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1、Dep. Of Food Science & Technology,Dairy Technology 乳制品工艺学,第4章 冷冻乳制品生产工艺,本章主要内容,第一节 冰淇淋生产工艺 第二节 雪糕生产工艺,教学重点: 1冰淇淋的生产工艺。 教学难点： 1冰淇淋混合料的计算方法； 2凝冻的原理及对冰淇淋质量的影响。,第一节 冰淇淋生产工艺,一、概述 1概念 冰淇淋(ice cream)系以饮用水、牛奶、奶粉、奶油(或植物油脂)、食糖等为主要原料，并加入蛋或蛋制品、乳化剂、稳定剂以及香料、着色剂等适量食品添加剂，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。 2
2、产品特点 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。,1组成 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。,二、冰淇淋的组成及种类,2分类 （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 % 。,（3）牛奶冰淇淋 脂肪5%6%，总干物质32%34% （4）果味冰淇淋 脂肪 3%5%，总干物质26%30%,三、冰淇淋的组成,
3、（一）脂肪 脂肪，约占牛奶冰淇淋体积的12%（应用范围312%），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风味、润厚、芳醇；同时改善组织状态，使质地柔软平滑，组织细腻；改进起泡性，提高膨胀率；维持冰淇淋一定型体结构。 （二）非脂乳固体 包括蛋白质、乳糖和无机盐。冰淇淋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。 特别是维持冰淇淋的造型，减少冰结晶析出，提高膨胀率方面起重要作用。,（三）糖 添加糖可以调整冰淇淋固形物的含量，并给人以喜欢吃的甜味，冰淇淋料的含糖量，一般
4、在1018%。 糖添加过量易降低起泡性和膨胀率，降低冰点，延长冻结时间，加大冻结温度。 （四）乳化剂 可防止脂肪聚集，出现奶油粒，增加产品的光滑性和起泡性，改善搅拌性能，缩短搅拌时间。添加量通常约为冰淇淋混合料的0.30.5%。 （五）稳定剂 蛋白质型和碳水合物型。蛋白型的稳定剂包括果胶、干酪素、白蛋白。碳水化合物型包括海产胶、半纤维素等。用量0.20.5%。,（六）调香材料 对顾客选择冰淇淋来说，香料的添加是非常重要的。最常用的各种香精、杏仁、巧克力、草莓和坚果等。 （七）调色物质 冰淇淋混合料中添加色素，可使冰淇淋的外观更加吸引人，并增加水果香料添加剂的颜色。色素一般以粉状或糊状形式加入，
5、液体色素的加入量一般是每100L混合料加1020mL。,三、冰淇淋的加工,工艺流程： 原辅料混合均质杀菌冷却成熟 （老化） 灌装冷藏(软质冰淇淋) 凝冻 成型硬化包装冷藏(硬质) 灌装硬化冷藏(硬质冰淇淋),1.原料的配合 （1）首先要知道各种原料的成分含量。,（2）制作配合表 一般以100kg为单位，各种原料的配合量就是配合比率（）。 例1：配成的混合料成分为乳脂肪12.00，非脂乳固体10.00，砂糖15.00，乳化增稠剂0.50，总固体物37.500，可供选用的原料包括奶油，稀奶油，脱脂炼乳，脱脂奶粉，蔗糖和乳化增稠剂，要求奶油和稀奶油提供的乳脂肪各占一半，脱脂乳粉提供的非脂乳固体占一半
