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软冰淇淋稳定剂有哪些?

发布日期:2016/3/23 10:58:42

软冰淇淋稳定剂具有亲水性,其作用是与软冰淇淋中的自由水结合成为结合水,从而减少物料中自由水的数量,在软冰淇淋生产中加入稳定剂的目的:
①提高混合料的黏度和软冰淇淋膨胀率;
②防止或抑制冰晶的生长,提高抗融化性和保藏稳定性;
③改善软冰淇淋的形体和组织结构。

稳定剂的种类很多,软冰淇淋生产中常用的稳定剂有明胶、羧甲基纤维素钠(CMCNa)、海藻酸钠、卡拉胶、刺槐豆胶、瓜尔胶、果胶、微晶纤维、魔芋胶、黄原胶、淀粉、变性淀粉、结冷胶和富兰克胶等,其各自的特性与作用分述如下:

1. 明胶

明胶(gelatin)是由动物的皮、骨提取精制而成,为胶原蛋白质, 呈白色或淡黄色固体,几乎无臭、无味,相对密度1.3~1.4,不溶于 冷水,但能吸收5~10倍质量的冷水而膨胀软化,溶于热水,冷却后 形成凝胶。明胶是最早应用于软冰淇淋的稳定剂,迄今仍在使用,其 优点是能够在凝冻和硬化过程中形成凝胶体,可以阻止冰结晶增大, 保持软冰淇淋柔软疏松、光滑细腻。使用量一般在0.5%左右,可用 水加热制成10%的溶液后添入到混合原料中去。由于明胶黏度低, 老化时间长,目前一般很少单独使用。

2. 羧甲基纤维素钠

用NaOH处理纤维素形成碱纤维素,再与一氯醋酸钠混合,熟化 得粗制品,再用酸或异丙醇精制而成羧甲基纤维素钠(sodium carboxymethyl cellulose,CMC-Na)。它为白色纤维状或颗粒状粉末,无 臭、无味,是亲水性高分子增稠剂,水溶性好,黏度较高,在长时间冷 藏中保持软冰淇淋表面干燥,不收缩。它有良好的假塑性赋形作用, 可与多数植物胶复配使用,控制软冰淇淋中冰结晶的增大,改善其组 织,使软冰淇淋具有可嚼性,质地光滑,并增进搅打性能。尤其是与 卡拉胶、刺槐豆胶或瓜尔胶一起使用时,会产生最佳效果。CMCNa使用量一般在0.15%~0.20%。

3. 瓜尔胶

瓜尔胶(guar gum)是由瓜尔豆(产于印度和巴基斯坦)种子的 胚乳提取精制而成,呈白色到浅黄褐色粉末,是天然高分子水溶胶。 其特点是水溶性好,吸水性强,黏度高,老化时间短,与其他胶体有良 好的协同增效作用,而且价格低,是目前使用较为广泛的一种稳定 剂,但其抗融性较差。使用量一般在0.16%~0.25%。

4. 海藻酸钠

海藻酸钠(sodium alginate)是从海带、海藻中提取精制而得,为灰白色至乳白色粉末。其特点是水溶性好,吸水性强,有较高的搅打 发泡率,与钙离子能形成不可逆凝胶,并且可以通过加入钙离子的多 少、快慢来控制凝胶形成的时间及强度。能很好地保持软冰淇淋的 形成,防止体积收缩,是一种天然优质软冰淇淋稳定剂,一般与瓜尔 胶、CMC等复配使用。

5. 黄原胶

黄原胶(xanthan gum)是由黄单胞菌属细菌发酵产生的一种胞 外杂多糖,为浅黄色至淡棕色粉末。其特点是假塑流变性,即黏度随 剪切速度增加而降低,随剪切速度减小又迅速恢复。易溶于冷、热水 中,能耐酸碱高温,在较低浓度下也能获得较高的黏度,有良好的悬 浮稳定性。与其他稳定剂的协效性较好,与瓜尔胶复合使用可提高 黏性,与刺槐豆胶复合使用可提高弹性,在食品中有很好的口感和风 味释放能力。

