这篇文章主要是设计给食品专业学生的,涉及到冰淇淋成分详细说明,生产和结构等.
冰淇淋的历史要追溯到几百年以前,英格兰的 查尔斯一世为他的亲朋好友举行了一个豪华宴会。国王的法国的厨师编造了一个显然新颖的菜式。它是冷的,好像刚刚掉落的雪,但是更泛有奶油色,并且比任何晚饭以后的甜食更来得香甜。客人们都非常高兴,但是查尔斯召集厨师,要求他不得泄漏配方。后来查尔斯一世受到冷遇,并且在 1649 被斩。厨师DeMirco没有信守他的诺言。
这个故事只是我们听到的关于冰淇淋起源的故事之一.还有人说罗马皇帝 Nero Claudius Caesar命令奴隶到山上带雪和冰下来,用于冻结水果饮料。另外一个著名的传说是Marco从遥远的东方中国带回来了类似于冰淇淋的配方.
1774 ，一位名叫菲利浦·伦齐的伙食包办者在纽约报纸上宣称:可以提供从伦敦带来的各种调制甜食,包括冰淇淋。Dolly Madison,美国总统麦迪逊的妻子,1813 在她的丈夫的就职宴会上提供了冰淇淋。
冰淇淋的商业化生产是在北美洲的巴尔的摩开始的,Maryland马里兰, 1851 ,和雅格布·富塞尔先生，被称为现代美国冰淇淋工业之父。开始卖冰淇淋的第一个加拿大人是多伦多的托马斯·韦布,一个糖果制造商 ,在大概是1850前后。1893年在多伦多,威廉·内尔森在格拉德斯通街上生产了他的第一批商业售贩冰淇淋,他的公司在那生产了将近 100 年。内尔森Neilson 公司的冰淇淋部门最近被伦敦的 Ault 食品收购.
如今冰淇淋的组成和原料大致如下
br/>a )根据法规规定的超过10% 的乳脂,一般从10%到超级冰淇淋的16%;
b )9-12%的非脂乳固体,这包含蛋白质(酷蛋白和乳清蛋白质)和牛奶中碳水化合物(乳糖);
c )12-16% 的甜味风味物,通常是蔗糖和基于葡萄糖的玉米糖浆等;
d )0.2-0.5%的乳化稳定剂。
剩下的55-64%是从牛奶中来的水。
冰牛奶的组分接近于对冰淇淋,但不同的是根据法规定义乳脂含量在3-5%之间。低脂冰淇淋通常含有在8-10%的乳脂.
相应的原料
a ) 乳脂的来源通常是黄油或稀奶油;
b )非脂乳固体:通常是被蒸发一部分水的牛奶或奶粉;
c )甜味风味物:包括蔗糖或者玉米糖浆;
d )牛奶。
脂肪能增加整体香气的丰满度,赋予成品奶油口感和平滑的结构,对于冰淇淋的抗融性起到不可估量的作用。非脂乳固体也贡献风味但是更重要地由提供一些改善冰淇淋耐咀嚼的性能以及包裹空气。糖赋予产品香甜和美味,并且能够提升各种各样的水果风味的感觉。另外,糖,包括牛奶中乳糖，降低了混合物的冻结点,这样冰淇淋即使在- 15o - 18oC典型的售贩储存温度也有未冻结的水，如果没有这部分水,冰淇淋很难被勺取。
溶液的冰点降低与溶质多少有着线性关系。分子量越小,降低冰点的能力就越强。单糖例如果糖或葡萄糖比双糖例如蔗糖更能生产出软质的冰淇淋。所以甜味风味物的数量和种类可以取长补短综合利用。
稳定剂是一组混合物,通常为多糖,能提升非冻结水部分的粘度,并束缚住防止其在产品中迁移。使得冰淇淋耐咀嚼.如果没有稳定剂，冰淇淋将很快会由于这部分的水迁移和长大的冰晶体而显得粗糙并且冷感。冰淇淋中的冰晶体越小,舌头就越感觉不到。特别在今天这样一大型市场分销渠道，超级市场,中转汽车等等，冰淇淋有许多机会会升温，部分溶化一些冰，并且当温度再次被降低时，重新结冰。这个过程被称为热冲击,每次发生,冰淇淋品尝起来更加冰冷。稳定剂可以减弱这种现象的发生。
明胶 ,动物蛋白质,最开始几乎只作为唯一的稳定剂用于冰淇淋工业,但是逐渐地被植物多糖所取代,因为后者更具性价比。如此我们使用的稳定剂包括
