冰淇淋的制造

冰淇淋是以牛奶或乳制品、蔗糖为主要原料，并加入蛋或蛋制品、乳化剂、稳定剂、香料等原料，经混合、杀菌、均质、成熟、凝冻、成型、硬化等加工过程制成的松软可口的冷冻食品。
冰淇淋的营养价值很高，脂肪含量在6％～12％（有的品种可达16％以上），蛋白质含量为3％～4％，蔗糖含量为14％～18％（水果冰淇淋的含糖量高达27％），且含有维生素A、B、D等，其发热值可达8焦耳／克。因此，冰淇淋是一类营养丰富的消暑冷饮食品。
冰淇淋的品种繁多，按组成分类有：高级奶油冰淇淋，脂肪含量在14％～16％，总干物质含量在38％～42％；奶油冰淇淋，脂肪在10％～12％，总干物质在34％～38％；牛奶冰淇淋，脂肪在5％～8％，总干物质在32％～34％。以上每一种冰淇淋中又可分为奶油的、香草的、各种水果的、鸡蛋的以及夹心的等。按所用原料和辅料，又可分为香料、水果、果仁、浓羹、布丁、酸味以及外涂巧克力冰淇淋等。此外，也可按形状分类，如蛋卷、砖状冰淇淋等。
（一）制造冰淇淋原料的选用 冰淇淋的成分可通过下列各种原料进行调配，并且掌握好各种原料的成分和性能，按照产品的质量标准，计算好原料的数量和比例，进行合理地使用。
1．冰淇淋的成分来源
（1）脂肪可由稀奶油、奶油、人造奶油、精炼植物油等调制。
（2）非脂固体可由原料乳、脱脂乳、炼乳、乳粉等调制。
（3）糖可使用蔗糖、果葡糖浆、葡萄糖等。
（4）乳化剂和稳定剂可使用鸡蛋、蛋黄粉、明胶、琼脂、海藻酸钠、羧甲基纤维素等。
（5）香料有香兰素、可可粉、果仁、各种水果香料。
2．各种原料成分在乳中的性能
（1）乳和乳制品 乳和乳制品是制造冰淇淋的主要原料，它向冰淇淋提供了脂肪和非脂固形物，赋予冰淇淋良好的风味、柔软细致的口感和丰富的营养价值。冰淇淋中的脂肪数量和质量与成品的品质有很大的关系。如果脂肪含量少，冰淇淋的口感不肥。冰淇淋混合料中的乳脂肪要进行均质处理，这样可以提高乳化效果，增加料液的粘度，也有利于凝冻搅拌时增加膨胀率。因此，冰淇淋用的脂肪最好用新鲜的、不加盐的稀奶油或奶油，其酸度不超过17度（°T），脂肪含量在30％以上。此外，也可以应用部分氢化油。
冰淇淋中的非脂乳固体可以用原料乳和炼乳进行调配。炼乳具有特殊的香味，可增进制品的风味，一般常与原料乳混和使用。乳粉也可以用于非脂乳固体的调配，但是如果全部用乳粉，则会影响冰淇淋制品的组织状态和膨胀率。一定要控制质量差的，如酸度过高的乳粉的使用，否则混合配料在加热杀菌过程中会产生凝聚，冰淇淋制品会产生酸味。另外，非脂乳固体也不可过高或太低，一般含量在8％～10％为宜。含量过高时，会影响乳脂肪的风味而产生轻微的咸味，长时间贮藏后会出现砂砾状的组织结构的缺陷；含量过少时，产品的组织松懈，易收缩，形态缺乏稳定性。所以，要合理地控制混合配料中非脂乳固体的含量。
（2）甜味剂 冰淇淋制品中的甜味剂不仅给制品以甜味，而且使冰淇淋制品的组织细腻，降低凝冻时的冰点。甜味剂可以用蔗糖、淀粉糖浆、葡萄糖等。蔗糖的用量一般为12％～16％，若低于12％则制品的甜味不足；糖的含量过高，凝冻时膨胀率低，且产品缺乏清凉感。
