CN1688203A - 冰淇淋的制作 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可食性脂肪颗粒在可食性脂肪中预结晶，并且与存在至少一种乳化剂中的含水相的冰淇淋前身混合，以形成分散液。可食性脂肪的预结晶颗粒包含单个晶粒的复合体。所得到的分散液经过汽化和冷冻以便于形成冰淇淋。预结晶优选低温下进行。

Description

冰淇淋的制作

本发明涉及冰淇淋的制作。

通过往缓慢冻结的水包油型乳液中混入空气，可以制作冰淇淋。这里用到的术语“冰淇淋”指的是部分冻结的泡沫，该泡沫含有脂肪液滴的分散相和溶解胶状固体的连续水相。也就是后者典型的、但不是本质上或唯一的，包括糖(通常是蔗糖或乳糖)、蛋白质(通常是奶干物质)以及稳定剂。尽管通常选择的脂肪是乳脂肪或乳品奶油，但是使用氢化的植物油脂或热带硬质脂肪可以增加冰淇淋的容积。分散相包含油和固体脂肪的混合物(理想的为至少75％固体或-5℃下的结晶状脂肪)，以及乳化剂(通常为亲脂性的单-和双-甘油酯)，同时水相含有多种成分，其中乳蛋白、糖和稳定剂是常规用途中最重要的成分。或者，单甘油酸酯乳化剂可以和其它水溶性成分一起溶解于水相中。

一般来说，冰淇淋的制作包括以下基本步骤。将所选择的液体和干成分，在50-60℃下用高速搅拌器混合，将粗冰淇淋混合物或乳液巴氏杀菌、均质、冷却至约4℃，直至油/脂的液滴被吸附了的牛乳蛋白的界面层所稳固。乳液的均质涉及高压下通过均质阀或均质孔泵送，以使得乳液的液滴尺寸缩小。冷冻前将冷却的乳液，在约5℃时置于“调理器”或“熟化器”几个小时以使得a)界面的乳蛋白能被更具有表面活性的乳化剂从脂肪液滴表面取代，以及b)固体脂肪尤其是高熔点脂肪结晶。“熟化”阶段是非常重要的，因为只有当乳化剂替代界面蛋白，且自身占据了每一个脂肪液滴的油-水界面，脂肪才能发生结晶，也就是脂肪球才可能在混入空气时将附着在它表面的气泡稳定，因而冷冻时形成稳定的、高容积泡沫。生产的“熟化”阶段需要很长的时间(因此是昂贵的)，因此不可避免的增加了最终产品的成本，但它也表明冰淇淋的制作本质上是一个间歇的过程。该加工步骤之后是空气的混入和动态冷冻，两个步骤通常都在刮板式热交换器中完成的，最后，在-30--40℃的气流冷冻器中完成硬化。

根据本发明所述，提供了冰淇淋的制作方法，包括以下步骤：在至少一种乳化剂存在的情况下，将含水相的冰淇淋前体与可食性脂肪的预结晶颗粒混合，其中每一个颗粒都含有单个晶体的复合体，以便形成分散液，接着将分散液汽化和冷冻以形成冰淇淋。

通过使用可食性脂肪的预结晶颗粒，常规的均质和熟化步骤就无需进行。此外，在预结晶前可以把乳化剂加入到可食性脂肪中，以使得脂肪与水相的有效混合能够迅速完成。

可食性脂肪颗粒优选低温下预结晶。可以通过将可食性脂肪在熔化状态下变为细微颗粒，并且让该细微颗粒与致冷剂接触而完成低温预结晶过程。典型的，将液体致冷剂定向喷洒到熔化状态下的可食性脂肪的细微颗粒上。液体致冷剂通常为液态氮，也可以用液体空气或液态氩代替。

可食性脂肪的预结晶颗粒呈现包含大量晶粒(有非常细微的尺寸)的、具有残存油滴的球珠状形式。

优选的，乳化剂是在预结晶前加入到可食性脂肪中。典型的乳化剂是亲脂性乳化剂，例如饱和的单甘油脂肪酸酯，如单甘油硬脂酸酯。

适用于本发明方法的可食性脂肪的种类包括乳脂肪，无水乳脂肪，至少一种乳脂肪级分，氢化植物油，硬质热带脂肪，或氢化热带油脂。非乳脂肪的例子包括氢化油形成的脂肪，如棕榈油和葵花子油。

