(57)【要約】（ａ）ミルク又は乳製品を部分的に濃縮し、（ｂ）部分的に濃縮された乳製品を殺菌する工程を含む濃縮殺菌液状乳製品の製造方法。
2009540863.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
濃縮殺菌乳製品の製造方法において、
（ａ）ミルク又は乳製品を含む出発物質について逆浸透による濃縮工程を実施し、部分的に濃縮された乳製品を生成し、
（ｂ）上記部分的に濃縮された乳製品について加熱による殺菌工程を実施する方法。
【請求項２】
濃縮工程が４５０Ｆの温度で実施される請求項１に記載の方法。
【請求項３】
濃縮工程が４５０Ｆ以下の温度で実施される請求項１に記載の方法。
【請求項４】
部分的に濃縮された乳製品の体積が出発物質の体積の５０％である請求項１に記載の方法。
【請求項５】
ミルクが全乳である請求項１に記載の方法。
【請求項６】
ミルクが脱脂粉乳である請求項１に記載の方法。
【請求項７】
工程（ｂ）の前に部分的に濃縮された乳製品の全固形分を調節する工程を更に含む請求項１に記載の方法。
【請求項８】
全固形濃度がバターオイル又はクリームの添加によって調節される請求項７に記載の方法。
【請求項９】
部分的に濃縮された乳製品が２０〜２５％ｗ／ｗの無脂乳固形分（ＳＮＦ）を含有する請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
殺菌工程が、部分的に濃縮された乳製品を第一の上昇温度と第二の上昇温度で加熱することを含む請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
殺菌工程が、部分的に濃縮された乳製品を第一の上昇温度まで加熱する第一の加熱工程を含む請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
上記第一の加熱工程が４５秒内に実施される請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
第一の上昇温度が１７５０Ｆから１７７０Ｆの間の範囲にある請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
第一の上昇温度が１７７０Ｆである請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
部分的に濃縮された乳製品を第一の上昇温度から第二の上昇温度まで加熱する第二の加熱工程を更に含む請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
上記第二の加熱工程が５秒内に実施される請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
第二の上昇温度が２８３０Ｆから２８８０Ｆの間の範囲にある請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
第二の上昇温度が２８５０Ｆである請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
部分的に濃縮された乳製品が少なくとも４秒間第二の上昇温度に維持される保持工程を更に含む請求項１５に記載の方法。
【請求項２０】
部分的に濃縮された乳製品が４秒を越える間、第二の上昇温度に維持される保持工程を更に含む請求項１５に記載の方法。
【請求項２１】
殺菌濃縮乳製品に蒸発工程が施される冷却工程を更に含む請求項１に記載の方法。
【請求項２２】
請求項１に記載の方法によって製造される濃縮殺菌乳製品。
【請求項２３】
出発物質が全牛乳である請求項２２に記載の乳製品。
【請求項２４】
出発物質が脱脂粉乳である請求項２２に記載の乳製品。
【請求項２５】
製品が１２０日間、安定している請求項２２に記載の乳製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願とのクロスリファレンス）
本出願は２００６年６月２３日出願の米国仮出願第６０／８１６０３５号の優先権を主張する。
