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特開2024-142413発酵乳および発酵乳様の酸性ゲルの製造方法並びに製造装置
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024142413
(43)【公開日】2024-10-11
(54)【発明の名称】発酵乳および発酵乳様の酸性ゲルの製造方法並びに製造装置
(51)【国際特許分類】
A23C 9/00 20060101AFI20241003BHJP
A23C 9/123 20060101ALI20241003BHJP
【ＦＩ】
A23C9/00
A23C9/123
【審査請求】未請求
【請求項の数】16
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023054548
(22)【出願日】2023-03-30
(71)【出願人】
【識別番号】711002926
【氏名又は名称】雪印メグミルク株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000774
【氏名又は名称】弁理士法人 もえぎ特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】田口 雄一
(72)【発明者】
【氏名】三塚 翔
(72)【発明者】
【氏名】鈴木 仁美
(72)【発明者】
【氏名】郷田 雅之
【テーマコード（参考）】
4B001
【Ｆターム（参考）】
4B001AC05
4B001AC06
4B001AC07
4B001AC31
4B001AC45
4B001BC07
4B001BC08
4B001BC12
4B001BC13
4B001BC99
4B001DC01
4B001EC04
(57)【要約】
【課題】本発明は、発酵工程を経ることなく発酵乳及び発酵乳様の酸性ゲルを製造する方法において、軟らかさをコントロールする新規な製造方法及び製造装置を提供することを課題とする。
【解決手段】本発明は、発酵乳および発酵乳様の酸性ゲルの製造方法であって、
次の工程：
（１）調合乳を提供する工程
（２）前記調合乳の温度を０～１０℃に制御する工程
（３）前記調合乳のｐＨを３．５～５．８に調整する工程
（４）ｐＨ調整された前記調合乳にせん断を加える工程
を含む前記製造方法、を提供する。また、前記（４）のせん断を加える工程としては具体的に、内径８．５～１１０ｍｍの配管に時間０．５～６０分、流量５０～２００００Ｌ／ｈで調合乳を送液する工程、などが挙げられる。
【選択図】なし
【解決手段】本発明は、発酵乳および発酵乳様の酸性ゲルの製造方法であって、
次の工程：
（１）調合乳を提供する工程
（２）前記調合乳の温度を０～１０℃に制御する工程
（３）前記調合乳のｐＨを３．５～５．８に調整する工程
（４）ｐＨ調整された前記調合乳にせん断を加える工程
を含む前記製造方法、を提供する。また、前記（４）のせん断を加える工程としては具体的に、内径８．５～１１０ｍｍの配管に時間０．５～６０分、流量５０～２００００Ｌ／ｈで調合乳を送液する工程、などが挙げられる。
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
発酵乳および発酵乳様の酸性ゲルの製造方法であって、次の工程：
（１）調合乳を提供する工程
（２）前記調合乳の温度を０～１０℃に制御する工程
（３）前記調合乳のｐＨを３．５～５．８に調整する工程
（４）ｐＨ調整された前記調合乳にせん断を加える工程
を含む前記製造方法。
（１）調合乳を提供する工程
（２）前記調合乳の温度を０～１０℃に制御する工程
（３）前記調合乳のｐＨを３．５～５．８に調整する工程
（４）ｐＨ調整された前記調合乳にせん断を加える工程
を含む前記製造方法。
【請求項2】
前記（４）のせん断を加える工程が、内径８．５～１１０ｍｍの配管に時間０．５～６０分、流量５０～２００００Ｌ／ｈで調合乳を送液する工程である請求項１に記載の製造方法。
【請求項3】
前記（４）のせん断を加える工程が、任意の形状の配管に時間０．５～６０分、壁面せん断応力０．０００２～１８５０Ｐａで調合乳を送液する工程である請求項１に記載の製造方法。
【請求項4】
前記（４）のせん断を加える工程が、攪拌羽で０．５～６０分間、調合乳を攪拌する工程である、請求項１に記載の製造方法。
【請求項5】
前記（４）のせん断を加える工程の前及び／又は後に、（５）調合乳の温度を０～３０℃に制御する工程、をさらに含む請求項１又は２に記載の製造方法。
【請求項6】
前記（１）の調合乳を提供する工程が、生乳、脱脂乳、還元乳、還元脱脂乳又はこれらの乳に副原料を添加したものを提供する工程である、請求項１に記載の製造方法。
【請求項7】
調合乳がタンパク質を６重量％以上含むものである、請求項１又は２に記載の製造方法。
【請求項8】
（６）前記調合乳に乳酸菌、ビフィズス菌及び酵母のうちいずれか一つまたはこれらを組み合わせて添加する工程、をさらに含む請求項１又は２に記載の製造方法。
【請求項9】
前記（３）の調合乳のｐＨを３．５～５．８に調整する工程が、有機酸を用いて調整する工程である、請求項１又は２に記載の製造方法。
【請求項10】
発酵工程を含まない、請求項１又は２に記載の製造方法。
【請求項11】
請求項１又は２に記載の製造方法により製造された発酵乳および発酵乳様の酸性ゲル。
【請求項12】
タンパク質含量が６．０～１０重量％で、硬度が３０ｇｆ以下である請求項１１に記載の発酵乳および発酵乳様の酸性ゲル。
【請求項13】
乳のゲル化方法であって、０～１０℃の調合乳のｐＨを３．５～５．８に調整した後、せん断を加える工程を含み、せん断工程の前及び／又は後に必要に応じて調合乳の温度を制御する工程を含む、乳のゲル化方法。
【請求項14】
調合乳の温度を制御する熱交換器と、前記熱交換器に調合乳を供給するポンプと、有機酸の温度を制御する熱交換器と、前記熱交換器に有機酸を供給するポンプと、温度制御された調合乳に温度制御された有機酸をドージングし、調合乳のｐＨを制御する配管と、ｐＨ調整された調合乳の温度を制御する熱交換器と、ｐＨ調整された調合乳を流動させる配管を備え、該配管を通過する際に調合乳のゲル化及びせん断処理が行われることを特徴とする発酵乳および発酵乳様の酸性ゲルの製造装置。
【請求項15】
調合乳の温度を制御する熱交換器と、前記熱交換器に調合乳を供給するポンプと、有機酸の温度を制御する熱交換器と、前記熱交換器に有機酸を供給するポンプと、温度制御された調合乳と温度制御された有機酸を混合し、調合乳のｐＨを制御するタンクと、ｐＨ調整された調合乳の温度を制御する熱交換器と、前記熱交換器にｐＨ調整された調合乳を供給するポンプと、ｐＨ調整された調合乳を流動させる配管を備え、該配管を通過する際に調合乳のゲル化及びせん断処理が行われることを特徴とする発酵乳および発酵乳様の酸性ゲルの製造装置。
【請求項16】
ｐＨ調整された調合乳を流動させる配管の内径が８．５～１１０ｍｍ、長さが０．０４～１５０００ｍの請求項１４又は１５に記載の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、発酵乳および発酵乳様の酸性ゲルの製造方法並びに製造装置に関する。
【背景技術】
【0002】
発酵乳は乳タンパク質を酸により凝固させた食品である。そのため、発酵乳を製造する際には原料乳に乳酸菌を接種し、原料乳を酸凝固させる発酵工程を必ず経ることになる。発酵乳では専用の発酵庫、発酵タンクや冷却庫が必要であり、温度管理をするための広いスペースの確保が必要になるといった課題がある。
乳酸菌や発酵庫を使用せずに発酵乳様の酸性ゲルを製造する方法として以下の先行技術がある。
乳酸菌や発酵庫を使用せずに発酵乳様の酸性ゲルを製造する方法として以下の先行技術がある。
【0003】
