(57)【要約】【課題】加熱による成分の変性の抑えることができるとともに、十分な殺菌効果を得ることができる液体の殺菌装置を提供する。【解決装置】液体を予備加熱する予備加熱装置２と、予備加熱装置２を経た液体を遠心分離により除菌する除菌用遠心分離装置３と、除菌用遠心分離装置３を経た液体を貯留するホールディングタンク４と、ホールディングタンク４から供給される液体を直接加熱殺菌法により殺菌する直接加熱式殺菌装置５とを備えてなることを特徴とする液体の殺菌装置。【選択図】        図１
2005229825.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を予備加熱する予備加熱装置と、
前記予備加熱装置を経た液体を遠心分離により除菌処理する除菌用遠心分離装置と、
前記除菌用遠心分離装置を経た液体を貯留するホールディングタンクと、
前記ホールディングタンクから供給された液体を直接加熱殺菌法により殺菌処理する直接加熱式殺菌装置とを備えてなることを特徴とする液体の殺菌装置。
【請求項２】
前記ホールディングタンクの前段に前記除菌用遠心分離装置を経た液体を冷却する冷却装置が設けられていることを特徴とする請求項１記載の液体の殺菌装置。
【請求項３】
請求項１または２のいずれかに記載の液体の殺菌装置と、
該殺菌装置の前段に設けられた供給タンクと、
前記殺菌装置を経た液体を容器に充填する容器充填装置とを備えてなることを特徴とする容器入り液体製品の製造装置。
【請求項４】
牛乳類を予備加熱する予備加熱工程と、
前記予備加熱工程を経た前記牛乳類を遠心分離により除菌処理する除菌用遠心分離工程と、
前記除菌用遠心分離工程を経た前記牛乳類をホールディングタンクに貯留する工程と、
前記ホールディングタンクから供給された前記牛乳類を直接加熱殺菌法により１２０℃・２秒〜１３０℃・２秒の殺菌条件又はこれと同等の熱履歴が印加される殺菌条件で殺菌処理する直接加熱式殺菌工程とを有することを特徴とする牛乳類の殺菌方法。
【請求項５】
前記ホールディングタンクに貯留する工程の前に、前記除菌用遠心分離工程を経た前記牛乳類を冷却する冷却工程を有することを特徴とする請求項４記載の牛乳類の殺菌方法。
【請求項６】
牛乳類を供給タンクに貯留する工程と、
前記供給タンクから供給された牛乳類を、請求項４または５のいずれかに記載の牛乳類の殺菌方法を用いて殺菌処理する工程と、
前記殺菌処理を終えた牛乳類を容器に充填する工程とを有することを特徴とする容器入り牛乳類製品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体の殺菌装置、および該殺菌装置を用いた牛乳類の殺菌方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
牛乳類を殺菌する方法として、低温保持殺菌法（ＬＴＬＴ法）、高温短時間殺菌法（ＨＴＳＴ法）、超高温加熱処理法（ＵＨＴ法）が知られているが、近年ではＵＨＴ法が主流となっている。このＵＨＴ法には、間接加熱殺菌法と、直接加熱殺菌法との２種類がある。
【０００３】
間接加熱殺菌法は、牛乳類を殺菌温度まで加熱する操作において、加熱手段としてプレート式熱交換器やチューブラー式熱交換器等の熱交換器を使用することを特徴としており、牛乳類を伝熱壁を介して加熱する方法である。間接加熱殺菌法において、国内では、１３０℃・２秒間の殺菌条件が多用されている。
これに対して、直接加熱殺菌法は、牛乳類と蒸気とを直接接触させて加熱する。この直接加熱殺菌法としては、牛乳類のなかに蒸気を吹き込む方式（インジェクション方式）と、蒸気を充満させた容器の中に牛乳類を放出する方式（インフュージョン方式）とがある。
【０００４】
下記非特許文献１、および特許文献１，２には、加熱殺菌と遠心分離を組み合わせた殺菌方法および装置についての記載がある。
下記非特許文献１には、牛乳の殺菌方法として、超高速遠心力を利用して含有細菌を分離、除去し、さらに低温殺菌法を併用する方法についての記載がある。
下記特許文献１には、加熱殺菌装置に遠心分離機を付設し、加熱殺菌工程の途中の生乳を一旦取り出してその生乳中の菌を除き、再び加熱殺菌工程に戻すように構成された装置が記載されている。加熱殺菌工程には、熱交換器を備えた間接加熱殺菌装置が用いられている。