（3）蛋与蛋制品 蛋与蛋制品中由于含有具有乳化和稳定剂作用的卵磷脂，因此冰淇淋中使用蛋或蛋黄粉制品能改善其组织状态和风味，使冰淇淋组织有细腻的组织构造和稳定的形态，并且能提高产品的营养价值。适量的蛋品用量（蛋为4％，蛋黄粉0．5％～2．5％）可使冰淇淋有牛奶蛋糕的香味，若过量则会有蛋腥味。
（4）稳定剂 也称改良剂，使用稳定剂的目的在于利用稳定剂所具有的强吸水性，提高冰淇淋的黏度和膨胀率，防止冰晶的形成，减少粗糙感，使冰淇淋组织细腻、滑润、不易融化，同时提高冰淇淋的保形能力和硬度。稳定剂通常是黏结料和填充料的总称，它的主要功能是保证冰淇淋的形体和组织，而不是取代非脂乳的固体物。常用的稳定剂有两种类型，一种是果胶、明胶、酪蛋白酸钠的蛋白质类；另一种是海藻酸钠、琼脂、羧甲基纤维素等碳水化和物类。在这些稳定剂中，明胶是较好的稳定剂，它在温水中膨胀时吸收的水分是本身的14倍，但是在70℃以上的热水中则失去膨胀的能力。而琼脂的凝胶能力和吸水性较强，所吸收的水分是自身的17倍。但在酸性溶液中凝胶形成能力会降低。因此，在混合配料时要注意稳定剂的使用量和使用条件。稳定剂的用量为0．2％～0．4％。
（5）香料和色素 香料和色素的种类很多，有天然浸出物和化学合成制品。香料使用较多的是香兰素、草莓、巧克力、咖啡、各种果汁等。添加色素可使冰淇淋的外观鲜艳，增进食欲。但是色素的使用必须和冰淇淋的名称、香味相吻合。如柠檬冰淇淋应加柠檬黄色。
（二）冰淇淋的制造工艺 冰淇淋的制造过程可分为前、后两个工序，在前一部分主要是配料、均质、杀菌、冷却与成熟。后一部分主要是冰冻凝结、成型和硬化。其加工工艺流程如下：
原料混合→过滤→均质→杀菌→冷却→添加香料→成熟→凝冻→充填→硬化→包装→贮藏
1．混合基料的调制 将各种原料按配方计算后，根据加工工艺要求按顺序将其混合。首先将黏度低的原料加入具有杀菌、搅拌、冷却功能的配料缸里，如牛乳、脱脂乳、炼乳等。再将砂糖、乳粉、乳化剂等固体原料在另一容器里加水搅拌。使其完全溶解，过滤后倒入混料缸里与牛奶等混合。此时的配料温度为50℃左右。另外，砂糖等也可以制成65％～70％的糖浆备用。奶油或氢化油可先加热，融化后使用。明胶等稳定剂应先用水制成10％的溶液再加入到50℃左右的混合料液中。
待各种配料加好后，充分搅拌均匀。混合料的酸度应在0．18％～0．2％，不得超过0．25％，否则杀菌时会出现凝固。酸度过高时可用小苏打或碱中和，但中和过度会有涩味。香料在混合料杀菌、均质、冷却后或凝冻前加入为宜。
2．杀菌 混合料的杀菌可采用75～78℃、15分钟的杀菌条件。在不影响冰淇淋质量的条件下，也可用75～76℃、20～30分钟的杀菌条件。杀菌要达到杀死病原菌、细菌、霉菌和酵母等作用，以保证混合料中的杂菌每毫升低于50个。
3．均质 为了使冰淇淋制品组织细腻、润滑，形体稳定且持久，提高膨胀率，减少冰结晶等，将混合料液进行均质是十分必要的。均质时温度不可过低或过高。低温使料液的黏度增大，均质的效果不良，凝冻时需延长搅拌时间。如果在料温超过80℃的条件下均质，会促进脂肪聚集，并且还会使膨胀率降低。均质压力也有一定的范围，压力过低达不到均质效果；过高会增大料液的劲度，凝冻搅拌时空气不易混入。一般均质在杀菌后料温63～65℃的条件下，以150～180千克/立方厘米压力进行。
