Y＝0.268・X＋0.999となった。このとき、脱脂乳の酸度を0.18％以下に設定した場合、比重は1.047以下に設定することとなる。脱脂乳の酸度を0.17％以下に設定した場合、比重は1.044以下に設定することとなる。
【００３４】
［実施例３］（逆浸透膜（RO）法によるホエイの濃縮処理）
逆浸透膜（RO）法によりホエイを濃縮処理した。使用した逆浸透膜は、RO-3838/30-FF（Dow社製）である。ホエイの場合、乳脂肪を殆ど含まないため、固形分濃度と無脂乳固形分濃度は同等である。所定の濃縮倍率において濃縮乳を採取し、酸度、固形分濃度（無脂乳固形分濃度）、を測定した。それぞれの相関関係を図６に示した。
【００３５】
今回の実験において、図６では、酸度をX[％]、固形分濃度をY[重量％]とし、互いの関係を一次式で似すると、Y＝93.88・X＋2.24となった。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
酸度の制御を可能にした濃縮乳の製造方法及びその製造方法により製造された濃縮乳を提供することができる。具体的には、原料乳の濃縮処理において、酸度と関連する因子を制御することによって間接的に、酸度を制御することを特徴とする濃縮乳の製造方法及びその製造方法により製造された濃縮乳を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】図１は、全脂乳における酸度と固形分濃度の関係を示したグラフである。
【図２】図２は、全脂乳における酸度と無脂乳固形分濃度の関係を示したグラフである。
【図３】図３は、脱脂乳における酸度と固形分濃度の関係を示したグラフである。
【図４】図４は、脱脂乳における酸度と屈折糖度の関係を示したグラフである。
【図５】図５は、脱脂乳における酸度と比重の関係を示したグラフである。
【図６】図６は、ホエイにおける酸度と固形分濃度の関係を示したグラフである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原料乳の濃縮処理において、固形分濃度、無脂乳固形分濃度（SNF）、屈折糖度（Brix）、比重（密度）、濃縮倍率のうちの１つ以上の数値と酸度との相関関係を使用して、酸度を制御することを特徴とする濃縮乳の製造方法。
【請求項２】
相関関係が比例関係であることを特徴とする、請求項１に記載の濃縮乳の製造方法。
【請求項３】
濃縮処理が膜分離法であることを特徴とする、請求項１または２のいずれか１項に記載の濃縮乳の製造方法。
【請求項４】
膜分離法がナノ濾過膜（NF）法及び／又は逆浸透膜（RO）法であることを特徴とする、請求項３に記載の濃縮乳の製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の製造方法によって製造した濃縮乳。
【請求項１】
原料乳の濃縮処理において、固形分濃度、無脂乳固形分濃度（SNF）、屈折糖度（Brix）、比重（密度）、濃縮倍率のうちの１つ以上の数値と酸度との相関関係を使用して、酸度を制御することを特徴とする濃縮乳の製造方法。
【請求項２】
相関関係が比例関係であることを特徴とする、請求項１に記載の濃縮乳の製造方法。
【請求項３】
濃縮処理が膜分離法であることを特徴とする、請求項１または２のいずれか１項に記載の濃縮乳の製造方法。
【請求項４】
膜分離法がナノ濾過膜（NF）法及び／又は逆浸透膜（RO）法であることを特徴とする、請求項３に記載の濃縮乳の製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の製造方法によって製造した濃縮乳。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００６−２６２８１６（Ｐ２００６−２６２８１６Ａ）
【公開日】平成１８年１０月５日（２００６．１０．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−８７９７０（Ｐ２００５−８７９７０）
【出願日】平成１７年３月２５日（２００５．３．２５）
【出願人】（０００００６１３８）明治乳業株式会社 (265)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１０月５日（２００６．１０．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月２５日（２００５．３．２５）
【出願人】（０００００６１３８）明治乳業株式会社 (265)
【Ｆターム（参考）】
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