下記特許文献２には、例えば乳等の液体流から、遠心分離により微生物を含む濃縮部分流を分離し、該濃縮部分流に対して脱気処理を行った後、該濃縮部分流を加熱殺菌して元の液体流に合流させる方法が記載されている。
【非特許文献１】津郷友吉監修、「市乳工業」第２刷、地球出版株式会社、昭和４４年４月３０日、ｐ２５０
【特許文献１】特開昭５７−１４６５４４号公報
【特許文献２】特開昭５８−６３３７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
間接加熱殺菌法では、熱交換器において牛乳類の温度が徐々に上昇されて所定の殺菌温度に達し、該殺菌温度に所定時間保持された後、徐々に冷却される。したがって、熱交換器内での昇温中および冷却中においても殺菌効果が得られるが、同時に牛乳類の熱変性も生じる。
一方、直接加熱殺菌法にあっては、予備加熱温度（例えば７５〜８５℃）から殺菌温度まで、ほぼ瞬時に昇温され、該殺菌温度に所定時間保持された後は減圧蒸発により速やかに予備加熱温度まで冷却されるので、昇温中および冷却中における殺菌効果は得られず、牛乳類の熱変性も少ない。したがって、直接加熱殺菌法において、間接加熱殺菌法と同等の殺菌効果を得るためには、間接加熱殺菌法よりも殺菌温度を５〜１０℃程度高く設定する必要があり、例えば１３５〜１４０℃に設定されることが多い。
このように、直接加熱殺菌法は間接加熱殺菌法に比べて、昇温中および冷却中における成分の熱変性は少なく、良好な風味が得られるものの、間接加熱殺菌法よりも殺菌温度を高く設定する必要ある。すなわち、直接加熱殺菌法においては、殺菌温度を間接加熱殺菌法と同等またはそれ以下の温度に設定することは困難であるため、さらに熱変性を少なくして、風味をより向上させようとしても、技術的な限界があった。
【０００６】
本発明は前記事情を鑑みてなされたもので、直接加熱殺菌法でありながらも、殺菌温度を間接加熱殺菌法と同等またはそれ以下の温度に設定することを可能とし、より一層、加熱による成分の変性を抑えることができるとともに、十分な殺菌効果を得ることができる液体の殺菌装置、および該殺菌装置を備えた容器入り液体製品の製造装置を提供することを目的とする。
また本発明は、直接加熱殺菌法でありながらも、殺菌温度を間接加熱殺菌法と同等またはそれ以下の温度に設定することを可能とし、より一層、加熱による風味の劣化を最小限に抑えることができるとともに、十分な殺菌効果を得ることができる牛乳類の殺菌方法、および該殺菌方法を用いた容器入り牛乳類製品の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するために、本発明は、液体を予備加熱する予備加熱装置と、前記予備加熱装置を経た液体を遠心分離により除菌処理する除菌用遠心分離装置と、前記除菌用遠心分離装置を経た液体を貯留するホールディングタンクと、前記ホールディングタンクから供給された液体を直接加熱殺菌法により殺菌処理する直接加熱式殺菌装置とを備えてなることを特徴とする液体の殺菌装置を提供する。
【０００８】
また本発明は、本発明の液体の殺菌装置と、該殺菌装置の前段に設けられた供給タンクと、前記殺菌装置を経た液体を容器に充填する容器充填装置とを備えてなることを特徴とする容器入り液体製品の製造装置を提供する。
【０００９】
また本発明は、牛乳類を予備加熱する予備加熱工程と、前記予備加熱工程を経た前記牛乳類を遠心分離により除菌処理する除菌用遠心分離工程と、前記除菌用遠心分離工程を経た前記牛乳類をホールディングタンクに貯留する工程と、前記ホールディングタンクから供給された前記牛乳類を直接加熱殺菌法により１２０℃・２秒〜１３０℃・２秒の殺菌条件又はこれと同等の熱履歴が印加される殺菌条件で加熱殺菌処理する直接加熱式殺菌工程とを有することを特徴とする牛乳類の殺菌方法を提供する。
この牛乳類の殺菌方法において、前記ホールディングタンクに貯留する工程の前に、前記除菌用遠心分離工程を経た前記牛乳類を冷却する冷却工程を設けることが好ましい。
【００１０】
