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一種低頻超聲波輔助速凍調(diào)控冰淇淋中冰晶體顆粒大小的方法

文檔序號:519153閱讀:503來源:國知局
一種低頻超聲波輔助速凍調(diào)控冰淇淋中冰晶體顆粒大小的方法
【專利摘要】一種低頻超聲波輔助速凍調(diào)控冰淇淋中冰晶體顆粒大小的方法,屬于冷凍飲品加工領(lǐng)域。本發(fā)明以全脂奶粉、36%鮮奶油、無鹽黃油、白砂糖、麥芽糖、復(fù)合乳化穩(wěn)定劑、牛奶、刺槐豆膠、三聚甘油單硬脂酸酯和牛奶香精為原料按一定比例混合加熱,經(jīng)均質(zhì)、殺菌、老化和凝凍,然后采用低頻超聲波輔助速凍調(diào)控冰淇淋冰晶體顆粒的大小,制得冰淇淋。本發(fā)明所得冰淇淋具有冰晶體顆粒微小(顆粒范圍20-36μm)、營養(yǎng)豐富、質(zhì)量穩(wěn)定、保質(zhì)期長的特點(diǎn);采用超聲波輔助速凍不僅調(diào)控了冰淇淋中冰晶體的顆粒大小,而且縮短了冰淇淋硬化時間,提高了工作效率,節(jié)約了能耗,所得的產(chǎn)品口感細(xì)膩均勻。
【專利說明】一種低頻超聲波輔助速凍調(diào)控冰淇淋中冰晶體顆粒大小的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]一種低頻超聲波輔助速凍調(diào)控冰淇淋冰晶體顆粒大小的方法,該方法是一種以全脂奶粉、鮮奶油和白砂糖為主要原料和其它乳化穩(wěn)定劑為食品加工輔料生產(chǎn)固體冰淇淋時,開發(fā)一種高品質(zhì)冰淇淋飲品,涉及超聲波輔助速凍工藝,屬于冷凍飲品加工領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]冰淇淋是以水、乳制品、甜味料和食用油脂為主要原料,加入乳化劑、增稠劑等食品添加劑,經(jīng)過混合、殺菌、均質(zhì)、老化、凝凍和硬化工藝,包裝成型的體積膨脹的冷凍飲品。冰淇淋不僅因其含有人體所需的多種營養(yǎng)物質(zhì),更因其精致的外觀和良好的口感受到眾多消費(fèi)者的喜愛,在不同的季節(jié)都備受歡迎。特別是其細(xì)膩、清涼的口感使它成為夏季清涼去暑的上佳選擇。冰淇淋中含有碳水化合物、脂肪、蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)和維生素等。其中碳水化合物是冰淇淋配料中的主要固形物,同時也是混合料中的甜味劑;脂肪對冰淇淋產(chǎn)品的外觀、口感、口融性和抗融性以及組織結(jié)構(gòu)有很大影響,它能使產(chǎn)品形成細(xì)膩的組織結(jié)構(gòu);冰淇淋中的乳蛋白質(zhì)包含人體必須的八種氨基酸,而且易于消化吸收,這也是冰淇淋有較高營養(yǎng)價值的原因,乳蛋白質(zhì)還能改善產(chǎn)品組織結(jié)構(gòu),有助于膨脹率的提高。
