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1、发酵乳制品工艺学 吉林农业科技学院李凤林编写 1 1 冷饮生产工艺 第一节 冰淇淋 冰淇淋原意为冰冻奶油 现通常指由乳和乳制品加入蛋或蛋制 品 香味料 甜味料 增稠剂 乳化剂 色素等 通过混合配制 杀 菌 均质 成熟 凝冻 成型 硬化等工序加工而成的制品 具有浓 郁的香味 细腻的组织 可口的滋味和诱人的色泽 富有较高的营养 价值 是夏令季节最受欢迎的冷饮品之一 一 冰淇淋的种类和组成 冰淇淋的品种繁多 按其脂肪的含量不同可分为甲 乙 丙 丁 四种 甲种冰淇淋含乳脂肪 14 16 总固体 37 41 乙种冰淇淋含乳脂肪 10 12 总固体 35 39 丙种冰淇淋含乳脂肪 8 总固体 34 37
2、丁种冰淇淋含乳脂肪 3 总固体 28 33 按照冰淇淋所使用的原辅料 制品形态等可分为普通冰淇淋 复 合冰淇淋 蛋黄奶油冰淇淋 波纹冰淇淋 布丁冰淇淋 软冰淇淋 花式冰洪淋和冻糕等 冰淇淋的一般组成 标准成分如表 1 和标 2 表 4 1 冰淇淋的组成成分 单位 种类 乳脂肪 非脂乳固体 糖类 稳定剂和乳化剂 总固形物 高档冰淇淋 10 14 8 10 15 0 3 0 5 39 45 中档冰淇淋 8 10 10 11 15 0 3 0 5 35 39 低档冰淇淋 6 8 11 12 13 15 0 3 0 5 30 35 发酵乳制品工艺学 吉林农业科技学院李凤林编写 2 2 二 冰淇淋加工的
3、原辅料及性质 一 乳脂肪 乳脂肪是冰淇淋最重要的成分 与风味的浓厚 组 织的干爽与圆滑 形体的强弱 保形性密切相关 脂肪含量高的冰淇 淋 可以减少稳定剂的用量 脂肪在冰冻中 部分凝固抑制结晶 可 使味觉细腻 均匀 柔和 同时乳脂肪起泡 包住微细的气泡 增加 膨胀率 但有使搅打性劣化的倾向 冰淇淋中脂肪主要来源于牛乳 稀奶油 奶油 全脂乳粉 全脂 炼乳等 含脂肪为 8 12 时 冰淇淋的风味和组织状态最好 含 脂率低于 8 则味平淡 高于 14 则有较强的脂肪臭 二 非脂乳固体 非脂乳固体是冰淇淋中除脂肪外固形物的总 和 包括蛋白质 乳糖 维生素 矿物质等 非脂乳固体通常混合料 中含有 8 ll
4、 主要来源于牛乳 脱脂乳 酪乳 全脂乳粉 脱 脂乳粉 炼乳 浓缩乳等 可以消除脂肪的油腻感 赋予冰淇淋柔和 圆润的风味 防止冰结晶长大 增加稠度 改进形体及保形性 一般 含总固体物多时 组织状态上不易产生缺陷 但过多则会形成发粘 发砂的组织状态 三 糖类 冰淇淋的甜味剂可以选用蔗糖 葡萄糖 转化糖 果 葡糖浆和饴糖等 但大多使用蔗糖 一般添加量为 13 16 高 级冰淇淋 13 15 中低级冰淇淋 14 16 果子露冰淇淋 17 20 若要使用葡萄糖 转化糖和果葡糖浆 其使用量一般为蔗 糖的 1 3 1 4 糖分除赋予冰淇淋甜味外 还使冰点下降 增加混 合料的粘度 使口感圆润及组织状态良好 发
5、酵乳制品工艺学 吉林农业科技学院李凤林编写 3 3 四 增稠剂 由牛乳 奶油等原料配制成的冰淇淋混合料 是一 个多级分散体系 由于脂肪颗粒的融合及水相与油相之间的排斥集 聚 易出现破乳现象 因此 必需添加增稠剂以形成稳定的乳浊液 一般增稠剂是高分子化合物 可以调节构成冰淇淋的各成分 改进风 味 改善制品的组织与保形性 冰淇淋生产中常用的增调剂有明胶 淀粉 海澡酸钠 卡拉胶 瓜尔豆胶 刺槐豆胶 鹿角菜胶 羧甲基 纤维素 果胶以及藻酸丙二醇酯等 增稠剂单独使用不如两种或两种 以上混合使用效果好 使用量依冰淇淋的成分构成 特别是总固体含 量而不同 总固体多时 用量可减少 一般用量 0 2 一 0 5
