冰淇淋是一種凍結(jié)的乳制品其物理結(jié)構(gòu)是一個復(fù)雜的物理化學(xué)系統(tǒng)空氣泡分散于連續(xù)的帶有冰晶的液態(tài)中這個液態(tài)包含有脂肪微粒乳蛋白質(zhì)不溶性鹽乳糖晶體膠體態(tài)穩(wěn)定劑和蔗糖乳糖可溶性的鹽如此有氣相液相和固相組成的三相系統(tǒng)可視為含有40%-50%體積空氣的部分凝凍的泡沫冰淇淋的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)可參見國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SB/T10013-99要達(dá)到規(guī)定的冰淇淋質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及物理結(jié)構(gòu)應(yīng)該從冰淇淋混合料的組成（配方與原輔料質(zhì)量）生產(chǎn)工藝條件和生產(chǎn)設(shè)備三方面去分析研究

1冰淇淋混合料組成的影響

制作冰淇淋的主要原輔料有脂肪非脂肪固體甜味料乳化劑穩(wěn)定劑香料及色素等

1.1脂肪

通常用于冰淇淋的脂肪為乳脂肪乳脂肪能賦予冰淇淋特有的芳香風(fēng)味組織潤滑良好的質(zhì)構(gòu)及保型性故一般而言乳脂肪愈多品質(zhì)亦愈佳乳脂肪的來源有純奶油奶油鮮奶煉乳奶粉等必須選擇新鮮而潔凈品質(zhì)優(yōu)良者但在冰淇淋原料中乳脂肪為最昂貴的成分其使用量受限制在我國和世界上許多國家使用了相當(dāng)量的植物脂肪來取代乳脂肪主要有人造奶油氫化油棕櫚油椰子油等其熔點(diǎn)性質(zhì)應(yīng)類似于乳脂肪在28-32℃之間

1.2非脂乳固體

非脂乳固體是牛乳總固形物除去脂肪而所剩余的蛋白質(zhì)乳糖及礦物質(zhì)的總稱其中蛋白質(zhì)具有水合作用性質(zhì)在均質(zhì)過程中它與乳化劑一同在生成的小脂肪球表面形成穩(wěn)定的薄膜確保油脂在水中的乳化穩(wěn)定性同時在凝凍過程中促使空氣很好的混入并能防止制品中冰結(jié)晶的擴(kuò)大使質(zhì)地潤滑乳糖的柔和甜味及礦物質(zhì)的隱約鹽味將賦予制品顯著風(fēng)味特征但若非脂固形物過多時則脂肪特有的奶油味將被消除而煉乳臭或脫脂奶粉臭將因此而出現(xiàn)限制非脂乳固體的使用量最大原因在防止其中乳糖呈過飽和而漸次結(jié)晶析出的沙狀沉淀一般推薦其最大用量不超過占冰淇淋中水分的17%非脂乳固體可以由液奶煉乳奶粉乳清粉提供

1.3甜味料

現(xiàn)在最常用的為蔗糖一般用量為15%~16%蔗糖不僅給予制品以甜味而且能使制品組織細(xì)膩是優(yōu)質(zhì)價廉的甜味料蔗糖的用量可以使冰淇淋混合料的凍結(jié)點(diǎn)下降鑒于淀粉糖漿的抗結(jié)晶作用甜味柔和國外常以淀粉糖漿部分代替蔗糖目前國內(nèi)冰淇淋生產(chǎn)廠家也廣為使用由于多用淀粉糖漿其凍結(jié)點(diǎn)將比蔗糖低故不宜用量太多一般以代替蔗糖的1/4為好此時淀粉糖漿1.5kg約可置換蔗糖1kg蔗糖與淀粉糖漿兩者并用時冰淇淋的組織將更佳且有防止貯運(yùn)過程中品質(zhì)降低的優(yōu)點(diǎn)

大多數(shù)含果汁的SorbetSherbet或果實(shí)冰淇淋因含有酸味而減弱甜味故有酌加甜味料的必要對于添有可可或甜汁等含苦味強(qiáng)的制品則宜比一般冰淇淋增加2%-3%的蔗糖