这里用到的术语“低温”和“低温下”指的是影响脂肪预结晶的介质温度低于-50℃，优选低于-100℃。

本发明方法的一个实施例涉及将适宜脂肪的气溶胶或喷雾剂或气雾剂进行低温冻结(这里的脂肪可以是例如乳脂、无水乳脂，一种或多种乳脂级分，氢化植物油，热带硬质脂肪或任何其它含有适宜量固态脂的可食性油)，该脂肪含有适当添加的乳化剂，以生产细的脂肪粉末，尽管其它的取得类似效果的冷却加工也可用于达到相同的目的。当脂肪粉末的温度返回到环境温度，或冰淇淋的加工温度时，它包括脂肪液滴或脂肪球，其中脂肪结晶已完成并且乳化剂附着在其表面。将粉末添加到巴氏杀菌过的含水相的冰淇淋制剂，随后高速混合，产生了一种混合物，该混合物立即与空气(或其它气体)结合，并且以常规方式冷却。因此，均质和“调理“或”熟化“步骤已不是必须的。

进一步的实施例中，亲脂性乳化剂如饱和甘油单脂肪酸酯，例如将甘油单硬脂酸酯分散于熔融的、市售的冰淇淋脂肪中，然后将脂肪作为良好的气溶胶或作为喷雾剂，从旋转式圆盘或其它类似的仪器中喷洒出来，生产小液滴，以便与液体致冷剂相碰撞，或与致冷剂共同喷洒，或以其它方式与致冷剂接触，达到尽可能最快的快速冷却。由此产生的细粉末包含无数球形脂肪颗粒，每一个颗粒都包含大量的非常细的脂肪晶粒，该晶体具有残存的油滴。这些颗粒可直接添加于含水相的冰淇淋混合物中以产生良好的脂肪分散体，实际上是乳化液。由于每个粉末颗粒表面存在着乳化剂，因此脂肪粉末可被水相润湿。单个的脂肪颗粒作为脂肪球能够通过接触到气泡表面而使其稳定，当部分普通冰淇淋在加工过程中，空气与水相在冷冻期间会结合。这种方式所形成的乳化液冷冻后形成的冰淇淋，与使用相同材料常规方法所制备的冰淇淋，具有相似的微观结构、物理特性和口感。

本发明进一步的实施例中，亲脂性乳化剂溶解于脂肪相中，正如以上所述的，但是水相对于所添加的油脂来说也包含高度表面活性的、水溶性乳化剂。如吐温或斯盘(Span)(例如，聚山梨酯60或斯盘60)。然而亲脂性乳化剂水分便于通过水相，在混合期间润湿脂肪颗粒表面，以确保添加水相时乳化剂存在于脂肪颗粒表面，水溶性乳化剂将脂肪颗粒的表面张力降低到很小的程度，这样有助于脂肪晶粒从脂肪颗粒中分离(润湿)，以这种方法，大量的乳化剂覆盖的脂肪颗粒在水相中分散。因而，脂肪晶粒和脂肪颗粒都易于接触到气泡表面，并且在充气过程开始时参与空气(或其它气体)的稳定，以生产具有高溢出率的稳定的泡沫，那就是通过混入空气而增加所产生的容积，以及使冷冻冰淇淋增加与众不同的口感。

本发明的方法具有以下优点，它提供了多种制备和使用冰淇淋混合物中脂肪相的途径。该方法的灵活性还在于发现无需添加乳化剂，也有可能使脂肪相结晶，以代替乳化剂通过冰淇淋水相中单个表面活性剂与油滴表面结合。这种情况下，在各组分高速混合期间，冰淇淋一开始制作，乳化剂就与颗粒表面结合。

本发明的方法，一个显著的优点是所分散的脂肪相(如预结晶的可食用脂肪颗粒)可以制得，并且作为稳定的粉末便于贮存，直到被需要，接着要么添加到a)所制备的水相，或b)其它，冰淇淋混合物中的干性组分中，紧接着加水后高速混合。这种即速形成的水包油型冰淇淋混合物立即被充气和冷冻，提供了一种简单、迅速、连续的冰淇淋加工方法，该方法避免了诸多问题，还避免常规的批量生产所遇到的内部成本和延迟问题。

