CN107853445B - 冻干冰淇淋及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种冻干冰淇淋的制备方法，包括将待冻干的冰淇淋深冻至‑30℃至‑20℃；保持温度为‑30℃至‑20℃，在真空度为110Pa至140Pa的条件下，对所述深冻后的所述冰淇淋进行第一阶段冷冻干燥；升高温度至‑13℃至‑7℃，在真空度为110Pa至140Pa的条件下，对所述第一阶段冷冻干燥之后的所述冰淇淋进行第二阶段冷冻干燥；升高温度至‑5℃至0℃，在真空度为110Pa至140Pa的条件下，对所述第二阶段冷冻干燥之后的所述冰淇淋进行第三阶段冷冻干燥；以及升高温度至0℃以上，对所述第三阶段冷冻干燥之后的所述冰淇淋进行烘干，得到冻干冰淇淋。

Description

冻干冰淇淋及其制备方法
技术领域
本发明涉及食品加工领域，特别是涉及冻干冰淇淋及其制备方法。
背景技术
冰淇淋是一种味道宜人、细腻滑润、凉甜可口的消暑食品。且冰淇淋不仅可以帮助人体降温解暑，提供水分，还可以为人体补充一些营养，如卵磷脂、脂溶性维生素、氨基酸、钙、磷、钾等，因此备受消费者的青睐。
但是目前市场上的冰淇淋都是冷冻加工而成的冰淇淋。整个运输、存储、销售过程都需要冷链的支持，不能在常温下长时间存储，携带困难，在不具备低温存储条件的情况下，如户外远足、登山，甚至航天飞行中，难以提供给消费者。而且传统冰淇淋因为温度过低，也不适合肠胃不好的人群食用。
发明内容
基于此，有必要提供一种可以在常温下存储且适合更多人群食用的冻干冰淇淋及其制备方法。
一种冻干冰淇淋的制备方法，包括：
将待冻干的冰淇淋深冻至-30℃至-20℃；
保持温度为-30℃至-20℃，在真空度为110Pa至140Pa的条件下，对所述深冻后的所述冰淇淋进行第一阶段冷冻干燥；
升高温度至-13℃至-7℃，在真空度为110Pa至140Pa的条件下，对所述第一阶段冷冻干燥之后的所述冰淇淋进行第二阶段冷冻干燥；
升高温度至-5℃至0℃，在真空度为110Pa至140Pa的条件下，对所述第二阶段冷冻干燥之后的所述冰淇淋进行第三阶段冷冻干燥；以及
升高温度至0℃以上，在真空度为140Pa至240Pa条件下，对所述第三阶段冷冻干燥之后的所述冰淇淋进行烘干，得到冻干冰淇淋。
在其中一个实施例中，所述第二阶段冷冻干燥的温度为-10℃，所述第三阶段冷冻干燥的温度为-5℃。
在其中一个实施例中，所述第一阶段冷冻干燥的时间为6h至8h，所述第二阶段冷冻干燥的时间为4h至5h，所述第三阶段冷冻干燥的时间为10h至12h。
在其中一个实施例中，所述烘干的真空度为140Pa至240Pa。
在其中一个实施例中，所述烘干包括第一阶段烘干及第二阶段烘干，所述第一阶段烘干的温度为3℃至7℃，所述第二阶段烘干的温度为27℃至33℃。
在其中一个实施例中，所述第一阶段烘干的时间为1h至2h，所述第二阶段烘干的时间为3h至5h。
在其中一个实施例中，还包括对所述冻干冰淇淋进行真空包装。
在其中一个实施例中，所述待冻干的冰淇淋包括奶油、蛋及糖，所述奶油、所述蛋及所述糖的重量和为所述待冻干的冰淇淋总重量的25％至37％。
在其中一个实施例中，所述待冻干的冰淇淋的厚度不超过20mm。
一种使用前面所述的冻干冰淇淋的制备方法制备的冻干冰淇淋，所述冻干冰淇淋中的水分含量为1％至5％。
在其中一个实施例中，所述冻干冰淇淋中的水分含量为2％。