為了改進(jìn)風(fēng)味增加品種或降低成本很多甜味料如蜂蜜糖精甜密素蛋白糖甜菊糖阿期巴甜等被配合使用

1.4穩(wěn)定劑

穩(wěn)定劑具有親水性即能與水結(jié)合因此能提高冰淇淋的粘度和膨脹率防止冰結(jié)晶的產(chǎn)生減少粗糙的感覺而使產(chǎn)品組織輕滑｜且其吸水力強(qiáng)因此對產(chǎn)品融化的抵抗力亦強(qiáng)使冰淇淋不易融化在冰淇淋生產(chǎn)中能起到改善組織狀態(tài)的作用穩(wěn)定劑的種類很多較為常用的有明膠CMC瓜爾豆膠黃原膠卡拉膠海藻膠魔芋膠變性淀粉等淀粉一般用于等級較低的冰淇淋中穩(wěn)定劑的添加量是依冰淇淋的成分組成而變化尤其是依總固形物含量而異一般在0.1%~0.5%左右無論那一種穩(wěn)定劑都有長處和短處所以單獨(dú)使用不如將兩種以上混合使用為宜選用穩(wěn)定劑時應(yīng)考慮下列幾點(diǎn)①易溶于水或混合料②能賦于混合料良好的粘性及起泡性③能賦予冰淇淋良好的組織及質(zhì)地④能改善冰淇淋的保型性⑤具有防止結(jié)晶擴(kuò)大的效力⑥價廉

1.5乳化劑

乳化劑是一種分子中具有親水基和親油基的物質(zhì)它可介于油和水的中間使一方很好地分散于另一方的中間而形成穩(wěn)定的乳化液冰淇淋的成分復(fù)雜其混合料中加入乳化劑除了有乳化作用外還有其它作用可歸納為①使脂肪球呈微細(xì)乳濁狀態(tài)并使之穩(wěn)定化②分散脂肪球以外的粒子并使之穩(wěn)定化③增加室溫下冰淇淋的耐熱性④減少貯藏中制品的變化⑤防止或控制粗大冰晶形成使冰淇淋組織細(xì)膩冰淇淋中常用的乳化劑有甘油酸酯（單甘酯）蔗糖脂肪酯（蔗糖脂）聚三梨酸酯（吐溫）山梨糖醇酐脂肪酸酯（斯潘）丙二醇脂肪酸脂（PG酯）卵磷酯大豆磷酯等最近太原日化所開發(fā)了三聚甘油硬脂酸單甘酯是一種新型的食品乳化劑乳化效果可與分子蒸餾單甘酯媲美乳化劑的添加量與冰淇淋混合料中脂肪含量有關(guān)一般隨脂肪含量增加而增加其范圍在0.1%~0.5%之間同樣復(fù)合乳化劑的性能優(yōu)于單一乳化劑

1.6總固形物

總固形物即為上述原料的合計系影響冰淇淋品質(zhì)膨脹率等的主要因素固形物高者一般能增大膨脹率增加收量組織將變潤滑品質(zhì)亦將提高且有減少凝凍及硬化所需熱量的優(yōu)點(diǎn)但固形物過高混合料粘性增大而使質(zhì)地劣化同時亦增加成本一般固形物以25%-40%為宜

1.7香料

香精香料可使制品帶有醇和的香味和具有該品種應(yīng)有的天然風(fēng)味其質(zhì)量的好壞直接影響冰淇淋的品質(zhì)故在選擇使用時除考慮價格因素首先應(yīng)注意的是質(zhì)量

2冰淇淋生產(chǎn)工藝條件的影響

冰淇淋的生產(chǎn)工藝過程必須遵照一定的技術(shù)條件來完成否則就不能制作出質(zhì)量優(yōu)良的產(chǎn)品

2.1原料的檢查

原輔料質(zhì)量好壞直接影響冰淇淋質(zhì)量所以各種原輔料必須嚴(yán)格按照質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)不合格者不許使用通常首先進(jìn)行感官檢查同時檢測原料之比重粘度以及固形物脂肪糖分等含量是否符合規(guī)格其細(xì)菌數(shù)砷鉛重金屬等的含量是否在法定標(biāo)準(zhǔn)以下以及所使用的食品添加劑是否符合規(guī)定等

5.2.2配料混合

5.2.2.1原料的配合計算

制造冰淇淋最基本的是配料即配方計算冰淇淋的配方組成按消費(fèi)者嗜好原料價格及供應(yīng)情況產(chǎn)品的銷售狀況來確定先定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)再根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求用數(shù)學(xué)方法來計算其中各種原料的需用量從而保證所制成的產(chǎn)品質(zhì)量符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)｜計算前首先必須知道各種原料和冰淇淋的組成作為配方計算的依據(jù)配方計算采用物料平衡法配方計算及其各原料用量的一般規(guī)律見生產(chǎn)工藝（三）

2.2混合料的配制

混合料的配制首先應(yīng)根據(jù)配方比例將各種原料稱量好然后在配料缸內(nèi)進(jìn)行配制原料混合之順序宜從濃度低的水牛乳等液體原料始其次為煉乳稀奶油等液體原料再次為砂糖乳粉乳化劑穩(wěn)定劑等固體原料最后以水牛乳等作容量調(diào)整混合溶解時的溫度通常為40-50℃乳粉在配制前應(yīng)先加水溶解均質(zhì)一次再與其它原料混合砂糖應(yīng)先加入適量的水加熱溶解過濾冰淇淋復(fù)合乳化穩(wěn)定劑可與其5倍以上的砂糖拌勻后在不斷攪拌的情況下加入到混合缸中使其充分溶解和分散