また本発明は、牛乳類を供給タンクに貯留する工程と、前記供給タンクから供給される牛乳類を、本発明の牛乳類の殺菌方法を用いて殺菌処理する工程と、前記殺菌処理を終えた牛乳類を容器に充填する工程とを有することを特徴とする容器入り牛乳類製品の製造方法を提供する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の液体の殺菌装置によれば、加熱による成分の変性を最小限に抑えることができるとともに、十分な殺菌効果を得ることができる。
本発明の容器入り液体製品の製造装置によれば、内容物の加熱による成分の変性が少なく、かつ十分に殺菌された容器入り液体製品が得られる。
本発明の牛乳類の殺菌方法によれば、牛乳類の加熱による成分の変性を最小限に抑えて良好な風味を保ちつつ、十分な殺菌効果を得ることができる。
本発明の容器入り牛乳類製品の製造方法によれば、牛乳類の加熱による成分の変性が少なくて風味に優れており、かつ十分に殺菌された容器入り牛乳類製品が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は、本発明に係る殺菌装置を備えた容器入り液体製品の製造装置の一実施形態を示した概略構成図である。この図において実線は液体の流れを示し、破線は制御信号の伝送を示している。
本発明は、牛乳類に限らず、各種液体に適用可能であるが、特に牛乳類に好適である。
【００１３】
本発明における牛乳類とは、乳等省令（「乳及び乳製品の成分規格等に関する省令」、昭和２６年１２月２７日厚生省令第５２号）によって定義されるところの、乳（生乳、牛乳、特別牛乳、生やぎ乳、生めん羊乳、殺菌やぎ乳、部分脱脂乳、脱脂乳、加工乳等）に限られるわけではなく、乳に準じて取り扱われる各種の飲料、例えば、濃縮乳、脱脂濃縮乳、無糖れん乳、無糖脱脂れん乳、加糖れん乳、加糖脱脂れん乳、乳酸菌飲料、乳飲料、乳主源である乳酸菌飲料等も包含される。好ましくは乳である。
本実施形態では牛乳を例に挙げて説明する。
【００１４】
本実施形態の容器入り牛乳製品の製造装置は、供給タンク１、熱交換器２、除菌用遠心分離装置３、ホールディングタンク４、直接加熱式殺菌装置５、殺菌乳タンク６、および容器充填装置７から概略構成されている。
供給タンク１は、殺菌処理の対象である液体を貯留するもので、該液体の好適な保存温度に維持するために温度調整機能が必要に応じて設けられている。
本実施形態では供給タンク１内に原料乳（生乳）が貯留されている。原料乳の好適な保存温度は５℃以下、好ましくは４℃であり、供給タンク１は保温手段を備えている。
【００１５】
供給タンク１内の原料乳は、熱交換器２において予備加熱された後、除菌用遠心分離装置３に送られ、ここで遠心分離による除菌処理が施される。除菌処理された除菌乳は、熱交換器２において冷却された後、ホールディングタンク４に一旦貯留され、しかる後に直接加熱式殺菌装置５で殺菌処理される。殺菌処理後の殺菌乳は殺菌乳タンク６に貯留された後、容器充填装置７で容器に充填されて容器入り牛乳製品となる。
【００１６】
供給タンク１から熱交換器２に向かう流路には第１のポンプ１１が設けられており、ホールディングタンク４から直接加熱式殺菌装置５に向かう流路には第２のポンプ１２が設けられている。また、ホールディングタンク４内の液量がレベル計１５で測定され、その測定結果に応じてレベル調節計１６から、第１のポンプ１１における流量を制御する信号が発信されるように構成されている。これにより、ホールディングタンク４内の液量が所定量に保たれるように、供給タンク１から流出する原料乳の流量が制御されている。第１のポンプ１１の制御には、例えばインバーター１７が用いられる。
【００１７】
本実施形態の熱交換器２は予備加熱装置と冷却装置を兼ねている。
熱交換器２の内部には、冷却水流路２ａ、温水流路２ｂ、供給タンク１から除菌用遠心分離装置３に向かう原料乳が流れる原料乳流路２ｃ、および除菌用遠心分離装置３からホールディングタンク４に向かう除菌乳が流れる除菌乳流路２ｄが、互いに隔壁を介して設けられている。
熱交換器２を出て除菌用遠心分離装置３に向かう流路には、温度計１８が設けられている。また温水流路２ｂ内に蒸気を供給するための蒸気流路２ｅが設けられており、前記温度計１８の測定結果に応じて、温度調節計１９から、蒸気流路２ｅに設けられたバルブ１３の開閉を制御する信号が発信されるようになっている。これにより、温水流路２ｂ内の温水の温度を制御し、その結果、除菌用遠心分離装置３に流入される原料乳の温度を制御できるようになっている。