【０００２】
本発明はミルクに基づき澱粉又は他の炭水化物を含む食品を含む液状乳製品の改善された熱処理方法に関する。本発明は製品の保存寿命を延長させるための新鮮なクリーム、新鮮なミルク、脱脂粉乳、フレーバーミルク、低乳糖ミルク、及び他の液状乳製品の処理方法に特に関する。
【背景技術】
【０００３】
クリーム、ミルク及び他の液状乳製品の貯蔵寿命は、これらの製品を雰囲気温度、例えば１０℃から３０℃で保存したときにはしばしば非常に短く、かかる製品の保存寿命は例えば５℃から１０℃のような冷蔵条件下で製品を保存することにより延長させることができることはよく知られている。そのような冷蔵は液状乳製品の保存寿命を１０−２０日まで延長する。
【０００４】
クリームやミルクのような液状乳製品の品質の低下は、製品が許容できない芳香特性をとり、しばしば受け入れることができない物理的変化を受けるようなレベルまで保存後数日で通常は発達する微生物の活動による。これらの許容できない変化を生じる微生物の活動は、一般的な低温殺菌処理によっては防げず、この微生物の活動を阻害するために酪農製品に、より高温の熱処理を施すことが提案されている。かかる熱処理は約１４５℃（２９３ｏＦ）への急速加熱、つまりいわゆる超高温（ＵＨＴ）処理を含みうる。ミルクは、１００℃を越えた温度にそれを置き、気密容器にそれをパッケージ化することによって商業的に殺菌され得る。ミルクは殺菌の前又は後の何れかでパッケージ化されうる。ＵＨＴ又は超高温の基礎はパッケージ化前の食品の殺菌と続く無菌雰囲気下での前もって殺菌された容器への充填である。このようにして熱処理された製品は数ヶ月の延長した保存寿命を有している。しかしながら、このようにして処理された製品は、それらがその天然の自然な味を失い、消費者にとって魅力が少ない特徴的な焦げた味がするという深刻な不具合を被る。
【０００５】
ミルクに１００℃−１４５℃（２１２ｏＦ−２９３ｏＦ）での短時間の熱処理を施した後、熱処理したミルクを７０℃から８０℃（１５８ｏＦ−１７６ｏＦ）の温度でパッケージ化し、続いてパッケージ化したミルクを予め決まった方法で冷却することにより新鮮なミルクの性質維持を改善することがまた提案されている。しかしながら、実際的な観点から、１０５℃（２２１ｏＦ）の好ましい温度で操作することによっては、保存寿命の有意な延長は得られない一方、製品に一般的なＵＨＴ処理が施されたならば、直ぐに許容できない「殺菌」又は「焦げ」臭がする。
【０００６】
今日市場で入手できる保存安定で無菌の濃縮ミルクは、前もっての熱処理又は低温殺菌の使用を含む出発ミルク材料の水分量を減少させる濃縮技術を使用している。それらは伝統的に缶又はパッケージに収容された「コンデンスミルク」として販売されている。これらの製品は加熱処理によって濃縮され、その結果、ミルクの構造に大きなダメージがあり、これが再水和される濃縮製品の能力に影響を及ぼす。更に、加熱による濃縮は、濃縮製品をより速く駄目にし製品の構造的完全性を損なうｐＨの低下をもたらす。また、熱ベースの濃縮製品の酸性の増加は例えばミルクタンパク質のようなミルク成分の変性を生じ、これがついで乳製品を粒状相と液相に分離させる。かかる相分離製品は見た目に魅力がなく、使用又は消費前に十分に振らなければならない。
【０００７】
加えて、加熱濃縮製品のフレーバー特性は生乳又は脱脂粉乳出発物質のものとは異なっている。これらの製品は典型的にはＵＨＴ低温殺菌法によってそれらにかけられる更なる熱を有しているので、それらは消費者によって嫌われる「焦げ」又は「殺菌」臭を持つ。
【０００８】
従って、例えば４週間を越え６ヶ月までの、延長した時間の間、冷蔵なしに製品を貯蔵することができる程度まで液状乳製品において微生物の活動を阻害することができる加熱処理法が必要である。また微生物腐敗の問題を被ることなく長くなった貯蔵寿命を有する液状乳製品を製造する方法が必要である。更に、許容できない「焦げ」又は「殺菌」臭の問題を同時に避けながら、熱処理工程を使用して無菌乳製品を製造する方法が必要である。
【０００９】