[0003]冰淇淋在加工、貯存和銷售中,由于再結(jié)晶的結(jié)果,冰淇淋的冰晶常會增大,這樣就會導(dǎo)致冰淇淋的組織粗糙。冰淇淋銷售及貯存中的溫度變化也會促進(jìn)冰淇淋的再結(jié)晶。采用較低的出料溫度可以獲得更小的冰晶。冰淇淋中如果含有大于40-55微米冰晶,就會使人感到產(chǎn)品組織粗糙和砂粒似的感覺。同時配方和組成對冰晶有明顯的影響,其中又以甜味劑和穩(wěn)定劑最為突出。貯存溫度及貯存中溫度變化往往會影響冰淇淋中冰的再結(jié)晶。一般來說,貯存溫度低時,冰晶增大速率緩慢,其原因是溫度降低時水分子動能減小,未冷凍相黏度增加,使水分子流動性降低,因此延緩冰晶增大。在_20°C時冰晶增大幾乎微乎其微。在冰淇淋的庫存過程中,庫存時間越長,冰淇淋中冰晶顆粒變粗的機(jī)率越大。但是,由于冰晶表面的空氣受控于冰變?yōu)樗魵獾纳A熱,正是因?yàn)楸優(yōu)樗魵獾纳A熱特別大,會在一定程度上限制了冰淇淋中冰晶顆粒變粗的趨勢。
[0004]影響冰淇淋質(zhì)量與貨架期的主要因素是冰晶大小,它主要取決于產(chǎn)品配方、冷凍速率及貯存過程中溫度的波動。冰晶越小,產(chǎn)品越細(xì)膩,口感就越好,貯存期就越長;若冰晶粒徑較大,則產(chǎn)品質(zhì)量較差,口感粗糙,貯存期就越短。乳化穩(wěn)定劑是冰淇淋的組成成分之一,乳化穩(wěn)定劑的主要作用有:阻止和限制冰晶的形成和生長,增加冰淇淋的黏度和改善充氣性能,在冰淇淋貯存和銷售過程中抵抗溫度波動。冷凍工藝也會影響冰晶的大小。硬化速度快可以促使冰淇淋快速凍結(jié),避免了大冰晶的形成。冰淇淋硬化過程中結(jié)合超聲波作用可以迅速促進(jìn)冰晶的形成。冰晶可以直觀反映冰淇淋的品質(zhì),冰晶同其他固體物質(zhì)一樣在聲波作用下會破碎。超聲波技術(shù)結(jié)合食品凍結(jié)工藝,可以促進(jìn)冰晶的生成,其空化和機(jī)械效應(yīng)對于較大的冰晶體還有破碎作用;而且超聲波空穴效應(yīng)產(chǎn)生強(qiáng)烈攪動及微氣化現(xiàn)象可以加速凍結(jié)食品的傳質(zhì)、傳熱系數(shù)。凍結(jié)速度快,形成的冰晶就尺寸小、分布均勻,避免了凍結(jié)食品組織變化的不可逆性。低頻率高能量超聲波因其空化作用和強(qiáng)化傳質(zhì)傳熱作用,提高了食品的過冷點(diǎn),可以促進(jìn)晶核的形成,加速凍結(jié)過程,并由于形成的冰晶體積小,會使冰淇淋口感細(xì)膩。
[0005]何晉浙等(1999)研制了花生冰淇淋,經(jīng)過不同比例的花生乳液與冰淇淋基液混合配方試驗(yàn),制得的花生冰淇淋有獨(dú)特的花生清香,不僅較普通的冰淇淋有更佳的風(fēng)味,口感,而且色澤均勻,組織細(xì)膩滑潤,質(zhì)地堅(jiān)實(shí),有良好的膨脹率和抗融性,無論從外觀形狀還是營養(yǎng)風(fēng)味、降低成本,都是值得開發(fā)的冰淇淋花色新品種。
[0006]徐學(xué)明等人(2013)發(fā)明了一種低脂高穩(wěn)定性大豆冰淇淋的制作方法,其含有高穩(wěn)定性大豆蛋白、脫脂奶粉、無水奶油、食糖、乳化劑和水。發(fā)明采用經(jīng)轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶交聯(lián)木瓜蛋白,部分代替脫脂奶粉,有效改善低脂冰淇淋的品質(zhì),產(chǎn)品不但可降低冰淇淋中脂肪、穩(wěn)定劑、乳化劑的用量,也提高了冰淇淋的產(chǎn)品功能及營養(yǎng)特性。產(chǎn)品香氣純正,口感適宜,不但可以滿足消費(fèi)者所追求的低脂低糖的要求,也可以滿足患有乳糖不耐癥消費(fèi)者的需求。
