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制作冰激凌的科学原理
冰激凌的制作涉及到以下几个科学原理：
1. 相变原理：冰激凌的制作首先涉及到水的相变过程。
当将液态水降温到0℃以下时，水分子进入冰晶体的凝聚态，形成固
态冰。
在制作冰激凌时，通过搅拌或者使用专业的冰淇淋机，能够不断搅拌并使空气进入液态水中，形成微小的水滴。
这些水滴在通常情况下会很快结成固态冰，但是在冰激凌制作中，加入一定比例的糖和乳制品（如牛奶、鲜奶油等）可以防止水滴迅速结冰，形成奶脂/风味的液体冰激凌。
2. 乳化原理：冰激凌中的乳制品（如鲜奶油）是乳化剂，它使水和油融合在一起，并形成乳化液体。
冰激凌制造过程中，乳化剂通过在水和油之间形成一个可稳定的分散体系，使水和液体油形成混合物，这就是冰激凌中水分和油脂分子的乳化过程。
乳化剂有助于保持冰激凌的稳定性和乳化质地。
3. 物理混合：除了基本成分（水、糖、牛奶、鲜奶油）外，冰激凌中会添加各种香精、色素和其他添加剂。
这些添加剂通过物理混合的方式加入冰激凌中。
物理混合通过搅拌或者冰激凌机械将各种添加剂均匀地分布在冰激凌中。
以上就是制作冰激凌的主要科学原理，这些原理使得冰激凌具有细腻的质地、保持稳定性，并且能够加入各种风味和口感。
当然，不同的制作方法和配方会有所差异，但这些基本的科学原理仍然适用。
焙烤食品与面点面食为何要用乳化剂，乳化剂的特性与用途是什么？焙烤食品与面点面食为何要用乳化剂，乳化剂的特性与用途是什么？文|杜德春乳化剂是指能改善乳化体中各种构成相之间的表面张力，形成均匀分散体或乳化体的物质，食品乳化剂是 GB 2760—2014《食品添加剂使用标准》规定的22类食品添加剂之一。
食品乳化剂的用量约占食品添加剂总量的1/2，是食品工业中用量最多的添加剂，在食品生产和食品加工过程中占有重要地位，几乎所有食品的生产和加工均涉及乳化剂或乳化作用。
食品乳化剂是一类多功能的高效食品添加剂，除了具有典型的表面活性之外，在食品中还具有消泡、增稠、稳定、润滑、保护等作用。
根据HLB值，将乳化剂分为油包水型(W/O型，即亲油型)及水包油型(O/W 型，即亲水型)两大类。
前者使水分散到油中，如单硬脂酸甘油酯；后者使油分散到水中，如蔗糖酯、大豆磷脂等。
根据乳化剂亲水基的特性，可以分为：阴离子型乳化剂。
这类乳化剂在水中电离生成带阴离子的亲水基团，如脂肪酸皂、烷基硫酸盐（十二烷基硫酸钠）、烷基苯磺酸盐（十二烷基苯磺酸钠）、磷酸盐等。
阴离子乳化剂要求在碱性或中性条件下使用，不能在酸性条件下使用，也可与其他阴离子乳化剂或非离子乳化剂配合使用，但不得与阳离子乳化剂一起使用。
阳离子型乳化剂。
这类乳化剂在水中电离生成带阳离子亲水基团，如N-十二烷基二甲胺及其他胺衍生物、季铵盐等。
阳离子乳化剂应在酸性条件下使用，不得与阴离子乳化剂一起使用。
非离子型乳化剂。
这种乳化剂在水中不电离。
其亲水基是各种极性基，如聚氧乙烯醚、聚氧丙烯醚、环氧乙烷和环氧丙烷嵌段共聚物、多元醇脂肪酸酯、聚乙烯醇等。
乳比剂性质的差异，除与烃基的大小、形状有关外，还主要与亲水基的不同有关，亲水基团的变化比疏水基团要大得多，因而乳化剂的分类，一般也就以亲水基团的结构，即按离子的类型而划分。
离子型乳化剂:当乳化剂溶于水时，凡是能离解成离子的，称为离子型乳化剂，如果乳化剂溶于水后离解成一个较小的阳离子和一个较大的包括烃基的阴离子基团，且起作用的是阴离子基团，称为阴离子型乳化剂，如果乳化剂溶于水后离解生成的是较小的阴离子和一个较大的阳离子基团，且发挥作用的是阳离子基团，这个乳化剂称为阳离子型乳化剂。
