如何在不影响质量的前提下创造高超限冰淇淋

冰淇淋是什么?

冰淇淋是一种复杂的泡沫系统,含有以小气泡分散的气体(空气)。在这个部分冻结的连续相中,脂肪作为内部相分散在乳化液中,乳化液中的固体和稳定剂处于胶态溶液中,糖和盐形成真正的溶液。

冰淇淋中空气的重要性

空气是冰淇淋中的一种重要成分,它影响冰淇淋的物理和感官特性以及在储存期间的稳定性。超限是指在冷冻过程中,由于产品中加入的空气量而导致的膨胀程度。冰淇淋通常有100%左右的超限量,这意味着空气占其体积的50%。混和在一起的空气量会影响感官属性——空气越少,冰淇淋越浓越重,吃起来越冷;更多,质地更轻,更细腻,感觉更清凉。

高超限及其对质量的影响

选择高超限是降低冰淇淋生产成本的有效策略,但必须考虑其对感知质量的影响。感官属性,如奶油和光滑,以及抗收缩和融化,不应该被妥协,因为它们与消费者的偏好非常密切相关。

乳脂性,以及耐融化性,与空气池的分布有关——空气池分布越均匀,冰淇淋的乳脂性越高,融化速度越慢。高的超限意味着有更多的空气单元,有更大的总表面积。这意味着空气室的壁更薄更弱,质量和稳定性恶化的风险更高。

乳化剂的作用

好消息是,通过选择正确的乳化剂和稳定剂,有可能生产出高超限的冰淇淋,但仍被认为是高质量的。乳化剂如单甘油酯和双甘油酯在这方面的积极影响是众所周知的。

乳化剂是具有亲水亲脂特性的表面活性成分。它们位于脂肪/蛋白质和水之间的界面层,使均匀化过程中形成的脂肪小球的膜不稳定。在老化过程中,覆盖脂肪球的蛋白质被乳化剂所取代,促进脂肪球的团聚和部分聚结。这对搅拌和冷冻过程中的结构形成和空气室分布很重要。乳化剂对气团的稳定性也很重要,它们可以加强气团的壁。

简单地说,冰淇淋中乳化剂的主要好处是:

  • 改善了混合物中的脂肪乳化
  • 控制脂肪聚集和聚结
  • 促进航空公司
  • 提高挤压干燥度
  • 提高抗熔化性
  • 提高热休克稳定性
  • 改善平滑和奶油

类型的乳化剂

脂肪酸的单甘油酯和双甘油酯(E471)是冰淇淋中最常用的乳化剂。它们是由甘油和脂肪的酯化反应产生的,脂肪的选择决定了乳化剂的功能特性。

单甘油酯和双甘油酯可与有机酸进一步酯化。例如,乳酸被用来形成脂肪酸的单酸酯和双酸酯的E472b乳酸酯(所谓的乳酸酯,或LACTEM)。乳酸酯比单甘油酯和双甘油酯更亲水,在冰淇淋生产中不常用。然而,当它们与单甘油酯和双甘油酯结合时,它们对泡沫的稳定性和质地有重大影响,使它们可以用于生产高过剩量的冰淇淋。

图1:1-单甘酯(E471)
图2:脂肪酸单甘油三酯和双甘油三酯的乳酸酯(E472b)

稳定剂在高超限冰淇淋中的作用

冰淇淋中的乳化剂总是与稳定剂结合使用,稳定剂水合并分散在水中,从而减少冰淇淋混合物中的游离水含量。它们通过氢键结合水或将水捕获在三维网络中,从而增加粘度。

高超限冰淇淋中稳定器的主要功能是:

  • 增加混合粘度
  • 防止乳清分离(脱水)
  • 改善搅拌性能
  • 改善质地
  • 在储存过程中防止冰晶生长
  • 提高抗融化
  • 调节感官性状

在选择稳定剂时,比乳化剂有更多的选择,大多数地区允许有广泛的选择。冰淇淋中最常用的稳定剂有:

  • 瓜尔豆胶(E412)
  • 刺槐豆胶(E410)
  • 纤维素胶(E466)
  • 海藻酸钠(E401)
  • 卡拉胶(E407)

生产超过150 - 180%的冰淇淋

帕尔斯加德最近着手为冰淇淋生产创造一种解决方案,这种冰淇淋的过剩率高达150 - 180%。我们的主要目标是达到与标准冰淇淋相当的质量水平(在感官特性、耐融化性和储存稳定性方面)。

我们的试验包括脂肪含量从6%到10%的冰淇淋。我们使用植物脂肪、乳清粉和/或脱脂奶粉作为乳脂固体非脂肪。乳清粉的使用也意味着在一些试验中蛋白质水平较低。

这种冰淇淋是在我们的中试工厂生产的,使用HTST装置和连续式冰箱。硬化后,将样品转移到-18°C的冷藏库中。为了评价储藏稳定性,将温度提高到-10°C,连续4天进行热冲击试验,之后将样品送回冷藏库。

研究人员对暴露于热冲击和未暴露于热冲击的样品进行了感官性能和熔毁性能评估。熔化特性在25°C的控制温度下分析超过90分钟。

高剪切效益

为了获得高超限和均匀空气室分布的冰淇淋,有必要施加更高的剪切力,从而提高连续冷冻柜中的冲击速度。此外,气缸压力增加,以促进更精细的空气室分布。较高的剪切力意味着冷冻室中的搅拌程度较高,因此空气细胞壁更强,稳定性更高,这在熔化和热冲击试验中得到了证实。图3显示了超过180%的10%脂肪冰淇淋的融化曲线。显示了在恒定温度下储存的冰淇淋以及热冲击冰淇淋的结果。为了进行比较,还显示了10%脂肪、100%超量冰淇淋的融化特性。两种冰淇淋都用Palsgaard®ExtruIce 285稳定。

图3:10%脂肪冰淇淋的融化曲线,分别为100%和180%。

在图3中可以看出,在恒温条件下储存的100%超限冰淇淋中,只有不到10%融化。当该样品暴露于热冲击下时,12%的冰淇淋在90分钟的试验期间融化。超过180%的样品非常稳定,90分钟后融化的冰淇淋不到2%。在任何样品中均未观察到收缩。

使用乳酸酯

使用Palsgaard®ExtruIce 285它含有单甘油脂和双甘油脂的乳酸酯,对冰淇淋的加工和融化以及感官品质都有巨大的影响。添加乳酸菌有助于生产结构稳定的高溢出冰淇淋。此外,它还通过制作奶油般浓郁的冰淇淋来增强感官特性。即使是暴露在热冲击下的高溢出量冰淇淋也有一种奶油般光滑的口感,没有冰冷感。高溢出量的冰激凌比标准的冰激凌更软,但仍然融化得更慢。

结论

很明显,冰淇淋制造商现在有了一种新的成本削减工具,可以在不牺牲质量的情况下使用。通过使用Palsgaard®ExtruIce 285,他们可以生产高溢出的冰淇淋产品,同时仍然保持奶油,光滑和浓郁的质地和令人愉快的口感。除此之外,它还提供了极佳的存储稳定性,其结果是一种从各方面满足消费者的冰淇淋。

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