(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
乳酸及び乳酸イオンを含有する、ホエーを限外濾過(UF)膜又はナノフィルトレーション(NF)膜処理して得られる透過液を、30〜80℃の温度でpHを6.0〜9.0に調整することにより生成したスラリー状の沈殿を回収して乳カルシウムとし、この乳カルシウムと乳タンパク質とを混合することを特徴とする、分散性及び風味の良好な乳カルシウム組成物の製造方法。
【請求項２】
全固形量当たりのカルシウム量が2.5〜5.0重量％となるように乳カルシウムと乳タンパク質とを混合する請求項１記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、分散性及び風味の良好な乳カルシウム組成物の製造方法及びこの乳カルシウム組成物を配合してカルシウムを強化した飲食品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
乳中に含まれるカルシウムは、吸収性が良く、良質のカルシウム供給源として注目されている。しかし、飲食品に配合するために乳からカルシウムを分離精製すると、不溶性のリン酸カルシウムとなるため沈殿してしまい、著しく飲食品の品質を低下させてしまう。また、リン酸カルシウムは好まれない風味を有しており、風味の点からも飲食品の品質を低下させてしまう。このような現状から、乳由来の分散性及び風味の良好なカルシウム素材の開発が望まれており、様々な検討が行われてきている。
【０００３】
従来、乳由来のカルシウム素材を製造する方法としては、乳を酸性化又はレンネット処理して全乳や脱脂乳中のカゼインを凝集沈殿させて除去し調製した乳清をＵＦ膜処理して透過液を回収し、この透過液を中和することにより生成する沈殿をカルシウム剤とする方法（特公平3-24191号公報）、イオン交換樹脂又はＵＦ膜処理して乳清中のタンパク質を除去し、乳糖結晶を生成させた後、中性域でＵＦ膜又は精密濾過（ＭＦ）膜で濃縮することにより得られるカルシウム含量が２〜８重量％の乳清ミネラルをカルシウム強化飲料のカルシウム剤とする方法（特開平9-23816号公報）等が知られている。
【０００４】
しかし、これらの方法で得られる乳由来のカルシウムは、溶解性や分散性が悪く、好まれない風味を有しており、飲食品に配合するカルシウム素材としては満足の得られるものではなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる従来技術に鑑みて、分散性及び風味の良好な乳カルシウム組成物の製造方法を提供することを課題とする。また、本発明は、この方法により得られた乳カルシウム組成物を配合してカルシウムを強化した飲食品を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上述したような問題点を解決するため、鋭意研究を行ってきたところ、乳酸及び乳酸イオンを含有する、ホエーをＵＦ膜又はＮＦ膜処理して得られる透過液のpHを調整することにより生成したスラリー状の沈殿を回収して乳カルシウムとし、この乳カルシウムと乳タンパク質とを混合することにより、分散性及び風味の良好な乳カルシウム組成物が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明でいう乳酸及び乳酸イオンを含有する、ホエーをＵＦ膜又はＮＦ膜処理して得られる透過液とは、(1)乳酸ホエーをＵＦ膜又はＮＦ膜処理して得られる透過液、(2)乳酸又は乳酸塩を添加したホエーをＵＦ膜又はＮＦ膜処理して得られる透過液、(3)ホエーをＵＦ膜又はＮＦ膜処理して得られる透過液に乳酸又は乳酸塩を添加した溶液、のいずれかである。
【０００８】
ＵＦ膜又はＮＦ膜処理するホエーは、酸ホエー、チーズホエー、乳を乳酸発酵させて得られる乳酸ホエー等、いずれのホエーでも良いが、カルシウムを高濃度に回収できるため、カルシウム含量の高い酸ホエーが好ましく、また乳酸又は乳酸塩を添加する必要がないため、乳酸ホエーが好ましい。
