고형 우유, 및 그 제조 방법

고형 우유, 및 그 제조 방법{SOLID MILK AND METHOD OF PRODUCING THE SAME}

본 발명은 온수에 녹여 음용하는 고형 우유, 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 바람직한 용해성과 강도를 갖는 고형 우유, 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

분유는 우유 등으로부터 미생물의 생육에 필요한 수분을 거의 제거함으로써 보존성을 높인 식품이다. 수분을 제거하면 용적 및 중량이 줄어들기 때문에, 분유를 용이하게 수송할 수 있다. 이와 같이 분유는 보존성, 수송면에서 이점이 많다. 분유는 분유끼리의 사이에 틈이 있으므로, 분유의 공극률은 일반적으로 60%∼70% 이며, 온수에 용이하게 녹는다. 그러나, 분유는 온수 등에 녹일 때에, 그때마다 적당량을 계량해야 한다. 또, 분유를 계량할 때나, 분유를 꺼낼 때 등에, 분유가 흩어지는 경우가 있다. 그래서, 분유를 고형 상태로 한 고형 우유가 제안되어 있다 (일본 실용신안공개공보 소49-130189호, 및 일본 실용신안공개공보 소61-118280호 참조). 그러나, 분유를 실제로 고형 상태로 하여, 강도와 용해성을 양립시키는 것은 용이하지 않았다. 즉, 분유를 고형 상태로 해도, 용이하게 부숴져 취급하기 어려웠다. 추가로 고형 우유는 분유에 비하여 표면적이 적기 때문에, 온수에 잘 녹지 않았다.

실제로 분유에 압력을 가하여 고형 상태로 하는 경우, 분유가 유화물이기 때문에, 압력에 의하여 유화 상태가 붕괴된다. 그러면 분유로부터 지방이 배어나온다 (이 지방은 「유리 지방」이라고 불린다). 이 유리 지방은 산화되기 쉬워, 분유의 풍미를 손상시킨다. 또, 분유를 온수에 녹였을 때에, 과잉의 유리 지방은 수면에 떠서 응집된다는 문제가 있다 (이 현상은 「오일 오프」라고 불린다). 한편, 일본 특허공고공보 소49-4948호에는 「단립화(團粒化) 분유」가 개시되어 있다. 그리고, 「단립화 분유는 그 내부 조직이 다공질로 되어 있기 때문에 침수되기 쉽고, 따라서 온탕 중에 투입하면 용이하게 붕괴되고, 분산되어 용해된다」는 점이 개시되어 있다. 그러나, 동일 공보에 있어서의 「단립화 분유」는 설탕 또는 글루코오스와의 혼합물이며, 「커피 홍차 등에 첨가하여 사용하는데에도 적합한」것이다. 즉, 분유만을 원료로 하는 것은 아니며, 유유아(乳幼兒)에게 모유 대신 주는 것도 아니다. 일본 특허공고공보 소49-4948호에서는 분유만을 원료로 하는 경우의 유리 지방 문제 등으로부터, 과립 상태의 분유와 설탕 또는 글루코오스와의 혼합물을 이용하여 「단립화 분유」라고 했던 것이다. 과립 상태의 분유이면 고형화 상태에 비하여 표면적이 넓어지므로, 과립 자체의 공극률이 작아도 용해성은 높다.

일본 특허공보 소45-39018호에는 상기 일본 특허공보 소49-4948호와 동일한 기술이 개시되어 있다. 즉, 녹기 쉬운 고형 우유를 얻기 위해서는 공극 용적을 크게 하면 된다는 점이나, 분유를 고형화시킬 때에 유리 지방의 문제가 있다는 점이 개시되어 있다. 그러나, 동일 문헌에서는 「분유 단일 입자의 증대화에는 한도가 있기」때문에 (동일 문헌 제 2 란 제 30 행), 「당류에 분유를 부착시켜, 조립한 후 성형 건조시킴」으로써 「유리 지방이 적은 이용성 (易溶性) 고형 우유」를 얻고 있다 (동일 문헌 제 3 란 제 13 행∼ 제 15 행). 즉, 동일 문헌에도 분유만을 고형 상태로 한 고형 우유를 얻는 것은 불가능하다고 되어 있다.

일본 공개특허공보 소53-59066호에는 「고형 밀크 타블렛」이 개시되어 있다. 이 고형 밀크 타블렛은 지방 성분을 표면에 침출시켜, 지방의 피막에 의해 바깥 공기와 차단된 고밀도의 타블렛이다. 동일 문헌의 고형 밀크는 고밀도의 타블렛이 바람직하기 때문에, 그 공극률은 낮다.

특허 제3044635호에는 「냉동 밀크」가 개시되어 있다. 이 냉동 밀크는 얼리기 위하여 수분을 많이 함유하고 있어 공극은 거의 없다.

또, 스프 등 식품 분야에 있어서, 뜨거운 물을 끼얹어 녹이는 고형상의 식품이 알려져 있다 (일본 공개특허공보 평11-127823호, 일본 공개특허공보 2004-49220호, 및 일본 공개특허공보 2004-49221호). 이들은 일반적으로 붕괴제 등이 첨가되어 있다. 또, 이들의 원료는 분유는 아니기 때문에, 분유 특유의 유리 지방 등의 문제는 없다. 즉, 고형상의 스프 등이 알려져 있지만, 이들 기술을 간단하게 고형 우유를 제조할 때에 전용하여도, 고형 우유의 원료인 분유에는 지방이 많기 때문에, 고형 우유를 얻을 수는 없다.

또, 의약 분야에 있어서는 입안에서 용이하게 녹는 여러 가지 「구강내 속붕괴정 (速崩壞錠)」이 개발되어 있다 (예를 들어, 일본 공개특허공보 평5-271054호, 일본 공개특허공보 평8-291051호, 일본 공개특허공보 2000-95674호, 일본 공개특허 공보 2000-44463호, 일본 공개특허공보 2001-89398호, 및 특허 제2650493호). 그러나, 일반적으로 의약 조성에 있어서는 유효 성분이 점유하는 중량 비율이 적다는 점에서, 유효 성분 이외인 부형제 등의 첨가제를 많이 배합할 수 있어, 조성 설계는 비교적 용이하다. 또, 분유와 같은 지방을 많이 함유하는 것은 아니다. 따라서, 「구강내 속붕괴정」에 있어서의 「속붕괴」기술을 그대로 고형 우유에 전용할 수는 없다. 또, 「구강내 속붕괴정」은 구강 내의 얼마 안 되는 수분에 의해 신속히 녹아야 한다. 한편, 고형 우유는 일반적으로는 온수에 녹여 음용하는 것으로, 직접 입에 넣는 것은 아니기 때문에, 「구강내 속붕괴정」정도의 속(速)용해성은 필요로 되지 않는다.

발명의 개시

본 발명은 바람직한 용해성과 강도를 갖는 고형 우유 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 운반 등의 취급이 용이하고, 계량이 용이한 고형 우유 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

본 발명은 풍미의 열화나 오일 오프 등, 유리 지방에 기인하는 시간 경과시 열화가 적은 고형 우유 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

본 발명은 성분 조성을 영양 성분만으로 제어할 수 있는 고형 우유 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

본 발명은 분유에 활택제 등의 첨가제를 첨가하지 않고, 그대로 고형 우유를 제조할 수 있는 고형 우유의 제조 방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

본 발명은 제조 공정에 있어서, 타정기의 절굿 공이나 절구에 분유가 부착되는 사태를 방지할 수 있는 고형 우유의 제조 방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

본 발명은 분유를 제조한 후, 분유뿐만 아니라, 그 분유에 기초하는 고형 우유도 제조할 수 있는 분유 및 고형 우유의 제조 방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

본 발명은 기본적으로는 분유만을 원료로하여 공극률 및 유리 지방을 일정 범위로 제어한 상태에서 압축 성형한 후, 가습 및 건조 처리함으로써, 충분한 강도와 용해성을 겸비하는 고형 우유를 얻을 수 있다는 식견에 기초하는 것이다. 상기의 과제 중 적어도 하나는 이하의 고형 우유 및 고형 우유의 제조 방법에 따라 해결된다.

