WO2021049201A1 - 固形食品の製造方法及び固形乳の製造方法 - Google Patents

固形食品の製造方法及び固形乳の製造方法 Download PDF

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solid milk
molded product
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彩 加藤
圭吾 羽生
神谷　哲
甚 荻原
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    • A23P10/20—Agglomerating; Granulating; Tabletting
    • A23P10/28—Tabletting; Making food bars by compression of a dry powdered mixture
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    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23C—DAIRY PRODUCTS, e.g. MILK, BUTTER OR CHEESE; MILK OR CHEESE SUBSTITUTES; PREPARATION THEREOF
    • A23C2210/00—Physical treatment of dairy products
    • A23C2210/15—High pressure treatment

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing solid food and a method for producing solid milk.
  • solid milk obtained by compression molding powdered milk is known (see Patent Document 1 and Patent Document 2).
  • This solid milk is required to have solubility that dissolves quickly when put into warm water, and is also required to have transportability, that is, fracture resistance that does not cause breakage or collapse during transportation or carrying. ing.
  • An object of the present invention is to provide a method for producing a solid food and a method for producing a solid milk having suitable solubility and easy-to-handle strength.
  • the method for producing a solid food according to the present invention is a method for producing a solid solid food obtained by compression-molding a food powder, which comprises a step of compression-molding the food powder to form a food powder compression molded product.
  • the curing treatment comprises a step of curing the food powder compression molded product, in which the food powder compression molded product is subjected to an environment of a humidity of 100% RH or less and a temperature of more than 100 ° C. Includes the process of placing in.
  • the method for producing solid milk according to the present invention is a method for producing solid milk by compression molding powdered milk, which comprises a step of compression-molding the powdered milk to form a powdered milk compression molded product and the powdered milk compression molded product.
  • the curing treatment includes a step of placing the milk powder compression molded product in an environment of a humidity of 100% RH or less and a temperature of more than 100 ° C.
  • the method for producing a solid food of the present invention it is possible to produce a solid food having excellent solubility while having the same hardness as that of a conventional solid food. Therefore, the method for producing a solid food product of the present invention can produce a solid food product having suitable solubility and manageable strength.
  • the method for producing solid milk of the present invention solid milk having excellent solubility while having hardness equivalent to that of conventional solid milk can be produced. Therefore, the method for producing solid milk of the present invention can produce solid milk having suitable solubility and manageable strength.
  • FIG. 1 is a perspective view of the solid milk 10S according to the present embodiment.
  • the solid milk 10S has a solid main body 10 obtained by compression molding powdered milk.
  • the main body 10 has a first surface 10A parallel to the XY plane and flat, and a second surface 10B parallel to the XY plane and flat.
  • the first surface 10A and the second surface 10B are back-to-back surfaces.
  • the shape of the main body 10 is determined by the shape of the mold (mortar of the locking machine) used for compression molding, but is not particularly limited as long as it has a certain size (size, thickness, angle).
  • the general shape of the main body 10 is a columnar shape, an elliptical columnar shape, a cube shape, a rectangular parallelepiped shape, a plate shape, a polygonal columnar shape, a polygonal pyramid trapezoidal shape, a polyhedral shape, or the like. From the viewpoint of ease of molding and convenience of transportation, a columnar shape, an elliptical columnar shape, and a rectangular parallelepiped shape are preferable.
  • the schematic shape of the main body 10 of the solid milk 10S shown in FIG. 1 is a rectangular parallelepiped shape, the dimensions are a ⁇ b ⁇ c (see FIG. 1), and the main body 10 is parallel to the XZ plane or the YZ plane. It has a side surface 10C.
  • the corners of the main body 10 composed of the first surface 10A and the side surface 10C and the corners of the main body 10 composed of the second surface 10B and the side surface 10C are chamfered to form a tapered slope.
  • the corner portion of the side surface 10C composed of a surface parallel to the YZ plane and a surface parallel to the XZ plane may have a rounded shape. Since the corners are chamfered or rounded, it is possible to prevent the solid milk 10S from being broken during transportation or the like.
  • the surface is the surface that forms the outside of the substance.
  • the surface layer is a layer near the surface including the surface.
  • the surface layer is a layer formed by compression molding of milk powder and further cured by a curing treatment.
  • the surface layer of this embodiment is harder than the inside.
  • the fact that the surface layer is harder than the inside means that the force required to separate only the surface layer is relatively larger than the force required to separate the inside.
  • the components of solid milk 10S are basically the same as the components of milk powder as a raw material.
  • the components of the solid milk 10S are, for example, fat, protein, sugar, mineral, vitamin, water and the like.
  • Milk powder is produced from liquid milk (liquid milk) containing milk components (for example, milk components).
  • Milk components are, for example, raw milk (whole milk), skim milk, cream and the like.
  • the water content of the liquid milk is, for example, 40% by weight to 95% by weight.
  • the water content of the milk powder is, for example, 1% by weight to 5% by weight.
  • the milk powder may be supplemented with the nutritional components described below.
  • the milk powder may be whole milk powder, skim milk powder, or creamy powder as long as it is suitable for producing solid milk 10S.
  • the fat content of milk powder is preferably, for example, 5% by weight to 70% by weight.
  • the solid milk 10S of the present embodiment may contain emulsified fat and free fat as fat.
  • Free fat is fat that is exuded from milk powder when the emulsified state is broken by pressure. Since milk powder is an emulsion, when pressure is applied to milk powder to make it into a solid state, the emulsified state is broken by the pressure. This free fat is easily oxidized and impairs the flavor of milk powder. In addition, when powdered milk is dissolved in warm water, excess free fat floats on the surface of the water and aggregates (this phenomenon is called "oil-off").
  • the content of free fat in the solid milk 10S is 0.5% by weight or more and 4% by weight or less, preferably 0.8% by weight or more and 1.2% by weight or less.
  • the content of free fat in the solid milk 10S is lower than that of the conventional solid milk.
  • the conventional solid milk referred to here refers to solid milk in which the hard treatment described later has been performed under conventional conditions.
  • Free fat can be measured as follows. First, the solid milk is finely crushed with a cutter while being careful not to grind it (crushing step). Then, the crushed solid milk is passed through a 32 mesh sieve (sieve step). Using the sample that has undergone the sieving process, the content of free fat according to the method described in'Determination of Free Fat on the Surface of Milk Powder Particles', Analytical Method for Dry Milk Products, A / S NIRO ATOMIZER (1978). To measure. The free fat content measured by this method is expressed in% by weight of the fat extracted with an organic solvent (eg, n-hexane or carbon tetrachloride) by shaking at a constant rate for a constant period of time.
  • an organic solvent eg, n-hexane or carbon tetrachloride
  • the milk component that is the raw material for the above milk powder is, for example, derived from raw milk. Specifically, it is derived from raw milk of cows (Holstein, Jersey, etc.), goats, sheep and buffalo. Although the above-mentioned raw milk contains fat, it may be milk in which a part or all of the fat is removed by centrifugation or the like and the fat content is adjusted.
  • the nutritional components used as raw materials for milk powder are, for example, fats, proteins, sugars, minerals and vitamins. One or more of these may be added.
  • the proteins that can be used as raw materials for the above powdered milk are, for example, milk proteins and milk protein fractions, animal proteins, vegetable proteins, and peptides obtained by decomposing these proteins into various chain lengths by enzymes or the like. And amino acids and the like. One or more of these may be added.
  • Milk proteins include, for example, casein, whey protein ( ⁇ -lactalbumin, ⁇ -lactoglobulin, etc.), whey protein concentrate (WPC), whey protein isolate (WPI), and the like.
  • Animal proteins are, for example, egg proteins.
  • Vegetable proteins are, for example, soybean protein and wheat protein.
  • Amino acids are, for example, taurine, cystine, cysteine, arginine, glutamine and the like.
  • the fats (oils and fats) that can be used as raw materials for the above milk powder are animal fats and oils, vegetable fats and oils, their fractionated oils, hydrogenated oils, and transesterified oils. One or more of these may be added.
  • Animal fats and oils are, for example, milk fat, lard, beef tallow, fish oil and the like.
  • Vegetable fats and oils include, for example, soybean oil, rapeseed oil, corn oil, palm oil, palm oil, palm kernel oil, safflower oil, cottonseed oil, flaxseed oil, MCT (Medium Chain Triglyceride) oil, and the like. ..
  • the sugars that can be used as raw materials for the above-mentioned milk powder are, for example, oligosaccharides, monosaccharides, polysaccharides, artificial sweeteners, and the like. One or more of these may be added.
  • the oligosaccharides include, for example, lactose, sucrose, maltose, galactooligosaccharides, fructooligosaccharides, lactulose and the like.
  • the monosaccharides are, for example, glucose, fructose, galactose and the like.
  • the polysaccharides are, for example, starch, soluble polysaccharides and dextrins.
  • a non-sugar artificial sweetener may be used in place of or in addition to the sugar artificial sweetener.
  • Minerals that can be used as raw materials for milk powder are, for example, sodium, potassium, calcium, magnesium, iron, copper, zinc and the like. One or more of these may be added. In addition, one or both of phosphorus and chlorine may be used in place of or in addition to the minerals sodium, potassium, calcium, magnesium, iron, copper, and zinc.
  • the solid milk 10S has a large number of voids (for example, pores) formed when powdered milk, which is a raw material of the solid milk 10S, is compression-molded. These plurality of voids are preferably uniformly dispersed (distributed) in the solid milk 10S, whereby the solid milk 10S can be dissolved evenly and the solubility of the solid milk 10S can be enhanced. ..
  • the larger (wider) the void is the easier it is for a solvent such as water to enter, so that the solid milk 10S can be dissolved quickly.
  • the voids are too large, the hardness of the solid milk 10S may be weakened or the surface of the solid milk 10S may be rough.
  • the size (size) of each void is, for example, 10 ⁇ m to 500 ⁇ m.
  • the size of each void and the distribution of a large number of voids can be measured by a known means such as observing the surface and cross section of the solid milk 10S using a scanning electron microscope. By such a measurement, the porosity of the solid milk 10S can be determined.
  • the porosity of the solid milk 10S is, for example, 30% to 60%. The larger the porosity, the higher the solubility, but the weaker the hardness (strength). Further, if the porosity is small, the solubility becomes poor.
  • the porosity of the solid milk 10S is not limited to the range of 30% to 60%, and is appropriately adjusted according to its use and the like.
  • the solid milk 10S preferably has a hardness within a predetermined range.
  • the hardness can be measured by a known method. In the present specification, the hardness is measured using a load cell type tablet hardness tester.
  • the second surface 10B of the rectangular parallelepiped solid milk 10S was placed on the load cell tablet hardness tester as the bottom surface, and fixed using one surface parallel to the XZ plane and one surface parallel to the YZ plane of the side surface 10C. From the other surface side that is not fixed parallel to the XZ plane of the side surface 10C, at the breaking terminal of the hardness tester, the YZ plane becomes the fracture surface in the short axis direction (Y axis direction in FIG.
  • the hardness (tablet hardness) [N] of the solid milk 10S is defined by the load [N] when the solid milk 10S is broken by pushing at a constant speed.
  • a load cell type tablet hardness tester portable checker PC-30 manufactured by Okada Seiko Co., Ltd. is used.
  • the breaking terminal incorporated in the hardness tester has a contact surface in contact with the solid milk 10S.
  • the contact surface of the breaking terminal is a rectangle of 1 mm ⁇ 24 mm, and the long side of the rectangle is arranged so as to be parallel to the Z axis.
  • the contact surface of the breaking terminal is configured to push the measurement point of the solid milk 10S at least in part.
  • the speed at which the breaking terminal pushes the solid milk 10S is 0.5 mm / s.
  • the above-mentioned hardness measurement is not limited to the solid milk 10S, but can also be applied to the case of measuring the hardness of the milk powder compression molded product (uncured solid milk 10S) described later.
  • the hardness of the solid milk 10S is preferably 20 N or more, more preferably 40 N or more. is there.
  • the hardness of the solid milk 10S is preferably 80 N or less, more preferably 70 N or less.
  • the hardness used here is a physical quantity of a force having a unit of [N (Newton)].
  • the hardness increases as the fractured area of the solid milk sample increases.
  • breaking refers to breakage when a vertical load is statically applied to a sample such as solid milk 10S, and the cross-sectional area formed at the time of this breakage is referred to as "breakage area”. That is, the hardness [N] is a physical quantity that depends on the size of the solid milk sample.
  • breaking stress [N / m 2 ] is a physical quantity that does not depend on the size of the solid milk sample.
  • the breaking stress is a force applied per unit breaking area at the time of breaking, and is an index that does not depend on the size of the solid milk sample and can compare the mechanical action applied to the solid milk sample even between solid milk samples having different dimensions.
  • the ideal fracture area is 300 mm 2 (24 mm (b) ⁇ 12). It is .5 mm (c)).
  • the preferable hardness range of the solid milk 10S of 20 N or more and 100 N or less corresponds to the preferable breaking stress range of 0.067 N / mm 2 or more and 0.33 N / mm 2 or less by dividing the hardness by the breaking area (300 mm 2). To do.
  • Solid milk 10S needs to have a certain degree of solubility in a solvent such as water. Solubility is evaluated by, for example, the time until the solid milk 10S is completely dissolved or the amount of undissolved residue in a predetermined time when solid milk 10S as a solute and water as a solvent are prepared so as to have a predetermined concentration. can do.
