[科普中國(guó)]-冰淇淋膨脹率

簡(jiǎn)介

冰淇淋以其美觀、冰涼、快樂與甜蜜的感受在中國(guó)發(fā)展迅猛，其市場(chǎng)以每年10%的速度遞增。用此各生產(chǎn)廠家都投入巨大的人力物力，既要降低產(chǎn)品成本，又要提高產(chǎn)品質(zhì)量，以適應(yīng)日趨激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。冰淇淋的膨脹率是指混合料在凝凍操作時(shí)，空氣以極微小的氣泡混合于混合料中，使料液體積膨脹，而體積增加的百分率就是冰淇淋的膨脹率。膨脹率是衡量冰淇淋質(zhì)量一項(xiàng)非常重要的指標(biāo)，能客觀的反映冰淇淋的配方、工藝等綜合條件對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響，并直接影響冰淇淋的抗融性、適口性和經(jīng)濟(jì)效益。在實(shí)際生產(chǎn)中，出于對(duì)產(chǎn)品口感、抗融性、成本等多方面的考慮，膨脹率一般以90%～110%為宜。影響冰淇淋膨脹率的岡素是多方面的?？偣绦挝锏暮繉?duì)冰淇淋的膨脹率起決定性的作用，同時(shí)冰淇淋配方中的糖、脂肪、非脂乳固體及乳化穩(wěn)定劑的配比也影響膨脹牢的高低；另外均質(zhì)、老化工藝，凝凍中的進(jìn)料溫度、速度及空氣吸入量也很重要。以往的研究大多是圍繞著原輔材料、工藝條件投加工設(shè)備等因索對(duì)膨脹率的影響，而關(guān)于冰淇淋的質(zhì)構(gòu)特性與膨脹率的關(guān)系卻很少涉及。1

影響因素乳化穩(wěn)定劑對(duì)產(chǎn)品膨脹率的影響

配方中總固形物含量對(duì)膨脹率起著決定性的作用，總固形物含量過低會(huì)導(dǎo)致冰淇淋膨脹率偏低。原料中的非脂乳固體對(duì)膨脹率的影響也很大，蛋白質(zhì)對(duì)料液能起到水化、提高粘度、保護(hù)脂肪球薄膜與包裹氣泡的作用，有利于提高膨脹率。脂肪含量過高則漿料粘度增大，影響空氣的充入；糖分含量過高，漿料冰點(diǎn)下降，延長(zhǎng)了凝凍時(shí)間，不利于提高膨脹率。因此應(yīng)設(shè)計(jì)合理的配方，另一方面，合理使用乳化穩(wěn)定劑可以彌補(bǔ)配方設(shè)計(jì)上的不足，從而保證產(chǎn)品的膨脹率、口感、抗融性等。在實(shí)際生產(chǎn)中，產(chǎn)品基本配方相對(duì)比較成熟，如何選擇合適的乳化穩(wěn)定劑則顯得尤為重要。實(shí)驗(yàn)中主要研究了乳化穩(wěn)定劑對(duì)膨脹率的影響，采用的試驗(yàn)配方，所測(cè)膨脹率為凝凍機(jī)操作性能良好，進(jìn)、出料穩(wěn)定連續(xù)，易于灌裝的前提下的最大膨脹率。在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)通過調(diào)節(jié)空氣吸入量、進(jìn)料量及膨脹閥獲得適宜的膨脹率，確保冰淇淋組織形態(tài)、口感、抗融性等品質(zhì)俱佳。在冰淇淋混合料中，乳化劑通過改進(jìn)脂肪在混合料中的分散性，使脂肪粒子微細(xì)、均勻分布，提高了乳狀液的穩(wěn)定性，并有助于空氣混入，提高了起泡性和膨脹率；穩(wěn)定劑可以適當(dāng)保持混合料的粘度，提高乳狀液的穩(wěn)定性，在凝凍過程中改善充氣性能，提高起泡性和膨脹率。

加工工藝對(duì)膨脹率的影響

均質(zhì) 均質(zhì)的目的主要是將脂肪球變小，防止脂肪分離，獲得均勻的液相混合物，使冰淇淋組織更細(xì)膩。均質(zhì)壓力和均質(zhì)溫度是關(guān)鍵，它們對(duì)于在凝凍工序中獲得理想的膨脹率尤其重要。均質(zhì)壓力過低或均質(zhì)溫度過低都會(huì)使混合料中各組分不能均勻混合，在表觀上表現(xiàn)為混合料的粘度偏低，從而導(dǎo)致膨脹率難以達(dá)到要求；均質(zhì)壓力過高則會(huì)使混合料的粘度過高，凝凍時(shí)空氣難以混入，膨脹率難以提高。均質(zhì)時(shí)混合料溫度過高），雖然可使膨脹率增大，但混合料溫度過高，若冷卻不及時(shí)易造成脂肪球的重新聚集，進(jìn)而破壞均質(zhì)效果，因此在實(shí)際生產(chǎn)中料液溫度不宜過高。均質(zhì)壓力應(yīng)根據(jù)混合料中總固形物與脂肪含量的高低來定，總固形物含量高，則均質(zhì)壓力相應(yīng)降低；脂肪含量高，均質(zhì)壓力也應(yīng)低些。

