CN113475616A - 一种复配乳化增稠剂及其制备使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种复配乳化增稠剂，所述复配乳化增稠剂由以下原料按照重量份组成：35‑40份单双甘油脂肪酸酯、10‑15份聚氧乙烯(20)山梨醇酐单油酸酯、20‑30份瓜尔胶、2‑4份K型卡拉胶、10‑12份刺槐豆胶、6‑16份车前子壳粉。本发明还公开了一种复配乳化增稠剂的制备使用方法。本发明通过复配乳化增稠剂的研发，配合冰淇淋基础原料的调整，使传统的硬冰淇淋具有市场流行软冰淇淋之口感的同时，保证工厂常规生产工艺的可行性，及确保产品的质量，使之抗融性、保型性得到有效的保证。
Description
技术领域
本发明涉及冷冻饮品技术领域，尤其涉及一种使冰淇淋在冷冻下保持软质感的复配乳化增稠剂及其制备使用方法。
背景技术
软质冰淇淋于街头巷尾日益受到消费者的欢迎，其特点是使用冰淇淋机现场制作，-7℃～-5℃的冰淇淋口感刚好处于最优质的品尝区间。而作为传统冷饮厂商生产冰淇淋，考虑到产品的保质期以及标准化生产管理，冰淇淋产品必须经过-35℃的硬化工艺，并且贮存于-22℃的环境下。但是由此产生与软冰淇淋的差异就是，其中微观结构上的游离水已经绝大部分凝结成了细小的冰晶，因此体现出的是硬质的口感。
但是如果通过改变冰淇淋原料配方，使冰淇淋冰点降低，这种情况确实可以有较软的品尝口感，因为保证了冰淇淋中一定量游离水的存在，但是由于结构的不稳定性，使游离水与小冰晶互相转化，随着时间的推移，小冰晶极其容易汇聚形成大冰晶，带来不好的品尝体验，甚至影响产品的品质。
因此，本领域的技术人员致力于开发一种复配乳化增稠剂及其制备使用方法，使传统的硬冰淇淋具有市场流行软冰淇淋之口感的同时，保证工厂常规生产工艺的可行性，及确保产品的质量，使之抗融性、保型性得到有效的保证。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是如何在-22℃的存储环境中，保证冰淇淋中的游离水和冰晶在空间位置上的稳定性，避免小冰晶汇聚形成大冰晶。
为实现上述目的，本发明提供了一种复配乳化增稠剂，所述复配乳化增稠剂由以下原料按照重量份组成：35-40份单双甘油脂肪酸酯、10-15份聚氧乙烯(20)山梨醇酐单油酸酯、20-30份瓜尔胶、2-4份K型卡拉胶、10-12份刺槐豆胶、6-16份车前子壳粉。
进一步地，所述复配乳化增稠剂由以下原料按照重量份组成：40份单双甘油脂肪酸酯、10份聚氧乙烯(20)山梨醇酐单油酸酯、20-30份瓜尔胶、2-4份K型卡拉胶、10-12份刺槐豆胶、6-16份车前子壳粉。
进一步地，所述复配乳化增稠剂由以下原料按照重量份组成：35份单双甘油脂肪酸酯、15份聚氧乙烯(20)山梨醇酐单油酸酯、25份瓜尔胶、3-4份K型卡拉胶、10-11份刺槐豆胶、11份车前子壳粉。
进一步地，所述复配乳化增稠剂由以下原料按照重量份组成：40份单双甘油脂肪酸酯、10份聚氧乙烯(20)山梨醇酐单油酸酯、25份瓜尔胶、3份K型卡拉胶、11份刺槐豆胶、11份车前子壳粉。
进一步地，所述复配乳化增稠剂由以下原料按照重量份组成：40份单双甘油脂肪酸酯、10份聚氧乙烯(20)山梨醇酐单油酸酯、20份瓜尔胶、3-4份K型卡拉胶、10-11份刺槐豆胶、16份车前子壳粉。