［1］본 발명의 고형 우유의 한 측면은, 공극률이 30%∼50% 인 고형 우유가다. 앞서 설명했던 대로, 쇼와 40년대가 끝나갈 무렵부터, 고형 우유를 제조하려는 제안은 있었다. 그러나, 딱딱한 고형 우유는 잘 녹지 않고, 용해성이 높은 고형 우유는 무르다는 문제가 있다. 그 때문에, 경도와 용해성 양쪽 모두를 만족하는 고형 우유는 얻어지지 않았다. 본 발명자들은 공극률 (압축력) 이나 유리 지방의 양을 제어하여 고형 우유를 제조함으로써, 공극률이 30%∼50% 인 고형 우유를 처음으로 제조했던 것이다. 그리고, 이와 같이 하여 제조한 고형 우유는 경도와 용해성을 구비한 것이었다. 즉, 본 발명의 고형 우유는 공극률이 30%∼50% 이므로, 제조시에 있어서 필요한 경도와, 사용시에 있어서 필요한 용해성을 얻을 수 있다.

［2］본 발명의 고형 우유의 다른 측면은, 지방 함유율이 5중량% 이상인 상기［1］에 기재된 고형 우유가다. 또한, 「지방 함유율」이란, 고형 우유 전체 중량에 있어서의 지방의 비율을 의미한다. 그리고, 지방 함유율인 「5중량% 이상」으로서, 보다 구체적으로는 후술하는 대로 5중량%∼70중량% 등을 들 수 있다.

［3］본 발명의 고형 우유의 다른 측면은, 지방으로서, 유화된 지방과 유리 지방을 포함하여, 상기 유리 지방 함유율 (고형 우유 전체 중량에 있어서의 유리 지방의 비율) 이 0.5중량%∼4중량% 인 상기［1］에 기재된 고형 우유가다. 후에 설명하는 바와 같이, 본 발명의 고형 우유는 종래 발생시키지 않는 것이 바람직하다고 여겨졌던 유리 지방을 적극적으로 함유함으로써, 소정의 공극을 갖는 고형 우유를 얻는 것이다.

［4］본 발명의 고형 우유의 다른 측면은, 물의 함유율이 1중량%∼4중량% 인 상기［1］에 기재된 고형 우유가다.

［5］본 발명의 고형 우유의 다른 측면은, 체적이 1㎤∼50㎤ 인 상기［1］에 기재된 고형 우유가다. 본 발명의 고형 우유는 고형 우유가므로 종래의 분유에 비하여 큰 체적을 가져, 용이하게 적당량을 계량할 수 있고, 또 운반도 편리하다.

［6］본 발명의 고형 우유의 다른 측면은, 원료로서 분유를 이용하여 고형 우유의 조성이 균일한 상기［1］에 기재된 고형 우유가다. 원료로서 유리 지방을 함유하는 등 소정의 분유를 이용하므로, 당에 의한 핵 등을 형성하지 않아도, 분유만으로 이루어지는 고형 우유를 제조할 수 있다.

［7］본 발명의 고형 우유의 다른 측면은, 분유만을 원료로 하는 상기［1］에 기재된 고형 우유가다. 분유만을 원료로 하면, 용이하게 균일한 조성의 고형 우유를 얻을 수 있다.

［8］본 발명의 고형 우유의 다른 측면은, 50℃ 의 물 100㎖ 에 고형 우유를 1 개 넣고 1.5왕복/s, 진폭 30㎝ 의 진탕 조건에 있어서, 고형 우유가 완전하게 없어지기까지 필요로 하는 시간이 5초∼180초인 상기［1］에 기재된 고형 우유가다. 본 발명의 고형 우유는 소정의 공극률을 가지므로, 속용해성을 갖는 것이며, 상품으로서 시장의 요구를 만족시킬 수 있다.

［9］본 발명의 고형 우유의 다른 측면은, 시료 파단면의 면적이 최소가 되는 방향으로 하중을 가하여 파단될 때의 힘이, 30N∼300N 인 상기［1］에 기재된 고형 우유가다. 본 발명의 고형 우유는 어느 정도의 경도를 가지므로, 운반시에 붕괴되는 사태 등을 어느 정도 방지할 수 있다. 또한, 본 발명의 고형 우유의 다른 측면은 30%∼50% 의 공극률을 가지고, 지방 함유율이 5중량%∼70중량% 이고, 유리 지방 함유율이 고형 우유 전체의 0.5중량%∼4중량% 이고, 물의 함유율이 1중량%∼4중량% 이고, 체적이 1㎤∼50㎤ 이고, 원료로서 분유만을 이용한 고형 우유가다. 이러한 구성을 채용하는 고형 우유는 상기［8］에서 나타내어지는 속용해성이나 상기의 경도를 갖는 것이다.

［10］본 발명의 고형 우유 제조 방법의 어떤 측면은, 분유를 압축하여 고형상의 분유 압축물을 얻기 위한 압축 공정과, 상기 압축 공정에서 얻어진 분유 압축물을 적시기 위한 가습 공정과, 상기 가습 공정에서 가습된 분유 압축물을 건조시키기 위한 건조 공정을 포함하는 고형 우유의 제조 방법이다.

［11］본 발명의 고형 우유 제조 방법의 다른 측면은, 상기 압축 공정에 있어서, 원료에 첨가제를 실질적으로 첨가하지 않는 상기［10］에 기재된 고형 우유의 제조 방법이다.

［12］본 발명의 고형 우유 제조 방법의 다른 측면은, 상기 압축 공정에 있어서, 지방 함유율이 5중량% 이상인 분유를 이용하는 상기［10］에 기재된 고형 우유의 제조 방법이다.

［13］본 발명의 고형 우유 제조 방법의 다른 측면은, 분유 압축물의 유리 지방 함유율이 0.5중량%∼4중량% 인 상기［10］에 기재된 고형 우유의 제조 방법이다. 본 발명의 제조 방법에 있어서는 종래 발생시키지 않는 것이 바람직하다고 여겨졌던 유리 지방을 적극적으로 함유함으로써, 소정의 공극을 갖는 고형 우유를 얻을 수 있다.

［14］본 발명의 고형 우유 제조 방법의 다른 측면은, 상기 압축 공정에 있어서, 분유 압축물의 공극률을 30%∼50% 가 되도록 압축력을 제어하는 상기［10］에 기재된 고형 우유의 제조 방법이다.

［15］본 발명의 고형 우유 제조 방법의 다른 측면은, 상기 압축 공정에 있어서, 분유를 압축하는 압축력이, 1㎫∼15㎫ 인 상기［10］에 기재된 고형 우유의 제조 방법이다.

［16］본 발명의 고형 우유 제조 방법의 다른 측면은, 상기 가습 공정에 있어서, 상기 분유 압축물에 가해지는 수분의 양이, 상기 압축 공정 후의 분유 압축물 질량의 0.5∼3% 인 상기［10］에 기재된 고형 우유의 제조 방법이다.

