关于冰淇淋与乳化剂

乳化剂对冰淇淋品质的影响摘要：冰淇淋作为一种为大家喜爱的食品，已经由之前的解暑降温功能向休闲食品转化，这就要求冰淇淋要向着多口味、多原化、健康、营养、美味的方向发展。在追求健康美味营养的同时必须保证冰淇淋良好的品质和储藏性。乳化剂在冰淇林生产中起了举足轻重的作用。在不同的生产阶段，乳化剂所起的作用也不相同。本文分析探讨了冰淇淋生产过程中原料特别是乳化剂对其品质的影响，并浅述了冰淇淋的工艺过程及工艺要点。关键词：冰淇淋品质工艺乳化剂冰淇淋是以饮用水、牛奶、奶粉、奶油（或植物油脂）、食糖等为主要原料，加入适量食品添加剂，经混合、灭菌、均质、老化、凝冻、硬化等工艺而制成的体积膨胀的冷冻食品，口感细腻、柔滑、清凉。品质优良的冰淇淋应具有：紧密而较软的形体，轻滑而柔腻的组织结构，醇厚而持久的风味，营养丰富，冷凉甜美，膨胀率适宜，口感及耐融性好等特点。乳化剂在冰淇淋中具有多种功能，在不同的生产阶段，乳化剂所起的作用也不相同。在配料、均质阶段，乳化剂起的是促进脂肪分散、稳定乳浊液的作用；在老化阶段促进脂肪附聚作用；凝冻阶段则是促进脂肪与蛋白质的相互作用，使乳状液失稳或破乳，从而控制脂肪的附聚乳化剂在冰淇淋中具有多种功能在配料、均质阶段，乳化剂起的是促进脂肪分散、稳定乳。附聚的脂肪球排布在微小的空气泡上，形成三维网状结构，形成冰淇淋的骨架，这是一种能使气泡稳定，提高保型性和保藏稳定性，并赋予良好口感的组织结构。乳化剂在冰淇淋中所起的这些作用，单靠一种乳化剂难以满足，应根据各种乳化剂的特点配成复合乳化剂才能满足冰淇淋生产的需要。1冰淇淋生产工艺简述1.1冰淇淋的生产工艺流程图：加香-配料巴氏杀菌均质冷却老化成熟凝冻软质冰淇淋罐装硬化硬质冰淇淋冷藏1.2冰淇淋的生产工艺注意事项1.2.1原料选择与配合原料的质量：合理的配比：首先查明各种原料的化学成分，然后根据选定的配方标准计算出各种原料用量，最后编制出混合料配合表。1.2.2混合料的杀菌风味：风味是冰淇淋的重要质量指标，混合料的酸度和所采取的杀菌方法，对产品的风味有直接影响。混合料的酸度以0.18～0.2%乳酸度为宜。杀菌方法：（1）低温巴氏杀菌法（2）高温短时杀菌法（3）板式热交换高温短时杀菌法（3）超高温短时杀菌法1.2.3均质均质的作用是使脂肪球变小，其粒度分布均匀，使脂肪球粒径达到0.1～0.2微米，增大脂肪/水相相界面和乳蛋白，乳化剂一起，重新形成脂肪膜。有效的均质，必须在适当的温度压力下进行。1．2.4冷却迅速冷却至老化温度1.2.5老化在2～4℃搅拌情况下保持一定时间。以便成熟。1.2.6凝冻凝冻是冰淇淋生产工艺流程中的重要工序，是将混合料在强烈搅拌下进行冷却，是空气以极微小的气泡状态均匀分布于全部混合料中，使一部分水成为均匀微细的冰结晶，逐渐变成形体光滑，组织细腻，具有适度膨胀率的半冻结状态产品（软质冰淇淋）。1.2.7硬化凝冻好的冰淇淋可以直接销售，称之为软质冰淇淋，这类冰淇淋在零下18～20℃迅速冷冻硬化。1.2.8贮存冷库保存，-22℃以下冰淇淋在生产过程中会有很多种因素使其品质受到影响，为了研制安全的、高品质的冰淇淋，本文着重从冰淇淋制作的原料特别是乳化剂两个方面分析探讨了影响其品质的因素。