6、，计算原料配合量。,奶油的配合量 12.001/21/0.82=7.32 稀奶油的配合量 12.001/21/0.40=15.00 脱脂乳粉的配合量 10.001/21/0.87=5.15,脱脂炼乳的配合量： 奶油中非脂乳固体含量: 7.320.01=0.07 稀奶油中非脂乳固体含量： 15.000.051=0.77 脱脂乳粉中非脂乳固体含量： 5.150.97=5.00 应由脱脂炼乳提供的非脂乳固体量： 10.00-(0.07+0.77+5.00)=4.16 脱脂炼乳配合量:4.161/0.30=13.87,砂糖的配合量 脱脂炼乳中蔗糖含量： 13.870.42=5.83 蔗糖的配合量（15
7、.00-5.83)1/1.00=9.17 乳化增稠剂的配合量 0.501/1.00=0.50 加水量的计算 100.00 (7.32+15.00+5.15+13.87+9.17+0.56)=48.93,将上列原辅料的配合量(即配合比)与成分列成表格即成配合表,（3）混合料的调制 首先将液体原料放到带搅拌器的圆形夹层罐中加热，然后添加粉料加热到6570。 增稠剂与等量以上的砂糖混合并添加砂糖倍量的水，用带有高速搅拌器的乳化泵溶解，也有先将明胶浸水膨胀后添加的方法。 乳化剂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。 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
8、的金属过滤器过滤； 添加酸性水果时，应在混合料充分凝冻后添加； 添加香料、色素、果仁等，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。,2.均质 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。 第一段均质压力为：1418MPa 第二段均质压力为：34MPa 3.杀菌 可采用不同的方法，如低温间歇杀菌（68/30min、75/15min ），高温短时杀菌（8083/30s ）和超高温瞬时杀菌三种方法。 4.成熟 指杀菌后的混合料应迅速冷却至04，并在此温度下保持一定的时间
9、进行物理成熟。由于脂肪的固化和粘稠度的增加，可提高成品膨胀率，改善成品的组织状态。 根据混合料组成的不同，成熟时间一般约为412h 。,5.添加香料 于成熟终了向混合料中添加香精、色素等，通过强力搅拌，在短时间内使之混均匀 6.凝冻 将混合原料在强制搅拌下进行冷冻，使空气更易于呈极微小的气泡均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。 膨胀率-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。,摘自利乐公司乳制品加工手册,7灌装成型 冰淇淋的形状、包装类型多样，但主要为杯形。 8硬化 包装
10、后迅速进行1012h的低温（-25-40）冷冻，以固定冰淇淋的组织形态，并使其保持适当的硬度 。 硬化方法分为以冷盐水为介质的液体硬化法（饱和盐水）和以冷空气为介质的风冷硬化法（硬化室或风冷隧道）。 9贮藏 冷藏库的温度以-20为标准，相对温度为8590。,冷冻隧道,摘自利乐公司乳制品加工手册,每小时生产500L冰淇淋生产示意图,摘自利乐公司乳制品加工手册,四、冰淇淋的主要缺陷及产生的原因,1.风味 脂肪分解味、饲料味、加热味、牛舍味。 使用不良牛乳、乳制品和不良混合 。 2.组织状态 砂状组织、膨松组织、冰状组织、奶油状组织 。SNF过高，高温保藏，乳糖结晶大。膨胀率过大，缓慢冻结，贮藏中变
