如何生产热冲击稳定性好的冰淇淋

热度在…

几乎全世界的人都知道,冰淇淋对温度变化极为敏感。大多数人会想到太阳的影响,例如,在夏天融化美味的食物。但是,在从生产工厂到美味、凉爽的冰淇淋的漫长旅程中,即使是相对较小的波动也会导致冰淇淋产品的质量恶化。这种温度起伏的不良证据包括味觉丧失、沙质、沙砾状口感和明显的水结晶。

来对抗热休克效应

当然,控制每一个可能的温度波动点——在工厂内、装船期间、运输途中、进入零售店、陈列柜中的放置和储存、到消费者家中的行程等等——超出了任何制造商的能力。但在配方和工艺方面都有很多工作可以做,以确保产品准备好进行良好的斗争,尽可能保持其原始质量。

图1:热休克的影响之一是冰淇淋的视觉收缩。左边的冰淇淋没有受到温度波动的影响,也就是所谓的热冲击,它是完全平方的,就像它储存的包装一样,而右边的冰淇淋在视觉上变形了,比参考冰淇淋要小,这种冰淇淋受到了温度波动的影响,导致了冰淇淋的收缩。

成分很重要

冰淇淋是一种复杂的泡沫系统,它包含一种气体(空气),以小细胞的形式分散在部分冻结的连续相中。在连续相中,脂肪作为内相分散在乳状液中,乳固体和稳定剂在胶态溶液中,糖和盐形成真正的溶液。

三种成分对典型冰淇淋的抗热冲击能力影响最大:牛奶固体、糖和乳化剂和稳定剂形式的添加剂。

牛奶中的固体和糖在冰淇淋的冰点上都有很大的影响,所以正确使用种类和数量是很重要的。

脂肪,虽然对于产品结构很重要,但对其冰晶几乎没有影响,因为它在脂肪阶段工作而不是在水相中。

固体的影响

乳固体起到稳定冰淇淋的作用,并为产品的网络化结构提供机体。

但它们是产品中昂贵的一部分,因此对许多制造商来说,减少它们是一个可取的举措。然而,如果使用较少的牛奶固体,产品中就会有较大比例的水。所有的水分都需要结晶,从而产生水的口感和更大的不稳定性。

选择一种可以对抗热休克的牛奶固体需要制造商对质量有良好的眼光。首先,牛奶固体需要以一种最能支持所需质地形成的形式出现。最常用的是粉末,但牛奶或奶油也比较常见。

糖:变化小,影响大

糖在冰淇淋中扮演着双重角色:帮助控制口味和产品的冰点。加入大量的糖可以降低冰点,帮助达到所需的柔软度,例如,可舀式冰淇淋。但这样做也会让产品在移动过程中更容易受到破坏,因为更多的自由水会附着在现有的冰晶上,导致它们生长。另一方面,糖太少会使冰淇淋变硬。

即使在脂肪和牛奶固体含量相同的情况下,如果调整糖的含量或种类,冻结成冰晶的水的百分比也会发生变化。

图2:不同糖成分对冰淇淋融化曲线的影响。

图2显示了不同糖成分单独对含有8%脂肪和11%乳固体脱脂(MSNF)的冰淇淋冻结曲线的影响。

当然,糖有不同的种类。冰淇淋通常使用精制糖和,例如,葡萄糖浆的混合物。这种组合也会影响产品的质地和冰点。一些生产商甚至在混合物中加入少量盐,进一步降低冰点,增加热冲击敏感性。

乳化剂效应

幸运的是(更确切地说,这是100多年发展的结果),现代植物乳化剂可以在很大程度上保护冰淇淋免受热冲击。

如图3所示,乳化剂是表面活性成分,因为其亲水亲油特性,将其自身置于脂肪/蛋白质和水之间的界面层,有助于改善或控制:

  • 混合中脂肪乳化
  • 脂肪凝聚与聚结
  • 空中融合
  • 干燥在挤压
  • 融化的阻力
  • 热冲击稳定性
  • 平滑和乳脂状
图3:乳化剂是一种具有双重性质的分子(部分结构是亲水性的,其他部分是亲油性的)。在多相体系中,乳化剂在能量方面处于有利位置。乳化剂降低了相之间的表面张力

冰淇淋中最常用的乳化剂是单双甘油酯(E471)、乳酸酯(E472b)、丙二醇酯(E477)及其混合物。

一般来说,大多数广泛使用的乳化剂和稳定剂,如单甘油三酯和双甘油三酯、卡拉胶和刺槐豆胶,都可以制成良好的组合物。如果,也就是说,他们是在正确的数量和成分,以适应每一个配方使用。