本発明は、加熱温度と曝露時間の注意深い選択と共に原材料の濃縮に対して非加熱法を使用することによって、長い期間の間、１０℃から３０℃（５０ｏＦ−８６ｏＦ）で密封容器に保存する場合に処理された製品中における微生物の活動を阻害することができ、同時に特徴的な「焦げ」臭がなく味が新鮮な製品と区別が付かない製品を製造することができるという前提に基づく。
【発明の概要】
【００１０】
本発明の実施態様は、濃縮殺菌乳製品の製造方法において、ミルク又は乳製品を含む出発物質について逆浸透による濃縮工程を実施し、部分的に濃縮された乳製品を生成し、上記部分的に濃縮された乳製品について加熱による殺菌工程を実施する方法に関する。
【００１１】
本発明の実施態様は、濃縮殺菌乳製品の製造方法において、生全乳又は脱脂粉乳を冷逆浸透法により濃縮し、濃縮製品を第一の上昇温度で加熱した後、第二の上昇温度で加熱する工程を具備する方法に関する。
【００１２】
本発明の実施態様は本発明の方法によって製造される濃縮殺菌乳製品に関する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の方法の一実施態様による無菌の酪農製品を製造するために使用される工程を、ブロック図の形で示す。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の一実施態様は生乳又は脱脂粉乳の濃縮に非加熱法を使用することに基づく。非加熱濃縮工程の使用は、一又は複数の熱処理温度の注意深い選択と組み合わされる。発明のこれらの二つの側面を組み合わせることで、１０℃から３０℃で長い期間、密封容器中に保存した場合に処理製品中の微生物活動を阻害することができる。また、殺菌工程と組み合わせた非加熱濃縮工程の使用は新鮮で自然のミルクのフレーバーを保持する製品を製造する。本発明の実施態様によって調製される製品は、ミルクを濃縮するために熱を使用する従来の方法によって調製される製品に典型的である「殺菌」又は「焦げ」臭がない。
【００１５】
本発明の実施態様は、より低いレベルの熱に曝露された無菌製品をつくるミルク及びらの酪農品を濃縮し殺菌するための方法を提供する。本発明の他の実施態様は、構造的損傷を被らない液状乳製品を製造する方法を提供する。本発明の更なる実施態様は天然のミルクフレーバーと味を保持している乳製品を製造する。
【００１６】
本発明の実施態様の方法はナチュラルミルクの味とフレーバーを保持する製品を達成する。特に、熱処理によって濃縮されている現在市場で入手できる他のコンデンス製品と異なり、本発明の方法によって達成された乳製品は粒状相と液相に分離しない。従って、本発明の実施態様によって達成される乳製品は、長期の保存期間後に、使用前に振る必要がない。
【００１７】
従って、本発明の実施態様は、冷蔵によってもたらされる範囲よりも高い温度での未処理製品の保存中に腐敗をもたらす微生物が実質的に存在しない液状乳製品の製造方法を提供する。
【００１８】
本発明の実施態様は、ミルク又は乳製品を４５０Ｆ又はそれ以下で部分的に濃縮し、部分的に濃縮された乳製品を殺菌する工程を含む殺菌濃縮乳製品の製造方法を提供する。本発明の一実施態様では、殺菌方法は一又は複数の高温処理を通して部分的に濃縮された乳製品を加熱することを含む。本発明のある実施態様では、殺菌方法は部分的に濃縮された乳製品を第一の上昇温度まで加熱することを含む。本発明のある実施態様では、第一の上昇温度で加熱される部分的に濃縮された乳製品が第二の上昇温度まで更に加熱される。
【００１９】
本発明の方法は、あらゆるミルク又は液状乳製品、つまり「出発材料（出発物質）」を殺菌するために使用することができる。本発明の一実施態様では、出発材料は好ましくは新鮮な全乳又は脱脂粉乳である。本発明の他の実施態様では、出発材料は好ましくは牛乳である。
【００２０】
