液氮冷冻技术-冰激凌生产工业的神话

2018-5-9 17:09:33

在诸多种食品速冻技术中，由于液氮速冻能实现低温深冷的超速冻，因而极大地提高了冷冻食品的品质，延长了食品的保鲜期限，在冷冻食品工业中显示出特有的生命力。在国外已有将活鱼用液氮冻结，而在解冻后的鱼又重现复活的实例，液氮冻结技术被国外誉为20 世纪食品工业最杰出的成就之一，有“魔法冻结（Magicfreeze）”的美誉，美国把这种冻结方式称为瞬间冻结（Flash freezing）。

在西方国家液氮主要用在鱼类、水果、蔬菜等的冻结，在我国已有将液氮应用于水产品生产的报道，而把液氮技术应用于冰淇淋工业化生产，开创了国内乳制品行业的先河。

传统冰淇淋生产中存在的问题
在传统的冰淇淋生产工艺中，使用氟利昂或液氨压缩机制冷机组进行产品冻结存在以下问题：
（1）在制造火炬型冰淇淋时，由于冰淇淋产品脂肪含量较高，通常膨胀率达到85%~100%，经凝冻机制造出来等待冻结的软冰

淇淋温度仅为-5 ℃左右，软冰淇淋灌充在威化筒上，其拉花火炬形状因在普通冷冻隧道里温度仅有-35 ℃左右，容易塌陷变形，

产品外观不好。
（2）火炬型冰淇淋在传统氟利昂（或液氨）压缩机冷冻隧道中冻结速度太慢，会产生粗糙的冰屑而在食用时产生沙状的口感。
（3）按照传统的制造巧克力脆皮雪糕条工艺，由于制造过程温度不够低、冷冻效果差，雪糕条外层巧克力脆皮容易熔融、裂开

甚至脱落，影响了产品的感官质量。
（4）巧克力脆皮雪糕条中的巧克力浆料涂层脂肪含量达到50%以上，其油脂容易因氧化作用而产生油腥味。
（5）传统压缩机制冷设备占地面积大、一次性投资费用大，日常维护费用高；而且电能消耗大、冷冻效率低。
（6）冰淇淋产品需在包装前完成冻结，而传统制冷吹风冻结装置冻结的产品，因冻结时间长，汁液流失严重，其干耗率达到4%~6%，

冰淇淋组织因水分蒸发而直接影响了产品质量。
（7）传统制冷设备大量使用氟利昂或液氨等冷媒对地球生态环境造成危害。
液氮快速冻结设备应用于冰淇淋工业化生产
冰淇淋属于乳制品加工行业，为了解决冰淇淋生产中的质量、能耗、成本、环保等问题，将应用于水产品速冻的液氮冻结技术

运用在冰淇淋生产中，革新了传统冰淇淋生产的工艺技术和设备装置。
(1)液氮浸渍式
巧克力脆皮雪糕条冻结设备经凝冻机灌装出来的软雪糕，通过生产线上的加
料斗定量灌注在不锈钢模具上成形，装有雪糕浆料的棒状模具被置于-35 ℃的氯化钙冰盐水中冻结，模具中的雪糕被冻结硬化后插上木签，

再经过脱模工序，机械夹取装置将带木扦的雪糕条从模具中拔出，经输送带移到装有巧克力浆料的不锈钢槽上方，雪糕条被浸入至55 ℃

左右的巧克力浆料中约2 s，机械手立即提升，浆液滴漏片刻后平行移动到高强度不锈钢制成的液氮槽上方，涂有巧克力浆的雪糕条被

迅速浸入沸腾中的液体氮停留2~3 s

后立即提升，即完成了巧克力涂层表面的快速冻结操作，成品被移送入包装段，经枕形镀铝膜包装机包装后移至-25 ℃冷库贮存。
(2)液氮喷雾式火炬型冰淇淋冻结设备
它由不锈钢隧道箱体、喷雾装置、不锈钢输送带、传动装置、抽风机等组成。10 m3 液氮贮罐放置于室外，液态氮被引入不锈钢箱体内对火

炬型冰淇淋进行喷雾冻结。经凝冻机灌装出来的软冰淇淋，通过充填嘴被灌注在预先放置于下部输送带托盘上的威化筒里，制成拉花火炬形状的冰淇淋，

此时冰淇淋半成品温度只有-5 ℃左右，冰淇淋内部因有大量空气而整个组织较软。火炬型冰淇淋通过输送带被移入不锈钢隧道式箱体中，箱体上方连接着液氮喷嘴，

-195.8 ℃的液氮通过喷嘴直接喷淋在火炬型冰淇淋上，冰淇淋立刻被冻结，软冰淇淋的火炬形状被瞬间凝固。随着不锈钢输送带的不断前移，冻结后的冰淇淋被移至另一端的不锈钢箱体外，盖上透明塑料盖后转入-35℃的传统冷冻隧道中冷冻1 h 左右，储于-25 ℃的成品冷库。

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