本发明的方法可有效用于连续冰淇淋加工厂的逆流冷冻阶段，以便于保温槽或“再结晶”过程中的乳化液通常要被熟化的过程不再是必须的。使用本发明的方法是有可能的，因为在单个液滴内，脂肪的结晶是迅速和充分的，并可立即用于制作或有效期内贮存冰淇淋，并且其外观和功能不会出现不利的变化。本发明方法所生产的脂肪粉末，其稳定性可由以下情况得到解释：加工开始阶段所有脂肪溶于油相，由于低温处理，被迫结晶。制备脂肪粉末的现有技术中其它方法都不这样，而是脂肪粉末加工完毕，都只是部分结晶需要调温贮存以使得加工达到平衡-常常释放足够的热量导致部分熔化并且之后结块或粘结。这种粉末极其不稳定，温度容易波动起伏，因为固形物仍存在于油相溶液中，使得调温的影响改变了脂肪晶粒的特性。

考虑到低温预结晶可食性脂肪所具有的稳定性，有可能使其自身包装或与其它一种或多种家庭制作的冰淇淋混合物固形组分一起包装。有关使用包装内容物制作冰淇淋的用法说明可作为包装套装的一部分提供。

此外，本发明的方法另一个好处在于脂肪粉末冷冻的终结温度可以在一定限度内调整(取决于所使用的致冷剂)，因此在它与水相混合后，完全乳化液在预冷状态下进入冷冻阶段，即在低于周围环境温度(如10-15℃)下。通过利用加工中所使用的冷气能源，有利于提高制作冰淇淋的效率。

根据本发明所述的方法，进一步还具有两个优点，低温预结晶的脂肪颗粒粉末a)脂肪晶粒大小远小于通过喷雾干燥或喷雾冷却制得的脂肪粉末，b)与常规方法制备的同样的脂肪相比，颗粒提高了脂肪固形物的含量。然而所有经过低温预结晶的可食性脂肪都可以生产小晶粒，脂肪固形物含量的增加以下情形尤其明显：将含有氢化脂肪或组分的脂肪进行低温处理，或是与含有显著比例的饱和脂肪酸的三甘油脂肪酸酯混合，如氢化脂肪和热带硬质脂肪。本发明的方法所生产的脂肪粉末，其固形物含量的增加导致其功能性提高，从而用途更加广泛，从焙烤到制作冰淇淋。使用已知的、常规的制作脂肪粉末的方法是不可能取得这样广泛的用途。

本发明的方法中，已发现脂肪粉末颗粒的大小受多种公知因素的影响，典型的包括a)气溶胶嘴或旋转式喷雾器嘴或设备的设计、说明和操作条件，这些设备用来生产将被致冷剂冷冻的良好的脂肪分散体，b)喷嘴温度下的熔化脂肪粘度，同时冰淇淋混合物在冷冻前，其水相中可食性脂肪颗粒的大小受以下因素影响：a)在分散冰淇淋混合物水相中脂肪粉末的剪切力的大小，b)脂肪粉末中固形物含量在高能温度下与水相混合，根据所创立的乳化液使用规则，通常本发明的方法使用高速混合机来实现混匀的步骤。

已发现有利于冷冻冰淇淋混合物(如分散体)的情况是，分散体中所有分散的脂肪颗粒大小或直径小于30μm，优选小于10μm，最优选直径不超过5μm，因为众所周知，大于25-30μm的颗粒生产的冰淇淋口感不良，不易溢出且质地有缺失。

本发明使用可食性脂肪，优选使用已被证实可制作冰淇淋的可食性脂肪，其脂肪固形物含量的贮存温度都足够高，以便于保持其非兼容、易流动的粉末态。这在应用中有利于组分的自动转移结合，如混合。已通过试验发现，由高熔点黄油组分、多种硬质热带脂肪、氢化热带脂肪以及大量的氢化植物油制备的粉末，除黄油外，都能够满足10℃以下的贮存温度。无水黄油和低熔点黄油组分，理想情况下必须在接近或低于0℃(取决于甘油三酸酯组合物)附近贮存以保持易于流动性。

最终的脂肪粉末，其微观生物质量可通过在低温再结晶前对熔融的脂肪进行巴氏杀菌来控制。可通过简单调节保温槽中的熔融脂肪温度来实现。

本发明所述方法可进一步由以下实施例得到阐述。

实施例1

将根据本发明方法制备的粉末预结晶非乳脂肪与所制备的含水相混合，制得冰淇淋混合物，其中的最终脂肪含量为9％。

脂肪粉末是通过将市售的冰淇淋脂肪融化而制备的，该冰淇淋脂肪由源自葵花籽油的、含0.5％的纯单甘油脂肪酸酯的硬质棕榈籽油组成，接着使用液氮进行低温喷洒结晶。低温预结晶脂肪粉末的平均颗粒大小为70μm。使用脉冲NMR经过一个窄范围的温度(-5℃，91.1％；0℃，88.6％；+5℃，83.5％)，可测定原材料中脂肪固形物含量。使用低速混合机可制备水相，其包含以下的表1中所列出的组合物。

