本发明属于食品技术领域，尤其涉及一种冷冻饮品的生产工艺及其产品。
背景技术：
冷冻饮品包括冰淇淋、雪糕、雪泥、冰棍、甜味冰、食用冰等，其传统的生产工艺如下：混料、杀菌、均质、老化、凝冻(或不凝冻)、灌注、硬化、包装。其中，按冻结成型方式的不同可分为如下种类：1)注模盐水冻结：料液灌注入模具，放入零下26度左右盐水(多为氯化钙溶液)介质中冻结成固态，脱模包装；2)凝冻隧道冻结：料液经凝冻机凝冻后挤压灌注或切割成型，利用速冻隧道(零下30-40度冷风介质)冻结后包装。3)液氮冻结：料液经凝冻机凝冻后挤压灌注或切割成型，利用液氮(理论温度为零下196度)为介质急速冻结包装。4)先盐水冻结后粉碎：先按1)方式冻结成冰，而后用粉碎机将固态冰粉碎成细碎颗粒。然而，采用上述冻结方式的凝冻工艺对料液进行冻结时，为保证膨胀率率及膨胀效果，所用料液需能将空气均匀紧密包裹，故需要添加一定含量的具有起泡性能的稳定剂，且所用料液固形物要达到一定的含量，从而大大增加了料液成本；而且，因为固形物含量的限制和稳定剂的添加，使得产品结构的清爽性以及香气风味的释放性大幅下降，严重影响了产品的口感。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种用料量少、膨胀率高、口感和风味较好的冷冻饮品的生产工艺，以及采用该生产工艺生产的冷冻饮品。
本发明提供了一种冷冻饮品的生产工艺，包括以下步骤：
步骤1：将饮用水、食糖、乳品、油脂、乳化稳定剂、甜味剂和香精混合，获得第一料液；
步骤2：对所述第一料液进行杀菌、均质、老化，得到第二料液；
步骤3：利用雾化喷淋装置使所述第二料液形成液体颗粒，在极低温度冻结室中进行冻结，得到冷冻饮品。
优选地，所述步骤3具体为：利用雾化喷淋装置使所述第二料液形成液体颗粒，在极低温度冻结室沉降并冻结，得到冷冻饮品。
优选地，所述液体颗粒的沉降速度为0.8m/s～1.6m/s。。
优选地，所述雾化喷淋装置的压力为1.0～2.2mpa。
优选地，所述液体颗粒的直径为0.1-0.85mm。
优选地，所述极低温度冻结室的温度为-20℃～-40℃。
优选地，所述杀菌具体为：采用巴氏杀菌机，温度为78-88℃，杀菌时间为30-40s。
优选地，所述均质具体为：在68～72℃条件下，采用均质机以18～25mpa压力均质。
本发明还提供了一种由上述生产工艺制备得到的冷冻饮品，所述冷冻饮品为冰淇淋、雪糕、雪泥、冰棍、甜味冰或食用冰。
现有技术公开的冷冻饮品的生产工艺为了保证较高的膨胀率，通常需要添加增稠稳定剂；同时，还受到固形物含量的限制，通常要达到较高膨胀率如100％，固形物含量不低于30％，甚至是更高。相比之下，本发明提供的生产工艺通过利用雾化喷淋装置和极低温度冻结室相结合的冻结成型方式，无需添加增稠稳定剂，而且也不受固形物含量的限制，即使添加极少量的固形物也能够获得膨胀效果较高的冷冻饮品。不仅减少了用料量，降低了生产成本；而且，最大程度地提升了冷冻饮品的清爽性及香气风味的释放性，明显改善了产品的口感和风味。解决了现有的冷冻饮品生产工艺因为高固形物限制和增稠稳定剂的添加导致产品结构的清爽性以及香气风味的释放性大幅下降而引起的口感和风味欠佳的问题。
具体实施方式
本发明提供了一种冷冻饮品的生产工艺，包括以下步骤：
步骤1：将饮用水、食糖、乳品、油脂、乳化稳定剂、甜味剂和香精混合，获得第一料液；
步骤2：对所述第一料液进行杀菌、均质、老化，得到第二料液；
步骤3：利用雾化喷淋装置使所述第二料液形成液体颗粒，在极低温度冻结室中进行冻结，得到冷冻饮品。
