JP2006055165A - おろしたチーズの製造方法およびその使用方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、短時間の単一の単位操作でチーズ材料を粉砕する方法を提供する。
【解決手段】本発明のチーズ材料の一段階の処理から得られたおろしたチーズ材料は、食料品および食品製造に対する風味の適性ならびに機能的な適性を保持する。
【選択図】図1

Description

この発明は、概してチーズから食用の顆粒を提供する方法に関し、特に、この発明は単一の単位操作でチーズから顆粒を提供することに関する。

一般に、チーズは比較的大きいブロックで製造され、より小さいブロックもしくは塊の形状へ、および消費者または顧客の好みに従って選択された大きさへ、切り分けられて販売される。切断作業は、大量の不揃いなチーズの断片を残す。チーズ業界の現行の目標は、それらの断片に対して商業的な利用法を見つけることである。

チーズの粉末は、滑らかなソース、食品調味料、およびさらさらした詰め物を含むさまざまな食品で使用されている。例えば、消費者は、牛乳および／または他の材料で元に戻すことのできるマカロニならびにチーズ料理用の貯蔵安定なチーズソースの粉末をよく知っている。おろしたチーズまたは粉末のチーズは、よく知られた方法に従ってポンプでくみ上げできる形態のチーズに対して使用される噴霧乾燥法により製造されている。また、それらは、チーズカードをドラム乾燥機中で脱水し、そして脱水したカードを粉砕装置で粉状化させることによっても製造されている。さらに、おろしたチーズは、硬いチーズの塊または断片を細かな粒へ切断し、その後、その細かな粒を脱水することによっても作製されている。また、チーズの顆粒は多段階の方法で細断され、凍結乾燥され、粉砕されたチーズの断片から製造されている。一般に、これらの方法は設備の別々の部分で行われる多数の単位操作を行うことを必要とする。

より少ない方法ステップでより少ない装置条件の設備が、貯蔵安定なおろしたチーズ製品を製造するために必要とされる。この発明は、効果的で、経済的に可能な方法で上記の要求および他の要求に対処するものである。

米国特許出願公開第２００２／００２７１７３号明細書

この発明は、単一の単位操作でチーズをおろした形態に粉砕する方法を提供する。この方法は、チーズの望ましい機能的な特性および風味を実質的に維持する短時間の操作において、好ましくは、この操作を併せて有し、且つ行う。

一つの実施態様において、先端を切り取った円錐形状の部分を含む囲いの中に加熱された圧縮空気と水分を含むチーズ材料とが別々に導入される加熱処理と粉砕プロセスの組合せで、水分を含むチーズ材料は粉砕される。導入後、加熱された圧縮空気は、囲いの下端に到達するまで囲いを通り抜けて一般的に下向きの経路に沿って移動する。その空気は、排気ダクトを通って囲いを出るまで、囲いの下端からそれの中央部分の中を逆流する。水分を含むチーズ材料は別々に囲いの上端に導入され、チーズ材料は囲いを通り抜けて囲いの下端に到達するまで、下向きに移動する加熱された空気によって運ばれることとなる。

囲いの上端からそれの下端までチーズ材料が移動するこの間に、チーズ材料は、熱的にそして物理的に相互に有益な方法で処理される。チーズ材料は、動的な気流システム中に浮遊しているところで加熱された空気によって脱水される。同じ単位操作の間に、チーズ材料は、きわめて短い時間で小さな粒に崩される。その結果、導入された水分を含むチーズ材料のかなりの量は、囲いの下端に到達する前に乾燥されて、粉砕される。可動する機械部品がないことは、水分を含むチーズ材料を粉砕させるために必要とされる。

その結果として、これらの実施態様において、乾燥によりチーズ材料から取り除かれた水蒸気および空気が、排気ダクトを通ってこのシステムから排気される一方で、乾燥および粉砕されたチーズ材料を含む固体で粒子状の製品は、囲いの下端から放出されて回収される。１つの特定の実施態様において、囲いは上部の円柱形状の囲い（その中に加熱された圧縮空気と水分を含むチーズ材料が別々に導入される）を含む2つの部分構造であり、その円柱状の囲いは、構造全体の下端を含む先端を切り取った円錐形を有する下部の囲い（乾燥および粉砕されたチーズ材料は、そこから分取される）に隣接して流体連通する。

この発明の好ましい実施態様に従って、単一の単位操作において連続法で水分を含むチーズ材料を乾燥し、粉砕するための一段階の方法は、水分を含むチーズ材料を乾燥し、顆粒化するための従来の手法を超えて非常に多くの利点を提供する。この一段階の処理は、短時間の手段で、比較的低い温度で水分を含むチーズ材料からおろしたチーズ材料を製造することを可能にする。乾燥および粉砕する方法は、チーズ材料の望ましい機能的な特性および風味の特性を悪化させることなく、且つ異なる装置において行われる異なる方法を必要とすることなく、一段階の操作で両方とも成し遂げられる。加えて、加熱された圧縮空気が囲いを通り抜けてその下端までチーズ材料を下流に運んだ後に、そのシステムから連続的に排気されるような連続方式で、このプロセスを操作することができ、そして、粉砕されたチーズ材料は、ロータリーエアロックを使用するなどの空気の漏れないやり方で囲いの下端から回収することができる。もしチーズ材料の残留物が加工装置の内壁に相対的に少なく残されれば、洗浄が容易になり、その装置内部で加工するための異なるタイプのチーズ材料に切り替えることが容易になる。これらの利点により、プロセスの複雑さ、製造時間、ならびに製造および供給コストが縮小される。

