冰激淋中常用的食品乳化剂

March 02, 2016

冰激凌是一个复杂的胶体系统,在其生产过程中,无论是混合料制备,巴氏杀菌消毒,还是冷却、均质、老化,每一步都决定了它的品质。将合适的乳化剂或者稳定剂以一定比例混合来使他们性能发挥到最佳,这很适合在全脂、低脂以及脱脂冰激凌中使用。

       乳化剂在冰淇淋中的主要功能有:改进脂肪在混合料中的分散性,防止脂肪上浮,促进脂肪与蛋白质的相互作用,控制脂肪的附聚与凝聚作用,促进空气混合,赋予合适的挤出干度和更为细腻的粘稠度,改进产品稳定性,防止产品收缩及改进熔融性等。

       冰淇淋中常用的乳化剂有:卵磷脂、蔗糖脂肪酸酯、单(双)甘油脂肪酸酯、山梨糖醇酐脂肪酸酯、三聚甘油脂肪酸酯、丙二醇脂肪酸酯等。河南正通食品科技有限公司是一个专业从事食品乳化剂研发、生产、经营的企业。河南省高新技术企业,自营进出口。经过多年来的发展,本公司已成为国内食品乳化剂品种最全的专业生产企业。针对我公司目前适合于冰激淋的食品乳化剂进行一个简介: 

1、丙二醇脂肪酸酯(PGMS)

       丙二醇酯分子结构中以1,2一丙二醇为亲水基团,脂肪酸为疏水基团,疏水部分占优势,使它具有明显亲油性和消泡性,HLB值在3左右,是很好的油包水型(W/O)乳化剂。丙二醇脂肪酸酯以α一晶型存在,没有多晶性,但是具有α-晶型倾向性,并能使其它乳化剂的α一晶型稳定,它较少单独使用,多与单甘酯等其它乳化剂复配,起协同增效作用。添加亲油性α-晶型倾向乳化剂丙二醇脂肪酸酯,能促进脂肪粒子的附聚与凝聚,更好形成三维网络结构作为冰激凌骨架,使气泡保持稳定,形成保形性和保藏稳定性以及抗融性均好的组织。

2、分子蒸馏单甘脂(DMG)

       分子蒸馏单甘脂是最常用的的食品乳化剂,即可单独适用于冰激凌,又可与其它乳化剂(如蔗糖酯、卵磷脂、丙二醇酯)复配使用。单甘脂不但能很好的提高发泡性和乳化性能,而且饱和脂肪酸单甘脂具有更好促进脂肪结晶的能力,不饱和脂肪酸单甘脂具有更好替代蛋白质能力。其作用原理是取代部分酪蛋白吸附于脂肪球表面,一方面改进了脂肪在混合料中的分散性,使得脂肪粒子微细、均匀分布,提高了乳状液的稳定性;另一方面促使了脂肪与蛋白质的相互作用,使乳状液失稳或破乳,有助于控制脂肪的附聚与凝聚作用。而且通过控制粗大冰晶的形成,赋予了冰激凌细腻的组织结构和好的干性度,也改善了冰激凌的稳定性和保型性。同时在冰激凌储藏过程中还可以防止其收缩变形,改善可融性。在冰激凌中使用时,注意融合温度,其添加量为0.10-0.35%。

3、三聚甘油脂肪酸酯(PGE)

       在冰激凌中可单独或与其它乳化剂复配使用,将空气充分加入到油脂中且气泡均匀、细腻,是近年来逐渐被人们认识的新型乳化剂。该乳化剂添加量比常用乳化剂少,0.1-0.3%,产品膨胀率高、口感细腻、润滑,且保型性好,能提高充气性,改进组织均匀性,提高耐热性,能保持“干燥感”,反复冷冻、解冻仍保持乳化稳定,并能长期保鲜,可延长保质期。单甘脂、卵磷脂、蔗糖酯是不具备的。 

4、(聚氧乙烯)山梨糖醇酐脂肪酸酯(Tween)

       吐温具有乳化、稳定、分散、帮助发泡及稳定油脂晶体结构等作用,常与其他乳化剂合用,具有明显亲水性,因为具有更强替代蛋白质能力,所以其降低界面张力的作用远远强于单甘脂。因为具有热稳定性和在水中被水解稳定性,冰淇淋中加入可起乳化、分散和稳定作用,并增大冰淇淋容积,空气易于渗入乳液中,形成细密的气孔结构,增大体积,使生产出的冰激凌成型稳定,口感松绵。

       复合乳化剂替代单体乳化剂是当今冰淇淋生产发展的趋势,在生产中已很普遍。添加量一般为0.1%-0.3%。复合乳化剂不只是使用方便,而且可以获得质量更均一的冰淇淋制品,复合乳化剂体系则可以达到最佳的蛋白质替代作用.

