بخشی از مقاله
کنترل کریستالیزاسیون یخ در بستنی
چکیده
کنترل کریستالیزاسیون یخ در طول تولید بستنی برای افزایش بافت مناسب،کیفیت محصول و ثابت ماندن کیفیت در انبار مهم است.که این بهبود با کنترل تشکیل بلور یخ و همچنین اثرات ناشی از فرمولاسیون و عوامل تولید ایجاد می شود.که این مقالـه به بررسی این موضوع می پردازد.
واﮊگان کلیدی: کرستالیزاسیون، بستنی، بافت مناسب
مقدمه
هدف از کنترل کریستالیزاسیون ایجاد بافت نرم و درک احساس خنکی در هنگام خوردن بستنی توسط مصرف کننده است که به اندازه، تعداد و شکل بلورهای یخ در محصول بستگی زیادی دارد.
در بستنی برای تشکیل بلورهای یخ یک آستانه ای تعریف می شود که عبارتند از تعداد کریستال های یخی که از اندازه بحرانی بیشتر باشد.که این آستانه کاملاﹰ ثابت نیست و متناسب با فرمول و شرایط دیگر متغیر است اماحـدوداﹰ μm۵۵‐ 20 نقـل شـده است.
محدوده اندازه کریستال های یخ در بستنی متفاوت است از تقریباﹰ μm ۱تابیش ازμm 510 که متوسط اندازه کریسـتال هـای یخ در بستنی حدود μm ۵۵‐ 45 و مواد جامد آن 40% و دمای نگهداری آن oC 18‐ است.
به گفته"نیلسن۹‐ 10*۴ کریستال در هر لیتر بستنی وجود دارد در حالی کـه بـه گفتـه "برگـر"در هـر گـرم بسـتنی ۶ 10*۸/۷ کریستال وجود دارد(این اعداد برای بستنی با دانسیتهg/lit 500 می باشد).
مراحلی از تولید بستنی که در روند کریستالیزاسیون موثر است :
انجماد اولیه
در تولید بستنی، مخلوط بستنی که دمایش از نقطه انجمـاد بالاتر است به فریزرهای سطح تراش پمپ مـی شـود.تبخیـر آمونیاک در خارج از مخزن فریزر،شرایط تبرید را فراهم مـی کند ودمای بستنی را به زیر نقطه انجماد می رساند.
نحوه تشکیل کریستال ها به این صورت است که ابتـدا یـک لایه یخ در سطح درونی مخزن ایجاد می شود کـم کـم ایـن لایه فاز منجمد نشده راهم شامل می شود سپس توسط تیغه های تراشنده که به یک شفت دوار متصل شده (dasher)به مرکز مخزن منتقل میشود تا در آنجا رشد کریسـتال هـا صـورت گیرد. در مرکز مخزن دما به میزان قابل توجهی بالاتر از دیواره هاست اگرچه هنوز دما زیر نقطه انجماد اسـت.در آنجـا بلورهـا رشد کرده وبه اصطلاح می رسند و توده ای از کریستال ها را ایجاد می کنند.بطوری که اندازه متوسـط ایـن کریسـتال هـا بـه حدود۵۳‐ ۰۳ میکرومتر می رسد که بسته به شرایط متغیر است (مطابق شکل ).
در هنگام خروج بستنی از فریزر نیمی از آب اصلی آن فریز شده و دمای آنoC ۵‐تا۶‐ است و بسـتنی بـه انـدازه کـافی دارای ویسکوزیته کمی است پس می توان به راحتی از آن برای پردازش بیشتر و بسته بندی استفاده کرد.
طبق تحقیقات انجام شده چند مکانیسم برای ایجاد هسته در بستنی وجود دارد:
هسته هایی که توسط ماده مبرد در نزدیکی دیواره مخزن تشکیل می شوند.
تولید هسته های ناهمگون که میتواند توسط ذرات خارجی مثل گردوغبارتشکیل شود یا توسط بـاکتری هـایی مثـل سودوموناس
روش دیگر ایجاد هسته،همزدن سوسپانسیون بستنی است که باعث ایجاد هسته در بخش های دیگر بستنی می شود در شکل زیر تعادل فاز آب و یخ برای یک نمونه بستنی که شامل16%سوکروز،12%مواد جامد شـیر،12%چربـی شـیر و 60%آب است بطور شماتیک نشان داده شده است.
قسمت تورفتگی منحنی نقطه انجماد بعلت تعادل آب و یخ است. این منحنی نشان دهنده ناحیه ایست که بستنی ایجـاد شـده فریز نشده(فاز محلول)به سمت فاز دوم می رود تا به شیشه تبدیل شود.مقدار T´g (حـداکثر تغلـیظ انجمـادی)بـرای چنـدین بستنی تجاری بینoC 32‐تا 34‐ گزارش شده است اگرچه این مقدار به فرمول بستنی بستگی دارد.
بعلت اینکه دمای ذخیره سازی بستنیoC 10‐تا20‐ می باشد، در شرایط نرمال ذخیره سازی فرایند کریستالیزاسیون می تواند اتفاق بیفتد.اما اگر دمای انبار بهT´gنزدیک شود سرعت فرایند کریستالیزاسیون کاهش می یابد.
Hardening
در این مرحله بستنی برای فریز شدن بیشتر به تونل یا اتاقHardening منتقل می شود.در اینجا هوایی با دمایoC ۰۳‐ بـه بستنی تزریق می شود تا کریستال های یخ رشد کنند، حجم فاز یخ افزایش یابد و درضـمن دمـای آن را بـهoC ۸۱‐ کـاهش دهند.
ذخیره سازی و پخش
بعد ازHardening بستنی وارد سیستم انبار و پخش می شود.
