[科普中国]-冰淇淋膨胀率-

简介

冰淇淋以其美观、冰凉、快乐与甜蜜的感受在中国发展迅猛，其市场以每年10%的速度递增。用此各生产厂家都投入巨大的人力物力，既要降低产品成本，又要提高产品质量，以适应日趋激烈的市场竞争。冰淇淋的膨胀率是指混合料在凝冻操作时，空气以极微小的气泡混合于混合料中，使料液体积膨胀，而体积增加的百分率就是冰淇淋的膨胀率。膨胀率是衡量冰淇淋质量一项非常重要的指标，能客观的反映冰淇淋的配方、工艺等综合条件对产品品质的影响，并直接影响冰淇淋的抗融性、适口性和经济效益。在实际生产中，出于对产品口感、抗融性、成本等多方面的考虑，膨胀率一般以90%～110%为宜。影响冰淇淋膨胀率的冈素是多方面的。总固形物的含量对冰淇淋的膨胀率起决定性的作用，同时冰淇淋配方中的糖、脂肪、非脂乳固体及乳化稳定剂的配比也影响膨胀牢的高低；另外均质、老化工艺，凝冻中的进料温度、速度及空气吸入量也很重要。以往的研究大多是围绕着原辅材料、工艺条件投加工设备等因索对膨胀率的影响，而关于冰淇淋的质构特性与膨胀率的关系却很少涉及。1

影响因素乳化稳定剂对产品膨胀率的影响

配方中总固形物含量对膨胀率起着决定性的作用，总固形物含量过低会导致冰淇淋膨胀率偏低。原料中的非脂乳固体对膨胀率的影响也很大，蛋白质对料液能起到水化、提高粘度、保护脂肪球薄膜与包裹气泡的作用，有利于提高膨胀率。脂肪含量过高则浆料粘度增大，影响空气的充入；糖分含量过高，浆料冰点下降，延长了凝冻时间，不利于提高膨胀率。因此应设计合理的配方，另一方面，合理使用乳化稳定剂可以弥补配方设计上的不足，从而保证产品的膨胀率、口感、抗融性等。在实际生产中，产品基本配方相对比较成熟，如何选择合适的乳化稳定剂则显得尤为重要。实验中主要研究了乳化稳定剂对膨胀率的影响，采用的试验配方，所测膨胀率为凝冻机操作性能良好，进、出料稳定连续，易于灌装的前提下的最大膨胀率。在实际生产中应通过调节空气吸入量、进料量及膨胀阀获得适宜的膨胀率，确保冰淇淋组织形态、口感、抗融性等品质俱佳。在冰淇淋混合料中，乳化剂通过改进脂肪在混合料中的分散性，使脂肪粒子微细、均匀分布，提高了乳状液的稳定性，并有助于空气混入，提高了起泡性和膨胀率；稳定剂可以适当保持混合料的粘度，提高乳状液的稳定性，在凝冻过程中改善充气性能，提高起泡性和膨胀率。

加工工艺对膨胀率的影响

均质均质的目的主要是将脂肪球变小，防止脂肪分离，获得均匀的液相混合物，使冰淇淋组织更细腻。均质压力和均质温度是关键，它们对于在凝冻工序中获得理想的膨胀率尤其重要。均质压力过低或均质温度过低都会使混合料中各组分不能均匀混合，在表观上表现为混合料的粘度偏低，从而导致膨胀率难以达到要求；均质压力过高则会使混合料的粘度过高，凝冻时空气难以混入，膨胀率难以提高。均质时混合料温度过高），虽然可使膨胀率增大，但混合料温度过高，若冷却不及时易造成脂肪球的重新聚集，进而破坏均质效果，因此在实际生产中料液温度不宜过高。均质压力应根据混合料中总固形物与脂肪含量的高低来定，总固形物含量高，则均质压力相应降低；脂肪含量高，均质压力也应低些。

老化混合料的老化，是将混合料液在2～4℃的低温下冷藏一定时间，使其在物理上成熟的过程。

凝冻混合料经老化后进入凝冻机，温度进一步降低，若凝冻温度过低则空气不易混入，导致膨胀率降低。凝冻温度可通过控制冷量来达到，进行连续式凝冻操作时，经常通过调节混合料流量、空气吸入量、膨胀阀松紧来达到理想的膨胀率。试验发现，减小混合料流量、增加空气吸入量、调紧膨胀阀，均可提高膨胀率。在实际操作中，这往往是一些经验性的数据，并无一个量化的指标，对于不同的混合料体系，只要这些因素能达到一个平衡点，彼此配合恰当，就可以获得理想的膨胀率，从而生产出组织结构细腻润滑、抗融性能好的冰淇淋。间歇式凝冻机运作时，料液的加入量不宜过多，否则造成浆料外溢，膨胀率达不到要求。浆料的加入量通常为机容量的50%左右，此外还需确保足够的凝冻时间，才能保证理想的膨胀率。生产中往往通过观察成品的外观来判断膨胀率是否已达到要求。

加工设备对膨胀率的影响均质机和凝冻机是冰淇淋生产工序中至关重要的设备。均质就是使物料在高压作用下通过非常狭窄的间隙，在此过程中受到剪切、撞击和空穴作用，大粒子迅速微细化，使料液均质化。均质效果的好坏直接影响混合料的物化性质，从而影响产品膨胀率。冰淇淋制造过程中常用高压柱塞式均质机，其中均质阀是使冰淇淋料液均质化的主要工作部件，也是一个易损件，当均质压力过低时，应考虑是否由于均质阀泄露或阀门调节不当甚至出现损坏而引起的，并及时调整或修理。

冰淇淋的膨胀率是在凝冻机中形成的。凝冻机按结构形式不同可分为连续式与间歇式。连续式凝冻机工作时，制冷系统将液体制冷剂输入凝冻筒的夹层内，而混合料经由空气混合泵混入空气后，进入凝冻筒，经刮刀和偏心轴的搅拌混合与筒外制冷剂进行热交换。由于混合料被空气混合泵不断地压入，给筒内料液以压力，经搅刮混合的冰淇淋便在这压力作用下不断椒向膨胀阀，并克服膨胀阀弹簧的压力，使膨胀阀门打开，压力骤降，冰淇淋中空气泡膨胀，使产品变得疏松。在工作过程中用无级调速手轮缓慢调节进料速度，并反复调节空气调节阀和凝冻器上的膨胀阀，直到得到符合要求的产品。间歇式凝冻机工作时，刮刀和搅拌器快速旋转，强力搅动混合料，使空气以微小气泡的形式均匀混合于料液中，体积逐渐膨胀。根据搅拌机电流的变化情况和成品的外观，可判断是否已达到要求的膨胀率，适时出料。

刮刀位置不对或磨损过度、空气混合泵故障、制冷系统故障、膨胀阀压力不当等因素均会导致膨胀率达不到要求。因此设备的保养和维护对于保证冰淇淋的膨胀率是非常重要的。23

注意事项冰淇淋配方的合理设计以及乳化稳定剂的合理配制，可使冰淇淋得到理想的膨胀率。不同的冰淇淋配方，应选择不同的冰淇淋乳化稳定剂。多种乳化剂和多种胶体合理复配而成的复合乳化稳定剂有利于提高膨胀率。

加工工艺对冰淇淋膨胀率的影响较大。生产中宜采用15～18MPa，65～70℃的均质工艺，混合料在2～4℃老化至少4h。连续式凝冻操作时混合料流量、空气吸入量以及膨胀阀协调配合，有利于提高冰淇淋膨胀率。