【００１８】
熱交換器２において、原料乳流路２ｃ中の原料乳は、除菌乳流路２ｄ中の除菌乳、温水流路２ｂ中の温水の順に隔壁を介して接触することにより熱交換されて、所定温度に予備加熱される。熱交換器２内に流入する前の原料乳の温度ｔ１は、供給タンク１における原料乳の前記保存温度であり、除菌乳流路２ｄ中の除菌乳との熱交換により温度ｔ２に昇温され、さらに温水流路２ｂ中の温水との熱交換により温度ｔ３に昇温される。前記ｔ２は例えば４５〜６０℃程度、好ましくは５３℃程度とされる。前記ｔ３は原料乳が除菌用遠心分離装置３に供給される温度であり、例えば５０〜７５℃程度、好ましくは６５℃程度とされる。
【００１９】
一方、除菌乳流路２ｄ中の除菌乳は、原料乳流路２ｃ中の原料乳、冷却水流路２ａ中の冷却水の順に隔壁を介して接触することにより熱交換されて、所定温度に冷却される。熱交換器２内に流入する前の除菌乳の温度は、前記原料乳が除菌用遠心分離装置３に供給される温度（ｔ３）と略等しい。この除菌乳が原料乳流路２ｃ中の原料乳との熱交換により温度ｔ４に冷却され、さらに冷却水流路２ａ中の冷却水との熱交換により温度ｔ５に冷却される。前記ｔ４は例えば９〜２４℃程度、好ましくは１１℃程度とされる。前記ｔ５はｔ１と同じく、好ましくは供給タンク１における原料乳の前記保存温度とされる。
【００２０】
除菌用遠心分離装置３は、乳成分と微生物の比重差を利用して、遠心力により、原料乳から微生物、特に細菌類の大部分を選択的に除去する装置である。これによれば、細菌類の中でも芽胞形成菌を効果的に除去することができる。
例えば、回転筒（ボウル）内を原料乳が所定流量で流れている状態で、該回転筒を高速回転させて遠心力を印加する連続式の遠心分離装置を好適に用いることができる。効果的に除菌を行うために、遠心力が５０００〜１００００Ｇ程度と、例えばクリーム分離等に用いられる通常の遠心分離機（遠心力４０００〜５０００Ｇ程度）よりも、遠心力が大きい装置が好ましい。
【００２１】
ホールディングタンク４は、除菌用遠心分離装置３で除菌された除菌乳を、直接加熱式殺菌装置５に供給する前に一旦貯留しておくもので、該除菌乳をその好ましい保存温度、すなわち前記ｔ５（ｔ１）で保持するための保温機能が設けられている。
また前述したように、ホールディングタンク４内の液量は一定に保たれるようになっている。
【００２２】
本実施形態の除菌用遠心分離装置３にあっては、該装置内において原料乳を遠心分離することにより、原料乳から分離された細菌類を含むスラッジ（分離液）が生じるので、このスラッジは一定時間毎に排出液として排出されるように構成されている。排出液の排出は、排出バルブ（図示略）の開閉操作によって行われるが、この排出バルブの開閉に伴って、除菌用遠心分離装置３から流出される除菌乳の流量に変動が生じる。
これに対して本実施形態では、除菌用遠心分離装置３から流出される除菌乳を、一旦ホールディングタンク４に貯留するとともに、該ホールディングタンク４内の液量を一定に保つことによって、直接加熱式殺菌装置５に送液される除菌乳の流量が変動しないように構成されている。かかる直接加熱式殺菌装置５に送液される除菌乳の流量変動を効果的に防止するために、ホールディングタンク４内に貯留させる除菌乳の量は１００〜２００リットル程度であることが好ましい。
また、本実施形態において、除菌用遠心分離工程を終えた除菌乳は、速やかに好ましい保存温度（ｔ１、ｔ５）に冷却され、かつホールディングタンク４内では、好ましい保存温度（ｔ１、ｔ５）に保持されるように構成されている。したがって、上記のように比較的多量の除菌乳をホールディングタンク４内に貯留させ、該除菌乳の滞留時間が比較的長くなっても、貯留中における除菌乳の細菌増殖および品質劣化を防止することができる。
【００２３】
直接加熱式殺菌装置５は、除菌乳のなかに加圧蒸気を吹き込む方式（インジェクション方式）と、蒸気を充満させた容器の中に除菌乳を放出する方式（インフュージョン方式）のいずれを用いてもよい。より好ましくはインフュージョン方式である。
