专题19冰淇淋生产工艺

主讲教师：朱定和食品工艺学专题19

冰淇淋生产工艺英东食品科学与工程学院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(icecream)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．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（一）脂肪脂肪，约占牛奶冰淇淋体积的12%（应用范围3~12%），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，一般在10~18%。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0.3~0.5%。（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0.2~0.5%。（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，液体色素的加入量一般是每100L混合料加10~20mL。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，计算原料配合量。①奶油的配合量

12.00×1/2×1/0.82=7.32②稀奶油的配合量

12.00×1/2×1/0.40=15.00③脱脂乳粉的配合量

10.00×1/2×1/0.87=5.15④脱脂炼乳的配合量：奶油中非脂乳固体含量:7.32×0.01=0.07

稀奶油中非脂乳固体含量：

15.00×0.051=0.77

脱脂乳粉中非脂乳固体含量：

5.15×0.97=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:4.16×1/0.30=13.87⑤砂糖的配合量脱脂炼乳中蔗糖含量：13.87×0.42=5.83

蔗糖的配合量（15.00-5.83)×1/1.00=9.17⑥乳化增稠剂的配合量

0.50×1/1.00=0.50⑦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：14~18MPa第二段均质压力为：3~4MPa

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（80~83℃/30s）和超高温瞬时杀菌三种方法。4.老化

指杀菌后的混合料应迅速冷却至2~4℃，并在此温度下保持一定的时间进行物理成熟。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4~12h

。老化（Aging）是将经均质、冷却后的混合料置于老化缸中，在2～4℃的低温下使混合料在物理上成熟的过程，亦称为“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。老化期间的物理变化导致在以后的凝冻操作使搅打出的液体脂肪增加，随着脂肪的附聚和凝聚促进了空气的混入，并使搅入的空气泡稳定，从而使冰淇淋具有细致、均匀的空气泡分散，赋予了冰淇淋细腻的质构，增加了冰淇淋的融化阻力，提高了冰淇淋的贮藏的稳定性。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。凝冻的目的(1)使混合料更加均匀

由于经均质后的混合料，还需添加香精、色素等，在凝冻时由于搅拌器的不断搅拌，使混合料中各组分进一步混合均匀。(2)使冰淇淋组织更加细腻

凝冻是在-2～-6℃的低温下进行的，此时料液中的水分会结冰，但由于搅拌作用，水分只能形成4～10µm的均匀小结晶，而使冰淇淋的组织细腻、形体优良、口感滑润。(3)使冰淇淋得到合适的膨胀率

在凝冻时，由于不断搅拌及空气的逐渐混入，使冰淇淋体积膨胀而获得优良的组织和形体，使产品更加适口、柔润和松软。(4)使冰淇淋稳定性提高

由于凝冻后，空气气泡均匀的分布于冰淇淋组织之中，能阻止热传导的作用，可使产品抗融化作用增强。(5)可加速硬化成型进程

由于搅拌凝冻是在低温下操作，因而能使冰淇淋料液冻结成为具有一定硬度的凝结体，即凝冻状态，经包装后可较快硬化成形。冰淇淋的膨胀率冰淇淋的膨胀率（Overrun）指冰淇淋混合原料在凝冻时，由于均匀混入许多细小的气泡，使制品体积增加的百分率。冰淇淋的膨胀率可用浮力法测定，即用冰淇淋膨胀率测定仪测量冰淇淋试样的体积，同时称取该冰淇淋试样的质量并用密度计测定冰淇淋混合原料（融化后冰淇淋）的密度，以体积百分率计算膨胀率。冰淇淋膨胀率并非是越大越好，膨胀率过高，组织松软，缺乏持久性；过低则组织坚实，口感不良。影响冰淇淋膨胀率的因素主要有两个方面：(1)原料方面①乳脂肪含量越高，混合料的粘度越大，有利膨胀，但乳脂肪含量过高时，则效果反之。一般乳脂肪含量以6%～12%为好，此时膨胀率最好。②非脂肪乳固体：非脂肪乳固体含量高，能提高膨胀率，一般为10%。③含糖量高，冰点降低，会降低膨胀率，一般以13%～15%为宜。④适量的稳定剂，能提高膨胀率；但用量过多则粘度过高，空气不易进入而降低膨胀率，一般不宜超过0.5%。⑤无机盐对膨胀率有影响。如钠盐能增加膨胀率，而钙盐则会降低膨胀率。(2)操作方面①均质适度，能提高混合料粘度，空气易于进入，使膨胀率提高；但均质过度则粘度高、空气难以进入，膨胀率反而下降。②在混合料不冻结的情况下，老化温度越低，膨胀率越高。③采用瞬间高温杀菌比低温巴氏杀菌法混合料变性少，膨胀率高。④空气吸入量合适能得到较佳的膨胀率，应注意控制。⑤若凝冻压力过高则空气难以混入，膨胀率则下降。空气泡脂肪结晶冰晶酪蛋白摘自利乐公司《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

包装后迅速进行10～12h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85％～90％。

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）雪糕的配方品种原料

可可橘子香蕉香草菠萝草莓柠檬水845836816838871855818白砂糖105135106125175149105全脂粉22.5165233甜炼乳17510017512560175淀粉15151515151515糯米粉15151515151515可可粉12精油37404040404040禽蛋373737373737糖精0.170.150.150.150.150.150.15精盐0.150.150.150.150.150.150.15香草香精0.901.14橘子香精1.50香蕉香精0.60菠萝香精0.65草莓香精1.20柠檬香精

1.14(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5~6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60~70℃，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