專題19冰淇淋生產(chǎn)工藝

主講教師：朱定和食品工藝學專題19

冰淇淋生產(chǎn)工藝英東食品科學與工程學院本章主要內(nèi)容第一節(jié)冰淇淋生產(chǎn)工藝第二節(jié)雪糕生產(chǎn)工藝教學重點:1．冰淇淋的生產(chǎn)工藝。教學難點：

1．冰淇淋混合料的計算方法；

2．凝凍的原理及對冰淇淋質(zhì)量的影響。

第一節(jié)冰淇淋生產(chǎn)工藝一、概述

1．概念

冰淇淋(icecream)系以飲用水、牛奶、奶粉、奶油(或植物油脂)、食糖等為主要原料，并加入蛋或蛋制品、乳化劑、穩(wěn)定劑以及香料、著色劑等適量食品添加劑，經(jīng)混合、均質(zhì)、殺菌、老化、凝凍等工藝或再經(jīng)成形、硬化等工藝制成的體積膨脹的冷凍食品。2．產(chǎn)品特點冰淇淋中含有一定量的乳脂肪和無脂干物質(zhì)，所以它具有濃郁的香味、細膩的組織和可口的滋味，還具有很高的營養(yǎng)價值。1．組成

●一般冰淇淋中的脂肪含量在6%~12%，高的可達16%以上;●蛋白質(zhì)含量為3%~4%，蔗糖含量在14%~18%，而水果冰淇淋中含糖量可達27%?！癖苛艿陌l(fā)熱值可達8.36kJ/kg。

二、冰淇淋的組成及種類2．分類（1）高級奶油冰淇淋

脂肪14%~16%，總干物質(zhì)38%~42%。（2）奶油冰淇淋脂肪10%~12%，總干物質(zhì)34%~38%。（3）牛奶冰淇淋

脂肪5%~6%，總干物質(zhì)32%~34%（4）果味冰淇淋脂肪3%~5%，總干物質(zhì)26%~30%三、冰淇淋的組成（一）脂肪脂肪，約占牛奶冰淇淋體積的12%（應用范圍3~12%），可以采用乳脂肪或植物油脂。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。脂肪可使冰淇淋增加風味、潤厚、芳醇；同時改善組織狀態(tài)，使質(zhì)地柔軟平滑，組織細膩；改進起泡性，提高膨脹率；維持冰淇淋一定型體結(jié)構(gòu)。（二）非脂乳固體包括蛋白質(zhì)、乳糖和無機鹽。冰淇淋中非脂乳固體含量以8%~10%為宜。一般以奶粉或脫脂煉乳的形式被加入。特別是維持冰淇淋的造型，減少冰結(jié)晶析出，提高膨脹率方面起重要作用。（三）糖添加糖可以調(diào)整冰淇淋固形物的含量，并給人以喜歡吃的甜味，冰淇淋料的含糖量，一般在10~18%。糖添加過量易降低起泡性和膨脹率，降低冰點，延長凍結(jié)時間，加大凍結(jié)溫度。（四）乳化劑可防止脂肪聚集，出現(xiàn)奶油粒，增加產(chǎn)品的光滑性和起泡性，改善攪拌性能，縮短攪拌時間。添加量通常約為冰淇淋混合料的0.3~0.5%。（五）穩(wěn)定劑蛋白質(zhì)型和碳水合物型。蛋白型的穩(wěn)定劑包括果膠、干酪素、白蛋白。碳水化合物型包括海產(chǎn)膠、半纖維素等。用量0.2~0.5%。（六）調(diào)香材料對顧客選擇冰淇淋來說，香料的添加是非常重要的。最常用的各種香精、杏仁、巧克力、草莓和堅果等。（七）調(diào)色物質(zhì)冰淇淋混合料中添加色素，可使冰淇淋的外觀更加吸引人，并增加水果香料添加劑的顏色。色素一般以粉狀或糊狀形式加入，液體色素的加入量一般是每100L混合料加10~20mL。三、冰淇淋的加工工藝流程：原輔料混合→均質(zhì)→殺菌→冷卻→成熟

（老化）→灌裝→冷藏(軟質(zhì)冰淇淋)

→凝凍

→成型→硬化→包裝→冷藏(硬質(zhì))→灌裝→硬化→冷藏(硬質(zhì)冰淇淋)1.原料的配合

（1）首先要知道各種原料的成分含量。

（2）制作配合表一般以100kg為單位，各種原料的配合量就是配合比率（％）。例1：配成的混合料成分為乳脂肪12.00，非脂乳固體10.00，砂糖15.00，乳化增稠劑0.50，總固體物37.500，可供選用的原料包括奶油，稀奶油，脫脂煉乳，脫脂奶粉，蔗糖和乳化增稠劑，要求奶油和稀奶油提供的乳脂肪各占一半，脫脂乳粉提供的非脂乳固體占一半，計算原料配合量。①奶油的配合量