ここで使用される場合、「ミルク」なる用語は、全乳、脱脂粉乳、無脂肪乳、低脂肪乳、高脂肪分ミルク、無乳糖又は低乳糖ミルク（ラクターゼ酵素によって乳糖をグルコース及びガラクトースに加水分解することによって、又はナノ濾過、電気透析、イオン交換クロマトグラフィー及び遠心分離法などの他の方法で製造される）、濃縮ミルク又は乾燥ミルクを含む。無脂肪乳はノンファット又はスキムミルク製品である。低脂肪乳は典型的には約１％から約２％の脂肪を含むミルクとして定義される。高脂肪分ミルクはしばしば約３．２５％の脂肪を含む。ここで使用される場合、「ミルク」なる用語はまた動物及び植物源からのミルクを包含することを意図する。ミルクの動物源には、限定されるものではないが、ヒト、ウシ、ヒツジ、ヤギ、バッファロー、ラクダ、ラマ、雌ロバ及びシカが含まれる。ミルクの植物源には、限定されるものではないが、大豆から抽出されるミルクが含まれる。加えて、「ミルク」なる用語は全乳だけでなく脱脂粉乳又はそれから誘導される任意の液状成分を意味する。「乳漿」又は「乳清」は、ミルクに含まれる乳脂肪及びカゼインの全て又は実質的な部分を取り除いた後に残るミルク成分を意味する。
【００２１】
本発明の実施態様では、液状乳製品を製造するための方法は、およそ３重量％のバター脂肪とおよそ９重量％の無脂乳固形分（ＳＮＦ）を含む出発材料を濃縮することを含む。出発材料に４５０Ｆ又はそれ以下での冷ボウル分離工程を使用する分離工程を施し、そこでクリームがミルクの残りの部分から分離され、脱脂粉乳製品が製造される。冷ボウル分離法は４５０Ｆ又はそれ以下の温度でＳＮＦからバッター脂肪を遠心分離することを含む。
【００２２】
本発明の一実施態様では、冷ボウル分離工程によって製造される脱脂粉乳は熱がない状態で十分な時間の間、濃縮されて、水を除去し、少なくとも２０重量％のＳＮＦ含量とおよそ８重量％のバター脂肪濃度を有する中間体液状濃縮乳製品を形成する。より詳細には、本発明の一実施態様で用いられる濃縮工程は４５０Ｆ又はそれ以下の温度で実施される。
【００２３】
本発明の一実施態様では、濃縮方法は出発材料から水を除去する。本発明のある実施態様では、濃縮工程は、出発材料から少なくとも５０％の水を除去する。この実施態様では、出発材料の体積は濃縮工程の後に５０％減少する。つまり、濃縮製品は出発材料の体積の５０％の体積を有している。
【００２４】
本発明の一実施態様では、濃縮工程は逆浸透によって実施される。逆浸透法は、約４５０ｐｓｉから約１５００ｐｓｉの範囲の圧力で約１００Ｄａの分子量カットオフを有する膜濾過系を用いる。本発明の一実施態様では、冷逆浸透法が用いられる。この方法は、４５０Ｆ又はそれ以下の温度で、浸透圧を使用する単一パス分離工程を用いる。逆浸透法は出発材料中に存在する固形分及びミネラルの全てを保持し、主に水を除去する。
【００２５】
本発明の一実施態様では、低温殺菌処理していないクリーム（例えば分離工程において出発材料から除かれたクリーム）のある量を中間体ミルク濃縮物と混合して、予め決まった範囲の脂肪含量を有する液状ブレンドを形成する。
【００２６】
本発明の他の実施態様では、液状ミルク濃縮物を、十分な量の安定剤材料を予め定められた量の中間体ミルク濃縮物と混合することによって製造する。安定剤材料は、殺菌工程の前又は後の何れでも保存中において液状ミルク濃縮物中におけるミルク固形分の均一分布を確保し、その分離と沈殿を防止する。安定剤材料は、コロイド状成分の安定な分散体を形成し、液状ミルク濃縮物中にコロイド状成分を実質的に均一に分布させるためのタンパク質複合体の生産を補助する。
【００２７】
本発明の一実施態様では、安定剤材料は、殺菌工程中において、液状ミルク濃縮物のｐＨを約５．５から約６．８の範囲、つまり出発材料と同じｐＨ範囲に維持する。安定剤材料は更に殺菌中又は殺菌後における乳タンパク質の熱凝固を阻害するために効果的である。また、安定剤材料はミルク濃縮物のｐＨ範囲におけるタンパク質の凝固を阻害する。液状乳製品中のＳＮＦ含量は濃縮物の少なくとも約２０重量％である。かかる液状ミルク濃縮物は水又は任意の他の適切な希釈剤で再構成し、生乳に匹敵する約８重量％のＳＮＦ含量を有する再構成乳飲料を製造することができる。
【００２８】
本発明のある実施態様では、カラギーナン又はリン酸塩が安定剤として使用される。
【００２９】