2.3殺菌

混合料的酸度及所采用的殺菌方法對產(chǎn)品的風(fēng)味有直接影響混合料的酸度以0.18%~0.20%乳酸度為宜酸度高時殺菌前需用氫氧化鈣或小蘇打進(jìn)行中和否則殺菌時不僅會造成蛋白質(zhì)凝固而且影響產(chǎn)品的風(fēng)味但中和時需注意防止中和過度而產(chǎn)生澀味等冰淇淋混合料在殺菌缸內(nèi)用夾套蒸汽加熱至溫度達(dá)78℃時保溫30分鐘進(jìn)行殺菌若用連續(xù)式巴氏殺菌器進(jìn)行高溫瞬時殺菌（HTST）以83~85℃15s應(yīng)用最多否則高溫長時間殺菌易使產(chǎn)品產(chǎn)生蒸煮味和焦味

2.4均質(zhì)

混合料均質(zhì)對冰淇淋的形體結(jié)構(gòu)有重要影響均質(zhì)一般采用二級高壓均質(zhì)機(jī)進(jìn)行均質(zhì)其作用使脂肪球直徑變小一般可達(dá)1~2μm同是使混合料粘度增加防止在凝凍時脂肪被攪成奶油粒以保證冰淇淋產(chǎn)品組織細(xì)膩均質(zhì)處理時最適宜的溫度65~70℃均質(zhì)壓力第一級15-20MP第二級2-5MP均質(zhì)壓力隨混合料中的固形物和脂肪含量的增加而降低

2.5冷卻老化

老化是將混合料在2~4℃的低溫下冷藏一定時間稱為“成熟”或“熟化”其實(shí)質(zhì)是在于脂肪蛋白質(zhì)和穩(wěn)定劑的水合作用穩(wěn)定劑充分吸收水分使料液粘度增加有利凝凍攪拌時膨脹率的提高

老化時間與料液的溫度原料的組成成分和穩(wěn)定劑的品種有關(guān)一般在2~4℃下需要4~24h老化時要注意避免雜菌污染老化缸必須事先經(jīng)過嚴(yán)格的消毒殺菌以確保產(chǎn)品的衛(wèi)生質(zhì)量

2.6凝凍

凝凍過程是將混合料在強(qiáng)制攪拌下進(jìn)行冰凍使空氣以極微小的氣泡狀態(tài)均勻分布于全部混合料中一部分水成為冰的微細(xì)結(jié)晶的過程其作用有（1）冰淇淋混合料受制冷劑的作用而溫度降低粘度增加逐漸變厚成為半固體狀態(tài)即凝凍狀態(tài)（2）由于攪拌器的攪動刮刀不斷將筒壁的物料刮下防止混合原料在壁上結(jié)成大的冰屑（3）由于攪拌器的不斷攪拌和冷卻在凝凍時空氣逐漸混入從而使其體積膨脹使冰淇淋達(dá)到優(yōu)美的組織與完美的形態(tài)

凝凍溫度是-2~-4℃間歇式凝凍機(jī)凝凍時間為15~20分鐘冰淇淋的出料溫度一般在-3~-5℃連續(xù)凝凍機(jī)進(jìn)出料是連續(xù)的冰淇淋出料溫度為-5~-6℃左右連續(xù)凝凍必須經(jīng)常檢查膨脹率從而控制恰當(dāng)?shù)倪M(jìn)出量以及混入之空氣｜

2.7成型灌裝

凝凍后的冰淇淋必須立即成型和硬化以滿足貯藏和銷售的需要冰淇淋的成型有冰砧紙杯蛋筒澆模成型巧克力涂層冰淇淋異形冰淇淋切割線等多種成型灌裝機(jī)其重量有320克160克80克50克等還有供家庭用的1公斤2公斤不等

2.8速凍硬化與貯藏

凝凍后的冰淇淋不經(jīng)硬化者為軟質(zhì)冰淇淋若灌入容器后再經(jīng)硬化則成為硬質(zhì)冰淇淋前者多有商店現(xiàn)制現(xiàn)售后者產(chǎn)量較大

速凍硬化的目的是將凝凍機(jī)出來的冰淇淋（-3~-5℃）迅速進(jìn)行低溫（〈-23℃〉冷凍以固定冰淇淋的組織狀態(tài)并完成在冰淇淋中形成極細(xì)小的冰結(jié)晶過程使其組織保持適當(dāng)?shù)挠捕?span id="ntiwbp4" class="myIcon">保證冰淇淋的質(zhì)量便于銷售與貯藏運(yùn)輸速凍硬化可采用速凍庫（-23~-25℃）或速凍隧道（-35~-40℃）一般硬化時間在速凍訓(xùn)內(nèi)為10~12h若是采用速凍隧道時間將短得多只需30~50分影響硬化的條件有包裝容器的形狀與大小速凍室的溫度與空氣的循環(huán)狀態(tài)室內(nèi)制品的位置以及冰淇淋的組成成分和膨脹率等因素