冰淇淋是一种人为冷冻而成的固态制品，由于含有大量的水分，自由水含量较高，极易融化。冷冻干燥过程中极容易导致冰淇淋出现爆裂或者表面塌陷的现象。因此冰淇淋的冻干的要求相对于天然固态制品，如普通的瓜果等有其特殊性。本发明提供的冻干冰淇淋的制备方法，在整个干燥过程中，通过对温度及真空度的控制，在两者的相互配合下，不仅可以将冰淇淋中的水分抽出得到一种水分含量极低的冻干冰淇淋，而且很好的保持了冻干冰淇淋在冻干之前具有的形状，可以批量生产具有特定形状的冻干冰淇淋。
将待冻干的冰淇淋真空脱水，在不损失其营养价值的情况下，赋予其独特的口感风味。形成的冻干冰淇淋贮藏期内风味变化小，保质期长，在没有防腐剂的情况下也可以具有较长的保质期。同时由于将冰淇淋中大部分的水分脱除，减轻了冰淇淋的重量的同时使冰淇淋可以保持一种固态的状态不易融化，从而实现在常温下的运输、存储、销售，摆脱了冰淇淋制品对冷链的依赖，方便食用携带，满足特殊情况下，如户外远足、登山，甚至航天飞行中对冰淇淋制品的需求。且常温销售的冰淇淋制品温度适宜，一方面对肠胃等刺激小，可以适合更多的消费者，消费群体广泛；另一方面还可以扩大适宜食用时间，四季均可食用。
附图说明
图1为本发明实施例冻干冰淇淋的制备方法流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及技术效果更加清楚明白，以下结合附图对本发明的具体实施例进行描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供一种冻干冰淇淋的制备方法，包括：
S100，将待冻干的冰淇淋深冻至-30℃至-20℃；
S200，保持温度为-30℃至-20℃，在真空度为110Pa至140Pa的条件下，对深冻后的冰淇淋进行第一阶段冷冻干燥；
S300，升高温度至-13℃至-7℃，在真空度为110Pa至140Pa的条件下，对第一阶段冷冻干燥之后的冰淇淋进行第二阶段冷冻干燥；
S400，升高温度至-5℃至0℃，在真空度为110Pa至140Pa的条件下，对第二阶段冷冻干燥之后的冰淇淋进行第三阶段冷冻干燥；以及
S500，继续升高温度至0℃以上，对第三阶段冷冻干燥之后的冰淇淋进行烘干，得到冻干冰淇淋。
冰淇淋是一种人为冷冻而成的固态制品，由于含有大量的水分，自由水含量较高，极易融化。冷冻干燥过程中极容易导致冰淇淋出现爆裂或者表面塌陷的现象。因此冰淇淋的冻干的要求相对于天然固态制品，如普通的瓜果等有其特殊性。本发明提供的冻干冰淇淋的制备方法，在整个干燥过程中，通过对温度及真空度的控制，在两者的相互配合下，不仅可以将冰淇淋中的水分抽出得到一种水分含量极低的冻干冰淇淋，而且很好的保持了冻干冰淇淋在冻干之前具有的形状，可以批量生产具有特定形状的冻干冰淇淋。
将待冻干的冰淇淋真空脱水，在不损失其营养价值的情况下，赋予其独特的口感风味。形成的冻干冰淇淋贮藏期内风味变化小，保质期长，在没有防腐剂的情况下也可以具有较长的保质期。同时由于将冰淇淋中大部分的水分脱除，减轻了冰淇淋的重量的同时使冰淇淋可以保持一种固态的状态不易融化，从而实现在常温下的运输、存储、销售，摆脱了冰淇淋制品对冷链的依赖，方便食用携带，满足特殊情况下，如户外远足、登山，甚至航天飞行中对冰淇淋制品的需求。且常温销售的冰淇淋制品温度适宜，一方面对肠胃等刺激小，可以适合更多的消费者，消费群体广泛；另一方面还可以扩大适宜食用时间，四季均可食用。