本发明提供的冷冻饮品的生产工艺，在经过步骤3所述的在极低温度冻结室中进行冻结之后，还包括经速冻隧道(-35℃)20分钟冻结的步骤。
本发明提供的生产工艺中，以饮用水、食糖、乳品、油脂、乳化稳定剂、甜味剂和香精为原料，经混合获得第一料液，无需添加现有生产工艺配方中为了保证膨胀率及膨胀效果而采用的增稠稳定剂类物质，如瓜尔胶、黄原胶、卡拉胶、刺槐豆胶、cmc、明胶等食用胶体。其中，本申请提供的生产工艺中，食糖可以为白砂糖、赤砂糖、麦芽糖浆、果葡糖浆等中的一种或几种，甜味剂可以为甜蜜素、阿斯巴甜、安赛蜜、三氯蔗糖等中的一种或几种，作用在于提供甜味；乳品可以为奶粉(全脂或脱脂奶粉)、乳清粉、浓缩乳清蛋白等中的一种或几种，作用在于提供奶味；油脂可以为棕榈油、椰子油、(稀)奶油中的一种或几种，作用在于提供脂肪；乳化剂稳定剂可以为单甘脂、蔗糖酯、三聚甘油酯、磷脂等中的一种或几种，作用在于提供乳化效果。
获得第一料液后，对其进行杀菌、均质、老化，得到第二料液；其中，所述杀菌具体为：温度为78-88℃，杀菌时间为30-40s；在一些实施例中，杀菌温度为85℃，杀菌时间为35smin。所述均质具体为：在68～72℃条件下，采用均质机以18～25mpa的压力均质；在一些实施例中，均质具体为：70℃条件下，以20mpa的压力均质。所述老化具体为：2-6℃，2-10小时；在一些实施例中，老化具体为：3-4℃，4-6小时。
得到第二料液后，采用雾化喷淋装置使所述第二料液形成液体颗粒，在极低温度冻结室中进行冻结，得到冷冻饮品。通过调节雾化喷淋装置喷嘴大小以及雾化喷淋装置的压力，使第二料液以喷、淋、滴的形式形成液体颗粒。其中，雾化喷淋装置的压力为1.0～2.2mpa。在一些实施例中，液体颗粒的直径为0.1-0.85mm。所述液体颗粒在极低温度冻结室中沉降并冻结。其中，在一些实施例中，液体颗粒的沉降速度为0.8m/s～1.6m/s；优选地，液体颗粒的沉降速度为0.82m/s～1.57m/s；在一些实施例中，液体颗粒的沉降速度具体为0.82m/s、1.16m/s、1.27m/s或1.57m/s。在一些实施例中，极低温度冻结室的温度为-20℃～-40℃；优选地，极低温度冻结室的温度为-25℃～-35℃。
在本发明提供的生产工艺中，所述液体颗粒在极低温度冻结室沉降并冻结的过程中，通过控制液体颗粒的沉降速度和极低温度室的温度可以获得充分冻干的冰晶颗粒，也可通过控制液体颗粒沉降速度和极低温度室的温度获得未充分冻干的冰晶颗粒，受压后呈片状或块状的混合固体。最后收集完全冻干的冰晶颗粒或受压后呈片状、块状的混合固体灌装于杯子或脆筒等容器中，可单独制成冷冻饮品，也可与其他冷饮形式组合得到新型冷冻饮品。
为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的方法进行描述，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
实施例1
取饮用水75％，白砂糖15％，奶粉5％，油脂(棕榈油)5％，乳化稳定剂(单甘脂)0.15％、甜味剂(甜蜜素)0.03％、香精0.1％混合获得料液，然后对料液进行杀菌(85℃，35s)、均质(70℃，20mpa)、老化(4℃，6小时)，再利用雾化喷淋装置在喷淋压力为1.0mpa的条件下将料液喷淋形成直径为0.85mm的液体颗粒，液体颗粒在温度为-35～-40℃的极低温度冻结室中以1.57m/s的沉降速度进行冻结，得到冰晶颗粒，沉降到冻结收集板上，收集颗粒灌装于杯子容器中，经速冻隧道(-35℃)20分钟冻结后，得到冰淇淋产品。
实施例2