得られたおろしたチーズ製品は、例えば、プロセスチーズの製造のような食品を製造するための食用の機能的な材料として利用されてもよい。加熱した空気を利用することにより粉砕操作の間に加えられてもよいチーズの脱水により、顆粒のチーズ製品の安定性および保存性を向上させることができる。他の利点の中で、ある程度脱水されたチーズ製品は、カビの成長に対してより抵抗力がある。乾燥および粉砕する行為は、製品を、チーズの粉末、プロセスチーズ、ソースなどでのような、数多くの可能な用途に対してより貯蔵安定で、より貯蔵可能な材料の形状にする。例えば、それは、水で戻されることもある乾燥したチーズミックスの材料などの貯蔵安定な食品の材料として、または食品添加物として、または調味料として利用されてもよい。

本発明は、チーズ材料をおろした形態に粉砕する方法に関し、および、一つの実施態様においては、同一の単位操作の間に、水分含有量の高い、または「水分を含む（Ｗｅｔ）」チーズから水分を除き、粉砕する方法に関する。「おろした（ｇｒａｔｅｄ）」という用語は、チーズの顆粒が製造されることを意味する。「おろした」という用語は、チーズの細片が製造されることを意味しない。「細断された（Ｓｈｒｅｄｄｅｄ）」チーズは、細ひも、細片、またはシリンダーのような形状で引き伸ばされたチーズの断片を指す。この発明は、ユニークな一段階のチーズ材料処理に関連する詳細な参考資料と供に下記において説明される。本明細書に記載の目的のために、「水分を含む」という用語は、チーズまたは同様の乳製品材料を特徴つけるために使用するため、液体、氷、または蒸気の状態で、少なくとも１４重量％の総含水量を含む材料のことを指す。また、本発明はより低い水分含量のチーズ材料を粉砕するために適用されてもよい。

ある実施態様では、水分を含むチーズ材料は、１つの単位操作で行われる一段階の方法で、短時間の間に乾燥されて、小さな粒子サイズに粉砕される。それにより水分を含むチーズ材料が同じ処理装置設備の中で同じ時間に熱的にかつ物理的に作用を受けてもよい有益なやり方で操作されてもよいサイクロンタイプのシステムによって、この一段階の方法は実行される。乾燥および粉砕されたチーズ材料は、流動可能なおろした形態（例えば、固体で細かい粒子）で得られる。

本明細書に記載の目的のために、「乾燥させる」は、水分を除くこと、つまり水分含有量を低くすることを意味し、そして粒子を「粉砕する（ｇｒｉｎｄｉｎｇ）」は、粒子を押しつぶし、粉々にし、すり減らし、摩滅し、もしくはこすって、より小さい粒子に分解すること、及び／又はより小さい粒子を遊離させることを意味し、ならびに動いている粒子同士の間、及び／又は動いている粒子と静止した表面との間における接触を伴うメカニズムを含む。

図１を参照すると、この図示された実施態様で、水分を含むチーズ材料は、本来のチーズ製品として、または、加工中もしくは完成したチーズの製造過程から回収された副生成物として得られる（ステップ１）。このチーズは、一段階の乾燥及び粉砕処理にかけられる（ステップ２）。生じるおろしたチーズ材料は、食品成分または材料として使用または再使用するための「再加工品」として利用できるようにされる（ステップ３）。代わりに、低水分のチーズ製品または副生成物が得られてもよく（ステップ４）、そして一段階の乾燥及び粉砕処理などにかけられてもよい。低水分のチーズ製品または副生成物は、一般的に顆粒化されるために水を除く必要がないので以下により詳細に説明するように、ステップ２の乾燥する特徴は省略してもよい。

ステップ２で、おろしたチーズ材料製品は、食料品に利用するのに適したものとして得られる。得られたおろしたチーズ材料は、一段階の処理を通じて、その風味の特性および機能的な特性を実質的に維持する。おろしたチーズ製品は、食品の調理もしくは食品の製造に使用または再使用されるまで安定に保存されてもよい。おろしたチーズ製品は、その風味の特性もしくは機能的な特性が望ましいか、または有用なこともあるチーズの製造で、材料として使用されてもよい。

ここで図２および図３を参照して、図１のステップ２における水分を含むチーズ材料の一段階の乾燥及び粉砕を行うための代表的な装置の配置およびそれを操作する方法の詳細を、以下に論じる。

図２を参照して、この発明のプロセスの実施態様に従って、水分を含むチーズ材料の一段階の乾燥及び粉砕を行うための代表的なシステム１００が示されている。サイクロン１０１は、チャンバー１０４を規定する円柱状の上部囲い１０３と、キャビティ１０６を規定する円錐の先端を切り取った形状の下部囲い１０５との二つの流体連通部分から構成される構造上の囲いである。上部囲い及び下部囲いの両方は、中空でない壁または外殻が内側の空間を取り囲む環状の構造である。この図において、下部囲い１０５が、その下端１１２に向かって内側に向けて次第に細くなる一方で、一般的に上部囲い１０３は、均一な断面直径を有する。限定するものではない実施態様において、下部囲い１０５の細くなった角度αは、約６６〜約７０度の範囲でよい。本明細書に記載の目的のために、「囲い（ｅｎｃｌｏｓｕｒｅ）」という専門用語は、１つ以上の側面を有するチャンバー、キャビティ、または空間を取り囲む構造物を意味する。

