簡介
冰淇淋以其美觀、冰涼、快樂與甜蜜的感受在中國發展迅猛，其市場以每年10%的速度遞增。用此各生產廠家都投入巨大的人力物力，既要降低產品成本，又要提高產品質量，以適應日趨激烈的市場競爭。冰淇淋的膨脹率是指混合料在凝凍操作時，空氣以極微小的氣泡混合於混合料中，使料液體積膨脹，而體積增加的百分率就是冰淇淋的膨脹率。膨脹率是衡量冰淇淋質量一項非常重要的指標，能客觀的反映冰淇淋的配方、工藝等綜合條件對產品品質的影響，並直接影響冰淇淋的抗融性、適口性和經濟效益。在實際生產中，出於對產品口感、抗融性、成本等多方面的考慮，膨脹率一般以90%～110%為宜。影響冰淇淋膨脹率的岡素是多方面的。總固形物的含量對冰淇淋的膨脹率起決定性的作用，同時冰淇淋配方中的糖、脂肪、非脂乳固體及乳化穩定劑的配比也影響膨脹牢的高低；另外均質、老化工藝，凝凍中的進料溫度、速度及空氣吸入量也很重要。以往的研究大多是圍繞著原輔材料、工藝條件投加工設備等因索對膨脹率的影響，而關於冰淇淋的質構特性與膨脹率的關係卻很少涉及。
影響因素
乳化穩定劑對產品膨脹率的影響
配方中總固形物含量對膨脹率起著決定性的作用，總固形物含量過低會導致冰淇淋膨脹率偏低。原料中的非脂乳固體對膨脹率的影響也很大，蛋白質對料液能起到水化、提高粘度、保護脂肪球薄膜與包裹氣泡的作用，有利於提高膨脹率。脂肪含量過高則漿料粘度增大，影響空氣的充入；糖分含量過高，漿料冰點下降，延長了凝凍時間，不利於提高膨脹率。因此應設計合理的配方，另一方面，合理使用乳化穩定劑可以彌補配方設計上的不足，從而保證產品的膨脹率、口感、抗融性等。在實際生產中，產品基本配方相對比較成熟，如何選擇合適的乳化穩定劑則顯得尤為重要。實驗中主要研究了乳化穩定劑對膨脹率的影響，採用的試驗配方，所測膨脹率為凝凍機操作性能良好，進、出料穩定連續，易於灌裝的前提下的最大膨脹率。在實際生產中應通過調節空氣吸入量、進料量及膨脹閥獲得適宜的膨脹率，確保冰淇淋組織形態、口感、抗融性等品質俱佳。在冰淇淋混合料中，乳化劑通過改進脂肪在混合料中的分散性，使脂肪粒子微細、均勻分布，提高了乳狀液的穩定性，並有助於空氣混入，提高了起泡性和膨脹率；穩定劑可以適當保持混合料的粘度，提高乳狀液的穩定性，在凝凍過程中改善充氣性能，提高起泡性和膨脹率。
加工工藝對膨脹率的影響
均質 均質的目的主要是將脂肪球變小，防止脂肪分離，獲得均勻的液相混合物，使冰淇淋組織更細膩。均質壓力和均質溫度是關鍵，它們對於在凝凍工序中獲得理想的膨脹率尤其重要。均質壓力過低或均質溫度過低都會使混合料中各組分不能均勻混合，在表觀上表現為混合料的粘度偏低，從而導致膨脹率難以達到要求；均質壓力過高則會使混合料的粘度過高，凝凍時空氣難以混入，膨脹率難以提高。均質時混合料溫度過高），雖然可使膨脹率增大，但混合料溫度過高，若冷卻不及時易造成脂肪球的重新聚集，進而破壞均質效果，因此在實際生產中料液溫度不宜過高。均質壓力應根據混合料中總固形物與脂肪含量的高低來定，總固形物含量高，則均質壓力相應降低；脂肪含量高，均質壓力也應低些。
