بستنی و میلک‌شیک

سیستم‌های پایدارکننده برای کنترل ساختار هوا، اندازه کریستال یخ و رفتار ذوب در تولید بستنی پایه شیری، بستنی نوع ماراشی و میلک‌شیک، به همراه راهکارهای رنگ و بافت.

چالش‌های فناورانه کلیدی در تولید بستنی و میلک‌شیک

بستنی ذاتاً یک سیستم ناپایدار است که به‌طور هم‌زمان سه فاز پراکنده را در خود جای می‌دهد: کریستال‌های یخ، حباب‌های هوا و گلبول‌های چربی نیمه‌کوالس‌شده، که همگی در فاز سرمی منجمدنشده و غلیظ از شکر پراکنده‌اند. بیشتر عیوبی که تولیدکنندگان با آن مواجه می‌شوند، از بر هم خوردن این تعادل ناشی می‌شود. هنگامی که دما در طول نگهداری و توزیع نوسان می‌کند، کریستال‌های یخ کوچک ذوب شده، آب آزادشده روی کریستال‌های بزرگ‌تر مجدداً منجمد می‌شود و محصول بافتی درشت و شنی پیدا می‌کند. حتی اگر اوران هدف حاصل شود، در صورت ادغام حباب‌های هوا، بستنی پس از سخت‌شدن فرو می‌نشیند و حجم خود را از دست می‌دهد. جداشدن سریع سرم در حین ذوب، ظاهری نامطلوب در ویترین ایجاد می‌کند. در خطوط اکستروژن، حفظ شکل و برش تمیز در خروجی نازل الزامات اضافی هستند.

انتظارات از بستنی نوع ماراشی متفاوت است: اوران پایین، بدنه‌ای متراکم و در عین حال الاستیک که کش می‌آید، با چاقو بریده می‌شود و به‌آرامی ذوب می‌شود. این بافت به‌طور سنتی با ثعلب (آردی حاصل از غده‌های ارکیده، حاوی گلوکومانان و نشاسته) و صمغ مستکی، همراه با هم‌زدن طولانی مخلوط به دست می‌آید. در مخلوط‌های میلک‌شیک و بستنی نرم (سافت‌سرو)، چالش کمتر مربوط به ساختار منجمد و بیشتر مربوط به پایداری پایه مایع است: جداشدن فاز در نگهداری، ته‌نشینی ذرات کاکائو و فروپاشی سریع کف پس از هوادهی.

رویکرد راهکاری

پایدارکننده‌های بستنی نه با اثر مستقیم بر یخ و هوا، بلکه از طریق مدیریت فاز سرمی منجمدنشده عمل می‌کنند. گالاکتومانان‌ها مانند صمغ خرنوب و صمغ گوار ویسکوزیته سرم را افزایش می‌دهند، تحرک آب را محدود می‌کنند و بازتبلور را در طی شوک حرارتی کُند می‌سازند. کاراگینان با پروتئین‌های شیر برهم‌کنش می‌دهد و از جداشدن سرمی که صمغ‌ها به‌تنهایی می‌توانند ایجاد کنند جلوگیری می‌کند؛ در پایه‌های مایع میلک‌شیک، شبکه ژلی ضعیفی تشکیل می‌دهد که ذرات کاکائو را معلق نگه می‌دارد.

امولسیفایرها دومین رکن ساختار هستند. مونو و دی‌گلیسریدهای اسیدهای چرب (E 471) بخشی از پروتئین را در طی ایجینگ از سطح گلبول چربی جابه‌جا کرده و کوالسانس جزئی را در فریزر ترویج می‌کنند. شبکه چربی نیمه‌کوالس‌شده حباب‌های هوا را در بر می‌گیرد؛ اکستروژن خشک، حفظ شکل و ذوب آهسته همگی نتیجه این شبکه هستند. از جنبه پروتئینی، پایداری حرارتی کازئین در مخلوط به تعادل کلسیم و pH بستگی دارد؛ در فرمولاسیون‌هایی که از شیرخشک یا پودر آب پنیر با اسیدیته بالا استفاده می‌کنند، تنظیم کنترل‌شده pH می‌تواند تجمع پروتئین را محدود کند.

گروه‌های محصول PROMEL

پایدارکننده‌های بستنی (PROMEL IC-G 07) — سیستم پایدارکننده‌ای که ساختار هوا و شکل را در محصولات اکستروژن‌شده با اوران هدف بالا حفظ کرده و در عین حال رشد کریستال یخ را محدود می‌سازد.
آنزیم اتصال عرضی پروتئین (Promel Ultralase-1000) — ترانس‌گلوتامینازی که پیوندهای کووالانسی بین پروتئین‌های شیر ایجاد می‌کند و به بدنه و اتصال آب کمک می‌نماید؛ مناسب بودن استفاده باید مطابق مقررات بازار هدف ارزیابی شود.
رنگ‌های خوراکی (PROMEL CHLLOROPHILL) — کلروفیلین محلول در آب برای تنظیم رنگ و تُنالیته در بستنی‌های پسته‌ای، نعنایی و سایر بستنی‌های با تُن سبز.
فسفات تنظیم‌کننده pH (PROMEL MS 12) — نمک فسفات قلیایی که pH را به‌صورت کنترل‌شده در مخلوط‌های فرموله‌شده با مواد اولیه لبنی پُراسید افزایش می‌دهد.