老化 混合料的老化，是將混合料液在2～4℃的低溫下冷藏一定時(shí)間，使其在物理上成熟的過程。

凝凍 混合料經(jīng)老化后進(jìn)入凝凍機(jī)，溫度進(jìn)一步降低，若凝凍溫度過低則空氣不易混入，導(dǎo)致膨脹率降低。凝凍溫度可通過控制冷量來達(dá)到，進(jìn)行連續(xù)式凝凍操作時(shí)，經(jīng)常通過調(diào)節(jié)混合料流量、空氣吸入量、膨脹閥松緊來達(dá)到理想的膨脹率。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，減小混合料流量、增加空氣吸入量、調(diào)緊膨脹閥，均可提高膨脹率。在實(shí)際操作中，這往往是一些經(jīng)驗(yàn)性的數(shù)據(jù)，并無一個(gè)量化的指標(biāo)，對(duì)于不同的混合料體系，只要這些因素能達(dá)到一個(gè)平衡點(diǎn)，彼此配合恰當(dāng)，就可以獲得理想的膨脹率，從而生產(chǎn)出組織結(jié)構(gòu)細(xì)膩潤(rùn)滑、抗融性能好的冰淇淋。間歇式凝凍機(jī)運(yùn)作時(shí)，料液的加入量不宜過多，否則造成漿料外溢，膨脹率達(dá)不到要求。漿料的加入量通常為機(jī)容量的50%左右，此外還需確保足夠的凝凍時(shí)間，才能保證理想的膨脹率。生產(chǎn)中往往通過觀察成品的外觀來判斷膨脹率是否已達(dá)到要求。

加工設(shè)備對(duì)膨脹率的影響 均質(zhì)機(jī)和凝凍機(jī)是冰淇淋生產(chǎn)工序中至關(guān)重要的設(shè)備。均質(zhì)就是使物料在高壓作用下通過非常狹窄的間隙，在此過程中受到剪切、撞擊和空穴作用，大粒子迅速微細(xì)化，使料液均質(zhì)化。均質(zhì)效果的好壞直接影響混合料的物化性質(zhì)，從而影響產(chǎn)品膨脹率。冰淇淋制造過程中常用高壓柱塞式均質(zhì)機(jī)，其中均質(zhì)閥是使冰淇淋料液均質(zhì)化的主要工作部件，也是一個(gè)易損件，當(dāng)均質(zhì)壓力過低時(shí)，應(yīng)考慮是否由于均質(zhì)閥泄露或閥門調(diào)節(jié)不當(dāng)甚至出現(xiàn)損壞而引起的，并及時(shí)調(diào)整或修理。

冰淇淋的膨脹率是在凝凍機(jī)中形成的。凝凍機(jī)按結(jié)構(gòu)形式不同可分為連續(xù)式與間歇式。連續(xù)式凝凍機(jī)工作時(shí)，制冷系統(tǒng)將液體制冷劑輸入凝凍筒的夾層內(nèi)，而混合料經(jīng)由空氣混合泵混入空氣后，進(jìn)入凝凍筒，經(jīng)刮刀和偏心軸的攪拌混合與筒外制冷劑進(jìn)行熱交換。由于混合料被空氣混合泵不斷地壓入，給筒內(nèi)料液以壓力，經(jīng)攪刮混合的冰淇淋便在這壓力作用下不斷椒向膨脹閥，并克服膨脹閥彈簧的壓力，使膨脹閥門打開，壓力驟降，冰淇淋中空氣泡膨脹，使產(chǎn)品變得疏松。在工作過程中用無級(jí)調(diào)速手輪緩慢調(diào)節(jié)進(jìn)料速度，并反復(fù)調(diào)節(jié)空氣調(diào)節(jié)閥和凝凍器上的膨脹閥，直到得到符合要求的產(chǎn)品。間歇式凝凍機(jī)工作時(shí)，刮刀和攪拌器快速旋轉(zhuǎn)，強(qiáng)力攪動(dòng)混合料，使空氣以微小氣泡的形式均勻混合于料液中，體積逐漸膨脹。根據(jù)攪拌機(jī)電流的變化情況和成品的外觀，可判斷是否已達(dá)到要求的膨脹率，適時(shí)出料。

刮刀位置不對(duì)或磨損過度、空氣混合泵故障、制冷系統(tǒng)故障、膨脹閥壓力不當(dāng)?shù)纫蛩鼐鶗?huì)導(dǎo)致膨脹率達(dá)不到要求。因此設(shè)備的保養(yǎng)和維護(hù)對(duì)于保證冰淇淋的膨脹率是非常重要的。23

注意事項(xiàng)冰淇淋配方的合理設(shè)計(jì)以及乳化穩(wěn)定劑的合理配制，可使冰淇淋得到理想的膨脹率。不同的冰淇淋配方，應(yīng)選擇不同的冰淇淋乳化穩(wěn)定劑。多種乳化劑和多種膠體合理復(fù)配而成的復(fù)合乳化穩(wěn)定劑有利于提高膨脹率。

加工工藝對(duì)冰淇淋膨脹率的影響較大。生產(chǎn)中宜采用15～18MPa，65～70℃的均質(zhì)工藝，混合料在2～4℃老化至少4h。連續(xù)式凝凍操作時(shí)混合料流量、空氣吸入量以及膨脹閥協(xié)調(diào)配合，有利于提高冰淇淋膨脹率。

均質(zhì)設(shè)備和凝凍設(shè)備對(duì)于保證冰淇淋膨脹率是至關(guān)重要的，因此應(yīng)及時(shí)對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)。