 

冰激凌中乳化剂的作用机理:

       乳化剂在冰激凌料液中的作用并不取决于其乳化性质,而在于其形成脂肪/蛋白质复合体的能力。乳化剂有利于创造脂肪球附聚和凝聚,对于冰激凌挤出时的干燥性、组织细腻度和抗收缩能力等都很重要。

       乳化剂对冰激凌作用主要包括:乳化作用、起泡作用、改善保形性等。

       1、乳化作用:使均质后的脂肪球呈微细乳浊状态,并使之稳定化;

       2、起泡作用:提高混合料的起泡性和膨胀率;

       3、改善保形性:乳化剂富集于冰淇淋的气泡中,具有稳定和阻止热传导的作用,可增加冰淇淋在室温下的耐热性,使其更好地保持稳定时固有的形状。

    冷凝过程中冰激凌混合料的水分变成细微冰晶,同时空气以小气泡形式进入混合料中,不含乳化剂的混合料中脂肪保持微细分散并形成有组织的结构,而含乳化剂时脂肪粒子发生附聚作用形成三维网络结构成为冰激凌的骨架。冰激凌料液是一种水包油型乳浊液,乳化剂可降低油水界面的张力,在两界面形成有机械强度的多分子吸附膜,使分散相微粒形成双电子层结构,防止带同种电荷的分散相微粒碰撞或聚结,改善脂肪的分散性,使产品内的冰晶粒度细小,质地光滑。食品增稠剂、乳化剂综合改善冰激凌中胶层的质构,控制冰激凌的稳定性、粘连性、坚挺性、抗融性、变形性、柔软性、细腻性、留香性、润滑性和保形性。

 

食品乳化剂对冰激凌品质的影响:

    乳化剂可以减少冰激凌混料乳液表面张力,在乳液均质化过程中使脂肪球形成均匀稳定的细小颗粒。凝冻过程中冰激凌辅料中的水分变成细小冰粒,空气以小气泡形式进入混料,含乳化剂的脂肪颗粒发生附聚而形成三维网络结构,构成冰激凌的骨架。冰激凌混料为水包油型乳浊液:其中天然油脂及其衍生物作为常用的非离子乳化剂,油脂被酯化后,一端吸附脂肪分子,另一端吸附水分子,不但可降低油水界面的张力,在界面形成有机械强度的吸附膜多分子层,而且促使分散相微粒形成双电子层空间结构,从而有效避免带同种电荷的分散相颗粒碰撞或者聚结,改变脂肪的分散性,使产品形成细小颗粒的冰晶,并保持其质地润滑。

 

    乳化剂在冰激凌产品中直接影响晶径分布,合适的乳化剂可以很好的迁移并覆盖均质过程中产生的脂肪液滴,使产品形成细小且均匀的晶径分布。它在产品中的主要作用包括乳化、起泡和改善保形等三种:乳化主要表现为改进脂肪在混合料中的分散性,使均质后的脂肪球呈均匀稳定的细微乳浊液状态,防止脂肪上浮和结块,并在冷冻、均质操作过程中,防止因机械力作用而产生油脂颗粒现象;起泡主要是促进脂肪与蛋白质之间的相互作用,改良搅拌混料的特征,使混料的起泡性和膨胀率得以提高,脂肪的附聚与凝聚作用得以有效控制;保形性的改善主要由于乳化剂在冰激凌气泡中富集,不但促进空气混合,稳定和阻碍热传导,而且可以增强冰激凌在室温下的耐热性,形成更为细腻的粘稠液,有效防止产品收缩,并能很好的改进口溶性和保持外形的稳定。