6、 增 稠剂虽可增加混合料的稠度而使气泡更稳定 但是澎胀率与粘性无明 显的比例关系 五 乳化剂 凝冻工序中搅拌混合料的目的 在于凝冻进行中 使空气变成小气泡混入组织内 这时混合料中的乳化剂与脂肪球集聚 在气泡的表面 降低表面张力 使气泡变小 并使之均一化 同时 乳化剂亲油性基因将包围气泡的油层乳化 亲水性基团则吸引水层部 分 使乳浊液变成完全的分散状态 在表面吸附乳化剂的脂肪球与非 脂肪乳固体及空气泡壁很好地结合 形成一个组织 其网状组织中包 含其他各种粒子 有助于冰淇淋组织的形成 使用乳化剂可改善热冲 击抵抗性和保形性 冰淇淋生产中可选用的乳化剂有甘油脂肪酸酯 山梨糖醇酐脂肪酸脂 丙二醇脂肪酸
7、脂 蔗糖脂肪酸脂和卵磷脂等 其使用量各不相同 一般为 0 20 0 35 六 香料 冰淇淋香料须 0 以下到常温溶化时都能感觉到香 发酵乳制品工艺学 吉林农业科技学院李凤林编写 4 4 味 并以温和的风味为好 常用的有香草香精 巧克力香精和草莓香 精等 另外 水果冰淇淋常选用柑桔 甜瓜 菠萝 树莓 樱桃 香 蕉等水果香精 七 色素 有天然色素和合成色素两种 天然色素是动植物提取 物 合成色素是纯化学合成的色素 冰淇淋生产中常用的色素有胡萝 卜素 柠檬黄 胭脂红 苋菜红 日落黄 靛蓝 叶绿素铜钠等 八 蛋和蛋制品 添加蛋与蛋制品 一方面可提高冰淇淋的营养 成分 另一方面能改善其组织状态及风味 蛋
8、晶与牛乳混合 可产生 一种特殊的香味 蛋晶经搅拌后能产生细小的泡沫 使冰淇淋的组织 松软 一般用量为混合料的 4 左右 过多时会有蛋腥味 较大规模 批量生产时 可用蛋黄粉和全蛋粉 其用量一般为 0 25 0 50 三 冰淇淋的加工 一 一般冰淇淋 1 工艺流程 原辅料混合 均质 杀菌 冷却 成熟 老化 凝冻 灌装 冷藏 软质冰淇淋 成型 硬化 包装 冷藏 硬质冰淇淋 灌装 硬化 冷藏 硬质冰淇淋 2 原料的配合 1 原料的标准化 为了使产品符合标准要求 具有稳定的产品 质量 必须对原料进行标准化 并制作好原料配合表 制作配合表时 一般以 100ks 为单位 各种原料的配合量就是 发酵乳制品工艺
9、学 吉林农业科技学院李凤林编写 5 5 配合比率 2 混合料的调制 按配方要求准备好各种原料 首先将液体原 料如牛乳 稀奶油 炼乳等放到带搅拌器的圆形夹层罐中加热 然后 添加脱脂乳 砂糖 稳定剂等加热到 65 70 增稠剂与等量以上 的砂糖混合并添加砂糖 3 倍量的水 用带有高速搅拌器的乳化泵溶 解 也可先将明胶浸水膨胀后添加 为了防止乳化剂的凝胶化 并充 分发挥乳化剂的作用 应预先混合入油脂中使其充分分散之后 再与 混合料进行混合 如用鸡蛋 奶粉等 也可先用少量液料或水混合 然后和其他掖料混合 各种原料完全溶解后 通常用 80 100 目筛孔 的不锈钢金属网或带有孔眼的金属过滤器过滤 添加酸
10、性水果时 为 了防止混合料形成凝块 应在混合料充分凝冻后添加 添加香料 色 素 果仁 点心等 则应在混合料成熟后添加 混合料的酸度应控制 在 0 18 0 20 之间 一般不得超过 0 25 否则杀菌时有凝固 的危险 当酸度过高时 可用小苏打或碱中和 3 均质 均质的目的在于将混合料中的脂肪球微细化至 1gm 左 右 以防止乳脂层的形成 使各成分完全混合 改善冰淇淋组织 缩 短成熟时间 节省乳化剂和增稠剂 有效地预防在凝冻过程中形成奶 油颗粒等 混合料的均质 一般采用两段均质 温度范围为 60 70 高 温均质 混合料的脂肪球集结的机会少 有降低稠度 缩短成熟时间 的效果 但也有产生加热臭的缺
11、陷 均质压力随混合料的成分 温度 均质机的种类等而不同 一般 发酵乳制品工艺学 吉林农业科技学院李凤林编写 6 6 第一段为 13 734 17 658MPa 第二段为 2 943 3 924MPa 这样可 使混合料保持较好的热稳定性 4 杀菌 混合料的杀菌可采用不同的方法 如低温间歇杀菌 高温短时杀菌和超高温瞬时杀菌三种方法 低温间歇杀菌法 通常的杀菌方法为 68 保持 30min 或 75 保 持 15min 如果混合料中使用增稠剂海藻酸钠时 以 70 加热 20min 以上为好 如果使用淀粉 杀菌温度必需提高或延长保温时间 高温 短时杀菌法采用 80 83 保持 30s 超高温杀菌温度为
