[发明专利]一种低频超声波辅助速冻调控冰淇淋中冰晶体颗粒大小的方法

说明书

技术领域

一种低频超声波辅助速冻调控冰淇淋冰晶体颗粒大小的方法，该方法是一种以全脂奶粉、鲜奶油和白砂糖为主要原料和其它乳化稳定剂为食品加工辅料生产固体冰淇淋时，开发一种高品质冰淇淋饮品，涉及超声波辅助速冻工艺，属于冷冻饮品加工领域。

背景技术

冰淇淋是以水、乳制品、甜味料和食用油脂为主要原料，加入乳化剂、增稠剂等食品添加剂，经过混合、杀菌、均质、老化、凝冻和硬化工艺，包装成型的体积膨胀的冷冻饮品。冰淇淋不仅因其含有人体所需的多种营养物质，更因其精致的外观和良好的口感受到众多消费者的喜爱，在不同的季节都备受欢迎。特别是其细腻、清凉的口感使它成为夏季清凉去暑的上佳选择。冰淇淋中含有碳水化合物、脂肪、蛋白质、矿物质和维生素等。其中碳水化合物是冰淇淋配料中的主要固形物，同时也是混合料中的甜味剂；脂肪对冰淇淋产品的外观、口感、口融性和抗融性以及组织结构有很大影响，它能使产品形成细腻的组织结构；冰淇淋中的乳蛋白质包含人体必须的八种氨基酸，而且易于消化吸收，这也是冰淇淋有较高营养价值的原因，乳蛋白质还能改善产品组织结构，有助于膨胀率的提高。

冰淇淋在加工、贮存和销售中，由于再结晶的结果，冰淇淋的冰晶常会增大，这样就会导致冰淇淋的组织粗糙。冰淇淋销售及贮存中的温度变化也会促进冰淇淋的再结晶。采用较低的出料温度可以获得更小的冰晶。冰淇淋中如果含有大于40-55微米冰晶，就会使人感到产品组织粗糙和砂粒似的感觉。同时配方和组成对冰晶有明显的影响，其中又以甜味剂和稳定剂最为突出。贮存温度及贮存中温度变化往往会影响冰淇淋中冰的再结晶。一般来说，贮存温度低时，冰晶增大速率缓慢 ，其原因是温度降低时水分子动能减小，未冷冻相黏度增加，使水分子流动性降低，因此延缓冰晶增大。在-20℃时冰晶增大几乎微乎其微。在冰淇淋的库存过程中，库存时间越长，冰淇淋中冰晶颗粒变粗的机率越大。但是，由于冰晶表面的空气受控于冰变为水蒸气的升华热，正是因为冰变为水蒸气的升华热特别大，会在一定程度上限制了冰淇淋中冰晶颗粒变粗的趋势。

影响冰淇淋质量与货架期的主要因素是冰晶大小，它主要取决于产品配方、冷冻速率及贮存过程中温度的波动。冰晶越小，产品越细腻，口感就越好，贮存期就越长；若冰晶粒径较大，则产品质量较差，口感粗糙，贮存期就越短。乳化稳定剂是冰淇淋的组成成分之一，乳化稳定剂的主要作用有：阻止和限制冰晶的形成和生长，增加冰淇淋的黏度和改善充气性能，在冰淇淋贮存和销售过程中抵抗温度波动。冷冻工艺也会影响冰晶的大小。硬化速度快可以促使冰淇淋快速冻结，避免了大冰晶的形成。冰淇淋硬化过程中结合超声波作用可以迅速促进冰晶的形成。冰晶可以直观反映冰淇淋的品质，冰晶同其他固体物质一样在声波作用下会破碎。超声波技术结合食品冻结工艺，可以促进冰晶的生成，其空化和机械效应对于较大的冰晶体还有破碎作用；而且超声波空穴效应产生强烈搅动及微气化现象可以加速冻结食品的传质、传热系数。冻结速度快，形成的冰晶就尺寸小、分布均匀，避免了冻结食品组织变化的不可逆性。低频率高能量超声波因其空化作用和强化传质传热作用，提高了食品的过冷点，可以促进晶核的形成，加速冻结过程，并由于形成的冰晶体积小，会使冰淇淋口感细腻。

何晋浙等（1999）研制了花生冰淇淋，经过不同比例的花生乳液与冰淇淋基液混合配方试验，制得的花生冰淇淋有独特的花生清香，不仅较普通的冰淇淋有更佳的风味，口感，而且色泽均匀，组织细腻滑润，质地坚实，有良好的膨胀率和抗融性，无论从外观形状还是营养风味、降低成本，都是值得开发的冰淇淋花色新品种。

徐学明等人（2013）发明了一种低脂高稳定性大豆冰淇淋的制作方法，其含有高稳定性大豆蛋白、脱脂奶粉、无水奶油、食糖、乳化剂和水。发明采用经转谷氨酰胺酶交联木瓜蛋白，部分代替脱脂奶粉，有效改善低脂冰淇淋的品质，产品不但可降低冰淇淋中脂肪、稳定剂、乳化剂的用量，也提高了冰淇淋的产品功能及营养特性。产品香气纯正，口感适宜，不但可以满足消费者所追求的低脂低糖的要求，也可以满足患有乳糖不耐症消费者的需求。

刘梅森等人（2008）发明了一种冰淇淋用乳化稳定剂，同时公开了乳化稳定剂的制备方法，将重量百分比之和为100%的下列组分：单苷酯20-30%、蔗糖酯20-30%、瓜尔胶30-40%和黄原胶15-25%，通过配料、乳化、均质、喷雾干燥等步骤后制得冰淇淋用乳化稳定剂，具有一般乳化稳定剂的功效，将乳化稳定剂应用于冰淇淋的制备中，还可以改善冰淇淋组织结构，使冰淇淋口感细腻、香甜。