进一步地，所述复配乳化增稠剂由以下原料按照重量份组成：40份单双甘油脂肪酸酯、10份聚氧乙烯(20)山梨醇酐单油酸酯、30份瓜尔胶、2-3份K型卡拉胶、11-12份刺槐豆胶、6份车前子壳粉。
进一步地，所述复配乳化增稠剂由以下原料按照重量份组成：40份单双甘油脂肪酸酯、10份聚氧乙烯(20)山梨醇酐单油酸酯、25份瓜尔胶、2-4份K型卡拉胶、10-12份刺槐豆胶、11份车前子壳粉。
本发明还提供了一种如上所述的复配乳化增稠剂的制备使用方法，包括以下步骤：
步骤1、按重量份称取各原料，搅拌混合即得所述复配乳化增稠剂；
步骤2、按4‰到6‰的用量将所述复配乳化增稠剂添加到硬质冰淇淋配方中；
步骤3、按照常规硬质冰淇淋制备方法进行冰淇淋制作。
进一步地，所述步骤2中按5‰的用量将所述复配乳化增稠剂添加到硬质冰淇淋配方中。
进一步地，所述步骤2中的所述硬质冰淇淋配方为：白砂糖4％、结晶果糖8％、果葡糖浆2％、麦芽糖醇液4％、全脂奶粉11％、乳清粉3％、麦芽糊精粉2％、椰子油8％、复配乳化增稠剂0.5％，饮用水添加至100％。
本发明通过复配乳化增稠剂的研发，配合冰淇淋基础原料的调整，使传统的硬冰淇淋具有市场流行软冰淇淋之口感的同时，保证工厂常规生产工艺的可行性，及确保产品的质量，使之抗融性、保型性得到有效的保证。使冰淇淋传统工厂在餐饮渠道的冲击下得到一定的市场竞争能力。
以下将对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
具体实施方式
以下介绍本发明的多个优选实施例，使其技术内容更加清楚和便于理解。本发明可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本发明的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。
本发明提供一种冰淇淋复配乳化增稠剂，在-22℃的存储环境中，保证冰淇淋中的游离水和冰晶在空间位置上的稳定性，避免小冰晶汇聚形成大冰晶。
冰淇淋混料的冰点降低度数可以通过以下步骤求得：
1)确定100克混料中等同于蔗糖的含量SE。
SE＝(MSNF×0.545)+(WS×0.765)+S+(10DE CSS×0.2)+(36DE CSS×0.6)+(42DECSS×0.8)+(62DE CSS×1.2)+(HFCS×1.8)+(F×1.9)
式中，MSNF代表非脂乳固体，0.545是非脂乳固体中的乳糖含量；WS代表乳清粉，0.765是乳清粉中乳糖含量；S代表蔗糖或者二糖(包括麦芽糖或者麦芽糖醇)；DE代表糖浆中还原糖含量，以葡萄糖计；CSS代表玉米糖浆固形物(0.2，0.6，0.8，1.2表示不同还原糖含量的糖浆相对蔗糖的冰点降低系数)；HFCS代表高果糖浆固形物；F代表纯果糖或者单糖含量，包括葡萄糖或者糖醇。
2)确定相当于100克水中含有蔗糖SE×100/W。其中，W代表混料中水的含量。
3)通过查询表格得到相当于100克水中含有蔗糖的冰点降低度数FPDSE。
4)计算非脂乳固体中无机盐对冰点降低度数FPDSA：
FPDSA＝(MSNF+WS)×2.37/W
5)计算冰点降低度数FPDT：
FPDT＝FPDSE+FPDSA
以下列出了常见的碳水混合物的冰点降低系数。
表1
| 碳水化合物 | 平均分子量 | 冰点降低系数 |
| 蔗糖 | 342 | 1 |
| 液体葡萄糖42DE | 445 | 0.8 |