［17］본 발명의 고형 우유 제조 방법의 다른 측면은, 상기 건조 공정에 있어서, 고형 우유의 수분 함유율을, 원료로서 이용하는 분유의 수분 함유율의 전후 1% 이내로 제어하는 상기［10］에 기재된 고형 우유의 제조 방법이다.

본 명세서에 있어서 「공극률」이란, 분체의 벌크 체적 중 공극이 차지하는 체적의 비율을 의미하며 (예를 들어, 미야지마 코이치로 편집 「의약품의 개발」 ( 제 15 권) 히로가와 서점 헤세이 원년 (1989년) 발행, 제 240 페이지 참조), 보다 구체적으로는 후술하는 시험예에 있어서의 「고형 우유의 공극률 측정」에 의하여 측정되는 값을 의미한다.

본 명세서에 있어서 「분유」란, 유지방 및 식물성 지방 등의 지용성 성분과；물, 당류, 단백질 (펩티드나 아미노산도 포함한다) 및 미네랄 등의 수용성 성분을 혼합한 것을 건조시켜 분말상으로 한 조제유 등을 의미한다. 또, 분유의 예로서 전지 분유, 조제 분유, 및 크리미 파우더 등을 들 수 있다.

본 명세서에 있어서 「고형 우유」란, 상온에서 고형 상태로 조제한 유류 (乳類) 를 의미한다. 고형 우유는 보다 구체적으로는 분유를 소정의 크기, 중량으로 성형한 것으로, 물에 녹이면 분유를 물에 녹인 것과 동일한 것이 되는 것을 의미한다.

본 명세서에 있어서 「조성이 균일」하다는 것은, 고형 우유의 모든 부위에 있어서, 그 조성이 실질적으로 동일하다는 것을 의미한다. 또한, 고형화나 용해성의 부여를 목적으로 하지 않는 성분을 첨가·혼합한 후에 압축 성형하는 경우 등에도 「조성이 균일」하다고 한다. 단, 예를 들어, 특허 문헌 3, 또는 특허 문헌 4 와 같이, 입경이 큰 당류 등을 핵으로 하여 입경이 작은 분유를 부착시킨 상태는 여기서 말하는 「조성이 균일」하다고는 할 수 없다. 단, 고형 우유를 제조한 후, 표면에 코팅층을 형성했을 경우에는 그 코팅층의 내부가 고형 우유가고, 그 고형 우유의 「조성이 균일」하다고 할 수 있다.

본 명세서에 있어서 「첨가제」란, 결합제, 붕괴제, 활택제 및 팽창제 등의 영양 성분 이외의 제 (劑) 를 의미한다.

본 명세서에 있어서 「첨가제를 실질적으로 첨가하지 않는다」란, 원료로서 기본적으로 분유만을 이용하는 것을 의미하며, 첨가제가 고형 우유의 영양 성분에 영향을 주지 않는 양, 예를 들어 0.5중량% 이하 (바람직하게는 0.1중량% 이하) 인 경우를 의미한다. 또한, 본 발명에 있어서, 원료로서 분유만을 이용하고 분유 이외의 첨가제를 이용하지 않는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 고형 우유의 공극률을 제어함으로써, 바람직한 용해성과 강도를 갖는 고형 우유 및 그 제조 방법을 제공할 수 있다.

본 발명에 의하면, 소정의 형상이나 크기를 갖는 고형 우유를 제공할 수 있으므로, 운반 등의 취급이 용이하고, 계량이 용이한 고형 우유 및 그 제조 방법을 제공할 수 있다.

본 발명에 의하면, 분유의 보존 중에 지질이 산화 열화되어 일어나는 풍미 저하의 원인이었던 유리 지방을 지장이 없는 범위에서 의도적으로 발생시킨다. 그리고, 유리 지방을 활택제 등으로 하여 유효하게 활용함으로써 첨가제를 첨가하지 않고, 유리 지방에 기인하는 시간 경과시 열화가 적은 고형 우유 및 그 제조 방법을 제공할 수 있다.

본 발명에 의하면, 분유를 그대로 고형 우유로 할 수 있으므로, 분유 자체의 조성을 제어함으로써 고형 우유의 성분 조성을 영양 성분만으로 제어할 수 있는 고형 우유 및 그 제조 방법을 제공할 수 있다.

본 발명에 의하면, 그 압축 공정에 있어서, 분유의 유리 지방률, 분유의 공극률 및 수분량 (특히 유리 지방률) 을 적절한 범위로 제어함으로써, 타정기의 절굿 공이나 절구에 분유가 부착되는 사태를 방지할 수 있어, 생산성이 높은 고형 우유의 제조 방법을 제공할 수 있다.

본 발명에 의하면, 상기한 대로, 유리 지방을 첨가제 대신으로서 유효하게 활용할 수 있으므로, 분유에 활택제 등의 첨가제를 첨가하지 않고, 그대로 고형 우유로할 수 있는 고형 우유의 제조 방법을 제공할 수 있다.

본 발명에 의하면, 분유를 제조한 후, 분유뿐만 아니라, 그 분유에 기초하는 고형 우유도 제조할 수 있는 분유 및 고형 우유의 제조 방법을 제공할 수 있다.

도 1 은 실시예 1 에 있어서의 공극률과 용해 시간의 관계를 나타내는 그래프이다.

도 2 는 실시예 1 에 있어서의 압축력과 유리 지방의 관계를 나타내는 그래프이다.

도 3 은 실시예 5 에 있어서의 가습 시간과 정제 경도의 관계를 나타내는 그래프이다.

도 4 는 실시예 5 에 있어서의 가습 수분량과 정제 경도의 관계를 나타내는 그래프이다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

1. 고형 우유

본 발명의 고형 우유는 공극률이 30%∼50% 인 고형 우유가다. 공극률이 클수록 용해성이 높아지지만, 강도가 약해진다. 또, 공극률이 작으면 용해성이 낮아진다. 이 공극률은 주로 압축 공정의 압축력에 의하여 제어된다. 또한, 본 발명에 있어서, 바람직한 공극률은 35%∼50% 이지만, 공극률을 그 용도 등에 맞추어 조정하여 30%∼35%, 30%∼45%, 40%∼45%, 또는 40%∼50% 로 해도 된다. 이들과 같은 공극률 범위가 되도록 조정하면, 후술하는 바와 같이, 오일 오프 등의 문제를 해결한 양호한 고형 우유를 얻을 수 있다.

각각의 공극은 고형 우유에 복수 존재하는 것이 바람직하다. 각 공극 (구멍) 은 바람직하게는 균일하게 분산되어 있다. 공극이 고형 우유에서 거의 일정하게 분포하므로, 보다 높은 용해성을 얻을 수 있다. 공극이 클수록 물의 침입이 용이하여 속용해성을 얻을 수 있다. 한편, 공극의 크기가 너무 크면 강도가 약해지거나, 또는 고형 우유의 표면이 거칠어진다. 그래서, 공극의 크기는 10㎛∼500㎛ 를 들 수 있고, 바람직하게는 50㎛∼300㎛ 이다. 이 공극의 크기는 공지된 수단, 예를 들어 고형 우유의 표면 및 단면을 주사형 전자현미경을 이용하여 관찰함으로써 측정할 수 있다.

고형 우유의 성분은 수분량을 제외한 것 외, 기본적으로는 원료가 되는 분유의 성분과 같다. 고형 우유의 성분으로서 지방, 당질, 단백질, 미네랄, 및 수분을 들 수 있다.

