滑菇在冰淇淋生产中的增稠稳定作用

刘婷婷，陈 雪，徐玉娟，张艳荣*

（吉林农业大学食品科学与工程学院，吉林 长春 130118）

滑菇在冰淇淋生产中的增稠稳定作用

刘婷婷，陈 雪，徐玉娟，张艳荣*

（吉林农业大学食品科学与工程学院，吉林 长春 130118）

将滑菇按料水比1∶3（m/m）加水混合并匀浆处理后用于冰淇淋的生产，研究其对冰淇 淋混合料的增稠稳定作用。以冰淇淋的抗融性、膨胀率及感官评分为 考察指标，通过正交试验筛选滑菇最佳处理方法及冰淇淋最佳配方，当滑菇在绝对压强0.15 MPa条件下煮制25 min，其他条件为滑菇浆添加量4%、羧甲基纤维素钠（CMC-Na）添加量0.1%、单甘酯添加量0.4%时，产品综合 品质最佳，无需添加明胶仍然具有良好的光洁度及保形性。比较滑菇冰淇淋与传统牛奶冰淇淋的脂肪失稳度、硬度、黏度、显微 结构等方面变化，结果表明滑菇冰淇淋优于传统牛奶冰淇淋，其组织柔滑、口 感细腻、膨胀率好、抗融性适当。

滑菇；冰淇淋；增稠稳定

滑菇（Pholiota nameko Ito ex Imai.）又名滑子菇、滑子蘑、光帽鳞伞，属无隔担子菌亚纲伞菌目、球盖菇科、鳞伞属，是一种冬、春季发生的菌盖黏滑的木腐菌丝膜菌科、伞菌科[1]。滑菇因其菌盖表面分泌大量黏滑液体而得名，相关研究表明此黏液中含有多糖及核酸类物质，滑菇的天然黏滑性质主要是由滑菇中的黏多糖引起的[2]。滑菇的子实体由于富含滑菇多糖而具有提高机体免疫力、预防肿瘤的作用[3]。滑菇低脂肪、高蛋白，由于粗纤维含量少而口感细腻，具有较高营养价值及经济价值。

冰淇淋以其柔滑细腻的组织、醇厚的风味，以及丰富的营养、清凉的爽口感觉等特点，深受广大消费者喜爱，一直是冷饮食品工业的主要产品之一，春夏秋冬四季皆可食用。尤其在东北寒冷干燥的冬季，在干燥温暖的室内食用美味冰淇淋成为一道亮丽的饮食风景线，冰淇淋的生产也未因气候的寒冷而进入淡季。目前绝大多数企业冰淇淋加工过程中使用的增稠稳定剂都是食用胶类[4]，品种多、用量大。明胶在冰淇淋中应用具有提高产品硬度、提高产品抗融性、防止冷冻干缩、赋型、增加产品表面光洁度等诸多优点，一直以来作为增稠稳定剂广泛应用于冰淇淋生产中[5]。明胶在果冻、酸奶、果酒等食品生产中也具有广泛的应用[6]，食品工业中明胶用量巨大。但一些不法生产厂商将化工用明胶用于食品加工的报道被公开后，引起人们对明胶的恐慌，相关含明胶食品的生产和销售受到严重影响。

本研究利用滑菇的天然黏滑性质，将其处理后用于冰淇淋的生产，部分或全部取代明胶及其他增稠稳定剂，既保证了冰淇淋产品的固有口感特征，同时赋予其特殊营养，提高冰淇淋产品食用安全性，为消费者提供新颖的冰淇淋产品，也为滑菇在冷饮食品工业中的应用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

新鲜滑菇 市售；甜乳粉（特级品） 双城雀巢有限公司；麦芽糊精（优级品） 淮安市食品添加剂公司；绵白糖（优级品，符合GB 1445—2000《绵白糖》质量要求） 沈阳永生堂贸易有限公司；分子蒸馏单甘酯（优级品） 广丰园食品添加剂有限公司；白明胶（优级品，符合GB 6783—1994《明胶》质量要求） 郑州天宇食品配料有限公司；FVH9高黏型羧甲基纤维素钠（食用CMC-Na优级品，符合GB 1904—2005《食品添加剂：羧甲基纤维素钠》质量要求） 连云港友进食品添加剂技术开发有限公司；饮用水，符合GB 5749—2006《生活饮用水卫生标准》质量要求。

