冰淇淋的凝凍、硬化、貯藏

項目五

冰淇淋的生產(chǎn)與實訓（一）典型乳品生產(chǎn)與實訓冰淇淋的凝凍、硬化、貯藏冰淇淋的組織狀態(tài)是固相、氣相、液相的復雜結構，在液相中有直徑150μm左右的氣泡和大約50μm大小的冰晶，此外還有分散有2μm以下的脂肪球、乳糖結晶、蛋白顆粒和不溶性的鹽類等，見圖13-2。由于穩(wěn)定劑和乳化劑的存在，使分散狀態(tài)均勻細膩，并具有一定形狀。在冰淇淋生產(chǎn)中，凝凍過程是將混合料置于低溫下，在強制攪拌下進行冰凍，使空氣以極微小的氣泡狀態(tài)均勻分布于混合料中，使物料形成細微氣泡密布、體積膨脹、凝結體組織疏松的的過程。1.凝凍的目的(1)使混合料更加均勻由于經(jīng)均質(zhì)后的混合料，還需添加香精、色素等，在凝凍時由于攪拌器的不斷攪拌，使混合料中各組分進一步混合均勻。(2)使冰淇淋組織更加細膩凝凍是在-2～-6℃的低溫下進行的，此時料液中的水分會結冰，但由于攪拌作用，水分只能形成4～10μm的均勻小結晶，而使冰淇淋的組織細膩、形體優(yōu)良、口感滑潤。(3)使冰淇淋得到合適的膨脹率在凝凍時，由于不斷攪拌及空氣的逐漸混入，使冰淇淋體積膨脹而獲得優(yōu)良的組織和形體，使產(chǎn)品更加適口、柔潤和松軟。(4)使冰淇淋穩(wěn)定性提高由于凝凍后，空氣氣泡均勻的分布于冰淇淋組織之中，能阻止熱傳導的作用，可使產(chǎn)品抗融化作用增強。(5)可加速硬化成型進程由于攪拌凝凍是在低溫下操作，因而能使冰淇淋料液凍結成為具有一定硬度的凝結體，即凝凍狀態(tài)，經(jīng)包裝后可較快硬化成形。2.凝凍的過程冰淇淋的料液的凝凍過程大體分為以下三個階段：(1)液態(tài)階段料液經(jīng)過凝凍機凝凍攪拌一段時間（2～3min）后，料液的溫度從進料溫度（4℃）降低到2℃。由于此時料液溫度尚高，未達到使空氣混入的條件，故稱這個階段為液態(tài)階段。(2)半固態(tài)階段繼續(xù)將料液凝凍攪拌2～3min，此時料液的溫度降至-1℃～-2℃，料液的粘度也顯著提高。由于料液的粘度提高了，空氣得以大量混入，料液開始變得濃厚而體積膨脹，這個階段為半固態(tài)階段。(3)固態(tài)階段此階段為料液即將形成軟冰淇淋的最后階段。經(jīng)過半固態(tài)階段以后，繼續(xù)凝凍攪拌料液3～4min，此時料液的溫度已降低到-4～-6℃，在溫度降低的同時，空氣繼續(xù)混入，并不斷的被料液層層包圍，這是冰淇淋料液內(nèi)的空氣含量已接近飽和。整個料液體積的不斷膨脹，料液最終成為濃厚、體積膨大的固態(tài)物質(zhì)，此階段即是固態(tài)階段。3.凝凍設備與操作凝凍機是混合料制成冰淇淋成品的關鍵設備，凝凍機按生產(chǎn)方式分為間歇式和連續(xù)式兩種。冰淇淋凝凍機工作原理及操作如下：(1)間歇式凝凍機間歇式氨液凝凍機的基本組成部分有機座、帶夾套的外包隔熱層的圓形凝凍筒、裝有刮刀的攪拌器、傳動裝置以及混合原料的貯槽等。其工作原理為：開啟凝凍機的氨閥（鹽水閥）后，氨不斷進入凝凍桶的夾套中進行循環(huán)，凝凍筒夾套內(nèi)氨液的蒸發(fā)使凝凍圓筒內(nèi)壁起霜，筒內(nèi)混合原料由于攪拌器外軸支架上的兩把刮刀與攪拌器中軸Ｙ型攪拌器的相向反復攪刮作用，在被凍結時不斷混入大量均勻分布的空氣泡，同時料液從2～4℃冷凍至-３～-６℃。而形成體積膨松的冰淇淋。(2)連續(xù)式凝凍機連續(xù)式凝凍機（RPL-300型）的結構主要由立式攪刮器、空氣混合泵、料箱、制冷系統(tǒng)、電器控制系統(tǒng)等部分組成。