고형 우유의 지방 함유율은 예를 들어 5중량%∼70중량% 를 들 수 있고, 바람직하게는 5중량%∼50중량% 이며, 보다 바람직하게는 10중량%∼45중량% 이다.

본 발명의 고형 우유는 지방으로서 유화된 지방과 유리 지방을 포함하고 있어도 된다. 즉, 종래의 분유나 고형 우유에 있어서는 유리 지방이 풍미를 해치고, 온수에 용해시켰을 때에 물에 뜨는 (오일 오프) 등의 문제가 있어 적극적으로 배제되어 왔다. 본 발명의 고형 우유는 바람직하게는 이 유리 지방을 적극적으로 함유한다. 그리고, 이 유리 지방을 활택제 등 대신에 유효하게 활용한다. 이로써, 본 발명은 첨가제를 이용하지 않아도 양호한 고형 우유를 제조할 수 있다. 단, 유리 지방이 너무 많으면 오일 오프의 문제가 발생한다. 그래서, 본 발명의 고형 우유에 있어서 유리 지방 함유율은 0.5중량%∼4중량% 를 들 수 있고, 바람직하게는 0.7중량%∼3중량% 이며, 보다 바람직하게는 1중량%∼2.5중량% 이다. 이들 범위이면, 후술하는 실시예에 있어서 나타나는 대로, 바람직한 경도, 용해성, 및 과도한 오일 오프를 억제할 수 있기 때문이다. 또한, 오일 오프가 문제가 되는 유리 지방의 양은 원료로서 이용하는 분유 중의 지방 조성, 및 지방 구경 등의 물성에 따라 상이하므로, 고형 우유에 함유되는 유리 지방의 양은 상기 범위 내에서 적절하게 수정하면 된다.

고형 우유에 함유되는 수분이 많으면 보존성이 나빠지고, 수분이 적으면 물러진다. 따라서, 고형 우유의 수분 함유율로서 1중량%∼4중량% 를 들 수 있고, 바람직하게는 2중량%∼3.5중량% 이다.

본 발명의 고형 우유의 형상은 어느 정도의 크기를 가지는 것이면, 특별히 한정되지 않는다. 고형 우유의 형상으로서 원기둥 형상, 타원기둥 형상, 정육면체 형상, 직육면체 형상, 판 형상, 구 형상, 다각기둥 형상, 다각뿔 형상, 다각뿔대 형상, 및 다면체 형상인 것을 들 수 있고, 운반의 편리함 등의 관점에서 원기둥 형상 또는 사각기둥 형상이 바람직하다. 또한, 고형 우유가 붕괴되는 사태를 방지하기 위하여, 바람직하게는 모서리 부분에 모따기가 실시되어 있다.

본 발명의 고형 우유는 1 개∼수 개의 고형 우유 (바람직하게는 1 개의 고형 우유) 를 온수에 용해시키면, 음용할 때의 1 회분의 우유가 되는 것이 바람직하다. 따라서, 고형 우유의 체적은 1㎤∼50㎤ 를 들 수 있고, 바람직하게는 2㎤∼30㎤ 이며, 보다 바람직하게는 4㎤∼20㎤ 이다.

본 발명의 고형 우유는 어느 정도의 용해성을 가지고 있을 필요가 있다. 본 발명의 고형 우유는 후술하는 용해성 측정 조건에서, 180초 이하의 용해성인 것을 들 수 있고, 바람직하게는 120초 이하이며, 보다 바람직하게는 60초 이하이다. 단, 시간이 너무 짧으면, 균일한 액체가 얻어지지 않기 때문에, 5초 이상의 용해성인것이 바람직하다.

본 발명의 고형 우유는 운반할 때에 붕괴되는 사태를 최대한 피하기 위하여, 어느 정도의 강도를 가질 필요가 있다. 본 발명의 고형 우유는 후술하는 정제 경도 측정 조건에서, 30N 이상의 경도를 갖는 것이 바람직하다. 한편, 용해성의 관점에서, 300N 이하의 경도인 것이 바람직하다.

2. 제조 공정

본 발명의 고형 우유의 제조 방법은 분유를 압축하여 고형상의 분유 압축물을 얻기 위한 압축 공정과, 압축 공정에서 얻어진 분유 압축물을 적시기 위한 가습 공정과, 가습 공정에서 가습된 분유 압축물을 건조시키기 위한 건조 공정을 포함한다.

2.1. 압축 공정

압축 공정은 분유를 압축하여 고형상의 분유 압축물을 얻기 위한 공정이다. 압축 공정에서는 분유를 다음 공정으로 이행시킬 수 있을 정도의 비교적 낮은 압력으로 분유를 타정함으로써, 물이 침입하기 위한 공극을 확보한 분유 압축물을 얻는다. 압축 공정에서는 적절한 공극을 형성한 보형성 (保形性) 이 있는 분유 압축물을 제조한다는 요건을 만족하도록 분유를 압축한다. 즉, 이 압축 공정에서의 공극률이 고형 우유의 공극률과 밀접하게 관련된다. 또, 분유 압축물의 윤활성이 부족하면, 타정기 등의 장치에 분유 압축물의 일부가 부착된다는 타정 장애 문제를 일으킨다. 나아가 분유 압축물의 보형성이 나쁘면, 고형 우유를 제 조하는 과정에 있어서, 형상을 유지하지 못하는 것이 생긴다는 문제를 일으킨다.

압축 공정에 있어서의 원료로서 바람직하게는 분유만을 이용하고, 첨가제를 실질적으로 첨가하지 않는다. 분유는 시판되는 것을 구입해도 되고, 공지된 제조 방법 (예를 들어, 일본 공개특허공보 평10-262553호, 일본 공개특허공보 평11-178506호, 일본 공개특허공보 2000-41576호, 일본 공개특허공보 2001-128615호, 일본 공개특허공보 2003-180244호 및 일본 공개특허공보 2003-245039호에 기재된 제조 방법 등) 에 의해 제조한 것을 이용해도 된다. 분유의 조성은 상기 고형 우유와 동일한 것을 들 수 있다. 또한, 압축 공정의 원료에 지방을 첨가해도 된다. 단, 지방을 첨가하면 이 지방은 오일 오프의 근원이 된다. 그리고, 첨가된 지방은 분유의 표면에 부착되므로, 절구로의 충전 정밀도가 떨어지게 된다. 따라서, 압축 공정에 있어서, 바람직하게는 목표가 되는 유리 지방량을 함유하도록 제조한 분유를 이용한다.

분유의 지방 함유율이 큰 경우에는 압축력이 작아도 된다. 한편, 분유의 지방 함유율이 작은 경우에는 압축력을 크게 해야 한다. 따라서, 지방 함유율이 큰 분유를 이용할수록, 적절한 공극을 형성하는 보형성이 있는 분유 압축물을 제조한다는 요건을 만족시킬 수 있다. 이러한 관점에서, 분유의 지방 함유율은 예를 들어 5중량%∼70중량% 를 들 수 있고, 바람직하게는 5중량%∼50중량% 이며, 보다 바람직하게는 10중량%∼45중량% 이다.

분유는 상기한 대로 유리 지방을 함유하고 있는 것이 바람직하다. 본 발 명에서는 이 유리 지방을 활택제 등을 대신하여 유효하게 활용한다. 이로써, 본 발명은 첨가제를 첨가하지 않아도 양호한 고형 우유를 제조할 수 있다. 본 발명의 고형 우유에 있어서 유리 지방 함유율은 0.5중량%∼3중량% 를 들 수 있고, 바람직하게는 0.7중량%∼2.4중량% 이며, 보다 바람직하게는 1중량%∼2중량% 이다.