表1.冰淇淋混合物中的水相组合物

(％基于最终冰淇淋混合物重量)

非脂的干乳固形物    11.5％

糖                  14.0％

水状胶质稳定剂      0.3％

水                  65.2％

在10-15℃时使用高速混合机将可食性脂肪粉末与水相完全混匀，所得到的分散体或冰淇淋混合物在刮板式连续冷冻机(商标Mark)中，被充气和冷冻。冰淇淋浸出物在穿越隧道式冷冻机时被硬化，所得到的材料在评价前于-20℃下贮存2天。如果是所期望的，则在硬化前将浸出物封装。

将这种冰淇淋与用相同材料的常规方法制得的对照冰淇淋做比较，该常规方法中，脂肪相通过均质而分散，所产生的冰淇淋混合物在冷冻前如同以上所描述的“熟化”数小时。

将两种冰淇淋做对照，测定其溢出和产出率，接着测定后者的硬度。使用标准方法测定前者硬度，而后者硬度是通过固定在冷冻样品上的拉力测度计和一个40°锥形探针测定的。也可以用感官评价来观察冰淇淋结构中任何显而易见的缺陷。

以下的表2所列出的比较，表明两种冰淇淋的特征是相似的。

表2.比较两种冰淇淋的溢出率、产率和感官特性

冰淇淋制作方法	溢出％(SD＝标准方差)	平均产率(n＝5)达因/厘米2×104	感官观察
				混合低温加工脂肪粉末及水相	53SD 3.9	5.5	光滑
对照物-常规均质+“熟化”	60SD 4.0	5.2	非常光滑

实施例2

通过将低温预结晶的无水乳脂(AMF)与预先制备的水相混合，来制作冰淇淋混合物的分散体，最终脂肪含量为12.5％。

通过将市售的AMF融化以及添加0.3％的市售单甘油脂肪酸酯(单甘油硬脂酸酯)，可制备AMF粉末，接着使用液氮进行低温喷洒结晶。使用脉冲NMR经过一个窄范围的温度(-5℃，70.7％；0℃，67.5％；+5℃，60.0％)，可测定AMF中脂肪固形物的含量(添加单甘油脂肪酸酯前)。使用低速混合机可制备水相，其包含以下的表3中所列出的组合物。

表3.制作乳品冰淇淋所使用的水相组合物

(％基于最终冰淇淋混合物重量)

非脂的干乳固形物    13.0％

糖                  12.0％

市售水状胶质稳定剂  0.2％

水                  62.3％

使用高速混合机将AMF粉末与水相完全混匀，所得到的冰淇淋混合物在刮板式连续冷冻机中，被充气和冷冻。乳品冰淇淋浸出物在穿越隧道式冷冻机时被硬化，所得到的材料在评价前于-20℃下贮存2天。

将这种冰淇淋与用相同材料的常规方法制得的对照冰淇淋做比较，该常规方法中，AMF通过均质而分散，所产生的冰淇淋混合物在冷冻前如同以上所描述的“熟化”数小时。

将两种冰淇淋做对照，如同实施例1所示测定其溢出和产出率，也可以用感官评价来观察冰淇淋结构中任何显而易见的缺陷。对照结果在以下的表4中所示。

结果表明两种冰淇淋的物理特性差别不大，但常规方法制作的冰淇淋，口感较市售的可能更为光滑。

表4.两种乳品冰淇淋的溢出率、产出率及感官特性的对照

冰淇淋制作方法	溢出％(SD＝标准方差)	平均产率(n＝5)达因/厘米2×104	感官观察
				混合低温加工脂肪粉末及水相	58SD 4.8	5.1	非常光滑
对照物-常规均质+“熟化”	67SD 4.9	4.8	非常光滑至过于光滑(滑腻)

实施例3

通过将低温预结晶粉末状的非乳脂肪与预先制备的水相联合，来制作冰淇淋混合物的分散体，最终脂肪含量为10％。

通过将含有0.3％的纯单甘油脂肪酸酯、源自葵花籽油的棕榈籽油融化，接着使用液氮进行低温喷洒结晶，可制备脂肪粉末。低温预结晶脂肪粉末的平均颗粒大小为70μm。使用脉冲NMR经过一个窄范围的温度(-5℃，86.2％；0℃，84.3％；+5℃，78.9％)，可测定原材料中脂肪固形物含量。使用低速混合机可制备水相，其包含以下的表5中所列出的组合物。