12.00×1/2×1/0.82=7.32②稀奶油的配合量

12.00×1/2×1/0.40=15.00③脫脂乳粉的配合量

10.00×1/2×1/0.87=5.15④脫脂煉乳的配合量：奶油中非脂乳固體含量:7.32×0.01=0.07

稀奶油中非脂乳固體含量：

15.00×0.051=0.77

脫脂乳粉中非脂乳固體含量：

5.15×0.97=5.00

應由脫脂煉乳提供的非脂乳固體量：

10.00-(0.07+0.77+5.00)=4.16

脫脂煉乳配合量:4.16×1/0.30=13.87⑤砂糖的配合量脫脂煉乳中蔗糖含量：13.87×0.42=5.83

蔗糖的配合量（15.00-5.83)×1/1.00=9.17⑥乳化增稠劑的配合量

0.50×1/1.00=0.50⑦加水量的計算100.00–(7.32+15.00+5.15+13.87+9.17+0.56)=48.93將上列原輔料的配合量(即配合比)與成分列成表格即成配合表

（3）混合料的調(diào)制

首先將液體原料放到帶攪拌器的圓形夾層罐中加熱，然后添加粉料加熱到65~70℃。增稠劑與等量以上的砂糖混合并添加砂糖３倍量的水，用帶有高速攪拌器的乳化泵溶解，也有先將明膠浸水膨脹后添加的方法。乳化劑應預先混合入油脂中使其充分分散之后，再與混合料進行混合。

各種原料完全溶解后，通常用80-100目篩孔的不銹鋼金屬網(wǎng)或帶有孔眼的金屬過濾器過濾；添加酸性水果時，應在混合料充分凝凍后添加；添加香料、色素、果仁等，則應在混合料成熟后添加?；旌狭系乃岫葢刂圃?.18%~0.20%之間，一般不得超過0.25％。2.均質(zhì)

防止乳脂層的形成，使各成分完全混合，改善冰淇淋組織，縮短成熟時間，節(jié)省乳化劑和增稠劑，有效地預防在凝凍過程中形成奶油顆粒等。第一段均質(zhì)壓力為：14~18MPa第二段均質(zhì)壓力為：3~4MPa

3.殺菌

可采用不同的方法，如低溫間歇殺菌（68℃/30min、75℃/15min），高溫短時殺菌（80~83℃/30s）和超高溫瞬時殺菌三種方法。4.老化

指殺菌后的混合料應迅速冷卻至2~4℃，并在此溫度下保持一定的時間進行物理成熟。由于脂肪的固化和粘稠度的增加，可提高成品膨脹率，改善成品的組織狀態(tài)。根據(jù)混合料組成的不同，成熟時間一般約為4~12h

。老化（Aging）是將經(jīng)均質(zhì)、冷卻后的混合料置于老化缸中，在2～4℃的低溫下使混合料在物理上成熟的過程，亦稱為“成熟”或“熟化”。其實質(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。老化期間的物理變化導致在以后的凝凍操作使攪打出的液體脂肪增加，隨著脂肪的附聚和凝聚促進了空氣的混入，并使攪入的空氣泡穩(wěn)定，從而使冰淇淋具有細致、均勻的空氣泡分散，賦予了冰淇淋細膩的質(zhì)構(gòu)，增加了冰淇淋的融化阻力，提高了冰淇淋的貯藏的穩(wěn)定性。5.添加香料

于成熟終了向混合料中添加香精、色素等，通過強力攪拌，在短時間內(nèi)使之混均勻6.凝凍

將混合原料在強制攪拌下進行冷凍，使空氣更易于呈極微小的氣泡均勻地分布于混合料中，使冰淇淋的水分在形成冰晶時呈微細的冰結(jié)晶，防止粗糙冰屑的形成。膨脹率----凝凍過程中，由于強烈的攪拌而使空氣的極微細氣泡逐漸混入，混合料容積增加，這一現(xiàn)象稱為增容，以百分率表示即稱為膨脹率。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(jié)冰，但由于攪拌作用，水分只能形成4～10μm的均勻小結(jié)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(jié)成為具有一定硬度的凝結(jié)體，即凝凍狀態(tài)，經(jīng)包裝后可較快硬化成形。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。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(jié)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。空氣泡脂肪結(jié)晶冰晶酪蛋白摘自利樂公司《乳制品加工手冊》7．灌裝成型