ホエーをＵＦ膜又はＮＦ膜処理して透過液を得る。本発明でいうＵＦ膜あるいはＮＦ膜とは、乳業界で一般的に使用されている分画分子量1,000〜500,000のＵＦ膜、100〜5,000のＮＦ膜のことをいう。この時、ＮＦ膜を用いると、カルシウムの透過率が低くなることから、ＵＦ膜を用いることが好ましい。また、後工程のpH調整でカルシウム回収率を向上させるために、この透過液を逆浸透（ＲＯ）膜又はＭＦ膜処理や蒸発濃縮等で濃縮しておくことが好ましい。
【０００９】
透過液の乳酸又は乳酸塩の乳酸換算濃度が0.02重量％に満たないと、分散性が低下することから、乳酸換算濃度が0.02重量％以上となるように必要に応じて乳酸又は乳酸塩を添加することが好ましい。なお、添加する乳酸塩としては、乳酸ナトリウム、乳酸カルシウム等の乳酸塩であればいずれのものでも良いし、また乳酸を含め、それらの混合物を使用しても良い。乳酸ホエーを用いる場合は、その中に乳酸が0.02重量％以上（乳酸ホエー中の乳酸量は約0.8重量％）含まれているため、乳酸又は乳酸塩を添加しなくても良い。
乳酸又は乳酸塩の添加については、ホエーに添加してもよく、透過液に添加してもよいが、透過液に添加したほうが乳酸添加量が少量で済み、また濃度制御がしやすいことから、透過液に添加することが好ましい。
【００１０】
このようにして得られた乳酸及び乳酸イオンを含有する透過液を昇温し、pHを調整して、乳カルシウムをスラリー状の沈殿として回収する。
pH調整時の温度については、30℃に満たないと、乳糖も同時に沈殿しやすくなるために乳カルシウムの純度が下がり、かつ乳カルシウム組成物の分散性が悪くなり、また、80℃を越えると、乳カルシウムがリン酸と反応してリン酸カルシウムとなるために乳カルシウム組成物の分散性が悪くなり、かつ沈殿が回収しにくくなることから、30〜80℃が好ましく、50℃が最も好ましい。
【００１１】
pHについては、pH 6.0に満たないと、カルシウムの回収率が低下し、pH 9.0を越えると、風味が低下することから、pH6.0〜9.0が好ましい。なお、pH調整には、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、炭酸ナトリウム、クエン酸ナトリウム等のアルカリ溶液を使用すれば良い。
このようにして回収した乳カルシウムの分散性がよい理由としては、透過液のpHを調整して乳カルシウムの沈殿を形成させるときに、乳カルシウムとリン酸とが反応し、リン酸カルシウムを主体とする硬いアパタイト構造が形成されるのを、ホエー中の乳酸及び乳酸イオンが抑制するためであると考えられる。
【００１２】
そして、回収した乳カルシウムを乳タンパク質と混合し、乳カルシウム組成物を得る。混合する乳タンパク質は、生乳、脱脂乳、脱脂粉乳、カゼイン素材、ホエータンパク質素材等いずれのものを用いても良いが、粉末状、固形状のものについては、適当な濃度の溶液にして混合する。なお、乳カルシウムのスラリー状の沈殿を乳タンパク質と混合することで、乳カルシウムの再凝集を抑制し、さらにミルク感を与え風味を向上させると考えられる。
【００１３】
乳カルシウム組成物中のカルシウム量については、全固形量当たり2.5重量％に満たないと、カルシウム量が低く乳カルシウム組成物として不適当であり、5.0重量％を越えると、乳カルシウムと乳タンパク質とが相互作用することによってゲル化が生じ、分散性が低下することから、2.5〜5.0重量％が好ましい。
また、乳カルシウム組成物中のナトリウム量が、風味に大きく影響することから、log(カルシウム量/ナトリウム量)≧0.9となるようにすることが好ましい。
【００１４】
このようにして得られた乳カルシウム組成物は、そのまま使用することができるが、凍結品、あるいは噴霧乾燥や凍結乾燥した粉末品を乳カルシウム組成物として使用することもできる。
本発明で得られる乳カルシウム組成物は、分散性や風味が良好であるため、飲食品に配合して使用することができる。その配合量としては、50重量％を越えると飲食品本来の風味に影響を及ぼすことから、50重量％以下とすることが好ましい。
以下に実施例を示し、本発明をさらに詳細に説明する。
【００１５】
【実施例１】
塩酸ホエー200kgを分画分子量10kDaのＵＦ膜(DK3840C:Desalination社製)で10倍まで濃縮し、透過液180kgを得た。次にこの透過液をＲＯ膜で2倍に濃縮し、濃縮液80kgを得た。この濃縮液20kgに、乳酸ナトリウムを表１に示した割合で添加した後、それぞれについて50℃に昇温し、1N水酸化ナトリウムを添加し、pHを7.0に調整した。30分間後、クラリファイヤーで処理して、沈殿0.7kgを回収した。
