冰激凌和雪糕的生产

第八章冰激凌和雪糕的生产第一节冰淇淋的生产第二节雪糕的生产第一节冰淇淋的生产第一节冰淇淋的生产一、概述二、冰淇淋的组成及种类三、冰淇淋原料和辅料四、冰淇淋的生产工艺（一）工艺流程（二）原材料的收纳与贮存（三）原料的配比与计算（四）配方的计算（五）杀菌（六）均质（七）冷却与老化（八）凝冻（九）成型与硬化五、冰淇淋的质量标准及质量缺陷一、概述冰淇淋系以牛奶或乳制品和蔗糖为主要原料，并加入蛋或蛋制品、乳化剂、稳定剂以及香料、着色剂等食品添加剂，经混合、均质、杀菌、老化、凝冻等工艺或再经成形、硬化等工艺制成的体积膨胀的冷冻食品。1．概念一、概述气泡包围着冰的结晶连续向液相中分散，在液相中含有固态的脂肪、蛋白质、不溶性盐类、乳糖结晶、稳定剂、溶液状的蔗糖、乳糖、盐类等，即由液相、气相、固相等三相构成。2．质构一、概述分为前、后两个工序3．工艺特点♫前道工序为混合工序，包括配料、均质、杀菌、冷却与成熟。♫后道工序则是凝冻、成形和硬化，它是制造冰淇淋的主要工序。一、概述冰淇淋中含有一定量的乳脂肪和无脂干物质，所以它具有浓郁的香味、细腻的组织和可口的滋味，还具有很高的营养价值。4．产品特点二、冰淇淋的组成及种类●一般冰淇淋中的脂肪含量在6%～12%，高的可达16%以上;●蛋白质含量为3%～4%，蔗糖含量在14%～18%，而水果冰淇淋中含糖量可达27%。●冰淇淋的发热值可达8.36kJ/kg。1．组成（1）高级奶油冰淇淋脂肪14%～16%，总干物质38%～42%。（2）奶油冰淇淋脂肪10%～12%，总干物质34%～38%。二、冰淇淋的组成及种类2．分类（3）牛奶冰淇淋脂肪6%～8%，总干物质32%～34%（4）果味冰淇淋脂肪3%～5%，总干物质26%～30%三、冰淇淋原料和辅料（一）原料1．脂肪类乳脂肪原料：全脂乳、稀奶油、奶油或天然乳脂。植物脂肪原料：向日葵油、椰子油、豆油和葡萄仔油等。冰淇淋混合料中的乳脂肪经均质处理后，乳化效果增高，可使料液粘度增加，在凝冻搅拌时，可以增加膨胀率。可以是乳脂肪或植物油脂原料2．非脂乳固体（MilkSolidNonfat，MSNF）非脂乳固体——含有蛋白质、乳糖及盐类成品中非脂乳固体含量以8%～10%为宜一般以奶粉或脱脂炼乳的形式被加入。蛋白质和乳糖蛋白质具有水合作用，在均质过程中它与乳化剂一同在生成的小脂肪球表面形成稳定的薄膜，确保油脂在水中的乳化稳定性，同时在凝冻过程中促使空气很好地混入，并能防止乳品冷饮制品中冰结晶的扩大使质地润滑。乳糖的柔和甜味及矿物质的隐约盐味，将赋予制品显著风味特征。限制非脂乳固体的使用量的主要原因在于防止其中的乳糖呈过饱和而渐渐结晶析出砂状沉淀，一般推荐其最大用量不超过制品中水分的16.7％。若全部采用乳粉或其他乳制品配制，由于其蛋白质的稳定性较差，会影响组织的细致性与冰淇淋、雪糕的膨胀率，易导致产品收缩，特别是溶解度不良的乳粉，则更易降低产品质量。3．甜味剂可选用蔗糖、淀粉糖浆和葡萄糖等冰淇淋混和料中通常含有10%～18%的糖。原料甜味料具有提高甜味、充当固形物、降低冰点、防止冰的再结晶等作用，对产品的色泽、香气、滋味、形态、质构和保藏起着极其重要的影响。蔗糖为最常用的甜味剂，一般用量为15％左右，过少会使制品甜味不足，过多则缺乏清凉爽口的感觉，并使料液冰点降低（一般增加2%的蔗糖则其冰点相对降低0.22℃），凝冻时膨胀率不易提高，易收缩，成品容易融化。蔗糖还能影响料液的粘度，控制冰晶的增大。淀粉糖浆有抗结晶作用，乳品冷饮生产厂家常以淀粉糖浆部分代替蔗糖，一般以代替蔗糖的1/4为好，蔗糖与淀粉糖两者并用时，则制品的组织、贮运性能将更佳。4．蛋与蛋制品能改善组织结构和风味，提高冰淇淋的营养价值。一般蛋黄粉用量为0.5%～2.5%，若过量，则易呈现蛋腥味。由于卵磷脂具有乳化剂和稳定剂的性能，使用鸡蛋或蛋黄粉能形成持久的乳化能力和稳定作用，所以适量的蛋品使成品具有细腻的“质”和优良的“体”，并有明显的牛奶蛋糕的香味。