影响冰淇淋质量的因素分析

    随着天气的转暖，冷饮生产逐渐进入旺季，一些中小冷饮企业因缺乏技术，所生产产品出现各种质量问题，现以冰淇淋为例进行分析，以供大家参考。
一、冰淇淋混合料组成的影响
制作冰淇淋的主要原辅料有脂肪、非脂乳固体、甜味料、乳化剂、稳定剂、香料及色素等。
1．脂肪
通常用于冰淇淋的脂肪为乳脂肪，乳脂肪能赋予冰淇淋特有的芳香风味、组织润滑、良好的质构及保型性，故一般而言，乳脂肪愈多品质亦愈佳。乳脂肪的来源有纯奶油、奶油、鲜奶、炼乳、奶粉等，必须选择洁净、品质优良者。但在冰淇淋原料中乳脂肪为最昂贵的成分，其使用量受限制，在我国和世界上许多国家使用了相当量的植物脂肪来取代乳脂肪，主要有人造奶油、氢化油、棕榈油、椰子油等，其熔点应类似于乳脂肪，在28～32℃。
2．非脂乳固体
非脂乳固体是牛乳总固形物除去脂肪而剩余的蛋白质、乳糖及矿物质的总称，其中蛋白质具有水合作用性质，在均质过程中它与乳化剂一起在生成的小脂肪球表面形成稳定的薄膜，确保油脂在水中的乳化稳定性，同时在凝冻过程中促使空气很好地混入，并能防止制品中冰结晶的扩大，使质地润滑。乳糖的柔和甜味及矿物质的隐约盐味，将赋予制品显著风味特征，但若非脂固形物过多时，则脂肪特有的奶油味将被消除，而炼乳臭或脱脂奶粉臭将因此而出现。限制非脂乳固体的使用量，最大原因在防止其中乳糖呈过饱和而渐次结晶析出的沙状沉淀，一般推荐其最大用量不超过冰淇淋中水分的17％，非脂乳固体可以由液奶、炼乳、奶粉、乳清粉提供。
3．甜味料
现在最常用的为蔗糖，一般用量为15％～16％，蔗糖不仅给予制品以甜味，而且能使制品组织细腻，是优质价廉的甜味料。蔗糖的使用可以使冰淇淋混合料的冻结点下降，鉴于淀粉糖浆的抗结晶作用，甜味柔和，国外常用淀粉糖浆部分代替蔗糖，目前国内冰淇淋生产厂家也广为使用。由于多用淀粉糖浆，其冻结点将比蔗糖低，故不宜用量太多，一般以代替蔗糖的1／4为好，此时淀粉糖浆1．5千克约可置换蔗糖1千克。蔗糖与淀粉糖浆两者并用时，冰淇淋的组织将更佳，且有防止贮运过程中品质降低的优点。
大多数含果汁或果肉冰淇淋，因含有酸味而减弱甜味，故有酌加甜味料的必要，对于添有可可或甜汁等含苦味强的制品，则宜比一般冰淇淋高2％～3％的蔗糖。
为了改进风味，增加品种或降低成本，很多甜味料如蜂蜜、糖精、甜蜜素、蛋白糖、甜菊糖、阿斯巴甜等，被配合使用。市场上为肥胖症人及糖尿病人开发的低热量冰淇淋也成为冷饮市场新卖点。
4．稳定剂
稳定剂具有亲水性，能很好地与水结合，因此能提高冰淇淋的粘度和膨胀率，防止冰结晶的产生，减少粗糙的感觉，从而使产品组织润滑。且其吸水力强，因此对产品融化的抵抗力亦强，使冰淇淋不易融化，在冰淇淋生产中能起到改善组织状态的作用。稳定剂的种类很多，较为常用的有明胶、CMC、瓜尔豆胶、黄原胶、卡拉胶、海藻胶、魔芋胶、变性淀粉等，普通淀粉一般用于等级较低的冰淇淋中。
稳定剂的添加量是依冰淇淋的成分组成而变化，尤其是依总固形物含量而异，一般在0．1％～0．5％左右。无论那一种稳定剂都有长处和短处，所以单独使用不如将两种以上的混合使用为宜。选用稳定剂时应考虑以下几点：①易溶于水或混合料。②能赋予混合料良好的粘性及起泡性。③能赋予冰淇淋良好的组织及质地。④能改善冰淇淋的保型性。⑤具有防止冰结晶扩大的效应。⑥价格低廉。
5．乳化剂
