Milk - gyuunyuu

Japanese: 牛乳 - ぎゅうにゅう

A white, opaque liquid secreted from the mammary glands of cows. It is rich in nutrients and is consumed as a drink that is easy to digest and absorb, and is widely used as an ingredient in dairy products. Dairy cows are cows that have been bred for the purpose of milking. Buffalo milk is also used in the same way in tropical and subtropical regions. Milk that has been milked without any processing is called "raw milk." Cows continue to lactate for about a year after giving birth, but milk from the third to fifth day after giving birth is significantly different in composition from milk produced after giving birth and is not suitable for processing such as pasteurization, so it is called "colostrum" and is not consumed. Milk from that time onwards is called "normal milk."

[Kyoji Niinuma and Akiaki Wani]

history

Like sheep's milk, goat's milk, and horse's milk, cow's milk is thought to have started to be used when humans domesticated animals that could be milked. Reliefs showing milking and its processing from the 1st Dynasty of Ur in Mesopotamia around 2500 BC have been discovered, and sculptures from the 11th Dynasty of Ancient Egypt around 2050 BC also remain. The use of milk also has an important significance in ancient Indian and Norse mythology. The drinking of milk in Japan dates back to around 650 (Hakuchi 1), when Zenna no Omi (also known as Fukutsune), a Chinese immigrant, presented milk to Emperor Kotoku and was given the surname Yamato no Kusushi no Omi, and his descendants were given the title of Chichi no Osa no Kami in the Bureau of Medical Supplies. Later, in the Taiho Code (701) and the Engishiki (927), there are records of the production of so (su) and raku, dairy products introduced from China, and their use at the Imperial Court until the end of the Heian period. There are no records of the use of milk or dairy products until the mid-Edo period. In 1727 (Kyoho 12), the eighth shogun, Tokugawa Yoshimune, established a ranch in Mineoka, Chiba Prefecture (Kamogawa City), imported white cows from India, produced white cow dairy (milk with sugar added, boiled in a pot, molded, and dried in a roasting oven), and promoted its benefits, but it never went beyond being a valuable medicinal product.

Modern drinking of milk in Japan began with the Meiji Restoration and Enlightenment. In 1863 (Bunkyu 3), Maeda Tomekichi, who had learned dairy cow breeding and milking techniques from the Dutch, opened a milking parlour in Ota-machi, Yokohama, marking the first modern milking business run by a Japanese person. The Meiji government's Westernisation policy led to widespread use of milk throughout the country, including Hokkaido, but in 1888 (Meiji 21), the annual per capita consumption was only 116 millilitres. This increase subsequently dropped sharply during World War II, but consumption has increased significantly since the postwar period due to the widespread use of milk in school lunches and the westernisation of dietary habits. However, the level remains low compared to Western countries.

[Kyoji Niinuma and Akiaki Wani]

Composition and nutrition

The composition of milk varies depending on the breed, age, lactation stage, season, rearing method, health, etc. The average composition difference between major breeds of dairy cows, as well as the average composition of milk from dairy animals other than cows, are shown below.

●Milk composition of each purebred dairy cow (g/100g)
[Holstein]
Total solids 12.26
Fat 3.40
Protein 3.32
Lactose 4.87
Ash content 0.68
[Shorthorn]
Total solids 12.81
Fat 3.94
Protein 3.32
Lactose 4.99
Ash content 0.70
[Ayrshire]
Total solids 12.90
Fat 4.00
Protein 3.58
Lactose 4.67
Ash content 0.68
[Brown Swiss]
Total Solids 13.41
Fat 4.01
Protein 3.61
Lactose 5.04
Ash content 0.73
[Guernsey]
Total Solids 14.61
Fat 4.95
Protein 3.91
Lactose 4.93
Ash content 0.74
[Jersey]
Total Solids 14.91
Fat 5.37
Protein 3.92
Lactose 4.93
Ash content 0.71
Note: Based on Turner (1936) and Eckles (1943) Milk composition of various dairy animals (g/100g)
[Cow]
Fat 3.75
Protein Casein 3.0
Albumin etc. 0.4
Lactose 4.75
Ash content 0.75
[Water buffalo]
Fat 6.0
Protein Casein 3.8
Albumin etc. 0.7
Lactose 4.5
Ash content 0.75
〔goat〕
Fat 6.0
Protein Casein 3.3
Albumin etc. 0.7
Lactose 4.3
Ash content 0.84
[Sheep]
Fat 9.0
Protein Casein 4.6
Albumin etc. 1.1
Lactose 4.7
Ash content 1.0
[Camel]
Fat 3.0
Protein Casein 3.5
Albumin etc. 0.4
Lactose 5.5
Ash content 0.77
[Horse]
Fat 1.1
Protein Casein 1.3
Albumin etc. 0.7
Lactose 5.8
Ash content 0.3
Note: by J.G. Davis