  • Solid milk 10S is superior in solubility as compared with conventional solid milk. Solubility can be measured as follows. The sample is placed in a stirring basket and submerged in warm water at 50 ° C. The volume of hot water is 200 ml per sample. When the weight per sample is 4 to 6 g, the volume of hot water may be adjusted in the range of 1.96% by weight to 2.91% by weight of the solute concentration when the sample is used as a solute. The stirring basket containing the sample is rotated at a rotation speed of 0.5 ⁇ 0.002 m / s (peripheral speed) to stir the hot water. The elution process from the start of melting of the sample to the complete melting is measured over time by conductivity.
  • the obtained conductivity is converted into an elution rate.
  • the elution rate at t seconds was defined as the ratio of the conductivity when the conductivity at the end of elution was 100%.
  • the time when the elution rate of the sample reached n% was defined as the n% elution time (t n ).
  • the solubility at the initial stage of elution was 20% elution time (t 20 ), the middle stage of elution was 63% elution time (t 63 ), and the final stage of elution was 95% elution time (t 95 ).
  • the solubility index (Id ) which is an evaluation index containing information on the dissolution times at the initial stage, the middle stage, and the final stage of dissolution, can be expressed by the following formula (1), and the smaller the value, the higher the solubility.
  • I d (t 20 / t 20ref + t 63 / t 63ref + t 95 / t 95ref ) / 3 ... (1)
  • t 20ref , t 63ref , and t 95ref are 20% elution time, 63% elution time, and 95% elution time of the reference solid milk, respectively, and are referred to as reference values.
  • the reference solid milk is a solid milk prepared separately in the same manner as the solid milk of the embodiment, except that the conditions in the hardening treatment described later are different.
  • Reference The conditions of the hardening treatment for preparing the solid milk are different from the case of preparing the solid milk 10S in that the temperature of the humidification treatment is 100 ° C. or lower. In the hardening treatment for forming the reference solid milk, the conditions for the drying treatment may be different from those for preparing the solid milk 10S.
  • the condition that the temperature of the humidification treatment is 100 ° C. or lower is a known condition as described in Patent Document 2 above.
  • the reference solid milk is a conventional solid milk in that the humidification treatment conditions are performed under known conditions.
  • the weight, shape, and hardness of the reference solid milk used in the present embodiment are the same as those of the solid milk of the embodiment. Since the shape is the same, the surface area of the reference solid milk is the same as that of the solid milk of the embodiment.
  • the components of the reference solid milk are the same as the components of the solid milk 10S. Alternatively, the reference solid milk may have at least the same composition of fat, protein, and sugar as the solid milk 10S.
  • the weight, surface area, and hardness of the reference solid milk are not limited to the same as those of the solid milk of the embodiment.
  • the weight of the reference solid milk includes the case where the difference from the solid milk of the embodiment is within ⁇ 0.3%.
  • the surface area of the reference solid milk includes the case where the difference from the solid milk of the embodiment is within ⁇ 2%.
  • the hardness of the reference solid milk includes the case where the difference from the solid milk of the embodiment is within ⁇ 4%. As long as the difference in weight, surface area, and hardness of the reference solid milk is within the above range with respect to the solid milk of the embodiment, an appropriate reference value as a conventional solid milk can be obtained.
  • the shape of the reference solid milk is selected according to the shape of the solid milk of the embodiment.
  • the shapes of the reference solid milk are columnar and elliptical, respectively. It has a columnar shape, a cubic shape, a plate shape, a polygonal columnar shape, a polygonal pyramid shape, and a polyhedron shape.
  • the hardness is adjusted by three conditions of temperature, humidity, and time in the humidification treatment described later.
  • the humidity of the environment is, for example, in the range of 60% RH to 100% RH
  • the humidification time is, for example, 5 seconds to 1 hour
  • the temperature is, for example, 30 ° C. to 100 ° C.
  • the humidity is, for example, 0% RH to 30% RH
  • the temperature is, for example, 20 ° C. to 150 ° C.
  • a plurality of (for example, 10) reference solid milks were prepared, the solubility of the plurality of reference solid milks was measured in the same manner as in the solid milk of the above embodiment, and the arithmetic mean of the obtained elution times was used as a reference value. Used as (t 20ref, t 63ref , and t 95ref ).
  • the elution time of the solid milk of the embodiment (t 20, t 63, t 95 ) with respect to the elution time of the reference solid milk (t 20ref , t 63ref , and t 95ref ) for each of the above elution rates of 20%, 63%, and 95%.
  • T 20 / t 20ref , t 63 / t 63ref , t 95 / t 95ref as the relative elution time (Rt 20, Rt 63, Rt 95 ).
  • the solubility index (Id ) represented by the above formula (1) is the arithmetic mean of the above relative elution times (Rt 20, Rt 63, Rt 95).
  • the solubility index ( Id ) is an index for evaluating the solubility of the solid milk of the embodiment when the solubility of the reference solid milk different only in the conditions of the curing treatment is set to 1.
  • the solubility index ( Id ) is equal to or greater than 1, it indicates that the solubility is equivalent to or inferior to the reference solid milk. Since the solubility index (Id ) of the solid milk in the present embodiment is less than 1, it has excellent solubility as compared with the conventional solid milk while having the same hardness as the conventional solid milk.
  • the solubility at the initial stage of elution is 20% elution time (t 20 ), the middle stage of elution is 63% elution time (t 63 ), and the final stage of elution is 95% elution time (t 95 ). The reason for using it will be described.
  • FIG. 3 is a graph showing the time change of the elution rate of solid milks a and b produced under different conditions.
  • the elution rate of solid milk a increases immediately after the start of dissolution. After the initial dissolution of the solid milk b, the elution rate once stagnates and then the elution rate increases again.
  • a general tablet (drug) dissolution test is performed by comparing the time required to reach 85% concentration and the time required to reach 60% or 85% concentration as indicators.
  • Solid milk may be stagnant at the initial stage or it may take time to complete the dissolution depending on the variety and production conditions. Therefore, for solid milk, it is not appropriate to evaluate the solubility with a one-point or two-point index as in a general tablet.
  • the extension of the initial dissolution time becomes a factor that the user feels "difficult to dissolve" in the sensory evaluation, and is important in evaluating the quality of solid milk.
  • a 20% dissolution time is used to evaluate the solubility at the initial stage of dissolution
  • a 63% dissolution time is used to evaluate the solubility in the middle stage of dissolution
  • the dissolution time is used.
  • a 95% dissolution time was used as an evaluation of the solubility in the late dissolution stage.
  • the 63% elution time which indicates the solubility in the middle stage of dissolution, corresponds to the time constant ⁇ in a general transient response, and is widely known as a value indicating the response characteristics in the evaluation index of the response characteristics of various sensors.
  • the 95% elution time which indicates the solubility at the end of dissolution, theoretically corresponds to the evaluation index indicating the response characteristics at 3 ⁇ with respect to the time constant ⁇ .
  • the solubility index (1) is used as an index showing comprehensive dissolution characteristics by taking the arithmetic mean of the dissolution times at the initial stage of dissolution, the middle stage of dissolution, and the final stage of dissolution. I d ) is defined.
  • powdered milk which is a raw material for solid milk 10S
  • milk powder is produced by a liquid milk preparation step, a liquid milk clarification step, a sterilization step, a homogenization step, a concentration step, a gas dispersion step, and a spray drying step.
  • the liquid milk preparation step is a step of preparing liquid milk having the above components.
  • the clarification step is a step for removing fine foreign substances contained in the liquid milk.
  • a centrifuge or a filter may be used.
  • the sterilization process is a process for killing microorganisms such as bacteria contained in water of liquid milk and milk components. Since the microorganisms that are actually considered to be contained vary depending on the type of liquid milk, the sterilization conditions (sterilization temperature and holding time) are appropriately set according to the microorganisms.
  • the homogenization step is a step for homogenizing liquid milk. Specifically, the particle size of solid components such as fat globules contained in the liquid milk is reduced, and they are uniformly dispersed in the liquid milk. In order to reduce the particle size of the solid component of the liquid milk, for example, the liquid milk may be pressurized and passed through a narrow gap.
  • the concentration step is a step for concentrating the liquid milk prior to the spray drying step described later.
  • a vacuum evaporator or an evaporator may be used for the concentration of liquid milk.
  • the concentration conditions are appropriately set within a range in which the components of the liquid milk are not excessively deteriorated. Thereby, concentrated milk can be obtained from liquid milk.
  • the water content of the concentrated milk is, for example, 35% by weight to 60% by weight, preferably 40% by weight to 60% by weight, and more preferably 40% by weight to 55% by weight.
  • the density of the liquid milk (concentrated milk) is reduced to make it bulky, and the concentrated milk in such a bulky state is spray-dried.
  • milk powder having favorable properties can be obtained. This step may be omitted when the water content of the liquid milk is low or when the amount of liquid milk to be treated in the spray drying step is small.
  • the gas dispersion step is a step for dispersing a predetermined gas in liquid milk (concentrated milk).
  • the predetermined gas may be dispersed in a volume of 1 ⁇ 10 ⁇ 2 times or more and 7 times or less the volume of the liquid milk, preferably 1 ⁇ 10 ⁇ 2 times or more the volume of the liquid milk.
  • the volume is 5 times or less, more preferably 1 ⁇ 10 ⁇ 2 times or more and 4 times or less the volume of liquid milk, and most preferably 1 ⁇ 10 ⁇ 2 times or more and 3 times or less.
  • the pressure for pressurizing the predetermined gas is not particularly limited as long as the gas can be effectively dispersed in the liquid milk, but the pressure of the predetermined gas is, for example, 1.5 atm or more and 10 atm or less. It is preferably 2 atm or more and 5 atm or less. Since the liquid milk is sprayed in the following spray drying step, it flows along a predetermined flow path. In this gas dispersion step, a pressurized predetermined gas is poured into this flow path to make the gas liquid. Disperse (mix) in milk. By doing so, the predetermined gas can be easily and surely dispersed in the liquid milk.
  • the density of the liquid milk becomes low, and the apparent volume (bulk) becomes large.
  • the density of the liquid milk may be determined by dividing the weight of the liquid milk by the total volume of the liquid milk in the liquid state and the foam state. Further, it may be measured by using a device for measuring the density by measuring the bulk density according to the JIS method (pigment: JIS K5101 compliant) or the like.
  • liquid milk in which a predetermined gas is dispersed flows through the above flow path.
  • the volumetric flow rate of the liquid milk is controlled to be constant in the flow path.
  • carbon dioxide carbon dioxide gas
  • the ratio of the volumetric flow rate of carbon dioxide to the volumetric flow rate of liquid milk (hereinafter, the percentage thereof is also referred to as "CO 2 mixing ratio [%]") is, for example, 1% or more and 700% or less. % Or more and 300% or less are preferable, 3% or more and 100% or less are more preferable, and 5% or more and 45% or less are most preferable. In this way, by controlling the volumetric flow rate of carbon dioxide to be constant with respect to the volumetric flow rate of the liquid milk, the uniformity of the milk powder produced from the liquid milk can be improved.
  • the upper limit of the CO 2 mixing ratio is preferably 700%.
  • the pressure for pressurizing carbon dioxide is not particularly limited as long as it can effectively disperse carbon dioxide in liquid milk, but the pressure of carbon dioxide is, for example, 1.5 atm or more and 10 atm or less. It is preferably 2 atm or more and 5 atm or less.
  • the predetermined gas used in the gas dispersion step is carbon dioxide gas.
  • one or more gases selected from the group consisting of air, nitrogen (N 2 ), and oxygen (O 2 ) may be used, or a rare gas (rare gas).
  • a rare gas rare gas
  • argon (Ar), helium (He) may be used.
  • the gas dispersion step can be easily performed by using an easily available gas.
  • an inert gas such as nitrogen or a rare gas is used in the gas dispersion step, there is no risk of reacting with the nutritional components of the liquid milk, so that it is less likely to deteriorate the liquid milk than using air or oxygen, which is preferable. ..
  • the ratio of the volumetric flow rate of the gas to the volumetric flow rate of the liquid milk is, for example, 1% or more and 700% or less, preferably 1% or more and 500% or less, more preferably 1% or more and 400% or less, and most preferably. Is 1% or more and 300% or less.
  • Bell et al. RW BELL, FP HANRAHAN, BH WEBB: “FOAM SPRAYMETHODS OF READILY DISPERSIBLE NONFAT DRY MILK”, J. Dairy Sci, 46 (12) 1963. Pp1352-1356
  • the predetermined gas is dissolved in a gas that is easily dispersed in the liquid milk or in the liquid milk. It is preferable to use an easy gas. Therefore, it is preferable to use a gas having a high solubility in water (water solubility), and a gas having a solubility in 1 cm 3 of water at 20 ° C. of 0.1 cm 3 or more is preferable.
  • the carbon dioxide is not limited to gas, and may be dry ice or a mixture of dry ice and gas.
  • a solid in the gas dispersion step, a solid may be used as long as a predetermined gas can be dispersed in the liquid milk.
  • a predetermined gas By using dry ice in the gas dispersion step, carbon dioxide can be rapidly dispersed in the cooled liquid milk, and as a result, milk powder having preferable properties for producing solid milk can be obtained.
  • the spray drying step is a step for evaporating the water content in the liquid milk to obtain powdered milk (powder).
  • the milk powder obtained in this spray drying step is the milk powder obtained through the gas dispersion step and the spray drying step.
  • This milk powder is bulkier than the milk powder obtained without the gas dispersion step.