1.2 仪器与设备

ACS-F型电子天平 上海第二天平仪器厂；YXQSG-4-250型杀菌锅 上海医用器械有限公司；JJ-2型组织捣碎匀浆机 常州国华电器有限公司；SLS-60-70型高压均质机 上海申鹿均质机有限公司；BQ-20型冰淇淋凝冻机 武汉商业机械厂；NDJ-8S型数显旋转黏度计 上海恒平科学仪器有限公司；TA.XT.Plus型质构仪 英国Stable Micro Systems公司；Leica DM 2000生物显微镜 北京瑞科中仪科技有限公司。

1.3 方法

1.3.1 生产工艺流程

1.3.2 滑菇的软化处理条件的筛选

为使滑菇组织软化，发挥滑菇多糖的增稠稳定作用，满足冰淇淋生产需要，选择无虫害、无霉变的优质鲜滑菇，用流动水冲洗干净，并按料水比1∶3（m/m）加水混合，常压及绝对压强0.15 MPa条件下煮制处理滑菇，将处理后的滑菇冷却后用组织捣碎匀浆机匀浆2 min，通过NDJ-8S型旋转式黏度计，3#转子、60 r/min、室温条件下测定其黏度，对比不同处理条件下滑菇浆的黏度。

将滑菇在常压条件下煮沸10、15、20、25、30 min，考察滑菇浆黏度的变化。

将滑菇在绝对压强0.15 MPa条件下煮制10、15、20、25、30 min，考察滑菇浆黏度的变化。根据处理后滑菇浆的黏度值，确定滑菇的软化处理方法。

1.3.3 滑菇冰淇淋的制作

1.3.3.1 原辅料预处理与混合调配

将绝对压强0.15 MPa条件下处理25 min的滑菇冷却，按料水比1∶3（m/m）加水混合， 用组织捣碎匀浆机匀浆2 min，浆料过100 目筛冷藏备用。根据预实验结果确定绵白糖10%、麦芽糊精5%、乳粉6%（质量分数，以冰淇淋混合料为100%计）在各组实验中保持不变，准确称取各种物料备用。首先将CMC-Na、单甘酯与绵白糖混合均匀，加适量水充分溶解，边搅拌边加热并依次加入溶解的全脂乳粉、麦芽糊精、明胶等原辅料，最后加入处理的滑菇，充分搅拌，混合均匀。

1.3.3.2 杀菌及过滤

在杀菌过程中，温度过低，达不到杀菌的目的；温度过高，乳清蛋白质中的β-乳球蛋白会发生热变性而产生活性琉基，有蒸煮气味，影响产品口感。为保证杀菌彻底，将混合料加热至85 ℃，维持15～20 min杀菌处理，并通过100 目孔径筛过滤除杂，冷却至50～55 ℃，备用。

1.3.3.3 均质、冷却及老化

上述物料于50～55 ℃、25 MPa条件下均质处理，冷却至2～4 ℃，密闭放置10～12 h进行老化处理。

1.3.3.4 凝冻、硬化

老化后的物料在凝冻机料槽中充分搅拌并冷冻，出料温度控制在-7～-8 ℃，制得软质冰淇淋，包装，-23～-25 ℃速冻硬化得到硬质冰淇淋，-18～-20 ℃冷冻贮存。

1.3.4 单因素试验设计

各组产品中绵白糖10%、麦芽糊精5%、乳粉6%保持不变，在单因素试验中考察滑菇浆、单甘酯、明胶以及CMC-Na的添加量对滑菇冰淇淋品质的影响，设定滑菇浆添加量4%、单甘酯添加量0.2%、明胶添加量0.1%、CMC-Na添加量0.1%，单因素试验为固定其他因素，研究某因素对滑菇冰淇淋品质的影响，各因素水平为：滑菇浆添加量分别为1%、2%、3%、4%、5%、6%；单甘酯添加量分别为0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%；明胶添加量分别为0%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%；CMC-Na添加量分别为0%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%。