Most dairy cows in Japan are Holsteins, with a few Jerseys being raised in very limited areas. The main components of milk are water, protein, fat, carbohydrates (lactose, etc.), and ash, with minor components such as phospholipids and vitamins. The components that change seasonally are fat and protein, with high contents in autumn and winter and low contents in spring and summer. Colostrum immediately after calving has a different protein composition from normal milk, and has a high globulin content, so it is easily coagulated when heated and is not used for drinking or processing. The proteins in milk are mainly casein (80% of the total protein), albumin, and globulin. Casein is combined with calcium and dispersed in a colloidal form in milk. Casein coagulates with acid and rennet, and this property is used to make yogurt and cheese. Albumin and globulin are water-soluble proteins that do not coagulate with acid or rennet, but do coagulate when heated to 75-80°C. It is also called whey protein because it is contained in the supernatant liquid (called whey) that is formed when casein is coagulated and precipitated. The protein in milk is rich in essential amino acids and has excellent nutritional value. Fat is dispersed in a colloidal form as spheres with a diameter of 2.5 to 3.5 micrometers and covered on the surface with phospholipids and albumin. Milk has an opaque white appearance because casein and fat globules are dispersed in an emulsion, but if the fat globules are left to stand, they will gradually rise to the surface and form a cream layer. To prevent this and to disperse the fat evenly, the fat globules are broken down into smaller sizes than 1 micrometer, which is called homogenization. Milk fat contains a lot of fatty acids with small molecular weights, especially butyric acid and caproic acid, and is digested and absorbed in the body more quickly than other animal fats. 99.8% of the carbohydrates are lactose. Lactose is a special carbohydrate that does not exist in nature except in animal milk, and is a combination of two monosaccharides, glucose (glucose) and galactose. Galactose, along with phospholipids, is said to play an important role in the development of the brain of young animals during the nursing stage, and lactose is the source of lactose. Lactose is broken down into glucose and galactose by lactase in the small intestine and then absorbed into the body. Lactase is always present during the nursing period, but gradually disappears when the baby stops drinking milk after weaning. In this case, lactose passes directly through the intestines without being broken down, which can cause physiological symptoms in the digestive system such as abdominal distension, abdominal pain, and diarrhea. This is called lactose intolerance. The incidence of lactose intolerance varies depending on race and eating habits, especially the amount of continuous milk intake. It is rare in Northern European Caucasians, but is common in Asians and Africans. In the case of Japanese people, the average incidence is said to be 20-30%. For this reason, lactose-decomposed milk, in which lactose has been decomposed by enzymes beforehand, is commercially available in Europe, the United States, and Japan. The ancient principles of processing milk, such as reducing the lactose content through lactic acid fermentation, or separating it into fat and protein and lactose-containing whey, like cheese, with the lactose-free portion being primarily used for food, are closely related to the phenomenon of lactose intolerance in adults.

Ash is characterized by its high calcium content, and the daily calcium requirement for each Japanese person is 600 milligrams, which can be roughly half achieved by drinking 200 milliliters of milk every day. It contains most vitamins, including fat-soluble A, D, and E, and water-soluble C, _B1 , _B2 , niacinic acid, _B6 , _B12 , and pantothenic acid. In this way, milk contains the nutrients the human body needs, and is a complete food that is easily digested and absorbed.