[0007]劉梅森等人(2008)發(fā)明了一種冰淇淋用乳化穩(wěn)定劑,同時公開了乳化穩(wěn)定劑的制備方法,將重量百分比之和為100%的下列組分:單苷酯20-30%、蔗糖酯20-30%、瓜爾膠30-40%和黃原膠15-25%,通過配料、乳化、均質(zhì)、噴霧干燥等步驟后制得冰淇淋用乳化穩(wěn)定齊U,具有一般乳化穩(wěn)定劑的功效,將乳化穩(wěn)定劑應(yīng)用于冰淇淋的制備中,還可以改善冰淇淋組織結(jié)構(gòu),使冰淇淋口感細(xì)膩、香甜。
[0008]佟恩來(2012 )等提供了 一種冷飲穩(wěn)定劑及其應(yīng)用于包括該穩(wěn)定劑的冷飲產(chǎn)品,所述冷飲穩(wěn)定劑。由包括如下重量份數(shù)的原料制成:0.5-90份三聚磷酸鈉、0.2-45份焦磷酸鈉和0.3-70份麥芽糊精。該發(fā)明的冷飲穩(wěn)定劑能夠明顯改善冷飲冰制品中的組織結(jié)構(gòu)呈針狀對茬,提升產(chǎn)品的冰爽感,口感酥脆,入口即化,使冰類飲品更爽口。
[0009]孫金才等(2008)發(fā)明了一種低頻超聲波改善速凍果蔬品質(zhì)的方法。屬于果蔬食品加工【技術(shù)領(lǐng)域】。該發(fā)明為速凍果蔬的速凍過程中采用超聲波輔助凍結(jié),過程為:將果蔬原料進(jìn)行選取、清洗、切割、漂燙滅酶、冷凍和超聲波輔助凍結(jié)、包裝。該發(fā)明采用了在果蔬浸潰過程中結(jié)合超聲波處理的工藝,改善了速凍果蔬解凍品質(zhì),具有縮短冷凍時間,保持初始形狀好、運(yùn)行成本低等特點(diǎn)。
[0010]張慜等(2012)發(fā)明了一種艾草預(yù)處理護(hù)色結(jié)合超聲波速凍機(jī)解凍保持品質(zhì)的方法,屬于果蔬食品貯藏加工【技術(shù)領(lǐng)域】。發(fā)明過程為:艾草挑選嫩葉、嫩莖,清洗之后加入復(fù)合酶抑制劑,通過調(diào)整酶抑制劑的成分、含量及料液比,使艾草中的多酚氧化酶活性得到抑制;然后在沸水中燙漂處理,調(diào)整溶液PH值和燙漂時間,在充分祛除苦艾等不良風(fēng)味物質(zhì)的同時減少艾草色素的損失;冷卻后進(jìn)行金屬離子護(hù)色處理,確定金屬離子的添加量和護(hù)色液的PH值;充分漂洗后,將艾草打漿、過濾,采用真空包裝進(jìn)行預(yù)冷和中頻超聲波速凍,在-18°C條件下凍藏,在后期應(yīng)用時進(jìn)行超聲波解凍。該發(fā)明制得的高品質(zhì)艾草制品經(jīng)濟(jì)實(shí)用,成本投入較低,工藝簡單易行。