加熱された圧縮空気１１６と水分を含むチーズ材料１０２は、上部囲い１０３でサイクロン１０１の中に別々に導入される。処理された水分を含むチーズ材料は、サイクロン１０１の下端１１２から、固体状の粒子１１３として排出される。このシステムの連続操作を中断させることなく、サイクロンから乾燥及び粉砕されたチーズ材料を取り出せるロータリーバルブ又はロータリーエアロックなどのバルブメカニズム１１１が示されており、それにより、サイクロン１０１からの加熱された空気の漏れが最小限になる。もしサイクロン１０１の底の排出端にエアロック又は同等のものがなくサイクロン１０１を操作する場合には、加熱された空気が下端１１２から押し出されるにしたがって、このシステムはより効率が下がって動くかもしれないし、そのことを空気の供給速度で補う必要があるかもしれない。空気、およびサイクロン１０１内の加熱処理中にチーズ材料から放出された水蒸気は、スリーブ１０７および排気ダクト１０９を通って、サイクロンから排出ガス１１４として排出される。ごく少量のくずを、これらの処理中にサイクロンの中でチーズ材料から遊離させて、排出ガスの流れ１１４とともに除去してもよい。排気ガスの流れ１１４は、任意選択的に粒子をフィルターで取り除いてもよく、及び／又は、それを大気に放出させる前に、例えば充填床型浄化装置のような別個の浄化装置（図示せず）を用いるなどして浄化し、含硫化合物もしくは他の化合物を取り除いてもよい。篩分け装置１１５は任意選択的であり、下記においてより詳細に本明細書中に記述されている。一般的に、その装置は粒子状の製品１１３中の大きすぎるか、もしくはより粗い製品の方向を変えるために用いられることができ、それらの製品は、それ自体により又はその中でまだ処理されていない新しい供給原料とともに追加の処理をするためにサイクロン１０１の中へ再導入されてもよい。

サイクロン１０１の中に加熱された圧縮空気１１６を導入するために、送風機または空気圧縮機などの空気加圧装置１２１は、空気加熱器１２４を通り抜けて、熱気ダクト系統１２５を通って伝えられる大量で高速の圧縮空気の流れを発生させ、それはそこからサイクロン１０１の上部囲い１０３の中へ導入される。本明細書に記載の目的のために、「加熱された空気」という用語は、周囲温度以上、例えば７５°F（２４℃）以上の温度まで加熱された空気を意味する。「圧縮空気」という用語は、大気圧以上、例えば１４．７ｐｓｉａ（ｌｂ／ｉｎｃｈ^２ ａｂｓｏｌｕｔｅ：ポンド／平方インチ（絶対圧力））以上の圧力まで圧縮された空気を意味する。「加熱された圧縮空気」という用語は、これらの両方の特性を有する空気を意味する。加熱された圧縮空気１１６は、上部囲い１０３の内壁１０８に対して実質的に接線方向に、チャンバー１０４の中へ導入される。これを、例えば、そこを通って加熱された空気の流れが導入される複数の穴１２０（例えば２〜８穴）を円周方向に周囲に間隔を空け、上部囲い１０３の壁１０８を貫通して設け、そこへ加熱された空気の流れ１１６を導くことにより行うことができる。偏向板１２２は、例えば、その記述が本明細書に組み込まれる特許文献１に記述されている設備に従って、入ってくる加熱された空気の流れを内壁１０８に対して実質的に接線の方向に偏向でき、上部囲い１０３の内壁１０８に据え付けられてもよい。加熱された空気を、サイクロン１０１の上部囲い１０３の中へ反時計回りの向きに、または時計回りの向きに導入してもよい。

一般的に、導入された空気１０は、チャンバー１０４およびキャビティ１０６中で、サイクロンのようにさらに加圧されてもよい。サイクロンに似た環境の中に存在する遠心力のために、キャビティ１０６の中央軸により近くの圧力は大気圧よりも小さいのに対し、キャビティ１０６の最も外側により近くの圧力は実質的に大気圧より大きいと思われる。この説明に限定されるものではないが、図３に示されるとおり、上部囲い１０３に導入された後、加熱された圧縮空気１１６は、それらの下端１１２に到達するまで、らせん状に移動するか、そうでなければ、上部囲い１０３および円錐形の下部囲い１０５を通り抜けて、一般的に渦１３のような大きな下向きの経路に沿って移動する。この説明の中で、下部囲い１０５の内壁１２３によって規定されるキャビティ１０６の下端１１２の近くで、下向きの空気の移動は反転され、そしてこの空気（及びサイクロン１０１内の加熱処理中にチーズ材料から放出された水蒸気）は、一般的により大きい渦１３の内側で、より小さい渦１５として上向きに渦を巻いて戻る。より小さい渦１５は、下部囲い１０５の下端１１２からサイクロン１０１の中央軸１２９の最も近くに位置する中央域１２８の中で且つ一般的にはより大きい渦１３の内側を逆流する。より小さい渦１５は、スリーブ１０７を通って、その後、排気ダクト１０９を通って囲いを出るまで上向きに流れる。

より大きな渦１３のより小さい渦１５への移行を促進するために、渦粉砕手段（図示せず）を、任意選択的に下端１１２より下に、またはその内側に挿入することができる。円錐状の囲いの底部に箱形の囲いを導入するなどのサイクロンに対して種々の渦粉砕手段が知られている。

水分を含むチーズ材料１０２は、上部囲い１０３の中に別々に導入される。導入された水分を含むチーズ材料は、サイクロン１０１内で加熱された空気の渦１３によって運ばれるようになるまで、チャンバー１０４の中へ重力により下向きに落ちる。好ましくは、スリーブ１０７と上部囲い１０３の内壁１０８との間の空間に位置するサイクロン１０１内で生じたサイクロン性の渦１３の中に落ちることになるような方向で、水分を含むチーズ材料は上部囲い１０３の中に導入される。この供給技術は、チーズ材料の受けるサイクロン性の力がより弱いであろう渦の半径方向の最も内側の部分または最も外側の部分に初めに落ちるかもしれない水分を含むチーズ材料の量を最小限にするのに役に立つ。