However, when comparing the composition of human milk and cow's milk, there are significant differences in the ingredients. Human milk (1) contains one-third the protein of cow's milk and has a low casein content; (2) has almost the same fat content, but human milk has more unsaturated fatty acids such as linoleic acid and linolenic acid in its fatty acid composition; (3) contains less ash, especially calcium, potassium, and phosphorus; and (4) contains more vitamins A and C, but less _B1 , _B2 , and D. Therefore, giving cow's milk as is to infants is not nutritionally sufficient. Formulated milk for artificially fed infants is a combination of various components in cow's milk that minimizes the differences in the ingredients compared to human milk. For example, whey protein from cow's milk is separated and added to reduce the casein ratio, or vegetable oils containing a lot of unsaturated fatty acids are added to bring the fatty acid composition closer to that of human milk. Generally, soft curd milk is made by combining the components of cow's milk in such a way that the coagulation of protein caused by gastric acid in the infant's stomach is made to be almost the same softness as human milk.

[Kyoji Niinuma and Akiaki Wani]

Production and consumption

In terms of dietary habits, there are ethnic groups that consume a lot of milk as a drink and those that tend to consume it as dairy products. The drinking rate is high in Finland, Denmark, Canada, and New Zealand, while the drinking rate is low in Germany, France, and Italy.

[Kyoji Niinuma and Akiaki Wani]

Manufacturing

Milk is nutritious and bacteria easily grow in it, so each country strictly regulates the raw materials (raw milk), manufacturing, storage conditions, ingredient standards, and testing methods. The Ministry of Health, Labor and Welfare ordinance classifies the raw milk standards and the milk offered for sale into "milk," "special milk," "partially skimmed milk," "skimmed milk," and "processed milk." According to this, "milk" is raw milk that has been pasteurized to the extent that it meets the ingredient standards and filled into a container, and no ingredients other than raw milk can be added. On the other hand, it is possible to standardize the ingredients of raw milk, especially the fat content, to the extent of the ingredient standards. In contrast, milk that does not standardize seasonal variations in fat content or individual differences between dairy cows is commonly called unprocessed milk. "Special milk" is milk that is produced at farms authorized as special milk processing plants and requires strict hygiene management from the milking stage, and can be sold without pasteurization, and the ingredient standards are exceptionally strict. Even if pasteurization is performed, low-temperature pasteurization is specified. Currently, only a very small amount is produced. "Partially skimmed milk" is raw milk that has been skimmed to a fat content of less than 3.0% and more than 0.5%, and generally contains 1.0-2.0% fat, and is commonly known as low-fat milk. Low-fat milk is sold and popular in the United States to prevent excessive fat intake, but in Japan, it is not yet widely consumed. "Skimmed milk" is milk that has had the milk fat removed to 0.5% or less using a centrifugal fat separator, and is rarely sold for general consumption. It is used as a dairy product ingredient, as well as in confectionery and as calf feed. "Processed milk" is milk that is reconstituted using only dairy products that do not contain any other ingredients, such as raw milk, milk, cream, and skim milk powder, and is reconstituted by adding only water to meet the ingredient standards. No additional vitamins or minerals are permitted. This is what is commonly known as reconstituted milk. It is mandatory to clearly indicate which of these classifications is used on the container.

When milk is mixed with sugar, coffee, fruit juice, or other non-milk ingredients, it is classified as a dairy product called a "milk drink" and is not permitted to be labeled as "milk." In Japan, liquid milk sold commercially for direct consumption is sometimes called "city milk," which is a translation of the English term "market milk."

In the production of milk, maintaining its hygienic quality is of utmost importance, and this is reflected in the conditions of the sterilization method. Sterilization methods include low-temperature sterilization (LTLT method, 62-65°C, 30 minutes), high-temperature sterilization (HTST method, 72-87°C, within 15 seconds), and ultra-high-temperature sterilization (UHT method, 120-150°C, 0.5-4 seconds). Milk that combines ultra-high-temperature sterilization with aseptic filling is called aseptic milk, and in some countries it is permitted to be distributed at room temperature like canned products. According to the Ministry of Health, Labor and Welfare ordinance, any of the above methods may be used, except for "special milk," as long as sterilization conditions equivalent in effectiveness to low-temperature sterilization are selected and the conditions are displayed.

Pasteur invented the pasteurization method to kill harmful bacteria that may be present in milk. With the invention of the plate-type heat exchange sterilizer, high-temperature sterilization can achieve the same sterilization effect as low-temperature sterilization in less than 15 seconds, and is now extremely popular. In recent years, the development of ultra-high-temperature sterilization has made it possible to extend the shelf life of milk without compromising its flavor. When combined with the aseptic filling method, it is possible to achieve a quality assurance period of 60 to 90 days when distributed at room temperature. This is commonly known as LL milk (long-life milk). However, as a result, there is a decrease in vitamins, with vitamin C decreasing by 80 to 100% and _{vitamin B12} decreasing by about 50% after 90 days of storage at room temperature.