6. 卡拉胶

卡拉胶(carrageenan)是由红藻类海藻提取而成,一般为白色至 浅黄色粉末,有三种结构形式,即κ型(Kappa型)、C型(Lota型)、λ 型(Lamda型),在软冰淇淋生产中多用κ型。它有较强的凝胶性和 较高的黏度,钾离子的盐对提高κ-卡拉胶的胶凝效果最好。卡拉 胶具有稳定酪阮胶束的能力,对软冰淇淋浆料的稳定性好,还有良好 的口溶性和搅打性能。κ-卡拉胶与黄原胶配合可形成较柔软、更 有弹性和内聚力的凝胶。κ-卡拉胶与魔芋粉配合时,可获得有弹 性的、对热可逆的凝胶。

7. 刺槐豆胶

刺槐豆胶(角豆胶)(locust bean gum)是由角豆树(生长在地中海 沿岸国家)种子的胚乳部分提取精制而成,为白色至乳白色粉末,是一 种性能较好的高分子亲水胶。它吸水性好,黏度高,假塑性好,耐塑性 好,耐酸性强,有较好的蛋白稳定作用。与卡拉胶、黄原胶、魔芋胶等 有协同增效作用,在增稠、乳化、凝胶、稳定等方面都有明显的效果。 由于它生长于地中海国家,产量低,价格高,目前国内使用较少。

8. 魔芋胶

魔芋胶(amophophallus gum)是由魔芋根(生长在我国四川、湖 北等地)提取精制而成,为乳白色至淡黄色固体,是天然胶中黏度最 高的亲水胶。魔芋胶溶液在胶凝剂(如KOH、NaOH、K2CO3、Na2CO3 等)存在下,可变成弹性凝胶,这种凝胶在水中不再溶解。魔芋胶有 强的吸水能力,吸水后体积膨胀100倍以上,溶液为非牛顿型,有很 高的黏稠性和悬浮性、较强的凝胶作用及较高的搅打性能。与刺槐 豆胶、卡拉胶、黄原胶有很好的配伍作用,可改善凝胶的强度和弹性; 与淀粉在高温下有良好的水合作用。它是我国自己生产的一种天然 植物胶,性能好,价格适中,将成为一种优良的软冰淇淋稳定剂。

9. 果胶

果胶(pectin)是由柑橘类内果皮、苹果皮、渣及向日葵托盘、秆 等为原料经过加工精制而得的白色至浅灰色的固体粉末。果胶分为 两大类,即高酯果胶和低酯果胶。甲氧基含量≥7%(酯化度42.9% 以上)的高甲氧基果胶称为高酯果胶,主要用作带酸味的果酱、果 冻、凝胶软糖、乳酸菌饮料、糖果的馅心等的稳定剂。甲氧基含量 <7%(酯化度低于42.9%)的低甲氧基果胶,称为低酯果胶,利用其 在钙离子中能胶凝化的性质,可作为一般的或低酸味的果酱、果冻、 果汁、凝固酸乳软冰淇淋等的稳定剂。由于其抗酸性特点,以及色、 香、味、外观等在各种胶中都是最佳的,虽然其胶体强度低,不及明胶 和琼脂,在不考虑凝胶强度时仍为首选原料。

10. 富兰克胶

富兰克胶(flaxseed gum)是以我国北方釉料胡麻籽为主要原料, 经过加工精制而成,外观为棕黄色粉末。在增稠剂系列中它是属于 中等黏度的胶,其特点是水溶性好,且有良好的发泡性,还具有很强 的乳化性,与阿拉伯胶、海藻胶、黄原胶、明胶、CMC的实验对照结果 显示其乳化效果好,因此,富兰克胶既可作稳定剂又可作乳化剂使用 于软冰淇淋。