待冻干的冰淇淋可以包括奶油、蛋及糖。奶油、蛋及糖的重量和优选为待冻干的冰淇淋总重量的25％-37％。在冰淇淋的冻干过程中有利于冰淇淋形状的保持，同时使获得的冰淇淋组织结构细腻，口感滑润。待冻干的冰淇淋优选具有蓬松的内部多孔结构，有利于冻干过程中水分的抽出。
优选的，待冻干的冰淇淋的厚度不超过20mm。有利于冷冻干燥过程中水分容易被抽出。
在步骤S100中，通过深冻进一步冷冻冰淇淋，确保待冻干的冰淇淋中的液体充分冻结，避免在冷冻干燥的过程中出现局部或全部***的现象，使水分可以在之后的冷冻干燥步骤中在冰冻状态下升华抽出。
可以同时深冻多个待冻干的冰淇淋，加大生产效率。将待冻干的冰淇淋摆放在冷冻托盘内进行深冻。优选的，相邻冰淇淋之间的间隔大于10mm。可以有足够的空间使冰淇淋中的水分得以散发。之后将盛放有冰淇淋的冷冻托盘放入冻干室，将冰淇淋深冻至-30℃至-20℃。优选的，多个待冻干的冰淇淋中至少一个连接有温感探头。温感探头可以检测连接的待冻干的冰淇淋内部的温度。冷冻托盘优选为食用级不锈钢原料制成。
冻干冰淇淋整个过程中，主要的干燥步骤为第二和第三阶段冷冻干燥步骤，在这两个步骤中冰晶最易升华从而被有效去除。在步骤S200中，保持冰淇淋深冻之后的温度，调整真空度，在较低温度下先抽出一部分水分，使冰淇淋中的含水量在步骤第二和第三阶段冷冻干燥前预先降低，可以防止在后续升温时使冰淇淋局部***。冰淇淋***之后不仅会影响冷冻干燥过程中水分的升华，而且***的部分形状容易改变，难以维持冰淇淋原有的形貌。第一阶段冷冻干燥的时间优选为6h至8h。
在步骤S300中，第二阶段冷冻干燥的时间优选为4h至5h。第二阶段冷冻干燥的温度优选为-10℃。
在步骤S400中，第三阶段冷冻干燥的时间优选为10h至12h。第三阶段冷冻干燥的温度优选为-5℃。
步骤S500中，对第三阶段冷冻干燥之后的冰淇淋进行烘干可以使冰淇淋中的结合水以及吸附于干燥层中的自由水获得足够的能量从而从冰淇淋中分离出来，使冰淇淋干燥的更彻底。在进行步骤S300及步骤S400之后，冰淇淋的大部分水已被去除，冰淇淋的含水量已降至约2％至6％，仅存有少量结合水、吸附水和自由水。此时即使对冰淇淋升温至0℃进行烘干，也不会使冰淇淋发生变形。优选的，烘干可以在真空度140Pa至240Pa条件下进行，可以使水分抽出的更快。
优选的，烘干包括第一阶段烘干及第二阶段烘干。第一阶段烘干的温度可以为3℃至7℃，优选为5℃。第二阶段烘干的温度可以为27℃至33℃，优选为30℃。第一阶段烘干的时间可以为1h至2h。第二阶段烘干的时间可以为3h至5h。根据冰淇淋不同的干燥程度提供不同的能量，使冰淇淋中的水分更好的抽出。
冻干冰淇淋的制备方法还可以包括：S600，对冻干冰淇淋进行真空包装。完成冻干的冰淇淋应立即使用防潮物品包装使其与可能接触的水分隔离。可以使用复合铝箔袋对冻干冰淇淋进行包装，并抽真空，防止冻干冰淇淋吸潮。
冻干冰淇淋中的水分含量可以为1％至5％。优选的，冻干冰淇淋中的水分含量为2％。
冻干冰淇淋的制备方法还包括对待冻干的冰淇淋的制备方法，具体可以包括：
S10，提供制备冰淇淋的物料并进行混合配料；
S20，对混合配料之后的物料进行杀菌、均质；
S30，将杀菌均质之后的物料进行老化，形成冰淇淋浆；以及
S40，将冰淇淋浆倒入模具并凝冻，得到待冻干冰淇淋。
在步骤S10中，制备冰淇淋的物料可以包括奶制品、蛋制品、甜味剂、复合稳定乳化剂及水。