  • the former preferably has a volume of 1.01 times or more and 10 times or less of the latter, and may be 1.02 times or more and 10 times or less, or 1.03 times or more and 9 times or less.
  • the liquid milk is spray-dried while the predetermined gas is dispersed in the liquid milk in the gas dispersion step and the density of the liquid milk is reduced.
  • the volume of the liquid milk after the gas is dispersed is 1.05 times or more and 3 times or less, preferably 1.1 times or more and 2 times or less as compared with the liquid milk before the gas is dispersed.
  • the spray drying step is performed in 0.1 seconds or more and 5 seconds or less, preferably 0.5 seconds or more and 3 seconds or less. That is, the gas dispersion step and the spray drying step may be continuous. By doing so, the liquid milk is continuously charged into the gas disperser to disperse the gas, and the liquid milk in which the gas is dispersed is continuously supplied to the spray dryer and can be continuously spray-dried. ..
  • a spray dryer may be used to evaporate the water.
  • the spray dryer is wider than the flow path for flowing the liquid milk, the pressurizing pump for pressurizing the liquid milk to flow the liquid milk along the flow path, and the flow path connected to the opening of the flow path. It has a drying chamber and a spraying device (nozzle, atomizer, etc.) provided at the opening of the flow path. Then, the spray dryer sends the liquid milk toward the drying chamber along the flow path so as to have the volume flow rate described above by the pressure pump, and in the vicinity of the opening of the flow path, the concentrated milk is sent to the drying chamber by the spray device.
  • the liquid milk in the droplet (atomized) state is dried at a high temperature (for example, hot air) in the drying chamber.
  • the water content is removed, and as a result, the concentrated milk becomes a powdery solid, that is, powdered milk.
  • the water content of the milk powder and the like can be adjusted to make it difficult for the milk powder to aggregate.
  • the surface area per unit volume of the droplet is increased to improve the drying efficiency, and at the same time, the particle size of the milk powder is adjusted.
  • powdered milk suitable for producing solid milk can be produced.
  • the powdered milk obtained as described above is compression-molded to form a powdered milk compression-molded product.
  • the obtained milk powder compression molded product is subjected to a hardening treatment including a humidification treatment and a drying treatment. From the above, solid milk 10S can be produced.
  • a compression means In the process of compression molding powdered milk, a compression means is used.
  • the compression means is, for example, a pressure molding machine such as a lock press or a compression test device.
  • the tableting machine is equipped with a mortar for inserting powdered milk (powder) and a pestle that can be struck toward the mortar. If powdered milk is put into a mortar (mold) and a pestle is struck, a compressive pressure is applied to the powdered milk, and a powdered milk compression molded product can be obtained.
  • the temperature of the environment is not particularly limited, and may be room temperature, for example. Specifically, the temperature of the environment is, for example, 5 ° C to 35 ° C.
  • the humidity of the environment is, for example, 0% RH to 60% RH.
  • the compression pressure is, for example, 1 MPa to 30 MPa, preferably 1 MPa to 20 MPa.
  • the compression pressure is adjusted within the range of 1 MPa to 30 MPa to control the porosity to be within the range of 30% to 60%, and the milk powder compression molded product (before curing). ) Is preferably controlled so as to be in the range of 4N to 19N.
  • the milk powder compression molded product has at least a hardness (for example, 4N or more) that does not lose its shape in the subsequent humidification step or drying step.
  • a hardness for example, 4N or more
  • the approximate shape of the milk powder compression molded product (before curing) is the same as the solid milk 10S and has a rectangular shape of 31 mm (a) ⁇ 24 mm (b) ⁇ 12.5 mm (c), the above 4N or more.
  • the preferable hardness range of the milk powder compression molded product (before curing) of 19 N or less is the preferable breaking stress range of 0.013 N / mm 2 or more and 0.063 N / mm 2 or less by dividing the hardness by the breaking area (300 mm 2). Correspond.
  • the humidification treatment is a step of humidifying the powdered milk compression molded product obtained in the compression molding step.
  • tack stickinginess
  • some of the powder particles near the surface of the milk powder compression molded product become liquid or gel-like and crosslink with each other.
  • the strength near the surface of the milk powder compression molded product can be made higher than the internal strength.
  • the hardness of milk 10S) (for example, 4N to 19N) can be increased to the desired hardness (for example, 40N) required for solid milk 10S.
  • the range (width) of hardness that can be increased by adjusting the humidification time is limited. That is, since the powdered milk compression molded product after compression molding is humidified, the shape of the solid milk 10S cannot be maintained unless the hardness of the powdered milk compression molded product is sufficient when it is transported by a belt conveyor or the like. Further, if the hardness of the milk powder compression molded product is too high during compression molding, only solid milk 10S having a small porosity and poor solubility can be obtained. Therefore, it is preferable to perform compression molding so that the hardness of the milk powder compression molded product (uncured solid milk 10S) before the humidification step is sufficiently high and the solubility of the solid milk 10S is sufficiently maintained.
  • the humidification method of the milk powder compression molding is not particularly limited, for example, a method of placing the milk powder compression molding in a high humidity environment, a method of directly spraying water or the like on the milk powder compression molding, and a milk powder. There is a method of spraying steam on the compression molded product.
  • Humidifying means are used to humidify the milk powder compression molded product, and such humidifying means include, for example, a high humidity chamber, a spray, and steam.
  • the temperature when the milk powder compression molded product is placed in a high humidity environment is preferably 330 ° C. or lower, preferably 110 ° C. or higher and 280 ° C. or lower, more preferably 120 ° C. or higher and 240 ° C. or lower, and further preferably 130 ° C. or higher. It is 210 ° C. or lower.
  • the relative humidity is preferably 0.1% RH or more and 20% RH or less, more preferably 1% RH or more and 15% RH or less, and further preferably 1.5%. RH or more and 12% RH or less, most preferably 2% RH or more and 10% RH or less.
  • the treatment time when the powdered milk compression molded product is placed in a high humidity environment is arbitrary, but is, for example, 0.1 seconds or more and 30 seconds or less, preferably 4.4 seconds or more and 20 seconds or less, and more preferably 4. It is 4 seconds or more and 12 seconds or less, more preferably 5 seconds or more and 10 seconds or less.
  • Humidification conditions include temperature, humidity, and time. The higher the temperature, the higher the humidity, and the longer the time, the higher the humidifying effect, and the lower the temperature, the lower the humidity, and the shorter the time, the weaker the humidifying effect.
  • the conventional humidifying and drying method uses humidified air at 100 ° C. or lower. This is because the partial pressure of saturated water vapor under normal pressure (atmospheric pressure) becomes the same as normal pressure (atmospheric pressure) at 100 ° C, so the temperature of water vapor under normal pressure is 100 ° C or less unless special operations are performed. This is because.
  • processing in a closed pressure vessel is required to create a high-pressure environment that is not under normal pressure, and production efficiency drops due to batch processing, etc., so continuous processing under normal pressure environment It is desirable to be able to do it.
  • the amount of water added to the milk powder compression molded product (hereinafter, also referred to as "humidification amount") in the humidification treatment of the present embodiment can be appropriately adjusted.
  • the amount of humidification is preferably 0.5% by weight to 3% by weight of the mass of the milk powder compression molded product after the compression molding step. If the amount of humidification is less than 0.5% by weight, sufficient hardness (tablet hardness) cannot be given to the solid milk 10S, which is not preferable. If the amount of humidification exceeds 3% by weight, the milk powder compression molded product may become excessively liquid or gel-like and dissolve, deform from the compression-molded shape, or adhere to a device such as a belt conveyor during transportation. Therefore, it is not preferable.
  • the drying process is a process for drying the milk powder compression molded product that has been humidified by the humidifying process.
  • the surface tack (stickiness) of the milk powder compression molded product is eliminated, and the solid milk 10S becomes easier to handle.
  • the humidification treatment and the drying treatment correspond to a step of increasing the hardness of the milk powder compression molded product after compression molding to impart the characteristics and quality desired for the solid milk 10S.
  • the method for drying the milk powder compression molded product is not particularly limited, and a known method capable of drying the milk powder compression molded product that has undergone the humidification treatment can be adopted.
  • a method of placing in a low humidity / high temperature environment there are a method of placing in a low humidity / high temperature environment, a method of contacting dry air / high temperature dry air, and the like.
  • the milk powder compression molded product When the milk powder compression molded product is placed in an environment of low humidity and high temperature, it is placed in an environment of relative humidity of 0% RH or more and 30% RH or less and a temperature of 80 ° C or more and 330 ° C or less.
  • the temperature when placed in a low humidity / high temperature environment is, for example, 330 ° C.
  • the processing time when the milk powder compression molded product is placed in an environment of low humidity and high temperature is arbitrary, but is, for example, 0.1 seconds or more and 100 seconds or less.
  • the above-mentioned humidification treatment and drying treatment can be performed as separate steps under conditions where the temperature and humidity are different from each other as described above, and in that case, they can be continuously performed. Further, the humidification treatment and the drying treatment can be performed in the same temperature and humidity environment, and in this case, the humidification and the drying can be performed at the same time. For example, the milk powder compression molding is placed in a first temperature / humidity environment in which humidification and drying occur at the same time, and then the milk powder compression molding is placed in a second temperature / humidity environment in which only drying occurs.
  • the transition from the first temperature / humidity to the second temperature / humidity is a period of transition from a state in which humidification and drying of the milk powder compression molded product occur at the same time to a state in which only the drying of the milk powder compression molded product occurs.
  • the water content of the solid milk 10S can be controlled (adjusted) within 1% before and after the water content of the milk powder used as the raw material by controlling the conditions such as the drying temperature and the drying time. preferable.
  • the solid milk 10S thus produced is generally dissolved in warm water and used for drinking. Specifically, after pouring hot water into a container with a lid, a required number of solid milk 10S is added, or after adding solid milk 10S, hot water is poured. Then, preferably, by gently shaking the container, the solid milk 10S is quickly dissolved and drunk at an appropriate temperature. Further, preferably, if one to several solid milk 10S (more preferably one solid milk 10S) is dissolved in warm water, the amount of liquid milk required for one drinking can be obtained. The volume may be adjusted to be, for example, 1 cm 3 to 50 cm 3. The volume of the solid milk 10S can be adjusted by changing the amount of milk powder used in the compression molding step.
  • the method for producing solid milk 10S of the present embodiment can produce solid milk having a solubility index (Id) represented by the above formula (1) of less than 1. That is, it is possible to produce solid milk having excellent solubility while having the same hardness as conventional solid milk. It is considered that the solid milk 10S produced in this way has improved solubility by setting the condition of the humidification treatment for curing to more than 100 ° C.
  • the solid milk 10S can be further improved in convenience by having suitable solubility and manageable strength. Since the content of free fat in the solid milk 10S is lower than that of the conventional solid milk, oxidation can be further suppressed.
  • the reason why the solubility is improved by setting the condition of the curing humidification treatment to more than 100 ° C. is that when the curing treatment is performed to the condition of the humidification treatment to exceed 100 ° C., a part of the powder particles is removed by humidification.
  • the crosslinked structure formed by becoming liquid or gel has become a structure having higher solubility than the crosslinked structure formed by the conventional method in which the humidification treatment is performed at 100 ° C. or lower. More specifically, some of the powder particles near the surface of the milk powder compression molded product are softened by humidification over 100 ° C., and the sugar becomes a non-crystalline rubber state. It is probable that the structure was further enhanced by cross-linking and then drying to vitrify (solidify in a non-crystalline state).
  • the above embodiment is solid milk obtained by compression molding powdered milk, but it can also be applied to solid foods formed by compression molding powder.
  • it can be applied to compression-molded solid foods using protein powders such as whey protein, soybean protein and collagen peptide, amino acid powders, and fat-containing powders such as MCT oil as raw materials.
  • Solid foods according to the application example since the equation (1) represented by solubility index (I d) is less than 1, while having a conventional solid food equivalent hardness, it is excellent in solubility.
  • the reference values t 20ref , t 63ref , and t 95ref in the above formula (1) have an elution rate of 20% of the reference solid food formed under conditions in which the hardening treatment is different from that of the solid food of the embodiment.
  • nutritional components such as fats, proteins, minerals and vitamins and food additives may be added to the raw material powder.
  • Reference The ingredients of solid foods are similar to those of solid foods.
  • FIG. 2 is a perspective view of the solid milk 20S according to the present modification.
  • the solid milk 20S has a solid main body 20 obtained by compression molding powdered milk.
  • the main body 20 has a first surface 20A parallel to the XY plane and flat, and a second surface 20B parallel to the XY plane and flat.
  • the first surface 20A and the second surface 20B are back-to-back surfaces.
  • the schematic shape of the main body 20 is a rectangular parallelepiped shape, and the main body 20 has a side surface 20C parallel to the XZ plane or the YZ plane.
  • the main body 20 is provided with two holes 21 that reach from the first surface 20A to the second surface 20B and penetrate the main body 20.
  • the shapes of the two holes 21 are oval in a cross section parallel to the XY plane and have the same shape.
  • the size of the two holes 21 is selected so that the volume obtained by subtracting the total volume of the portions of the two holes 21 from the volume of the rectangular parallelepiped shape of the main body 20 becomes a predetermined value.
  • the positions of the two holes 21 are positions where there is no large bias when viewed from the central position of the first surface 20A.