분유에 함유되는 수분이 많으면 보존성이 나빠지고, 수분이 적으면 물러진다 (보형성이 나빠진다). 따라서, 분유의 수분 함유율로서 1중량%∼4중량% 를 들 수 있고, 바람직하게는 2중량%∼3.5중량% 이다.

압축 공정에서는 분유를 압축하여 고형상의 분유 압축물을 얻기 위한 압축 수단에 의해 분유 압축물을 제조한다. 압축 수단은 분유를 압축하여 고형상의 분유 압축물을 얻을 수 있는 것이면 특별히 한정되지 않는다. 압축 수단으로서 공지된 타정기, 압축 시험 장치 등의 가압 성형기를 들 수 있고, 바람직하게는 타정기이다. 또한, 타정기로서 예를 들어, 일본 특허공고공보 소33-9237호, 일본 공개특허공보 소53-59066호, 일본 공개특허공보 평6-218028호, 일본 공개특허공보 2000-95674호, 및 특허 제2650493호에 기재된 것을 들 수 있다.

또한, 타정기를 이용하여 분말상물을 압축하는 경우, 분말상물을 절구에 넣고 절굿 공이를 세게 때림으로써 분말상물에 압축력을 부가하여 고형상으로 한다. 또한, 이 때에 분말상물이 윤활성이 부족하면, 절굿 공이의 표면에 분말상물이 부착되는 사태가 발생한다. 이는 제품의 품질을 나쁘게 할뿐만 아니라, 절굿 공이의 표면을 청소해야하게 되어 수율이 저하된다. 그래서, 활택제의 첨가가 특히 의약 제조시에 행하여지고 있다. 그러나, 활택제는 물에 잘 녹지 않는 왁스이다. 따라서, 고형 우유과 같이, 온수에 녹인 상태로 음용하는 것에 대해서는 활택제를 첨가하는 것은 바람직하지 않다. 이는 고형 우유를 제조하기 곤란하도록 했던 이유 중 하나이다. 본 발명은 상기한 바와 같이, 지금까지 가능한 한 발생시키지 않는 것이 바람직하다고 여겨지던 유리 지방을 활택제로서 적당량 이용하여 이로써 분유가 절굿 공이에 부착되는 사태를 방지한 것이다. 추가로는, 상기한 대로 적절한 공극률을 가지는 분유 압축물을 얻음으로써, 용해시키기 쉽고, 보형성이 우수한 고형 우유를 얻을 수 있는 것이다. 또, 붕괴제를 첨가하면 침전물이 발생하는 등의 사태가 일어나지만, 본 발명의 고형 우유 제조 방법에서는 붕괴제가 불필요하므로, 이러한 사태를 유효하게 회피할 수 있다.

압축 공정에 있어서의 환경 온도는 특별히 한정되지 않으며, 실온에서 실시할 수 있다. 보다 구체적으로는 압축 공정에 있어서의 환경 온도로서 10℃∼30℃ 를 들 수 있다. 압축 공정에 있어서의 습도는 예를 들어 30%RH∼50%RH 를 들 수 있다. 압축 공정에 있어서 바람직하게는 분유의 압축 작업을 연속적으로 행한다.

2.2. 가습 공정

가습 공정은 압축 공정에서 얻어진 분유 압축물을 적시기 위한 공정이다. 분유 압축물을 적심으로써, 분유 압축물 표면 근방의 입자가 일부 용해되어 가교된다. 이로써, 분유 압축물 표면 근방의 강도가 증대하게 된다.

가습 공정에서는 분유 압축물을 적시기 위한 가습 수단에 의해 분유 압축물 을 적실 수 있다. 가습 수단으로서 고습도실, 스프레이, 및 스팀 등 공지된 가습 수단을 들 수 있다. 또, 가습 방법으로서 고습도 환경 하에 두는 방법, 스프레이에 의해 물을 분무하는 방법, 증기를 내뿜는 방법 등 공지된 가습 방법을 채용할 수 있다. 또한, 고습도 환경에 있어서의 습도로서 예를 들어 60%RH∼100%RH 를 들 수 있고, 바람직하게는 80%RH∼100%RH 이며, 보다 바람직하게는 90%RH∼100%RH 이다. 또, 고습도 환경 하에 두는 시간으로서 예를 들어 5초∼1시간을 들 수 있고, 바람직하게는 10초∼20분이며, 보다 바람직하게는 15초∼15분이다. 고습도 환경 하에 두는 방법에 있어서의 온도로서 예를 들어 30℃∼100℃ 를 들 수 있고, 바람직하게는 40℃∼80℃ 이다.

가습 공정에서 분유 압축물에 가해지는 수분의 양 (이하, 「가습량」이라고도 한다.) 은 적절하게 조정하면 된다. 그러나, 본 발명에서는 기본적으로는 원료로서 분유만을 이용하고 있으므로, 후술하는 실시예 (실시예 5) 및 도 3 에 의하여 나타내어지는 대로, 가습량으로서 이하의 범위가 바람직하다. 즉, 가습량을 0.5% 로 하면 정제 경도가 증대되고, 가습량을 1% 로 하면 정제 경도가 약 2배가 된다. 이와 같이, 가습량이 증가함에 따라 정제 경도도 커지는 경향이 있다. 한편, 가습량 2.5% 이상에서 정제 경도의 증가가 멈추었다. 또, 가습량 3% 이상에서는 분유 압축물이 용해되어, 변형되는 것이나, 이송 중에 장치에 부착되는 것이 나왔다. 그래서, 분유 압축물에 가해지는 수분의 양으로서 분유 압축물 질량의 0.5%∼3% 가 바람직하고, 1%∼2.5% 가 보다 바람직하다.

2.3. 건조 공정

건조 공정은 가습 공정에서 가습된 분유 압축물을 건조시키기 위한 공정이다. 건조 공정에 의하여, 가습 공정에서 가습된 분유 압축물이 건조되므로, 표면 택 (끈적거림) 이 없어져, 고형 우유를 제품으로서 취급할 수 있게 된다. 건조 공정에 있어서의 건조 방법으로서 가습 공정에서 가습된 분유 압축물을 건조시킬 수 있는 공지된 방법을 채용할 수 있어, 예를 들어, 저습도·고온도 조건 하에 두는 방법, 건조 공기·고온 건조 공기를 접촉시키는 방법 등을 들 수 있다.

저습도·고온도 조건 하에 두는 방법에 있어서의 「습도」로서, 0%RH∼30%RH 를 들 수 있고, 바람직하게는 0%RH∼25%RH 이며, 보다 바람직하게는 0%RH∼20%RH 이다. 이와 같이, 습도는 가능한 한 낮게 설정하는 것이 바람직하다. 저습도·고온도 조건 하에 두는 방법에 있어서의 「온도」로서, 20℃∼150℃ 를 들 수 있고, 바람직하게는 30℃∼100℃ 이며, 보다 바람직하게는 40℃∼80℃ 이다. 저습도·고온도 조건 하에 두는 방법에 있어서의 「건조 시간」으로서, 0.2분∼2시간을 들 수 있고, 바람직하게는 0.5분∼1시간이며, 보다 바람직하게는 1분∼30분이다.