老化 混合料的老化，是將混合料液在2～4℃的低溫下冷藏一定時間，使其在物理上成熟的過程。
凝凍 混合料經老化後進入凝凍機，溫度進一步降低，若凝凍溫度過低則空氣不易混入，導致膨脹率降低。凝凍溫度可通過控制冷量來達到，進行連續式凝凍操作時，經常通過調節混合料流量、空氣吸入量、膨脹閥鬆緊來達到理想的膨脹率。試驗發現，減小混合料流量、增加空氣吸入量、調緊膨脹閥，均可提高膨脹率。在實際操作中，這往往是一些經驗性的數據，並無一個量化的指標，對於不同的混合料體系，只要這些因素能達到一個平衡點，彼此配合恰當，就可以獲得理想的膨脹率，從而生產出組織結構細膩潤滑、抗融性能好的冰淇淋。間歇式凝凍機運作時，料液的加入量不宜過多，否則造成漿料外溢，膨脹率達不到要求。漿料的加入量通常為機容量的50%左右，此外還需確保足夠的凝凍時間，才能保證理想的膨脹率。生產中往往通過觀察成品的外觀來判斷膨脹率是否已達到要求。
加工設備對膨脹率的影響 均質機和凝凍機是冰淇淋生產工序中至關重要的設備。均質就是使物料在高壓作用下通過非常狹窄的間隙，在此過程中受到剪下、撞擊和空穴作用，大粒子迅速微細化，使料液均質化。均質效果的好壞直接影響混合料的物化性質，從而影響產品膨脹率。冰淇淋製造過程中常用高壓柱塞式均質機，其中均質閥是使冰淇淋料液均質化的主要工作部件，也是一個易損件，當均質壓力過低時，應考慮是否由於均質閥泄露或閥門調節不當甚至出現損壞而引起的，並及時調整或修理。
冰淇淋的膨脹率是在凝凍機中形成的。凝凍機按結構形式不同可分為連續式與間歇式。連續式凝凍機工作時，製冷系統將液體製冷劑輸入凝凍筒的夾層內，而混合料經由空氣混合泵混入空氣後，進入凝凍筒，經刮刀和偏心軸的攪拌混合與筒外製冷劑進行熱交換。由於混合料被空氣混合泵不斷地壓入，給筒內料液以壓力，經攪刮混合的冰淇淋便在這壓力作用下不斷椒向膨脹閥，並克服膨脹閥彈簧的壓力，使膨脹閥門打開，壓力驟降，冰淇淋中空氣泡膨脹，使產品變得疏鬆。在工作過程中用無級調速手輪緩慢調節進料速度，並反覆調節空氣調節閥和凝凍器上的膨脹閥，直到得到符合要求的產品。間歇式凝凍機工作時，刮刀和攪拌器快速旋轉，強力攪動混合料，使空氣以微小氣泡的形式均勻混合於料液中，體積逐漸膨脹。根據攪拌機電流的變化情況和成品的外觀，可判斷是否已達到要求的膨脹率，適時出料。
刮刀位置不對或磨損過度、空氣混合泵故障、製冷系統故障、膨脹閥壓力不當等因素均會導致膨脹率達不到要求。因此設備的保養和維護對於保證冰淇淋的膨脹率是非常重要的。
注意事項
冰淇淋配方的合理設計以及乳化穩定劑的合理配製，可使冰淇淋得到理想的膨脹率。不同的冰淇淋配方，應選擇不同的冰淇淋乳化穩定劑。多種乳化劑和多種膠體合理復配而成的複合乳化穩定劑有利於提高膨脹率。
加工工藝對冰淇淋膨脹率的影響較大。生產中宜採用15～18MPa，65～70℃的均質工藝，混合料在2～4℃老化至少4h。連續式凝凍操作時混合料流量、空氣吸入量以及膨脹閥協調配合，有利於提高冰淇淋膨脹率。
均質設備和凝凍設備對於保證冰淇淋膨脹率是至關重要的，因此應及時對設備進行維護和保養。