[0011]賈俊強(qiáng)等(2009)研究了超聲波處理對麥胚清蛋白結(jié)構(gòu)和功能性質(zhì)的影響。結(jié)果表明超聲波處理對麥胚清蛋白起泡性能具有重要的影響,隨著超聲波功率的增加和處理時間延長,麥胚清蛋白的起泡性和氣泡穩(wěn)定性明顯提高。氣泡能力是蛋白非常重要的功能特性之一,它對食品如蛋糕、冰淇淋和面包等的口感和質(zhì)地具有重要的作用,研究表明超聲波功率為900W時,麥胚清蛋白的起泡性和氣泡穩(wěn)定性達(dá)到最大。[0012]張振卿(2012)公開了一種冰淇淋包裝筒,其特征在于,包括:橢圓錐體形的包裝筒主體,粘合于所述包裝筒本體內(nèi)表面的附膜和位于所述包裝筒主體底部的凹凸牙痕。該實(shí)用新型中所述附膜使用超聲波技術(shù),經(jīng)高溫熔化后粘合于所述包裝筒主體的內(nèi)表面,并且,所述包裝筒主體的底部有凹凸牙痕,使得該實(shí)用新型密封性好,成本低。
[0013]但是,以上是乳化穩(wěn)定劑在冰淇淋生產(chǎn)中的一些實(shí)例,以及超聲波速凍技術(shù)的應(yīng)用實(shí)例。而本發(fā)明在使用復(fù)合乳化穩(wěn)定劑制備冰淇淋的基礎(chǔ)上,在冰淇淋的硬化工藝中使用低頻超聲波輔助速凍技術(shù),減少硬化生產(chǎn)時間,使冰淇淋中冰晶體的顆粒更加微小,制備的冰淇淋口感細(xì)膩。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]本發(fā)明的目的是以一種全脂奶粉、鮮奶油和白砂糖為主要原料和其它穩(wěn)定劑和乳化劑為食品加工輔料生產(chǎn)固體冰淇淋時,開發(fā)一種營養(yǎng)豐富、質(zhì)量穩(wěn)定、保質(zhì)期長、口感細(xì)膩的高品質(zhì)冰淇淋,涉及復(fù)合乳化穩(wěn)定劑和低頻超聲波輔助速凍工藝,提高了工作效率,節(jié)約了能耗,所得產(chǎn)品口感細(xì)膩均勻。
[0015]本發(fā)明的技術(shù)方案:一種低頻超聲波輔助速凍調(diào)控冰淇淋冰晶體顆粒大小的方法,以全脂奶粉、36%鮮奶油、無鹽黃油、白砂糖、麥芽糖、復(fù)合乳化穩(wěn)定劑、牛奶、刺槐豆膠、三聚甘油單硬脂酸酯和牛奶香精為原料按一定比例混合加熱、經(jīng)均質(zhì)、殺菌、老化和凝凍,然后硬化工藝采用低頻超聲波輔助速凍調(diào)控冰淇淋中冰晶體顆粒的大小。主要步驟為:
(1)冰淇淋的配料:以質(zhì)量計取全脂奶粉10-18份,36%的鮮奶油5-8份,無鹽黃油1_5份,白砂糖10-15份,麥芽糖3-8份,復(fù)合乳化穩(wěn)定劑0.2-1份,牛奶50-65份,刺槐豆膠0.5-2份,三聚甘油單硬脂酸酯0.01-0.08份,牛奶香精0.01-0.08份;采用60°C水浴混合加熱制備得到冰淇淋原料漿液;
復(fù)合乳化穩(wěn)定劑為丙二醇脂肪酸酯、瓜爾膠、單或雙甘油脂肪酸酯、卡拉膠、微晶纖維素、海藻酸鈉之一種或幾種;
(2)均質(zhì):均質(zhì)是冰淇淋生產(chǎn)中的一個重要工序,適當(dāng)?shù)木|(zhì)條件是使冰淇淋獲得良好的組織狀態(tài)與理想膨脹率的重要因素。均質(zhì)采用二級均質(zhì),均質(zhì)壓力為一級20MPa,二級IOMPa ;
(3)殺菌:殺菌采用的溫度為85°C、殺菌的時間為30s;
(4)老化:老化時間過短會使酪蛋白不能充分水合,隨著老化時間的延長,部分變性乳清蛋白有效的與水結(jié)合達(dá)到類似于酪蛋白的充分水合作用,使料液的黏度增加,有利于凝凍時膨脹率的提高。老化的溫度為4°C,老化的時間為6h ;