運ばれたチーズ材料は、下部囲い１０５の下端１１２に到達するまで、らせん状に移動する加熱された空気の渦１３の中を移動するか、そうでなければ、下部囲い１０５を通り抜けて下向きに移動する。この下向きの流路の間に、そのような動的な気流システム中に浮遊しているところで、加熱された空気によってチーズ材料は水分を除かれる。それらはまた、下向きの流路の間に粉砕される。サイクロンを通り抜けるチーズ材料の下向きの流路の間に、チーズ材料に対する種々の脱水および粉砕の作用は、異なる個々の時点で発生してもよいし、及び／又はそれらの作用のいくつかは、ある特定の時点もしくは複数の時点で同時に発生してもよい。どのような理論とも結び付けられることを望まないが、予想される圧力勾配および横切るコリオリの力、キャビテーションの爆発、ならびに高速で運ばれてサイクロンに似た圧力をかけられたチーズ材料間の衝突の相互作用により、チーズ材料の物理的構造が激しく壊されることもあると考えられる。代わりに、またはそれに加えて、渦の遠心力により、チーズ材料は囲いの内壁１０８及び１２３に押し付けられて強制的に動かされてもよい。これらの摩滅方法もしくは完全には理解されていなくともよいサイクロン内で生じる可能性のある他の摩滅方法により、個々に、または組み合わせて、乾燥すると同時にチーズ材料は粉末にされる（粉砕される）。結果として、チーズ材料が上部囲い１０３から下部囲い１０５の下端１１２まで下るこの移動の間に、チーズ材料は熱的にそして物理的に有益な方法で処理される。装置１０１は、水分を含むチーズ材料を粉砕させるための可動する機械部品を必要としない。

この発明の更なる実施態様において、所定の大きさより小さいなどの大きさの基準を満たして粉砕後の処理に適した粒子サイズを有する、固体で粒子状の製品１１３中の粉砕されたチーズ材料のより細かい部分１１３０を、より粗い製品の部分１１３１から区分けして分離するために、金網の篩または他の適切な粒子の分離／分類装置１１５などの篩を用いるなど、放出された固体で粒子状の製品１１３を選別してもよい。より粗い（大きすぎる）製品の部分１１３１を、サイクロンの上部囲いの中に、その中で追加の処理をするために再導入することができる。より粗い材料を供給物導入手段１２７またはサイクロン１０１の上部囲い１０３中の他の導入手段へ自動的に輸送して戻すのにコンベア（図示せず）を利用してもよい。さらに、供給物導入手段１２７は、上部囲い１０３のところで、チーズ供給物を低い位置からサイクロン１０１のチャンバー１０４上までそして、その中に輸送する傾斜したコンベア（図示せず）でもよい。

スリーブ１０７が、サイクロン１０１内部のさまざまな垂直位置へ、可変式に上下に動かせることは理解されるだろう。一般的に、スリーブ１０７がキャビティ１０６に対応して低く設置されればされるほど、空気を循環させるのに利用可能なサイクロン１０１の組合わせた体積の合計はより小さくなる。導入されている空気の体積は一定に保たれるので、この体積の減少により、より早い空気の流れが引き起こされ、より大きなサイクロン性の作用がキャビティ１０６の全体に起こり、その結果、チーズ材料は粉砕されて、チャンバー１０４およびキャビティ１０６の中をより長く循環する。一般的に、スリーブ１０７を引き上げると、反対の作用が生じる。所定の供給物および操作条件に対して、方法の効率および収率が向上するようにスリーブ１０７の垂直位置を調整することができる。

さらに、排気ダクト１０９上にダンパー１２６を設けて、サイクロン１０１内部のサイクロンの速度および力の勾配に影響を与えうるキャビティ１０６の中央の低圧部分から大気中に流出可能な空気の量を制御してもよい。

サイクロン１０１の中にチーズ材料を連続的に供給することにより、乾燥および粉砕されたチーズ材料１１３を連続的に処理することができる。これに限られないが、この発明の方法に従ってチーズ材料を処理するときに連続的な方法で操作することのできる市販の装置の具体例は、Ｖｏｒｔｅｘ Ｄｅｈｙｄｒａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ，ＬＬＣ，Ｈａｎｏｖｅｒ Ｍａｒｙｌａｎｄ，ＵＳＡ製のＷＩＮＤＨＥＸＥ装置である。そのタイプの装置の記載は特許文献１に述べられており、その記述は本明細書に組み込まれる。

サイクロンシステム１００により、乾燥のための熱気からチーズ材料への非常に高い熱伝達速度と、乾燥機の円錐形部分を通り抜けて下降するに従いチーズ材料を砕き且つ顆粒化させる機械的なエネルギーとが提供される。サイクロン１０１から出たチーズ材料は、材料のような粉末または粉でもよい、流動可能な固体状の粒子タイプの形態を呈する。一段階の方法は、別々の乾燥および粉砕プロセスならびに装置を使用して、水分を含むチーズ材料を粉にするか、またはすりおろすのに用いられる従来の手法を超えて、非常に多くの利点を提供する。