먼저 설명했던 바와 같이, 고형 우유에 함유되는 수분이 많으면 보존성이 나빠지고, 수분이 적으면 물러진다. 따라서, 건조 공정에 있어서는 건조 온도나 건조 시간 등의 조건을 제어함으로써, 고형 우유의 수분 함유율을 원료로서 이용하는 분유 수분 함유율의 전후 1% 이내 (바람직하게는 전후 0.5% 이내) 로 제어하는 것이 바람직하다.

3. 분유 및 고형 우유의 제조 방법

본 발명의 분유 및 고형 우유의 제조 방법은 분유를 제조하는 공정과, 그 분유를 원료로서 고형 우유를 제조하는 공정을 포함한다. 또한, 분유를 제조하는 공정에서 제조된 분유의 일부를 그대로 분유로서 용기에 충전하여 제품으로 해도 된다. 이와 같이 함으로써, 분유 및 고형 우유를 얻을 수 있다.

3.1. 분유의 제조 방법

분유의 제조 공정은 전분유 (全粉乳), 탈지 분유, 육아용 분유로 대표되는 조제 분유 등 제품의 종류에 따라 상세한 것은 상이하다. 그러나, 기본적으로는 「원료 (조정) → 청정화 → 살균 → 농축 → (균질화) → 분무 건조 → 체거르기 → 충전」의 공정에 의해 분유를 제조할 수 있다. 또한, 분무 건조 후의 분유 크기는 5㎛∼150㎛ 정도이며, 분유 조립물의 크기는 100㎛∼500㎛ 정도이다. 또, 분유와 그 조립물이 서로 섞인 상태에서는 그 공극은 5㎛∼150㎛ 정도이다.

분유의 원료로서 우유를 들 수 있다. 우유로서 생유를 들 수 있고, 보다 구체적으로는 소 (홀스타인, 저지종 그 외), 염소, 양, 물소 등의 젖을 들 수 있다. 이들을 원심 분리 등의 방법에 의해, 지방 성분의 일부를 제거함으로써 지방 함량을 조절할 수 있다. 또, 하기의 영양 성분 등을 첨가할 수도 있다. 한편, 조제 분유를 제조하는 경우에는 물에 하기의 영양 성분을 첨가하고 혼합하여 이용한다.

상기의 원료액을 공지된 제조 방법인 「청정화」, 「살균」, 「균질화」, 「 농축」, 「분무 건조」, 「체거르기」, 및 「충전」의 공정으로 처리함으로써 분유를 제조할 수 있다.

분유의 원료가 되는 단백질로서 카제인, 유청 단백질 (α-락트알부민, β-락트글로불린 등), 유청 단백질 농축물 (WPC), 유청 단백질 분리물 (WPI) 등의 유단백질 및 유단백질 분획물；난단백질 등의 동물성 단백질；대두 단백질, 밀 단백질 등의 식물성 단백질；이들 단백질을 효소 등에 의해 여러 가지 사슬 길이로 분해한 펩티드；및 추가로 타우린, 시스틴, 시스테인, 아르기닌 및 글루타민 등의 아미노산；을 단독 또는 혼합하여 이용할 수 있다.

분유의 원료가 되는 유지로서 유지방, 라드, 우지 및 어유 등의 동물성 유지나 콩기름, 유채씨유, 옥수수유, 야자유, 팜유, 팜핵유, 홍화유, 면실유, 아마니유, MCT 등의 식물성 유지, 또는 이들의 분별유, 수소 첨가유 및 에스테르 교환유를 단독 또는 혼합하여 할 수 있다.

분유의 원료가 되는 당질로서 유당, 자당, 포도당, 맥아당이나 갈락토올리고당, 프락토 올리고당, 락츄로오스 등의 올리고당, 전분, 가용성 다당류, 덱스트린 등의 다당류, 또, 인공 감미료 등을 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다.

그 외, 수용성, 지용성의 비타민류, 미네랄류나 향료, 향미료 등을 분유의 원료로서 첨가 할 수 있다.

3.1.1. 청정화 공정

청정화 공정은 원심 분리기 또는 필터 등 공지된 수단에 의해, 우유 등에 포함되는 미세한 이물을 제거하기 위한 공정이다.

3.1.2. 살균 공정

살균 공정은 우유 등에 포함되는 세균 등의 미생물을 사멸시키기 위한 공정이다. 살균 공정에서의 살균 온도와 유지 시간은 분유의 종류에 따라 여러 가지이고, 공지된 살균 처리에 관한 조건을 채용할 수 있다.

3.1.3. 농축 공정

농축 공정은 후술하는 분무 건조 공정 전에 우유 등을 예비적으로 농축하기 위한 임의의 공정으로, 진공 증발캔 등 공지된 수단과 조건을 채용할 수 있다.

3.1.4. 균질화 공정

균질화 공정은 우유 등에 분산되어 있는 지방구(球) 등의 고형 성분을 일정 이하의 크기로 균질화시키기 위한 임의의 공정으로, 처리액에 고압을 가하여 좁은 간극을 통과시키는 등 공지된 수단과 조건을 채용할 수 있다.

3.1.5. 분무 건조 공정

분무 건조 공정은 농축유 중의 수분을 증발시켜 분체를 얻기 위한 공정으로, 분무 건조기 등 공지된 수단이나, 공지된 조건을 채용할 수 있다.

3.1.6. 체거르기 공정

체거르기 공정은 분무 건조 공정에서 얻어진 분체를 체에 통과시킴으로써, 덩어리가루 등 입경이 큰 것을 제거하고, 정립하기 위한 공정이다.

3.1.7. 충전 공정

충전 공정은 분유를 봉투나 캔 등에 충전하기 위한 공정이다.

본 발명의 분유 및 고형 우유의 제조 방법에서는 상기대로 분유를 제조한 후, 상기 고형 우유 제조 방법을 채용할 수 있다. 즉, 상기의 체거르기 공정을 거친 분유를 원료로 하여 상기 압축 공정을 행하면 된다.

4. 고형 우유의 이용 방법

본 발명의 고형 우유는 일반적으로는 온수에 녹여 음용한다. 보다 구체적으로는 뚜껑을 덮을 수 있는 용기에, 온수를 넣은 후, 본 발명의 고형 우유를 필요 개수 투입한다. 그리고, 바람직하게는 용기를 가볍게 흔듦으로써 고형 우유를 빨리 녹여, 적당 온도인 상태에서 음용한다.

이하에, 실시예를 나타내어 본 발명의 특징을 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다. 이하에서는 우선 실시예에 있어서의 각 평가 항목의 평가 방법에 대하여 설명한 후, 참고예 및 실시예를 설명한다.

［시험예 1 (고형 우유의 공극률 측정)］

고형 우유의 공극률은 다음 식에 의해 구했다.

공극률 (%) = (1-W/PV)×100

W：고형물의 중량 (g)

P：베크맨 공기식 밀도계를 이용하여 측정한 고형물의 밀도 (g/㎤)

V：고형물의 직경, 두께를 마이크로미터로 측정하여 산출한 체적 (㎤)

［시험예 2 (유리 지방 함유율 측정)］

유리 지방 함유율은 이하와 같이 하여 측정했다. 우선, 고형 우유를 뭉개어지지 않게 유의하면서 커터로 잘게 분쇄했다 (분쇄 공정). 그 후, 32 메쉬 체에 분쇄된 고형 우유를 통과시켰다 (체 공정). 체 공정을 거친 것을 시료로 하여, 'Determination of Free Fat on the Surface of Milk Powder Particles＇, Analytical Method for Dry Milk Products, A/S NIRO ATOMIZER (1978) 에 기재된 방법에 따라 유리 지방 함유율을 측정했다. 또한, 이 방법에 의하면, 유리 지방 함유율은 일정 속도, 시간의 진탕에 의해 사염화탄소로 추출된 지방의 중량% 로 나타내어진다.