(5)凝凍:凝凍可以改善產(chǎn)品的膨脹率,提高產(chǎn)品穩(wěn)定性,同時可以加快硬化速度,經(jīng)過預(yù)冷凍結(jié)的料液迅速形成半凝固流體,有助于快速硬化成型。將老化后冰淇淋漿液注入冰淇淋機(jī),凝凍8-12min,出料,出料溫度_6°C,注入模具;
(6)硬化:硬化可以將大部分冰淇淋擠出后還未凍結(jié)的水凍結(jié),這個過程對于獲得良好的冰淇淋結(jié)構(gòu)十分必要。將制備好的模具中的冰淇淋置入低頻超聲波速凍機(jī)進(jìn)行硬化,低頻超聲波速凍調(diào)控后冰淇淋冰晶體顆粒大小范圍為20-36Mm ;低頻超聲波的頻率為20-30KHZ,功率為100-240W,處理時間為10_40min。通過鼓風(fēng)機(jī)不斷向超聲波腔體中注入冷空氣,冷空氣的速度為2m/S。[0016]本發(fā)明的有益效果:
與【背景技術(shù)】相比,使用了低頻超聲波輔助速凍技術(shù),超聲波的氣穴現(xiàn)象不但可以引起產(chǎn)品氣泡的產(chǎn)生從而促進(jìn)冰核作用,而且引起的超微束可以加速在凍結(jié)過程的降溫與傳質(zhì),從而使調(diào)控后冰淇淋冰晶體顆粒大小范圍為20-36Mm。
[0017]與【背景技術(shù)】相比,添加復(fù)合乳化穩(wěn)定劑改善了冰淇淋的穩(wěn)定性,提高了冰淇淋的膨脹率、抗融化能力以及控制冰晶的生長,提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。
【具體實(shí)施方式】
[0018]實(shí)施例1:低頻低功率超聲波輔助速凍調(diào)控冰淇淋中冰晶體顆粒大小
取全脂奶粉10份,36%的鮮奶油5份,無鹽黃油I份,白砂糖10份,麥芽糖3份,復(fù)合乳化穩(wěn)定劑0.2份,牛奶50份,刺槐豆膠0.5份,三聚甘油單硬脂酸酯0.01份,牛奶香精0.01份。采用60°C水浴混合加熱制備得到冰淇淋原料漿液。然后進(jìn)行二級均質(zhì),均質(zhì)壓力為一級20MPa,二級lOMPa。再次,85°C殺菌30s,在4°C老化6h。冰淇淋漿液注入冰淇淋機(jī),凝凍8min,出料,出料溫度-6°C,注入模具。將制備好的冰淇淋置入低頻超聲波速凍機(jī),頻率為20KHz,功率為100W,時間40min。冰淇淋中冰晶體未加超聲波調(diào)控前顆粒大小為40_55Mm,加超聲波調(diào)控后顆粒大小為25-35Mm。
[0019]實(shí)施例2:低頻中功率超聲波輔助速凍調(diào)控冰淇淋中冰晶體顆粒大小
取全脂奶粉15份,36%的鮮奶油6份,無鹽黃油3份,白砂糖10份,麥芽糖5份,復(fù)合乳化穩(wěn)定劑0.6份,牛奶60份,刺槐豆膠1.3份,三聚甘油單硬脂酸酯0.05份,牛奶香精
0.05份。采用60°C水浴混合加熱制備得到冰淇淋原料漿液。然后進(jìn)行二級均質(zhì),均質(zhì)壓力為一級20MPa,二級lOMPa。再次,85°C殺菌30s,在4°C老化6h。冰淇淋漿液注入冰淇淋機(jī),凝凍lOmin,出料,出料溫度-6 °C,注入模具。將制備好的冰淇淋置入低頻超聲波速凍機(jī),頻率為30KHz,功率為150W,時間為30min。冰淇淋中冰晶體未加超聲波調(diào)控前顆粒大小為38-50Mm,加超聲波調(diào)控后顆粒大小為20_30Mm。