本実施形態ではインフュージョン方式の直接加熱式殺菌装置５が用いられている。インフュージョン方式の直接加熱式殺菌装置５は、例えば、以下の手順で殺菌が行われるように構成されている。まず、ホールディングタンク４から直接加熱式殺菌装置５に送液された除菌乳を加熱して中間温度まで上昇させる。この中間温度は７５〜８５℃程度、好ましくは７５〜８０℃程度である。次いで、加圧蒸気を充満させた加熱容器の内部に除菌乳を放散する。この際、除菌乳が蒸気と接触して蒸気が除菌乳中に流入することにより、除菌乳が所定の殺菌温度に瞬時に加熱される。加熱された除菌乳は、所定長さの保持管を通過することにより所定時間、殺菌温度に保持されて殺菌処理され、殺菌乳となる。その後、高温高圧状態の殺菌乳は、所定の陰圧状態となるように吸引されている吸引室に送られる。この吸引室内で殺菌乳は減圧沸騰する。これにより加熱時に流入した蒸気が抜かれるとともに温度が低下し、殺菌処理前の中間温度付近まで速やかに温度降下する。その後、好ましい保存温度、すなわち前記ｔ５（ｔ１）程度に冷却されて、殺菌乳タンク６に貯留される。
また、吸引室にて減圧沸騰して急冷した後に、均質機によって所定の均質圧力で均質化処理を行ってもよい。
【００２４】
インフュージョン方式の直接加熱式殺菌装置５にあっては、上記のように、加圧蒸気中に除菌乳を放散させることにより、除菌乳を瞬時に所定温度まで加熱するので、混合される加圧蒸気の流量と除菌乳の流量の比率が変動すると、加熱温度に変動が生じてしまう。本実施形態では、ホールディングタンク４から直接加熱式殺菌装置５へ向かう流路に設けられた第２のポンプ１２を所定の回転数に固定するとともに、ホールディングタンク４内の液量を所定量に保つことによって、ホールディングタンク４から直接加熱式殺菌装置５に送液される除菌乳の流量が一定に保たれるようになっている。
【００２５】
殺菌乳タンク６は、直接加熱式殺菌装置５から流出した殺菌乳を容器充填装置７へ送液する前に貯留しておくもので、該殺菌乳をその好ましい保存温度、すなわち前記ｔ５（ｔ１）で保持するための保温機能が設けられている。
【００２６】
容器充填装置７は、殺菌乳を、びんや、紙パック等の適宜の容器に充填して密封するもので、公知の容器充填装置を用いることができる。容器充填装置７として、容器への充填を無菌的に行う装置を用いれば、いわゆるロングライフミルクを製造することができる。
【００２７】
かかる構成の容器入り牛乳製品の製造装置を用いて容器入り牛乳製品を製造するには、まず、供給タンク１に原料乳としての生乳を供給して貯留する。次いで該原料乳を、熱交換器２を通過させることにより温度ｔ３に予備加熱する。これを、除菌用遠心分離装置３に送液し、ここで遠心分離による除菌処理を行う。除菌処理時の条件は５０００〜１００００Ｇの遠心力で、５〜２０秒程度の範囲内が好ましい。遠心力が少なくても、また処理時間が短くても除菌効果が不十分となる。一方遠心力が大きすぎるか、または処理時間が長すぎると装置が不必要に大型化し、非常に高価になる。また遠心分離による除菌処理時の原料乳の温度（ｔ３）は、上述したように、５０〜７５℃程度が好ましく、例えば６５℃程度が好適である。該除菌処理時の原料乳の温度が高すぎると、内部での焦げ付きが発生し、低すぎると十分な除菌効果が得られない。
除菌用遠心分離装置３における除菌処理により、原料乳中に存在する胞子形成菌を、除菌率８５〜９０％で除去することが好ましい。
なお、ここでの除菌率は公知の方法により求められる。該方法は、例えば、Daamen,C.B.G.et al:NIZO Reports R124 & R127 (1986年)に詳細に記載されている。
【００２８】
次に、遠心分離による除菌処理を終えた除菌乳を、熱交換器２を通過させて温度ｔ５にまで冷却し、ホールディングタンク４において温度ｔ５の低温で一旦貯留した後、直接加熱式殺菌装置５に送液する。
【００２９】
そして、直接加熱式殺菌装置５において直接加熱殺菌法により殺菌処理を行う。このときの殺菌条件は、１２０℃で２秒〜１３０℃で２秒、好ましくは１２０℃で２秒〜１２９℃で２秒の加熱条件の範囲、またはこの範囲と同等の熱履歴が印加される加熱条件とすることが好ましい。除菌乳に印加される熱履歴が上記の範囲より小さいと殺菌効果が不十分となり、大きいと除菌しなくても加熱だけで十分な殺菌効果が得られるため、本発明の効果を十分に享受できない。