例如,添加丙二醇酯,如丙二醇单硬脂酸酯(PGMS),可以通过确保在冷冻过程中产生小冰晶,并减少它们在送到消费者餐桌的过程中生长的趋势,来防止热冲击效应,如图4所示。

图4:丙二醇酯(PGMS)乳化剂如何在运输和储存温度波动的情况下保持冰晶尺寸。

过程注意事项

在冰激凌生产的冷冻阶段,目标是创造尽可能多的小冰晶,提供尽可能大的总表面积。

冷冻的过程也包括搅打,但不会把所有的水都冻住,因为冰淇淋会在零下6°C(21.2°F)左右的冰柜里待着,可以装进桶里或放在小棍上。一旦完成,并为热冲击保护提供最佳起点,产品需要尽快在-40°C(-40°F)下放入硬化隧道,最后在-18°C(-0.4°F)下放入冷冻库。

不幸的是,在这种生产阶段,控制并不总是足够严格,有些植物通过长管运输冰淇淋,在填充之前,温度可以在例如-3°C(26.6°F)。填充过程进一步升高了温度,然后在托盘上也可能在托盘上等待时间,直到托盘装满并且可以放置在适当的冷库中。在温暖的气候或季节,这可以具有相当的效果,其中一些冰晶已经开始融化,转化为水并成为其他晶体生长的一部分。深度冻结整个产品所需的时间越长,水就越多,以这种方式移动越多,较高的早期热休克损坏就会。

也需要注意老化,之间发生的阶段混合和冷冻步骤,要求巴氏灭菌法溶解乳化剂和稳定器,杀死细菌,以及同质化支持脂肪结构,和冷却在5°C(23°F)一夜之间从4小时到。

综合乳化剂和稳定剂

图5描绘了冰淇淋的两条融化曲线,这条曲线是用特殊的机器进行精确测量的。冰淇淋落在碗下的数量是按其总重量的百分比计算的。上面的曲线反映的是一个普通的冰淇淋配方,而下面的曲线表现的要好得多,显示的是添加一个Palsgaard的效果乳化剂和稳定剂的集成混合物, Palsgaard®ExtruIce。

值得注意的是,如果均化没有在正确的压力水平下进行,熔化曲线也会受到均化的影响。这不会直接影响热冲击的鲁棒性,但可能会削弱冰淇淋的结构并加速融化。

图5:使用和不使用乳化剂和稳定剂生产的冰淇淋的融化曲线。

哪种乳化剂对抗热休克效果最好?

那么,哪种乳化剂最适合对抗热冲击的影响呢?例如,单甘油三酯(E471)有多种形式和质量(脂肪酸组成不同,单甘油三酯和双甘油三酯的含量也不同),每种形式和质量在冰淇淋中产生不同的质量。

将乳化剂稳定剂与正确的成分混合,以配合冰淇淋的结构,防止热冲击,并实现制造商和产品消费者想要的一切,这需要大量的专业知识。而且,它需要对原料、乳化剂/稳定剂组成、工艺和设备进行全面的考量。你也可以明智地与制造商讨论产品的包装,他们可能会推荐更好的包装和处理方案。

在Palsgaard,我们使用不同的配方来找到正确的乳化剂和稳定剂的组合和质量。例如,我们知道,并非所有乳化剂都能与代乳品(用于替代脱脂奶粉的廉价乳固体)配合使用,而且根据所用乳固体的类型,它们也可能产生不同的效果。这意味着,在确定哪些添加剂、添加剂组合和剂量最有效方面,还有更多的尝试和错误。

你的战略是什么?

您的热休克保护策略是什么?这可能取决于一些因素,比如你的产品在质量方面的市场定位,你工厂的条件,以及现实的价格点,例如,在你所在的地区。

无论你采取什么步骤,你都可以肯定,在你的冰淇淋中建立热冲击稳定性将有助于保持其质量,为你的产品在零售店提供更好的消费者体验和更安全的未来。毫无疑问,你选择的乳化剂/稳定剂混合物将是使这一切发生的核心。

新的开始会带来机会

还要记住,回顾乳化剂的选择带来了一个重要的新机会:引入可持续来源和生产原料的能力,满足快速增长的消费者和监管优先级。一个很好的例子就是Palsgaard的一系列非转基因、蔬菜为基础的可持续乳化剂,这些乳化剂是在100%碳中性的生产工厂生产的,并且只能使用100% RSPO(可持续棕榈油圆桌会议)分离级棕榈油和衍生物。

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