冰淇淋乳化剂新进展摘要：冰淇淋( ice cream)是以饮用水、奶粉、奶油、食糖等为主要原料，加入适量食品添加剂如乳化剂、稳定剂和香精，经混合、灭菌、均质、老化、凝冻、硬化等工艺而制成的体积膨胀的冷冻产品。
冰淇淋在凝炼过程中搅拌混入大量空气，此时，乳化剂既要稳定油-水界面也要稳定空气-水界面。
故研究不同的乳化剂的分散能力，对于有效控制生产中的工艺，提高食品质量，有着重要实践指导意义。
已有研究表明，不饱和的单甘酯比饱和的单甘酯的分散能力更强。
关键词：冰激淋乳化剂进展在冰淇淋生产中加入优质的复合乳化稳定剂，能有效地改良冰淇淋的结构，对提高产品的质量，具有十分重要的意义。
目前常用的乳化剂和稳定剂主要有:单甘醋、蔗糖醋、明胶、黄原胶、cmc一na、海藻酸钠、卡拉胶、瓜尔豆胶等。
任何一种乳化剂和稳定剂都有其优缺点，都只能满足部分功能要求，单一使用难以达到理想的效果。
而乳化剂、稳定剂之间，以及乳化稳定剂与食品体系之间，都存在巨大的协同增效作用，甚至会产生单种乳化剂和稳定剂都没有的特性。
所以，在生产使用中，应合理选择乳化剂和稳定剂，经科学复配，发挥它们的协同效应，以期获得最佳效果。
概述冰淇淋是一种冻结的乳制品，其物理结构是一个复杂的物理化学系统，空气泡分散于连续的带有冰晶的液态中，这个液态包含有脂肪微粒、乳蛋白质、不溶性盐、乳糖晶体、胶体态稳定剂和蔗糖、乳糖、可溶性的盐、如此有气相、液相和固相组成的三相系统，可视为含有40%-50%体积空气的部分凝冻的泡沫。
冰淇淋的质量标准可参见国家行业标准sb/t10013-99。
冰淇淋混合料组成的影响制作冰淇淋的主要原辅料有脂肪、非脂肪固体、甜味料、乳化剂、稳定剂、香料及色素等。
随着人们对饮食与自身健康的日益关切，”三低一高”即低糖、低盐、低脂、高蛋白的产品受到人们的亲睐。
普通冰淇淋含有10%左右的脂肪，低脂冰淇淋一般含4%或以下的脂肪[1]。
但是脂肪对冰淇淋内部组织结构的影响非常明显，脂肪含量的减少，会使得冰淇淋生产过程中产生的空气泡稳定性下降，影响产品的质构，并且还会造成普通低脂冰淇淋的抗融性较差，但是用富含亚油酸的单甘酯作乳化剂制备低脂冰淇淋的研究还未见报道。
冰淇淋中蛋白质的主要功能及其理化性能
蛋白质是冰淇淋中最重要的成分之
一，也是冰淇淋最重要的品质形成因素。
蛋白质在冰淇淋中的功能，一方面可以改善冰淇淋的口感和质地，另一方面可以增加冰淇淋的稳定性，防止冰淇淋的融化、液化和分解。
蛋白质的理化性能主要包括水溶性和乳化性。
水溶性指蛋白质在水中的溶解度，乳化性指蛋白质在乳液中的溶解度。
冰淇淋的水溶性和乳化性对于冰淇淋的口感和质地是非常重要的。
水溶性越高，蛋白质在冰淇淋中的分散性越好，口感更佳；乳化性越高，冰淇淋的质地更细腻，口感更佳。
蛋白质还可以增加冰淇淋的稳定性，使冰淇淋具有良好的耐热性和耐冻性。
当冰淇淋经受高温烘烤时，蛋白质可以形成一个保护膜，防止冰淇淋融化、液化和分解，从而使冰淇淋的稳定性得到改善。
蛋白质还可以抑制冰淇淋中水分的蒸发，使冰淇淋的口感和质地更佳。
蛋白质可以与水分形成键合作用，抑制水分的蒸发，使冰淇淋更加细腻，口感更佳。
在冰淇淋中，蛋白质还可以增加冰淇淋的韧性。
冰淇淋的韧性是指冰淇淋在受力后的变形程度，当冰淇淋的韧性较高时，可以抵抗外界的挤压力，防止冰淇淋变形。
以上就是蛋白质在冰淇淋中的理化性能及其主要功能。
蛋白质不仅可以改善冰淇淋的口感和质地，而且还可以增加冰淇淋的稳定性，抑制水分的蒸发，增加冰淇淋的韧性，从而提高冰淇淋的品质。
一、什么是食品乳化剂？乳化剂是怎样达到乳化效果的？食品乳化剂:添加于食品后可显著降低油水两相界面张力，使互不相溶的油（疏水性物质）和水（亲水性物质）形成稳定乳浊液的食品添加剂。
乳化剂分子结构的两亲性特点，使乳化剂具有了使油、水两相产生水乳交融效果的特殊功能。