表5.包含聚山梨醇酯60的冰淇淋混合物中的水相组合物

(％基于最终冰淇淋混合物重量)

非脂的干乳固形物    11.5％

糖                  14.0％

水状胶质稳定剂      0.3％

聚山梨酯60          0.1％

水                  64.1％

使用高速混合机将脂肪粉末与水相完全混匀，所得到的冰淇淋混合物在刮板式连续冷冻机中，被充气和冷冻。半固态的冰淇淋浸出物在穿越隧道式冷冻机时被硬化，所得到的材料在评价前于-20℃下贮存2天。

将这种冰淇淋与用相同材料的常规方法制得的对照冰淇淋做比较，该常规方法中，脂肪相通过均质而分散，所产生的冰淇淋混合物在冷冻前如同以上所描述的“熟化”数小时。

使用实施例1和2所述的评价方法比较两种冰淇淋，也可以用感官评价来观察冰淇淋结构中任何显而易见的缺陷。对照结果在以下的表6中所示。结果表明两种冰淇淋的特性相似。

表6.添加两种乳化剂后，所制作的两种冰淇淋的溢出率、产出率及感官特性的对照

冰淇淋制作方法	溢出％(SD＝标准方差)	平均产率(n＝5)达因/厘米2×104	感官观察
				混合低温加工脂肪粉末及水相	70SD 3.5	4.6	非常光滑
对照物-常规均质+“熟化”	75SD 3.0	4.2	非常光滑

Claims (22)

1.一种制作冰淇淋的方法，包括以下步骤：在至少一种乳化剂存在的情况下，将含水的冰淇淋前体相与可食性脂肪的预结晶颗粒混合，其中每一个颗粒都含有单个晶体的复合体，以便形成分散体，接着将分散体汽化和冷冻以形成冰淇淋。

2.根据权利要求1所述的方法，其中可食性脂肪颗粒是在低温下预结晶。

3.根据权利要求2所述的方法，其中低温预结晶是通过将可食性脂肪在熔化状态下变为细微颗粒，接着将细微颗粒与致冷剂接触而完成的。

4.根据权利要求3所述的方法，其中将液体致冷剂定向喷洒到处于熔化状态的可食性脂肪细微颗粒上。

5.根据权利要求3或4所述的方法，其中液体致冷剂是液态氮。

6.根据以上任一权利要求所述的方法，其中可食性脂肪的预结晶颗粒呈现出包含大量具有残存油滴的脂肪晶粒的球珠状。

7.根据以上任一权利要求所述的方法，其中分散体中的所有分散的脂肪颗粒大小小于30μm。

8.根据权利要求7所述的方法，其中大多数或所有的预结晶颗粒大小小于10μm。

9.根据权利要求7或8所述的方法，其中大多数或所有的预结晶颗粒大小为5μm或更小。

10.根据以上任一权利要求所述的方法，其中可食性脂肪在预结晶前经过巴氏杀菌。

11.根据以上任一权利要求所述的方法，其中水相在与预结晶的可食性脂肪颗粒混合前经过巴氏杀菌。

12.根据以上任一权利要求所述的方法，其中乳化剂是在预结晶前加入到可食性脂肪中。

13.根据权利要求12所述的方法，其中乳化剂是亲脂性乳化剂。

14.根据权利要求13所述的方法，其中亲脂性乳化剂是饱和的单酸甘油酯。

15.根据权利要求14所述的方法，其中饱和单酸甘油酯是甘油单硬脂酸酯。

16.根据以上任一权利要求所述的方法，其中可食性脂肪是乳脂肪、无水乳脂，至少一种乳脂级分，氢化植物油，硬质热带脂肪，或氢化热带脂肪。

17.根据以上任一权利要求所述的方法，其中含水相含有高度表面活性的、水溶性乳化剂。

18.根据以上任一权利要求所述的方法，其中含水相含有非脂的干乳固体和糖。

19.根据以上任一权利要求所述的方法，其中所述的分散体在汽化和冷冻时没有被均质或熟化。

20.根据权利要求19所述的方法，其中分散体在用于冻结的低于环境温度下存在。

21.一种包装，含有低温的、预结晶的可食性脂肪颗粒。

22.一种家庭制作冰淇淋的用具，包括如权利要求21所述的包装，以及使用包装内容物制作冰淇淋时用到的使用说明书。