液状ミルク濃縮物に、本発明の殺菌液状ミルク濃縮物を形成するために上昇温度処理を施す。殺菌されたミルク濃縮物の最終の均質化とパッケージ化は本発明の液状ミルク濃縮物パッケージを形成する。本発明の一実施態様では、殺菌された液状ミルク濃縮物は適切な量の水と混合されてミルクの濃度と味を有する飲料が形成される。本発明の他の実施態様では、殺菌された液状ミルク濃縮物は水以外の希釈剤と混合されて、所望の再構成乳飲料が形成される。
【００３０】
本発明の一態様は、定まった時間の間、第一の上昇温度に液状ミルク濃縮物を最初に加熱することを含む加熱工程に関する。
【００３１】
本発明の一実施態様では、液状ミルク濃縮物を第一の上昇温度まで加熱する工程に続いて、ミルク濃縮物を、第一の上昇温度よりも高い第二の上昇温度まで加熱する。定まった期間の間、第二の上昇温度まで液状ミルク濃縮物を加熱することにより殺菌された液状ミルク濃縮物が製造される。
【００３２】
本発明の一実施態様では、該方法は連続的に実施される。連続プロセスでは、出発材料は貯蔵設備から濃縮工程と次の殺菌工程へと流れる。殺菌された製品は流通させるためにパッケージ化される。
【００３３】
本発明の他の実施態様では、該方法は濃縮工程の後に中断される。本発明のこの実施態様では、濃縮によって得られた製品は別の場所に輸送され、将来の殺菌のために貯蔵される。必要が生じたときに、濃縮製品を貯蔵所から回収して殺菌工程にかける。
【００３４】
本発明のある実施態様では、濃縮工程と殺菌工程が別の時間に実施される場合、つまり連続的な流れではない場合、濃縮工程は連続プロセスの場合よりも高濃度の出発材料を達成するように増強される。例えば、濃縮製品の体積が出発材料の体積の５０％未満になるように、５０％を越える水が出発材料から除去される。本発明のある実施態様では、濃縮工程には、殺菌工程が施される前に、濃縮ミルク製品の全固形分及び／又は乳脂肪分の調整が続く。よって、例えば、クリーム又はバターオイルを加えて乳脂肪分を増加させることができ、特に濃縮工程がより大なる濃縮をもたらした場合、乳製品を希釈して全固形分を減少させることができる。濃縮工程と殺菌工程を分岐させることは、濃縮脱脂粉乳が殺菌の場所に輸送され、また濃縮殺菌全乳の特徴を有する製品を製造することが望まれる場合に、特に都合がよい。この場合、濃縮脱脂粉乳製品に、殺菌工程前に、全乳のプロファイルに合致する量で全固形分及び／又は乳脂肪分が補填されるであろう。
【００３５】
濃縮工程は好適には最初の出発材料の体積の減少を含む。本発明の一実施態様では、少なくとも５０％の水が出発材料から除去される。本発明の他の実施態様では、５０％を越える水が濃縮工程によって出発材料から除去される。より好ましくは、濃縮工程は、濃縮乳製品が少なくとも約２０％ｗ／ｗの無脂乳固形分（ＳＮＦ）を含み、最も好ましくは２０から２５％ｗ／ｗのＳＮＦを含むように生乳又は乳製品を濃縮することを含む。
【００３６】
本発明のある実施態様では、濃縮工程は一般的なミルク濃縮装置を使用して実施することができる。本発明の他の実施態様では、濃縮工程は冷逆浸透システムにおいて実施される。この逆浸透システムでは、（バター脂肪が生乳から除去された）生乳又は脱脂粉乳の何れかが一連のポンプと浸透圧を利用する膜を通過させられて、出発材料から水が除去される。逆浸透プロセス中の温度は４５０Ｆ下に維持され、圧力は典型的には４５０ｐｓｉ未満に維持される。逆浸透システムによって達成される濃縮レベルは約２．５倍である。
【００３７】
本発明の他の実施態様では、生乳又は脱脂粉乳の出発材料は限外濾過工程を使用して濃縮される。本発明のある実施態様では、冷限外濾過法が用いられる。このプロセスでは、出発材料は単一パス分離工程を通される。本発明のある実施態様では、限外濾過工程は、約４５ｐｓｉから約１５０ｐｓｉの範囲の圧力で少なくとも約１ｋＤａと低いが約１０ｋＤａよりは大きくない分子量を有する成分を除く膜フィルターを使用して実施される。冷限外濾過法は４５０Ｆ又はそれ以下の温度で実施される。限外濾過法によって達成される濃縮レベルは約３倍である。
【００３８】
本発明の一実施態様では、４５０Ｆでの冷逆浸透プロセスによって調製された中間体ミルク濃縮物のｐＨは濃縮工程によっては影響を受けない。ｐＨ変化がないことは逆浸透プロセスの利点であり、これは、濃縮材料のｐＨが出発材料に対して低くなる、つまりより酸性になる熱ベース濃縮工程とは異なる。