  • the two holes 21 are arranged in a direction parallel to the X axis with the central portion of the first surface 20A interposed therebetween, and the longitudinal directions of the holes 21 are arranged so as to be parallel to the Y axis. This is because the two holes 21 are point-symmetric with respect to the center of the first surface 20A, or line-symmetric with respect to a line parallel to the X-axis or a line parallel to the Y-axis passing through the center of the first surface 20A. Arrangement. If the distance between the two holes 21 is too narrow, the strength of the portion may not be maintained, so that the distance is secured to a predetermined value or more. The same applies when viewed from the second surface 20B.
  • the direction in which the hole 21 penetrates the main body 20 is a direction that passes through the first surface 20A and the second surface 20B, and is, for example, a direction substantially parallel to the Z
  • the solid milk 20S can be produced by the same procedure as the production method of the present embodiment, except for the step of compression-molding the milk powder.
  • the lower punch of the tableting machine has a convex portion corresponding to the hole 21, the upper punch has a concave portion corresponding to the convex portion, and the convex portion can be inserted into the concave portion. It has become.
  • holes 21 can be formed in the milk powder compression molded product.
  • the reference solid milk also has a shape having two holes 21. That is, the reference solid milk is a solid milk having the same shape as the solid milk 20S having two holes 21 separately prepared, similar to the solid milk 20S of the modified example, except that the conditions in the hardening treatment are different.
  • the above formula (1) can be applied to the solid milk 20S by making the reference solid milk the same as the solid milk 20S except that the hardening treatment is different from the solid milk 20S. Therefore, since the solubility index ( Id ) of the solid milk 20S is less than 1, the solubility is superior to that of the conventional solid milk while having the same hardness as the conventional solid milk, as in the present embodiment. The effect of can be obtained.
  • the number of holes provided in the solid milk 20S is not limited to two, and may be, for example, one, four, or six.
  • a solid milk sample similar to the modified example shown in FIG. 2 was prepared and used as an example.
  • the size of the main body of the solid milk is 31 mm for the side a in the X-axis direction, 24 mm for the side b in the Y-axis direction, and 12.5 mm for the side c in the Z-axis direction.
  • the size and compression pressure of the mortar of the lock machine were adjusted so as to have this size, and the powdered milk compression molded product was molded by compression molding. The conditions for molding the milk powder compression molded product were the same for all the samples.
  • the temperature of the humidification treatment was 130 ° C. to 330 ° C., the humidity was 0.1% to 20%, and the treatment time was 5 seconds to 10 seconds.
  • the temperature of the drying treatment was 330 ° C., and the treatment time was 5 to 10 seconds.
  • the hardness of the prepared examples was 49N to 52N. As described above, all of the solid milks according to the examples had a hardness that was easy to handle.
  • a solid milk sample was prepared in the same manner as in the examples except that the conditions of the curing treatment were different, and used as a comparative example.
  • the temperature of the humidification treatment was 80 ° C.
  • the humidity was 60% RH
  • the treatment time was 30 seconds.
  • the temperature of the drying treatment was 80 ° C.
  • the treatment time was 360 seconds.
  • the hardness of the prepared comparative example was 51N.
  • the stirring basket is a container with a bottomed tubular lid having an inner diameter of 30 mm and a height of 36 mm, and has a side portion, a bottom portion, and a lid portion.
  • the side portion, the bottom portion, and the lid portion are formed of an 18-mesh (opening 1.01 mm) stainless steel net. Four blades are evenly provided on the inner surface of the side portion of the stirring basket.
  • Each of the four wings is a plate with a thickness of 1.5 mm, a width of 4 mm, and a length of 34 mm, arranged so that the longitudinal direction is parallel to the central axis of the stirring basket, and faces from the inner surface of the side toward the center. It is provided so as to protrude.
  • the stirring basket is immersed in 200 ml of warm water (50 ⁇ 1 ° C.) contained in a 300 ml beaker and the solid milk sample is completely submerged, and the stirring basket is rotated at a rotation speed of 0.5 m / s (peripheral speed). I let you.
  • the stirring basket was held at a height of 5 mm from the inner surface of the bottom of the beaker.
  • the elution process from the start of dissolution of the solid milk sample to the complete dissolution was measured at regular time intervals by conductivity.
  • the 20% elution time (t 20ref ) of the comparative example was 14 (seconds), the 63% elution time (t 63ref ) was 32 (seconds), and the 95% elution time (t 95ref ) was 93 (seconds).
  • FIG. 4 The result is shown in FIG.
  • the vertical axis of FIG. 4 shows the solubility index ( Id ), and the horizontal axis shows the humidification temperature.
  • FIG. 4 is a graph showing the solubility index (Id ) with respect to the humidification temperature.
  • filled black circles show examples, and white circles show comparative examples.
  • the solubility index (Id ) of each of the examples was smaller than 1.00 and lower than that of the comparative example. This is because the difference in the conditions of the curing treatment, specifically, the temperature condition of the humidifying treatment was set to more than 100 ° C., the drying temperature was higher than that of the comparative example, and the treatment time was shortened, so that the solubility was improved. It is considered to be.
  • the solid milk according to the example was prepared in the same manner as in the first example.
  • the temperature of the humidification treatment was more than 100 ° C. to 210 ° C.
  • the relative humidity was 2% (2% RH) to 20% (20% RH)