取饮用水75％，白砂糖15％，奶粉5％，油脂(椰子油)5％，乳化稳定剂(蔗糖酯)0.15％、甜味剂(甜蜜素)0.03％、香精0.1％混合获得料液，然后对料液进行杀菌(85℃，35s)、均质(70℃，20mpa)、老化(3℃,4小时)，再利用雾化喷淋装置在喷淋压力为1.4mpa的条件下将料液喷淋形成直径为0.45mm的液体颗粒，液体颗粒在温度-35～-40℃的极低温度冻结室中以1.27m/s的沉降速度进行冻结，得到冰晶颗粒，沉降到冻结收集板上，收集颗粒灌装于杯子容器中，经速冻隧道(-35℃)20分钟冻结后，得到冰淇淋产品。
实施例3
取饮用水75％，白砂糖15％，奶粉5％，油脂(棕榈油)5％，乳化稳定剂(三聚甘油酯)0.15％、甜味剂(甜蜜素)0.03％、香精0.1％混合获得料液，然后对料液进行杀菌(85℃，35s)、均质(70℃，20mpa)、老化(3℃,4小时)，再利用雾化喷淋装置在喷淋压力为1.8mpa的条件下将料液喷淋形成直径为0.24mm的液体颗粒，液体颗粒在-35～-40℃的极低温度冻结室中以1.16m/s的沉降速度进行冻结，得到冰晶颗粒，沉降到冻结收集板上，收集颗粒灌装于杯子容器中，经速冻隧道(-35℃)20分钟冻结后，得到冰淇淋产品。
实施例4
取饮用水75％，白砂糖15％，奶粉5％，油脂(椰子油)5％，乳化稳定剂(单甘脂)0.15％、甜味剂(甜蜜素)0.03％、香精0.1％混合获得料液，然后对料液进行杀菌(85℃，35s)、均质(70℃，20mpa)、老化(3℃,4小时)，再利用雾化喷淋装置在喷淋压力为2.2mpa的条件下将料液喷淋形成直径为0.10mm的液体颗粒，液体颗粒在-35～-40℃的极低温度冻结室中以0.82m/s的沉降速度进行冻结，得到冰晶颗粒，沉降到冻结收集板上，收集颗粒灌装于杯子容器中，经速冻隧道(-35℃)20分钟冻结后，得到冰淇淋产品。
实施例5对比例1～4
本发明对比例1(注模盐水冻结)
取饮用水64％，白砂糖15％，麦芽糖浆8％(固形物含量75％)，奶粉5％，油脂(棕榈油)7.5％，增稠稳定剂(瓜儿胶0.1％，cmc0.1％,刺槐豆胶0.05％，黄原胶0.05％)0.3％，乳化稳定剂(单甘脂)0.15％、甜味剂(甜蜜素)0.03％、香精0.1％混合获得料液，然后对料液进行杀菌(85℃，35s)、均质(70℃，20mpa)、老化(4℃，6小时)，将料液灌注入模具，放入-26℃的氯化钙溶液中冻结20min，脱模包装，得到冰淇淋。
本发明对比例2(速冻隧道冻结)
取饮用水64％，白砂糖15％，麦芽糖浆8％(固形物含量75％)，奶粉5％，油脂(椰子油)7.5％，增稠稳定剂(瓜儿胶0.1％，cmc0.1％,刺槐豆胶0.05％，黄原胶0.05％)0.3％，乳化稳定剂(蔗糖酯)0.15％、甜味剂(甜蜜素)0.03％、香精0.1％混合获得料液，然后对料液进行杀菌(85℃，35s)、均质(70℃，20mpa)、老化(3℃,4小时)，使用凝冻机对料液进行凝冻，在保证冰淇淋表面外观光滑平整(无明显气泡)前提下，进气阀开到最大(即得到尽可能大的膨胀率)，产品送入速冻隧道(零下35℃)经20分钟冻结，得到冰淇淋。
本发明对比例3(液氮冻结)
取饮用水64％，白砂糖15％，麦芽糖浆8％(固形物含量75％)，奶粉5％，油脂(棕榈油)7.5％，增稠稳定剂(瓜儿胶0.1％，cmc0.1％,刺槐豆胶0.05％，黄原胶0.05％)0.3％，乳化稳定剂(三聚甘油酯)0.15％、甜味剂(甜蜜素)0.03％、香精0.1％混合获得料液，然后对料液进行杀菌(85℃，35s)、均质(70℃，20mpa)、老化(3℃,4小时)，使用凝冻机对料液进行凝冻，在保证冰淇淋表面外观光滑平整(无明显气泡)前提下，进气阀开到最大(即得到尽可能大的膨胀率)，产品经过液氮设备瞬间冷冻，得到冰淇淋。
