牛乳

背景

ミルクは様々な動物から得られ、人間が飲む栄養価の高い飲料である。 ほとんどの牛乳は乳牛から得られるが、ヤギ、水牛、およびトナカイからの牛乳も世界の様々な地域で使用されている。 米国をはじめとする多くの先進国では、生乳は消費される前に加工される。 牛乳の脂肪分を調整し、各種ビタミンを添加し、有害な細菌を死滅させるなどの加工が行われます。 牛乳は飲料として消費されるだけでなく、バター、クリーム、ヨーグルト、チーズ、その他さまざまな製品の製造に使用されています。

歴史

飲料としての牛乳の利用は、おそらく動物の家畜化とともに始まったと思われる。 紀元前9000年頃に現在のイランやアフガニスタンでヤギや羊が家畜化され、紀元前7000年頃には現在のトルコやアフリカの一部で牛が飼われるようになったという。 牛乳からチーズを作る方法は、古代ギリシャやローマで知られており、牛乳や乳製品の利用は、その後の数世紀にヨーロッパ全土に広まりました。

牛は1600年代に初期の入植者たちによって初めてアメリカに持ち込まれました。 アメリカ独立戦争以前は、ほとんどの乳製品は生産された農場で消費されていました。 1790年頃までには、ボストン、ニューヨーク、フィラデルフィアなどの人口が十分に増え、より大規模な酪農経営にとって魅力的な市場となった。 需要の増加に対応するため、農家は乳生産に適した品種の牛を輸入するようになった。 1795年にホルスタイン・フリーゼンが、1822年にエアシャーが、1830年にガーンジーが初めて輸入された。

アメリカでは酪農業の発展とともに、牛乳を処理するためのさまざまな機械も開発された。 1856年、ゲイル・ボーデンは、部分真空中で加熱してコンデンスミルクを作る方法の特許を取得した。 この方法では、水分が取り除かれるため、牛乳をより少量で保存できるだけでなく、空気中のバクテリアから牛乳を守ることができた。 ボーデンは1861年、ニューヨーク州ワセックにコンデンスミルク工場と缶詰工場を開設した。 南北戦争中、彼のコンデンスミルクは北軍に使用され、その人気は広まった。

1863年、フランスのルイ・パスツールが、ワインを加熱して酢に変化させる微生物を殺す方法を開発した。 その後、有害な細菌を殺すこの方法は、多くの食品に適応され、低温殺菌として知られるようになった。 アメリカで最初に低温殺菌装置を導入した牛乳加工工場は、ニュージャージー州ブルームフィールドのシェフィールド・ファームズ・デイリィで、1891年にドイツ製の低温殺菌装置を輸入したのが始まりである。 多くの酪農家が低温殺菌は不必要な出費だと反対し、シカゴが主要都市で初めて低温殺菌牛乳を義務付けたのは1908年のことである。 1914年にはニューヨークとフィラデルフィアがそれに続き、1917年にはほとんどの主要都市ですべての牛乳の低温殺菌を義務づける法律が制定された。

最初のガラス製牛乳瓶の1つは、1884年にヘンリー・サッチャー博士によって特許が取得されました。 1889年には、サッチャー博士の「コモンセンスミルク瓶」が業界の標準となった。 この牛乳瓶は、瓶の首の部分にある溝にワックスを塗った紙を押し込んで密封するものだった。 1950年代に入り、蝋引きした紙パック入りの牛乳が市場に出回るようになるまで、牛乳瓶と毎朝やってくる牛乳配達人は、アメリカの生活の一部であり続けました。

1990年、アメリカの年間牛乳生産量は約1,480億ポンド（675億kg）でした。 これは約172億USD（651億リットル）に相当する。 このうち約37％が牛乳やクリームとして消費され、約32％が各種チーズに、約17％がバターに、約8％がアイスクリームなどの冷菓に利用されている。 残りはドライミルクや缶詰などの乳製品として販売されていた。

牛乳の種類

牛乳にはさまざまな種類がある。 完成品に含まれる乳脂肪の量に依存するものもある。 また、加工の種類によって異なるものもあります。 また、牛乳を生産する乳牛の種類に依存するものもあります。