【００１６】
【表１】
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【００１７】
このようにして得られた4種の沈殿と乳タンパク質素材であるDOMOVICTUS 300SP（DOMO社製）の15重量％水溶液とを、全固形量当たりのカルシウム量が3.5重量％となるように混合し、均質圧500kg/cm2で均質処理した後、噴霧乾燥して、試験品１〜４を得た。なお、これら試験品１〜４の組成は、いずれもタンパク質26.4重量％、カルシウム3.39重量％、ナトリウム0.38重量％であった。
【００１８】
【実施例２】
塩酸ホエー200kgを分画分子量10kDaのＵＦ膜(DK3840C:Desalination社製)で10倍まで濃縮し、透過液180kgを得た。次にこの透過液をＲＯ膜で2倍に濃縮し、濃縮液を80kg得た。この濃縮液15kgに、乳酸ナトリウムを0.06重量％添加した後、表２に示した温度に昇温し、1N水酸化ナトリウムを添加してpHを7.0に調整した。30分間後、クラリファイヤーで処理して、沈殿を回収した。
【００１９】
【表２】
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【００２０】
このようにして得られた5種の沈殿と乳タンパク質素材であるDOMOVICTUS 300SP（DOMO社製）の15重量％水溶液とを、全固形量当たりのカルシウム量が3.5重量％となるように混合し、均質圧500kg/cm2で均質処理した後、噴霧乾燥して、試験品５〜９を得た。なお、これら試験品５〜９の組成を表３に示す。
【００２１】
【表３】
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【００２２】
【試験例１】
実施例１及び２で得られた試験品１〜９について、5重量％水溶液を調製し、それらの水溶液中に含まれる粒子の平均粒子径を測定した。なお、この平均粒子径が1μm以下であると分散性は良好なものであるといえる。また、専門パネラー10人による官能評価を行った。評価項目は、「ざらつき」、「ホエー臭」、「総合的な風味」で、それぞれ「ざらつきがない」、「ホエー臭が感じられない」、「総合的な風味が良い」を高得点として５点満点で評価し、その平均値を評価点とした。結果を表４に示す。
【００２３】
【表４】
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【００２４】
これによると、試験品３、４、６、７、８では、平均粒子径が１μm以下となり、分散性が良好であった。また、官能評価の結果においても、試験品３、４、６、７、８は、ざらつきが少なく、分散性が良好であり、ホエー臭が感じられず、総合的に好ましかった。すなわち、透過液中の乳酸量が0.02重量％以上で、pH調整時の温度が30〜80℃のものが、分散性が良好であり、ホエー臭が感じられず、総合的に好ましいという評価であった。
【００２５】
【実施例３】
塩酸ホエー200kgを分画分子量10kDaのＵＦ膜(DK3840C:Desalination社製)で10倍まで濃縮し、透過液180kgを得た。次にこの透過液をＲＯ膜で2倍に濃縮し、濃縮液80kgを得た。この濃縮液に、乳酸ナトリウムを0.06重量％添加した後、50℃に昇温し、1N水酸化ナトリウムを添加してpHを7.0に調整した。30分間後、クラリファイヤーで処理して、沈殿2.8kgを回収した。
このようにして得られた沈殿と表５に示した乳タンパク質素材の水溶液とを、全固形量当たりのカルシウム量が、表５に示した割合になるように混合し、均質圧500kg/cm2で均質処理した後、噴霧乾燥して、本発明品１〜４を得た。
【００２６】
【表５】
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【００２７】
【実施例４】
乳酸ホエー300kgを分画分子量10kDaのＵＦ膜(DK3840C:Desalination社製)で10倍まで濃縮し、透過液270kgを得た。次にこの透過液をＲＯ膜で３倍に濃縮し、濃縮液85kgを得た。この濃縮液を50℃に昇温し、1N水酸化ナトリウムを添加してpHを7.0に調整した。１時間後、クラリファイヤーで処理して、沈殿4.4kgを回収した。