1.3.5 正交试验设计

在单因素试验基础上，考察滑菇浆、单甘酯、CMCNa与明胶添加量对滑菇冰淇淋品质的综合影响，以冰淇淋的膨胀率、抗融性及感官评分为考察指标，采用L9（34）正交试验确定滑菇冰淇淋的最佳配方，正交试验因素水平见表1。

表1 L9（34）正交试验因素与水平Table 1 Factors and levels used for L9(34) orthogonal array design %

1.3.6 冰淇淋品质检测

1.3.6.1 理化成分检测

可溶性固形物含量的测定采用糖量计测定法，以折光率表示[7]。水分含量测定采用快速水分测定仪法，参照GB 5009.3—2010《食品中水分含量的测定》；总糖含量测定采用直接滴定法，以葡萄糖计[8]；脂肪含量测定采用索氏抽提法，参照GB 5009.6—2003《食品中脂肪的测定》；蛋白质含量的测定采用凯氏定氮法[9]，参照GB 5009.5—2010《食品中蛋白质的测定》。

1.3.6.2 冰淇淋膨胀率的测定

分别取100 mL混合料液和冰淇淋并称其质量，测定其膨胀率，计算公式如下[10]：

1.3.6.3 冰淇淋抗融性的测定

准确称取一定质量的冰淇淋样品，置于孔径为0.833 mm的不锈钢筛网上，在温度为20℃、相对湿度为75%的条件下静置1 h，精确称取融化的冰淇淋样品质量。计算冰淇淋融化率以及抗融性，计算公式如下[11]：

1.3.6.4 冰淇淋脂肪失稳度的测定

取老化后的冰淇淋浆料1.0 g，用蒸馏水定容至250 mL，于3 800 r/min离心20 min，采用分光光度法测定540 nm波长处吸光度。称取冰淇淋成品1.0 g，操作同上。脂肪失稳度计算公式如下式[12]：

比较最佳配方条件制作的滑菇冰淇淋与传统牛奶冰淇淋脂肪失稳度，其中传统牛奶冰淇淋配方中明胶含量0.5%，单甘酯0.5%，其他成分与滑菇冰淇淋相同。

1.3.6.5 冰淇淋混合浆料黏度的测定

采用NDJ-8S型旋转式黏度计，3#转子、60 r/min、室温条件下进行测定。将500 mL冷却至室温的待测浆料倒入测试容器中，并将转子浸入浆料中，旋紧并固定在仪器联轴上，启动电动机，待指针稳定后，读数。比较加入滑菇前后浆料黏度变化。

1.3.6.6 冰淇淋成品硬度的测定

采用T A.T X 2 i质构仪测定。测定条件：P/5 Cylinder stainless探头，直径5 mm，测前速率8 mm/s，测试速率2 mm/s，测后速率8 mm/s，探入深度15 mm。样品为硬化48 h以上的冰淇淋，从冰箱取出后立即测定3 次，取平均值为最终值。比较滑菇冰淇淋、传统牛奶冰淇淋以及两种市售冰淇淋的硬度。

1.3.6.7 冰淇淋微观状态观察

生物显微镜40 倍镜头下，分别对滑菇冰淇淋、传统牛奶冰淇淋以及两种市售冰淇淋的微观状态进行对比观察。

1.3.6.8 冰淇淋感官品质评定

依据冰淇淋感官评定惯例，综合考虑冰淇淋的色泽、滋味、组织状态、风味等指标，对冰淇淋感官进行评价，评分标准见表2。鉴评时由10 名具有冰淇淋感官品评经验的专业技术人员品尝鉴评后给出得分，满分以100 分计，取其平均值作为最终结果。

表2 冰淇淋感官评分标准Table 2 Criteria for sensory evaluation of ice cream

2 结果与分析

2.1 鲜滑菇基础成分分析

按照1.3.6.1节方法测定鲜滑菇成分，结果见表3。

表3 鲜滑菇基础成分分析Table 3 Chemical analysis of fresh Pholiota nameko

2.2 滑菇处理方法的确定

表4 常压条件下不同处理对室温条件下滑菇浆黏度的影响Table 4 Effects of cooking time at atmospheric pressure on the viscosity of Pholiota nameko at room temperature