【００３９】
本発明の一実施態様では、プロセスは濃縮工程後に中断される。濃縮工程後にプロセスが中断される場合、濃縮製品は貯留タンクに送られ、３８０Ｆ又はそれ以下の温度に維持される。
【００４０】
プロセスが濃縮工程後に中断される場合、出発材料は５０％を越える水を除去することによって濃縮される。ある実施態様では、殺菌工程の開始前に、濃縮乳製品は希釈され、必要に応じて脂肪含量が調整される。
【００４１】
濃縮工程後に、限定するものではないが、無脂肪、低脂肪、ローファット、ホール、チョコレート、コーヒー、及び低乳糖変形例を含む様々な濃縮製品が製造できる。該製品の全てはクリーム及び濃縮全又は脱脂濃縮乳の生混合物としてバッチ処理される。ある実施態様では、更なる加工助剤及びフレーバーを予め決められた処方に従って添加することができる。
【００４２】
殺菌は、例えば乳製品が、部分的に濃縮されたバルクの乳製品を、又は好ましくは、一般的な間接プレート、コイル管又はスクレーパー表面熱交換器のような一又は複数の一般的な熱交換器を通過させる連続流プロセスにおいて、又はオーム加熱によって、任意の一般的な殺菌法によって達成することができる。
【００４３】
本発明の一実施態様では、液状食品の直接蒸気噴射での直接ＵＨＴ処理のための無菌加工モジュールが使用される。
【００４４】
特に有利な方法は、乳製品を多段階で高温まで加熱することである。本発明の一実施態様は、製品に、選択された時間の間、第１の上昇温度での第一の加熱工程又は「予熱」処理を施す無菌酪農品の製造方法を提供する。予熱された製品はついで予熱温度よりも高い第二の上昇温度に加熱される。多段加熱法の一例は、第一の工程が濃縮製品の温度を４００Ｆ−４５０Ｆのその保持温度から１７５０Ｆ−１７７０Ｆにする二段階加熱プロセスを含む。冷温から第一の上昇温度までの遷移は４５秒又はそれ以下で完了する。短い遷移時間は「焦げ」臭を持たずその構造完全性が維持されている製品を達成するために重要である。
【００４５】
本発明の一実施態様では、第一の上昇温度まで濃縮乳製品を加熱する遷移時間は少なくとも４５秒である。
【００４６】
１７５０Ｆ−１７７０Ｆの第一の上昇温度まで達すると、濃縮製品は５秒又はそれ以下で２８３０Ｆ−２８８０Ｆの第二の上昇温度まで移行される。
【００４７】
本発明の一実施態様では、第二の上昇温度まで濃縮乳製品を加熱するための遷移時間は少なくとも５秒である。
【００４８】
製品は４−６秒の間、第二の上昇温度に保持される。第二の上昇温度でに保持時間は、製品に無菌性を付与するのに必要な最短時間としてＦＤＡによって規制されている。
【００４９】
本発明の一実施態様では、逆浸透によって濃縮された液状乳製品に熱交換器において第一熱処理工程（「予熱工程」）を施す。殺菌温度への瞬間加熱は、高圧蒸気の製品中への連続噴射により蒸気インジェクタにおいて生じる。予熱工程において、濃縮乳製品は約４００Ｆの温度（濃縮工程が実施される温度）から１７７０Ｆの温度まで加熱される。この段階は、製品を１７７０Ｆの予熱温度までもっていくのに約４５秒かかる。
【００５０】
予熱工程に続いて、製品は直接蒸気噴射チャンバーに輸送され、そこで製品は第二の熱処理工程における高い温度にまで加熱される。第二の熱処理工程では、製品は、製品の沸点を越える圧力で加熱される。本発明のある実施態様では、製品は１７７０Ｆから２８８０Ｆ又はそれ以上の温度まで加熱される。１７７０Ｆからより高い温度への移行には典型的には約５秒かかる。本発明の一実施態様では、蒸気噴射ヒーターは多孔噴射管のシステムを使用して蒸気を濃縮液状乳製品中に強制的に加え、液体への略瞬間的な熱移動をもたらす。
【００５１】
製品は４−６秒の間、直接蒸気噴射法によって加熱される。本発明の一実施態様では、濃縮液状乳製品は４秒の間、２８８０Ｆ又はそれ以上の高温に保持される。
【００５２】
直接蒸気噴射段階の後に、製品は約５−１０秒の間、フラッシュチャンバーのダウンレグ（足環流管）に移送される。フラッシュチャンバーダウンレグでは、製品の温度と圧力は即座に低下させられる。本発明の一実施態様では、温度は１７７０Ｆに低下される。蒸気として加えられた過剰の水はフラッシュチャンバーダウンレグにおいて蒸発によって排出される。