水分を含むチーズ材料を処理するための一つのプロセス手法において、サイクロン中への加熱された空気の導入は、加熱された圧縮空気を約１０〜約１００ｐｓｉｇ（ポンド／平方インチ（ゲージ圧））の範囲内、詳細には約１５〜約６０ｐｓｉｇの範囲内の入口圧力で供給することを含む。一般的に、加熱された空気は、約１２０〜９００°Ｆの範囲内、詳細には約３００〜約５００°Ｆの範囲内、より詳細には約３２５〜４００°Ｆの範囲内の温度で、サイクロンの中に導入される。ある態様では、入口の空気温度は、２５０°Ｆを超えない。サイクロン中への加熱された空気の体積導入速度は、約５００〜約１００００立方フィート／分の範囲内、詳細には約１５００〜約３０００立方フィート／分の範囲内である。水分を含むチーズ材料の供給速度は変更できるが、（最大）直径が約１〜約１０フィートのサイクロンに対して、一般的に約１〜約３００ポンド／分の範囲、詳細には約５０〜約１５０ポンド／分の範囲であればよい。サイクロンの直径は、例えば、約１〜約１０フィート、詳細には約１〜約６フィートであればよい。

水分を含むチーズ材料は、上記で述べたサイクロン設備内で、非常に短い時間内に処理されてもよい。一つの実施態様において、サイクロンの中に水分を含むチーズ材料を導入させると、それらの乾燥および粉砕された製品は、約１５秒以内、詳細には約１〜約５秒以内に処理装置から排出される。その排気中の揮発性の化合物も、サイクロン装置を出た後に浄化装置および同等のもの（図示せず）を通り抜けてサイクロンの排気を伝えることによって、任意選択的に処理されてもよい。

実質的に全ての導入された水分を含むチーズ材料は、このような短い時間内に処理された製品として排出されてもよい。一般的に、水分を含むチーズ材料を乾燥および粉砕する間に適用される上記で述べた処理温度および時間は十分に低く、本明細書に記述されたような一段階の乾燥および粉砕処理の間に、蛋白質の構造または食品加工に関係のある他の物理学的および化学的な特性にかなり望ましくない変化が発生するのを防ぐのに役立つ程十分に低い。蛋白質の含有量は、水分を含むチーズ材料の乾燥および粉砕を通じて、実質的に損なわれずに維持されている。

一般的に、供給原料として用いられるチーズ材料は、約６〜約９９重量％の水分（すなわち、液体、氷、及び／又は蒸気状態の水）を含む。一つの実施態様において、一段階の粉砕プロセスの供給原料として用いられるチーズ材料は、システム１００のサイクロン１０１の中に導入されるときに、一般的に少なくとも約１４重量％の水分、詳細には約１４〜約９９重量％、さらに詳細には約１４〜約６５重量％の水分を含む。供給原料として用いることのできるチーズ材料は、企業規模のチーズの製造過程または他のチーズ材料の供給材料から得てもよい。一般的に、この方法から得られる粉砕された（おろした）チーズ材料は、約１〜約４０重量％、詳細には約１〜約２５重量％、さらに詳細には約１〜約１３重量％の水分を含む。

一段階の乾燥および粉砕プロセスによって得られる粉砕されたチーズ材料は、好ましくは、商業的に有用な粒子サイズを有する。一つの実施態様において、この発明の実施態様に従って、高い水分含有量のまたは低い水分含有量のチーズ材料を処理することにより得られる乾燥および粉砕された（おろした）チーズ製品は、約１〜約１０００ミクロン、詳細には約２〜約１０００ミクロン、詳細には約１０〜約４００ミクロン、さらに詳細には約２〜約５０ミクロンの範囲の平均粒子サイズを有してもよい。一つの実施態様において、サイクロンの残留物として得られる固体で粒子状の製品は、約１〜約１０００ミクロンの平均粒子サイズを有する、少なくとも約５０％粉砕されたチーズ材料を含む。

処理するために得られたおろしたチーズを、例えば、ナチュラルチーズまたはプロセスチーズから得てもよい。ナチュラルチーズは、熟成させたナチュラルチーズおよび熟成させていないナチュラルチーズを含む。「ナチュラル」チーズは、牛乳を凝固させるか、またはカードにし、そのカードを攪拌して且つ加熱し、乳清を排出し、そしてカードを集めるか、またはカードに圧力をかけることによって、牛乳から直接作られる。望ましい風味および質感は、多くのチーズにおいて、チーズを保存すること、つまり、所定の時間の間、所定の温度および湿度で保っておくことにより得られる。この基本的な方法は、時間、温度、ｐＨ、カードの扱い方および他の変数を変えることにより、非常に多数の異なるタイプのチーズを製造するのに使用されている。

一般的に、「プロセスチーズ」は、様々なタイプの任意のナチュラルチーズ、及びそれと同様の粉砕したチーズを、加えた乳化剤と混ぜ、均一な自由な形にできるチーズの塊が得られるまで加熱したものを意味する。プロセスチーズは、低温殺菌されたプロセスチーズを含む。

処理にかけてもよいチーズ材料は、特に制限されない。例えばそれは、アメリカのプロセスチーズなどのプロセスチーズ；パルメザン、ロマーノ、サプサーゴ（Ｓａｐｓａｇｏ）、スパレン（Ｓｐａｌｅｎ）、アズィアーゴ（Ａｓｉａｇｏ）などの非常に硬質なチーズ；チェダー、カチョカヴァッロ（Ｃａｃｉｏｃａｖａｌｌｏ）、スイス、コルビー、エダム、ゴーダ、エメンタール、グリュイエール、グラニュラーカード、凝乳カードなどの硬質チーズ；モントレージャック、ブリック、モッツァレラ、ブルー、フェタ、ハヴァティ（Ｈａｖａｒｔｉ）、マンステール（Ｍｕｅｎｓｔｅｒ）、プロヴォローネ（ｐｒｏｖｏｌｏｎｅ）、ロックフォール（Ｒｏｑｕｅｆｏｒｔ）、ゴルゴンゾーラ、スティルトン（Ｓｔｉｌｔｏｎ）、ウェンズレーデール（Ｗｅｎｓｌｅｙ−ｄａｌｅ）などの半硬質チーズ；ブリー、カマンベール、ヌーシャンテル（Ｎｅｕｆｃｈａｎｔｅｌ）、リコッタ、カッテージ、クリームチーズなどの軟質チーズ、およびこれらの混合物であればよい。

