黄原胶在冰淇淋生产中的应用

圈 Food Science and Technology No．2，2000 2000年第二期 至虹 ，一一弓 ～ m l 摘要 黄原胶在冰淇淋生产中的应用 粱英红 (广西工学院精细化工研究所 柳州 ·545005) ～一 1．3 试验配方及要求 试验和分析黄原胶在水淇淋生产中的应 } 1．3 1 基料配方 }用特性和应用价值。 t 芝 株 用 f l 兰 篓 ： ； I1 0 前害 刖 ”J - K 置 瓜尔豆胶是目前冰淇淋生产中使用最为广泛的增稠 胶，但其抗融性差、易生物降解、热稳定性和酸稳定性不 高，给球淇淋生产带来一些质量问题。在食品增稠胶中， 黄原胶的增稠性仅次于瓜尔豆胶，象瓜尔豆胶一样也能 在冷水中溶解，此外，黄原腔还具有热、酸稳定性高．抗融 性突出等特点。在球淇淋生产中，应用黄原胶作增稠剂的 主体组分，可改进和提高冰淇淋配料及产品的质量。 1 试验方法 1 1 材料设备 黄原胶：淄博中轩生物制品有限公司产品； NDJ一旋转式牯度计； 国产 RDL--300A冰淇淋凝冻机； 国产SD--1000自动多功能冰淇淋成型机； 国产500升间歇式冰淇淋凝冻机； 意大利 Mark公司生产的Gelmark 160冰淇淋凝冻机 1．2 工艺 配料一灭茵一均质一冷却一老化一凝冻一成型一硬 作者筒介：巢羹缸 (1966一)．男．工程师．学士，主要从事食品化 学、食品化工、药抽十匕荦等方面的研究。 -gs 27 7 1 基料配方表(单位 k蜀／ 种面 而 2 结果与分析 2．1 配料特性 2．1．1 流变特性 配料的剪切应力／剪切速率曲线为 指数曲线，具有显著的假塑性。在冰淇淋生产过程中，均 质工序具有强剪切作用，剪切稀化效应使配料的粘度下 降 30％左右。配料具有假塑性有利于泵送和灌注，但剪切 稀化而引起的粘度损失也辱导致配料的粘度不足，带来 冰淇淋组织粗糙等质量问题。冰淇淋配料的基本粘度一 般要求在6o一300cp的范围内。在生产过程中．如果存在 组分 1和多糖粗组分 2的分离，洗脱液为蒸馏水，流速 25mL／h，得图6、图7所示曲线。分别收集单一溶液，冷冻 干燥后得多糖纯组分 1和纯组分2。 图6 多糖组井 i的 phadex—G50柱洗脱曲线 圈7 多糖组丹 2的 plladex—G50柱冼脱曲线 多糖样品经酸解、纸层析得单糖组成为：组分 1为D一 葡萄糖、D_一术糖、D—半乳糖、葡萄糖醛酸；组分2为D—葡 萄糖、D__甘露糖、L一鼠李糖、 乳糖、葡萄糖醛酸。 参考资料： 【1】李定海．螺旋藻 北京：中国农业出版社，1995 【21科力生．螺旋藻多糖对肌体免疫功能的提高作用及 其机理研究．海洋科学，1991，{5)：33—37 [3】张惟杰．糖类复合物生化研究技术．杭州：浙江尢学 出版社。1994 [4】张惟杰．复合多糖生化研究技术 ．上海：上海科学技 术出版社 ，1987 【5】黄伟坤 ．食品检验与分析 ．北京：中国轻工业出版 社 ．1989 【6】昊东儒 ．糖类的生物化学 北京：高等教育出版社． 1987 [7】李志勇．功能性螺旋藻食品系列 食品与发酵工业， 1999，25{5)：14 16 维普资讯 http://www.cqvip.com 岱 2000年第二期 Food Science and Technolot,+No．