冰淇淋制造—稳定剂和乳化剂的水合

稳定剂和乳化剂仅占冰淇淋混合物的一小部分(通常不超过1%),但对产品具有许多性能: 

  • 冻融稳定性。当分散到液相中时,稳定剂会水合,将水结合成小液滴网络。混合物中“自由”水的流动受到限制,可防止在冷冻过程中形成大的冰晶。
  • 增稠或胶凝效果也有助于“身体”和质地(或“口感”)。 
  • 在低脂产品中,稳定剂充当胶凝剂和填充剂,代替了通常由脂肪含量提供的身体和质地。
  • 加入乳化剂可确保冰淇淋混合物中的脂肪含量均匀分散,以防止产品呈现“黄油状”质地。
冰激凌

流程

有许多稳定剂和乳化剂可用(请参见清单),通常使用稳定剂混合物来获得**产品特性。还可以提供稳定剂/乳化剂的组合产品。

稳定剂: 

  • 蛋白质类型:明胶,蛋清
  • 口香糖:瓜尔豆胶,刺槐豆胶,黄原胶
  • 海藻提取物:海藻酸钠,海藻酸丙二醇酯(PGA),卡拉胶
  • 基于纤维素:CMC,微晶纤维素(MCC)

乳化剂:

  • 单甘油二酯
  • 聚甘油酯
  • 山梨糖醇酯 

为了成功地分散稳定剂和乳化剂并使其水合,必须满足以下过程要求: 

  • 粉末/液体混合系统必须能够快速掺入粉末并将其分散在混合物的整个内容物中。
  • 当添加到基础液中时,稳定剂/乳化剂趋于附聚。混合器必须能够分解这些。
  • 稳定剂/乳化剂也必须减小到最小可能的粒径,以使产率**化。除非粒径充分减小,否则某些产品不会被“活化”。
  • 同样,有时需要一定程度的剪切力才能活化某些产品并使其充分水合。

问题

使用常规粉末/液体混合系统和搅拌器时,可能会遇到许多问题: 

  • 必须以可控的速率添加粉末以减少结块。
  • 经常进行粉末预混合以减少团聚,增加了成本和加工时间。
  • 常规系统不能产生足够的剪切力来分解附聚物。
  • 需要较长的处理时间才能完成分散并达到令人满意的一致性。
  • 分散不良会导致部分水合的物质聚集在热交换器的壁上,从而损害传热。
  • 附聚物还会对均质机性能产生不利影响,从而导致结果不一致。
  • 需要频繁的清洁周期,从而导致停机,清洁化学品和浪费昂贵的原材料而增加成本。
  • 水化不完全也会降低原料的产量。
  • 许多配方中不必要地包含了这些原料的高含量,以弥补不良的产量和浪费。 

解决方案

通过在现有工艺中增加高剪切乳化机,可以克服上述问题。操作说明如下。

**阶段

转子的高速旋转产生强大的吸力,将液体和固体/粉状成分吸入混合区。这些可以添加而无需预混。

第二阶段

 

然后,在工作头的密闭区域中使材料承受强烈的高剪切力。团块在转子叶片和定子壁之间的间隙中被分解。快速获得无结块的混合物。

第三阶段

随着新鲜材料被吸入工作头,产品被从定子中挤出。建立了一个循环混合循环,其中所有物料均通过Silverson工作头,从而加速了水合过程。