一つの好ましい実施態様において、単一の単位工程は、高い水分含有量を有する硬質、もしくは非常に硬質のチーズの破片、塊、及び／又は相対的に大きな断片を、一段階の操作で、乾燥した流動可能な粉末形態に変えるのに有用である。一つの実施態様において、顆粒形態に変えるためにサイクロン処理装置の中に供給されるチーズの断片は、少なくとも約１４重量％またはそれ以上の水分含有量を有する。

得られたおろしたチーズ製品は、例えば、プロセスチーズの製造のような食品製造における食用の機能的な材料としての使用に適している。一つの実施態様において、おろしたチーズ材料は、プロセスチーズの製造に適した通常使用されるチーズの材料もしくは代用するチーズの材料の一部または全ての代わりに、ユニークな機能的な材料として使用される。例えば、プロセスチーズの製造において、このおろしたチーズ製品は、チーズの混合物の調製に使用されるチーズの供給材料の一部または全てとして使用されてもよい。例えば、単独で、または他の種類のチーズの供給材料と組合せたおろしたチーズを、水溶性の環境において乳化剤と混合し、かつ加熱して、成型して、冷却し、そして所望の大きさに切断できる均一に溶けた塊を形成してもよい。

また、おろしたチーズ製品は、水で元に戻してもよい乾燥したチーズミックス材料などの貯蔵安定な食品材料として使用されてもよい。それは、貯蔵安定な調味料又は食品添加物としても使用されてもよい。

単一の単位操作で乾燥され、実質的に完全に粉末状に粉砕されることもあるチーズの塊または断片の重さは、比較的適用範囲が広い。一つの実施態様において、供給物として用いられるチーズ材料は、約１ｇまたはそれ以上、詳細には約５〜約４０ｇの平均重量を有する個別の自らにまとまっている断片のチーズを含む。

別の実施態様において、十分な貯蔵性を与えることを確実にするために別個で追加の方法ステップの一部としてサイクロンから放出された顆粒状のチーズ製品をさらに脱水する必要があるかもしれないが、１４重量％以上の水分含有量を有するチーズ材料を、室温の圧縮空気か、もしくは加熱されていない空気を用いてサイクロン中で処理してもよい。一般的に、貯蔵安定な製品を得ることをさらに確実にするためには、約２５重量％より少ない、好ましくは約１４重量％よりも少ない顆粒状のチーズ製品中の水分含有量を提供することが好ましい。その上にさらにいくらか脱水されることになるが、一般的にこの発明は、チーズの粉砕が主要なプロセス処理となるところで、１４重量％より少ない水分含有量を有するチーズ材料に対しても適用できる。もし出発原料のチーズが約１４重量％より少ない水分を含む場合には、加熱された空気を下げた温度で、または、サイクロンに導入する前に圧縮空気を高温まで加熱する必要なく、サイクロン処理装置を操作する可能性もある。もし加熱されていない空気、またはほんの少し加熱された空気を用いる（例えば、空気の温度が約１２０°Ｆよりも低い）場合には、チーズ材料を顆粒状に摩滅でき且つ処理中にチーズ材料がサイクロン内で粘着性に、又はペースト状にならないことを確実にするために、サイクロン装置中に導入される前に相対湿度（ＲＨ）の高い状態（例えばＲＨが約７０％より大きい）の圧縮空気を除湿することが望ましい場合もある。この空気は、通常の冷却コイル装置またはプロセス空気の除湿に用いられる同様の装置を用いて除湿されてもよい。

一段階のプロセス処理により得られるおろしたチーズ材料は食用に適しており、様々な目的のために多種多様な食品に用いられてもよい。おろしたチーズ材料は本来のチーズの風味の特性を保持しており、不快な味または臭気を有していない。おろしたチーズ材料は、それを含んでもよい食品に悪影響を与えることなく、風味および機能を付与する能力を有する。得られたおろしたチーズ材料は、一般に貯蔵安定であり、おろしたチーズ材料を１２ヶ月の貯蔵／保存期間またはそれ以上までのような長期間保存した後に製造されたチーズ材料に、風味及び／又は機能的な特性を付与するのに用いられてもよい。

チーズ材料は処理装置の内壁上に残留物を残しやすくはないことから、この一段階の処理装置は、比較的クリーンできれいなままである。このクリーンできれいな操作は、同じ装置内で異なるタイプの供給原料を処理するための望みどおりの変更を容易にすることができる。例えば、システムを通り抜ける水分を含むチーズ材料の種類は、異なるタイプの食品材料に対してそこで行われた、先の処理の残留物のあるシステム内部を洗浄する必要なく、変更されてもよい。

この発明の他の特徴及び利点は、図を参照に、後に続くこの発明の好ましい具体例の詳細な説明から明らかとなる。図に描写された特徴は、必ずしも縮尺どおりに描かれてはいない。特に他に表示がない限り、異なる図において同様に番号がつけられた構成要素は、同様の構成要素を表す。