  • the treatment time was 0.1 seconds to 30 seconds.
  • the temperature of the drying treatment was more than 100 ° C. to 330 ° C., and the treatment time was 5 seconds to 20 seconds.
  • the hardness of the prepared examples was 49N to 52N (breaking stress at 50N was 0.167N / mm 2 ), and all had a hardness that was easy to handle.
  • the solubility index ( Id ) was smaller than 1.00, and the comparison was made. It was confirmed that it was lower than the example.
  • the free fat measurement test was carried out on the obtained solid milk in the same manner as in the first example, it was confirmed that the content of free fat in each of the examples was lower than that in the comparative example.
  • the relative humidity can be measured with a commercially available hygrometer. For example, up to 180 ° C can be measured with a Vaisala hygrometer HMT330, and up to 350 ° C can be measured with a Vaisala dew point meter DMT345.
  • the absolute humidity volume absolute humidity (unit: g / m 3 ) or weight absolute humidity (unit: kg / kg (DA), where DA is dry air) is measured, and the saturated water vapor pressure at that temperature is measured.
  • Relative humidity may be converted by calculating the ratio (%) of the partial pressure of water vapor.

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Abstract

好適な溶解性と扱いやすい強度とを有する固形食品の製造方法及び固形乳の製造方法を提供する。食品粉体を圧縮成型した固形状の固形食品の製造方法であって、前記食品粉体を圧縮成型して食品粉体圧縮成型物を形成する工程と、前記食品粉体圧縮成型物に対して硬化処理を行う工程とを有し、前記硬化処理は、前記食品粉体圧縮成型物を、１００％ＲＨ以下の湿度及び１００℃を超える温度の環境下に置く工程を含む。

Description

固形食品の製造方法及び固形乳の製造方法
　本発明は、固形食品の製造方法及び固形乳の製造方法に関する。
　固形食品として、粉乳を圧縮成型した固形乳が知られている（特許文献１及び特許文献２参照）。この固形乳は、温水中に投入することで速やかに溶解する溶解性が要求されるとともに、輸送適性、即ち輸送中や携行中に割れたり崩れたりする破壊が生じないような破壊耐性が要求されている。
特許第５３５０７９９号公報 特許第５６８８０２０号公報
　粉体又は粉乳を圧縮成型し、扱いやすい強度を備えながら、さらに溶解性を向上させた固形食品および固形乳が望まれている。
　本発明は、好適な溶解性と扱いやすい強度とを有する固形食品の製造方法及び固形乳の製造方法を提供することを目的とする。
　本発明に係る固形食品の製造方法は、食品粉体を圧縮成型した固形状の固形食品の製造方法であって、前記食品粉体を圧縮成型して食品粉体圧縮成型物を形成する工程と、前記食品粉体圧縮成型物に対して硬化処理を行う工程とを有し、前記硬化処理は、前記食品粉体圧縮成型物を、１００％ＲＨ以下の湿度及び１００℃を超える温度の環境下に置く工程を含む。
　本発明に係る固形乳の製造方法は、粉乳を圧縮成型した固形状の固形乳の製造方法であって、前記粉乳を圧縮成型して粉乳圧縮成型物を形成する工程と、前記粉乳圧縮成型物に対して硬化処理を行う工程とを有し、前記硬化処理は、前記粉乳圧縮成型物を、１００％ＲＨ以下の湿度及び１００℃を超える温度の環境下に置く工程を含む。
　本発明の固形食品の製造方法によれば、従来の固形食品と同等の硬度を有しながら、溶解性に優れている固形食品を製造できる。したがって本発明の固形食品の製造方法は、好適な溶解性と扱いやすい強度とを有する固形食品を製造することができる。
　本発明の固形乳の製造方法によれば、従来の固形乳と同等の硬度を有しながら、溶解性に優れている固形乳を製造できる。したがって本発明の固形乳の製造方法は、好適な溶解性と扱いやすい強度とを有する固形乳を製造することができる。
実施の形態に係る固形乳の斜視図である。 変形例に係る固形乳の斜視図である。 溶出率の時間変化を示すグラフである。 溶解性を評価した結果を示すグラフである。 遊離脂肪の含有率を測定した結果を示すグラフである。
　以下、本発明の実施の形態について説明する。しかしながら、以下説明する形態は、あくまで例示であって、当業者にとって自明な範囲で適宜修正することができる。
＜実施の形態＞
（固形乳１０Ｓの構成）
　図１は、本実施の形態に係る固形乳１０Ｓの斜視図である。
　固形乳１０Ｓは、粉乳を圧縮成型した固形状の本体１０を有する。本体１０は、ＸＹ平面に平行で平坦な第１面１０Ａと、ＸＹ平面に平行で平坦な第２面１０Ｂとを有する。第１面１０Ａと第２面１０Ｂとは背中合わせの面である。本体１０の形状は、圧縮成型に用いる型（打錠機の臼）の形状によって定まるが、ある程度の寸法（大きさ、厚さ、角度）をもつ形状であれば特に限定されない。本体１０の概略形状は、円柱状、楕円柱状、立方体状、直方体状、板状、多角柱状、多角錐台状あるいは多面体状等である。成型の簡便さや運搬の便利さ等の観点から、円柱状、楕円柱状及び直方体状が好ましい。図１に示した固形乳１０Ｓの本体１０の概略形状は直方体状であり、寸法がａ×ｂ×ｃ（図１参照）である直方体状であり、本体１０はＸＺ平面又はＹＺ平面に平行な側面１０Ｃを有する。
　第１面１０Ａ及び側面１０Ｃから構成される本体１０の角部と、第２面１０Ｂ及び側面１０Ｃから構成される本体１０の角部とは、面取りがなされてテーパー状の斜面となっている。側面１０ＣにおけるＹＺ平面に平行な面及びＸＺ平面に平行な面から構成される角部は丸められた形状であってよい。角部が面取りをされていること、あるいは丸められていることにより、運搬する際等で固形乳１０Ｓが壊れる事態を抑制することができる。
　表面とは、物質の外側を成す面である。表層とは、表面を含む表面近傍の層である。例えば、表層とは、粉乳の圧縮成型により形成され、さらに硬化処理により硬化された層である。本実施形態の表層は、内部より硬い層となっている。ここで、表層が内部より硬い層であるとは、表層だけを分離するのに必要となる力が、内部を分離するのに必要となる力よりも相対的に大きいことを指す。
　固形乳１０Ｓの成分は、基本的には原料となる粉乳の成分と同様である。固形乳１０Ｓの成分は、例えば、脂肪、たん白質、糖質、ミネラル、ビタミン及び水分等である。
　粉乳は、乳成分（例えば牛乳の成分）を含む液体状の乳類（液状乳）から製造されたものである。乳成分は、例えば、生乳（全脂乳）、脱脂乳及びクリーム等である。液状乳の水分含有率は、例えば４０重量％～９５重量％である。粉乳の水分含有率は、例えば１重量％～５重量％である。粉乳は、後述の栄養成分が添加されていてよい。粉乳は、固形乳１０Ｓを製造するために適したものであれば、全粉乳、脱脂粉乳、又はクリーミーパウダーであってもよい。粉乳の脂肪含有率は、例えば５重量％～７０重量％であることが好ましい。
　本実施の形態の固形乳１０Ｓは、脂肪として、乳化した脂肪と遊離脂肪とを含んでいてもよい。遊離脂肪は、圧力により乳化状態が壊れ、粉乳からしみ出した脂肪である。粉乳は、乳化物であるため、粉乳に圧力を加えて固形状態にする場合、圧力により乳化状態が壊れることに起因する。この遊離脂肪は、酸化しやすく、粉乳の風味を損なう。また、粉乳を温水に溶かした際に、過剰の遊離脂肪は、水面に浮き凝集するという問題がある（この現象は、「オイルオフ」と呼ばれる）。固形乳１０Ｓの遊離脂肪の含有率は、０．５重量％以上４重量％以下、好ましくは０．８重量％以上１．２重量％以下である。固形乳１０Ｓの遊離脂肪の含有率は、従来の固形乳に比べ、低い。ここでいう従来の固形乳は、後述する硬質処理が従来の条件で行われた固形乳をいう。
　遊離脂肪は、以下のようにして測定することができる。まず、固形乳をすり潰さないように留意しながらカッターで細かくし粉砕する（粉砕工程）。その後、３２メッシュ篩に粉砕された固形乳を通過させる（篩工程）。篩工程を経たものを試料とし、‘Determination of Free Fat on the Surface of Milk Powder Particles‘，Analytical Method for Dry Milk Products，A／S NIRO ATOMIZER(1978)に記載された方法にしたがって遊離脂肪の含有率を測定する。この方法によって測定された遊離脂肪の含有率は、一定速度、一定時間の振とうにより有機溶媒（たとえば、ｎ－ヘキサンや四塩化炭素）で抽出された脂肪の重量％で示される。
　上記の粉乳の原料となる乳成分は、例えば生乳由来のものである。具体的には、牛（ホルスタイン、ジャージー種その他）、山羊、羊及び水牛等の生乳由来のものである。上記の生乳には脂肪分が含まれているが、脂肪分の一部又は全部が遠心分離等により取り除かれた脂肪含有率が調節された乳であってもよい。
　上記粉乳の原料となる栄養成分は、例えば、脂肪、たん白質、糖質、ミネラル及びビタミン等である。これらのうちの一種又は二種以上が添加されていてよい。
　上記の粉乳の原料となり得るたん白質は、例えば、乳たん白質及び乳たん白質分画物、動物性たん白質、植物性たん白質、それらのたん白質を酵素等により種々の鎖長に分解したペプチド及びアミノ酸等である。これらのうちの一種又は二種以上が添加されていてよい。乳たん白質は、例えば、カゼイン、乳清たん白質（α－ラクトアルブミン、β－ラクトグロブリン等）、乳清たん白質濃縮物（ＷＰＣ）及び乳清たん白質分離物（ＷＰＩ）等である。動物性たん白質は、例えば、卵たん白質である。植物性たん白質は、例えば、大豆たん白質及び小麦たん白質である。アミノ酸は、例えば、タウリン、シスチン、システイン、アルギニン及びグルタミン等である。
　上記の粉乳の原料となり得る脂肪（油脂）は、動物性油脂、植物性油脂、それらの分別油、水素添加油及びエステル交換油である。これらのうちの一種又は二種以上が添加されていてよい。動物性油脂は、例えば、乳脂肪、ラード、牛脂及び魚油等である。植物性油脂は、例えば、大豆油、ナタネ油、コーン油、ヤシ油、パーム油、パーム核油、サフラワー油、綿実油、アマニ油及びＭＣＴ（Medium Chain Triglyceride, 中鎖脂肪酸トリグリセリド）油等である。
　上記の粉乳の原料となり得る糖質は、例えば、オリゴ糖、単糖類、多糖類及び人工甘味料等である。これらのうちの一種又は二種以上が添加されていてよい。オリゴ糖は、例えば、乳糖、ショ糖、麦芽糖、ガラクトオリゴ糖、フルクトオリゴ糖、ラクチュロース等である。単糖類は、例えば、ブドウ糖、果糖及びガラクトース等である。多糖類は、例えば、デンプン、可溶性多糖類及びデキストリン等である。なお、糖質の人工甘味料に替えて、或いは加えて、非糖質の人工甘味料を用いてもよい。
　上記の粉乳の原料となり得るミネラル類は、例えば、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、鉄、銅、及び亜鉛等である。これらのうちの一種又は二種以上が添加されていてよい。なお、ミネラル類のナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、鉄、銅、及び亜鉛に替えて、或いは加えて、リン及び塩素の一方又は両方を用いてもよい。
　固形乳１０Ｓには、固形乳１０Ｓの原料である粉乳を圧縮成型した時に生じた空隙（例えば細孔）が多数存在している。これら複数の空隙は、固形乳１０Ｓにおいて一様に分散（分布）していることが好ましく、これにより、固形乳１０Ｓを偏りなく溶解させることができ、固形乳１０Ｓの溶解性を高めることができる。ここで、空隙が大きい（広い）ほど、水等の溶媒の侵入が容易となるため、固形乳１０Ｓを速く溶解させることができる。一方、空隙が大きすぎると、固形乳１０Ｓの硬度が弱くなるか、固形乳１０Ｓの表面が粗くなることがある。各空隙の寸法（大きさ）は、例えば１０μｍ～５００μｍである。なお、各空隙の寸法（大きさ）や多数の空隙の分布は、例えば走査型電子顕微鏡を用いて固形乳１０Ｓの表面及び断面を観察する等の公知の手段により測定することができる。このような測定によって、固形乳１０Ｓの空隙率を定めることができる。
　固形乳１０Ｓの空隙率は、例えば３０％～６０％である。空隙率が大きいほど、溶解性は高まるが、硬度（強度）が弱くなる。また、空隙率が小さいと、溶解性が悪くなる。固形乳１０Ｓの空隙率は、３０％～６０％の範囲内に限られることはなく、その用途等に応じて適宜調整される。