特許文献１、２には、原料乳のｐＨをクエン酸やリン酸で５．５～６．２に調整し、限外ろ過処理をすることで熱安定性と物性に優れた酸凝固性の乳食品の製造方法が開示されている。
特許文献３には、牛乳や豆乳に０．３～０．６％のグルコノデルタラクトンを添加して、１０～４０℃の温度範囲で反応させることで、乳を酸性化してゲル化させるための方法が開示されている。
特許文献４には、乳成分を含む原料液にクエン酸塩と増粘剤を配合し、原料液のｐＨを５．１～６．５の弱酸性に調整する工程であって、原料乳中の脂肪／タンパク質の重量比が１．８以下とすることにより弱酸性のゲル状乳加工品のタンパク質の凝集を抑制する方法が開示されている。
しかし、特許文献１、２、３では、酸性化の手段がそれぞれリン酸やクエン酸、グルコノラクトン等に限定的な方法である。また、特許文献４も酸性化の手段がクエン酸であることのほか、原料組成や増粘剤の配合により乳をゲル化するものであるから、やはり限定的な方法である。さらにまた、これらの方法は酸性化のために特定成分を添加することから、乳酸菌を発酵させて得られる発酵乳とは組成が異なって風味も異質なものとなる可能性がある。
特許文献３には、牛乳や豆乳に０．３～０．６％のグルコノデルタラクトンを添加して、１０～４０℃の温度範囲で反応させることで、乳を酸性化してゲル化させるための方法が開示されている。
特許文献４には、乳成分を含む原料液にクエン酸塩と増粘剤を配合し、原料液のｐＨを５．１～６．５の弱酸性に調整する工程であって、原料乳中の脂肪／タンパク質の重量比が１．８以下とすることにより弱酸性のゲル状乳加工品のタンパク質の凝集を抑制する方法が開示されている。
しかし、特許文献１、２、３では、酸性化の手段がそれぞれリン酸やクエン酸、グルコノラクトン等に限定的な方法である。また、特許文献４も酸性化の手段がクエン酸であることのほか、原料組成や増粘剤の配合により乳をゲル化するものであるから、やはり限定的な方法である。さらにまた、これらの方法は酸性化のために特定成分を添加することから、乳酸菌を発酵させて得られる発酵乳とは組成が異なって風味も異質なものとなる可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2018-64482号公報
【特許文献2】特開2018-64481号公報
【特許文献3】特許第4827100号公報
【特許文献4】特開2017-55751号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、発酵工程を経ることなく発酵乳及び発酵乳様の酸性ゲルを製造する方法において、軟らかさをコントロールする新規な製造方法及び製造装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討し、所定の温度範囲の管理下で乳タンパク質を等電点付近に調整すること及びゲル化中にせん断処理をすることで、発酵乳及び発酵乳様の酸性ゲルの硬度又は粘度を制御できること、さらには固形分やタンパク質含量が高い濃縮セットタイプ様の酸性ゲルを軟らかく製造できることを見出し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明には以下の工程が含まれる。
＜1＞
発酵乳および発酵乳様の酸性ゲルの製造方法であって、次の工程：
（１）調合乳を提供する工程
（２）前記調合乳の温度を０～１０℃に制御する工程
（３）前記調合乳のｐＨを３．５～５．８に調整する工程
（４）ｐＨ調整された前記調合乳にせん断を加える工程
を含む前記製造方法。
＜２＞
前記（４）のせん断を加える工程が、内径８．５～１１０ｍｍの配管に時間０．５～６０分、流量５０～２００００Ｌ／ｈで調合乳を送液する工程である＜１＞に記載の製造方法。
＜３＞
前記（４）のせん断を加える工程が、任意の形状の配管に時間０．５～６０分、壁面せん断応力０．０００２～１８５０Ｐａで調合乳を送液する工程である＜１＞に記載の製造方法。
＜４＞
前記（４）のせん断を加える工程が、攪拌羽で０．５～６０分間、調合乳を攪拌する工程である、＜１＞に記載の製造方法。
＜５＞
前記（４）のせん断を加える工程の前及び／又は後に、（５）調合乳の温度を０～３０℃に制御する工程、をさらに含む＜１＞又は＜２＞に記載の製造方法。
＜６＞
前記（１）の調合乳を提供する工程が、生乳、脱脂乳、還元乳、還元脱脂乳又はこれらの乳に副原料を添加したものを提供する工程である、＜１＞に記載の製造方法。
＜７＞
調合乳がタンパク質を６重量％以上含むものである、＜１＞又は＜２＞に記載の製造方法。
＜８＞
（６）前記調合乳に乳酸菌、ビフィズス菌及び酵母のうちいずれか一つまたはこれらを組み合わせて添加する工程、をさらに含む＜１＞又は＜２＞に記載の製造方法。
＜９＞
前記（３）の調合乳のｐＨを３．５～５．８に調整する工程が、有機酸を用いて調整する工程である、＜１＞又は＜２＞に記載の製造方法。
＜１０＞
発酵工程を含まない、＜１＞又は＜２＞に記載の製造方法。
＜１１＞
＜１＞～＜１０＞のいずれかに記載の製造方法により製造された発酵乳および発酵乳様の酸性ゲル。
＜１２＞
タンパク質含量が６．０～１０重量％で、硬度が３０ｇｆ以下である＜１１＞に記載の発酵乳および発酵乳様の酸性ゲル。
＜１３＞
乳のゲル化方法であって、０～１０℃の調合乳のｐＨを３．５～５．８に調整した後、せん断を加える工程を含み、せん断工程の前及び／又は後に必要に応じて調合乳の温度を制御する工程を含む、乳のゲル化方法。
＜１４＞
調合乳の温度を制御する熱交換器と、前記熱交換器に調合乳を供給するポンプと、有機酸の温度を制御する熱交換器と、前記熱交換器に有機酸を供給するポンプと、温度制御された調合乳に温度制御された有機酸をドージングし、調合乳のｐＨを制御する配管と、ｐＨ調整された調合乳の温度を制御する熱交換器と、ｐＨ調整された調合乳を流動させる配管を備え、該配管を通過する際に調合乳のゲル化及びせん断処理が行われることを特徴とする発酵乳および発酵乳様の酸性ゲルの製造装置。
＜１５＞
調合乳の温度を制御する熱交換器と、前記熱交換器に調合乳を供給するポンプと、有機酸の温度を制御する熱交換器と、前記熱交換器に有機酸を供給するポンプと、温度制御された調合乳と温度制御された有機酸を混合し、調合乳のｐＨを制御するタンクと、ｐＨ調整された調合乳の温度を制御する熱交換器と、前記熱交換器にｐＨ調整された調合乳を供給するポンプと、ｐＨ調整された調合乳を流動させる配管を備え、該配管を通過する際に調合乳のゲル化及びせん断処理が行われることを特徴とする発酵乳および発酵乳様の酸性ゲルの製造装置。
＜１６＞
ｐＨ調整された調合乳を流動させる配管の内径が８．５～１１０ｍｍ、長さが０．０４～１５０００ｍの＜１４＞又は＜１５＞に記載の製造装置。
＜1＞
発酵乳および発酵乳様の酸性ゲルの製造方法であって、次の工程：
（１）調合乳を提供する工程
（２）前記調合乳の温度を０～１０℃に制御する工程
（３）前記調合乳のｐＨを３．５～５．８に調整する工程
（４）ｐＨ調整された前記調合乳にせん断を加える工程
を含む前記製造方法。
＜２＞
前記（４）のせん断を加える工程が、内径８．５～１１０ｍｍの配管に時間０．５～６０分、流量５０～２００００Ｌ／ｈで調合乳を送液する工程である＜１＞に記載の製造方法。
＜３＞
前記（４）のせん断を加える工程が、任意の形状の配管に時間０．５～６０分、壁面せん断応力０．０００２～１８５０Ｐａで調合乳を送液する工程である＜１＞に記載の製造方法。
＜４＞
前記（４）のせん断を加える工程が、攪拌羽で０．５～６０分間、調合乳を攪拌する工程である、＜１＞に記載の製造方法。
＜５＞
前記（４）のせん断を加える工程の前及び／又は後に、（５）調合乳の温度を０～３０℃に制御する工程、をさらに含む＜１＞又は＜２＞に記載の製造方法。
＜６＞
前記（１）の調合乳を提供する工程が、生乳、脱脂乳、還元乳、還元脱脂乳又はこれらの乳に副原料を添加したものを提供する工程である、＜１＞に記載の製造方法。