2冰淇淋原料对冰淇淋质量的影响2.1各种原料的用量作用及对产品质量的影响见表一表一各种原料的用量作用及对产品质量的影响配料成分来源对产品质量的影响适量过量不足乳脂肪奶油等增加风味，改善组织状态，使形体柔软平滑增加成本，形体过软风味不足，起泡性降低无脂乳固体脱脂乳，脱脂奶粉等保证产品营养价值，减小冰晶，增加膨胀率形体粗糙，易产生乳糖结晶，味咸水分高，冰屑大，易成雪片状结构甜味剂白糖，果糖，葡萄糖等增加风味，增加粘度，提供廉价的可溶性固形物冰点降低，冻结时间加长。膨胀率降低甜味不足，黏度低稳定剂卡拉胶、黄原胶、海藻酸钠、刺槐豆胶、CMC等组织平滑，水化性好，保型性好膨胀度降低，口感胶粘。组织粗糙，易融化乳化剂GMS、PGE、SE、SPAN、TWEEN、SSL、DATEM等改善质构和流变性能膨胀度降低，成本，风味组织粗糙，易融化蛋固形物全蛋粉，蛋黄粉，蛋清粉增加营养，风味，提高搅打起泡性和膨胀率成本提高，蛋味过浓，融化后泡末多与过量时相反总固形物全部组分组织平滑，形体，硬度适宜，冷感好形体厚重，糊状形体稀软，结构粗糙，硬3乳化剂在冰淇淋中的应用和作用效果3.1乳化剂在冰淇淋中的主要作用3.1.1改进脂肪在混合料中的分散性，使脂肪粒子微细，均匀分布，提高乳状液稳定性3.1.2促进脂肪和蛋白质的相互作用，使乳状液失稳或破乳，有助于控制脂肪的附聚和凝聚作用。3.1.3改进空气混入，提高起泡性和膨胀率3.1.4防止或控制粗大冰晶形成，赋予冰淇淋细腻的组织结构和好的干性度3.1.5改善稳定性和保型性3.1.6防止储藏过程中的收缩变形，改善口融性。乳化剂在冰淇淋中具有多种功能，在不同的生产阶段，乳化剂所起的作用也不相同。在配料、均质阶段，乳化剂起的是促进脂肪分散、稳定乳浊液的作用；在老化阶段促进脂肪附聚作用；凝冻阶段则是促进脂肪与蛋白质的相互作用，使乳状液失稳或破乳，从而控制脂肪的附聚。附聚的脂肪球排布在微小的空气泡上，形成三维网状结构，形成冰淇淋的骨架，这是一种能使气泡稳定，提高保型性和保藏稳定性，并赋予良好口感的组织结构。乳化剂在冰淇淋中所起的这些作用，单靠一种乳化剂难以满足，应根据各种乳化剂的特点配成复合乳化剂才能满足冰淇淋生产的需要。冰淇淋中常用的乳化剂可分为亲油性和亲水性两类，以HLB值表示100%，亲油性的乳化剂HLB为0，100%亲水性，HLB为20，其间20等分。值高亲水性大，值低亲油性高。3.2冰淇淋中常用的乳化剂单硬脂酸甘油酯聚甘油脂肪酸酯三聚甘油脂肪酸酯丙二醇脂肪酸酯（聚氧乙烯）山梨醇酐脂肪酸酯系列双乙酰酒石酸甘油酯硬脂酰乳酸盐蔗糖脂肪酸酯磷脂等国标中辛癸酸酸甘油酯也可用于冰淇淋类，还有一些国标规定在各类食品中均可适量添加的乳化剂，例如醋酸甘油酯乳酸甘油酯琥珀酸甘油酯也可在冰淇淋中尝试使用。3.3乳化剂在混合料凝冻过程中作用混合料均质后，脂肪球成为微细和均匀的脂肪粒子其直径1～2微米，这是冰淇淋获得高的搅打起泡性，适宜的膨胀率，细腻的结构，缓慢的融化性和好的保型性之基础，均质过程以及之后的老化过程，乳化剂就开始参与作用，对脂肪膜的重新组成产生作用。在冰淇淋的凝冻过程中，通过混入作为第三相的空气，在空气和乳清之间以很薄的膜形成特别大的界面。这种膜由三部分组成，通过蛋白质获得一定的弹性，通过稳定剂获得一定的韧性。由附聚的脂肪粒子组成的骨架嵌入其中，并赋予膜稳定性。由于膜的厚度小，所以它对凝冻机的中的凝冻应力和过度加工是敏感的。此外，在凝冻机的冷却桶壁上形成的冰晶，这些冰晶被旋转刮刀刮下来，并分散于混合料中。加入乳化剂，脂肪粒子发生附聚而形成三维网络结构，成为冰淇淋骨架，使气泡保持稳定，形成保型性和保藏稳定性以及口融性均好的组织。