Quy trình sản xuất kem thương mại đã thay đổi rất ít trong 80 năm qua, kể từ khi máy làm đông lạnh bề mặt kem đầu tiên được giới thiệu vào năm 1936. Tuy nhiên, trong những năm gần đây, một số phát triển công nghệ quan trọng đã diễn ra trong sản xuất kem và chúng đang được sử dụng ngày càng nhiều trong công nghiệp làm kem.
Những tiến bộ này chủ yếu được thúc đẩy bởi các yếu tố ‘người tiêu dùng’ như mong muốn các sản phẩm ngon và tốt cho sức khỏe (ít béo, ít calo hoặc không có chất phụ gia), duy trì chất lượng ăn uống tuyệt vời liên quan đến kem, cũng như đáp ứng được nhu cầu liên tục đổi mới sản phẩm để thu hút nhiều khách hàng và tạo khác biệt mới trên thị trường. Trong bài viết này, phương pháp sản xuất kem truyền thống được phác thảo và những đổi mới quan trọng nhất của công nghệ làm kem gần đây được mô tả.
Chế biến thông thường
Sản xuất kem thông thường bao gồm một loạt các hoạt động: trộn, đồng nhất hóa, thanh trùng, sục khí và đông lạnh. Nó bắt đầu với các bể trộn hỗn hợp nguyên liệu, nơi các thành phần nguyên liệu được làm nóng và tán trộn. Khi hỗn hợp nguyên liệu làm kem đã được trộn, chúng đi qua một thiết bị để trở thành một hỗn hợp kem đồng nhất. Các lực cắt cao tác động lên hỗn hợp nguyên liệu khi nó đi qua thiết bị đồng nhất ở áp suất cao làm giảm kích thước chất béo xuống còn khoảng 0,001 mm, tạo ra một chất nhũ tương dầu ổn định và đồng nhất trong nước. Sau đó hỗn hợp kem được tiệt trùng và làm lạnh đến 5 ° C trước khi được đưa vào bể chứa thứ hai trong khoảng thời gian lão hóa, từ 2 đến 24 giờ. Thời kỳ lão hóa này là cần thiết để cho phép kết tinh chất béo nhũ hóa, điều này rất quan trọng để ổn định cấu trúc kem thành phẩm.
Đó là tủ đông mà trong đó cấu trúc kem đặc biệt được tạo ra. Tủ đông thực hiện một số chức năng: làm lạnh, kết tinh băng, sục khí và trộn sản phẩm. Không khí được đưa vào cùng với hỗn hợp kem đã được đồng nhất, và tiếp tục được đánh bông với khí sục để tạo thành bọt ổn định bởi tác động của các rô to cánh trộn. Hỗn hợp kem được làm lạnh đến khoảng -6 ° C. Một thùng tủ đông thông thường có thể chế biến khoảng 1500 lít kem một giờ. Một sơ đồ cho thấy sự phát triển của cấu trúc kem trong tủ đông:
Sau khi đông lạnh, kem có thể được tạo hình và thêm trái cây hoặc các loại hạt khác có thể được kết hợp; sản phẩm kem dạng thanh có thể được phủ sô cô la. Sản phẩm kem thành phẩm sau đó được làm cứng bằng cách làm lạnh đến khoảng -25 ° C và được đóng gói trước khi bảo quản đông lạnh và phân phối. Một nhà máy hiện đại lớn sẽ sản xuất khoảng 100 triệu lít kem mỗi năm.
Công nghệ xử lý mới
Đồng nhất áp suất cực cao
Đồng nhất hóa hỗn hợp kem trước khi đông lạnh làm giảm kích thước của các hạt chất béo, làm tăng cảm nhận về độ mịn của kem và độ ổn định của sản phẩm kem bằng cách giảm tốc độ kết tụ chất béo.
Áp suất mà hỗn hợp kem được đồng nhất là một yếu tố chính quyết định kích thước hạt chất béo trong nhũ tương kem. Để đạt được đường kính hạt chất béo 0,001 mm trong chế biến thông thường, áp suất đồng nhất khoảng 150 bar được sử dụng. Những tiến bộ gần đây trong công nghệ homogeniser đã dẫn đến sự phát triển của đồng nhất áp suất cực cao (UHP). Áp suất lên đến 2000 bar đã được sử dụng để đạt được nhũ tương với một số lượng lớn các hạt chất béo rất nhỏ (đường kính xuống đến 0.0003 mm). Điều này làm tăng đáng kể tổng diện tích bề mặt trên một đơn vị thể tích của hạt giọt chất béo và có hiệu quả sử dụng tốt hơn chất béo hiện tại, và như vậy cần ít chất béo hơn để làm kem. Đây là một ví dụ trong đó một quy trình có thể được thiết kế để sản xuất các sản phẩm ít chất béo, tốt cho sức khỏe hơn với các đặc tính cảm quan và ổn định tương tự như một sản phẩm được thực hiện bằng cách sử dụng một quy trình chế biến thông thường.