Збільшення кількості жиру позитивно впливає на структуру та консистенцію морозива, при цьому відстань між жировими кульками зменшується, що, в свою чергу, сприяє одержанню продукту з меншими кристалами льоду. Так, підвищення вмісту жиру з 10 до 16 % майже вдвічі зменшує розміри кристалів льоду. Деяку позитивну роль відіграють також масткі властивості жиру.
Збільшення цукру в межах з 12 до 18 % у 1,4 рази знижує розміри кристалів льоду і тим самим покращує структуру морозива, хоча це можливе до певної межі, бо внесення більше 20 % цукру сприяє одержанню тістоподібної м’якої структури, швидкому плавленню продукту та зменшенню його збитості. На зростання кристалів впливає також вміст СЗМЗ, у тому числі білків. Так, при збільшенні СЗМЗ з 9 до 15 % розміри кристалів льоду зменшуються з 56 до 32 мкм при одночасному зниженні середнього діаметра повітряних бульбашок з 177 до 103 мкм. Морозиво при цьому набуває більш м’якої консистенції.
Збільшення в’язкості суміші сприяє опірності зростанню льодяних кристалів. Підвищенню в’язкості сприяє правильно проведена пастеризація та визрівання суміші, під час якого проходить набухання білків та стабілізаторів, зв’язування вільної вологи. На розміри кристалів льоду також впливають температура фризерування та гострота шкребків (чим вони гостріші, тим швидше знімається замерзла частина морозива зі стінок тонким шаром, миттєво утворюється багато центрів кристалізації для формування дрібних кристалів). Якщо ж шкребки тупі, то погано знімається намерзла маса, утворюється мало центрів кристалізації, процес заморожування стає тривалішим внаслідок погіршення теплопередачі за рахунок утворення льодяного шару на внутрішній поверхні циліндра фризера, внаслідок чого розміри кристалів льоду перевищують допустимі норми. Низька температура фризерування покращує структуру морозива. Чим нижча температура хладоагента, тим швидше йде заморожування, що сприяє одержанню дрібних кристалів. Процес заморожування у фризері, у порівнянні з цим процесом у холодильній камері для загартовування, проходить дуже швидко. Тому у фризері морозиво треба заморожувати повніше, щоб зменшити термін його перебування у холодильній камері до повної готовності. Коливання температури у камері сприяє утворенню крупних кристалів льоду тому, що при отепленні частина води з льоду переходить у водну фазу та, замерзаючи повторно відносно тривало, перетворюється в крупні кристали льоду.
Останнім часом особливої популярності набули такі види морозива, що характеризуються м’якою консистенцією, навіть після загартування. З метою суттєвого зниження кріоскопічної точки замерзання води у водну фазу подібних сумішей для виробництва пластичного морозива та морозива-мус додають гліцерин фармакологічний.
На якість морозива суттєво впливає Ступінь диспергуВання жирової фази.
В гомогенізованій суміші для морозива діаметр жирових кульок не повинен перевищувати 2 мкм. Жирові кульки суттєво впливають на структуру морозива за рахунок їх концентрування на поверхні розділу фаз повітря/плазма та створення структурно-механічного фактора стабільності молочних пін. Стійкість структури морозива багато в чому залежить від розмірів та стабільності жирових кульок. Поодинокі великі жирові кульки сприяють руйнуванню повітряних бульбашок, в той час як дрібні утворюють стабілізаційний каркас на їх поверхні. Жирові кульки повинні бути достатньо стабільними, бо в іншому випадку за рахунок підвищеного вмісту дестабілізованого жиру можливе «цементування» окремих жирових кульок у досить великі агломерати, що може бути причиною «неоднорідної» та «маслянистої» структури. Підвищена дестабілізація жиру є наслідком надмірного механічного впливу на суміш під час фризерування, неправильно проведеної гомогенізації (надмірний тиск для вершкових та пломбірних сумішей), нестатку емульгуючих речовин. Загальновідомо, що будь-який вільний жир є ідеальним піногасником, тому при перевищенні вмісту дестабілізованого жиру понад 20…25 % здатність сумішей до збивання суттєво знижується. Суміш подібного розталого морозива водяниста та неоднорідна, а при її загартуванні та зберіганні утворюються великі скупчення агломерованих жирових кульок. Додаткове введення емульгаторів (особливо це стосується виробництва морозива з рослинними оліями та замінниками молочного жиру) дає змогу запобігти вищеназваних негативних явищ.