［시험예 3 (정제 경도 측정)］

고형 우유의 정제 경도는 후지와라 제작소 제조 하드니스테스터를 사용하여 측정했다. 즉, 시료 파단면의 면적이 최소가 되는 방향으로 하중을 가하여 파단되었을 때의 하중을 측정했다.

［시험예 4 (용해성 측정)］

고형 우유의 용해성은 이하와 같이 하여 측정했다. 우선, 200㎖ 의 뚜껑이 있는 유리 용기에 물을 100㎖ 넣고 50℃ 로 했다. 이 물에 고형 우유를 1 개 넣고 즉시 진탕하여, 고형 우유가 완전하게 없어지기까지 필요로 한 시간을 측정했다. 또한, 진탕 조건은 1.5왕복/s, 진폭 30㎝ 로 했다.

［시험예 5 (부유 오일 측정)］

부유 오일 (오일 오프) 은 이하와 같이 하여 측정했다. 우선, 100㎖ 의 비커에, 50℃ 의 물 50㎖ 를 준비했다. 그 물에 고형 우유 1 개를 넣고 완전하게 녹였다. 2시간 정치한 후에, 기름 방울의 유무를 육안에 의해 판정했다.

［시험예 6 (과산화물가의 측정)］

과산화물가는 이하와 같이 하여 측정했다. 시료에 60∼70℃ 의 열탕을 첨가하고 잘 혼합하여 용해시켜 유화액으로 한다. 이것에 비이온 계면활성제 (폴리옥시옥틸페놀에테르) 및 트리폴리인산나트륨의 수용액을 첨가하여 유화를 파괴시킨 후, 원심 분리에 의해 유층과 수층으로 나눈다. 유층을 취하여, 요오드 적정법 (일본 유지 화학 협회, 기준 유지 분석 시험법, 과산화물가 (클로로포름법)) 을 이용하여 측정한다. 본 방법의 측정치는 시료에 요오드화칼륨을 첨가했을 경우에 유리되는 요오드를 시료 1㎏ 에 대한 밀리 당량수로 나타낸 것으로, 지질의 산화 열화 지표로 이용된다.

［시험예 7 (풍미 시험)］

풍미 시험은 시료를 14중량% 의 농도가 되도록 50℃ 의 물에 녹여 패널리스트 10명에게 마시도록 하고, 맛있음의 관점에서 1∼7 의 7 단계 (4 가 중간치로 보통 맛) 로 점수를 붙이도록 하여, 그 평균치로 평가했다.

［참고예 1 (분유의 제조)］

물에 지방, 당질, 단백질, 우유 및 미네랄류를 첨가하여 혼합한 액을 균질화, 농축, 분무 건조 공정의 순서로 처리함으로써, 여러 가지 성분을 함유하는 분유를 제조했다.

실시예 1

(압축력과 공극률, 용해성, 경도의 관계)

참고예의 제조법에 의하여 얻은 분유 (지방 25중량%, 당질 58.3중량%, 단백 질 11.7중량%, 그 외 미네랄, 및 수분을 포함한다) 를 만능 시험기 오토 그래프 (시마즈 제작소 제조) 로 압축력 0.5∼30㎫, 절굿 공이의 강하 속도 10㎜/min 의 조건으로 압축 성형했다. 그 후, 항온항습기 (TABAI ESPEC 제조) 에 40℃·95%RH 의 조건으로 5분간 방치했다. 그 후, 에어 오븐 (야마토 과학) 에 의해, 40℃ 에서 30분간 건조시켰다. 이와 같이 하여, 직경 25㎜, 중량 약 5g 의 고형 우유를 얻었다. 원료에 사용한 분유 및 여기서 얻은 고형 우유를 시험예 1∼5 에 의해 평가했다. 그 결과를 표 1 에 나타낸다. 또, 표 1 중, 공극률과 용해 시간의 관계를 도 1 에 나타낸다. 표 1 중, 압축력과 유리 지방의 관계를 도 2 에 나타낸다.

오일 오프 평가

도 1 로부터, 공극률과 용해 시간이 서로 관련되고 있다는 것을 알 수 있다. 또, 도 1 로부터, 공극률 30% 부근에서 용해 시간이 급격하게 변화하는 것을 알 수 있다. 용해시켜 음용하는 고형 우유의 실용적인 용해 시간으로 120초 이내가 바람직하고, 더욱이 60초 이내가 바람직하다. 공극률이 25.7% (압축력 20㎫) 인 고형 우유는 용해되는데에 278초 (약 4.6분) 를 필요로 했다. 따라서, 이 고형 우유는 실용적이지 않다. 공극률이 30.1% (압축력 15㎫) 인 고형 우유는 110초에 용해되었다. 또 공극률 31.8% (압축력 10㎫) 인 고형 우유는 50초에 용해되었다. 따라서, 용해성의 관점에서는 공극률 30% 이상, 압축력 15㎫ 이하가 바람직하다는 것을 알 수 있다.

또, 표 1 로부터 압축력이 20㎫ 를 초과하면, 기름 방울이 수면에 관찰되어, 오일 오프 문제가 있다는 것을 알 수 있었다. 오일 오프는 압축력 15㎫ 이하이면 실용상 문제가 되지 않는다는 것을 알 수 있었다. 즉, 오일 오프의 관점에서도 공극률 30% 이상, 압축력 15㎫ 이하가 바람직한 것을 알 수 있다. 또한, 도 2 로부터, 압축력과 발생하는 유리 지방의 양은 상관되고 있어, 압축력을 제어함으로써 유리 지방의 양을 제어할 수 있다는 것을 알 수 있다. 또, 공극률 50% 이상에서는 가습·건조 처리 전의 압축 성형물의 경도가 낮고, 다음 공정으로의 이행이 곤란했다.

압축 성형물도 가습, 건조 공정에 의해, 정제 경도는 증대되었다. 유통, 이용자의 취급에 필요한 정제 경도는 30N 정도이며, 압축력 1㎫ 로 성형하여 가습, 건조 처리함으로써 달성되었다.

용해성, 가습·건조 전후의 정제 경도 및 오일 오프의 평가 항목에 있어서, 공극률 30∼50%, 압축력 1∼15㎫ 의 압축 조건이 적합하다는 것을 알 수 있다.

실시예 2

(지방 함량이 상이한 분말, 과립의 분유 사용)

지방 함량 5∼40% 인 분유를 압축력 5㎫ 로 성형한 것 외는 실시예 1 과 동일한 공정, 조건에 의해 직경 25㎜, 중량 약 5g 인 고형 우유를 얻었다. 이들을 시험예 1∼5 에 의해 평가했다. 이 결과를 표 2 에 나타낸다. 또한, 오일 오프의 평가 항목은 실시예 1 과 동일하다.

지방 함량 5% 인 분유를 이용한 것은 가습·건조 처리 전의 압축 성형물 (유리 지방 0.11%) 의 경도는 현저하게 낮고, 다음 공정으로의 이행이 곤란했다. 지방 함량 10% 이상의 분유를 이용한 것은 과립화 유무를 불문하고 양호한 성능을 가진 압축 성형물이 얻어졌다.