2．2000 强烈的剪切作用，配料中的增稠胶用量应适度偏高，但黄 原胶的最大用量一般不会超过 0．4％。 黄原胶的假塑性非常突出，用浓度为1％的黄原胶做 试验，转速为 6r／min时，牯度值为 10600cp，转速增至 60r／min时，粘度降至 1360ep，85％左右的牯度已损失。 与瓜尔豆胶、卡拉胶的假塑性不同的是，剪切变稀后的黄 原胶溶液在静置时，可恢复部分粘度，这种特性有利于灌 注工序、成型工序．当然，粘度下降必需适度，否则配料乳 状液的稳定性将受影响。 2．1．2 热稳定性 灭菌工序使配料的表观粘度下降 5％ ～10％，粘度损失不大。用 1％黄原胶溶液在80℃保 温30min，粘度下降约 8％。黄原胶在很大的温度范围内 (一18～10O℃)具有粘度稳定性，黄原胶溶液在 一18℃冷冻 4h，然后在室温下融化，冻融处理后粘度几乎没有损失， 冻融稳定性能保证冰淇淋产品的冻融稳定性。黄原胶在 一 4o一93℃范围内的粘度变化很小，这是增稠胶的特倒，在 灭菌温度80~C和老化温度3~C，配料粘度变化幅度约20％， 其生产意义是在不同温度下均保持配料乳化液的稳定。 2．1．3 耐酸性 黄原胶溶液在 pH2～12这样宽的 pH范 围内粘度比较稳定，在pH3—11的范围内，粘度最大值与 最小值相差不到10％。尽管瓜尔豆胶溶液的粘度受酸值影 响较大，上述各种配方对应的配料都有足够高的酸稳定 性。冰淇淋为了形成甜中带酸的口感，一般加人0．2％的柠 檬酸，加^柠檬酸后，配料的牯度略有下降，下降幅度通常 不超过5％，这种牯度损失在生产中不需作牯度补偿，调整 黄原胶在增稠胶体系中的比重，可以调整配料的耐酸性。 2．1．4 其他特性 黄原胶溶液的粘度对浓度变化非常敏 感，在生产中，通过调整配料中黄原胶和瓜尔豆胶的浓度来 调节配料牯度非常方便。浓度0．3％是黄原胶溶液高低粘度 的分界点，0．1％黄原胶溶液的粘度约4ocp，此粘度对于大 部分冰淇淋配料来说已偏低，因而如果用黄原胶作为稳定 剂的主要组分，则其用量一般高于0．1％i0 5％黄原胶溶液 的粘度高达450cp左右，此粘度已超出一般冰淇淋配料粘 度的上限，所以黄原胶作为配料中增稠胶的主要组分时，其 用量只在0．2％ 一0．5％之间变化。黄原胶和瓜尔豆胶的粘 度协同增效作用很小，0．3％黄原胶溶液的粘度为200cp， 0 3％瓜尔豆胶溶液的粘度约为65cp，它们混合液的牯度仅 为190ep。在进行生产配方设计时，可以根据黄原胶和瓜尔 豆胶的配方量，不必考虑协同作用直接计算黄原胶和瓜尔 豆胶在配料中的粘度贡献，估算配料的大致粘度和流变性 质，分析配料的加工性能，确定配料的工艺适用性，这样，可 对生产配方进行初步评价，这在实际生产中非常有用。 黄原胶和瓜尔豆胶的悬浮性能在常用食品胶中是最好 的，只要配料保持一定牯度，生产豆棒或添加葡萄干、菠萝 丁等物时，添加物在产品中的分布均匀，没有沉底现象。 2．2 产品质量 应用黄原胶作稳定剂，对冰淇淋的产品质量只有建 设作用而没有负面作用。冰淇淋既有}骨溜绵软的口感．也有 起砂的口感 ，这些口感的差异是由于冰晶大小、形状、分布 的不同造成的。