11. 羟丙基甲基纤维素

羟丙基甲基纤维素(hydroxypropyl methylcellulose)是一种甲基纤维素丙二醇醚,其中羟丙基和甲基都由醚键与纤维素的无水葡萄 糖环相结合,为白色至灰白色纤维素粉末或颗粒,溶于水,其水溶液 具有表面活性,干燥后形成薄膜,经加热和冷却,依次经历从溶胶至 凝胶的可逆转换。在冷饮中可单独使用,也可与其他乳化剂、稳定剂复合使用,冷饮中最大用量1%。

12. 罗望子胶

罗望子胶(tamarind gum)由葡萄糖、木糖、半乳糖构成支链极多的多糖类,带棕色的灰白色粉末。易分散于冷水,加热则形成黏稠状 液体,具有耐盐、耐热、耐酸性的增稠作用,加糖则形成凝胶,凝胶的 形成能力约为果胶的二倍。在中性至酸性溶液中形成的凝胶坚实。 水溶液黏稠性强,其黏度不受酸类、盐类等的影响。在冰淇淋、果冻 中的用量≤0.2%,一般常与其他天然胶配合使用。

13. 结冷胶

结冷胶(gellan gum)是由假单胞杆菌对碳水化合物进行纯种培养发酵后,经提取精制而得的多糖胶质,近乎白色粉末,是一种新型的全透明凝胶剂。低浓度(0.05%~0.25%)可形成优质凝胶,加热和低pH条件下非常稳定,与一价离子凝胶为热可逆,与二价离子凝胶热不可逆。可与其他凝胶剂如淀粉、明胶、海藻酸钠、卡拉胶等配伍,其组织结构可从脆的到有弹性的任意调节。与其他配料有良好的相容性,且不易酶解。

14. 聚丙烯酸钠

聚丙烯酸钠(sodium polyacrylate)为白色粉末,无臭、无味,吸湿性极 强,是具有亲水基团的高分子化合物,分子式为(CH2CHCOONa)n。缓慢溶于水形成极黏稠的透明液体,0.5%溶液的黏度约为1Pa·s。其黏性 不像羧甲基纤维素和海藻酸钠那样吸水膨胀,而是由于分子内许多 阴离子基的离子现象使分子链增长,表现黏度增大而形成高黏性溶 液。其黏度为羧甲基纤维素、海藻酸钠的15~20倍。因其水溶液具 有较好的拉丝效果,常应用于冷食品芯料中及拉丝类冷饮制品,一般 用量为0.1%~0.2%。

15. 沙蒿籽胶

沙蒿籽胶(sa-son seed gum)是由D-葡萄糖、D-甘露糖、D-半乳糖、L-阿拉伯糖和木糖组成的一种具有高联结构的多糖类物 质。黏度大(1%溶液达9Pa·s),为明胶的1 800倍,不溶于水,但可 均匀分散于水,吸水数十倍后溶胀成蛋清样胶体。在冰淇淋中用量 约0.1%。

16. 田菁胶

田菁胶(sesbania gum)是高分子多糖类化合物,为D-甘露糖 (1:2)的聚合体,奶白色松散粉末,几乎无臭,1%水溶液黏度达1.5~3Pa·s,有良好的增稠效果,不受盐类影响。与其他胶类有相容性,性质类似于瓜尔胶,黏度较稳定,在冰淇淋中的用量为0.5%。

17. 海藻酸丙二醇酯

海藻酸丙二醇酯(propylene glycol alginate)是藻酸酯类,其羧基 部分被丙二醇酯化(90%以上),另一部分被碱中和,为白色至浅黄 色纤维粉末或粗粉,几乎无臭、无味,溶于水形成黏稠胶体溶液。在 冷饮中单用或与其他乳化剂、稳定剂合用,一般单独用量为0.1%~ 0.3%。

18.他拉胶

他拉胶(tara gum)是由豆科的刺云实种子的胚乳经研磨加工而 成,其成分主要是由半乳甘露聚糖组成的高相对分子质量多糖类,主 要组分是由直链(1 -4)-β-D-吡喃型丹甘露糖单元与α-D-吡 喃型半乳糖单元以(1 -6)键构成。他拉胶中甘露糖对半乳糖的比 是3:1(角豆胶为4:1,瓜尔胶为2:1)。他拉胶在冰淇淋生产中的功 效是与其他胶体的协同作用,获得一定的凝胶效果,发挥其增稠、持水、胶凝作用,使冰淇淋口感好、组织结构致密、保水性强、抗融性提高等。