11、温，固形物低、生成脂肪块，乳化剂不适合，均质不良等。,第二节 雪糕的生产,一、概述 1概念 雪糕是用乳与乳制品或豆乳品，加入甜味料、油脂、稳定剂、香精以及着色剂等配制冻结而成。 冰棒仅用甜味料、豆类或果汁、稳定剂、香料及着色剂等配制冻结而成. 2膨化雪糕工艺特点 在生产时还需要采用凝冻技术，即在浇模前将料液输送到冰淇淋凝冻机内先进行搅拌，凝冻后再浇模、冻结，由于在凝冻过程中有膨胀率产生，故生产的雪糕组织松软，口感好，称为膨化雪糕。,3雪糕、冰棒中干物质的作用 干物质：除豆类外，增加固体的办法是加淀粉。 作用：可使棒冰凝结得比较坚硬，同时堆积在冷藏库中也较少变形。 还使棒冰、雪糕具有光滑的组织和
12、细腻的形体；增加抵抗融化的能力。,二、雪糕的生产,（一）雪糕的生产工艺流程,雪糕的生产工艺流程图,原料验收 混合料配制 杀菌 降温 加入色素 均质 加入香精 冷却老化 凝冻 浇模 插扦与消毒 脱模 冻结 盐水管理 拔扦 抽样检查 包装 入库 出厂,摘自网络,摘自网络,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%， 精炼油脂2.5%4.0%， 麦乳精及其它特殊原料1%2%， 着色剂适量，香料适量。,（二）雪糕的配方,（二）雪糕的配方,(续上表),（三）加工工艺,1. 混合料配制 将黏度低的原料如水、牛奶、脱脂奶等先加入，黏度高或含水分
13、低的原料如冰蛋、全脂甜炼乳、奶粉、奶油、可可粉、可可脂等依次加入，经混合后制成混合料液。 配制时需注意: （1） 对于冰蛋或自制的已结冰的鸡蛋浆，要将其先切成小块，并与牛奶和水混合，比例为1:4，在混合缸内加热，温度不能高于55，以免鸡蛋变成鸡蛋花。 （2） 使用淀粉，要先用56倍的水将其稀释成淀粉浆，然后在搅拌的前提下加入混合缸内，加热温度为6070，使其初步糊化，然后再通过泵循环过滤，将未溶化的淀粉颗粒及杂质过滤掉。将过滤过的淀粉浆打入杀菌缸内。 （3） 可可脂与奶油切成小块，加热熔化后一起在混合缸中过滤，再打入杀菌缸内。 （4） 奶粉可与砂糖、水或牛奶一起搅拌混合，加热温度为75左右，过
14、滤打入杀菌缸内。,2. 杀菌、均质、冷却 杀菌温度是8587，时间为510min。均质时料温为6070，均质压力为1517MPa。均质后的料液可直接进入冷却缸中。温度降至46。 3. 浇模 将混合好的装入模具中 4. 冻结 直接冻结法 即直接将模盘浸入盐水内进行冻结， 间接冻结法 即速冻库（管道半接触式冻结装置）与隧道式（强冷风冻结装置）速冻。 5. 插扦 要求插得整齐端正，不得有歪斜、漏插及未插牢现象。 6. 脱模 烫模盘槽内的水温度应控制在4854，浸入时间为数秒钟，以能脱模为准。 7. 包装 包装要求紧密、整齐，不得有破裂现象。,（三）加工工艺,三、雪糕和冰棒缺陷,1. 风味 （1） 甜
15、味不足 （2） 香味不正 （3） 酸败味 （4） 咸苦味 （5） 油哈味 （6） 烧焦味 （7） 发酵味 2. 组织与形体 （1） 组织粗糙 （ 2） 组织松软 （3） 空头 （4） 歪扦与断扦,本章小结,本章介绍了冰淇淋和雪糕的生产工艺及操作要点,特别对冰淇淋混合料的计算方法,以及凝冻的原理及对冰淇淋质量的影响。 重点要求掌握：1）冰淇淋混合料的计算方法；2）凝冻原理及对冰淇淋质量的影响。,思考题,1、冰淇淋生产过程的前工序和后工序分别是什么？ 2、乳与乳制品可向冰淇淋中引入什么成分？ 3、在冰淇淋中使用糖的作用？糖用量为什么要控制在1216%之间？ 4、在冰淇淋中蛋和蛋制品的作用？ 5、冰淇淋中选择稳定剂时应考虑到哪些方面？ 6、冰淇淋混合料的配比计算？ 7、杯状冰激凌的生产工艺流程是什么？ 8、为什么冰激凌混合料冷却时控制在24？,思考题,9、冰激凌混合料凝冻的作用是什么？ 10、冰激凌的膨胀率是什么？怎样计算？ 11、冰激凌工艺流程中硬化的作用？,