続く実施例はこの発明を例示することを意図されたものであるが、制限するものではない。特に他に表示がない限り、全てのパーセンテージは重量によるものである。

クラフト（登録商標）ナチュラルシュレッド・チーズ（水分３６重量％）、市販品、は、循環式渦気流により材料を粉砕するためにＷＩＮＤＨＥＸＥ装置の中へ供給された。ＷＩＮＤＨＥＸＥ装置は、Ｖｏｒｔｅｘ Ｄｅｈｙｄｒａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ，ＬＬＣ，Ｈａｎｏｖｅｒ，Ｍａｒｙｌａｎｄ，Ｕ．Ｓ．Ａ．により製造された。このタイプの装置の基本的な構成は特許文献１に記述されており、言及はそこにされている。処理装置は装置の上部のまわりに等距離に間隔をあけられた４つの入口を有し、そこを通り抜けて圧縮空気の流れを反時計回りの方向で同時に導入した。

直径２フィートのＷＩＮＤＨＥＸＥ装置を試験した。直径サイズとは、空気および二重の密度（ｄｕａｌ−ｄｅｎｓｉｔｙ）のチーズ材料が導入された囲いのチャンバーサイズのことをいう。この実験条件は後述されている。クッキーの供給速度は、およそ固体状の製品が３ポンド／分で放出するようにセットされ、およそ２０ポンドのチーズをその装置中で試験した。チーズ材料を、ＷＩＮＤＨＥＸＥ装置中に供給する３インチのベルトコンベア上に直接供給するホッパーの中に充填した。テストは、６５〜７５°Ｆで、空気の導入速度が２５００立方フィート／分で、且つ圧力が４０〜５０ｐｓｉｇで導入した加熱されていない圧縮空気を用いて、直径２フィートのＷＩＮＤＨＥＸＥ装置中で行われた。

装置から出たチーズ材料は、細かく粉砕された形態のおろしたチーズを含んでいた。このおろしたチーズ材料は、チーズが処理装置の中に導入されてから約２秒後に、サイクロンの底から放出された。得られたおろしたチーズは、約５〜約５０ミクロンの平均粒子サイズおよび約３５％の水分含有量を有した。回収されたチーズは、風味豊かで、処理を通じて風味をよく保持していた。それは、チーズの製造で食品材料として使用するのに機能的に適していた。追加された研究は、供給速度および空気の温度の変化がベースケーキの顆粒化および水分含有量を制御するのに用いられてもよいことを示している。

実施例１の実験は、供給するチーズとして代わりに用いられた細片形状の熟成したパルメザンチーズを除いて、繰り返された。パルメザンチーズは、約３０％の初期水分含有量を有していた。その熟成したパルメザンチーズは、クラフトフーズホールディングス株式会社（Ｔｕｌａｒｅ，ＣＡ）により製造された市販のパルメザンチーズであった。サイクロン装置中でパルメザンチーズの細片を処理すると、装置に供給されてから数秒以内で、２１〜２４％の水分レベルを有する乾燥したおろした製品が速やかに得られた。このチーズ製品は、風味豊かで貯蔵安定であり、処理を通じて風味がよく保持されていた。それは、チーズの製造で食品材料として使用するのに機能的に適していた。

この発明は、特に特定の方法及び製品の実施態様について詳細な参考資料とともに記述されているが、種々の変更、修正および改変は本発明の開示に基づいてもよく、続く特許請求の範囲によって規定される本発明の精神および範囲内であると意図されることが理解されるであろう。

本発明のチーズ材料の一段階の処理から得られたおろしたチーズ材料は、食料品および食品製造に対する風味の特性ならびに機能的な特性を保持することができる。

図1は、この発明の実施態様に従い、食品中で使用または再使用するためにチーズ材料を処理する方法のフローチャートである。 図２は、この発明の実施態様に従い、水分を含むチーズ材料を処理するのに有用なシステムの概略図である。 図３は、図２に図示した処理システムに使われるサイクロン設備の断面図である。

符号の説明

１ ステップ１
２ ステップ２
３ ステップ３
４ ステップ４
１３ より大きい渦
１５ より小さい渦
１００ 本発明の代表的なサイクロンシステム
１０１ サイクロン
１０２ 水分を含むチーズ材料
１０３ 円柱状の上部囲い
１０４ チャンバー
１０５ 上部を切り取った円錐形の下部囲い
１０６ キャビティ
１０７ スリーブ
１０８ 上部囲い１０３の内壁
１０９ 排気ダクト
１１１ バルブシステム
１１２ 下端
１１３ 固体状の粒子
１１４ 排出ガス
１１５ 篩分け装置
１１６ 加熱された圧縮空気
１２０ 複数の穴
１２１ 空気加圧装置
１２２ 偏向板
１２３ 下部囲い１０５の内壁
１２４ 空気加熱器
１２５ 熱気ダクト系統
１２６ ダンパー
１２７ 供給物導入手段
１２８ サイクロンの中央域
１２９ サイクロン１０１の中央軸
１１３０ 粉砕されたチーズ材料のより細かい部分
１１３１ 粉砕されたチーズ材料のより粗い部分

Claims (23)