貯藏硬化后的冰淇淋產(chǎn)品在銷售前應(yīng)保存在低溫冷藏庫中庫溫為-20℃

3冰淇淋生產(chǎn)設(shè)備的影響

生產(chǎn)冰淇淋的設(shè)備按工藝流程順序有配料缸殺菌缸均質(zhì)機(jī)板式冷卻器老化缸凝凍機(jī)灌裝機(jī)速凍庫冷藏庫等其中對冰淇淋質(zhì)量影響最大的要數(shù)殺菌器均質(zhì)機(jī)凝凍機(jī)速凍庫（或速凍隧道）實(shí)踐表明沒有好的設(shè)備要生產(chǎn)出好的冰淇淋是不可能的

3.1殺菌器

冰淇淋混合料的殺菌設(shè)備有各種不同的型式和結(jié)構(gòu)一般分為間歇式和連續(xù)式兩大類間歇式殺菌器又稱“冷熱缸”結(jié)構(gòu)簡單易于制造操作方便價格低廉為一般冷飲品廠所廣泛采用較為先進(jìn)的冷飲品廠多采用高溫短時巴氏殺菌裝置對混合料進(jìn)行自動化的連續(xù)殺菌該裝置主要由設(shè)計成四段的板式熱交換器均質(zhì)機(jī)控制柜及閥門管道組成其特點(diǎn)是殺菌效果好混合料受熱時間短尤其是乳品成分因熱變性的影響較少從而保證產(chǎn)品的質(zhì)量

3.2均質(zhì)機(jī)

目前較多使用的是雙級高壓均質(zhì)機(jī)即由兩級均質(zhì)閥和三柱塞往復(fù)泵組成冰淇淋混合料通過第一級均質(zhì)閥（高壓閥）使脂肪球粉碎達(dá)到1~2μm再通過第二級均質(zhì)閥（低壓閥）以達(dá)到分散的作用從而保證冰淇淋物理結(jié)構(gòu)中脂肪球達(dá)到規(guī)定的尺寸使組織細(xì)膩潤滑所以均質(zhì)機(jī)的質(zhì)量好壞對冰淇淋質(zhì)量有直接的影響

3.3凝凍機(jī)

凝凍機(jī)是混合料制成冰淇淋成品的關(guān)鍵性機(jī)械設(shè)備凝凍機(jī)按使用制冷劑種類不同可分為氨液凝凍機(jī)氟里昂凝凍機(jī)等按生產(chǎn)方式又分為間歇式和連續(xù)式兩種連續(xù)式凝凍機(jī)在現(xiàn)代冰淇淋生產(chǎn)中較常用混合料在0.15~0.2Mpa壓力下泵入和放出,這樣就可以使用低的冷凍溫度,而凍結(jié)更多的水分,使其制品的冰結(jié)晶直徑控制在10~5μm,氣泡的直徑在30~150μm左右,從而組成均勻的混合體,它所制成的冰淇淋組織均勻和細(xì)膩潤滑,同時達(dá)到生產(chǎn)連續(xù)性和高效性生產(chǎn)能力.

3.4速凍庫或速凍隧道

當(dāng)冰淇淋制品離開灌裝機(jī)時,其溫度為-3~-5℃,在此溫度下約有30%~40%的混合料中的｜水分被凍結(jié),為了確保冰淇淋產(chǎn)品的穩(wěn)定和凝凍后留下的大部分水分凍結(jié)成極微小的冰結(jié)晶以及便于貯藏運(yùn)輸和銷售必須迅速地將分裝后的冰淇淋進(jìn)行速凍硬化然后轉(zhuǎn)入冷庫貯藏

冰淇淋硬化的優(yōu)劣對產(chǎn)品最后品質(zhì)有著至關(guān)重要的影響硬化迅速則融化少組織中的冰晶細(xì)成品細(xì)膩潤滑若硬化緩慢則部分融化冰的結(jié)晶大成品粗糙品質(zhì)低劣為此目前較先進(jìn)的生產(chǎn)廠多采用速凍隧道速凍隧道長度一般為12~15m隧道內(nèi)溫度通常為-35~-40℃速凍時間為1h如冰淇淋是分裝過的小塊則冰淇淋在隧道上經(jīng)過30~50分鐘后其溫度能從-5℃左右下降到-18~-20℃由于硬化迅速溫度低冰淇淋形體穩(wěn)定結(jié)晶小質(zhì)地細(xì)膩圓滑