　固形乳１０Ｓは所定範囲の硬度を有することが好ましい。硬度は、公知の方法で測定できる。本明細書においては、ロードセル式錠剤硬度計を用いて硬度を測定する。ロードセル式錠剤硬度計に直方体状をなす固形乳１０Ｓの第２面１０Ｂを底面として載置し、側面１０ＣのＸＺ平面に平行な１面およびＹＺ平面に平行な１面を用いて固定して、側面１０ＣのＸＺ平面に平行な固定していないもう一方の面側から硬度計の破断端子で第１面１０Ａの短軸方向（図１のＹ軸方向）にＹＺ平面が破断面となる向きに一定速度で押し、固形乳１０Ｓが破断した時の荷重[Ｎ]をもって固形乳１０Ｓの硬度（錠剤硬度）[Ｎ]とする。例えば、岡田精工（株）製のロードセル式錠剤硬度計（ポータブルチェッカーＰＣ－３０）を用いる。硬度計に組み込まれた破断端子は、固形乳１０Ｓに接触する接触面を有する。破断端子の有する接触面は、１ｍｍ×２４ｍｍの長方形であり、この長方形の長辺がＺ軸に平行となる向きに配置される。この破断端子の有する接触面は、少なくとも一部で固形乳１０Ｓの測定点を押すように構成されている。破断端子が固形乳１０Ｓを押す速度を０．５ｍｍ／ｓとする。上記の硬度の測定は、固形乳１０Ｓに限らず、後述の粉乳圧縮成型物（未硬化の固形乳１０Ｓ）の硬度を測定する場合にも適用できる。上記のように測定される硬度に関して、固形乳１０Ｓを運搬する際等に固形乳１０Ｓが壊れる事態を極力避けるため、固形乳１０Ｓの硬度は２０Ｎ以上であることが好ましく、より好ましくは４０Ｎ以上である。一方、固形乳１０Ｓの硬度が高すぎると固形乳１０Ｓの溶解性が悪くなることから、固形乳１０Ｓの硬度は８０Ｎ以下であることが好ましく、より好ましくは７０Ｎ以下である。
　ここで使用する硬度は、［Ｎ（ニュートン）］の単位を持つ力の物理量である。硬度は固形乳試料の破断面積が大きいほど大きくなる。ここで、「破断」とは固形乳１０Ｓ等の試料に静的に垂直荷重をかけたときに破損することを指し、この破損した際にできた断面積を「破断面積」と称する。つまり、硬度［Ｎ］は固形乳試料の寸法に依存する物理量である。固形乳試料の寸法に依存しない物理量として破断応力［Ｎ／ｍ２］がある。破断応力は破断時に単位破断面積あたりにかかる力であり、固形乳試料の寸法に依存せず、寸法の異なる固形乳試料間でも固形乳試料にかかる力学的な作用を比較できる指標である。例えば固形乳１０Ｓの場合、理想的な破断面積は、固形乳の最小破断面積となる寸法ｂ×ｃで表され、破断応力＝硬度／破断面積となる。本明細書では簡易的に硬度［Ｎ］を用いて説明をしているが、これらは硬度を破断面積で除した破断応力［Ｎ／ｍ２］として表してもよい。例えば、固形乳１０Ｓの概略形状の寸法が、３１ｍｍ（ａ）×２４ｍｍ（ｂ）×１２．５ｍｍ（ｃ）の直方体状である場合、理想的な破断面積は３００ｍｍ２（２４ｍｍ（ｂ）×１２．５ｍｍ（ｃ））である。上記の２０Ｎ以上１００Ｎ以下という固形乳１０Ｓの好ましい硬度範囲は、硬度を破断面積（３００ｍｍ２）で除して、０．０６７Ｎ／ｍｍ２以上０．３３Ｎ／ｍｍ２以下という好ましい破断応力範囲に対応する。
（溶解性）
　固形乳１０Ｓは、水等の溶媒に対してある程度の溶解性を持っている必要がある。溶解性は、例えば溶質としての固形乳１０Ｓと、溶媒としての水とを所定の濃度となるように用意したときに、固形乳１０Ｓが完全に溶けるまでの時間や所定時間における溶け残り量で評価することができる。
　固形乳１０Ｓは、従来の固形乳に比べ、溶解性に優れる。溶解性は以下のようにして測定することができる。サンプルを攪拌バスケットに投入し、５０℃の温水に水没させる。温水の体積は、サンプル１つに対して２００ｍｌとする。なお、サンプル１つあたりの重量が４～６ｇの場合、温水の体積は、サンプルを溶質とした場合の溶質濃度が１．９６重量％～２．９１重量％の範囲で調整してもよい。サンプルを投入した攪拌バスケットを、回転速度０．５±０．００２ｍ/ｓ（周速度）で回転させ、温水を撹拌する。サンプルが溶け始めてから溶け切るまでの溶出過程を導電率によって経時的に測定する。得られた導電率は、溶出率に変換する。ｔ秒における溶出率は、溶出終了時における導電率を１００％としたときの導電率の割合と定義した。サンプルの溶出率がｎ％に達する時間をｎ％溶出時間（ｔn）とした。溶出初期の溶解性は２０％溶出時間（ｔ20）、溶出中期は６３％溶出時間（ｔ63）、溶出終期は９５％溶出時間（ｔ95）とした。溶出初期、中期、終期の溶出時間の情報を内包した評価指標である溶解性指数（Id）は、下記式（１）で表すことができ、小さいほど溶解性が高いことを示す。
Id＝（ｔ20／ｔ20ref＋ｔ63／ｔ63ref＋ｔ95／ｔ95ref）／３・・・（１）
　上記式（１）において、ｔ20ref、ｔ63ref、及びｔ95refは、参照固形乳のそれぞれ、２０％溶出時間、６３％溶出時間、９５％溶出時間であり、参照値と呼ぶ。参照固形乳とは、後述する硬化処理における条件が異なる以外は、実施の形態の固形乳と同様に、別途作成された固形乳である。参照固形乳を作成する硬化処理の条件は、加湿処理の温度が１００℃以下である点が、固形乳１０Ｓを作成する場合と異なる。参照固形乳を形成する硬化処理は、さらに乾燥処理の条件が、固形乳１０Ｓを作成する場合と異なっていてもよい。加湿処理の温度が１００℃以下である条件は、上記特許文献２に記載されるように、公知の条件である。参照固形乳は、加湿処理の条件が公知の条件で行われている点において、従来の固形乳である。本実施の形態で用いる参照固形乳の重量、形状、硬度は、実施の形態の固形乳と同じである。形状が同じであるので、参照固形乳の表面積は、実施の形態の固形乳と同じである。参照固形乳の成分は、固形乳１０Ｓの成分と同様である。又は、参照固形乳は、少なくとも脂肪、たん白質、及び糖質の組成が、固形乳１０Ｓと同じであればよい。
　参照固形乳の重量、表面積、硬度は、実施の形態の固形乳と同じである場合に限られない。参照固形乳の重量は、実施の形態の固形乳との差が±０．３％以内である場合を含む。参照固形乳の表面積は、実施の形態の固形乳との差が±２％以内である場合を含む。参照固形乳の硬度は、実施の形態の固形乳との差が±４％以内である場合を含む。参照固形乳は、実施の形態の固形乳に対し、重量、表面積、及び硬度の差が上記範囲内であれば、従来の固形乳としての適切な参照値を得ることができる。参照固形乳の形状は、実施の形態の固形乳の形状に合わせて選択される。例えば、実施の形態の固形乳の形状が、円柱状、楕円柱状、立方体状、板状、多角柱状、多角錐台状、多面体状である場合、参照固形乳の形状はそれぞれ、円柱状、楕円柱状、立方体状、板状、多角柱状、多角錐台状、多面体状とされる。
　硬度は、後述する加湿処理における、温度、湿度、時間の３つの条件によって調整される。参照固形乳を作成する場合の加湿処理において、環境の湿度は例えば６０％ＲＨ～１００％ＲＨの範囲内、加湿時間は例えば５秒～１時間、温度は例えば３０℃～１００℃である。参照固形乳を作成する場合の乾燥処理において、湿度は例えば０％ＲＨ～３０％ＲＨ、温度は例えば２０℃～１５０℃である。複数（例えば、１０個）の参照固形乳を作成し、当該複数の参照固形乳について上記実施の形態の固形乳と同様に溶解性を測定し、得られた溶出時間の相加平均を参照値（ｔ20ref、ｔ63ref、及びｔ95ref）として用いる。
　上記溶出率２０％、６３％、９５％ごとの、参照固形乳の溶出時間（ｔ20ref、ｔ63ref、及びｔ95ref）に対する実施の形態の固形乳の溶出時間（ｔ20、ｔ63、ｔ95）の割合（ｔ20／ｔ20ref、ｔ63／ｔ63ref、ｔ95／ｔ95ref）を相対溶出時間（Ｒｔ20、Ｒｔ63、Ｒｔ95）とする。上記式（１）で表される溶解性指数（Id）は、上記相対溶出時間（Ｒｔ20、Ｒｔ63、Ｒｔ95）の相加平均である。溶解性指数（Id）は、硬化処理の条件のみが異なる参照固形乳の溶解性を１とした場合に、実施の形態の固形乳の溶解性を評価する指標である。溶解性指数（Id）が１と同等、もしくは１よりも大きい場合は、溶解性が参照固形乳と同等、もしくは参照固形乳より劣っていることを示す。本実施の形態での固形乳の溶解性指数（Id）は１未満であるので、従来の固形乳と同等の硬度を有しながら、従来の固形乳に比べ溶解性に優れている。
　上記の溶解性指数（Id）を、溶出初期の溶解性は２０％溶出時間（ｔ20）、溶出中期は６３％溶出時間（ｔ63）、溶出終期は９５％溶出時間（ｔ95）を用いて表す理由について説明する。
　図３は、異なる条件で製造された固形乳ａ，ｂの溶出率の時間変化を示すグラフである。固形乳ａは、溶解開始直後から溶出率が上昇する。固形乳ｂは、初期溶解後、溶出率が一旦停滞してから再度溶出率が上昇する。
　一般的な錠剤（薬）の溶出試験は、８５％濃度に到達するまでの時間や、６０％、８５％濃度に到達する時間を指標として比較することで行われるが、図３に示すように、固形乳は、品種や製造条件の違いにより、初期に溶解が停滞する場合や、溶解終了までに時間がかかる場合がある。従って、固形乳では、一般的な錠剤のように１点、もしくは２点の指標で溶解性を評価することは妥当ではない。特に初期の溶解時間の延長は、使用者の官能評価において「溶けにくい」と感じるファクターとなり、固形乳の品質を評価するうえで重要である。
　上記の溶解性指数（Id）を表す式（１）では、溶解初期の溶解性の評価として２０％の溶出時間を用い、溶解中期の溶解性の評価として６３％の溶出時間を用い、また、溶解後期の溶解性の評価として９５％の溶出時間を用いた。溶解中期の溶解性を示す６３％の溶出時間は、一般的な過渡応答における時定数τに相当し、様々なセンサーの応答特性の評価指標において応答の特徴を示す値として広く知られている。溶解終期の溶解性を示す９５％の溶出時間は、理論的には時定数τに対して３τにおける応答特性を示す評価指数に相当する。上記の溶解性指数（Id）を表す式（１）では、溶解初期、溶解中期、及び溶解終期の溶解時間の算術平均をとることで、包括的な溶解特性を示す指標として溶解性指数（Id）を定義したものである。
（固形乳１０Ｓの製造方法）
　続いて固形乳１０Ｓの製造方法について説明する。まず、固形乳１０Ｓの原料となる粉乳を製造する。粉乳の製造工程では、例えば液状乳調製工程、液状乳清澄化工程、殺菌工程、均質化工程、濃縮工程、気体分散工程及び噴霧乾燥工程により、粉乳を製造する。
　液状乳調製工程は、上記の成分の液状乳を調製する工程である。
　清澄化工程は、液状乳に含まれる微細な異物を除去するための工程である。この異物を除去するためには、例えば遠心分離機やフィルター等を用いればよい。
　殺菌工程は、液状乳の水や乳成分等に含まれている細菌等の微生物を死滅させるための工程である。液状乳の種類によって、実際に含まれていると考えられる微生物が変わるため、殺菌条件（殺菌温度や保持時間）は、微生物に応じて適宜設定される。
　均質化工程は、液状乳を均質化するための工程である。具体的には、液状乳に含まれている脂肪球等の固形成分の粒子径を小さくして、それらを液状乳に一様に分散させる。液状乳の固形成分の粒子径を小さくするためには、例えば液状乳を加圧しながら狭い間隙を通過させればよい。
　濃縮工程は、後述の噴霧乾燥工程に先立って、液状乳を濃縮するための工程である。液状乳の濃縮には、たとえば真空蒸発缶やエバポレーターを用いればよい。濃縮条件は、液状乳の成分が過剰に変質しない範囲内で適宜設定される。これにより、液状乳から濃縮乳を得ることができる。本実施の形態では、濃縮された液状乳（濃縮乳）に気体を分散させ、噴霧乾燥することが好ましい。このとき、濃縮乳の水分含有率として、例えば、３５重量％～６０重量％があげられ、好ましくは、４０重量％～６０重量％であり、より好ましくは４０重量％～５５重量％である。このような濃縮乳を用いて、気体を分散させた際に、液状乳（濃縮乳）の密度を低下させて嵩高くし、そのように嵩高くした状態の濃縮乳を噴霧乾燥することで、固形乳を製造する際に、好ましい特質を有する粉乳を得ることができる。なお、液状乳の水分が少ない場合や噴霧乾燥工程の対象となる液状乳の処理量が少ない場合には、本工程を省略してもよい。
　気体分散工程は、液状乳（濃縮乳）に、所定の気体を分散させるための工程である。このとき、所定の気体としては、たとえば液状乳の体積の１×１０－２倍以上７倍以下の体積で分散させることがあげられ、好ましくは、液状乳の体積の１×１０－２倍以上５倍以下の体積であり、より好ましくは、液状乳の体積の１×１０－２倍以上４倍以下であり、最も好ましくは、１×１０－２倍以上３倍以下である。
　所定の気体を液状乳に分散させるために、所定の気体を加圧することが好ましい。所定の気体を加圧する圧力は、当該気体を液状乳へ効果的に分散させることができる範囲内であれば特に限定されないが、所定の気体の気圧として、例えば１．５気圧以上１０気圧以下があげられ、好ましくは２気圧以上５気圧以下である。液状乳は以下の噴霧乾燥工程において噴霧されるため、所定の流路に沿って流れており、この気体分散工程では、この流路に加圧した所定の気体を流し込むことで、当該気体を液状乳に分散（混合）させる。このようにすることで、所定の気体を液状乳に容易にかつ確実に分散させることができる。
　このように、気体分散工程を経ることにより、液状乳（濃縮乳）の密度は低くなり、見かけの体積（嵩）は大きくなる。なお、液状乳の密度は、液状乳の重さを、液体状態と泡状態の液状乳全体の体積で除したものとして求めてもよい。また、ＪＩＳ法に準拠したカサ密度測定(顔料:ＪＩＳＫ５１０１準拠)等で、密度を測定する装置を用いて測定してもよい。
　したがって、上記の流路には、所定の気体が分散状態にある液状乳が流れることになる。ここで、当該流路において、液状乳の体積流量は、一定となるように制御されていることが好ましい。
　本実施の形態では、所定の気体として二酸化炭素（炭酸ガス）を用いることができる。当該流路において、液状乳の体積流量に対する二酸化炭素の体積流量の比率（以下、その百分率を「ＣＯ２混合比率［％］」ともいう）として、例えば１％以上７００％以下があげられ、２％以上３００％以下が好ましく、３％以上１００％以下がより好ましく、最も好ましくは、５％以上４５％以下である。このように、二酸化炭素の体積流量が液状乳の体積流量に対して一定となるように制御することで、そこから製造される粉乳の均一性を高めることができる。但し、ＣＯ２混合比率が大きすぎると、液状乳が流路を流れる割合が低くなって、粉乳の製造効率が悪化する。したがって、ＣＯ２混合比率の上限は７００％であることが好ましい。また、二酸化炭素を加圧する圧力は、二酸化炭素を液状乳へ効果的に分散させることができる範囲内であれば特に限定されないが、二酸化炭素の気圧として、たとえば１．５気圧以上１０気圧以下があげられ、好ましくは２気圧以上５気圧以下である。なお、二酸化炭素と液状乳を密閉系で連続的に（インラインで）混合することにより、細菌等の混入を確実に防止して、粉乳の衛生状態を高めること（又は高い清浄度を維持すること）ができる。