連邦食品医薬品局（FDA）は、さまざまな種類の牛乳と乳製品について基準を定めています。 この基準を採用している州もあれば、独自の基準を設けている州もあります。 1998年以前は、連邦政府の基準では、全乳として販売される液体ミルクは乳脂肪3.25%以上、低脂肪乳は乳脂肪0.5～2.0%、スキムミルクは乳脂肪0.5%未満でなければならないことになっています。 1998年以降、FDAは乳脂肪2％の牛乳は、1食あたりの脂肪が3グラム未満であるという低脂肪製品の新しい定義に合致しないため、「低脂肪」と表示することを義務付けました。 乳脂肪1％の牛乳は、定義を満たしているため、依然として「低脂肪」と表示することができます。 比較として、ライトクリームの乳脂肪は18％以上、ヘビークリームの乳脂肪は36％以上です。

その他の牛乳の種類は、加工の種類によって決まります。 低温殺菌牛乳は、潜在的に有害な細菌を殺すために加熱されたものです。 ホモジナイズドミルクは、乳脂肪の粒子を小さくして均一に混ぜ合わせ、クリームの形で上部に上がってこないようにしたものです。 ビタミン強化牛乳は、各種ビタミンを添加したものです。 米国の市場で販売されているほとんどの牛乳は、低温殺菌、均質化、ビタミン強化されています。

Aグレードの牛乳は、流動食用牛乳として使用できる十分な衛生的条件のもとで生産された牛乳を指します。 米国で生産される牛乳の約90％がグレードAの牛乳です。 B級牛乳は、特定のチーズのような加工品にのみ使用できる条件で生産され、さらに加工が施されます。 認証牛乳は、非常に高い衛生基準の下で生産され、グレードA牛乳よりも高い価格で販売されています。

スペシャルティミルクには、フレーバーシロップを加えたチョコレートミルクのようなフレーバーミルクがあります。 その他、純血種のガーンジー種のゴールデンガーンジーミルク、ジャージー種のオールジャージーミルクなどがあります。 どちらも乳脂肪分が高く、クリーミーな味わいが特徴で、プレミアム価格がついている。

濃縮乳は、流動性のある牛乳からさまざまな程度に水分を取り除いた製品です。 水分の多い順にエバポレーテッドミルク、コンデンスミルク、ドライミルクがある。

原材料

牛乳の平均組成は、水分87.2％、乳脂肪3.7％、たんぱく質3.5％、乳糖4.9％、灰分0.7％である。 この組成は、牛や品種によって異なる。 例えば、ジャージー牛の場合、平均で水分が85.6％、乳脂肪が5.15％となっています。 また、これらの数値は、1年の季節、動物飼料の内容、その他多くの要因によって変化します。

濃縮ビタミンDは、1クォートあたり400国際単位（IU）の量で牛乳に添加することができます。 ほとんどの低脂肪乳とスキムミルクには、2,000 IUのビタミンAも加えられている。

製造工程

牛乳は腐りやすい商品です。 そのため、通常、

乳牛は機械式の真空搾乳機を使って1日2回搾乳されます。 生乳はステンレスやガラスのパイプを通り、冷蔵のバルクミルクタンクに流れます。

集まってから数時間後に。 米国では、数十万の酪農家と数千の牛乳加工工場が存在します。 工場によっては、流動食の牛乳だけを生産しているところもあれば、バターやチーズなどの乳製品も生産しているところもあります。

集荷

• 1 乳牛は機械式の真空搾乳機で1日2回搾乳される。 生乳はステンレス製またはガラス製のパイプを通って冷蔵バルクミルクタンクに流れ、そこで約40℃に冷却されます。
• 2 冷蔵バルクタンクトラックは、数時間以内に周辺の酪農家から集荷を行う。 各農場のタンクから牛乳を汲み上げる前に、運転手がサンプルを採取し、味や温度をチェックし、量を記録する。
• 3 牛乳加工工場では、トラック内の牛乳を計量し、フレキシブルなステンレス製またはプラスチック製のホースを通して工場内の冷蔵タンクに圧送する。