かかる直接加熱殺菌処理により、一般細菌、好冷菌、大腸菌、カビ、酵母などの微生物は十分に死滅し、前段の遠心分離による除菌効果と合わせて十分な殺菌効果が得られる。
【００３０】
あるいは、直接加熱式殺菌装置５における殺菌条件は、Ｆ値が０．０２６〜０．２５９（分）となる加熱条件でもよい。
ここで、殺菌機における殺菌効率は、一般的に、下記数式（１）で算出されるＦ値（単位：分）で表すことができる。式中ｔは殺菌時間（秒）、Ｔは殺菌温度（℃）を示す。
Ｆ＝ｔ／６０×１０｛（Ｔ−１２１．１）／１０｝……（１）
尚、間接加熱殺菌法においてプレート式やチューブラー式の熱交換器を用いた場合は、殺菌温度で保持する保持管内だけでなく、熱交換器内の加熱部および冷却部でも殺菌効果が発生するため、加熱部および冷却部における温度および滞留時間も加味してＦ値を算出する必要があることが知られている（例えば、設楽英夫等による「プレート式熱交換器における殺菌効果について」化学工学論文集、１７、ｐ２２０〜２２４  （１９９１年））。
本実施形態は、直接加熱殺菌法を用いるので、直接加熱式殺菌装置５内における殺菌温度と殺菌時間を用いてＦ値を求めることができる。
【００３１】
しかる後、直接加熱式殺菌装置５での殺菌工程を終えた殺菌乳を、ｔ５（ｔ１）程度の低温状態を保ちつつ殺菌乳タンク６に一旦貯留する。そして、公知の手法により容器に充填することにより容器入り牛乳製品が得られる。
【００３２】
本実施形態によれば、加熱による成分の変性を最小限に抑えることができるとともに、十分な殺菌効果を得ることができるので、品質、風味に優れ、高度に殺菌処理がなされた容器入り牛乳製品が得られる。
すなわち、従来の間接加熱殺菌法を用いた場合は、殺菌装置内での昇温中および冷却中においても殺菌効果が得られる一方で、熱による成分の変性が進んでしまうのに対して、本実施形態では、直接加熱殺菌法により殺菌温度への昇温および冷却が瞬時に行われるので、熱による成分の変性が最小限に抑えられる。それとともに、本実施形態では、除菌用遠心分離装置３における除菌工程と直接加熱式殺菌装置５での殺菌工程の両方を経ることにより、直接加熱式殺菌装置５における殺菌温度を高度に上げなくても十分に除菌殺菌された乳が得られる。例えば、直接加熱式殺菌装置５での殺菌条件を１２５℃または１３０℃・２秒とすれば、通常の間接加熱殺菌法（殺菌温度１３０℃、殺菌時間２秒）と同等に除菌殺菌された乳を得ることができる。
ここで、一般的な間接加熱殺菌法（殺菌温度１３０℃、殺菌時間２秒）において、熱交換器の加熱部および冷却部における温度および滞留時間も加味してＦ値を算出すると、例えば１．１６８（分）程度になる。これに対して、本実施形態では、直接加熱式殺菌装置５における殺菌条件のＦ値が前述したように０．０２６〜０．２５９（分）と小さい範囲でも十分な殺菌効果を得ることができる。
【実施例】
【００３３】
（実施例１〜３、比較例１，２）
図１の構成の容器入り牛乳製品の製造装置を用いて、生乳を殺菌処理した。熱交換器２およびその前後の流路における温度は、ｔ１＝ｔ５＝４℃、ｔ２＝５３℃、ｔ３＝６５℃、ｔ４＝１１℃とした。除菌用遠心分離装置３としては、ウエストファリア社製ＣＮＤ１３０を用い、遠心条件は５０７０Ｇとした。
この条件で除菌処理を行ったとき、除菌前の生菌数は１９８，０００、除菌後の生菌数は２０，５００で除菌率は８９．６％であった。
直接加熱式殺菌装置５としてはインフュージョン方式の装置を用いた。
各実施例および比較例において、直接加熱式殺菌装置５における殺菌条件は下記表１の通りとした。それぞれの殺菌条件におけるＦ値を下記表１に合わせて示す。直接加熱式殺菌装置５内において加熱容器に放散される前の中間温度は、いずれも８０℃とした。
このようにして殺菌処理した殺菌乳について、２５℃、４８時間で培養したときの生菌数をそれぞれ調べた。その結果を下記表１に示す。以下の表において生菌数が∞とは、菌の生育が多く認められたことを示している。
【００３４】
【表１】
2005229825.tif 000003
【００３５】
（比較例３〜７）
前記実施例１において、除菌用遠心分離装置３による除菌を行わず、インフュージョン方式の直接加熱式殺菌装置５による殺菌処理のみを行った。また殺菌条件を下記表２に示すように変化させた他は実施例１と同様にして、それぞれ殺菌乳を得た。