【００５３】
本発明のある実施態様では、加熱された製品はフラッシュチャンバー段階後に無菌ホモジナイザーに移送される。ホモジナイザーはミルクを小孔に強制的に流して脂肪を破壊する。この工程は脂肪をミルクに均一に分散させ、最終製品の安定性を改善する。均質化された製品は、温度が１７７０Ｆに維持される再生チャンバーに移送される。フラッシュチャンバーダウンレグからホモジナイザーを通して再生チャンバーへ戻す乳製品の移動には約２５秒かかる。
【００５４】
均質化工程後に、製品の温度は１７７０Ｆから７６０Ｆ−８００Ｆの間まで約４５秒の時間をかけて低下させられる。製品のこの冷却は任意の一般的な手段によって達成することができる。殺菌された製品を冷却する好ましい方法は熱交換器を使用して達成され、そこでは、通常は水である冷媒と製品との温度差が高く維持される。
【００５５】
本発明のある実施態様では、温度低下工程の後に、製品は輸送と続くパッケージ化の調製のための保持タンクに貯蔵されうる。
【００５６】
本発明のある実施態様では、冷却工程後に、殺菌された液状ミルク濃縮物にラクターゼ酵素処理を施す。ラクターゼでの処理後に、処理したミルク濃縮物は保持タンクに貯蔵し、そこから無菌注入機に直接送られる。
【００５７】
本発明の一実施態様では、本発明の濃縮され熱処理された乳製品は８００Ｆで無菌製品としてパッケージされる。この製品は未開封のままの場合、室温（２５℃）で１２０日の平均保存寿命を有している。本発明の他の実施態様では、未開封の無菌乳製品は６ヶ月までの保存寿命を有している。パッケージを開封した後は、ここで実施される方法によって調製された乳製品は３０日まで食用に適する。
【００５８】
本発明の他の実施態様では、本発明の濃縮され熱処理された乳製品は４５０Ｆでパッケージされる。この製品は少なくとも６０日の保存寿命を有する長期寿命製品として市販される。
【実施例】
【００５９】
以下に、本発明を、図１が本発明の方法の一実施態様による濃縮殺菌ミルクの製造システムを模式図形態で示すものである図面を参照しながら、実施例によって説明する。
【００６０】
実施例１
本発明の濃縮乳製品は直接蒸気噴射法を使用して製造される。本発明の方法は、酪農産業で使用されるＵＨＴ直接蒸気噴射装置を使用して実施される。例えば、熱処理に使用されるかかる装置の一タイプは、蒸気を液状乳製品に噴射することによって高圧飲用蒸気が液状乳製品と混合される直接加熱プラントである。直接蒸気噴射装置の例はテトラパックＶＴＩＳ直接蒸気噴射システムである。蒸気を介して液状乳製品に加えられる水は、製品をまた冷却する通常は減圧下での蒸発プロセスで後で除去される。直接蒸気噴射装置は連続熱処理法を提供する。
【００６１】
図面の図１を参照して、３．２重量％の乳脂肪と８．７％ｗ／ｗの固形分を含む生全牛乳を保存タンクから抜き出し、セパレーターを通過させ、クリームを分離する。ある場合には、全乳を本発明の濃縮及び殺菌プロセスにおいて直接使用することができるが、脱脂粉乳が本発明の方法に使用される好ましい出発材料である。
【００６２】
再び図１において、脱脂粉乳を逆浸透を使用する濃縮工程に通し、そこで、５０％を越える水が除去され、全固形物の濃度が少なくとも２０％ｗ／ｗまで増加される。濃縮工程は、４５０Ｆ未満の温度及び約４５０ｐｓｉの圧力にて逆浸透によって実施される。
【００６３】
熱処理工程では、液状ミルク濃縮品はその温度を約１７７０Ｆにする予熱器段階を通してポンプ移送される。ミルクは１７７０Ｆで直接蒸気噴射チャンバーまで通過させられ、そこで、ミルクの温度が４−６秒の保持時間で２８８０Ｆ以上に急速に増加される。
【００６４】
冷却工程において、殺菌されたミルク濃縮物は５−１０秒未満の間、フラッシュ室に送られ、過剰の水／蒸気が蒸発によって流される。更に無菌条件下で、殺菌された濃縮ミルク流が場合によってはホモジナイザーまで流される。均質化工程では、脂肪が製品全体に均一に分散される。この工程の後、均質化された乳製品を熱交換器に移し、そこで温度を７６−８００Ｆまで低下させる。