With the development of paper laminated with synthetic resin, milk containers are gradually changing from glass bottles to paper containers. There are two types of paper containers: those filled into a molded container, and those filled while molding the paper container, the latter of which does not leave a space at the top. In Europe and the United States, molded plastic containers are also becoming more popular.

[Kyoji Niinuma and Akiaki Wani]

Applications

In addition to being consumed as is, milk is processed into dairy products such as butter, cheese, cream, milk powder, and fermented milk. In Western-style cooking, milk is widely used as a basic ingredient in soups, gratins, sauces, and other dishes. Furthermore, the protein casein is denatured by acids and alkalis and exhibits unique physical properties, making it useful for adhesives and buttons for clothing, while lactose is a sugar with low sweetness and hygroscopicity, making it widely used as a powdering agent for pharmaceuticals.

[Kyoji Niinuma and Akiaki Wani]

Milk production process
©Shogakukan ">

Milk production process

Source: Shogakukan Encyclopedia Nipponica About Encyclopedia Nipponica Information | Legend

Japanese:

ウシの乳腺(にゅうせん)からの分泌物で白色不透明の液体。栄養成分を多く含み、消化吸収がよい飲料として消費されるほか、乳製品原料として広く利用される。搾乳(さくにゅう)を目的として品種改良されたウシを乳牛という。熱帯、亜熱帯地域では水牛乳も同様に利用される。搾り取ったままいっさいの処理加工を加えられていない牛乳を「生乳(せいにゅう)」という。また、ウシは分娩(ぶんべん)直後から約1年間泌乳を続けるが、分娩直後から3～5日目ぐらいまでの牛乳は、成分的にその後の牛乳と著しく異なり、殺菌などの加工に適さないので、「初乳(しょにゅう)」とよんで飲用に供さない。これに対しそれ以後の牛乳を「常乳(じょうにゅう)」とよぶ。

［新沼杏二・和仁皓明］

歴史

牛乳は、羊乳、山羊(やぎ)乳、馬乳などと同様に、人類が搾乳可能な動物を家畜化したころから利用され始めたものと考えられる。紀元前2500年ころのメソポタミアのウル第1王朝期の、搾乳とその加工を示す浮彫りが発見され、また前2050年ころの古代エジプト第11王朝の彫刻も残っている。その他、牛乳の利用については古代インド神話、北欧神話などでも重要な意義をもっている。日本での牛乳飲用については、650年（白雉1）ころ中国からの渡来人善那使主(ぜんなのおみ)（別名福常）が孝徳(こうとく)天皇に牛乳を献じて和薬使主(やまとのくすしのおみ)の姓を賜り、その子孫は典薬寮において乳長上(ちちのおさのかみ)という職名を与えられたという『新撰姓氏録(しんせんしょうじろく)』（815）の記録が古い。その後『大宝律令(たいほうりつりょう)』（701）や『延喜式(えんぎしき)』（927）などに、中国伝来の乳製品である蘇(そ)（酥）や酪(らく)が製造され、平安末期まで宮廷で用いられた記録がある。その後江戸中期に至るまで、牛乳や乳製品利用の記録は見当たらない。1727年（享保12）に8代将軍徳川吉宗(よしむね)が千葉県嶺岡(みねおか)（鴨川(かもがわ)市）に牧場をつくり、インドから白牛を導入して白牛酪(はくぎゅうらく)（牛乳に砂糖を加え鍋(なべ)で煮つめて型詰めし、焙炉(ほいろ)にかけて乾燥したもの）を製造し、その効用を宣伝したが、薬用として貴重品の域を出なかった。

　現代の日本の牛乳飲用は明治の文明開化とともに始まり、1863年（文久3）オランダ人から乳牛の飼育、搾乳技術を学んだ前田留吉(とめきち)が、横浜太田町に搾乳所を開いたのが日本人による最初の近代搾乳業であった。その後明治政府の洋風化政策によって、北海道をはじめとする全国各地に牛乳の利用が普及していったが、1888年（明治21）の年間1人当り消費量は116ミリリットルにすぎなかった。その後の増加も第二次世界大戦で激減したが、戦後学校給食における飲用の普及、食生活の洋風化などで大幅に消費は伸びてきている。しかし欧米諸国に比べるとその水準は低い。