本发明对比例4(先盐水冻结后粉碎)
取饮用水64％，白砂糖15％，麦芽糖浆8％(固形物含量75％)，奶粉5％，油脂(椰子油)7.5％，增稠稳定剂(瓜儿胶0.1％，cmc0.1％,刺槐豆胶0.05％，黄原胶0.05％)0.3％，乳化稳定剂(单甘脂)0.15％、甜味剂(甜蜜素)0.03％、香精0.1％混合获得料液，然后对料液进行杀菌(85℃，35s)、均质(70℃，20mpa)、老化(3℃,4小时)，将料液灌注入模具，放入-26℃的氯化钙溶液中冻结20min，脱模后放入冷库(零下22℃)，经24小时将脱模工序导致的产品表面融化重新冻干并使得产品内部结构充分冻实，在零下15℃环境中使用碎冰机将冰块产品粉碎成细碎颗粒，将颗粒收集后盛入包装容器中，经速冻隧道(零下35℃)20分钟冻结后，得到冰淇淋产品。
实施例6效果评价
(一)冷冻饮品的膨胀是指料液在冻结操作时，空气被混入其中，成为极小的气泡，而使冷冻饮品的体积增加的现象，其中，膨胀率是指冷冻饮品中混进的空气体积占料液体积的百分比率，计算方法如下：
也可以写成
按照上述方法ii计算本申请实施例1-4及对比例1-4制得冷冻饮品的膨胀率，结果见表1；
以150ml体积的冷冻饮品为例，采用干燥失重法测定150ml实施例1-4及对比例1-4制得冷冻饮品中固形物的含量，具体方法为：将待检样品进行称重，然后置于105℃烘箱中烘干2小时再进行称重，计算烘干后干物质占原待测样品的质量百分比，即该样品的固形物含量，结果见表1
表1冷冻饮品的膨胀率、口感和风味
注:固形物的含量(g/150ml)表示150ml的冷冻饮品中所含有的固形物的质量，用料量(g/150ml)表示150ml的冷冻饮品中料液的质量。
由以上试验数据可知，采用本发明实施例1-4提供的生产工艺生产体积为150ml的冷冻饮品时，仅需要15.95g～19.25g的固形物且无需添加增稠稳定剂，膨胀率达105-147％。对比文件2～4的生产与本申请相同体积的冷冻饮品，不仅需要添加增稠稳定剂，而且固形物添加量为22.27g～26.89g，也明显高于本申请所需要的固形物含量；对比例1的生产工艺所需要添加的固形物含量更高，高达37.54g。以上结果表明，与现有技术相比，本发明提供的生产工艺生产相同体积的冷冻饮品，无需添加增稠稳定剂，且固形物的添加量也明显降低，从而大大降低了生产成本，具有明显的优势。
(二)在全国西北、西南、东北、华北、东南、华中地区分别随机选取10-20(岁)、20-30(岁)、30-40(岁)、40-50(岁)年龄段、各行业人士总共600名，按照年龄、从事行业分为30组，每组20名被调查者，对本发明实施例1至4以及对比例1-4的冷冻饮品进行口感及风味官能评价，调查结果发现，82.5％认为本发明实施例1-4的冷冻饮品的清爽性以及香气风味明显优于对比例1-4。14.3％认为相差不大，仅仅3.2％认为对比例1-4的产品比本申请产品好。结果表明，由本申请实施例1-4制备的冷冻饮品的清爽性及香气风味的释放性优于对比例1-4制备的饮品。
综上试验结果可知，与现有技术相比，本发明提供的生产工艺无需添加增稠稳定剂及高含量的固形物，仍然获得了膨胀效果较高的冷冻饮品，不仅减少了用料量，降低了生产成本；而且，最大程度地提升了冷冻饮品的清爽性及香气风味的释放性，明显改善了产品的口感和风味。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。