專題19冰淇淋生產(chǎn)工藝

主講教師：朱定和食品工藝學(xué)專題19

冰淇淋生產(chǎn)工藝英東食品科學(xué)與工程學(xué)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(xué)重點:1．冰淇淋的生產(chǎn)工藝。教學(xué)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(xì)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(dá)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(dá)27%。●冰淇淋的發(fā)熱值可達(dá)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(yīng)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(fēng)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(xì)膩；改進(jìn)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(jī)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(yīng)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(yīng)預(yù)先混合入油脂中使其充分分散之后，再與混合料進(jìn)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(yīng)在混合料充分凝凍后添加；添加香料、色素、果仁等，則應(yīng)在混合料成熟后添加?；旌狭系乃岫葢?yīng)控制在0.18%~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(yù)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(yīng)迅速冷卻至2~4℃，并在此溫度下保持一定的時間進(jìn)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(dǎo)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(jìn)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(xì)致、均勻的空氣泡分散，賦予了冰淇淋細(xì)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(qiáng)力攪拌，在短時間內(nèi)使之混均勻6.凝凍

將混合原料在強(qiáng)制攪拌下進(jìn)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(xì)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(qiáng)烈的攪拌而使空氣的極微細(xì)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(jìn)一步混合均勻。(2)使冰淇淋組織更加細(xì)膩

凝凍是在-2～-6℃的低溫下進(jìn)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(xì)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(dǎo)的作用，可使產(chǎn)品抗融化作用增強(qiáng)。(5)可加速硬化成型進(jìn)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(xì)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(jìn)入而降低膨脹率，一般不宜超過0.5%。⑤無機(jī)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(jìn)入，使膨脹率提高；但均質(zhì)過度則粘度高、空氣難以進(jìn)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(yīng)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?？諝馀葜窘Y(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(jìn)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(dāng)?shù)挠捕?。硬化方法分為以冷鹽水為介質(zhì)的液體硬化法（飽和鹽水）和以冷空氣為介質(zhì)的風(fēng)冷硬化法（硬化室或風(fēng)冷隧道）。9．貯藏

冷藏庫的溫度以-20℃為標(biāo)準(zhǔn)，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(fēng)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(shù)，即在澆模前將料液輸送到冰淇淋凝凍機(jī)內(nèi)先進(jìn)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(xì)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(luò)摘自網(wǎng)絡(luò)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