［新沼杏二・和仁皓明］

組成と栄養

牛乳の組成はウシの品種、年齢、泌乳時期、季節、飼育方法、健康などで変化する。代表的な乳牛の品種による平均組成差、ならびにウシ以外の搾乳動物の乳の平均組成を以下に示す。

●各純血種乳牛の乳組成(g／100g)
〔ホルスタイン〕
　全固形　12.26
　脂肪　3.40
　タンパク質　3.32
　乳糖　4.87
　灰分　0.68
〔ショートホーン〕
　全固形　12.81
　脂肪　3.94
　タンパク質　3.32
　乳糖　4.99
　灰分　0.70
〔エアシャー〕
　全固形　12.90
　脂肪　4.00
　タンパク質　3.58
　乳糖　4.67
　灰分　0.68
〔ブラウンスイス〕
　全固形　13.41
　脂肪　4.01
　タンパク質　3.61
　乳糖　5.04
　灰分　0.73
〔ゲルンジー〕
　全固形　14.61
　脂肪　4.95
　タンパク質　3.91
　乳糖　4.93
　灰分　0.74
〔ジャージー〕
　全固形　14.91
　脂肪　5.37
　タンパク質　3.92
　乳糖　4.93
　灰分　0.71
注：Turner(1936年), Eckles(1943年)による
●各種搾乳動物の乳組成(g／100g)
〔ウシ〕
　脂肪　3.75
　タンパク質
　　カゼイン　3.0
　　アルブミン等　0.4
　乳糖　4.75
　灰分　0.75
〔スイギュウ〕
　脂肪　6.0
　タンパク質
　　カゼイン　3.8
　　アルブミン等　0.7
　乳糖　4.5
　灰分　0.75
〔ヤギ〕
　脂肪　6.0
　タンパク質
　　カゼイン　3.3
　　アルブミン等　0.7
　乳糖　4.3
　灰分　0.84
〔ヒツジ〕
　脂肪　9.0
　タンパク質
　　カゼイン　4.6
　　アルブミン等　1.1
　乳糖　4.7
　灰分　1.0
〔ラクダ〕
　脂肪　3.0
　タンパク質
　　カゼイン　3.5
　　アルブミン等　0.4
　乳糖　5.5
　灰分　0.77
〔ウマ〕
　脂肪　1.1
　タンパク質
　　カゼイン　1.3
　　アルブミン等　0.7
　乳糖　5.8
　灰分　0.3
注：J. G. Davisによる

　日本で飼育されている乳牛はほとんどホルスタイン種であって、ジャージー種がごく限定された地域でわずかに飼育されている。牛乳の主成分は、水分、タンパク質、脂肪、炭水化物（乳糖など）、灰分で、そのほか微量成分としてリン脂質、ビタミンなどを含んでいる。季節的に変動する成分は脂肪、タンパク質であって、秋冬期に高含量となり、春夏期に低含量となる。分娩直後の初乳はタンパク質の組成が常乳と異なり、グロブリン含有量が高いため、加熱により容易に凝固する性状があるので飲用、加工に供しない。牛乳のタンパク質は主としてカゼイン（全タンパク量の80％）、アルブミンおよびグロブリンである。カゼインは牛乳中ではカルシウムと結合しコロイド状に分散している。カゼインは酸および凝乳酵素により凝固し、ヨーグルトやチーズの製造にはその性質を利用する。アルブミン、グロブリンは水溶性のタンパク質で、酸または凝乳酵素によっては凝固しないが、75～80℃に加熱することによって凝固する。カゼインを凝固沈殿させた上澄み液（乳清という）に含まれるので乳清タンパク質とも称する。牛乳中のタンパク質は必須(ひっす)アミノ酸の含有量が多く栄養的に優れた価値をもっている。脂肪は径2.5～3.5マイクロメートルの大きさで、表面をリン脂質およびアルブミンで覆われた球体としてコロイド状に分散している。牛乳が白色不透明の外観を呈しているのはカゼインおよび脂肪球が乳濁分散しているためであるが、脂肪球は静置しておくとしだいに浮上してクリーム層を形成する。これを防止し脂肪を均一に分散させるため、脂肪球を1マイクロメートル以下のサイズに細分化することをホモゲナイゼーション（均質化）という。乳脂肪は分子量の小さい脂肪酸、とくに酪酸、カプロン酸を多く含み、他の動物性脂肪に比べ体内での消化吸収が早い。炭水化物は99.8％が乳糖である。乳糖は自然界では動物の乳汁以外には存在しない特殊な炭水化物で、グルコース（ブドウ糖）とガラクトースの2種の単糖類が結合したものである。ガラクトースはリン脂質とともに、哺乳(ほにゅう)期にある幼動物の脳の発育に重要な役割をもつといわれ、乳糖がその給源になっている。乳糖は小腸内の乳糖分解酵素によって、グルコースとガラクトースとに分解されてから体内に吸収される。乳糖分解酵素は哺乳期間中はかならず存在するが、離乳してから乳の摂取をやめるとしだいに消失する。この場合乳糖が分解されずに直接腸管を通過するため、消化器系統に腹部膨満、腹痛、下痢などの生理的現象がおこる場合がある。これを乳糖不耐症という。乳糖不耐症は人種、食習慣とくに乳の継続摂取量の差によって発生率が異なり、北欧白人種は少なく、アジア人種、アフリカ人種に多い。日本人の場合平均して20～30％といわれている。そのため、乳糖をあらかじめ酵素で分解した乳糖分解乳が欧米、日本で市販されている。牛乳を乳酸発酵によって乳糖分を減少させたり、チーズのように脂肪、タンパク質の部分と乳糖を含有する乳清の部分に分離して、乳糖を含まない部分を主として食用に供する古来からの加工の原理には、成人の乳糖不耐現象と強い関係がある。