乳制品可以包括脂肪类原料及非脂乳固体类原料。脂肪类制品包括奶油及黄油中的至少一种。非脂乳固体可以是奶粉。奶粉优选为全脂奶粉。
蛋制品可以包括全蛋制品、乳清蛋白粉中的一种或多种。
甜味剂可以是白砂糖、木糖醇、蔗糖等，可以赋予冰淇淋制品甜味。
复合稳定乳化剂包括按比例配制的稳定剂与乳化剂。其中稳定剂与乳化剂的比例可以为3:1。乳化剂优选为单甘脂。稳定剂优选为明胶、魔芋胶中的至少一种。
可选的，还可以添加香味剂、营养强化剂及益生菌中的一种或多种。香味剂优选为果蔬及干果中的至少一种。可以是果蔬或者干果的冻干粉，也可以是果蔬或者干果颗粒。优选的，果蔬或者干果的总添加比例不超过冰淇淋制品总重量的5％。营养强化剂可以包括微量元素、维生素、功能性提取物等。益生菌可以包括乳酸菌。
制备待冻干的冰淇淋的食品原材料、添加剂天然，无不良添加剂，食用安全放心。
在步骤S20中，首先对搅拌均匀的物料进行一次均质，然后对一次均质之后的物料在70℃下巴氏杀菌30分钟，最后再对杀菌之后的物料均质两次。可以使用胶体磨对物料进行均质。可以通过杀菌将料液中的病原菌杀灭并破坏微生物所产生的毒素，保证食用安全，可以延长冰淇淋制品的保质期。均质可以增加混合物料的粘度；可以改善混合物料的起泡性，获得良好的组织状态及理想的膨胀率；可以增强脂肪在水中的乳化稳定性；可以使冰淇淋组织细腻，形体润滑松软，具有良好的稳定性和持久性。
在步骤S30中，将杀菌均质之后的物料迅速冷却至2℃至4℃，防止混合料液中的脂肪上浮。之后冷凝2小时，期间轻轻搅拌使其老化形成冰淇淋浆。老化步骤有利于提高冰淇淋的膨胀率，改善成品的组织状态。
在步骤S40中，将老化之后的冰淇淋浆倒入模具，-18℃凝冻，使老化形成的冰淇淋浆冻结为固态。脂肪凝冻制备过程中可以形成网状结构，赋予冰淇淋特有的细腻滑润口感。凝冻可以使空气中极微小的气泡均匀的分布于混合料中，使冰淇淋的水分在形成冰晶时呈细微的冰结晶，防止粗糙冰屑的生成。模具的厚度优选不超过20mm，从而可以凝冻之后形成的待冻干冰淇淋的厚度不超过20mm。模具的形状多样，可以使产品系列化、多样化。优选的，可以在需要凝冻的冰淇淋中***温感探头，方便后续操作过程中对温度的感测。
实施例A待冻干的冰淇淋的制备
制备待冻干冰淇淋的物料包括：全脂奶粉1000g，奶油250g，全蛋500g，白砂糖500g，水1650g，复合乳化稳定剂：明胶16g，魔芋胶8g，单甘脂8g。
首先，进行物料的混合配料。将奶粉溶于40℃至50℃的温水中，形成奶粉溶液；将奶油在室温下融化；将融化之后的奶油与奶粉溶液混合加热煮沸；将全蛋与白砂糖混合并高速搅打；将复合乳化稳定剂与白砂糖按比例1:5溶解于50℃热水中，并高速搅打；最后将全部物料加入混料缸，逐渐升温加热至70℃，补充水至配方要求重量，并搅拌均匀；
其次，将搅拌均匀的物料首先使用胶体磨均质一次；70℃温度下巴氏杀菌30分钟后，在使用胶体磨均质两次；
然后，均质后迅速冷却到2℃至4℃，冷凝2小时，其间轻轻搅拌；
最后，冰淇淋浆倒入模具，模具厚度不超过20mm，-18℃凝冻形成冰淇淋。
待冻干的冰淇淋的干燥
实施例1
将实施例A中提供的待冻干的冰淇淋放入冷冻托盘内，相邻待冻干冰淇淋之间的间隔大于10mm。之后将冷冻托盘放入冷冻干燥机的冻干室，连接温感探头深冻至-30℃；
设定冷冻干燥机冻干室的温度为-30℃，抽真空使真空度达到110Pa，第一阶段冷冻干燥6h；