1. チーズを粉砕する方法において、
   先端を切り取った円錐形の部分を含む囲いの中に圧縮空気を導入して、前記空気が円錐部分を含む囲いを通り抜け、概して下向きの経路に沿ってその下端まで移動し、そして下端に到達した空気が逆流して、排気口を通って囲いを出るようにするステップ；
   前記囲いを通り抜けて下向きに移動する空気で運ばれるチーズ材料を囲いの中に導入して、囲いの下端に到達する前に少なくとも一部のチーズ材料が粉砕されるようにするステップ；
   粉砕されたチーズ材料を含むおろした製品を囲いの下端から放出するステップ、
   を含むことを特徴とするチーズを粉砕する方法。
2. 前記チーズ材料は、囲いに導入されるときに、少なくとも約１４重量％の水分を含むチーズ材料であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記チーズ材料は、囲いに導入されるときに約１４〜約６５重量％の水分を含み、前記乾燥及び粉砕されたチーズ材料は約１〜約４０重量％の水分を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. 前記おろした製品は、約１０〜約４００ミクロンの平均粒子サイズを有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
5. 前記チーズ材料は、断片あたり少なくとも約１ｇの平均質量を有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
6. 前記チーズ材料は、断片あたり約５〜約４０ｇの平均質量を有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
7. 前記おろした製品は、約１〜約１０００ミクロンの平均粒子サイズを有するおろした製品を少なくとも約５０％含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
8. 前記チーズ材料は、プロセスチーズ、パルメザン、ロマーノ、サプサーゴ、スパレン、アズィアーゴ、チェダー、カチョカヴァッロ、スイス、コルビー、エダム、ゴーダ、エメンタール、グリュイエール、グラニュラーカード、凝乳カード、モントレージャック、ブリック、モッツァレラ、ブルー、フェタ、ハヴァティ、マンステール、プロヴォローネ、ロックフォール、ゴルゴンゾーラ、スティルトン、ウェンズレーデール、ブリー、カマンベール、ヌーシャンテル、リコッタ、カッテージ、クリームチーズおよびそれらの混合物からなる群から選択されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
9. 前記空気の導入は、約１０〜約１００ｐｓｉｇの範囲内の圧力で圧縮空気を供給することを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
10. 前記空気の導入は、約１５〜約６０ｐｓｉｇの範囲内の圧力で圧縮空気を供給することを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
11. 前記空気の導入は、約１２０〜約９００°Ｆの範囲内の温度で、加熱された空気を供給することを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
12. 前記空気の導入は、約３２５〜約４００°Ｆの範囲内の温度で、加熱された空気を供給することを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
13. 前記空気の導入は、約５００〜約１００００立方フィート／分の範囲内の速度で、加熱された空気を供給することを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
14. 前記空気の導入は、約１５００〜約３０００立方フィート／分の範囲内の速度で、加熱された空気を供給することを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
15. 前記囲いの下端は、実質的に空気の漏れない方法で囲いから固体で粒子状の製品を放出するのを可能にするロータリーバルブと連通していることを特徴とする請求項１に記載の方法。
16. 水分を含むチーズ材料から放出された水蒸気を、排気口を通して排出することをさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
17. 前記円柱状の上部囲いの中への空気の導入を、円柱状の囲いの内壁に対して概して接線方向に行うことを特徴とする請求項１に記載の方法。
18. 前記円柱状の上部囲いは、約１〜約１０フィートの実質的に一定の直径を有し、および前記下部囲いは、前記円柱状の囲いと接するところが最大直径サイズとなる先端を切り取った円錐形状を含み、かつ前記下部囲いの最大直径が前記円柱状の囲いの直径と実質的に同一であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
19. おろしたチーズ材料であって、
    先端を切り取った円錐形の部分を含む囲いの中に圧縮空気を導入して、前記空気が円錐部分を含む囲いを通り抜けて、概して下向きの経路に沿ってその下端まで移動し、そして下端に到達した空気が逆流して、排気口を通って囲いを出るようにするステップ；
    前記囲いを通り抜けて下向きに移動する空気で運ばれるチーズ材料を囲いの中に導入し、囲いの下端に到達する前に少なくとも一部のチーズ材料が粉砕されるようにするステップ；
    粉砕されたチーズ材料を含むおろした製品を囲いの下端から放出するステップ、
    を含む方法でチーズ材料から調製されたおろしたチーズ材料。
20. 前記チーズ材料は、プロセスチーズ、パルメザン、ロマーノ、サプサーゴ、スパレン、アズィアーゴ、チェダー、カチョカヴァッロ、スイス、コルビー、エダム、ゴーダ、エメンタール、グリュイエール、グラニュラーカード、凝乳カード、モントレージャック、ブリック、モッツァレラ、ブルー、フェタ、ハヴァティ、マンステール、プロヴォローネ、ロックフォール、ゴルゴンゾーラ、スティルトン、ウェンズレーデール、ブリー、カマンベール、ヌーシャンテル、リコッタ、カッテージ、クリームチーズおよびそれらの混合物からなる群から選択されることを特徴とする請求項１９に記載のおろしたチーズ材料。
21. 前記おろした製品は、約１〜約２５重量％の水分を含むことを特徴とする請求項１９に記載のおろしたチーズ材料。
22. 前記おろした製品は、約１〜約１０００ミクロンの平均粒子サイズを有することを特徴とする請求項１９に記載のおろしたチーズ材料。
23. チーズ組成物を作る方法において、
    ａ）チーズ及び乳化剤を含むチーズ混合物を調製する工程と、
    ｂ）均一な溶融した塊を形成させるのに十分な温度まで、前記チーズ混合物を加熱する工程と、
    ｃ）チーズ組成物を形成するために前記加熱されたチーズ混合物を冷却する工程と、
    を含み、
    前記チーズが、
    先端を切り取った円錐形の部分を含む囲いの中に圧縮空気を導入して、前記空気が円錐部分を含む囲いを通り抜けて、概して下向きの経路に沿ってその下端まで移動し、そして下端に到達した空気が逆流し、排気口を通って囲いを出るようにするステップ：
    囲いを通り抜けて下向きに移動する空気で運ばれるチーズ材料を囲いの中に導入し、囲いの下端に到達する前に少なくとも一部のチーズ材料が粉砕されるようにするステップ：及び、
    粉砕されたチーズを含むおろした製品を囲いの下端から放出するステップ：
    から構成される方法により調製されたおろしたチーズを含むことを特徴とする方法。
    

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