نکات فرایندی و فرمولاسیونی

برای جلوگیری از کلوخه‌شدن صمغ، ابتدا پایدارکننده را با بخشی از شکر به‌صورت خشک مخلوط کنید، سپس آن را زیر همزن با برش بالا به مخلوط گرم (معمولاً 40 تا 50 درجه سانتی‌گراد) اضافه کنید.
پس از پاستوریزاسیون و هموژنیزاسیون، مخلوط معمولاً در دمای 2 تا 4 درجه سانتی‌گراد به مدت حداقل 4 ساعت ایجینگ می‌شود؛ این زمان برای هیدراتاسیون هیدروکلوئید و تبلور چربی ضروری است.
میزان مصرف پایدارکننده بر حسب نوع محصول متفاوت است؛ در بستنی پایه شیری، مصرف معمول در محدوده 0.2 تا 0.5 درصد است. مصرف بیش از حد باعث بافت صمغی و سنگین و تأخیر در آزادسازی طعم می‌شود.
در بستنی نوع ماراشی، کیفیت ثعلب بسته به محتوای گلوکومانان از بچ به بچ تفاوت قابل‌توجهی دارد؛ بررسی ویسکوزیته و کشش باید با هر بچ جدید انجام شود.
در صورت ته‌نشینی کاکائو در پایه میلک‌شیک، پیش از تنظیم میزان مصرف هیدروکلوئید، فشار هموژنیزاسیون و سرعت سرمایش پس از فرایند حرارتی را بررسی کنید.
زمان انتقال از خروجی فریزر تا تونل سخت‌شدن را به حداقل برسانید؛ انجماد آهسته باعث رشد کریستال‌های یخ کوچک می‌شود.

پرسش‌های متداول

آیا افزایش میزان مصرف پایدارکننده برای بهبود مقاومت در برابر ذوب کافی است؟

به‌طور کلی خیر. عامل اصلی مقاومت در برابر ذوب، شبکه چربی نیمه‌کوالس‌شده است؛ انتخاب امولسیفایر، میزان چربی و دمای خروجی فریزر تأثیر بیشتری نسبت به میزان مصرف پایدارکننده دارند. افزایش دوز، بافت را سنگین‌تر می‌کند در حالی که فقط اندکی سرعت ذوب را کاهش می‌دهد.

آیا می‌توان از هیدروکلوئید دیگری به جای ثعلب در بستنی نوع ماراشی استفاده کرد؟

ساختار کشسان ثعلب عمدتاً به گلوکومانان آن نسبت داده می‌شود. ترکیبات گلوکومانان کنجاک و گالاکتومانان در ادبیات علمی به‌عنوان جایگزین بررسی شده‌اند؛ با این حال، کشش و قابلیت برش ویژه معمولاً فقط با بهینه‌سازی هم‌زمان فرمولاسیون و زمان هم‌زدن حاصل می‌شود. مقررات برچسب‌گذاری و نام‌گذاری محصول نیز باید جداگانه مدنظر قرار گیرد.

مقاومت در برابر شوک حرارتی چگونه آزمایش می‌شود؟

روش رایج، قراردادن نمونه‌ها در چرخه‌های دمایی مشخص بین نقاط تنظیم فریزر و سپس انجام ارزیابی حسی و بررسی میکروسکوپی اندازه کریستال یخ است. هنگامی که نسخه‌های پایدارشده و پایدارنشده از یک مخلوط واحد در کنار هم آزمایش می‌شوند، تفاوت به‌وضوح مشهود است.

آیا همین رویکرد برای بستنی ساخته‌شده با چربی گیاهی نیز کاربرد دارد؟

مکانیسم اصلی یکسان است؛ اما چون رفتار تبلور چربی‌های گیاهی با چربی شیر متفاوت است، انتخاب امولسیفایر و شرایط ایجینگ باید مجدداً تنظیم شوند.

ترکیب مخلوط، نوع فریزر و اوران هدف از کارخانه‌ای به کارخانه دیگر متفاوت است. تیم فنی Technofood می‌تواند فرمولاسیون موجود شما را همراه با شما بررسی کند و از طریق برنامه آزمایش پایلوت و نمونه، پشتیبانی لازم را ارائه دهد.