表5 绝对压强0.15 MPa条件下不同处理对室温条件下滑菇浆黏度的影响Table 5 Effect of cooking time at an absolute pressure of 0.15 MPa on the viscosity of Pholiota nameko at room temperature

不同条件下滑菇处理结果见表4及表5。绝对压强0.15 MPa条件下处理25 min，滑菇柔滑细腻，料液呈溶胶状态，黏度值最大，这可能是由于滑菇中的滑菇多糖为水溶性多糖，在此条件下其溶融状态及生理活性最佳。因此确定滑菇的软化处理方法为绝对压强0.15 MPa条件下处理25 min。

2.3 单因素试验结果

2.3.1 滑菇浆添加量对滑菇冰淇淋品质的影响

有关研究表明滑菇中的黏性多糖，具有增稠性[13]，推断其具有作为天然增稠稳定剂的物质前提。

图1 滑菇浆添加量对冰淇淋品质的影响Fig.1 Effect of Pholiota nameko homogenate concentration on the quality of ice cream

由图1可知，随着滑菇浆添加量的增加，冰淇淋的感官品质趋优，但用量超过4%则冰淇淋感官品质开始下降。添加过少，冰淇淋组织粗糙，润滑度差；添加量过多，冰淇淋组织过分黏稠，有糊口感，且风味较差。

2.3.2 单甘酯添加量对滑菇冰淇淋品质的影响

图2 单甘酯添加量对冰淇淋品质的影响Fig.2 Effect of monoglyceride concentration on the quality of ice cream

由图2可知，单甘酯添加量为0.3%时，冰淇淋感官品质最优，组织柔滑细腻，形体饱满。作为一种高效优质乳化剂，单甘酯具有分散、乳化、起泡、稳定等作用[14]，在冰淇淋中的应用可以提高产品的热稳定性、抗融性及保形性[15]。当单甘酯添加量超过0.3%时，滑菇冰淇淋组织密实，有糊口感。

2.3.3 明胶添加量对滑菇冰淇淋品质的影响

由图3可知，明胶添加量为0.1%时，滑菇冰淇淋感官品质最好，组织柔滑细腻、均匀。明胶可以防止冰淇淋冷冻时形成粗大冰晶，保持组织细腻，提高膨胀率，降低融化速率[16]。明胶与其他稳定剂复合使用可显著提高冰淇淋产品膨胀率[17]。但添加量过多，则混合料过于黏稠，膨胀率降低。

图3 明胶添加量对冰淇淋品质的影响Fig.3 Effect of gelatin concentration on the quality of ice cream

2.3.4 CMC-Na添加量对滑菇冰淇淋品质的影响

图4 CMC-Na添加量对冰淇淋品质的影响Fig.4 Effect of CMC-Na concentration on the quality of ice cream

由图4可知，CMC-Na添加量为0.1%时，滑菇冰淇淋感官品质最好。适量的CMC-Na可避免冰淇淋长期冷冻过程中发生表面干缩，具有良好的保形作用[18]，CMC-Na添加量过少，冰淇淋组织粗糙，有冰晶；而添加量过多，则料液过于黏稠，产品膨胀率降低。

2.4 滑菇冰淇淋配方优化

2.4.1 正交试验结果

由表6可知，各因素对冰淇淋感官品质影响程度的主次顺序为A＞D＞B＞C，即滑菇添加量影响最大，其次为CMC-Na添加量，再次为单甘酯添加量，对滑菇冰淇淋感官品质影响最小的是明胶添加量。最优试验方案为A2B3C1D2；4个因素对滑菇冰淇淋膨胀率影响的主次顺序为A＞D＞B＞C，最优试验方案是A2B3C1D2；各因素对滑菇冰淇淋抗融性影响的主次顺序为A＞D＞C＞B，最优试验方案是A3B1C3D2。第6组冰淇淋具有理想的膨胀率和良好的感官品质，但抗融性相对于第7组偏低。抗融性过高，直接影响冰淇淋的口感。综合考虑滑菇冰淇淋的感官评分、膨胀率及抗融性，确定产品的最佳配方为A2B3C1D2，即添加量分别为滑菇4%、单甘酯0.4%、CMCNa 0.1%，不添加明胶。在此配方下制得的滑菇冰淇淋不仅感官品质良好，而且膨胀率理想，抗融性适当，增稠稳定剂用量最少，提高了产品的食用性。