| 42％果葡糖浆 | 190 | 1.8 |
| 葡萄糖 | 180 | 1.9 |
| 果糖 | 180 | 1.9 |
| 转化糖 | 180 | 1.9 |
| 乳糖 | 342 | 1 |
| 半乳糖 | 180 | 1.9 |
| 山梨糖醇 | 182 | 1.9 |
| 甘油 | 92 | 3.7 |
实施例1
白砂糖12％、42DE麦芽糖浆5％、全脂奶粉10％、乳清粉2％、椰子油8％、复配乳化增稠剂0.5％，饮用水添加至100％，其中，全脂奶粉和乳清粉中的非脂乳固体9.5％；正常做冰淇淋杯的生产工艺中的凝冻工序，凝冻出料温度是-5℃，理论计算冰淇淋原料的冰点降低系数也为-5℃左右，此时冰淇淋微观连续相中的游离水及冻结水各占50％左右。
通过以上数据可知，MSNF为9.5，WS为2，S为12，42DE CSS为5，W为62.5。
SE＝(9.5×0.545)+(2×0.765)+12+5×0.8＝22.7克，
相当于100克水中含有蔗糖22.7×100/62.5＝36.32克，
查询表格得到FPDSE＝2.22℃，
FPDSA＝(9.5+2)×2.37/62.5＝0.43℃，
因此，冰点降低度数FPDT＝FPDSE+FPDSA＝2.22+0.43＝2.65℃。
此冰点情况，凝冻出料-5℃，游离水含量约50％，此时是比较合适的品尝口感。
和软冰淇淋不同，硬冰淇淋我们预设25℃环境下，从冰柜取出2分钟左右开始品尝产品，那么我们需要寻找最佳品尝口感的冰点降低温度。
原料方案上，主要通过SE的调整来进行冰点降低，白砂糖使用果糖和葡萄糖来替换，麦芽糖浆使用糖醇液替换，适当提升固形物。
实施例2
白砂糖12％、结晶果糖2％、42DE麦芽糖浆5％、果葡糖浆2％、全脂奶粉11％、乳清粉2％、麦芽糊精粉2％、椰子油8％、复配乳化增稠剂0.5％，饮用水添加至100％。
同上计算方式，得出冰点降低度数FPDT为3.5℃。
实施例3
白砂糖5％、结晶果糖7％、42DE麦芽糖浆2％、果葡糖浆2％、麦芽糖醇液2％、全脂奶粉11％、乳清粉2.5％、麦芽糊精粉2％、椰子油8％、复配乳化增稠剂0.5％，饮用水添加至100％。
同上计算方式，得出冰点降低度数FPDT为4.5℃。
实施例4
白砂糖4％、结晶果糖8％、果葡糖浆2％、麦芽糖醇液4％、全脂奶粉11％、乳清粉3％、麦芽糊精粉2％、椰子油8％、复配乳化增稠剂0.5％，饮用水添加至100％。
同上计算方式，得出冰点降低度数FPDT为5.5℃。
实施例5
结晶果糖12％、麦芽糖醇液5％、全脂奶粉12％、乳清粉3％、椰子油8％、复配乳化增稠剂0.5％，并添加10DE麦芽糊精粉7.5％，饮用水添加至100％，其中，全脂奶粉和乳清粉中的非脂乳固体12％。
通过以上数据可知，MSNF为12，WS为3，10DE CSS为7.5，F为17，W为52。
SE＝(12×0.545)+(3×0.765)+(7.5×0.2)+(17×1.9)＝42.64克，
相当于100克水中含有蔗糖42.64×100/52＝82克，
查询表格得到FPDSE＝5.60℃，
FPDSA＝(12+3)×2.37/52＝0.69℃，
因此，冰点降低度数FPDT＝FPDSE+FPDSA＝5.6+0.69＝6.29℃。
此冰点降低温度基本接近冰淇淋生产工艺中凝冻工序的最低温度-7℃。