(二) 应用

在软冰淇淋生产中选用稳定剂时应考虑下列几点:
①易溶于水 或混合料;
②能赋予混合料良好的黏性及起泡性;
③能赋予软冰淇 淋良好的组织和质构;
④能改善软冰淇淋的保型性;
⑤具有防止冰结晶扩大的效力;
⑥软冰淇淋达到要求的稳定性所需稳定剂的数量;
⑦价格。

为方便选用,现将各类稳定剂的性能比较如下(由高到低):

(1)抗酸性 PGA(藻酸丙二醇酯,propylene glucol alginate)、耐酸CMC、果胶、黄原胶、海藻酸钠、卡拉胶、琼脂、明胶、淀粉。

(2) 增稠性 魔芋胶、瓜尔胶、刺槐豆胶、果胶、海藻酸钠、卡拉 胶、CMC、琼脂、明胶、阿拉伯胶。

(3) 溶液假塑性 黄原胶、刺槐豆胶、卡拉胶、瓜尔胶、海藻酸 钠、PGA。

(4) 吸水性 瓜尔胶、黄原胶。

(5) 凝胶强度 琼脂、海藻酸钠、明胶、卡拉胶、果胶。

(6) 凝胶透明度 卡拉胶、明胶、海藻酸钠。

(7) 凝胶热可逆性 卡拉胶、琼脂、明胶、低酯果胶。

(8) 冷水溶解 黄原胶、阿拉伯胶、瓜尔胶、海藻酸钠。

(9) 快速凝胶 琼脂、果胶。

(10) 乳化托附性 阿拉伯胶、黄原胶。

(11) 口味 果胶、明胶、卡拉胶。

(12) 乳类稳定性 卡拉胶、黄原胶、刺槐豆胶、阿拉伯胶。

(三) 添加量

稳定剂的用量根据其种类和对产品所产生的稳定效果而定,一 般依据四个方面:①配料的脂肪含量; ②配料的总固体含量; ③凝冻机的种类; ④稳定剂用量范围,一般为0.15%~0.50%。现将主要稳定剂的添加量及特性等列于下表。

 

名称 类别 来源 特性 参考用量/%
明胶 蛋白质 牛猪骨皮 热可逆性凝胶,可在低温时融

化,黏度0.004~0.015Pa·s,凝胶

强度80~200g/cm2

0.5
CMC 改性纤维素 植物纤维 增稠和稳定作用,黏度0.8~

1.2Pa·s

0.16
海藻酸钠 有机聚合物 海带、海藻 热可逆凝胶,增稠和稳定作用,

黏度0.15~0.30Pa·s

0.27
琼脂

卡拉胶

多糖

多糖

红藻类

红色海藻

凝胶强度高,耐热性较强

热可逆凝胶,稳定作用,口中溶

化,口感好,黏度0.3~0.8Pa·s,

凝胶强度500~1200g/cm2

0.3

0.08

刺槐豆胶 多糖 角豆树 增稠和乳蛋白相互作用,协同性

好,黏度2~3Pa·s

0.25
瓜尔胶 多糖 瓜尔豆树 黏度效果最好,增稠作用,黏度

3~5Pa·s

0.25
果胶 聚合有机酸 柑橘、苹果 胶凝、稳定作用,在低pH时保持

稳定

0.15
微晶纤维

魔芋胶

纤维素

多糖

植物纤维

魔芋块茎

增稠、稳定作用

增稠、稳定作用,黏度高、价廉,

黏度3~15Pa·s

0.5

0.3

黄原胶 多糖 淀粉发酵 增稠稳定,pH变化适应性强,耐

酸碱,黏度0.8~1.2Pa·s

0.2

 

参考资料:

刘梅森,何唯平,蔡云升 编著.软冰淇淋生产工艺与配方.北京:中国轻工业出版社

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