乳化剂是一种分子中具有亲水基和亲油基的物质，它可介于油和水的中间，使一方很好地分散于另一方的中间而形成稳定的乳化液。冰淇淋的成分复杂，其混合料中加入乳化剂除了有乳化作用外，还有其他作用，可归纳为：①使脂肪球呈微细乳浊状态，并使之稳定化。②分散脂肪球以外的粒子并使之稳定化。③增加室温下冰淇淋的耐热性。④减少贮藏中制品的变化。⑤防止或控制粗大冰晶形成，使冰淇淋组织细腻。冰淇淋中常用的乳化剂有甘油一酸酯(单甘酯)、蔗糖脂肪酸酯(蔗糖酯)、聚三梨酸酯(吐温)、山梨糖醇酐脂肪酸酯(司盘)、丙二醇脂肪酸酯(PC酯)、卵磷酯、大豆磷脂等，乳化剂的添加量与冰淇淋混合料中脂肪含量有关，一般随脂肪含量增加而增加，其范围在0．1％——0．5％。同样复合乳化剂的性能优于单一乳化剂，其总量不变。
6．总固形物
总固形物即为上述原料的合计，是影响冰淇淋品质、膨胀率等的主要因素。固形物高者，一般能增大膨胀率，增加收量，组织将变润滑，品质亦将提高，且有减少凝冻及硬化所需热量的优点。但固形物过高，混合料粘性增大而使质地劣化，同时亦增加成本。一般固形物以25％～40％为宜。
7．香料
香精香料可使制品带有醇和的香味和具有该品种应有的天然风味。其质量的好坏直接影响冰淇淋的品质，故在选择使用时，除考虑价格因素外，首先应注意的是质量。冰淇淋一般选用水质及乳化香精就可以，一般在料液冷却后加入。加入量在0.1%左右。
二、冰淇淋生产工艺条件的影响
冰淇淋的生产工艺过程必须遵照一定的技术条件来完成，否则再好的配料也不能制作出质量优良的产品。
1．原料的检查
原辅料质量好坏直接影响冰淇淋的质量，所以各种原辅料必须严格按照质量进行检验，不合格者不许使用。通常首先进行感官检查。同时检测原料之比重、粘度以及固形物、脂肪、糖分等含量是否符合规格要求，其细菌数、砷、铅重金属等的含量是否在法定标准以下，以及所使用的食品添加剂是否符合规定等。
2．原料的配方计算
制造冰淇淋最基本的是配料，即配方计算。冰淇淋的配方组成按消费者嗜好、原料价格及供应情况、产品的销售状况来确定。
先定质量标准，再据标准要求用数学方法来计算其中各种原料的需用量，从而保证所制成的产品质量符合技术标准。计算前首先必须知道各种原料和冰淇淋的组成，作为配方计算的依据。配方计算采用物料平衡法，现举例说明：
例：现有原料稀奶油(脂肪40％、非脂乳固体5．4％)、鲜牛奶 (脂肪3．2％、非脂乳固体8．3％)、甜炼乳(脂肪8％、非脂乳固体20％、糖45％)及蔗糖等原料。拟配制1 000千克脂肪含量10％、非脂乳固体11％、蔗糖16％、复合乳化稳定剂0．4％、香味料0.l％的冰淇淋混合原料，试计算各种原料的用量。
解：先计算复合乳化稳定剂和香味料的用量复合乳化稳定剂用量：1 000x0．4％=4千克；香味料用量：1 000x0．1％=1千克，再计算乳与乳制品及蔗糖的需要量。设稀奶油为A千克，鲜牛乳为B千克，甜炼乳为C千克，蔗糖为D千克。
则据，总物料平衡：A+B+C+D+4+1=1000
脂肪平衡：0．4A+0．032B+0．08C=100
非脂乳固体平衡：0．054A+0．083B+0．2C=110
蔗糖平衡：0．45C+D=160
解上述四元一次方程得：A=150千克、B=523千克、C=294千克、D=28千克。
混合料配比汇总如表所示。
表： 例题汇总配方表 (单位：千克)
原料名称 配合比 脂肪 非脂乳固体 糖 总干物质
稀奶油鲜牛乳甜炼乳蔗糖复合乳化稳定剂香料 150523294284l 6016．5823．52 8.14358．8 13228 68．159．58214．32284l
合计 1000 100 110 160 375
3．混合料的配制