冰淇淋的形狀、包裝類型多樣，但主要為杯形。8．硬化

包裝后迅速進行10～12h的低溫（-25～-40℃）冷凍，以固定冰淇淋的組織形態(tài)，并使其保持適當?shù)挠捕取Ｓ不椒ǚ譃橐岳潲}水為介質(zhì)的液體硬化法（飽和鹽水）和以冷空氣為介質(zhì)的風冷硬化法（硬化室或風冷隧道）。9．貯藏

冷藏庫的溫度以-20℃為標準，相對溫度為85％～90％。

冷凍隧道摘自利樂公司《乳制品加工手冊》每小時生產(chǎn)500L冰淇淋生產(chǎn)示意圖摘自利樂公司《乳制品加工手冊》四、冰淇淋的主要缺陷及產(chǎn)生的原因1.風味

脂肪分解味、飼料味、加熱味、牛舍味。使用不良牛乳、乳制品和不良混合。2.組織狀態(tài)

砂狀組織、膨松組織、冰狀組織、奶油狀組織。SNF過高，高溫保藏，乳糖結(jié)晶大。膨脹率過大，緩慢凍結(jié)，貯藏中變溫，固形物低、生成脂肪塊，乳化劑不適合，均質(zhì)不良等。

第二節(jié)雪糕的生產(chǎn)一、概述

1．概念

雪糕是用乳與乳制品或豆乳品，加入甜味料、油脂、穩(wěn)定劑、香精以及著色劑等配制凍結(jié)而成。冰棒僅用甜味料、豆類或果汁、穩(wěn)定劑、香料及著色劑等配制凍結(jié)而成.2．膨化雪糕工藝特點

在生產(chǎn)時還需要采用凝凍技術，即在澆模前將料液輸送到冰淇淋凝凍機內(nèi)先進行攪拌，凝凍后再澆模、凍結(jié)，由于在凝凍過程中有膨脹率產(chǎn)生，故生產(chǎn)的雪糕組織松軟，口感好，稱為膨化雪糕。

3．雪糕、冰棒中干物質(zhì)的作用

干物質(zhì)：除豆類外，增加固體的辦法是加淀粉。

作用：可使棒冰凝結(jié)得比較堅硬，同時堆積在冷藏庫中也較少變形。還使棒冰、雪糕具有光滑的組織和細膩的形體；增加抵抗融化的能力。

二、雪糕的生產(chǎn)（一）雪糕的生產(chǎn)工藝流程雪糕的生產(chǎn)工藝流程圖原料驗收↓混合料配制↓殺菌↓降溫←加入色素↓均質(zhì)↓加入香精→冷卻老化→凝凍↓澆?！迩づc消毒↓脫模←凍結(jié)←鹽水管理↓拔扦↓抽樣檢查→包裝↓入庫↓出廠摘自網(wǎng)絡摘自網(wǎng)絡一般雪糕配方砂糖13%~14%，淀粉1.25%~2.5%，牛乳32%左右，糖精0.010%~0.013%，精煉油脂2.5%~4.0%，麥乳精及其它特殊原料1%~2%，著色劑適量，香料適量。（二）雪糕的配方（二）雪糕的配方品種原料

可可橘子香蕉香草菠蘿草莓檸檬水845836816838871855818白砂糖105135106125175149105全脂粉22.5165233甜煉乳17510017512560175淀粉15151515151515糯米粉15151515151515可可粉12精油37404040404040禽蛋373737373737糖精0.170.150.150.150.150.150.15精鹽0.150.150.150.150.150.150.15香草香精0.901.14橘子香精1.50香蕉香精0.60菠蘿香精0.65草莓香精1.20檸檬香精

1.14(續(xù)上表)（三）加工工藝1.混合料配制將黏度低的原料如水、牛奶、脫脂奶等先加入，黏度高或含水分低的原料如冰蛋、全脂甜煉乳、奶粉、奶油、可可粉、可可脂等依次加入，經(jīng)混合后制成混合料液。配制時需注意:（1）對于冰蛋或自制的已結(jié)冰的雞蛋漿，要將其先切成小塊，并與牛奶和水混合，比例為1:4，在混合缸內(nèi)加熱，溫度不能高于55℃，以免雞蛋變成雞蛋花。（2）使用淀粉，要先用5~6倍的水將其稀釋成淀粉漿，然后在攪拌的前提下加入混合缸內(nèi)，加熱溫度為60~70℃，使其初步糊化，然后再通過泵循環(huán)過濾，將未溶化的淀粉顆粒及雜質(zhì)過濾掉。將過濾過的淀粉漿打入殺菌缸內(nèi)。（3）可可脂與奶油切成小