原料5．稳定剂应具有较强的吸水性；能提高冰淇淋的粘度和膨胀率；防止形成冰结晶，减少粗糙的舌感，使成品的组织润滑、吸水力良好、不易融化。借以改善组织状态并提高凝结能力。用量一般为0.3%～0.9%。原料蛋白质稳定剂——主要有明胶、干酪素、乳白蛋白和乳球蛋白；碳水化合物稳定剂——主要有海藻胶类、半纤维素和改性纤维素化合物。有两种类型的稳定剂6．乳化剂乳化剂是通过减小液体产品的表面张力来协助乳化作用的物质，有助于稳定乳状液。常用的乳化剂主要是天然脂肪酯化的非离子衍生物，即在一个或多个脂溶性残基上结合一个或多个水溶性残基。这里的乳化剂可分为四种：硬脂酸酯、山梨醇酯、糖酯和一些其它的酯类。在冰淇淋中的使用量通常为0.3%～0.5%。原料乳品冷饮混合料中加入乳化剂除了有乳化作用外，还有其它作用：（1）使脂肪呈微细乳浊状态，并使之稳定化。（2）分散脂肪球以外的粒子并使之稳定化。（3）增加室温下产品的耐热性，也就是增强了其抗融性和抗收缩性。（4）防止或控制粗大冰晶形成，使产品组织细腻。7．香料香味料主要有香草、巧克力、草霉和坚果。通常用量在0.075%～0.1%范围，果仁用量一般为6%～10%，芳香果实用量为0.5%～2.0%，鲜水果（经糖渍）的用量在10%～15%为宜。原料8．食用色素混合料中加入色素以提高冰淇淋的外观品质。调色时以淡薄为佳，常用的着色剂有红曲色素、姜黄色素、叶绿素铜钠盐、焦糖色素、红花黄、β-胡萝卜素、辣椒红、胭脂红、柠檬黄、日落黄、亮蓝等。原料四、冰淇淋的生产工艺（一）工艺流程（二）原材料的收纳与贮存干物料用量相应比较小，如乳清粉，稳定剂和乳化剂。液体产品如奶、稀奶油、炼乳、液体葡萄糖和植物油由罐运送四、冰淇淋的生产工艺（二）原料的收纳与贮存乳原料•①在贮存之前需冷却到5℃。•②而甜炼乳，葡萄糖浆和植物油则必须贮于相对较高温度（30～50℃）以保持粘度足够低以便可以泵送。•③乳脂以无水乳脂（AMF）的形式运送，如果是奶油，就需先融化脂肪再泵送入贮缸并保持温度在35～40℃。四、冰淇淋的生产工艺（三）原料的配比与计算冰淇淋原料配比的计算即为冰淇淋混合原料的标准化。1.原料配比的原则原则上要考虑脂肪与非脂乳固体物成分的比例，总干物质含量，糖的种类和数量，乳化剂、稳定剂的选择与数量等。四、冰淇淋的生产工艺2.配方的计算首先必须知道各种原料及冰淇淋质量标准，作为配方计算的依据。3.混合原料的配制冰淇淋混合原料的配制一般在杀菌缸内进行，杀菌缸应具有杀菌、搅拌和冷却之功能。混合料的酸度以0.18%～0.2%范围为宜！4.配方的计算首先必须知道各种原料和冰淇淋质量标准，作为配方计算的依据。例原料：现备有脂肪含量30%、非脂乳固体含量为6.4%的稀奶油；含脂率4%、非脂乳固体含量为8.8%的牛奶；脂肪含量8%、非脂乳固体含量20%、含糖量为40%的甜炼乳及蔗糖等原料。产品标准：拟配制100kg脂肪含量12%、非脂乳固体含量11%、蔗糖含量为14%、明胶稳定剂0.5%、乳化剂0.4%、香料0.1%的混合料。试计算各种原料的用量。（1）先计算稳定剂、乳化剂和香精的需要量。稳定剂（明胶）：0.005×100=0.5（㎏）乳化剂：0.004×100=0.4（kg）香料：0.001×100=0.1（kg）（2）求出乳与乳制品和糖的需要量。稀奶油的需要量为A，原料牛奶需要量为B，甜炼乳的需要量为C，蔗糖的需要量为D。则：A+B+C+D+0.5+0.4+0.1=100（kg）各种原料采用的物料量：脂肪：0.3A+0.04B+0.08C=12非脂乳固体：0.064A+0.088B+0.2C=11糖：0.4C+D=14解上述方程式，分别得：A=26.98kg（稀奶油），B=41.03（原料乳）,C=28.31（甜炼乳）,D=2.68kg（蔗糖）。