低糖低脂冰淇淋的研制

2019-10-11张凤英唐贤华赵思蕾

食品工程 2019年3期

隋明张凤英唐贤华吴霞赵思蕾

1（四川工商职业技术学院，四川都江堰 61183）2（四川大学食品与轻纺学院，四川成都 61000）

冰淇淋作为一种冷冻乳制品，具有营养丰富、口感细腻、香味浓郁、易于消化等特点。奶油冰淇淋作为一种高糖高脂高能量食品，不利于肥胖、高血压、糖尿病、心脏病等患者的身体健康。现代人的饮食结构也日趋向低糖低脂的健康饮食方向发展，为满足消费者的要求，亟需开发保健型及复合型冰淇淋。

低糖是指采用甜菊苷、阿斯巴甜或其他低热量甜味剂代替部分蔗糖，低脂是指在冰淇淋中尽量使用低脂原辅料，或用特殊加工的乳清蛋白质浓缩物或改性聚葡萄糖（Litesse）代替部分脂肪，从而降低脂肪含量，减少热量。低糖低脂冰淇淋具有一般冰淇淋的风味，又有特殊的生理保健作用，口感柔软细腻、清凉滑爽。

美国Breyers 公司推出纯天然香草低脂肪冰淇淋，脂肪含量为传统冰淇淋的50%。Con Agra’s公司Healthy Choice 冰淇淋总糖含量低于7 g/ 份，Le Crab 低糖冰淇淋中采用三氯蔗糖作为甜味剂，产品风味良好，Atkins Endulge 低糖冰淇淋其碳水化合物含量约4 g/份。美国PARAGON 冰淇淋公司制造出无脂冰淇淋，有7 种口味。美国辉瑞公司用Litesse 和阿斯巴甜开发了多种无糖低脂冰淇淋。肖志剑用甜菊苷等低热量甜味剂替代部分蔗糖，用黄油和全脂奶粉配比制得了低糖低脂肪冰淇淋。广东国营燕塘牛奶公司，汤春梅用阿斯巴甜（APM）及豆乳制作出大豆低糖冰淇淋。

本试验对低糖低脂冰淇淋的配方进行了设计，采用低热量保健甜味剂甜菊苷代替蔗糖，通过对比稳定剂的2 种配比方案，确定稳定剂的最佳配比，并考察了甜味剂含量、植物氢化油含量、稳定剂含量、乳化剂含量等4 个因素对低糖低脂冰淇淋品质的影响，在单因素试验的基础上，采用正交试验优选出最合理的工艺条件组合，使低糖低脂冰淇淋具有冰淇淋的色、香、味，组织结构细腻、口感润滑等特性。

1 材料与方法

1.1 试验材料与仪器

1.1.1 试验材料

脱脂奶粉，蒙牛有限责任公司；白砂糖，广东福正东海食品有限公司；红薯淀粉，浙江五凤食品开发有限公司；特制糯米粉，三象水磨糯米粉；植物氢化油、甜菊苷、明胶、卡拉胶、海藻酸钠，海南省琼海市长青琼脂厂。

1.1.2 试验仪器

胶体磨，上海协盛流体混合设备有限公司；旋转式黏度计，上海精科实业有限公司；FA 分析天平，上海光学仪器厂；冰淇淋凝冻机，上海伟宙冰淇淋凝冻机。

1.2 试验方法

1.2.1 低糖低脂冰淇淋生产工艺

稳定剂、乳化剂、甜味剂→原辅料混合→杀菌（75 ℃，25 min）→均质→冷却→老化成熟（4 ℃，12 h）→凝冻（-4 ℃）→成品

1.2.2 操作要点

1.2.2.1 冰淇淋混合原料

原料混合在杀菌缸内进行，杀菌缸应具有杀菌、搅拌和冷却的功能原料混合。混合溶解的温度通常为40 ℃～50 ℃；鲜乳经100 目筛过滤，除去杂质后泵入缸内；乳粉在配置前先加温水溶解，经过滤和均质后与其他原料混合；砂糖应先加入适量的水，加热溶解成糖浆，经160 目筛进行过滤后泵入缸内。