一般情况下，使用乳化剂是为了防止脂肪粒子附聚，而在冰淇淋混合料中是起到一种能控制脂肪粒子附聚的破乳作用，但这种破乳作用发生在乳化剂和蛋白质相互作用之前，其结果是吸附脂肪球表面的蛋白质层被溶解，致使脂肪粒子核内的液体脂肪能从变薄的膜渗出，脂肪粒子发生附聚。加入乳化剂的混合料在凝冻5分钟后所形成的冰淇淋，在保型性和融化性方面就可以与不含乳化剂的混合料凝冻15分钟所形成的冰淇淋相媲美，这归因于脂肪粒子附聚所形成的网络结构。3.4乳化剂的种类和结构对混合料中脂肪粒子的附聚程度和冰淇淋的干性度的影响3.4.1碳链长短对脂肪附聚的影响C10-C12的脂肪酸的单甘油酯可大大促进脂肪球的附聚和提高干性度；饱和和不饱和的长链脂肪酸单甘油酯使脂肪球的附聚增大。饱和及不饱和的脂肪酸的二甘油酯对脂肪球的附聚只有相当小的作用效果。3.4.2司盘、吐温对附聚的影响司盘只能对脂肪球产生很小的附聚作用，而土温则能使脂肪球产生大的附聚作用，并可明显改进冰淇淋的干性度。TWEEN80TWEEN40TWEEN60TWEEN653.4.3乳化剂对脂肪附聚的影响还与乳化剂的HLB值、碘值和用量有关。一般来讲，HLB值越高，混合料在凝冻时越容易破乳，脂肪的附聚作用就越大。但是亲油性的非离子型α-晶型倾向的乳化剂，如乙酸单甘酯，乳酸单甘酯，丙二醇酯，也能促进脂肪粒子的附聚和凝聚。3.4.4高碘值的乳化剂也可使混合料在凝冻中容易破乳，从而促进脂肪粒子的附聚和凝聚。4乳化剂对膨胀率、干性度、融化性和保型性的影响添加乳化剂可以改善起泡性，形成微细且稳定性好的气泡。并由于乳化剂对脂肪的附聚和凝聚作用，能使泡末保持稳定，从而使生成的气泡比较细小。脂肪球的附聚虽然与膨胀率无直接关系，但混合料中的脂肪含量影响膨胀率。乳化剂的亲油部分或基团（饱和或不饱和的脂肪酸）能够影响其对冰淇淋干性度，融化性，起泡性和膨胀率的作用效果。例如：GMS能使冰淇淋获得好的膨胀率和干性度，但GMO仅对干性度有大的影响，添加GMS三分之一的用量的GMO就能获得同等的干性度，然而容易发生乳脂析出。参考之前实验证明，对起泡性和膨胀率：TWEEN60GMSTWEEN80GMO空白对干性度和干燥度：TWEEN80GMOTWEEN60GMS空白但TWEEN的口感缺陷一直限制着其在冰淇淋中的应用，正通公司正着手研究改善品种。乳化剂既能促进起泡性和膨胀率，又能抑制起泡性和膨胀率，这取决于乳化剂的类型和机械加工时间。乳化剂在脂肪粒子的表面发生作用以及在混合料/空气界面上产生活性，从而影响起泡性和膨胀率。引起过附聚作用（乳脂析出）的乳化剂抑制起泡性和膨胀率，而具有控制附聚作用的乳化剂在气液界面上产生活性，同时起到促进起泡性和膨胀率的效果。混合料进行太长时间的剧烈机械加工，会导致起泡性和膨胀率下降，其原因是初始的脂肪凝聚和析出，以及与此相关连的消泡作用。综上所述，正确选择不同亲油和亲水的乳化剂，能够通过控制脂肪球的附聚而改善冰淇淋的干性度，稳定性，保型性，膨胀率，融化性，口感，组织结构，形体，质地等特性。河南正通化工有限公司作为一家专门生产食品乳化剂单体的厂家，一直致力于合法新型食品乳化剂的研究工作，目前我国允许使用的食品乳化剂大概有29种，正通公司就生产25种，其中能使用在冰淇淋相关产品中的就有14-15种之多。正通化工有限公司冰淇淋项目部愿意与热爱冰淇淋事业的各界人士,愿意与为中国冰淇淋的丰富多彩付出努力的冰品界各位高工进行真诚沟通，以期我们的乳化剂能为中国的冰淇淋事业略尽绵薄之力。