＜７＞
調合乳がタンパク質を６重量％以上含むものである、＜１＞又は＜２＞に記載の製造方法。
＜８＞
（６）前記調合乳に乳酸菌、ビフィズス菌及び酵母のうちいずれか一つまたはこれらを組み合わせて添加する工程、をさらに含む＜１＞又は＜２＞に記載の製造方法。
＜９＞
前記（３）の調合乳のｐＨを３．５～５．８に調整する工程が、有機酸を用いて調整する工程である、＜１＞又は＜２＞に記載の製造方法。
＜１０＞
発酵工程を含まない、＜１＞又は＜２＞に記載の製造方法。
＜１１＞
＜１＞～＜１０＞のいずれかに記載の製造方法により製造された発酵乳および発酵乳様の酸性ゲル。
＜１２＞
タンパク質含量が６．０～１０重量％で、硬度が３０ｇｆ以下である＜１１＞に記載の発酵乳および発酵乳様の酸性ゲル。
＜１３＞
乳のゲル化方法であって、０～１０℃の調合乳のｐＨを３．５～５．８に調整した後、せん断を加える工程を含み、せん断工程の前及び／又は後に必要に応じて調合乳の温度を制御する工程を含む、乳のゲル化方法。
＜１４＞
調合乳の温度を制御する熱交換器と、前記熱交換器に調合乳を供給するポンプと、有機酸の温度を制御する熱交換器と、前記熱交換器に有機酸を供給するポンプと、温度制御された調合乳に温度制御された有機酸をドージングし、調合乳のｐＨを制御する配管と、ｐＨ調整された調合乳の温度を制御する熱交換器と、ｐＨ調整された調合乳を流動させる配管を備え、該配管を通過する際に調合乳のゲル化及びせん断処理が行われることを特徴とする発酵乳および発酵乳様の酸性ゲルの製造装置。
＜１５＞
調合乳の温度を制御する熱交換器と、前記熱交換器に調合乳を供給するポンプと、有機酸の温度を制御する熱交換器と、前記熱交換器に有機酸を供給するポンプと、温度制御された調合乳と温度制御された有機酸を混合し、調合乳のｐＨを制御するタンクと、ｐＨ調整された調合乳の温度を制御する熱交換器と、前記熱交換器にｐＨ調整された調合乳を供給するポンプと、ｐＨ調整された調合乳を流動させる配管を備え、該配管を通過する際に調合乳のゲル化及びせん断処理が行われることを特徴とする発酵乳および発酵乳様の酸性ゲルの製造装置。
＜１６＞
ｐＨ調整された調合乳を流動させる配管の内径が８．５～１１０ｍｍ、長さが０．０４～１５０００ｍの＜１４＞又は＜１５＞に記載の製造装置。
【発明の効果】
【0007】
本発明の製造方法によれば、所定の温度範囲の管理下で乳を等電点付近に調整すること及びせん断処理をすることで、所望の硬度のセットタイプ発酵乳及びセットタイプ発酵乳様の酸性ゲル、もしくは所望の粘度のソフトタイプ発酵乳及びソフトタイプ発酵乳様の酸性ゲルを提供することができる。
また、本発明の製造方法によれば、セットタイプとソフトタイプ様の酸性ゲルを同一の方法で製造することができ、さらには固形分やタンパク質含量が高い濃縮セットタイプ様の酸性ゲルを軟らかくすることもできる。
また、本発明の製造方法によれば、セットタイプとソフトタイプ様の酸性ゲルを同一の方法で製造することができ、さらには固形分やタンパク質含量が高い濃縮セットタイプ様の酸性ゲルを軟らかくすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【発明を実施するための形態】
【0009】
本発明の製造方法は以下の工程（１）から工程（４）を含み、所望により（４）の工程の前及び／又は後に（５）の温度制御工程を含み、さらに必要に応じて工程（６）を含んでもよい。以下、各工程について説明する。
（１）調合乳を提供する工程
（２）前記調合乳の温度を０～１０℃に制御する工程
（３）前記調合乳のｐＨを３．５～５．８に調整する工程
（４）ｐＨ調整された前記調合乳にせん断を加える工程
（５―１）工程（４）の前に調合乳の温度を０～３０℃に制御する工程
（５－２）工程（４）の後に調合乳の温度を０～３０℃に制御する工程
（６）上記（１）～（５）のいずれかの工程において乳酸菌、ビフィズス菌及び酵母のうちいずれか1つ以上を添加する工程
（１）調合乳を提供する工程
（２）前記調合乳の温度を０～１０℃に制御する工程
（３）前記調合乳のｐＨを３．５～５．８に調整する工程
（４）ｐＨ調整された前記調合乳にせん断を加える工程
（５―１）工程（４）の前に調合乳の温度を０～３０℃に制御する工程
（５－２）工程（４）の後に調合乳の温度を０～３０℃に制御する工程
（６）上記（１）～（５）のいずれかの工程において乳酸菌、ビフィズス菌及び酵母のうちいずれか1つ以上を添加する工程
【0010】
工程（１）：調合乳を提供する工程
本発明において工程（１）は、調合乳を提供する工程である。
本発明における調合乳としては、等電点でゲル化するタンパク質を含むものであればいずれでもよく、生乳、脱脂乳、全粉乳を溶解した還元乳、脱脂粉乳を溶解した還元脱脂乳、豆乳などが挙げられる。また、これらの調合乳に任意の副原料を添加してもよい。副原料は限定されず、適宜選択することができる。副原料は、主原料となる調合乳がゲル化できる範囲で添加することができる。副原料としては、例えば、香料、果物や野菜の実、果汁や野菜汁、果物や野菜のエキス、栄養成分を含む素材、乳素材、機能性素材、増粘剤、乳化剤、着色料、保存料等の食品添加物が挙げられる。さらに、生乳、脱脂乳は膜やエバポレーター等により濃縮してもよい。また、調合乳は公知の殺菌方法により殺菌して用いることが望ましい。そのうちでも例えば、保持式により６３℃で３０分間加熱殺菌するか、またはこれと同等以上の殺菌効果を有する方法で殺菌することが好ましい。調合乳のタンパク質濃度は、製造する発酵乳及び発酵乳様の酸性ゲルのタンパク質濃度に相当し、１．０重量％以上が好ましく、さらに好ましくは３．０重量％以上であり、よりいっそう好ましくは６．０重量％以上である。好ましい範囲としては、１．０～２０重量％であり、さらに好ましくは１．０～１５重量％であり、よりいっそう好ましくは３．０～１０重量％であり、もっとも好ましくは６．０～１０重量％である。
乳素材は、上記以外に、全脂濃縮乳、脱脂濃縮乳、加糖練乳、加糖脱脂練乳、無糖練乳、無糖脱脂練乳、乳清（ホエイ）、ホエイパウダー、脱塩ホエイ、脱塩ホエイパウダー、ホエイタンパク質濃縮物（ＷＰＣ）、ホエイタンパク質分離物（ＷＰＩ）、α－ラクトアルブミン、β－ラクトグロブリン、乳タンパク質濃縮物（ＭＰＣ）、カゼイン、ナトリウムカゼイネート、カルシウムカゼイネート、クリーム、発酵クリーム、コンパウンドクリーム、クリームパウダー、バター、発酵バター、バターミルク、バターミルクパウダーおよびバターオイル等が挙げられる。
本発明において工程（１）は、調合乳を提供する工程である。
本発明における調合乳としては、等電点でゲル化するタンパク質を含むものであればいずれでもよく、生乳、脱脂乳、全粉乳を溶解した還元乳、脱脂粉乳を溶解した還元脱脂乳、豆乳などが挙げられる。また、これらの調合乳に任意の副原料を添加してもよい。副原料は限定されず、適宜選択することができる。副原料は、主原料となる調合乳がゲル化できる範囲で添加することができる。副原料としては、例えば、香料、果物や野菜の実、果汁や野菜汁、果物や野菜のエキス、栄養成分を含む素材、乳素材、機能性素材、増粘剤、乳化剤、着色料、保存料等の食品添加物が挙げられる。さらに、生乳、脱脂乳は膜やエバポレーター等により濃縮してもよい。また、調合乳は公知の殺菌方法により殺菌して用いることが望ましい。そのうちでも例えば、保持式により６３℃で３０分間加熱殺菌するか、またはこれと同等以上の殺菌効果を有する方法で殺菌することが好ましい。調合乳のタンパク質濃度は、製造する発酵乳及び発酵乳様の酸性ゲルのタンパク質濃度に相当し、１．０重量％以上が好ましく、さらに好ましくは３．０重量％以上であり、よりいっそう好ましくは６．０重量％以上である。好ましい範囲としては、１．０～２０重量％であり、さらに好ましくは１．０～１５重量％であり、よりいっそう好ましくは３．０～１０重量％であり、もっとも好ましくは６．０～１０重量％である。