[0020]實(shí)施例3:低頻高功率超聲波輔助速凍調(diào)控冰淇淋中冰晶體顆粒大小
取全脂奶粉18份,36%的鮮奶油8份,無鹽黃油5份,白砂糖15份,麥芽糖8份,復(fù)合乳化穩(wěn)定劑1.0份,牛奶65份,刺槐豆膠2份,三聚甘油單硬脂酸酯0.08份,牛奶香精0.08份。采用60°C水浴混合加熱制備得到冰淇淋原料漿液。然后進(jìn)行二級均質(zhì),均質(zhì)壓力為一級20MPa,二級lOMPa。再次,85°C殺菌30s,在4°C老化6h。冰淇淋漿液注入冰淇淋機(jī),凝凍12min,出料,出料溫度-6 °C,注入模具。將制備好的冰淇淋置入低頻超聲波速凍機(jī),頻率為30KHz,功率為200W,時間為25min。冰淇淋中冰晶體未加超聲波調(diào)控前顆粒大小為35-48Mm,加超聲波調(diào)控后顆粒大小為27_36Mm。
【權(quán)利要求】
1.一種低頻超聲波輔助速凍調(diào)控冰淇淋中冰晶體顆粒大小的方法,其特征在于以全脂奶粉、36%鮮奶油、無鹽黃油、白砂糖、麥芽糖、復(fù)合乳化穩(wěn)定劑、牛奶、刺槐豆膠、三聚甘油單硬脂酸酯和牛奶香精為原料按一定比例混合加熱,經(jīng)均質(zhì)、殺菌、老化和凝凍,然后硬化工藝采用低頻超聲波輔助速凍調(diào)控冰淇淋冰晶體顆粒的大??;步驟為: (1)冰淇淋的配料:以質(zhì)量計取全脂奶粉10-18份,36%的鮮奶油5-8份,無鹽黃油1-5份,白砂糖10-15份,麥芽糖3-8份,復(fù)合乳化穩(wěn)定劑0.2-1份,牛奶50-65份,刺槐豆膠0.5-2份,三聚甘油單硬脂酸酯0.01-0.08份,牛奶香精0.01-0.08份;采用60°C水浴混合加熱制備得到冰淇淋原料漿液; 復(fù)合乳化穩(wěn)定劑為丙二醇脂肪酸酯、瓜爾膠、單或雙甘油脂肪酸酯、卡拉膠、微晶纖維素、海藻酸鈉中一種或幾種; (2)均質(zhì):均質(zhì)的條件為二級均質(zhì),均質(zhì)壓力為一級20MPa,二級10MPa; (3)殺菌:殺菌的溫度為85°C,殺菌的時間為30s; (4)老化:老化的溫度為4°C,老化的時間為6h; (5)凝凍:將老化后冰淇淋漿液注入冰淇淋機(jī),凝凍8-12min,出料,出料溫度_6°C,注入模具; (6)硬化:將制備好的模具中的冰淇淋置入低頻超聲波速凍機(jī)進(jìn)行硬化,低頻超聲波速凍調(diào)控后冰淇淋冰晶體顆粒大小范圍為20-36Mm ;低頻超聲波的頻率為20_30KHz,功率為100-240W,處理時間為10-40min,通過鼓風(fēng)機(jī)不斷向超聲波腔體中注入冷空氣,冷空氣的速度為2m/s。
【文檔編號】A23G9/14GK103444975SQ201310438305
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年9月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月25日
【發(fā)明者】王少軍, 張慜, 王麗萍, 王維琴, 陳卉卉 申請人:寧波海通食品科技有限公司, 江南大學(xué)
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