保持真空度110Pa，将温度升高至-10℃，第二阶段冷冻干燥5h，通过温感探头检测到冰淇淋中心温度约-10℃；
保持真空度110Pa，将温度升高至-5℃，第三阶段冷冻干燥10h；
将真空度调至240Pa，温度升高至5℃，第一阶段烘干2h；
保持真空度240Pa，温度升高至30℃，第二阶段烘干4h。得到冻干效果良好，形状完整的冻干冰淇淋。
实施例2
将实施例A中提供的待冻干冰淇淋放入冷冻托盘内，相邻待冻干冰淇淋之间的间隔大于10mm。之后将冷冻托盘放入冷冻干燥机的冻干室，连接温感探头深冻至-30℃；
设定冷冻干燥机冻干室的温度为-30℃，抽真空使真空度达到110Pa，第一阶段冷冻干燥6h；
保持真空度110Pa，将温度升高至-10℃，第二阶段冷冻干燥5h，通过温感探头检测到冰淇淋中心温度约-10℃；
保持真空度110Pa，将温度升高至-3℃，第三阶段冷冻干燥10h；
将真空度调至140Pa，温度升高至5℃，第一阶段烘干1h；
保持真空度140Pa，温度升高至30℃，第二阶段烘干4h，得到冻干效果良好，形状完整的冻干冰淇淋。
实施例3
将实施例A中提供的待冻干冰淇淋放入冷冻托盘内，相邻待冻干冰淇淋之间的间隔大于10mm。之后将冷冻托盘放入冷冻干燥机的冻干室，连接温感探头深冻至-30℃；
设定冷冻干燥机冻干室的温度为-30℃，抽真空使真空度达到110Pa，第一阶段冷冻干燥6h；
保持真空度110Pa，将温度升高至-7℃，第二阶段冷冻干燥5h，通过温感探头检测到冰淇淋中心温度约-7℃；
保持真空度110Pa，将温度升高至-3℃，第三阶段冷冻干燥11h；
将真空度调至200Pa，温度升高至5℃，第一阶段烘干1h；
保持真空度200Pa，温度升高至27℃，第二阶段烘干4h，得到冻干效果良好，形状完整的冻干冰淇淋。
对比例1
将实施例A中提供的待冻干冰淇淋放入冷冻托盘内，相邻待冻干冰淇淋之间的间隔大于10mm。之后将冷冻托盘放入冷冻干燥机的冻干室，连接温感探头深冻至-30℃；
将真空度调至110Pa，将温度升高至-10℃，冷冻干燥5h，通过温感探头检测到冰淇淋中心温度约-10℃；
保持真空度110Pa，将温度升高至-5℃，冷冻干燥10h；
将真空度调至240Pa，温度升高至5℃，烘干2h；
保持真空度240Pa，温度升高至30℃，烘干4h。
冷冻干燥完成后的冰淇淋中心未完全冻干，冻干效果不好。且烘干后表面有塌陷现象，形状不完整。
对比例2
将实施例A中提供的待冻干冰淇淋放入冷冻托盘内，相邻待冻干冰淇淋之间的间隔大于10mm。之后将冷冻托盘放入冷冻干燥机的冻干室，连接温感探头深冻至-30℃；
设定冷冻干燥机冻干室的温度为-30℃，抽真空使真空度达到110Pa，冷冻干燥6h；
保持真空度110Pa，将温度升高至-5℃，冷冻干燥15h；
将真空度调至240Pa，温度升高至5℃，烘干2h；
保持真空度240Pa，温度升高至30℃，烘干4h。
冷冻干燥完成后的冰淇淋中心未完全冻干，冻干效果不好。且烘干后表面有塌陷现象，形状不完整。
对比例3
将实施例A中提供的待冻干冰淇淋放入冷冻托盘内，相邻待冻干冰淇淋之间的间隔大于10mm。之后将冷冻托盘放入冷冻干燥机的冻干室，连接温感探头深冻至-30℃；
设定冷冻干燥机冻干室的温度为-30℃，抽真空使真空度达到110Pa，冷冻干燥6h；
将真空度调至50Pa，将温度升高至-10℃，冷冻干燥5h，通过温感探头检测到冰淇淋中心温度约-10℃；