a ) CMC,为葡萄糖聚合度200—500的纤维素衍生物，醚化度0．6—0．7，为白色或类白色的粉末或纤维状物质，无臭，有吸湿性。羧基的置换度（醚化度）决定其性质。醚化度0．3以上时在碱液中可溶。水溶液黏度由pH、聚合度决定，醚化度0．5—0．8时在酸性中也不沉淀。CMC易溶于水，在水中成为透明的黏稠溶液，其黏度随溶液浓度和温度而变化。60℃以下温度稳定，在80℃以上温度长时间加热会降低黏度。;
b )刺槐豆胶,无色，无味的植物胚乳精制多糖，主要含有甘露糖及半乳搪，分子量大约为30万道尔顿，是极为良好的增稠稳定剂。其最重要的特点是它与琼脂、卡拉胶及黄原胶等亲水胶体有良好的凝胶协同效应，可使复合后的用量水平很低并改善凝胶组织结构。精制级洋槐豆胶溶液具有良好的透明度。普通刺槐豆胶在冷水中只有部分溶解，加热至 85度保持10分钟以上可以使其充分水。充分水化的1％浓度槐豆胶其粘度可达到3000 厘泊； 也已呈非牛顿流体的假塑性流体特性，具有搅稀作用。而冷溶级刺槐豆胶则已经过特殊加热处理。刺槐豆胶不溶于酒精等有机溶剂和油脂。PH 值 的变化在 3-11范围内对其胶溶液的性状影响均不大。
c ) 瓜尔豆胶,瓜儿胶是由豆科植物瓜儿豆(Cyamopsis tetragonolobus)的胚乳经碾磨加工而成。为大分子天然亲水胶体， 主要由半乳糖和甘露糖聚合而成；属于天然半乳甘露聚糖，为食品品质改良剂之一， 本品呈奶白色、自由流动粉末状，几乎无味。能溶于冷水或热水中形成溶胶，天然溶液 pH在 6-8之间；主要作用食品增稠剂。粘度分别有5000-5500cps,5500-6000cps 及7000cps;
d ) 卡拉胶,卡拉胶是从红藻的角叉菜属 (Chondrus)、麒麟菜属(Eucheuma)、杉藻属(Gigartina)及沙菜属(Hypnea)等品种海藻中提取的海藻多糖的统称。不同的来源有不同的精细结构，其胶体性质也不尽相同，已命名的有 kappa(卡帕), iota(阿欧塔), lambda(莱姆达), mu(缪), nu(纽), theta(塞塔), xi(西)型卡拉胶等，但商业化生产的主要是前三种。即使同一品种来源，不同的工艺提取条件导致不同的分子量降解，产品性质也有差异。 因此卡拉胶只是一广义名称，具体应用时，应选择不同的规格，海藻品种及生产厂,不同的海藻品种含有卡拉胶的类型和数量各异, 如主产于菲律宾海域的 Eucheuma cottonii 品种主要含卡帕型卡拉胶, 产于印尼海域的E. spinosum 则主要含阿欧塔型, 产于摩洛哥海域的杉藻属 Gigartina acicularis 主要含莱姆达型卡拉胶；而来自 Chondrus crispus, Gigartina stellata, Iridaea sp. 等许多品种则含几种类型的卡拉胶,是混合型, 需通过特殊工艺处理将其分开。同一类型的卡拉胶也有 精制或半精制及粗制品之分，区别主要在凝胶强度，溶液透明度等，当然也表现在价格方面。所以不同的用途应该选用不同的型号及等级，从而获得最经济有效的选择。
e )海藻酸钠,海藻酸钠是由海藻（海带，马尾藻，褐藻，巨藻等可食用的海洋藻类植物）提取尔来，因此其中含有了海洋所特有的天然绿色成分，如碘，醇，以及少量的钾，钙等微量元素。越来越多的食品，饮料，保健品中都把海藻酸钠（钾，钙）作为成分的主要部分。海藻酸钠可以代替果胶，明胶，淀粉作冰淇淋的稳定剂，可控制冰晶的形成，改善口感，海藻酸钠也可稳定糖水冰糕、冰果子露、冰冻牛奶等混合饮料。许多乳制品，如精制奶酪、掼奶油、干乳酪等利用海藻酸钠的稳定作用可防止食品与包装物的连粘性，海藻酸钠作为上乳制饰品覆盖物，可使其稳定不变并防止糖霜酥皮开裂。海藻酸钠用于色拉(一种凉拌菜)调味汁，布丁(一种甜点心)、果酱、番茄酱及罐装制品的增稠剂，以提高制品的稳定性质，减少液体渗出。通常,在冰淇淋中使用两种以上的稳定剂或者利用其协同性能来改进品质。