【００６５】
パッケージ工程では、均質化されたミルク流が無菌パッケージステーションまで送られ、そこで８００Ｆでの殺菌条件下で殺菌容器中に充填され、容器が密封される。ある場合には、均質化されたミルク流は４５０Ｆでパッケージ化される。
【００６６】
実施例２
以下に記載する説明は本発明の一実施態様において使用される加工仕様とそれから得られた製品の例を示す。
【００６７】
２５℃でのミルクのｐＨは通常は６．５−６．７の範囲にあり、平均値は６．６である。信頼できるｐＨ測定が新鮮なミルクの品質管理には重要である。先行技術におけるＵＨＴプロセスを実施する場合にしばしば生じうるｐＨの低下はカゼインタンパク質の構造の劣化を生じ、これがついでタンパク質を溶液から不可逆的に沈殿させる。よって、牧畜場生乳のｐＨの理想的な仕様は６．６から６．７であり、仕上がりの生濃縮品では６．４５から６．８である。
【００６８】
滴定可能な酸性度を用いてミルクの鮮度を推定する。新鮮なミルクは乳酸％で表して０．１４−０．１６％の滴定可能な酸性度を有している。０．１７％又はそれ以上の酸性度を持つ生乳は、加熱中に凝固するのでＵＨＴ加工には不向きである。よって、理想的な滴定可能な酸性度は、生乳に対して≦０．１４、生乳が≦２．５倍に濃縮された場合に生濃縮物に対して≦０．３６である。
【００６９】
出発原料の寿命(age)は最終ｐＨレベル及び細菌レベルに影響を及ぼし、よって最終製品にとって重要である。ＵＳ連邦基準によれば、ミルクは、加工のための受け入れの７２時間前まで保持できる。しかしながら、加工前の生乳の寿命に対する理想的な仕様は≦１２時間である。
【００７０】
健康な乳牛によって分泌されたミルクは基本的に無菌である。しかしながら、生ミルクには細菌が、乳房の外部と内部、土壌、寝床、肥料、搾乳機及び貯蔵タンクを含む様々な供給源から導入されうる。生乳中の細菌の全数は直接の顕微鏡計数又は標準的な平板計数によって評価される。標準的な全平板計数（ＴＰＣ）法は細菌レベルの測定のための好ましい手順である。生乳の標準的な平板計数はＵＨＴ加工で重要であるので文献で参照されるが、許容可能な最大レベルについて特定の推奨はない。ＵＳ連邦の許容可能な基準は１０００００である。細菌計数の理想的な仕様は≦７５００である。
【００７１】
細菌レベルと丁度同じく、体細胞レベル（ＳＣＣ）は異臭の発生並びにＵＨＴ研究でのゲル化の一因であることが見出された。再び、特定される明確な標的範囲は存在しない。連邦ＵＳ基準は７５００００の体細胞計数を許容する。体細胞計数の理想的な仕様は≦１５００００である。
【００７２】
二つのタイプの酵素がＵＨＴ製品において問題を生じることが分かった。高レベルのプロテイナーゼ（プラスミン）が貯蔵安定性を減少させる。これは、ペプチド結合、特にβカゼインの加水分解によって引き起こされる。プラスミンは高温処理で部分的に生存する。プラスミンのレベルは泌乳末期、より老いた乳牛及び乳房炎乳において高い。よって、加工前に年齢及び供給源の出発原料の泌乳情報をモニターすることが理想的であろう。
【００７３】
実施例３
濃縮殺菌乳製品を実施例１に記載の方法によって製造した。８００Ｆで殺菌容器に密封した無菌乳製品を６ヶ月の間、未開封状態で室温（２５℃）で保存した。６ヶ月後に容器の封を切ると、製品は可視できる欠陥はないことが見出され、溶液から分離することはなく、何ら粒状物質も含んでおらず、水で再構成した場合は、新鮮なミルクの芳香、味及びテクスチャを有していた。
【００７４】
実施例１の方法によって製造された濃縮殺菌乳製品を６０日の期間、４５０Ｆで保存した。この製品もまた可視できる欠陥はないことが見出され、新鮮なミルクの味と芳香特性を有していた。
【００７５】
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【図１】
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【国際調査報告】
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