①100㎏混合原料中要求含有：脂肪：100×0.12＝12（㎏）；非脂乳固体：100×0.11＝11（㎏）；蔗糖：100×0.14＝14（㎏）。（3）核算：②所配制的100㎏混合原料中现含有：脂肪量：共11.99kg。由稀奶油引入26.98×0.3＝8.09kg;由原料乳引入：41.03×0.04＝1.64kg;由甜炼乳引入：28.31×0.08＝2.26㎏;非脂乳固体：共11.0㎏。由稀奶油引入：26.98×0.064＝1.73kg，由原料乳引入：41.03×0.088＝3.61kg，由甜炼乳引入：28.31×0.2＝5.66㎏。蔗糖：共14.0㎏。由甜炼乳引入：28.31×0.4＝11.32㎏。由砂糖引入：2.68kg。③将上述计算的冰淇淋原料的配合比例汇总见表9-3。砂糖预制成为65%～70%的糖浆备用；牛奶、炼乳及乳粉等溶化混合经100～120目筛过滤后使用；蛋品和乳粉除先加水溶化过滤外，还应采取均质处理；奶油或氢化油可先加热融化，筛滤后使用；明胶或琼脂等稳定剂可先制成10%的溶液后加入；如用CMC则要先与砂糖混合，分散开，再用水浸泡、融化制成溶液再用。香料在凝冻前添加为宜，待各种配料加入后，充分搅拌均匀原料处理要点（五）杀菌在杀菌缸内进行杀菌，可采用75～78℃，保温15min的巴氏杀菌条件，能杀灭病原菌、细菌、霉菌和酵母等。四、冰淇淋的生产工艺（六）均质杀菌之后料温在63～65℃间，采用均质机以15～18MPa压力均质。①温度——当均质温度低于52℃时，均质后混合料粘度高，对凝冻不利，形体不良；而均质温度高于70℃时，凝冻时膨胀率过大，亦有损于形体。②均质压力——过低，脂肪乳化效果不佳，会影响制品的质地与形体；过高，使混合料粘度过大四、冰淇淋的生产工艺（七）冷却与老化冷却：均质处理后，应立即转入冷却设备中，迅速冷却至老化温度2～4℃。如混合料温度较高，如大于5℃，则易出现脂肪分离现象，但亦不宜低于0℃，否则容易产生冰结晶影响质地。冷却过程可在板式热交换器或圆筒式冷却缸中进行。老化：是将混合原料在2～4℃的低温下保持一定时间，进行物理成熟的过程。目的使蛋白质、脂肪凝结物和稳定剂等物料充分地溶胀水化，提高粘度，以利于凝冻膨胀时提高膨胀率，改善冰淇淋的组织结构状态。老化时间为2～24h。四、冰淇淋的生产工艺老化持续时间与混合料的组成成分也有关，干物质越多，粘度越高，老化所需要的时间越短。现由于制造设备的改进和乳化剂、稳定剂性能的提高，老化时间可缩短。有时，老化可以分二个阶段进行，将混合原料在冷却缸中先冷却至15～18℃，并在此温度下保持2～3h，此时混合原料中明胶溶胀比在低温下更充分。然后混合原料冷却至2～3℃保持3～4h，这样进行混合原料的粘度可以大大提高，并能缩短老化时间，还能使明胶的耗用量减少20%～30%。（七）冷却与老化在老化过程中主要发生了如下的变化：（1）干物料的完全水合作用（2）脂肪的结晶（3）脂肪球表面蛋白质的解吸四、冰淇淋的生产工艺凝冻是冰淇淋制造中的一个重要工序，它是将混合原料在强制搅拌下进行冷冻，这样可使空气呈极微小的气泡状态均匀分布于混合原料中，而使水分中有一部分（20%～40%）呈微细的冰结晶。凝冻工序对冰淇淋的质量和产率有很大影响，其作用在于冰淇淋混合原料受制冷剂的作用而降低了温度，逐渐变厚而成为半固体状态，即凝冻状态。（八）凝冻图9-3连续凝冻机的内部构造1.冰淇淋在凝冻过程发生的变化（1）空气混入冰淇淋一般含有50%体积的空气，由于转动的搅拌器的机械作用，空气被分散成小的空气泡，其典型的直径为50µm。1.冰淇淋在凝冻过程发生的变化（2）水冻结成冰混合物料中大约50%的水冻结成冰晶，这取决于产品的类型。1.冰淇淋在凝冻过程发生的变化（3）搅拌由于凝冻机中搅拌器的机械作用，一些脂肪球被打破，液态脂肪释放出来。对于被打破和未被打破的脂肪球，这些液态脂肪起到了成团结块的作用，使脂肪球聚集起来。脂肪变成游离脂肪的最合适比例应为15%。