　灰分の特徴はカルシウムの含有量が多いことで、日本人1人1日当りのカルシウム所要量600ミリグラムは、牛乳を毎日200ミリリットルを飲用すればほぼその半量を摂取することができる。ビタミン類は脂溶性のA、D、E、水溶性のC、B₁、B₂、ナイアシン酸、B₆、B₁₂、パントテン酸などほとんどのビタミンが含有されている。このように牛乳は人体に必要な栄養素を含有し、しかも消化吸収のよい完全食品である。

　しかし、人乳と牛乳の組成を比較するとかなり成分上の差がみられる。すなわち人乳は、(1)タンパク質含量が牛乳の3分の1で、かつカゼインの含有比率が低い、(2)脂肪含量はほぼ同じであるが、脂肪酸組成をみるとリノール酸、リノレン酸などの不飽和脂肪酸が人乳のほうに多い、(3)灰分の含有量が少なく、とくにカルシウム、カリウム、リンの量が少ない、(4)ビタミン類はA、Cが多く、B₁、B₂、Dの量が少ない、などの差がある。したがって、乳児に対して牛乳をそのまま与えることは栄養的に十分とはいえない。このような人乳との成分の差を可能な限り少なくするように、牛乳中の諸成分の組合せを行ったものが人工栄養児用の調製乳である。たとえば、牛乳中の乳清タンパク質を分離して添加することによってカゼイン比率を下げたり、不飽和脂肪酸を多く含む植物油脂を添加して脂肪酸組成を人乳に近づけたりする。一般にこのような処理組合せによって、乳児の胃内におけるタンパク質の胃酸による凝固物を人乳とほぼ同じ柔らかさにしたものをソフトカードミルクといっている。

［新沼杏二・和仁皓明］

生産と消費

食習慣としてみれば、牛乳を飲用として多く消費する民族と、乳製品として消費する傾向の民族がある。フィンランド、デンマーク、カナダ、ニュージーランドなどは飲用比率が高く、ドイツ、フランス、イタリアなどは飲用比率が低い。