保持真空度50Pa，将温度升高至-3℃，冷冻干燥10h；
将真空度调至140Pa，温度升高至5℃，冰淇淋直接爆裂。
对比例4
将实施例A中提供的待冻干冰淇淋放入冷冻托盘内，相邻待冻干冰淇淋之间的间隔大于10mm。之后将冷冻托盘放入冷冻干燥机的冻干室，连接温感探头深冻至-30℃；
设定冷冻干燥机冻干室的温度为-30℃，抽真空使真空度达到110Pa，冷冻干燥6h；
保持真空度110Pa，将温度升高至-15℃，冷冻干燥5h，通过温感探头检测到冰淇淋中心温度约-15℃；
保持真空度110Pa，将温度升高至-8℃，冷冻干燥11h；
将真空度调至200Pa，温度升高至5℃，烘干1h；
保持真空度200Pa，温度升高至27℃，烘干4h。
冷冻干燥完成后的冰淇淋中心未完全冻干，冻干效果不好。且烘干后表面有塌陷现象，形状不完整。
本申请中所提到的真空度为冻干室内或者烘干室内的压力。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
表1待冻干的冰淇淋冷冻干燥条件及实验现象结果对比表
Figure BDA0001435878180000111

Claims (8)

1.一种冻干冰淇淋的制备方法，包括：
将待冻干的冰淇淋深冻至-30℃至-20℃；
保持温度为-30℃至-20℃，在真空度为110Pa至140Pa的条件下，对所述深冻后的所述冰淇淋进行第一阶段冷冻干燥，所述第一阶段冷冻干燥的时间为6h至8h；
升高温度至-13℃至-7℃，在真空度为110Pa至140Pa的条件下，对所述第一阶段冷冻干燥之后的所述冰淇淋进行第二阶段冷冻干燥，所述第二阶段冷冻干燥的时间为4h至5h；
升高温度至-5℃至0℃，在真空度为110Pa至140Pa的条件下，对所述第二阶段冷冻干燥之后的所述冰淇淋进行第三阶段冷冻干燥，所述第三阶段冷冻干燥的时间为10h至12h；以及
升高温度至0℃以上，对所述第三阶段冷冻干燥之后的所述冰淇淋进行烘干，得到冻干冰淇淋，所述烘干包括第一阶段烘干和第二阶段烘干，所述第一阶段烘干的温度为3℃至7℃，时间为1h至2h，真空度为140pa至240pa，所述第二阶段烘干的温度为27℃至33℃，时间为3h至5h，真空度为140pa至240pa。
2.根据权利要求1所述的冻干冰淇淋的制备方法，其特征在于，所述第二阶段冷冻干燥的温度为-10℃，所述第三阶段冷冻干燥的温度为-5℃。
3.根据权利要求1所述的冻干冰淇淋的制备方法，其特征在于，所述烘干包括第一阶段烘干及第二阶段烘干，所述第一阶段烘干的温度为5℃，所述第二阶段烘干的温度为30℃。
4.根据权利要求1所述的冻干冰淇淋的制备方法，其特征在于，还包括对所述冻干冰淇淋进行真空包装。
5.根据权利要求1所述的冻干冰淇淋的制备方法，其特征在于，所述待冻干的冰淇淋包括奶油、蛋及糖，所述奶油、所述蛋及所述糖的重量和为所述待冻干的冰淇淋总重量的25％至37％。
6.根据权利要求1中所述的冻干冰淇淋的制备方法，其特征在于，所述待冻干的冰淇淋的厚度不超过20mm。
7.一种使用权利要求1至6任意一项所述的冻干冰淇淋的制备方法制备的冻干冰淇淋，其特征在于，所述冻干冰淇淋中的水分含量为1％至5％。
8.根据权利要求7所述的冻干冰淇淋，其特征在于，所述冻干冰淇淋中的水分含量为2％。
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