このようにして得られた沈殿と乳タンパク質素材であるDOMOVICTUS 300HP（DOMO社製）の15重量％水溶液とを、全固形量当たりのカルシウム量が5.0重量％となるように混合し、均質圧500kg/cm2で均質処理した後、噴霧乾燥して、本発明品５を得た。
【００２８】
【実施例５】
塩酸ホエー200kgを分画分子量10kDaのＵＦ膜(DK3840C:Desalination社製)で10倍まで濃縮し、透過液180kgを得た。次にこの透過液に乳酸を0.02重量％添加した後、50℃に昇温し、1N水酸化ナトリウムを添加してpHを7.0に調整した。１時間後、クラリファイヤーで処理して、沈殿2.6kgを回収した。
このようにして得られた沈殿と乳タンパク質素材であるDOMOVICTUS 300SP（DOMO社製）の15重量％水溶液とを、全固形量当たりのカルシウム量が4.0重量％となるように混合し、均質圧500kg/cm2で均質処理した後、噴霧乾燥して、本発明品６を得た。
なお、実施例３〜５で得られた本発明品１〜６の組成を表６に示す。
【００２９】
【表６】
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【００３０】
【試験例２】
実施例３〜５で得られた本発明品１〜６について、5重量％水溶液を調製し、試験例１と同様にして、平均粒子径の測定及び官能評価を行った。また、対照品として、乳カルシウム素材であるラクトバル（DMV社製、タンパク質6.3重量％、カルシウム18.6重量％）、アラミン（ニュージーランド・デイリーインダストリー社製、タンパク質10.3重量％、カルシウム25.0重量％）及びDOMOVICTUS 300MCA（DOMO社製、タンパク質28.4重量％、カルシウム3.4重量％）についても、5重量％水溶液を調製し、対照品１〜３として、平均粒子径の測定及び官能評価を行った。結果を表７に示す。
【００３１】
【表７】
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【００３２】
これによると、本発明品１〜６では、平均粒子径が１μm以下となり、分散性が良好であった。一方、対照品１及び２では、平均粒子径が１μmを越えており、分散性が悪かった。また、官能評価の結果においても、本発明品１〜６では、ざらつきが少なく、ホエー臭が感じられず、総合的に好ましかった。一方、対照品１〜３では、すべての項目において、本発明品１〜６よりも好ましくないという結果になった。
【００３３】
【実施例６】
温湯(40℃)7.28kgに脱脂粉乳0.72kgを溶解して、還元無脂肪乳8kgを調製した。この還元乳脂肪乳1kgに、実施例３で得られた本発明品１〜４を、還元無脂肪乳中のカルシウム量が0.15重量％となるように配合し、均質圧100 kg/cm2で均質処理して、カルシウム強化無脂肪乳を製造した（本発明品７〜１０）。
【００３４】
【試験例３】
【００３５】
実施例６で得られた本発明品７〜１０について、試験例１と同様にして、平均粒子径の測定及び官能評価を行った。また、対照品として、実施例６と同様にし、試験例２で用いた乳カルシウム素材であるラクトバル、アラミン及びDOMOVICTUS 300MCAを配合したカルシウム強化無脂肪乳を製造し、対照品４〜６として、平均粒子径の測定及び官能評価を行った。結果を表８に示す。
【００３６】
【表８】
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【００３７】
これによると、本発明品７〜１０では、平均粒子径が１μm以下となり、分散性が良好であった。一方、対照品４及び５では、平均粒子径が１μmを越えており、分散性が悪かった。また、官能評価の結果においても、本発明品７〜１０では、ざらつきが少なく、ホエー臭が感じられず、総合的に好ましかった。一方、対照品４〜６では、すべての項目において、本発明品７〜１０よりも好ましくないという結果になった。
【００３８】
【発明の効果】
本発明の方法により、分散性及び風味の良好な乳カルシウム組成物が得られ、この乳カルシウム組成物を利用することで、風味を損なわずにカルシウム強化飲食品を提供することができる。