이와 같이, 어느 정도의 지방을 함유한 분유는 본 발명에서 한정한 압축력, 공극률, 유리 지방의 양으로 조정함으로써, 특별한 첨가제를 첨가하지 않고, 경도와 속용해성의 상반되는 요소를 겸비한 압축 성형물을 얻을 수 있다.

실시예 3

(유리 지방의 효과)

실시예 2 에 있어서, 지방 함량 5% 인 분유를 이용한 것은 가습·건조 처리 전 압축 성형물의 경도가 현저하게 낮은 결과가 되었다. 이 지방 5% 를 함유한 분유에 버터유 (Corman 제조) 를 각각, (i) 0.5중량%, (ⅱ) 1.0중량%, 및 (ⅲ) 2.0중량% 첨가하여 잘 혼합한 후, 실시예 2 에 나타낸 조건으로 압축 성형함으로써, 유리 지방의 경도 증강 효과를 조사했다. 그 결과를 표 3 에 나타낸다.

① 버터유 첨가 직후에 압축 성형

② 버터유 첨가하여, 밀봉 용기 내에서 2일 보존한 후, 압축 성형

버터유를 첨가한 직후에 압축 성형한 것은 모두 경도가 현저하게 낮지만, 2일 경과한 후에 압축 성형한 것은 약 7N 의 경도가 얻어졌다. 버터유를 첨가하지 않은 것은 방치 시간에 관계없이 경도가 현저하게 낮은 결과가 되었다. 이들 압축 성형물의 공극률에 큰 차이가 없다는 것으로부터, 유지의 첨가가 보형성의 증강에 작용했다는 것을 알 수 있다.

상기 결과로부터, 단순히 지방을 첨가하면 경도 증대에 기여하는 것이 아니라, 시간의 경과와 함께 분유 입자 표면으로부터 내부로 비집고 들어간 상태로 존재하는 지방이 경도 증강에 작용하는 것으로 추측된다. 또한, 실온에서 액체인 버터유 대신에, 실온에서 밀납 상태인 고체 지방 (팜 경화유, 융점 58℃, 타이요 유지 제조) 을 첨가한 것에서는 경도 증대 효과는 얻어지지 않았다.

일반적으로 고체 지방 (왁스) 은 압축 성형시의 마찰을 저감시키는 활택 작용을 가지고 있는 것이 알려져 있어, 이 목적으로 넓게 사용되고 있다. 그러나, 본 발명과 같이 공극을 확보하기 위해서 저압력에서의 압축 성형이 요구되는 경우, 활택·윤활의 부여와 보형성 증강 양쪽 모두의 작용을 갖는 것이 유용하다. 이것에는 실온에서 액체 지방의 첨가가 유효하지만, 첨가하는 공정이 증가되는 것 및 액체 지방을 첨가한 분말은 유동성이 저하되어 절구에의 충전 정밀도가 낮아진다는 점에서, 원래 분유가 가지고 있는 지방을 압축 성형시에 필요한 양만큼 유화물로부터 유리시키는 것은 매우 합리적인 방법이다.

실시예 4

(생산성의 확인)

참고예의 제조법에 의해 얻은 분유 (지방 25%, 당질 58.3%, 단백질 11.7%, 그 외 미네랄, 수분) 를 단발식 타정기 (오카다 정공 제조) 로 압축력 5㎫, 20개/min (1200개/h) 의 조건으로 1시간 연속하여 압축 성형했다. 그 후, 항온항습기 (TABAI ESPEC 제조) 에 40℃·95%RH 의 조건으로 5분간 방치하고, 에어 오븐 (야마토 과학) 으로 40℃ 에서 30분간 건조시킴으로써 직경 25㎜, 중량 약 4.2g 인 고형 우유를 얻었다.

연속 타정 1시간으로, 분말이 절굿 공이·절구에 부착되어 일어나는 타정 장애는 관찰되지 않았고, 운전을 중단하는 경우는 없었다. 연속 타정 실험 결과를 표 4 에 나타낸다. 압축 성형물은 10N 의 경도를 가지고 있고, 가습 공정으로의 이행시에, 형태가 붕괴되는 등의 트러블은 없었다. 건조 공정을 거쳐 제조된 우유 고형물의 용해성은 30초 이내에서 92.5N 의 충분한 정제 경도를 가지고 있었다. 또, 오일 오프는 관찰되지 않고, 풍미에 대해서도 원료로 사용한 분유와 차이가 없었다. 또한, 이 우유 고형물의 공극률은 36.3%, 유리 지방은 0.54% 였다.

실시예 5

(가습 조건의 검토)

분유 (지방 25%, 당질 58.3%, 단백질 11.7%, 미네랄, 수분) 를 만능 시험기 오토 그래프 (시마즈 제작소 제조) 로, 압축력 5㎫, 압축 속도 10㎜/min 의 조건에서 얻은 압축 성형물 (직경 27㎜, 중량 약 7g) 을 시료로 이용하여 가습 조건에 대하여 조사했다.

시료를 80℃·100%RH (콤비 오븐, 후지마크 제조) 또는 40℃·95%RH (항온항습기, TABAI ESPEC 제조) 에 일정 시간 두고, 가습 전후의 중량을 측정함으로써, 가습에 의해 증가한 수분 중량을 구했다. 그 후, 에어 오븐 (야마토 과학) 으로 40℃ 에서 30분간 건조시켜, 정제 경도를 측정했다. 또, 실시예 5 에 있어서의 가습 시간과 정제 경도의 관계를 도 3 에 나타내고, 실시예 5 에 있어서의 가습 수분량과 정제 경도의 관계를 도 4 에 나타낸다. 또, 80℃·100%RH (콤비 오븐), 및 40℃·95%RH (항온항습기) 에 있어서의 가습 시간, 가습 중량 (%), 및 건조 후 경도 (N) 의 관계를 각각 표 5a, 및 표 5b 에 나타낸다.

도 3 에 의하면, 0.5중량% 의 가습으로, 정제 경도의 증대 효과가 있다는 것을 알 수 있다. 또, 약 1중량% 의 가습으로 정제 경도는 약 2배가 되며, 가습 중량의 증가와 함께 정제 경도는 커지는 경향이었다. 가습 중량이 2.5중량% 를 초과하면 정제 경도의 증가는 멈추었다. 또, 도 4 에 의하면, 고온으로 처리할수록 단시간에 가습 공정이 완료되는 것을 알 수 있다.

실시예 6

(장기 보존성)

실시예 1 의 5㎫ 의 압축력으로 제조한 고형 우유, 및 원료로서 이용한 분유를 알루미늄제의 봉투에 넣어 30℃ 의 조건 하에서의 3개월간 보존하고, 용해 시간, 정제 경도, 유리 지방, 과산화물성, 오일 오프, 풍미의 항목을 시험예에 따라 조사했다. 이 결과를 표 6 에 나타낸다. 표 6 으로부터, 용해 시간, 정제 경도, 유리 지방, 오일 오프, 풍미의 항목은 제조시의 초기치와 차이가 없다는 것을 알 수 있다. 과산화물가는 원료에 이용한 분유와 동일한 정도의 값을 나타냈다. 이상으로부터, 본 발명의 제조 방법으로 얻어진 우유 고형물은 장기 보존성이 뛰어나다는 것을 알 수 있다.

본 발명의 고형 우유를 실제로 제조한 결과, 상품으로서 제조·판매할 수 있다는 것을 알 수 있었으므로, 본 발명의 고형 우유 및 그 제조 방법은 분유의 대체품 및 그 제조 방법 등으로서 식품 산업에 있어서 이용될 수 있다.