对比情况如表2所示(工艺条件：凝冻温度-7℃，硬化温度-35℃，硬化时间30min，储藏温度-22℃，储藏时间大于12小时，品尝环境从冰柜取出25℃室温2min，抗融保型测试环境25℃)：
表2
| 实施例 | 冰点降低度数 | 产品口感 | 凝冻工序影响 | 抗融性、保型性 |
| 1 | 2.65℃ | 口感硬实，口融较慢 | 工序正常 | 抗融保型较好 |
| 2 | 3.5℃ | 口感略硬，口融一般 | 工序正常 | 抗融保型较好 |
| 3 | 4.5℃ | 口感较软，口融略快 | 工序正常 | 抗融保型一般 |
| 4 | 5.5℃ | 口感较软，口融较快 | 出料成型较差 | 抗融保型较差 |
| 5 | 6.29℃ | 口感非常软，口融快 | 出料成型差 | 抗融保型非常差 |
按照产品口感选择，我们首选实施例4，但此时凝冻工序及抗融保型情况不好，所以我们现在需要在基准原料一定的情况下，调整复配乳化增稠剂，来提高它的加工性能及提升产品的抗融性和保型性。
复配乳化增稠剂提高它的加工性能及提升产品的抗融性和保型性的原理分析。字面上可以知道它的作用是使冰淇淋浆料保持并形成均匀稳定的悬浮状态或乳浊状态，实则其能提升冰淇淋浆料的粘度，提高成型性能和抗融性能，保证冰淇淋在储存过程中的质量稳定性。
对于软冰淇淋来说，品尝时在要保证50％的游离水，才能达到我们预设的品尝口感，而对于硬冰淇淋有个低温储存过程，在取出存放于室温2分钟的情况下，冰晶转化为游离水，同样需要达到50％，才能达到我们的目标。由于快速转化的需要，我们调整了冰淇淋的基础配方(按实施例4)，这时能达到我们的品尝预期，但是也有质量问题会发生(抗融、保型)，使用通常的乳化增稠剂，在存储过程中使冰淇淋在微观结构上的状态会有大冰晶形成、脂肪聚集情况的发生，从而使冰淇淋在常规要求的温度下无法保存。
乳化增稠剂在微观下，乳化部分使脂肪球、蛋白、其它连续相及游离水、冰晶互相分散，增稠剂提升粘度，使其更加均匀稳定。那么我们做这个降低冰点的冰淇淋，现在需要赋予乳化增稠剂新的特性——在低温下形成坚固的立体网状结构，并在低温下形成一定的凝胶，将每一粒细小的冰晶完全分散在这网状结构中，使它们之间不会发成转化为游离水的汇聚问题，从而在结实的网状凝胶架构上提升产品的抗融性和保型性。
在乳化剂的选择上，我们选取单双甘油脂肪酸酯、聚氧乙烯(20)山梨醇酐单油酸酯，单双甘油脂肪酸酯是常规的冰淇淋乳化剂，而聚氧乙烯(20)山梨醇酐单油酸酯是一种水包油性质的乳化剂，在冰淇淋凝冻过程中，能起到非常好的游离水控制功能。
在增稠剂的选择上，我们选取的是瓜尔胶、K型卡拉胶、刺槐豆胶、车前子壳粉。瓜尔胶是常规的低成本增稠剂，K型卡拉胶有非常强的凝胶性能，刺槐豆胶与K型卡拉胶协同，能使脆性凝胶成为具有弹性的结实的凝胶状态，而车前子壳粉广为人知的是一种具有保健作用的原料，实际其也有一定的凝胶特性，作为原料复配在我们的乳化增稠体系中。
以下通过不同添加的比例，添加入冰淇淋基础实施例4中(按常规控制添加总量为5‰)，来优选复配乳化增稠剂的配方。
测试工艺条件：均质压力23MPa，凝冻温度-7℃，硬化温度-35℃，硬化时间30min，储藏温度-22℃，储藏时间大于12小时。
以下数据为复配乳化增稠剂添加5‰中的100％配比，单位“％”，“√”代表满足需求，“△”代表尚可，“×”代表没有通过测试。
*测试设备：
成型：凝冻出料感官观察；
口感：从冰柜取出25℃室温2min品尝；
