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冰淇淋制造—穩(wěn)定劑和乳化劑的水合

穩(wěn)定劑和乳化劑僅占冰淇淋混合物的一小部分(通常不超過1%),但對產(chǎn)品具有許多性能: 

  • 凍融穩(wěn)定性。當分散到液相中時,穩(wěn)定劑會水合,將水結(jié)合成小液滴網(wǎng)絡(luò)。混合物中“自由”水的流動受到限制,可防止在冷凍過程中形成大的冰晶。
  • 增稠或膠凝效果也有助于“身體”和質(zhì)地(或“口感”)。 
  • 在低脂產(chǎn)品中,穩(wěn)定劑充當膠凝劑和填充劑,代替了通常由脂肪含量提供的身體和質(zhì)地。
  • 加入乳化劑可確保冰淇淋混合物中的脂肪含量均勻分散,以防止產(chǎn)品呈現(xiàn)“黃油狀”質(zhì)地。
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流程

有許多穩(wěn)定劑和乳化劑可用(請參見清單),通常使用穩(wěn)定劑混合物來獲得zui佳產(chǎn)品特性。還可以提供穩(wěn)定劑/乳化劑的組合產(chǎn)品。

穩(wěn)定劑: 

  • 蛋白質(zhì)類型:明膠,蛋清
  • 口香糖:瓜爾豆膠,刺槐豆膠,黃原膠
  • 海藻提取物:海藻酸鈉,海藻酸丙二醇酯(PGA),卡拉膠
  • 基于纖維素:CMC,微晶纖維素(MCC)

乳化劑:

  • 單甘油二酯
  • 聚甘油酯
  • 山梨糖醇酯 

為了成功地分散穩(wěn)定劑和乳化劑并使其水合,必須滿足以下過程要求: 

  • 粉末/液體混合系統(tǒng)必須能夠快速摻入粉末并將其分散在混合物的整個內(nèi)容物中。
  • 當添加到基礎(chǔ)液中時,穩(wěn)定劑/乳化劑趨于附聚。混合器必須能夠分解這些。
  • 穩(wěn)定劑/乳化劑也必須減小到zui小可能的粒徑,以使產(chǎn)率zui大化。除非粒徑充分減小,否則某些產(chǎn)品不會被“活化”。
  • 同樣,有時需要一定程度的剪切力才能活化某些產(chǎn)品并使其充分水合。

問題

使用常規(guī)粉末/液體混合系統(tǒng)和攪拌器時,可能會遇到許多問題: 

  • 必須以可控的速率添加粉末以減少結(jié)塊。
  • 經(jīng)常進行粉末預(yù)混合以減少團聚,增加了成本和加工時間。
  • 常規(guī)系統(tǒng)不能產(chǎn)生足夠的剪切力來分解附聚物。
  • 需要較長的處理時間才能完成分散并達到令人滿意的一致性。
  • 分散不良會導(dǎo)致部分水合的物質(zhì)聚集在熱交換器的壁上,從而損害傳熱。
  • 附聚物還會對均質(zhì)機性能產(chǎn)生不利影響,從而導(dǎo)致結(jié)果不一致。
  • 需要頻繁的清潔周期,從而導(dǎo)致停機,清潔化學(xué)品和浪費昂貴的原材料而增加成本。
  • 水化不完全也會降低原料的產(chǎn)量。
  • 許多配方中不必要地包含了這些原料的高含量,以彌補不良的產(chǎn)量和浪費。 

解決方案

通過在現(xiàn)有工藝中增加高剪切乳化機,可以克服上述問題。操作說明如下。

**階段

轉(zhuǎn)子的高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生強大的吸力,將液體和固體/粉狀成分吸入混合區(qū)。這些可以添加而無需預(yù)混。

第二階段

 

然后,在工作頭的密閉區(qū)域中使材料承受強烈的高剪切力。團塊在轉(zhuǎn)子葉片和定子壁之間的間隙中被分解。快速獲得無結(jié)塊的混合物。

第三階段

隨著新鮮材料被吸入工作頭,產(chǎn)品被從定子中擠出。建立了一個循環(huán)混合循環(huán),其中所有物料均通過Silverson工作頭,從而加速了水合過程。


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