乳化剂加在冰淇淋中有助于改善空气分布性和脂肪结构,赋予产品平滑的口感和良好的抗融性。乳化剂具有亲水和亲油基团,因此它能在水油界面之间降低表面张力使不相溶的水油混合在一起. 这种作用机理将在下面关于乳化和起泡被论述。在早期的冰淇淋配方中,蛋黄作为主要乳化剂被广泛使用,如今,应用于冰淇淋中的乳化剂主要有两种br/>a ) 单双甘酯, 单甘酯不溶于水，能溶于乙醇、苯、丙酮中。可与热水经强烈振荡后乳化，为油包水型乳化剂。普通单甘酯的HLB值为2.5-3.9,分子蒸馏单甘酯的HLB值为3.9-5.3,分子蒸馏单甘酯对直链淀粉复合指数可从未蒸馏产品（初酯）的28提高到92，其乳化及膨化效果是初酯的3-4倍。高纯度、高效能、洁白的分子蒸馏单甘酯已经代替了纯度低、颜色深的初酯;
b ) 蔗糖酯,蔗糖酯是一种带有微晶结构的白色或象牙色粉末。在水中分散或溶解，能溶于氯仿，易溶于热的乙醇、丙二醇等，单酯溶于温水，双酯难溶于水。蔗糖酯在弱酸弱碱下稳定；在强酸强碱下易发生水解。由于其分子结构中含有强亲水性的蔗糖基团和亲油性的脂肪酸基团，所以它具有很强的表面活性，对油和水有良好的乳化作用。蔗糖酯在食品工业中主要有以下5个方面作用：
1. 乳化作用：蔗糖酯属非离子表面活性剂，它亲水亲油平衡值（即HLB值）在1-16范围内。当制备O/W（水包油）乳剂时，通常需用HLB高SE，所制得的乳剂在使用时可以用水任意稀释。当需要制备W/O（油包水）食品时，通常用HLB低的SE。这样制得的乳剂用于含水量高的W/O乳剂可以获得稳定的乳化物。
2. 分散作用：蔗糖酯的表面活性较强可以吸附在分散相固体小粒子上，使分散相固体微粒均匀分散不易沉淀，可应用于固体饮料和液体饮料或易有糖结晶生长的食品。
3. 与淀粉形成络合物：蔗糖酯可以进入淀粉的螺旋体结构中，与淀粉形成络合物，使面制食品具有良好的组织结构，防止面粉中淀粉的败坏，还可以作为面团冷藏中的防冻剂。SE也可以控制面制食品中的水份含量，增强食品的抗老化，使面制食品长期保持新鲜口味。
4. 改善食品的加工性能：食品中加入蔗糖酯，加工方便，不粘模具，产品外观光亮完整。
5. 抗氧防霉作用：在饮料中加入SE作乳化剂或稳定剂，在夏季高温，温度<55℃时。保藏一个月稳定无变化，从而大大延长了食品保存期。
上面被提及了的混合物不是脂肪就是碳水化合物,这些也是我们所吃食品的重要部分。加上稳定剂和乳化剂还不到冰淇淋总重量的一半!它们都是彻底通过了安全测试,被“通常认为安全”或 GRAS 状态。
制造商根据质量,配方和成本来选择生产原料,原料混合在一起用来生产"冰淇淋浆料",冰淇淋浆料首先要经过杀菌.杀菌顾名思义就是杀死所有致病菌(沙门氏菌,葡萄球菌,大肠杆菌等等)的一个过程,同时也能减少耐冷菌。然后冰淇淋浆料需要经过均质,将浆料中的脂肪球颗粒剪切至直径不足1 μm ,这样能保证最终产品在凝冻时形成细滑结构.均质后就是老化工序,最少需要 4 个小时,通常是过夜。老化过程中脂肪有足够的时间冷下来,结晶,和蛋白质以及多糖物质充分水合.
香味物质和色素是在老化完后搅拌加入的,然后进入凝冻机内进行凝冻,冻结大部分的水和裹入空气.凝冻机的主要部件是凝冻缸,它是一个带有刮刀的夹层不锈钢桶,夹层内是制冷剂.在凝冻桶内空气在低温下被强力混入粘度越来越大的冰淇淋浆料中,直至冰淇淋体积的一半,这时冰淇淋外观呈现特有的光亮度.如果没有空气,冰淇淋最终会被冻成一个冰立方体似的结构.风味物质例如水果块,糖果,坚果一些您喜欢的东西通常是在当冰淇淋中的半数以上的水分被冻结的时候加入.
事实上,硬冰淇淋和软冰淇淋的唯一区别就是硬冰淇淋在凝冻后需要硬化,而软冰淇淋是直接灌入蛋筒中.-30o to -40oC的硬化温度让装在包装内的冰淇淋中的绝大部分水分被冻结.冰淇淋贮存在- 25oC 是相当稳定的,不会有冰晶生长的危险;然而在这温度之上，冰晶体生长是有可能的并且晶体生长的速率随存储温度而变化。不可否认,这限制冰淇淋货架期。