［新沼杏二・和仁皓明］

製造

牛乳は栄養的に優れているため、細菌の繁殖が容易なので、各国で原料（生乳）、製造、保存などの条件、成分規格、検査方法などが厳密に定められている。厚生省令では原料乳に関する規格ならびに販売に供する牛乳を、「牛乳」「特別牛乳」「部分脱脂乳」「脱脂乳」「加工乳」に分類している。それによれば、「牛乳」とは、生乳を成分規格に合致する範囲で殺菌し容器に充填(じゅうてん)したものであって、生乳以外のいかなる成分をも添加することはできない。一方、成分規格の範囲まで生乳の成分とくに脂肪分を標準化することは可能である。これに対して脂肪分の季節的な変動や乳牛間の個体差を標準化しないものを無調製牛乳と通称している。「特別牛乳」とは、特別牛乳搾取処理場の許可を受けた牧場で、搾乳の段階から厳しい衛生管理を要求される牛乳であって、殺菌しなくても販売でき、成分規格も格別に厳しい。殺菌処理を行う場合でも低温殺菌法が指定されている。現状ではごくわずかの量しか生産されていない。「部分脱脂乳」は、生乳の脂肪分を3.0％未満、0.5％以上に分離脱脂したものであって、一般には1.0～2.0％の脂肪を含んでいるものが多く、ローファット牛乳と通称されている。ローファット牛乳はアメリカにおいて脂肪の過剰摂取を防ぐ目的で販売され普及したが、日本においてはまだ消費量は多くない。「脱脂乳」は、遠心式脂肪分離装置によって乳脂肪を0.5％以下になるまで除去したもので、一般の飲用消費向けにはほとんど販売されていない。乳製品原料のほか製菓原料、子牛飼料用として利用されている。「加工乳」とは、生乳、牛乳のほか、クリーム、脱脂粉乳などのように、乳成分以外の成分を含まない乳製品のみを原料として、成分規格に合致するように水分のみを加えて復原調製された牛乳であって、ビタミン類やミネラル類などの強化添加は許されていない。一般に還元牛乳と通称されているものはこれにあたる。これらの分類は、容器にそのいずれかをわかりやすく表示することが義務づけられている。

　砂糖、コーヒー、果汁など牛乳成分以外のものを牛乳に混和した場合は、乳製品の「乳飲料」の分類になり、「牛乳」の表示を許されていない。わが国では直接飲用に供する目的で市販されている液状乳を「市乳」と通称することがあるが、これは英語のmarket milkの訳語である。

　牛乳の製造においてその衛生的品質を保持することがもっとも重要であり、殺菌方法の条件がそれにあたる。殺菌方法には低温殺菌法（LTLT法。62～65℃、30分）、高温殺菌法（HTST法。72～87℃、15秒以内）、超高温殺菌法（UHT法。120～150℃、0.5～4秒）などの方法がある。超高温殺菌法に無菌充填法を組み合わせたものは、滅菌処理牛乳（アセプティックミルク）とよばれていて、缶詰製品と同様に常温で流通することを許可している国もある。厚生省令では、「特別牛乳」を除き、低温殺菌法と同等の効力のある殺菌条件を選択し、その条件を表示すれば上記のうちどの方法を採用してもよい。

　低温殺菌法は、牛乳中に含まれる可能性のある有害細菌を死滅させるために、パスツールによって考案された方法である。高温殺菌法は、プレート式熱交換殺菌装置の発明によって、15秒以内の殺菌時間で低温殺菌法と同等の殺菌効果を得られるようになり、現在きわめて普及している。近年さらに超高温殺菌法の開発によって、牛乳の風味を損なわず保存期間を延長することが可能になった。無菌充填法と組み合わせた場合は、常温流通で60～90日内の品質保証期間を得ることが可能になった。これをLL牛乳（ロングライフミルク）と通称している。しかしその結果、おもにビタミン類の減少があり、90日の常温保存でビタミンCは80～100％、B₁₂は約50％減少することが知られている。

　牛乳の容器は合成樹脂を張り合わせた紙が開発されるに及んで、それまでのガラス瓶からしだいに紙容器に変化しつつある。紙容器には、成型された容器に充填するものと、紙容器を成型しながら充填するものの2種類があり、後者は容器上部に空間をつくらない。欧米ではさらにプラスチック成型容器が普及しつつある。

［新沼杏二・和仁皓明］

用途

牛乳はそのまま飲用に供せられるほか、バター、チーズ、クリーム、粉乳、発酵乳などの乳製品に加工される。洋風の調理においてはスープ、グラタン、ソースなどの基礎的な原料として広く利用されている。さらに、タンパク質のカゼインは酸、アルカリで変性し独特の物性を示すので、接着剤や衣料用のボタン材料などに利用され、乳糖は甘味度や吸湿性の少ない糖なので医薬品の倍散剤として広く使用されている。

［新沼杏二・和仁皓明］