4．成熟 成熟的目的是使蛋白质、脂肪凝结物、稳定剂等物料充分地水和溶胀，提高黏度，使混合料的起泡性良好，有利于提高凝冻搅拌时膨胀率和缩短凝冻时间。成熟需要将物料放在4～5℃的条件下保存8～24小时。成熟时容器要加盖防尘，防止细菌和异味的进入。近年来，由于乳化剂、稳定剂性能的提高，成熟时间已大为缩短，一般仅用3～5小时即可完成成熟。
5．凝冻 凝冻是将成熟后的混合基料通过冰淇淋机（图4－5）的强烈搅拌，混入空气和凝冻，使产品凝固成半固体状态，并获得组织细腻滑润、形体良好、膨胀率高的冰淇淋产品。因此，凝冻是冰淇淋生产的重要工序。生产中要注意两个环节：
（1）空气的混入量 凝冻过程中一边压入一定的空气，一边强烈搅拌，使空气以及微小的气泡状态均匀地分布于全部混料中，不仅增加了冰淇淋的容积，而且可改善制品的组织状态。没有混入空气的冰淇淋，其制品坚硬而没有味道。空气混入过多，虽然会增大冰淇淋的容积，但制品的口感和组织状态会变得不好。像这种将混合基料凝冻、搅拌、混入空气而使冰淇淋的体积增加的现象称为增容。冰淇淋增容膨胀的大小用膨胀率来表示：
膨胀率（％）＝（冰淇淋的容积-混合料的容积）／混合料的容积×100
奶油冰淇淋的适益膨胀率为90％～100％，果味冰淇淋为60％～70％，一般膨胀率以混合原料干物质的2-2．5倍为宜。膨胀率也受原料的含量影响。脂肪在10％以下时，制品随脂肪含量的增加而膨胀率增大。无脂固体物在8％～10％时冰淇淋的膨胀率较好。砂糖含量在13％～14％时较合适。明胶等稳定剂过多会使黏度增大而降低膨胀率。
（2）凝冻温度 冰淇淋的组织状态和所含冰结晶的大小有关，只有迅速冻结，冰结晶才会变得细小。连续式冰淇淋机可使混合料中的水分形成5～10微米的结晶，使产品质地滑润，无颗粒感。这要求冰淇淋机的出口温度应以-6～-3℃为宜。细小冰结晶的形成还和搅拌强度、混合基料本身的温度与黏度有关。成熟后送入冰淇淋机的混合料温度应在2～3℃较好。
如果在凝冻过程中出现凝冻时间过短的现象，这主要是由冰淇淋机的冷冻温度或混合基料的温度过低所至。这会造成冰淇淋中混入的空气量过少，气泡不均匀，产品组织坚硬、厚重，保形不好。反之，如果凝冻时间过长是由于冰淇淋机的冰冻温度和混合料的温度过高，以及非脂固体物含量过高引起的。其结果致使混入的气泡消失，乳脂肪凝结成小颗粒，产品的组织不良，口感差。
6．硬化 凝冻后的冰淇淋经充填、包装后，必须进行一定时间的低温冷冻过程，以固定冰淇淋的组织状态，并使制品中的水分形成极细小冰结晶，保持产品具有一定的松软和硬度，这一过程称为冰淇淋的硬化。离开冰淇淋机的冰淇淋应迅速硬化，否则任何升温都会使小冰晶颗粒融化并结块，硬化后就会形成较大的冰晶颗粒，同时微小气室被破坏而引起收缩，成品组织粗糙，品质降低。硬化时间受容器的大小、膨胀率的高低、凝冻温度高低等影响。通常要求硬化的温度为-25～-18℃，时间需12～24小时。