乳素材は、上記以外に、全脂濃縮乳、脱脂濃縮乳、加糖練乳、加糖脱脂練乳、無糖練乳、無糖脱脂練乳、乳清（ホエイ）、ホエイパウダー、脱塩ホエイ、脱塩ホエイパウダー、ホエイタンパク質濃縮物（ＷＰＣ）、ホエイタンパク質分離物（ＷＰＩ）、α－ラクトアルブミン、β－ラクトグロブリン、乳タンパク質濃縮物（ＭＰＣ）、カゼイン、ナトリウムカゼイネート、カルシウムカゼイネート、クリーム、発酵クリーム、コンパウンドクリーム、クリームパウダー、バター、発酵バター、バターミルク、バターミルクパウダーおよびバターオイル等が挙げられる。
【0011】
工程（２）：前記調合乳の温度を０～１０℃に制御する工程
本発明において、工程（２）は、前記工程（１）の調合乳の温度を０～１０℃に調整する工程である。このうちでも、調合乳の温度を０～５℃に調整することが好ましく、０～３℃に調整することがより好ましい。なお、本発明において、あらかじめ０～１０℃に調整された調合乳を準備する工程も本願発明の工程（１）及び工程（２）を含む工程とみなす。
本発明において、工程（２）は、前記工程（１）の調合乳の温度を０～１０℃に調整する工程である。このうちでも、調合乳の温度を０～５℃に調整することが好ましく、０～３℃に調整することがより好ましい。なお、本発明において、あらかじめ０～１０℃に調整された調合乳を準備する工程も本願発明の工程（１）及び工程（２）を含む工程とみなす。
【0012】
工程（３）：前記調合乳のｐＨを３．５～５．８に調整する工程
本発明において、工程（３）は、調合乳のｐＨを３．５～５．８に調整する工程である。ｐＨを等電点付近にすることで疎水性相互作用が強くなり、タンパク質がゲル化するためである。等電点はタンパク質の種類によって変化するが、本願発明においては３．５～５．８であり、好ましくは４．２～５．０であり、さらに好ましくは４．４～４．８である。
工程（２）において調合乳の温度を０～１０℃に調整することで、乳タンパク質の凝集速度を低下させ、工程（３）の等電点付近のｐＨにおいても直ぐに凝固せず、液状を保ち、ｐＨが調整された調合乳の輸送および充填が可能となる。ｐＨの調整は４．０～５．２に調整し、最終製品としての所望の風味に影響を与えない酸性の材料であればいずれでもよく、有機酸により調整することが好ましい。有機酸としては、例えば、乳酸、酢酸、酒石酸等が挙げられ、このうちでも乳酸が発酵乳あるいは発酵乳様の酸性ゲルとしての風味に影響を与えないことから好ましい。酸性材料の濃度、添加量、種類は限定されず、調合乳のｐＨを４．０～５．２に調整できるように適宜決定する。酸性材料として、上記有機酸のほかに、香味成分や果汁類、野菜汁類、フレーバーなどでもよい。
本発明において、工程（３）は、調合乳のｐＨを３．５～５．８に調整する工程である。ｐＨを等電点付近にすることで疎水性相互作用が強くなり、タンパク質がゲル化するためである。等電点はタンパク質の種類によって変化するが、本願発明においては３．５～５．８であり、好ましくは４．２～５．０であり、さらに好ましくは４．４～４．８である。
工程（２）において調合乳の温度を０～１０℃に調整することで、乳タンパク質の凝集速度を低下させ、工程（３）の等電点付近のｐＨにおいても直ぐに凝固せず、液状を保ち、ｐＨが調整された調合乳の輸送および充填が可能となる。ｐＨの調整は４．０～５．２に調整し、最終製品としての所望の風味に影響を与えない酸性の材料であればいずれでもよく、有機酸により調整することが好ましい。有機酸としては、例えば、乳酸、酢酸、酒石酸等が挙げられ、このうちでも乳酸が発酵乳あるいは発酵乳様の酸性ゲルとしての風味に影響を与えないことから好ましい。酸性材料の濃度、添加量、種類は限定されず、調合乳のｐＨを４．０～５．２に調整できるように適宜決定する。酸性材料として、上記有機酸のほかに、香味成分や果汁類、野菜汁類、フレーバーなどでもよい。
【0013】
工程（４）：ｐＨ調整された前記調合乳にせん断を加える工程
本発明において工程（４）は、工程（３）においてｐＨ調整された調合乳にせん断を加える工程である。せん断力が強く、せん断を加える時間が長いほどゲルは軟らかくなり、せん断力が弱く、せん断を加える時間が短いほどゲルは硬くなる傾向にある。また、調合乳の温度が高いほどゲルは軟らかくなり、調合乳の温度が低いほどゲルは硬くなる傾向にあることから、せん断力、せん断を加える時間、調合乳の温度を制御することで、所望の硬さ、粘度のゲルに調整することができる。
せん断を加える工程は調合乳に適切なせん断力が加えることができればいずれの方法でもよく、例えば、内径８．５～１１０ｍｍの配管に時間０．５～６０分間、流量５０～２００００Ｌ／ｈで送液する工程が挙げられる。せん断を加える時間はさらに好ましくは０．５～１０分間である。
他の態様としては、任意の形状の配管に時間０．５～６０分間、壁面せん断応力０．０００２～１８５０Ｐａで送液する工程が挙げられる。せん断を加える時間はさらに好ましくは０．５～１０分間である。壁面せん断応力はさらに好ましくは０．００４～９５０Ｐａである。
また、さらに別の態様としては、攪拌羽で０．５～６０分間攪拌する工程を挙げることができる。攪拌羽で攪拌する場合の回転数としては１０ｒｐｍ以上が好ましい。攪拌時間はさらに好ましくは０．５～１０分間である。攪拌羽を有する撹拌装置としては、例えば、家庭用ミキサー、ハンドミキサー、フードプロセッサー、ブレンダー、クッキングカッター、プロペラ撹拌機などを挙げることができる。
本発明において、工程（４）の前及び／又は後に以下の温度制御工程を設けることがある。
本発明において工程（４）は、工程（３）においてｐＨ調整された調合乳にせん断を加える工程である。せん断力が強く、せん断を加える時間が長いほどゲルは軟らかくなり、せん断力が弱く、せん断を加える時間が短いほどゲルは硬くなる傾向にある。また、調合乳の温度が高いほどゲルは軟らかくなり、調合乳の温度が低いほどゲルは硬くなる傾向にあることから、せん断力、せん断を加える時間、調合乳の温度を制御することで、所望の硬さ、粘度のゲルに調整することができる。
せん断を加える工程は調合乳に適切なせん断力が加えることができればいずれの方法でもよく、例えば、内径８．５～１１０ｍｍの配管に時間０．５～６０分間、流量５０～２００００Ｌ／ｈで送液する工程が挙げられる。せん断を加える時間はさらに好ましくは０．５～１０分間である。
他の態様としては、任意の形状の配管に時間０．５～６０分間、壁面せん断応力０．０００２～１８５０Ｐａで送液する工程が挙げられる。せん断を加える時間はさらに好ましくは０．５～１０分間である。壁面せん断応力はさらに好ましくは０．００４～９５０Ｐａである。
また、さらに別の態様としては、攪拌羽で０．５～６０分間攪拌する工程を挙げることができる。攪拌羽で攪拌する場合の回転数としては１０ｒｐｍ以上が好ましい。攪拌時間はさらに好ましくは０．５～１０分間である。攪拌羽を有する撹拌装置としては、例えば、家庭用ミキサー、ハンドミキサー、フードプロセッサー、ブレンダー、クッキングカッター、プロペラ撹拌機などを挙げることができる。
本発明において、工程（４）の前及び／又は後に以下の温度制御工程を設けることがある。
【0014】
工程（５―１）：工程（４）の前にｐＨ調整された調合乳の温度を０～３０℃に制御する工程
本発明において工程（５－１）は、工程（３）においてｐＨ調整された調合乳の温度を０～３０℃に調整する工程である。温度を高くすればゲル化する速度は速くなり、また、低くすればゲル化する速度は遅くなる傾向にある。ゲル化する速度を調整することで、後の工程（４）のせん断力の影響を制御することが可能となる。ゲル化速度が速いほど、せん断力の影響は強くなり、ゲル化速度が遅いほど、せん断力の影響は弱くなる。