　本実施の形態では、気体分散工程において用いる所定の気体は、二酸化炭素ガスとした。二酸化炭素ガスに代えて、又は二酸化炭素ガスとともに、空気、窒素（Ｎ２）、及び酸素（Ｏ２）からなる群から選択された１又は２以上の気体を用いてもよいし、希ガス（例えばアルゴン（Ａｒ）、ヘリウム（Ｈｅ））を用いてもよい。このように、さまざまな気体を選択肢とすることができるので、容易に入手できる気体を用いることで、気体分散工程を容易に行うことができる。気体分散工程において、窒素や希ガス等の不活性ガスを用いると、液状乳の栄養成分等と反応するおそれがないため、空気や酸素を用いるよりも、液状乳を劣化させる可能性が少なく好ましい。このとき、液状乳の体積流量に対する当該気体の体積流量の比率として、例えば１％以上７００％以下があげられ、１％以上５００％以下が好ましく、１％以上４００％以下がより好ましく、最も好ましくは、１％以上３００％以下である。例えば、ベルら（R. W. BELL, F. P. HANRAHAN, B. H. WEBB: “FOAM SPRAYMETHODS OF READILY DISPERSIBLE NONFAT DRY MILK”， J. Dairy Sci, 46 (12) 1963. pp1352-1356）は、脱脂粉乳を得るために無脂肪乳の約１８．７倍の体積の空気を吹き込んだとされている。本実施の形態では、上記の範囲で気体を分散させることにより、固形乳を製造するために好ましい特性を有する粉乳を得ることができる。但し、気体分散工程において液状乳に所定の気体を分散させた結果として液状乳の密度を確実に低くするためには、所定の気体として、液状乳に分散しやすい気体や、液状乳に溶解しやすい気体を用いることが好ましい。このため、水への溶解度（水溶性）が高い気体を用いることが好ましく、２０℃において、水１ｃｍ３への溶解度が０．１ｃｍ３以上である気体が好ましい。なお、二酸化炭素は、気体に限られることはなく、ドライアイスであってもよいし、ドライアイスと気体の混合物であってもよい。即ち、気体分散工程では、液状乳へ所定の気体を分散させることができるのであれば、固体を用いてもよい。気体分散工程において、ドライアイスを用いることで、冷却状態の液状乳に急速に二酸化炭素を分散させることができ、この結果、固形乳を製造するために好ましい特性を有する粉乳を得ることができる。
　噴霧乾燥工程は、液状乳中の水分を蒸発させて粉乳（粉体）を得るための工程である。この噴霧乾燥工程で得られる粉乳は、気体分散工程及び噴霧乾燥工程を経て得られた粉乳である。この粉乳は、気体分散工程を経ずに得られた粉乳に比べて、嵩高くなる。前者は、後者の１．０１倍以上１０倍以下の体積となることが好ましく、１．０２倍以上１０倍以下でもよく、１．０３倍以上９倍以下でもよい。
　噴霧乾燥工程では、気体分散工程において液状乳に所定の気体が分散され、液状乳の密度が小さくなった状態のまま、液状乳を噴霧乾燥する。具体的には、気体を分散する前の液状乳に比べて、気体を分散した後の液状乳の体積が１．０５倍以上３倍以下、好ましくは１．１倍以上２倍以下の状態で、噴霧乾燥することが好ましい。つまり、噴霧乾燥工程は、気体分散工程が終了した後に噴霧乾燥を行う。但し、気体分散工程が終了した直後は、液状乳が均一な状態ではない。このため、気体分散工程が終了した後０．１秒以上５秒以下、好ましくは０．５秒以上３秒以下で噴霧乾燥工程を行う。つまり、気体分散工程と噴霧乾燥工程が連続的であればよい。このようにすることで、液状乳が連続的に気体分散装置に投入されて気体が分散され、気体が分散された液状乳が連続的に噴霧乾燥装置に供給され、噴霧乾燥され続けることができる。
　水分を蒸発させるためには、噴霧乾燥機（スプレードライヤー）を用いればよい。ここで、スプレードライヤーは、液状乳を流すための流路と、液状乳を流路に沿って流すために液状乳を加圧する加圧ポンプと、流路の開口部につながる流路よりも広い乾燥室と、流路の開口部に設けられた噴霧装置（ノズル、アトマイザー等）とを有するものである。そして、スプレードライヤーは、加圧ポンプで液状乳を上述した体積流量となるように流路に沿って乾燥室に向かって送り、流路の開口部の近傍において、噴霧装置で濃縮乳を乾燥室内に拡散させ、液滴（微粒化）状態にある液状乳を乾燥室内の高温（例えば熱風）で乾燥させる。つまり、乾燥室で液状乳を乾燥することで、水分が取り除かれ、その結果、濃縮乳は粉末状の固体、即ち粉乳となる。なお、乾燥室における乾燥条件を適宜設定することで、粉乳の水分量等を調整して、粉乳を凝集しにくくする。また、噴霧装置を用いることで、液滴の単位体積当たりの表面積を増加させて、乾燥効率を向上させるのと同時に、粉乳の粒径等を調整する。
　上述したような工程を経ることにより、固形乳を製造するのに適した粉乳を製造することができる。
　上記のようにして得られた粉乳を圧縮成型して、粉乳圧縮成型物を成型する。次に、得られた粉乳圧縮成型物に対して加湿処理及び乾燥処理を含む硬化処理を行う。以上により、固形乳１０Ｓを製造することができる。
　粉乳を圧縮成型する工程では、圧縮手段が用いられる。圧縮手段は、例えば、打錠機、圧縮試験装置等の加圧成型機である。打錠機は粉乳（粉体）を入れる型となる臼と、臼に向かって打ち付け可能な杵とを備えている。臼（型）に粉乳を入れて、杵を打ち付ければ、粉乳に圧縮圧力が加わり、粉乳圧縮成型物を得ることができる。なお、圧縮成型工程において、粉乳の圧縮作業を連続的に行うことが好ましい。
　粉乳を圧縮成型する工程において、環境の温度は特に限定されず、例えば室温でも良い。具体的には、環境の温度は、例えば５℃～３５℃である。環境の湿度は、例えば０％ＲＨ～６０％ＲＨである。圧縮圧力は、例えば１ＭＰａ～３０ＭＰａ、好ましくは１ＭＰａ～２０ＭＰａである。特に粉乳を固形化させる際に、圧縮圧力を１ＭＰａ～３０ＭＰａの範囲内で調整することによって、空隙率が３０％～６０％の範囲内となるように制御するとともに、粉乳圧縮成型物（硬化前）の硬度が４Ｎ～１９Ｎの範囲内となるように制御することが好ましい。これにより、溶解性と利便性（扱いやすさ）を兼ね備えた、実用性の高い固形乳１０Ｓを製造することができる。なお、粉乳圧縮成型物は、少なくとも後続の加湿工程や乾燥工程で型崩れしないような硬度（例えば４Ｎ以上）を有する。例えば、粉乳圧縮成型物（硬化前）の概略形状の寸法が、固形乳１０Ｓと同じで３１ｍｍ（ａ）×２４ｍｍ（ｂ）×１２．５ｍｍ（ｃ）の直方体状である場合、上記の４Ｎ以上１９Ｎ以下という粉乳圧縮成型物（硬化前）の好ましい硬度範囲は、硬度を破断面積（３００ｍｍ２）で除して、０．０１３Ｎ／ｍｍ２以上０．０６３Ｎ／ｍｍ２以下という好ましい破断応力範囲に対応する。
　加湿処理は、圧縮成型する工程で得られた粉乳圧縮成型物を加湿処理する工程である。粉乳圧縮成型物を加湿すると、粉乳圧縮成型物の表面には、タック（べとつき）が生じる。その結果、粉乳圧縮成型物の表面近傍の粉体粒子の一部が液状やゲル状となり、相互に架橋することとなる。そして、この状態で乾燥すると、粉乳圧縮成型物の表面近傍の強度を内部の強度よりも高めることができる。高湿度の環境下（温度、湿度）に置く時間（加湿時間）を調整することで、架橋の程度（拡がり具合）を調整し、これにより、加湿工程前の粉乳圧縮成型物（未硬化の固形乳１０Ｓ）の硬度（例えば４Ｎ～１９Ｎ）を、固形乳１０Ｓとして必要な目的の硬度（例えば４０Ｎ）にまで高めることができる。但し、加湿時間の調整によって高めることができる硬度の範囲（幅）は限られている。即ち、圧縮成型後の粉乳圧縮成型物を加湿するため、ベルトコンベアー等で運搬する際に、粉乳圧縮成型物の硬度が十分でないと、固形乳１０Ｓの形状を保てなくなる。また、圧縮成型時に粉乳圧縮成型物の硬度が高すぎると、空隙率が小さく、溶解性に乏しい固形乳１０Ｓしか得られなくなる。このため、加湿工程前の粉乳圧縮成型物（未硬化の固形乳１０Ｓ）の硬度が十分に高くなり、かつ固形乳１０Ｓの溶解性を十分に保てるように、圧縮成型されることが好ましい。
　加湿処理において、粉乳圧縮成型物の加湿方法は特に限定されず、例えば粉乳圧縮成型物を高湿度の環境下に置く方法、粉乳圧縮成型物に対して水等を直接噴霧する方法、及び、粉乳圧縮成型物に対して蒸気を吹き付ける方法等がある。粉乳圧縮成型物を加湿するためには、加湿手段を用いるが、そのような加湿手段としては、例えば、高湿度室、スプレー及びスチーム等がある。
　粉乳圧縮成型物を高湿度の環境下に置く場合、１００％ＲＨ以下の相対湿度及び１００℃を超える温度の環境下に置く。粉乳圧縮成型物を高湿度の環境下に置く場合の温度は、好ましくは３３０℃以下であり、好ましくは１１０℃以上２８０℃以下、より好ましくは１２０℃以上２４０℃以下、さらに好ましくは１３０℃以上２１０℃以下である。粉乳圧縮成型物を高湿度の環境下に置く場合の相対湿度は、好ましくは０．１％ＲＨ以上２０％ＲＨ以下、より好ましくは１％ＲＨ以上１５％ＲＨ以下、さらに好ましくは１．５％ＲＨ以上１２％ＲＨ以下、最も好ましくは２％ＲＨ以上１０％ＲＨ以下である。粉乳圧縮成型物を高湿度の環境下に置く場合の処理時間は任意であるが、例えば０．１秒以上３０秒以下であり、好ましくは４．４秒以上２０秒以下、より好ましくは４．４秒以上１２秒以下、さらに好ましくは５秒以上１０秒以下である。加湿条件には、温度・湿度・時間があり、温度が高く、湿度が高く、時間が長くなるほど、加湿効果が高まり、温度が低く、湿度が低く、時間が短いほど、加湿効果が弱まる。
　実施の形態において１００℃超の温度環境とする理由について、説明する。従来の加湿乾燥法は上記特許文献２に記載されているとおり、１００℃以下の加湿空気を使用している。これは常圧（大気圧）下での飽和水蒸気の分圧が、１００℃で常圧（大気圧）と同じになるため、特殊な操作をしない限り常圧下での水蒸気の温度は１００℃以下となるためである。実製造を考える場合、常圧ではない高圧環境を作るためには密閉した圧力容器内での処理が必要となり、回分処理等により生産効率が下がってしまうため、常圧環境下で連続的に処理できることが望ましい。
　一方で近年の乾燥技術では、発生させた水蒸気をヒーター等で更に沸点を超えた温度（常圧下においては１００℃超）に加熱させた「過熱水蒸気」を利用した過熱水蒸気乾燥も利用されている。過熱水蒸気は、その熱エネルギーを用いた乾燥効率の高さから利用されているものであるが、本実施形態ではこの過熱水蒸気を加湿工程に利用している。これにより、常圧下でも湿度制御した１００℃超（制御したものという意味では１０１℃以上）の加湿空気を利用することができる。具体的には発生させる（投入する）水蒸気量を調整することで湿度を調整し、ヒーターの熱量によって温度を調整することができる。実際の加湿工程では、温度、湿度、時間の３つの条件によって硬度が調整される。
　本実施の形態の加湿処理において粉乳圧縮成型物に加えられる水分量（以下、「加湿量」ともいう）は、適宜調整可能である。加湿量は、圧縮成型工程後の粉乳圧縮成型物の質量の０．５重量％～３重量％が好ましい。加湿量を０．５重量％よりも少なくすると、固形乳１０Ｓに十分な硬度（錠剤硬度）を与えることができず、好ましくない。加湿量が３重量％を超えると、粉乳圧縮成型物が過剰に液状やゲル状となって溶解し、圧縮成型した形状から変形したり、運搬中にベルトコンベアー等の装置へ付着したりすることとなるので、好ましくない。
　乾燥処理は、加湿処理で加湿された粉乳圧縮成型物を乾燥させるための工程である。これにより、粉乳圧縮成型物の表面タック（べとつき）がなくなり、固形乳１０Ｓを扱いやすくなる。つまり、加湿処理と乾燥処理は、圧縮成型後の粉乳圧縮成型物の硬度を高めて、固形乳１０Ｓとして望まれる特性や品質を付与する工程に相当する。
　乾燥処理において、粉乳圧縮成型物の乾燥方法は特に限定されず、加湿処理を経た粉乳圧縮成型物を乾燥させることができる公知の方法を採用できる。例えば、低湿度・高温度環境下に置く方法、乾燥空気・高温乾燥空気を接触させる方法等がある。
　粉乳圧縮成型物を低湿度・高温度の環境下に置く場合、０％ＲＨ以上３０％ＲＨ以下の相対湿度及び８０℃以上３３０℃以下の温度の環境下に置く。低湿度・高温度の環境下に置く場合の温度は、例えば３３０℃である。粉乳圧縮成型物を低湿度・高温度の環境下に置く場合の処理時間は任意であるが、例えば０．１秒以上１００秒以下である。
　尚、上記の加湿処理と乾燥処理とは、上記のように温度や湿度が互いに異なる条件で別の工程として行うことが可能であり、その場合には連続的に行うことが可能である。また、加湿処理と乾燥処理とは同じ温度湿度環境下で行うことも可能であり、この場合には加湿と乾燥とを同時に行うことができる。例えば、加湿と乾燥が同時に起こるような第１の温度湿度環境下に粉乳圧縮成型物を置き、続いて乾燥のみが起きるような第２の温度湿度環境下に粉乳圧縮成型物を置く。第１の温度湿度から第２の温度湿度に移行する間は、粉乳圧縮成型物の加湿と乾燥が同時に起こる状態から、粉乳圧縮成型物の乾燥のみが起こる状態へと移行する期間である。
　ところで、固形乳１０Ｓに含まれる水分が多いと、保存性が悪くなり、風味の劣化や外観の変色が進行しやすくなる。したがって、乾燥工程において、乾燥温度や乾燥時間等の条件を制御することによって、固形乳１０Ｓの水分含有率を、原料として用いる粉乳の水分含有率の前後１％以内に制御（調整）することが好ましい。
　このようにして製造された固形乳１０Ｓは、一般的に、温水に溶かして飲用に供される。具体的には、蓋のできる容器等へ温水を注いだ後に、固形乳１０Ｓを必要な個数で投入するか、固形乳１０Ｓを投入した後に温水を注ぐ。そして、好ましくは容器を軽く振ることにより、固形乳１０Ｓを速く溶解させ、適温の状態で飲用する。また、好ましくは１個～数個の固形乳１０Ｓ（より好ましくは１個の固形乳１０Ｓ）を温水に溶かせば、１回の飲用に必要な分量の液状乳となるように、固形乳１０Ｓの体積として、例えば１ｃｍ３～５０ｃｍ３となるように調製してもよい。なお、圧縮成型工程で用いる粉乳の分量を変更することで、固形乳１０Ｓの体積を調整できる。
（固形乳１０Ｓの製造方法の作用・効果）
　本実施の形態の固形乳１０Ｓの製造方法は、上記式（１）で表される溶解性指数（Id）が１未満である固形乳を製造できる。すなわち、従来の固形乳と同等の硬度を有しながら、溶解性に優れている固形乳を製造できる。このように製造された固形乳１０Ｓは、硬化の加湿処理の条件を１００℃超としたことによって、溶解性が向上したものと考えられる。固形乳１０Ｓは、好適な溶解性と扱いやすい強度とを有することによって、より利便性を向上することができる。固形乳１０Ｓは、遊離脂肪の含有率が従来の固形乳に比べ低いので、酸化をより抑制することができる。