混合料的配制首先应根据配方比例将各种原料称量好，然后在配料缸内进行配制。原料混合的顺序宜从浓度低的水、牛乳等液体原料开始，其次为炼乳、稀奶油等液体原料，再次为砂糖、乳粉、乳化剂、稳定剂等固体原料，最后以水、牛乳等作容量调整。混合溶解时的温度通常为40——50℃。乳粉在配制前应先加水溶解，均质一次，再与其他原料混合；砂糖应先加入适量的水，加热溶解过滤。冰淇淋复合乳化稳定剂可与其5倍以上的砂糖拌匀后，在不断搅拌的情况下加入到混合缸中，使其充分溶解和分散。
4．杀菌
混合料的酸度及所采用的杀菌方法，对产品的风味有直接影响。混合料的酸度以0．18％～0．20％乳酸度为宜，酸度高时杀菌前需用氢氧化钙或小苏打进行中和。否则，杀菌时不仅会造成蛋白质凝固，而且影响产品的风味，但中和时需注意防止中和过度而产生涩味等。冰淇淋混合料在杀菌缸内用夹套蒸汽加热至温度达78℃时，保温30分钟进行杀菌。若用连续式巴氏杀菌器进行高温瞬时杀菌(HUT)，以83——85℃15秒钟使用最多，否则高温长时间杀菌易使产品产生蒸煮味和焦味。
5．均质
混合料均质对冰淇淋的形体、结构有重要影响。均质一般采用二级高压均质机进行，其作用是使脂肪球直径变小，一般可达1～2微米，同时使混合料粘度增加，防止在凝冻时乳脂肪被搅成奶油粒，以保证冰淇淋产品组织细腻。均质处理时最适宜的温度为65～70℃，均质压力第一级15～20兆帕，第二级2～5兆帕，且均质压力随混合料中的固形物和脂肪含量的增加而降低。
6．冷却、老化
老化是将混合料在2——4℃的低温下冷藏一定时间，称为“成熟”或“熟化”。其实质是在于脂肪蛋白质和稳定剂的水合作用，稳定剂充分吸收水分使料液粘度增加，以有利于凝冻搅拌时膨胀率的提高。
老化时间与料液的温度、原料的组成成分和稳定剂的品种有关，一般在2～4℃下需要4～24小时。老化时要注意避免杂菌污染，老化缸必须事先经过严格消毒杀菌，以确保产品的卫生质量。
7．凝冻
凝冻过程是将混合料在强制搅拌下进行冰冻，使空气以极微小的气泡状态均匀分布于全部混合料中，一部分水成为冰的微细结晶的过程。其作用有：①冰淇淋混合料受制冷剂的作用而温度降低，粘度增加，逐渐变厚成为半固体状态，即凝冻状态。②由于搅拌器的搅动，刮刀不断将筒壁的物料刮下，防止混合原料在壁上结成大的冰屑。③由于搅拌器的不断搅拌和冷却，在凝冻时空气逐渐混入从而使其体积膨胀，使冰淇淋达到优美的组织与完美的形态。
凝冻温度为－2～－4℃，间歇式凝冻机凝冻时间为15—20分钟，冰淇淋的出料温度一般在－3～－5℃，连续凝冻机进出料是连续的，冰淇淋出料温度为－5～－6℃。连续凝冻必须经常检查膨胀率，从而控制恰当的进出量以及混入之空气。
8．成形灌装
凝冻后的冰淇淋必须立即成形和硬化，以满足贮藏和销售的需要。冰淇淋的成形有冰砧、纸杯、蛋筒、浇模成形、巧克力涂层冰淇淋、异形冰淇淋切割线等多种成形灌装机，其重量有320克、160克、80克、50克等，还有供家庭用的1公斤、2公斤不等。
9．速冻、硬化与贮藏
凝冻后的冰淇淋不经硬化者为软质冰淇淋，若灌入容器后再经硬化，则成为硬质冰淇淋。前者多在商店现制现售，后者产量较大。
速冻、硬化的目的是将疑冻机出来的冰淇淋(－3～－5℃)迅速进行低温(小于－23℃)冷冻，以固定冰淇淋的组织状态，并完成在冰淇淋中形成极细小的冰结晶过程，使其组织保持适当的硬度，保证冰淇淋的质量，便于销售与贮藏运辖。速冻、硬化可采用速冻库(－23～－25℃)或速冻隧道(－35～—40℃)。一般硬化时间在速冻库内为10～12小时，若是采用速冻隧道，时间将短得多，只需30～50分钟。影响硬化的条件有包装容器的形状与大小，速冻室的温度与空气的循环状态，室内制品的位置以及冰淇淋的组成成分和膨胀率等。贮藏、硬化后的冰淇淋产品，在销售前应保存在低温冷藏库中，库温为－20℃。