本発明において工程（５－１）は、工程（３）においてｐＨ調整された調合乳の温度を０～３０℃に調整する工程である。温度を高くすればゲル化する速度は速くなり、また、低くすればゲル化する速度は遅くなる傾向にある。ゲル化する速度を調整することで、後の工程（４）のせん断力の影響を制御することが可能となる。ゲル化速度が速いほど、せん断力の影響は強くなり、ゲル化速度が遅いほど、せん断力の影響は弱くなる。
【0015】
工程（５－２）：工程（４）の後に調合乳の温度を０～３０℃で静置する工程
せん断を加えた調合乳の温度を調整した後に静置することで、発酵乳様の酸性ゲルを製造できる。調合乳の静置時の温度によって、乳タンパク質の凝集速度を制御し、酸性ゲルの物性を調整する。また、調合乳の静置時の温度をなるべく低温に調整することで、製品を製造した後の保管も同時にでき、発酵庫等の温度管理が可能な広いスペースを削減することができる。
せん断を加えた調合乳の温度を調整した後に静置することで、発酵乳様の酸性ゲルを製造できる。調合乳の静置時の温度によって、乳タンパク質の凝集速度を制御し、酸性ゲルの物性を調整する。また、調合乳の静置時の温度をなるべく低温に調整することで、製品を製造した後の保管も同時にでき、発酵庫等の温度管理が可能な広いスペースを削減することができる。
【0016】
工程（６）：前記（１）～（５）のいずれか1以上の工程において、調合乳に乳酸菌、ビフィズス菌及び酵母のうちいずれか一つまたはこれらを組み合わせて添加する工程
本発明において、工程（６）は、必要に応じて、調合乳に乳酸菌、ビフィズス菌及び酵母のうちいずれか一つまたはこれらを組み合わせて（１）～（５）のいずれかの工程の調合乳に添加する工程である。乳酸菌、ビフィズス菌、酵母の種類は限定されず、適宜選択できる。さらに、乳酸菌、ビフィズス菌、酵母の濃度及び添加量は限定されず、所望の発酵乳又は発酵乳様の酸性ゲルとなるように適宜決定することができる。
本発明において発酵乳とは、生菌数と無脂乳固形分を一定以上含むものをいい、「乳及び乳製品の成分規格等に関する省令（乳等省令）」で定められた定義のもののほか、無脂乳固形分８．０％以上及び乳酸菌数（または酵母数）が１ｍｌあたり１０００万以上含むものであれば本発明の発酵乳に含まれる。
本願発明の製造方法において、菌を添加する場合、菌拡散のために攪拌を行うことがある。菌添加のタイミングが工程（４）のせん断を加える工程の前であれば、菌を添加した際に行う攪拌は本願の工程（４）のせん断工程を兼ねる場合もある。なお、発酵乳として製造しない場合は、乳酸菌、ビフィズス菌、酵母を添加しなくてもよい。本発明において発酵乳様の酸性ゲルとは、上記で定義される発酵乳について、規定される乳酸菌生菌数（または酵母数）を規定数含まないか、全く含まないものを言う。
このように本発明の製造方法では、発酵工程を経ることなく発酵乳又は発酵乳様の酸性ゲルを、乳酸菌（または酵母）による発酵工程を経た発酵乳と同様に製造することができる。
本発明において、工程（６）は、必要に応じて、調合乳に乳酸菌、ビフィズス菌及び酵母のうちいずれか一つまたはこれらを組み合わせて（１）～（５）のいずれかの工程の調合乳に添加する工程である。乳酸菌、ビフィズス菌、酵母の種類は限定されず、適宜選択できる。さらに、乳酸菌、ビフィズス菌、酵母の濃度及び添加量は限定されず、所望の発酵乳又は発酵乳様の酸性ゲルとなるように適宜決定することができる。
本発明において発酵乳とは、生菌数と無脂乳固形分を一定以上含むものをいい、「乳及び乳製品の成分規格等に関する省令（乳等省令）」で定められた定義のもののほか、無脂乳固形分８．０％以上及び乳酸菌数（または酵母数）が１ｍｌあたり１０００万以上含むものであれば本発明の発酵乳に含まれる。
本願発明の製造方法において、菌を添加する場合、菌拡散のために攪拌を行うことがある。菌添加のタイミングが工程（４）のせん断を加える工程の前であれば、菌を添加した際に行う攪拌は本願の工程（４）のせん断工程を兼ねる場合もある。なお、発酵乳として製造しない場合は、乳酸菌、ビフィズス菌、酵母を添加しなくてもよい。本発明において発酵乳様の酸性ゲルとは、上記で定義される発酵乳について、規定される乳酸菌生菌数（または酵母数）を規定数含まないか、全く含まないものを言う。
このように本発明の製造方法では、発酵工程を経ることなく発酵乳又は発酵乳様の酸性ゲルを、乳酸菌（または酵母）による発酵工程を経た発酵乳と同様に製造することができる。
【0017】
本発明の製造方法は、上記の工程を有することを基本とするが、他にも食品の製造で行われる工程を上記の工程間に介在させたり、上記の工程の前や後に別途追加することができることはいうまでもない。
そのような工程としては殺菌工程、容器への充填工程、均質化工程、などが挙げられ、原料段階あるいは、製造された酸性ゲルの段階のいずれでも行うことができる。
そのような工程としては殺菌工程、容器への充填工程、均質化工程、などが挙げられ、原料段階あるいは、製造された酸性ゲルの段階のいずれでも行うことができる。
【0018】
本発明の製造方法により得られた発酵乳および発酵乳様の酸性ゲル中のタンパク質含量は、等電点付近でゲル化できる含量であれば特に制限はないが、１．０～２０重量％が好ましい。さらに好ましくは１．０～１５重量％であり、よりいっそう好ましくは３．０～１０重量％である。
本発明の製造方法によれば、発酵乳及び発酵乳様の酸性ゲルの硬度又はみかけ粘度を制御することが可能であり、目的に応じて設定すればよいが、タンパク質含量が６．０～１０重量％のセットタイプ発酵乳及びセットタイプ発酵乳様の酸性ゲルの場合、硬度は例えば３０ｇｆ以下が好ましい。また、タンパク質含量が６．０～１０重量％のソフトタイプ発酵乳及びソフトタイプ発酵乳様の酸性ゲルの場合、みかけ粘度は１５０００ｃｐ以下が好ましい。このように高タンパク質含量でありながら、硬度又は粘度を低く抑えることができ、新しい食感の新規な発酵乳及び発酵乳様酸性ゲルを提供することができる。
本発明の製造方法により得られた発酵乳及び発酵乳様の酸性ゲルは、このまま食品として利用することができる。特に、ｐＨ、温度、せん断制御によりゲルの硬度、粘度をコントロールできることから、所望の硬度、粘度のゲル状食品を自在に製造することができる。また、公知の発酵乳と同様にさらに加工して別の食品とすることもできる。食品としては、デザートや乳飲料などが挙げられる。
本発明の発酵乳及び発酵乳様の酸性ゲルの硬度は、後述する実施例に示すとおり、テクスチャーアナライザーにより評価することができ、また、みかけ粘度はＢ型粘度計などにより評価することができる。
本発明の製造方法によれば、発酵乳及び発酵乳様の酸性ゲルの硬度又はみかけ粘度を制御することが可能であることから、換言すれば、乳のゲル化方法であって、０～１０℃の調合乳のｐＨを３．５～５．８に調整した後、せん断を加える工程を含み、せん断工程の前及び／又は後に必要に応じて調合乳の温度を制御する工程を含む、乳のゲル化方法であるとも言える。
本発明の製造方法によれば、発酵乳及び発酵乳様の酸性ゲルの硬度又はみかけ粘度を制御することが可能であり、目的に応じて設定すればよいが、タンパク質含量が６．０～１０重量％のセットタイプ発酵乳及びセットタイプ発酵乳様の酸性ゲルの場合、硬度は例えば３０ｇｆ以下が好ましい。また、タンパク質含量が６．０～１０重量％のソフトタイプ発酵乳及びソフトタイプ発酵乳様の酸性ゲルの場合、みかけ粘度は１５０００ｃｐ以下が好ましい。このように高タンパク質含量でありながら、硬度又は粘度を低く抑えることができ、新しい食感の新規な発酵乳及び発酵乳様酸性ゲルを提供することができる。
本発明の製造方法により得られた発酵乳及び発酵乳様の酸性ゲルは、このまま食品として利用することができる。特に、ｐＨ、温度、せん断制御によりゲルの硬度、粘度をコントロールできることから、所望の硬度、粘度のゲル状食品を自在に製造することができる。また、公知の発酵乳と同様にさらに加工して別の食品とすることもできる。食品としては、デザートや乳飲料などが挙げられる。