在乳化液中，乳化剂分子为求自身的稳定状态，在油水两相的界面上，乳化剂分子亲油基伸入油相，亲水基伸入水相，这样，不但乳化剂自身处于稳定状态，而且在客观上又改变了油、水界面原来的特性，使其中一相能在另一相中均匀地分散，形成了稳定的乳化液。
二、举例说明食品乳化剂在食品工业中的作用。
如乳化剂在冰淇淋生产中的作用冰淇淋混合料中加入乳化剂的作用可归纳为：（1）乳化，使脂肪球呈微细乳浊状态，并使之稳定化。
（2）分散，分散脂肪球以外的粒子并使之稳定化。
（3）起泡，在凝冻过程中能提高混合料的起泡力，提高膨胀率，并细化气泡使之稳定化。
（4）保型性的改善，增加室温下冰淇淋的耐热性。
（5）贮藏性的改善，减少贮藏中制品的变化。
（6）防止或控制粗大冰晶形成，使冰淇淋的组织细腻。
乳化剂在冰淇淋中具有多种功能，在不同的生产阶段，乳化剂所起的作用也不相同。
在配料、均质阶段，乳化剂起的是促进脂肪分散、稳定乳浊液的作用；在老化阶段促进脂肪附聚作用；凝冻阶段则是促进脂肪与蛋白质的相互作用，使乳状液失稳或破乳，从而控制脂肪的附聚。
附聚的脂肪球排布在微小的空气泡上，形成三维网状结构，形成冰淇淋的骨架，这是一种能使气泡稳定，提高保型性和保藏稳定性，并赋予良好口感的组织结构。
三、什么是HLB值？计算HLB值的方法有哪些？研究HLB值有何意义？表面活性剂为具有亲水基团和亲油基团的两亲分子,表面活性剂分子中亲水基和亲油基之间的大小和力量平衡程度的量,定义为表面活性剂的亲水亲油平衡值。
HLB 值越大，其亲水性越强， HLB 值越小，其亲油性越强，为得到稳定的乳状液，必须选择适当的乳化剂（基于HLB值）。
学生传递知识，增强了学生对文章内容的渴望，并通过趣味性的问答来进一步激发学生学习的兴趣。
除此之外，ChemMatters教师引导手册中关于冰淇淋中的化学以及针对”冰淇淋的成分分析”的文章都为教师提供了大量可供教学的背景资料。
主要从以下6个方面来揭开冰淇淋的奥秘。
1.冰淇淋的特性制作过程中，影响冰淇淋特性的两个重要原因是凝冻技术和凝冻等级。
凝冻技术包括凝冻中搅拌、凝冻中不搅拌，以及两者的混合应用。
凝冻等级与其相似，分为硬冰淇淋、可浸渍或铲的冰淇淋、软冰淇淋和奶昔。
2.冰淇淋的成分制作冰淇淋混合物需要3种原料，即高浓度乳脂、高浓度非脂肪固形物以及平衡成分。
其成分主要有：乳脂含量、脱脂牛奶固体补充脂肪含量、甜味剂、稳定剂和乳化剂、商标。
3.冰淇淋中的稳定剂稳定剂（也称胶体、凝胶、树胶）能与冰淇淋混合物中的蛋白质和脂质相互作用。
在混合加工过程中，稳定剂可以影响混合物黏性及均匀性。
常用的稳定剂有：明胶、瓜胶、羟甲基纤维素钠（CMC）、豆胶、角叉菜胶。
4.冰淇淋中的乳化剂冰淇淋中添加乳化剂是为了通过替代脂肪表面的蛋白质，降低脂肪乳浊液的稳定性。
常见的冰淇淋乳化剂有：甘油单酯和甘油二酯混合、聚山梨醇酯、乳粉、蛋制品。
5.冰淇淋的发泡在烹饪界，发泡是制作精美佳肴的手段。
对于冰淇淋来说，它具有同样的作用。
冰淇淋是由带有冰晶的部分冷冻发泡以及大面积的气泡构成的。
用牛奶制作的泡沫，其形成依赖于乳清和酪蛋白这两种不同类型的牛奶蛋白。
6.乳糖不耐症和冰淇淋对于乳糖不耐症的人来说，可以喝不含乳糖的牛奶。
想吃冰淇淋，也有不含乳糖的冰淇淋，尽管这种冰淇淋可能不是现成的。
三、现实教学意义由于我国中学化学教材内容更新较为迟缓，教材中涉及的时事性化学知识内容也相对较少，加之教师的专业知识更新和教学课时不足等众多因素的限制，时事性化学知识的教学和学习未得到足够重视，而从ChemMatters杂志《教师引导手册》中对文章背景资料的介绍中我们可以看到，ChemMatters杂志在体现学科趣味性、时事性的同时，也为教师的教学进行了详尽的资料补充。