表6 正交试验结果与分析Table 6 Results and analysis of orthogonal array design

2.4.2 正交试验结果方差分析

采用SPSS 16.0软件进行无空列正交试验方差分析，结果见表7。由表7可知，滑菇、单甘酯、明胶及CMC-Na的添加量对冰淇淋感官品质、膨胀率及抗融性均有显著影响。

表7 正交试验结果方差分析Table 7 Analysis of variance for the experimental results of orthogonal array design

采用最佳配方制得滑菇冰淇淋产品质量指标见表8。

表8 滑菇冰淇淋的质量指标Table 8 Sensory and physiochemical properties of ice cream with added Pholiota nameko

2.5 滑菇冰淇淋与传统牛奶冰淇淋抗融性比较

周围暖空气中的热量从冰淇淋样品表面传递到内部，引起冰淇淋内部冰结晶的融化，从而导致冰淇淋的融化。影响冰淇淋的融化率的因素有很多，如糖、脂肪、非脂乳固体、冰结晶性状、乳化稳定剂的配比以及凝冻过程中脂肪球的网络构造等[19]。由图5可知，滑菇冰淇淋抗融性高于传统牛奶冰淇淋，这是由于滑菇中部分黏性多糖与脂肪形成了网状结构，抑制了冰淇淋内部空气的流动，导致抗融性强。另外冰淇淋的膨胀率也对融化速率有一定影响，膨胀率较高的冰淇淋含有大量的空气，减缓了热量的传递，提高产品的抗融性[20]。

图5 冰淇淋的抗融性Fig.5 The melting resistance of ice cream

2.6 滑菇冰淇淋与传统牛奶冰淇淋脂肪失稳度比较

图6 冰淇淋的脂肪失稳度Fig.6 The fat instability degree of ice cream

脂肪失稳度的大小直接影响冰淇淋的组织状态、抗融性以及膨胀率。脂肪失稳度大，冰淇淋在凝冻过程中混入的空气多，气泡的稳定性好，导致膨胀率增大；脂肪失稳度小，抗融性也相应减小[21]。由图6可知，滑菇冰淇淋脂肪失稳度高于传统牛奶冰淇淋，这是因为滑菇中的黏性多糖和纤维素等具有较强的亲水性，结合脂肪的能力小，容易与脂肪表面脱离，脂肪通过高压均质作用被分散成微小的脂肪球，乳化剂优先吸附在脂肪球表面，并在脂肪球表面形成一层界面膜，在凝冻机的搅拌和剪切作用下，界面膜不足以阻止脂肪球相互碰撞而聚集从而产生脂肪失稳现象，簇集的脂肪球定向在空气泡周围，起到稳定气泡的作用。冰淇淋中气泡稳定性高，膨胀率好，抗融性强[22]。

2.7 滑菇对冰淇淋混合浆料黏度影响

图7 冰淇淋的黏度Fig.7 The viscosity of ice cream

黏度是评价冰淇淋品质的主要因素，冰淇淋的黏度过低，浆料不足以包裹住混入的空气，导致膨胀率减小，密度及硬度增加[23]。由图7可知，未加入滑菇的原始冰淇淋混合浆料黏度明显低于加入滑菇的冰淇淋混合浆料和传统牛奶冰淇淋混合浆料。这是因为滑菇含有的黏性多糖，具有增稠作用，与CMC-Na复配后具有较强的增效作用，可明显提高冰淇淋的黏度和膨胀率，同时增强了冰淇淋的抗融性。实验中冰淇淋混合浆料杀菌后黏度有所增加，证明滑菇的增稠稳定作用具有极好的热稳定性，这是明胶、CMC-Na等增稠稳定剂不具备的优点。