得られた殺菌乳について、実施例１と同様にして培養後の生菌数を調べた。その結果を表２に示す。
【００３６】
【表２】
2005229825.tif 000004
【００３７】
表１，２の結果より、直接加熱殺菌法による殺菌だけを行う場合は、１３２℃・２秒の殺菌条件が必要であったが、本発明にかかる遠心分離による除菌と直接加熱殺菌法による殺菌の両方を行う場合は、直接加熱殺菌装置における殺菌条件が１２０℃・２秒まで下げても良好な殺菌効果が得られた。
なお比較例６は、生菌数が０であり、比較例２と同等の結果となっている。
すなわち、比較例２のように、１３２℃・２秒の殺菌条件であれば、本発明における除菌処理を特段に行うメリットは乏しくなる。
してみれば、本発明において適性な殺菌条件の範囲は、１２０℃・２秒〜１３０℃・２秒の範囲内であることが明らかである。
なお、実施例２の１２９℃・２秒よりも低い条件であれば、加熱による成分変化が少なくなるという効果が得られるため、さらに好ましい。
【００３８】
（比較例８）
実施例１と同じ生乳を用い、間接加熱殺菌法による殺菌を行って殺菌乳を得た。加熱手段としてプレート式熱交換器を備えた市販の殺菌装置を用い、殺菌条件は１２０℃・２秒（Ｆ値＝０．１２５）とした。遠心分離による除菌は行わなかった。得られた殺菌乳について、実施例１と同様にして培養後の生菌数を調べた。その結果を表３に示す。
（比較例９）
比較例８において、殺菌条件を１３０℃・２秒（Ｆ値＝１．１６８）に変更して殺菌乳を得た。得られた殺菌乳について、実施例１と同様にして培養後の生菌数を調べた。その結果を表３に示す。
なお、以上の比較例８及び比較例９における、上記Ｆ値は、熱交換器内における昇温中と冷却中における熱履歴をも加味した値を示している。これらを加味せずに、各々１２０℃、１３０℃に保たれている状態のみの履歴を形成した場合のＦ値は、各々、０．０２６、０．２５９となる。
【００３９】
【表３】
2005229825.tif 000005
【００４０】
（理化学特性の評価）
上記実施例３で得られた殺菌乳および比較例７〜９でそれぞれ得られた殺菌乳について、フロシン含量（μｇ／ｇ）、ラクチュロース含量（ｍｇ／１００ｇ）、レンネッタビリティー（秒）、及び、４２０ｎｍ（ナノメートル）における吸光度（ＯＤ４２０）をそれぞれ測定した。これらのパラメータは、いずれも測定対象物が受けた加熱の程度に応じて変化する値であることが知られている。それぞれの測定方法は以下の通りである。また測定結果を下記表４に示す。
【００４１】
［フロシン含量（μｇ／ｇ）の測定］
フロシン含量の測定には公知の方法を採用することができる。例えば、財団法人日本乳業技術協会編，「生乳機能性成分分析事業実施報告書  生乳使用割合特定法の開発」，平成１２年３月、に記載されているので、以下に引用する。
試料１ｍｌをマイクロピペットを用いて、予め塩酸５ｍｌを秤取してあるテフロン（登録商標）パッキンを付したスクリューキャップ付き試験管に秤取し、直ちに撹拌して加熱ブロックに装着後、１１０℃、１０時間の処理を行う（加熱ブロック終了後の処理は７２時間以内に実施する。）。加熱終了後、メンブランフィルター（０．４５μｍ）で試料をろ過し不溶物を除去する。ろ液に２ｍｌをマイクロピペットを用いて濃縮管に分取しロータリーエバポレーターにて濃縮乾固させる（加熱温度は４５〜５０℃）。濃縮管内の乾固物を水２ｍｌで完全に溶解させ、フロシン測定用内部標準物質１ｍｌを加えた後、メンブランフィルター（０．４５μｍ）でろ過したものを高速液体クロマトグラフ（ＨＰＬＣ）注入試料とする。このように前処理して調製した注入試料をマイクロシリンジ又はオートサンプラーを用いて１０μｌＨＰＬＣに注入し、フロシン及びフロシン測定用内部標準物質のピーク面積を求める。
フロシン含量の値は、加熱による成分変化が大きいほど大きくなる。
【００４２】
以下、ラクチュロース含量、レンネッタビリティー、ＯＤ４２０については、公知の方法で測定することができる。例えば、岩附等，「牛乳の官能特性に及ぼす殺菌条件の影響」，日本食品科学工学会誌，第４６巻，第８号，１９９９年８月，ｐ５３５−５４２に記載されているので、以下に引用する。
【００４３】
［ラクチュロース含量（ｍｇ／１００ｇ）の測定］