分離

• 4 冷たい生乳はクラリファイヤーまたはセパレーターを通過し、囲いの中にある一連の円錐形の円盤を通して生乳を回転させる。 クラリファイヤーは、生乳に含まれるごみ、一部の細菌、沈殿物を取り除きます。 セパレーターも同じ働きをしますが、重い乳脂肪と軽い乳を分離し、クリームとスキムミルクの両方を生産します。 加工工場によっては、スタンダライザー・クラリファイアーを使用し、余分な脂肪分だけを取り除いて、牛乳に含まれる乳脂肪分の量を調節するところもあります。 余分な乳脂肪は抜き取られ、クリームやバターに加工されます。

Fortifying

• 5 ビタミンAとDはこの時、蠕動ポンプによってミルクに加えられることがある、
  

  clarifierはゴミ、いくつかのバクテリア、生乳に含まれる沈殿物を除去するものだ。 その後、牛乳は強化され、低温殺菌されます。

  濃縮ビタミンを自動的にミルクの流れに適量分注する装置です。

Pasteurizing

• 6 全乳、脱脂乳、標準乳のいずれかを低温殺菌装置に入れ、細菌を死滅させる。 牛乳の低温殺菌にはいくつかの方法がある。 最も一般的なのは、高温短時間殺菌（HTST）と呼ばれる方法で、牛乳が殺菌機の中を流れる間に加熱される。 全乳、スキムミルク、標準乳は、161°F（72°C）で15秒間加熱する必要があります。 その他の乳製品は、それぞれ異なる時間と温度が要求されます。 高温の牛乳は、長さと直径がちょうど15秒で端から端まで通過するように設定された長いパイプを通過します。 パイプの端にある温度センサーは、温度が必要な基準より低くなった場合、再処理のためにミルクをインレットに戻します。

Homogen izing

• 7 ほとんどの牛乳は、残った乳脂肪の粒子を小さくするためにホモジナイズされています。 これにより、乳脂肪が分離してクリームとして表面に浮き出てくるのを防ぐことができる。 また、乳脂肪が牛乳の中に均一に分散されるようにするためでもあります。 低温殺菌装置からの高温の牛乳は、多気筒ピストンポンプによって17,200〜20,700kPaに加圧され、調整弁の非常に小さな通路を強制的に通過させられます。 小さな開口部から押し出されることによる剪断効果で、脂肪粒子は適切なサイズに分解されます。
• 8 その後、牛乳は味を損なわないように40°F（4.4℃）まで急速に冷やされる。

包装

• 9 牛乳はポンプでコーティングされた紙パックやペットボトルに入れられ、密封される。 米国では、食料品店で小売販売される牛乳のほとんどは、1ガロン（3.8リットル）のペットボトルに詰められています。 ボトルやカートンには「販売期限」のスタンプが押され、小売店が牛乳を安全に保管できる期間より長く棚に置かないように配慮しています。
• 10 牛乳パックやボトルは保護輸送容器に入れられ、冷蔵保存されます。 冷蔵トレーラーで流通倉庫に出荷され、その後、個々の市場に運ばれ、冷蔵陳列ケースに保管される。

洗浄

• 11 衛生状態を確保するために、プロセス機器や配管系の内面は1日1回洗浄される。 加工工場や農場で使用される機器や配管は、ほぼ全てステンレス製です。 この装置には、溶剤を流して洗浄できる高度に自動化されたクリーンインプレイスシステムが組み込まれています。 これは、農場から通常の牛乳が流入する間の時間に行われます。

品質管理

連邦食品医薬品局（FDA）は、ほとんどの州の牛乳生産とすべての州間牛乳出荷者のための衛生基準を定めたグレードAミルク条例を発表している。 牛乳および乳製品の組成は、米国農務省が発行する農業ハンドブック52に規定されています。 このハンドブックには、連邦と州の両方の基準が記載されています。 乳製品の検査には、脂肪分、全固形分、低温殺菌効率、牛の病気をコントロールするために使用される抗生物質の有無など、多くの検査が含まれています。

The Future

過去20年間の低脂肪乳製品へのトレンドは今後も続くと予想されます。 バターの売上は減少し、低脂肪ヨーグルトや低・低脂肪乳の売上が増加することが予想されます。 液体ミルクは、人口の増加に伴い、消費量が増加することが予想されます。

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