2.8 不同冰淇淋硬度比较

图8 冰淇淋硬度Fig.8 The hardness of ice cream

冰淇淋的硬度大小直接体现了冰淇淋内部空间结构的紧密度，冰淇淋内部空间结构越紧密，硬度越大。冰淇淋硬度大小主要与气泡和冰晶有关。气泡数量多、大小均匀，膨胀率高，硬度低；相反，膨胀率低，则硬度高。冰晶过多也会使冰淇淋的硬度增大。冰淇淋硬度过大直接影响膨胀率和感官品质[24]。另外，冰淇淋的持气量越大，结构越疏松，硬度越小[25]。滑菇冰淇淋由于添加滑菇，固形物增加，提高了冰淇淋浆料的黏度，增加了持气量，提高了冰淇淋的膨胀率。由图8可见，滑菇冰淇淋的硬度与传统牛奶冰淇淋硬度差别不大。两种市售冰淇淋的硬度相对偏大。

2.9 生物学显微镜观察的结果与分析

图9 冰淇淋的显微结构Fig.9 The microscopic structure of ice cream

由图9可以看出，传统牛奶冰淇淋的气泡量多并且分布不均匀，大小差异大，存在部分无气泡区；市售冰淇淋1的气泡分布比较均匀，数量较多并且气泡较小，直径大小存在差异，但同时也存在少量的无气泡区域；市售冰淇淋2的气泡数量较少，大小差别较大，分布较不均匀，有大量的无气泡区；滑菇冰淇淋的气泡比较紧密，数量较多，基本以小气泡为主，有少量的大气泡，气泡间距小，无气泡区域较少，这是由于滑菇中的多糖与蛋白质分子络合形成稳固的立体网状结构，提高了滑菇冰淇淋的浆料黏度，促进其各组分均匀分布，因此产生的气泡分布均匀、紧密[26]；此外，由于滑菇冰淇淋混合浆料黏度高，持气性好，提高了冰淇淋的膨胀率[27]，从而产生了大量气泡。

3 结 论

通过对比试验确定滑菇最佳软化工艺为绝对压强0.15 MPa条件下煮制25 min；通过单因素试验及正交试验，确定滑菇冰淇淋最佳配方为滑菇浆添加量4%、CMC-Na添加量0.1%、单甘酯添加量0.4%，无需添加明胶。该产品不仅风味独特，组织柔滑，口感细腻，而且具有滑菇的营养功能。

滑菇中的多糖物质具有增稠稳定作用，将其应用于冰淇淋生产中，部分取代明胶及CMC-Na，大幅度减少了冰淇淋中增稠稳定剂用量，为消费者提供安全营养的放心冷饮食品。

滑菇用于冰淇淋的生产，既保证了冰淇淋的传统品质，又赋予产品特殊的食用菌营养功能成分，拓宽了食用菌应用领域，对延长食用菌产业链具有积极的促进作用。

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Thickening and Stabilization Effects of Pholiota nameko on Ice Cream

LIU Ting-ting, CHEN Xue, XU Yu-juan, ZHANG Yan-rong*
(College of Food Science and Engineering, Jilin Agricultural University, Changchun 130118, China)

Pholiota nameko was homogenized at a solid-to-water ratio of 1:3 (m/m) before incorporation into the ice cream mix as a thicker and stabilizer. The pretreatment of Pholiota nameko before homogenization and the ice cream formulation were optimized by orthogonal array design based on melting resistance, overrun and sensory quality evaluation. The best comprehensive sensory quality was obtained by precooking Pholiota nameko at 0.15 MPa for 25 min and adding 4% homogenized Pholiota nameko, 0.1% CMC-Na and 0.4% glycerol monostearate in the ice cream, which displayed good smoothness and shape-preserving capability even without added gelatin. Compared with traditional ice cream with respect to fat instability, microstructure, hardness and viscosity, the addition of Pholiota nameko p rovided smooth and soft texture, delicate taste, good overrun and appropriate melting resistance.

Pholiota nameko; ice cream; thickening and stabilization

TS277

B

1002-6630（2014）14-0273-07

10.7506/spkx1002-6630-201414052

2014-01-24

“十二五”国家科技支撑计划项目（2013BAD16B08）

刘婷婷（1984—），女，讲师，博士，研究方向为粮油植物蛋白工程与功能食品。E-mail：ltt1984@163.com

*通信作者：张艳荣（1965—），女，教授，博士，研究方向为粮油植物蛋白工程与菌类作物。E-mail：xcpyfzx@163.com