本発明の発酵乳及び発酵乳様の酸性ゲルの硬度は、後述する実施例に示すとおり、テクスチャーアナライザーにより評価することができ、また、みかけ粘度はＢ型粘度計などにより評価することができる。
本発明の製造方法によれば、発酵乳及び発酵乳様の酸性ゲルの硬度又はみかけ粘度を制御することが可能であることから、換言すれば、乳のゲル化方法であって、０～１０℃の調合乳のｐＨを３．５～５．８に調整した後、せん断を加える工程を含み、せん断工程の前及び／又は後に必要に応じて調合乳の温度を制御する工程を含む、乳のゲル化方法であるとも言える。
【0019】
本願発明の他の態様は、前記製造方法を実施する製造装置の発明である。当該製造装置は、調合乳の温度を制御する熱交換器と、前記熱交換器に調合乳を供給するポンプと、有機酸の温度を制御する熱交換器と、前記熱交換器に有機酸を供給するポンプと、温度制御された調合乳に温度制御された有機酸をドージングし(必要量供給し)、調合乳のｐＨを制御する配管と、ｐＨ調整された調合乳の温度を制御する熱交換器と、ｐＨ調整された調合乳を流動させる配管を備え、該配管を通過する際に調合乳のゲル化及びせん断処理が行われることを特徴とする。ｐＨ調整された調合乳を流動させる配管は好ましくは内径が８．５～１１０ｍｍであり、長さが０．０４～１５０００ｍである。当該装置の具体例を図1に示す。
【0020】
図１において、製造装置１は、調合乳および有機酸を任意の温度に制御し、調合乳に有機酸をドージングし、調合乳を任意のｐＨに調整した後、ｐＨ調整された調合乳の温度を任意の温度に制御し、任意の流量、温度、時間で配管内を滞留させ、容器に充填する装置である。充填後に任意の温度で静置することで、セットタイプもしくはソフトタイプ様の発酵乳および発酵乳様の酸性ゲルが得られる。
製造装置１は、タンク２、熱交換器３、ポンプ４、タンク５、熱交換器６、ポンプ７、熱交換器８を備えている。
タンク２は、調合乳を貯蔵する。タンク２の種類、大きさ、形状等は特に限定されない。
熱交換器３は、調合乳の温度を制御する。熱交換器３の種類、大きさ、形状等は特に限定されない。
ポンプ４は、配管４１、４２を介してタンク２および熱交換器３に接続され、タンク２から熱交換器３に調合乳を供給する。ポンプ４が熱交換器３、配管４２、４３に供給する調合乳の流量Ｑ１を制御する。ポンプ４としては、例えば、容積ポンプやターボ型ポンプが挙げられるが、特に限定されない。
タンク５は、調合乳のｐＨを調整するための有機酸を貯蔵する。タンク５の種類、大きさ、形状等は特に限定されない。
熱交換器６は、有機酸の温度を制御する。熱交換器６の種類、大きさ、形状等は特に限定されない。
ポンプ７は、配管４４、４５を介してタンク５および熱交換器６に接続され、タンク５から熱交換器６に有機酸を供給する。ポンプ７が熱交換器６、配管４５、４６に供給する有機酸の流量Ｑ２を制御する。ポンプ７としては、例えば、容積ポンプやターボ型ポンプが挙げられるが、特に限定されない。
熱交換器８は、有機酸によりｐＨが調整された調合乳の温度を制御する。熱交換器８の種類、大きさ、形状等は特に限定されない。
流量Ｑ１、Ｑ２は配管４７、４８、熱交換器８に供給される調合乳のｐＨが３．５～５．８となるように制御する。
流量Ｑ３は、流量Ｑ１、Ｑ２によって決定される。流量Ｑ３は、５０～２００００Ｌ／ｈが好ましい。
上記装置において、タンク２内の調合乳はタンク５内の有機酸と配管４６及び配管４３の合流地点で混合され、等電点付近にｐＨ調整される。そしてｐＨ調整後に熱交換器８により温度制御されることでゲル化が開始され、配管４８内を流動するときの配管内の速度勾配によるせん断力によって調合乳のせん断処理が行われることになる。
ここで、配管４８内で加えられるせん断処理の大きさは、配管径及び流量によってコントロールされる。配管の径が大きいほど、せん断力は小さくなり、径が小さいほど、せん断力は強くなる。また、配管内を流れる調合乳の流量は、小さいほど、せん断力は小さくなり、流量が大きいほど、せん断力は強くなる。
製造装置１は、タンク２、熱交換器３、ポンプ４、タンク５、熱交換器６、ポンプ７、熱交換器８を備えている。
タンク２は、調合乳を貯蔵する。タンク２の種類、大きさ、形状等は特に限定されない。
熱交換器３は、調合乳の温度を制御する。熱交換器３の種類、大きさ、形状等は特に限定されない。
ポンプ４は、配管４１、４２を介してタンク２および熱交換器３に接続され、タンク２から熱交換器３に調合乳を供給する。ポンプ４が熱交換器３、配管４２、４３に供給する調合乳の流量Ｑ１を制御する。ポンプ４としては、例えば、容積ポンプやターボ型ポンプが挙げられるが、特に限定されない。
タンク５は、調合乳のｐＨを調整するための有機酸を貯蔵する。タンク５の種類、大きさ、形状等は特に限定されない。
熱交換器６は、有機酸の温度を制御する。熱交換器６の種類、大きさ、形状等は特に限定されない。
ポンプ７は、配管４４、４５を介してタンク５および熱交換器６に接続され、タンク５から熱交換器６に有機酸を供給する。ポンプ７が熱交換器６、配管４５、４６に供給する有機酸の流量Ｑ２を制御する。ポンプ７としては、例えば、容積ポンプやターボ型ポンプが挙げられるが、特に限定されない。
熱交換器８は、有機酸によりｐＨが調整された調合乳の温度を制御する。熱交換器８の種類、大きさ、形状等は特に限定されない。
流量Ｑ１、Ｑ２は配管４７、４８、熱交換器８に供給される調合乳のｐＨが３．５～５．８となるように制御する。
流量Ｑ３は、流量Ｑ１、Ｑ２によって決定される。流量Ｑ３は、５０～２００００Ｌ／ｈが好ましい。
上記装置において、タンク２内の調合乳はタンク５内の有機酸と配管４６及び配管４３の合流地点で混合され、等電点付近にｐＨ調整される。そしてｐＨ調整後に熱交換器８により温度制御されることでゲル化が開始され、配管４８内を流動するときの配管内の速度勾配によるせん断力によって調合乳のせん断処理が行われることになる。
ここで、配管４８内で加えられるせん断処理の大きさは、配管径及び流量によってコントロールされる。配管の径が大きいほど、せん断力は小さくなり、径が小さいほど、せん断力は強くなる。また、配管内を流れる調合乳の流量は、小さいほど、せん断力は小さくなり、流量が大きいほど、せん断力は強くなる。
【0021】
本願発明の装置の別の態様は、調合乳の温度を制御する熱交換器と、前記熱交換器に調合乳を供給するポンプと、有機酸の温度を制御する熱交換器と、前記熱交換器に有機酸を供給するポンプと、温度制御された調合乳と温度制御された有機酸を混合し、調合乳のｐＨを制御するタンクと、ｐＨ調整された調合乳の温度を制御する熱交換器と、前記熱交換器にｐＨ調整された調合乳を供給するポンプと、ｐＨ調整された調合乳を流動させる配管を備え、該配管を通過する際に調合乳のゲル化及びせん断処理が行われることを特徴とする。ｐＨ調整された調合乳を流動させる配管は、好ましくは内径が８．５～１１０ｍｍであり、長さが０．０４～１５０００ｍである。当該装置の具体例を図２に示す。
【0022】
図２において、製造装置９は、調合乳および有機酸を任意の温度に制御し、調合乳および有機酸をタンクに送液し、タンク内で調合乳を任意のｐＨに調整した後、ｐＨ調整された調合乳の温度を任意の温度に制御し、任意の流量、温度、時間で配管内を滞留させ、容器に充填する装置である。充填後に任意の温度で静置することで、セットタイプもしくはソフトタイプ様の発酵乳および発酵乳様の酸性ゲルが得られる。
図２において、製造装置９は、タンク１０、熱交換器１１、ポンプ１２、タンク１３、熱交換器１４、ポンプ１５、タンク１６、熱交換器１７、ポンプ１８を備えている。
タンク１０は、調合乳を貯蔵する。タンク１０の種類、大きさ、形状等は特に限定されない。
熱交換器１１は、調合乳の温度を制御する。熱交換器１１の種類、大きさ、形状等は特に限定されない。