試料５ｇを水にて１０倍に希釈後、超音波により１０分間抽出処理し、分画分子量１００００の限外ろ過膜（ミリポア製）によりろ過する。その後、ホウ酸錯イオンのアニオン交換クロマトグラフィーによるアルギニン蛍光法により測定する。なお、蛍光検出器での測定は、励起波長３２０ｎｍ、測定波長４３０ｎｍで行う。
ラクチュロース含量の値は、加熱による成分変化が大きいほど大きくなる。
【００４４】
［レンネッタビリティー（秒）の測定］
試料５０ｍｌを３７℃の恒温槽で５分間保持した後、１％レンネット溶液（ＨＡ−ＬＡ  Rennet POWDER(NaCl含)、CHR.HANSEN'S、デンマーク）を２ｍｌ添加し、３７℃における凝固発生時間（秒）を測定する。
レンネッタビリティーの値は、加熱による成分変化が大きいほど大きくなる。
【００４５】
［ＯＤ４２０の測定］
試料２２ｇを３７℃で３０分間保持し、食塩８ｇを添加・溶解した後、ろ過し、ろ液１ｍｌに酸性飽和食塩水（飽和食塩水１リットルに氷酢酸４ｍｌを添加したもの）１０ｍｌを添加し、分光光度計（Ｕ−２０００形ダブルビーム分光光度計、日立製作所製）を用いて、４２０ｎｍにおける吸光度（ディスポセル、光路長１０ｍｍ、室温）を測定する。
ＯＤ４２０の値は、加熱による成分変化が大きいほど小さくなる。
【００４６】
【表４】
2005229825.tif 000006
【００４７】
（官能評価）
上記実施例３で得られた殺菌乳および比較例７で得られた殺菌乳について、官能評価を行った。評価は、味覚が優秀で牛乳の飲用習慣がある男女各２０人のパネラーに、殺菌乳を試飲してもらい、「おいしい・どちらともいえない・おいしくない」の３段階で評価してもらった。その結果を下記表５に示す。
【００４８】
【表５】
2005229825.tif 000007
【００４９】
表１，２の結果より、次のことが判明した。すなわち、本発明においては、少なくとも１２０℃・２秒の殺菌条件（実施例１）よりも高い熱履歴を印加する殺菌条件（実施例２、３、比較例２）であれば、生菌数を０にすることができるものの、１３２℃・２秒を超える殺菌条件（比較例２）については、除菌工程のない従来の直接加熱殺菌法（比較例６、７）であっても、生菌数を０にできる。従って、本発明の好適な実施範囲は、１２０℃・２秒〜１３０℃・２秒の範囲であることが認められる。
また、表４によれば、従来の間接加熱殺菌法を示す比較例８、９に比して、直接加熱殺菌法を示す実施例３及び比較例７は、加熱による成分変化が少なくなっている。
また、その直接加熱殺菌法の中でも、本発明にかかる実施例３は、従来の標準的な殺菌条件である比較例７よりも、加熱による成分変化が少なくなっており、この点は、表５の官能評価によっても裏付けられている。
以上のことから、本発明は、従来の直接加熱殺菌法および従来の間接加熱殺菌法の、いずれに比しても優れていることが判明した。
【００５０】
（比較例１０）
実施例１と同じ生乳を用い、７５℃、１５秒の条件で高温短時間殺菌法（ＨＴＳＴ法）による殺菌を行い、殺菌乳を得た。
【００５１】
（官能評価）
上記実施例３で得られた殺菌乳および比較例１０で得られた殺菌乳について、官能評価を行った。評価は、味覚が優秀で牛乳の飲用習慣がある男女各１４人のパネラーに、殺菌乳を試飲してもらい、「くせがない・どちらともいえない・くせがある」の３段階で評価してもらった。その結果を下記表６に示す。
【００５２】
【表６】
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【００５３】
表６の結果より、本発明にかかる実施例３は、ＨＴＳＴ法により殺菌を行った比較例１０よりも明らかにくせがないと感じられ、よりおいしい牛乳が得られた。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明に係る容器入り液体製品の製造装置の一実施形態を示した概略構成図である。
【符号の説明】
【００５５】
１  供給タンク
２  熱交換器（予備加熱装置、冷却装置）
３  除菌用遠心分離装置
４  ホールディングタンク
５  直接加熱式殺菌装置
６  殺菌乳タンク
７  容器充填装置
【図１】
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