　硬化の加湿処理の条件を１００℃超としたことによって、溶解性が向上するのは、加湿処理の条件を１００℃超とした硬化処理を行ったときに、加湿により粉体粒子の一部が液状やゲル状となることによって生成する架橋構造が、１００℃以下で加湿処理を行う従来法によって生成する架橋構造に比べて、いっそう溶解性の高い構造になったことによると考えられる。さらに詳細には、粉乳圧縮成型物の表面近傍の粉体粒子の一部が１００℃超の加湿によって軟化して糖質が非結晶のラバー状態となり、隣り合う粒子の接触点を基点に相互に架橋し、その後、乾燥されることによりガラス化（非結晶状態で固化）すること等により、いっそう溶解性が高まる構造になったことによると考えられる。
＜適用例＞
　上記の実施の形態は、粉乳を圧縮成型した固形乳であるが、粉体を圧縮成型して形成された固形食品にも適用できる。例えば、ホエイプロテイン、大豆プロテイン及びコラーゲンペプチド等のタンパク質粉体、アミノ酸粉体、及びＭＣＴ油等の油脂含有粉体等を原料として、圧縮成型した固形食品に適用できる。適用例に係る固形食品は、上記式（１）であらわされる溶解性指数（Id）が１未満であるので、従来の固形食品と同等の硬度を有しながら、溶解性に優れている。なお、この場合の上記式（１）における参照値ｔ20ref、ｔ63ref、及びｔ95refは、硬化処理が実施の形態の固形食品と異なる条件で形成された参照固形食品の溶出率が２０％、６３％、９５％に達する時間（秒）とする。また、原料の粉体には、乳糖あるいはその他の糖質の他に、脂肪、たん白質、ミネラル及びビタミン等の栄養成分や食品添加物が添加されていてもよい。参照固形食品の成分は、固形食品の成分と同様である。
＜変形例＞
　図２は、本変形例に係る固形乳２０Ｓの斜視図である。固形乳２０Ｓは、粉乳を圧縮成型した固形状の本体２０を有する。本体２０は、ＸＹ平面に平行で平坦な第１面２０Ａと、ＸＹ平面に平行で平坦な第２面２０Ｂとを有する。第１面２０Ａと第２面２０Ｂとは背中合わせの面である。本体２０の概略形状は直方体状であり、本体２０はＸＺ平面又はＹＺ平面に平行な側面２０Ｃを有する。
　本体２０には、第１面２０Ａから第２面２０Ｂに達して本体２０を貫通する孔２１が２つ設けられている。２つの孔２１の形状は、ＸＹ平面に平行な断面において長円形であり、同じ形状となっている。２つの孔２１の大きさは、本体２０の直方体状の形状の体積から２つの孔２１の部分の合計の体積を差し引いた体積が所定の値となるように選択される。
　２つの孔２１の位置は、第１面２０Ａの中央の位置から見たときに大きな偏りがない位置である。２つの孔２１は、第１面２０Ａの中央部を挟んでＸ軸と平行な方向に並べられ、かつ孔２１のそれぞれの長手方向がＹ軸と平行な方向となるように配置されている。これは、２つの孔２１は、第１面２０Ａの中央に対して点対称、あるいは第１面２０Ａの中央を通るＸ軸と平行な線又はＹ軸と平行な線に対して線対称となる配置である。２つの孔２１の間隔は、狭すぎるとその部分の強度が保てなくなる可能性があるので、所定値以上に確保されている。第２面２０Ｂから見た場合でも同様である。孔２１が本体２０を貫通する方向は、第１面２０Ａ及び第２面２０Ｂを通過する方向であり、例えばＺ軸に対して略平行な方向である。
　固形乳２０Ｓは、粉乳を圧縮成型する工程を除いて、上記本実施の形態の製造方法と同様の手順で製造することができる。粉乳を圧縮成型する工程において、例えば、打錠機の下杵が孔２１に対応する凸部を有し、上杵が凸部に対応する凹部を有し、凸部が凹部に挿入可能な形状となっている。このような杵を用いて圧縮成型することで、粉乳圧縮成型物に孔２１を形成することができる。
　本変形例の固形乳２０Ｓが２つの孔２１を有するので、参照固形乳も２つの孔２１を有する形状とする。すなわち、参照固形乳は、硬化処理における条件が異なる以外は、変形例の固形乳２０Ｓと同様に、別途作成された２つの孔２１を有する固形乳２０Ｓと同じ形状の固形乳である。硬化処理が固形乳２０Ｓと異なる以外は、参照固形乳を固形乳２０Ｓと同様とすることによって、固形乳２０Ｓに対し上記式（１）を適用することができる。したがって固形乳２０Ｓの溶解性指数（Id）は１未満であるので、従来の固形乳と同等の硬度を有しながら、従来の固形乳に比べ溶解性に優れる、という本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
　固形乳２０Ｓに設けられる孔は、２つである場合に限られず、例えば、１つ、４つ、又は６つでもよい。
＜第１実施例＞
（実施例の作成）
　図２に示した変形例と同様の固形乳試料を作成して実施例とした。固形乳の本体の大きさは、Ｘ軸方向の辺ａが３１ｍｍ、Ｙ軸方向の辺ｂが２４ｍｍ、Ｚ軸方向の辺ｃが１２．５ｍｍである。固形乳試料は、表面積が２７８０（ｍｍ３）、重量が５．４（ｇ）、孔２１の部分を除いた体積が約８２５０ｍｍ３である。この大きさとなるように打錠機の臼杵の大きさ及び圧縮圧力を調整し、圧縮成型して粉乳圧縮成型物を成型した。粉乳圧縮成型物を成型する際の条件は、すべての試料において同じとした。加湿処理の温度は１３０℃～３３０℃、湿度は０．１％～２０％、処理時間は５秒～１０秒とした。乾燥処理の温度は３３０℃、処理時間は５秒～１０秒とした。作成された実施例の硬度は４９Ｎ～５２Ｎであった。このように、実施例に係る固形乳は、いずれも扱いやすい硬度を有していた。
（比較例の作成）
　硬化処理の条件が異なることを除いて実施例と同様に固形乳試料を作成して比較例とした。比較例では、加湿処理の温度は８０℃、湿度は６０％ＲＨ、処理時間は３０秒とした。乾燥処理の温度は８０℃、処理時間は３６０秒とした。作成された比較例の硬度は５１Ｎであった。
（溶解性試験）
　硬化条件による溶解性の評価を行うために、上記のように作成した実施例及び比較例の固形乳試料について溶解性試験を行った。まず、攪拌バスケットに固形乳試料を１つ入れた。攪拌バスケットは、内径３０ｍｍ、高さ３６ｍｍである有底筒状のふた付き容器であり、側部、底部、ふた部を有する。側部、底部、ふた部は、１８メッシュ（目開き１．０１ｍｍ）のステンレス製の網で形成されている。攪拌バスケットの側部の内面に４つの羽根が均等に設けられている。４つの羽は、それぞれ、厚さ１．５ｍｍ、幅４ｍｍ、長さが３４ｍｍの板であり、長手方向を攪拌バスケットの中心軸に平行となるように配置し、側部の内面から中心に向かって突出するように設けられている。３００ｍｌビーカー内に収容した２００ｍｌの温水（５０±１℃）に攪拌バスケットを浸漬し固形乳試料を完全に水没させた状態で、当該攪拌バスケットを回転速度０．５ｍ／ｓ（周速度）で回転させた。攪拌バスケットは、ビーカー底部内面から５ｍｍの高さに保持した。固形乳試料が溶け始めてから溶け切るまでの溶出過程を導電率によって一定時間毎に測定した。
　各実施例及び比較例について３個ずつ上記試験を行い、３個の平均値から、それぞれ２０％溶出時間（ｔ20）、６３％溶出時間（ｔ63）、９５％溶出時間（ｔ95）を得た。比較例の２０％溶出時間、６３％溶出時間、９５％溶出時間をそれぞれ参照値（ｔ20ref、ｔ63ref、及びｔ95ref）とし、上記式（１）に基づき溶解性指数（Id）を算出した。比較例の２０％溶出時間（ｔ20ref）は１４（秒）、６３％溶出時間（ｔ63ref）は３２（秒）、９５％溶出時間（ｔ95ref）は９３（秒）であった。
　その結果を図４に示す。図４の縦軸は溶解性指数（Id）、横軸は加湿温度を示す。図４は、加湿温度に対する溶解性指数（Id）を示すグラフである。図４中、塗りつぶした黒丸は実施例を、白抜きの丸は比較例を示す。
　図４においていずれの実施例も、溶解性指数（Id）が１．００より小さく、比較例より低いことが確認された。これは硬化処理の条件の差異、具体的には加湿処理の温度条件を１００℃超とし、さらに乾燥温度を比較例より高く、かつ処理時間を短くしたことに起因して、溶解性が向上したものと考えられる。
（遊離脂肪測定試験）
　硬化条件による遊離脂肪の含有率の評価を行うために、上記のように作成した実施例及び比較例の固形乳試料について、遊離脂肪の含有率を測定した。まず、固形乳をすり潰さないように留意しながらカッターで細かくし粉砕した。その後、３２メッシュ篩に粉砕された固形乳を通過させた。篩工程を経たものを試料とし、‘Determination of Free Fat on the Surface of Milk Powder Particles‘，Analytical Method for Dry Milk Products，A／S NIRO ATOMIZER(1978)に記載された方法にしたがって遊離脂肪の含有率を測定した。ただし、固形乳の溶解方法（Niro Atomizer, 1978）では、抽出用の溶媒を四塩化炭素からｎ－ヘキサンに変更し、この溶媒の変更に伴い、抽出操作を変更した。なお、これらを変更しても、遊離脂肪の測定結果が変化しないことは、「粉乳の遊離脂肪測定法の検討」、柴田満穂、浜初美、今井眞美、豊田活、Nihon Shokuhin Kagaku Kougaku Kaishi Vol. 53, No. 10, 551～554 (2006)で確認済みである。その結果を図５に示す。図５の縦軸は遊離脂肪、横軸は加湿温度を示す。図５は、加湿温度に対する遊離脂肪の含有率を示すグラフである。遊離脂肪の含有率は、２個の平均値である。図５中、塗りつぶした黒丸は実施例を、白抜きの丸は比較例を示す。
　図５においていずれの実施例も、遊離脂肪の含有率が比較例より低いことが確認された。これは硬化処理の条件の差異、具体的には加湿処理の温度条件を１００℃超とし、さらに乾燥温度を比較例より高く、かつ処理時間を短くしたことに起因して、遊離脂肪の含有率が低下したものと考えられる。
＜第２実施例＞
　第１実施例と同様にして、実施例に係る固形乳を作成した。加湿処理の温度は１００℃超～２１０℃、相対湿度は２％（２％ＲＨ）～２０％（２０％ＲＨ）、処理時間は０．１秒～３０秒とした。乾燥処理の温度は１００℃超～３３０℃、処理時間は５秒～２０秒とした。作成された実施例の硬度は４９Ｎ～５２Ｎ（５０Ｎの場合の破断応力は０．１６７Ｎ／ｍｍ２）であり、いずれも扱いやすい硬度を有していた。得られた固形乳に対して第１実施例と同様に第１実施例に記載の比較例に対して溶解性試験を行ったところ、溶解性指数（Id）が１．００より小さく、比較例より低いことが確認された。また、得られた固形乳に対して第１実施例と同様に遊離脂肪測定試験を行ったところ、いずれの実施例も、遊離脂肪の含有率が比較例より低いことが確認された。
　なお、相対湿度は、市販の湿度計で測定することができる。例えば、１８０℃まではヴァイサラ社の湿度計ＨＭＴ３３０、３５０℃まではヴァイサラ社の露点計ＤＭＴ３４５で測定できる。また、絶対湿度（容積絶対湿度（単位はｇ／ｍ３）、又は、重量絶対湿度（単位はｋｇ／ｋｇ（ＤＡ）、但しＤＡは乾燥空気）を測定し、その温度での飽和水蒸気圧に対する水蒸気分圧の比率（％）を算出することで、相対湿度を換算しても良い。
　１０　本体
　１０Ａ　第１面
　１０Ｂ　第２面
　１０Ｃ　側面
　１０Ｓ　固形乳

Claims (12)

  1. 　食品粉体を圧縮成型した固形状の固形食品の製造方法であって、
    　前記食品粉体を圧縮成型して食品粉体圧縮成型物を形成する工程と、
    　前記食品粉体圧縮成型物に対して硬化処理を行う工程と
    　を有し、
    　前記硬化処理は、前記食品粉体圧縮成型物を、１００％ＲＨ以下の湿度及び１００℃を超える温度の環境下に置く工程を含む
    　固形食品の製造方法。
  2. 　前記硬化処理は、加湿処理及び乾燥処理を含み、
    　前記加湿処理は、前記食品粉体圧縮成型物を、３３０℃以下の温度の環境下に置く
    　請求項１に記載の固形食品の製造方法。
  3. 　前記硬化処理は、加湿処理及び乾燥処理を含み、
    　前記加湿処理は、前記食品粉体圧縮成型物を、１３０℃以上２１０℃以下の温度の環境下に置く
    　請求項１または２に記載の固形食品の製造方法。
  4. 　前記硬化処理は、加湿処理及び乾燥処理を含み、
    　前記加湿処理は、前記食品粉体圧縮成型物を、０．１％ＲＨ以上２０％ＲＨ以下の湿度の環境下に置く
    　請求項１～３のいずれか１項に記載の固形食品の製造方法。
  5. 　前記硬化処理は、加湿処理及び乾燥処理を含み、
    　前記加湿処理は、前記食品粉体圧縮成型物を、１％ＲＨ以上１５％ＲＨ以下の湿度の環境下に置く
    　請求項１～４のいずれか１項に記載の固形食品の製造方法。
  6. 　前記硬化処理は、加湿処理及び乾燥処理を含み、
    　前記乾燥処理は、前記食品粉体圧縮成型物を、０％ＲＨ以上３０％ＲＨ以下の湿度及び８０℃以上３３０℃以下の温度の環境下に置く
    　請求項１～５のいずれか１項に記載の固形食品の製造方法。
  7. 　粉乳を圧縮成型した固形状の固形乳の製造方法であって、
    　前記粉乳を圧縮成型して粉乳圧縮成型物を形成する工程と、
    　前記粉乳圧縮成型物に対して硬化処理を行う工程と
    　を有し、
    　前記硬化処理は、前記粉乳圧縮成型物を、１００％ＲＨ以下の湿度及び１００℃を超える温度の環境下に置く工程を含む
    　固形乳の製造方法。
  8. 　前記硬化処理は、加湿処理及び乾燥処理を含み、
    　前記加湿処理は、前記粉乳圧縮成型物を、３３０℃以下の温度の環境下に置く
    　請求項７に記載の固形乳の製造方法。
  9. 　前記硬化処理は、加湿処理及び乾燥処理を含み、
    　前記加湿処理は、前記粉乳圧縮成型物を、１３０℃以上２１０℃以下の温度の環境下に置く
    　請求項７または８に記載の固形乳の製造方法。
  10. 　前記硬化処理は、加湿処理及び乾燥処理を含み、
    　前記加湿処理は、前記粉乳圧縮成型物を、０．１％ＲＨ以上２０％ＲＨ以下の湿度の環境下に置く
    　請求項７～９のいずれか１項に記載の固形乳の製造方法。
  11. 　前記硬化処理は、加湿処理及び乾燥処理を含み、
    　前記加湿処理は、前記粉乳圧縮成型物を、１％ＲＨ以上１５％ＲＨ以下の湿度の環境下に置く
    　請求項７～１０のいずれか１項に記載の固形乳の製造方法。
  12. 　前記硬化処理は、加湿処理及び乾燥処理を含み、
    　前記乾燥処理は、前記粉乳圧縮成型物を、０％ＲＨ以上３０％ＲＨ以下の湿度及び８０℃以上３３０℃以下の温度の環境下に置く
    　請求項７～１１のいずれか１項に記載の固形乳の製造方法。
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