ポンプ１２は、配管５１、５２を介してタンク１０および熱交換器１１に接続され、タンク１０から熱交換器１１に調合乳を供給する。ポンプ１２が熱交換器１１、配管５２、５３に供給する調合乳の流量Ｑ４を制御する。ポンプ１２としては、例えば、容積ポンプやターボ型ポンプが挙げられるが、特に限定されない。
タンク１３は、調合乳のｐＨを調整するための有機酸を貯蔵する。タンク１３の種類、大きさ、形状等は特に限定されない。
熱交換器１４は、有機酸の温度を制御する。熱交換器１４の種類、大きさ、形状等は特に限定されない。
ポンプ１５は、配管５４、５５を介してタンク１３および熱交換器１４に接続され、タンク１３から熱交換器１４に有機酸を必要量供給する（ドージング）。ポンプ１５が熱交換器１４、配管５５、５６に供給する有機酸の流量Ｑ５を制御する。ポンプ１５としては、例えば、容積ポンプやターボ型ポンプが挙げられるが、特に限定されない。
タンク１６は、調合乳と有機酸を混合し、ｐＨを調整する。タンク１６の種類、大きさ、形状等は特に限定されない。
熱交換器１７は、有機酸によりｐＨが調整された調合乳の温度を制御する。熱交換器１７の種類、大きさ、形状等は特に限定されない。
ポンプ１８は、配管５７、５８を介してタンク１６および熱交換器１７に接続され、タンク１６から熱交換器１７に有機酸によりｐＨが調整された調合乳を供給する。ポンプ１８が熱交換器１７、配管５８、５９に供給する有機酸の流量Ｑ６を制御する。ポンプ１８としては、例えば、容積ポンプやターボ型ポンプが挙げられるが、特に限定されない。
流量Ｑ４、Ｑ５はタンク１６、熱交換器１７、ポンプ１８、配管５７、５８、５９に供給される調合乳のｐＨが３．５～５．８となるように制御する。
流量Ｑ６は、５０～２００００Ｌ／ｈが好ましい。
上記装置において、タンク１０内の調合乳とタンク１３内の有機酸とは、タンク１６内で混合され、等電点付近にｐＨ調整される。そしてｐＨ調整後に熱交換器１７により温度制御されることでゲル化が開始され、配管５９内を流動するときの配管内の速度勾配によるせん断力によって調合乳のせん断処理が行われることになる。せん断力の制御は、上記と同様に流量と配管径によって行われる。
以下、本発明の実施例を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
図２において、製造装置９は、タンク１０、熱交換器１１、ポンプ１２、タンク１３、熱交換器１４、ポンプ１５、タンク１６、熱交換器１７、ポンプ１８を備えている。
タンク１０は、調合乳を貯蔵する。タンク１０の種類、大きさ、形状等は特に限定されない。
熱交換器１１は、調合乳の温度を制御する。熱交換器１１の種類、大きさ、形状等は特に限定されない。
ポンプ１２は、配管５１、５２を介してタンク１０および熱交換器１１に接続され、タンク１０から熱交換器１１に調合乳を供給する。ポンプ１２が熱交換器１１、配管５２、５３に供給する調合乳の流量Ｑ４を制御する。ポンプ１２としては、例えば、容積ポンプやターボ型ポンプが挙げられるが、特に限定されない。
タンク１３は、調合乳のｐＨを調整するための有機酸を貯蔵する。タンク１３の種類、大きさ、形状等は特に限定されない。
熱交換器１４は、有機酸の温度を制御する。熱交換器１４の種類、大きさ、形状等は特に限定されない。
ポンプ１５は、配管５４、５５を介してタンク１３および熱交換器１４に接続され、タンク１３から熱交換器１４に有機酸を必要量供給する（ドージング）。ポンプ１５が熱交換器１４、配管５５、５６に供給する有機酸の流量Ｑ５を制御する。ポンプ１５としては、例えば、容積ポンプやターボ型ポンプが挙げられるが、特に限定されない。
タンク１６は、調合乳と有機酸を混合し、ｐＨを調整する。タンク１６の種類、大きさ、形状等は特に限定されない。
熱交換器１７は、有機酸によりｐＨが調整された調合乳の温度を制御する。熱交換器１７の種類、大きさ、形状等は特に限定されない。
ポンプ１８は、配管５７、５８を介してタンク１６および熱交換器１７に接続され、タンク１６から熱交換器１７に有機酸によりｐＨが調整された調合乳を供給する。ポンプ１８が熱交換器１７、配管５８、５９に供給する有機酸の流量Ｑ６を制御する。ポンプ１８としては、例えば、容積ポンプやターボ型ポンプが挙げられるが、特に限定されない。
流量Ｑ４、Ｑ５はタンク１６、熱交換器１７、ポンプ１８、配管５７、５８、５９に供給される調合乳のｐＨが３．５～５．８となるように制御する。
流量Ｑ６は、５０～２００００Ｌ／ｈが好ましい。
上記装置において、タンク１０内の調合乳とタンク１３内の有機酸とは、タンク１６内で混合され、等電点付近にｐＨ調整される。そしてｐＨ調整後に熱交換器１７により温度制御されることでゲル化が開始され、配管５９内を流動するときの配管内の速度勾配によるせん断力によって調合乳のせん断処理が行われることになる。せん断力の制御は、上記と同様に流量と配管径によって行われる。
以下、本発明の実施例を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【実施例0023】
［酸性ゲルの評価方法］
以下の実施例及び比較例で製造された酸性ゲルの評価方法について説明する。
１．硬度の測定方法
セットタイプ様の酸性ゲルの硬度の測定には、テクスチャーアナライザー（ＴＡ－ＸＴ ｐｌｕｓ、Ｓｔａｂｌｅ Ｍｉｃｒｏ Ｓｙｓｔｅｍｓ社製）を使用した。治具には直径１６ｍｍの円柱を使用し、治具を速度１ｍｍ／ｓｅｃで酸ゲルに１０ｍｍ貫入させ、酸ゲルにかかる荷重をロードセルにより測定した。
２．みかけ粘度の測定方法
ソフトタイプ様の酸性ゲルの硬度の測定には、Ｂ型粘度計（ＴＶＢ－１０、東機産業株式会社社製）を使用した。治具を酸ゲルに貫入させ、治具を３０ｒｐｍで３０秒間回転させたときのみかけ粘度を測定した。
以下の実施例及び比較例で製造された酸性ゲルの評価方法について説明する。
１．硬度の測定方法
セットタイプ様の酸性ゲルの硬度の測定には、テクスチャーアナライザー（ＴＡ－ＸＴ ｐｌｕｓ、Ｓｔａｂｌｅ Ｍｉｃｒｏ Ｓｙｓｔｅｍｓ社製）を使用した。治具には直径１６ｍｍの円柱を使用し、治具を速度１ｍｍ／ｓｅｃで酸ゲルに１０ｍｍ貫入させ、酸ゲルにかかる荷重をロードセルにより測定した。
２．みかけ粘度の測定方法
ソフトタイプ様の酸性ゲルの硬度の測定には、Ｂ型粘度計（ＴＶＢ－１０、東機産業株式会社社製）を使用した。治具を酸ゲルに貫入させ、治具を３０ｒｐｍで３０秒間回転させたときのみかけ粘度を測定した。
【0024】
各条件で酸性ゲルを作成し、硬度の測定を行った。
［実施例１］
１．酸性ゲルの製造方法
以下の手順で酸性ゲルを製造した。
（ｉ）脱脂粉乳を水に２０重量％の濃度で溶解し、タンパク質６．８重量％、固形分２０質量％、脂肪分０．２重量％の還元乳（２０重量％）を調製し、これを９０℃で１０分間殺菌して調合乳を準備した。次に、殺菌した調合乳を３℃に冷却して調整した。
（ｉｉ）乳酸（２０重量％）を用いて、調合乳のｐＨを４．５に調整した。
（ｉｉｉ）ｐＨ調整した調合乳を３℃に調整した。
（ｉｖ）ｐＨ調整した調合乳を内径１８ｍｍ、長さ８ｍの配管に流量２４０Ｌ／ｈで３０秒間送液した。
（ｖ）１００ｇ容量のカップ型容器にｐＨ調整した調合乳を５０ｇ計量し、１０℃で２０時間静置した。
２．評価結果
得られた酸ゲルはセットタイプ様にゲル化し、１０ｍｍ貫入時の硬度は１５．８ｇｆであった。
［実施例１］
１．酸性ゲルの製造方法
以下の手順で酸性ゲルを製造した。
（ｉ）脱脂粉乳を水に２０重量％の濃度で溶解し、タンパク質６．８重量％、固形分２０質量％、脂肪分０．２重量％の還元乳（２０重量％）を調製し、これを９０℃で１０分間殺菌して調合乳を準備した。次に、殺菌した調合乳を３℃に冷却して調整した。
（ｉｉ）乳酸（２０重量％）を用いて、調合乳のｐＨを４．５に調整した。
（ｉｉｉ）ｐＨ調整した調合乳を３℃に調整した。
（ｉｖ）ｐＨ調整した調合乳を内径１８ｍｍ、長さ８ｍの配管に流量２４０Ｌ／ｈで３０秒間送液した。
（ｖ）１００ｇ容量のカップ型容器にｐＨ調整した調合乳を５０ｇ計量し、１０℃で２０時間静置した。