不管冰晶处于甥B种状态，黄原胶都能提供足 够的粘度阻力，限翩分子扩散，抑翩水分子迁移，防止冰晶 长大。上述高脂、中脂冰淇淋在一25~C贮藏3个月，口感没 有变化，没有颓粒感，没有冰屑产生；但无脂产品在一25~C 贮藏 3个月后有少量冰屑产生，有明显的颗粒感 ，产品略发 硬，这可能是无脂产品的总固形物含量太低的缘故。 应用黄原胶，各种产品的抗融性都有不同程度的提高， 中脂产品的融化率比使用明胶、CMC、瓜尔豆胶作主要增稠 荆时下降 3％一5％。中脂产品的融化率为24％，高脂产品 的融化率为21％，无脂产品的融化率较高，达到28％。 用挤压切割成型工艺生产时，相对于灌注成型工艺， 黄原胶的用量需增大20％左右，目的在于增加配料的粘 度，保证从凝冻机加工出来的浆料有良好的可塑性、柔软 性和一定的粘性，保证挤压和切割操作顺利进行。但高粘 度会延长搅打时间或降低膨胀率，解决这一负面影响的 办法是用乳化荆来缩短搅打时间，高脂和中脂产品的膨 胀率都能控制在80％ ～100％之内。 应用黄原胶作稳定性，冰淇淋产品的持形性有明显提 高。用最容易收缩变形的蛋筒冰洪淋做试验，产品在一18~C 贮藏3个月，没有收缩变形的现象，贮藏 4个月后有轻度 收缩。选用瓜尔豆胶、卡拉胶、CMC、明胶作主增稠剂的蛋 筒产品，在 一18℃贮藏3个月后便出现收缩，雪糕蛋筒的 变形尤为严重。在实际生产中，蛋筒产品的收缩变形不但 与配方有关，也与生产控制有关。受蛋筒壳的影响，蛋筒 产品的快速冷冻效果较差。凝冻机的出料温度约 一4~C， 在 一35一一40℃玲冻隧道里速冻3Omln后，蛋筒中心温 度为一4一一6℃，此时只有约 50％的水凝冻，把已包装好 并装人纸箱的蛋筒产品置于一25 的玲冻贮藏硬化，其 中心温度降到一15℃需 24h以上。这些因素使蛋筒产品 常得不到及时硬化，加上运输、销售过程中的玲热波动， 所以蛋筒产品容易出现收缩变形问题，对于这种收缩变 形，黄原胶优良的持形性能也难以克服。 3 结论 黄原胶具有独特的流变性、优良的热稳定性、酸稳定性 和悬浮性，非常适合应用于冰洪淋生产中，而且黄原胶的用 量较易确定，中小型厂家可依靠其技术人员结合本厂生产 设备、生产工艺和产品质量的特殊性，利用黄原胶作主要成 分配制非通用型的更具有针对性的乳化稳定剂。许多市售 的复合稳定剂也是选用瓜尔豆胶、黄原胶和单甘脂等组分， 用特殊工艺使增稠胶均匀分布于乳化剂中而形成复合体， 由于涉及浓缩、包裹等复合技术，成本较高。自己配制乳化 稳定剂只需把几种原料混合，在使用性能不受影响的前提 下，成本可降低30％，It冰淇淋可节约30—50元。 参考文献： 【1】彭奇均，等．增稠胶在食品中的应用技术．食品科 学，1996，(6) 12—16 【2]许时耍，等．稳定剂在冰洪淋中的作用，冷饮与速冻 食品i业，1995，(1)：1—2 【3]王兴国，等．冰英淋生产中乳化稳定剂的新进展．1995， (1)：2—3 【4]梁美红 ．冰淇淋配料的粘度控制 ．食品工业科技 ， 1998，(6)：71—22 【5]陈克复，等．食品漉变学厦其测量．轻工业出版社，1989 维普资讯 http://www.cqvip.com