抗融：自研25℃恒温无风自动数据记录系统；
保型：-20℃～5℃热冲击测试箱，感官观察；
从测试结果得出，复配乳化增稠剂的原料及比例为5#配方，单双甘油脂肪酸酯40％、聚氧乙烯(20)山梨醇酐单油酸酯10％、瓜尔胶25％、K型卡拉胶3％、刺槐豆胶11％、车前子壳粉11％。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (10)
1.一种复配乳化增稠剂，其特征在于，所述复配乳化增稠剂由以下原料按照重量份组成：35-40份单双甘油脂肪酸酯、10-15份聚氧乙烯(20)山梨醇酐单油酸酯、20-30份瓜尔胶、2-4份K型卡拉胶、10-12份刺槐豆胶、6-16份车前子壳粉。
2.如权利要求1所述的复配乳化增稠剂，其特征在于，所述复配乳化增稠剂由以下原料按照重量份组成：40份单双甘油脂肪酸酯、10份聚氧乙烯(20)山梨醇酐单油酸酯、20-30份瓜尔胶、2-4份K型卡拉胶、10-12份刺槐豆胶、6-16份车前子壳粉。
3.如权利要求1所述的复配乳化增稠剂，其特征在于，所述复配乳化增稠剂由以下原料按照重量份组成：35份单双甘油脂肪酸酯、15份聚氧乙烯(20)山梨醇酐单油酸酯、25份瓜尔胶、3-4份K型卡拉胶、10-11份刺槐豆胶、11份车前子壳粉。
4.如权利要求2所述的复配乳化增稠剂，其特征在于，所述复配乳化增稠剂由以下原料按照重量份组成：40份单双甘油脂肪酸酯、10份聚氧乙烯(20)山梨醇酐单油酸酯、25份瓜尔胶、3份K型卡拉胶、11份刺槐豆胶、11份车前子壳粉。
5.如权利要求2所述的复配乳化增稠剂，其特征在于，所述复配乳化增稠剂由以下原料按照重量份组成：40份单双甘油脂肪酸酯、10份聚氧乙烯(20)山梨醇酐单油酸酯、20份瓜尔胶、3-4份K型卡拉胶、10-11份刺槐豆胶、16份车前子壳粉。
6.如权利要求2所述的复配乳化增稠剂，其特征在于，所述复配乳化增稠剂由以下原料按照重量份组成：40份单双甘油脂肪酸酯、10份聚氧乙烯(20)山梨醇酐单油酸酯、30份瓜尔胶、2-3份K型卡拉胶、11-12份刺槐豆胶、6份车前子壳粉。
7.如权利要求2所述的复配乳化增稠剂，其特征在于，所述复配乳化增稠剂由以下原料按照重量份组成：40份单双甘油脂肪酸酯、10份聚氧乙烯(20)山梨醇酐单油酸酯、25份瓜尔胶、2-4份K型卡拉胶、10-12份刺槐豆胶、11份车前子壳粉。
8.一种如权利要求1-7中任一项所述的复配乳化增稠剂的制备使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、按重量份称取各原料，搅拌混合即得所述复配乳化增稠剂；
步骤2、按4‰到6‰的用量将所述复配乳化增稠剂添加到硬质冰淇淋配方中；
步骤3、按照常规硬质冰淇淋制备方法进行冰淇淋制作。
9.如权利要求8所述的复配乳化增稠剂的制备使用方法，其特征在于，所述步骤2中按5‰的用量将所述复配乳化增稠剂添加到硬质冰淇淋配方中。
10.如权利要求8所述的复配乳化增稠剂的制备使用方法，其特征在于，所述步骤2中的所述硬质冰淇淋配方为：白砂糖4％、结晶果糖8％、果葡糖浆2％、麦芽糖醇液4％、全脂奶粉11％、乳清粉3％、麦芽糊精粉2％、椰子油8％、复配乳化增稠剂0.5％，饮用水添加至100％。
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