２．評価結果
得られた酸ゲルはセットタイプ様にゲル化し、１０ｍｍ貫入時の硬度は１５．８ｇｆであった。
【0025】
［実施例２］
１．酸性ゲルの製造方法
（ｉ）～（ｉｉｉ）は実施例１と同じに行った。
（ｉｖ）ｐＨ調整した調合乳を内径１８ｍｍ、長さ３２ｍの配管に流量２４０Ｌ／ｈで１２０秒間送液した。
（ｖ）実施例１と同じに行った。
２．評価結果
得られた酸性ゲルはセットタイプ様にゲル化し、１０ｍｍ貫入時の硬度は１０．１ｇｆであり、実施例１よりも軟らかいセットタイプ様の酸ゲルが得られた。したがって、ｐＨ調整後のせん断制御により、酸性ゲルの硬度の制御が可能であることがわかった。
１．酸性ゲルの製造方法
（ｉ）～（ｉｉｉ）は実施例１と同じに行った。
（ｉｖ）ｐＨ調整した調合乳を内径１８ｍｍ、長さ３２ｍの配管に流量２４０Ｌ／ｈで１２０秒間送液した。
（ｖ）実施例１と同じに行った。
２．評価結果
得られた酸性ゲルはセットタイプ様にゲル化し、１０ｍｍ貫入時の硬度は１０．１ｇｆであり、実施例１よりも軟らかいセットタイプ様の酸ゲルが得られた。したがって、ｐＨ調整後のせん断制御により、酸性ゲルの硬度の制御が可能であることがわかった。
【0026】
［実施例３］
１．酸性ゲルの製造方法
（ｉ）実施例１と同じに行った。
（ｉｉ）乳酸（２０重量％）を用いて、調合乳のｐＨを４．８に調整した。
（ｉｉｉ）ｐＨ調整した調合乳を２０℃に調整した。
（ｉｖ）実施例２と同じに行った。
（ｖ）実施例１と同じに行った。
２．試験結果
得られた酸ゲルはソフトタイプ様にゲル化し、みかけ粘度は１５６０ｃＰであった。したがって、操作条件の変更により、セットタイプ、ソフトタイプ様の酸性ゲルを同一の工程で製造が可能であることがわかった。
１．酸性ゲルの製造方法
（ｉ）実施例１と同じに行った。
（ｉｉ）乳酸（２０重量％）を用いて、調合乳のｐＨを４．８に調整した。
（ｉｉｉ）ｐＨ調整した調合乳を２０℃に調整した。
（ｉｖ）実施例２と同じに行った。
（ｖ）実施例１と同じに行った。
２．試験結果
得られた酸ゲルはソフトタイプ様にゲル化し、みかけ粘度は１５６０ｃＰであった。したがって、操作条件の変更により、セットタイプ、ソフトタイプ様の酸性ゲルを同一の工程で製造が可能であることがわかった。
【0027】
［実施例４］
１．酸性ゲルの製造方法
（ｉ）脱脂粉乳、ホエイタンパク質分離物、カゼイン、クリームを水に溶解し、固形分２２．１重量％、タンパク質９．６重量％、脂肪３．０重量％の還元乳を調整し、これを９０℃で１０分間殺菌して調合乳を準備した。次に、殺菌した調合乳を１．５℃に冷却して調整した。
（ｉｉ）乳酸（２０重量％）を用いて、調合乳のｐＨを４．７に調整した。
（ｉｉｉ）実施例１と同じに行った。
（ｉｖ）ｐＨ調整した調合乳を内径１８ｍｍ、長さ３２ｍの配管に流量２００Ｌ／ｈで１５０秒間送液した。
（ｖ）実施例１と同じに行った。
２．試験結果
得られた酸ゲルはセットタイプ様にゲル化し、１０ｍｍ貫入時の硬度は２３．６ｇｆであった。
１．酸性ゲルの製造方法
（ｉ）脱脂粉乳、ホエイタンパク質分離物、カゼイン、クリームを水に溶解し、固形分２２．１重量％、タンパク質９．６重量％、脂肪３．０重量％の還元乳を調整し、これを９０℃で１０分間殺菌して調合乳を準備した。次に、殺菌した調合乳を１．５℃に冷却して調整した。
（ｉｉ）乳酸（２０重量％）を用いて、調合乳のｐＨを４．７に調整した。
（ｉｉｉ）実施例１と同じに行った。
（ｉｖ）ｐＨ調整した調合乳を内径１８ｍｍ、長さ３２ｍの配管に流量２００Ｌ／ｈで１５０秒間送液した。
（ｖ）実施例１と同じに行った。
２．試験結果
得られた酸ゲルはセットタイプ様にゲル化し、１０ｍｍ貫入時の硬度は２３．６ｇｆであった。
【0028】
［比較例１］
１．酸性ゲルの製造方法
（ｉ）、（ｉｉ）実施例１と同じに行った。
（ｉｉｉ）ｐＨ調整した調合乳を４０℃に調整した。
（ｉｖ）～（ｖ）実施例１と同じに行った。
２．評価結果
得られた酸ゲルはセットタイプ様にゲル化したが、離水した。
１．酸性ゲルの製造方法
（ｉ）、（ｉｉ）実施例１と同じに行った。
（ｉｉｉ）ｐＨ調整した調合乳を４０℃に調整した。
（ｉｖ）～（ｖ）実施例１と同じに行った。
２．評価結果
得られた酸ゲルはセットタイプ様にゲル化したが、離水した。
【0029】
［比較例２］
１．酸性ゲルの製造方法
（ｉ）実施例１と同じに行った。
（ｉｉ）乳酸（２０重量％）を用いて、ｐＨを６．０に調整した。
（ｉｉｉ）～（ｖ）実施例１と同じに行った。
２．評価結果
静置後も調合乳は液状であり、粘度変化もほとんどなく、ゲル化しなかった。
１．酸性ゲルの製造方法
（ｉ）実施例１と同じに行った。
（ｉｉ）乳酸（２０重量％）を用いて、ｐＨを６．０に調整した。
（ｉｉｉ）～（ｖ）実施例１と同じに行った。
２．評価結果
静置後も調合乳は液状であり、粘度変化もほとんどなく、ゲル化しなかった。
【0030】
実施例１及び実施例２の対比より、ｐＨ調整後のせん断制御により硬度を制御できることがわかった。またこの場合、せん断時間を長くする方が軟らかい硬度の酸性ゲルが得られる傾向になることがわかった。
実施例３より、操作条件の変更により、セットタイプ、ソフトタイプ様の酸性ゲルを同一の工程で製造することが可能であることがわかった。
さらに、比較例１より、４０℃では離水することから、本発明の工程（４）の温度範囲としては４０℃未満であり、０℃～３０℃が好ましいことがわかった。
さらにまた、比較例２より、調合乳のｐＨを６．０とした場合はゲル化できないことから、本発明の工程（３）で調整するｐＨの範囲は、等電点付近である必要があり、５．８以下が望ましいことがわかった。また、ｐＨを低下させると、酸味が強くなり、３．５以下では発酵乳および発酵乳様の酸ゲルとして、適していないため、ｐＨの範囲の下限を３．５とした。
また、工程（２）は乳タンパク質の凝集速度を低下させ、等電点付近のｐＨにおいても直ぐに凝固しないようにする観点から、１０℃以下が望ましいこともわかった。
実施例４より、タンパク質９．６％の酸性ゲルにおいて、硬度２３．６ｇｆと軟らかい酸性ゲルが得られた。これまで、タンパク質１０％程度の酸性ゲルで硬度が３０ｇｆ以下のものはなく、本願発明の製造方法により新規な物性を有する酸性ゲルが得られることがわかった。
実施例３より、操作条件の変更により、セットタイプ、ソフトタイプ様の酸性ゲルを同一の工程で製造することが可能であることがわかった。
さらに、比較例１より、４０℃では離水することから、本発明の工程（４）の温度範囲としては４０℃未満であり、０℃～３０℃が好ましいことがわかった。
さらにまた、比較例２より、調合乳のｐＨを６．０とした場合はゲル化できないことから、本発明の工程（３）で調整するｐＨの範囲は、等電点付近である必要があり、５．８以下が望ましいことがわかった。また、ｐＨを低下させると、酸味が強くなり、３．５以下では発酵乳および発酵乳様の酸ゲルとして、適していないため、ｐＨの範囲の下限を３．５とした。
また、工程（２）は乳タンパク質の凝集速度を低下させ、等電点付近のｐＨにおいても直ぐに凝固しないようにする観点から、１０℃以下が望ましいこともわかった。
実施例４より、タンパク質９．６％の酸性ゲルにおいて、硬度２３．６ｇｆと軟らかい酸性ゲルが得られた。これまで、タンパク質１０％程度の酸性ゲルで硬度が３０ｇｆ以下のものはなく、本願発明の製造方法により新規な物性を有する酸性ゲルが得られることがわかった。
【産業上の利用可能性】
【0031】
本発明の製造方法によれば、乳を等電点付近に調整すること及び前記調整後に所定のせん断処理をすることで、所望の硬度のセットタイプ様の発酵乳及び発酵乳様の酸性ゲル、所望の粘度のソフトタイプ様の発酵乳及び発酵乳様の酸性ゲルを提供することができる。また、等電点の調整に乳酸を利用すれば、発酵乳本来の風味を損なわずに、発酵乳及び発酵乳様の酸性ゲルを提供できる。
【図1】
【図2】