其工作原理為:制冷系統(tǒng)將液體制冷劑輸入凝凍筒的夾套內(nèi)，冰淇淋料漿經(jīng)由空氣混合泵混入空氣后進入凝凍筒。動力則由電動機經(jīng)皮帶降速后，通過聯(lián)軸器帶動刮刀軸套旋轉，刮刀軸上的刮刀在離心力的作用下，緊貼凝凍筒的內(nèi)壁作回轉運動，由進料口輸入的料漿經(jīng)冷凍凍結在筒體內(nèi)壁上的冰淇淋就連續(xù)被刮削下來。同時新的料液又附在內(nèi)壁上被凝結，隨即又被刮削下來，周而復始、循環(huán)工作，刮削下來的冰淇淋半成品，經(jīng)刮刀軸套上的許多圓孔進入軸套內(nèi)，在偏心軸的作用下，使冰淇淋攪拌混合，質(zhì)地均勻細潔。經(jīng)攪拌混合的冰淇淋便在壓力差的作用下，不斷擠向上端。并克服膨脹閥彈簧的壓力，打開膨脹閥閥門，送出冰淇淋成品（進入灌裝頭）。冰淇淋經(jīng)膨脹閥后減壓，其體積膨脹、質(zhì)地疏松。4.冰淇淋的膨脹率冰淇淋的膨脹率（Overrun）指冰淇淋混合原料在凝凍時，由于均勻混入許多細小的氣泡，使制品體積增加的百分率。冰淇淋的膨脹率可用浮力法測定，即用冰淇淋膨脹率測定儀測量冰淇淋試樣的體積，同時稱取該冰淇淋試樣的質(zhì)量并用密度計測定冰淇淋混合原料（融化后冰淇淋）的密度，以體積百分率計算膨脹率.冰淇淋膨脹率并非是越大越好，膨脹率過高，組織松軟，缺乏持久性；過低則組織堅實，口感不良。各種冰淇淋都有相應的膨脹率要求（見表2-11-1），控制不當會降低冰淇淋的品質(zhì)。影響冰淇淋膨脹率的因素主要有兩個方面：(1)原料方面①乳脂肪含量越高，混合料的粘度越大，有利膨脹，但乳脂肪含量過高時，則效果反之。一般乳脂肪含量以6%～12%為好，此時膨脹率最好。②非脂肪乳固體：非脂肪乳固體含量高，能提高膨脹率，一般為10%。③含糖量高，冰點降低，會降低膨脹率，一般以13%～15%為宜。④適量的穩(wěn)定劑，能提高膨脹率；但用量過多則粘度過高，空氣不易進入而降低膨脹率，一般不宜超過0.5%。⑤無機鹽對膨脹率有影響。如鈉鹽能增加膨脹率，而鈣鹽則會降低膨脹率。(2)操作方面①均質(zhì)適度，能提高混合料粘度，空氣易于進入，使膨脹率提高；但均質(zhì)過度則粘度高、空氣難以進入，膨脹率反而下降。②在混合料不凍結的情況下，老化溫度越低，膨脹率越高。③采用瞬間高溫殺菌比低溫巴氏殺菌法混合料變性少，膨脹率高。④空氣吸入量合適能得到較佳的膨脹率，應注意控制。⑤若凝凍壓力過高則空氣難以混入，膨脹率則下降。(六)成型灌裝、硬化、貯藏1.成型灌裝凝凍后的冰淇淋必須立即成型灌裝（和硬化），以滿足貯藏和銷售的需要。冰淇淋的成型有冰磚、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。2.硬化（Hardening）將經(jīng)成型灌裝機灌裝和包裝后的冰淇淋迅速置于-25℃以下的溫度，經(jīng)過一定時間的速凍，品溫保持在-18℃一下，使其組織狀態(tài)固定、硬度增加的過程稱為硬化。硬化的目的是固定冰淇淋的組織狀態(tài)、完成形成細微冰晶的過程，使其組織保持適當?shù)挠捕纫员ＷC冰淇淋的質(zhì)量，便于銷售與貯藏運輸。速凍硬化可用速凍庫（-23～-25℃）、速凍隧道（-35～-40℃）或鹽水硬化設備（-25～-27℃）等。一般硬化時間為：速凍庫10～12ｈ、速凍隧道30～50min、鹽水硬化設備20～30min。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