Найбільш характерним показником якості морозива є Збитість, тобто насиченість його повітрям у вигляді дрібних повітряних бульбашок.
Стійкість повітряних бульбашок та їх розміри суттєво залежать від хімічного складу суміші для морозива та умов її фризерування. Так, зі збільшенням вмісту жиру стійкість повітряних бульбашок збільшується, а розміри їх при цьому зменшуються. Наприкінці фризерування розміри бульбашок після досягнення певного мінімуму залишаються постійними.
Дисперсність повітряної Фази суттєво впливає на консистенцію морозива. За умови перевищення середнього розміру повітряних бульбашок більше 60 мкм при максимальних розмірах більше 150 мкм, з’являється загроза утворення грубокристалічної структури морозива. Якщо ж це проявляється у продукті з високим вмістом жиру, то можливе зниження опору таненню та поява крупних часточок дестабілізованого жиру. Розміри повітряних бульбашок тим менші, чим більша в’язкість сумішей морозива. На початку фризерування розміри бульбашок найбільші, але, внаслідок інтенсивного перемішування та збільшення в’язкості, дисперсність повітря покращується.
Мала збитість веде до утворення щільної консистенції морозива, появи крупних кристалів льоду, а у вершковому морозиві — до появи крупинчатості. Занадто ж висока збитість призводить до утворення крихкої снігоподібної структури, пустого присмаку та може викликати осідання об’єму морозива при зберіганні.
Збільшує збитість підвищений вміст сухих речовин у суміші та присутність у ній стабілізаторів структури, правильно проведені операції гомогенізації та фізичного визрівання. Зменшує збитість підвищений вміст жиру та цукру, а також введення у суміші какао-порошку, шоколаду, плодово-ягідної сировини. При використанні вершків замість вершкового масла насичення суміші повітрям покращується.
На практиці для визначення оптимальної збитості застосовують формулу, у якій усі показники мають розмірності у відсотках::
Максимальна збитість = 2 х (жир + СЗМЗ + загальна маса сухих речовин)
Оптимальну збитість можна також встановити шляхом множення масової частки сухих речовин на коефіцієнт 3.
Якщо ці правила порушувати суттєво, то структура морозива не здатна у достатній мірі утримувати повітря. Хоча останнім часом за рахунок застосування нової техніки та стабілізаційних систем допускається збитість морозива і де 160 % без погіршення його властивостей.
Повітря перед введенням у фризер очищують за допомогою повітряних фільтрів. Замість повітря у виробництві морозива можна використовувати інші продуктові гази, наприклад, азот.
З метою дотримання норм за Розмірами кристалів Лактози, що не повинні перевищувати 10 мкм, слід жорстко контролювати вміст у морозиві СЗМЗ. Зрозуміло, що збагачення сумішей сухими речовинами, у тому числі СЗМЗ, зменшує вміст у них води, що призводить до пересичення розчин} лактози та сприяє інтенсивному зростанню її кристалів. Крім того, при виробництві морозива з наповнювачами треба враховувати, що їх часточки можуть підсилювати цю ваду, бо стають центрами кристалізації та частково зв’язують вологу. Тому існують певні обмеження вмісту СЗМЗ і, зокрема, лактози у сумішах морозива на молочній основі.
Г. М. Азов пропонує таку формулу розрахунку для контролювання процесу кристалізації лактози:
О = (100 × Л) : (100-С), (1)
Де О — відношення вмісту лактози до вмісту води, %;
Л — вміст лактози у суміші, %;
С — вміст сухих речовин, %.
Морозиво може мати піщанистіть при О = 8,7 %, але в сприятливих умовах вада може з’являтися вже при О = 8,5 %.
Арсеньєва Т. П. наводить наступний універсальний розрахунок гранично допустимого вмісту СЗМЗ у сумішах морозива:
КС=І?^; ,2.2,
К.
Де Кс — максимально допустимий вміст СЗМЗ, %;
Сс — сумарний вміст сухих речовин (за виключенням СЗМЗ), %;
К — коефіцієнт, що залежить від тривалості та умов зберігання морозива.
За звичайних умов при температурі зберігання -12 °С та тривалості зберігання близько двох тижнів, а також за відсутності сильних коливань температури, К = 6,9; за необхідності тривалого зберігання морозива приймають К = 7,3.