12、 100 130 保持 2 3s 5 成熟 杀菌后的混合料应迅速冷却至 0 4 并在此温下保 持一定的时间进行物理成熟 成熟过程中 由于脂肪的固化和粘稠度 的增加 可提高成品的膨胀率 改善成品的组织状态 这是因为均质 后的冰淇淋混合料中 脂肪球的表面积有了很大的增加 增强丁脂肪 球在溶液界面间的吸附能力 在卵磷脂等乳化剂的存在下 脂肪在混 合料中能形成较为稳定的乳浊液 随着分散相体积的增加 乳浊液的 粘度也相应增加 这样在凝冻过程中形成的泡沫较为坚韧 为冰淇淋 起泡创造了条件 当然 上述界面吸附层的形成并不是在均质后即能 形成 需要一定的时间 根据混合料组成的不同 成熟时间一般约为 4 12h
13、 总固体物少的混合料成熟时间适当延长为好 另外 巧克力 冰淇淋或用奶油 脱脂奶粉和水制造的冰淇淋混合料 需要成熟 12 24h 最近 由于加工设备制造装置的改进 乳化剂 增稠剂的改良 发酵乳制品工艺学 吉林农业科技学院李凤林编写 7 7 省去成熟工序对成品质量影响也不大 但一般还需成熟 2h 若有可 能 以成熟 4h 为好 其理由是脂肪的固化 蛋白质与增稠剂的完全 水合需要一个过程 6 添加香料 在成熟终了的混合料中添加香精 色素等 通过 强力搅拌 在短时间内使之混合均匀 然后送到凝冻工序 7 凝冻 凝冻是冰淇淋加工中的一个重要工序 它是将混合原 料在强制搅拌下进行冷冻 使空气以极微小的气泡均
14、匀地分布于混合 料中 使冰淇淋的水分在形成冰晶时呈微细的冰结晶 防止粗糙冰屑 的形成 凝冻是通过凝冻机来实现的 凝冻的主要作用在于 冰淇 淋混合料在制冷剂的作用下 温度逐渐下降 粘稠度逐渐增大而成为 半固体状态 即凝冻状态 由于凝冻机搅拌器搅拌作用 使冰淇淋 混合料逐渐形成微细的冰屑 防止凝冻过程中形成较大的冰屑 凝 冻过程中 由于强烈的搅拌而使空气的极微细气泡逐渐混入 混合料 容积增加 这一现象称为增容 以百分率表示即称为膨胀率 因为凝冻操作对凝冻效果作用很大 要生产优良的冰淇淋 除了 需要适当的配料外 还需要掌握正确的凝冻操作 冰淇淋的凝冻操作 大致分以下几个方面 1 在凝冻机运转的同时
15、开启氨阀或盐水阀 使氨水或盐水不 断进入凝冻桶的夹层中进行循环 再把混合料送入凝冻桶中 为使混 合料得到充分的膨胀 凝冻机进料应调节在一个适当的进料量 一般 为凝冻桶容积的一半 2 当凝冻机中冰淇淋达到一定硬度时 关闭盐水阀或氨阀 这 发酵乳制品工艺学 吉林农业科技学院李凤林编写 8 8 时要注意冰淇淋的硬度和形体 其硬度以冰淇淋在出料时不困难为准 则 其形体为磨砂玻璃状的半流体较佳 凝结了的冰淇淋具有适当的 硬度 能产生一定的堆积和竖立能力 装在盒内或其他容器内不产生 低洼现象 这样既能获得较好的膨胀率 又不影响出料 3 当达到所要求的膨胀率即进行出料 出料温度一般在 3 5 连续生产的冰淇
16、淋出料温度为 5 6 4 凝冻速度以快为好 为了提高凝冻速度 凝冻机的转速以 150 240r min 为佳 这样可产生足够的离心力 使冰淇淋的配料能展 及凝冻桶的四壁 在制冷条件配合恰当时 使用间歇式凝冻机 每一 单元的操作时间最快为 7 8min 平均 10 12min 总之 冰淇淋在凝冻过程中 除使大约 30 水分凝结成细微的 冰结晶 使混合料由流体变为半流体外 由于空气在凝冻机内搅拌器 的搅拌下混入料中 使无数细小的气泡均匀地分布于其中 使冰淇淋 体积相应地增加 所以冰淇淋实际的体积是由混合料中固体含量 水 分和空气所组成 8 灌装成型 冰淇淋的形状 包装类型多样 但主要为杯形 另外还有其他如蛋卷锥 盒式包装等 通过灌装部的冰淇淋罐与灌装 嘴变换阀的调节 可以生产出各种形状的冰淇淋 1 蛋卷锥冰淇淋的灌装 在灌装操作开始时 灌装头向下进入 到杯子或蛋卷锥中 灌装阀打开 连接冷冻机上的输送泵所产生的灌 装管路上的压力 使冰淇淋流入蛋卷锥或杯子中 同时灌装头开始向 上移动 向上移动的最后阶段很迅速 以保证冰淇淋线流被拉断 灌 发酵乳制品工艺学 吉林农业科技学院李凤林编写 9 9 装