1.2.2.2 杀菌

在杀菌缸内进行，采用75 ℃～78 ℃，保温15 min 的巴氏杀菌条件，能杀灭病原菌、细菌、霉菌和酵母等。

1.2.2.3 均质

杀菌之后料温在63 ℃～65 ℃间，采用均质机以15 MPa～18 MPa 压力均质。

1.2.2.4 冷却

混合原料经过均质处理后，应立即转入冷却设备中，迅速冷却至老化温度2 ℃～4 ℃。

1.2.2.5 老化混合原料在2 ℃～4 ℃的低温下保持2 h～24 h，进行物理成熟。

1.2.2.6 凝冻

将混合原料在强制搅拌下冷冻，这样可使空气呈极微小的气泡状态均匀分布于混合原料中，而使水分中有一部分（20%～40%）呈微细的冰结晶。

由于蔗糖和奶粉的用量较少，大大降低了冰淇淋固形物含量，影响了产品口感，所以在试验中应适当调整配料，增加增稠剂和乳化剂的用量，改善产品品质。

1.2.3 评分标准

根据冰淇淋特点，制定感官评分标准。

滋味、气味：具有牛奶的天然香味，风味纯正，无其他异味（25 分）；

组织状态：组织细腻，润滑，形态完整，无明显冰晶（50）；

色泽：呈鲜奶颜色，且色泽均匀（25 分）。

评分人员均为随机抽取，总人数为100 人，按照正态分布的原则，年龄分布由8 岁～50 岁。

1.3 单因素试验

1.3.1 甜菊苷用量对冰淇淋感官质量的影响

固定蔗糖用量7%，脱脂乳粉用量10%，植物氢化油用量6%，稳定剂用量0.4%，乳化剂用量0.2%，甜菊苷用量分别选取0%、0.02%、0.04%、0.06%、0.08%条件下，制得每支200g 的冰淇淋，根据感官评分标准对其进行品评，确定甜菊苷最佳用量。

1.3.2 植物氢化油用量对冰淇淋感官质量的影响

固定蔗糖用量7%，甜菊苷用量0.04%，脱脂乳粉用量10%，稳定剂用量0.4%，乳化剂用量0.2%，植物氢化油用量分别选取2%、4%、6%、8%、10%条件下，制得每支200 g 的冰淇淋，根据感官评分标准对其进行品评，确定植物氢化油最佳用量。

1.3.3 稳定剂用量对冰淇淋感官质量的影响

固定蔗糖用量7%，甜菊苷用量0.04%，脱脂乳粉用量10%，植物氢化油用量6%，乳化剂用量0.2%，稳定剂用量分别选取0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%条件下，制得每支200 g 的冰淇淋，根据感官评分标准对其进行品评，确定稳定剂最佳用量。

1.3.4 乳化剂用量对冰淇淋感官质量的影响

固定蔗糖用量7%，甜菊苷用量0.04%，脱脂乳粉用量10%，植物氢化油用量6%，稳定剂用量0.4%，乳化剂用量分别选取0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%条件下，制得每支200 g 的冰淇淋，根据感官评分标准对其进行品评，确定乳化剂最佳用量。

1.4 正交试验

由以上各单因素所确定的参数范围，通过四因素三水平的L9（34）正交试验确定最佳工艺参数。

2 结果与分析

2.1 单因素结果分析

2.1.1 甜味剂用量对冰淇淋质量的影响

图1 甜菊苷不同含量冰淇淋的品评分数

由图1 可以看出，随着甜菊苷用量的增加冰淇淋的品评分数随之增加，但当甜味剂用量超过0.04%时，冰淇淋的品评分数反而降低。这是因为甜菊苷与蔗糖浆混合使用时，可以充分发挥糖的甜味。当甜菊苷用量超过0.04%时，其甜度倍数有所下降，且微带苦味，影响冰淇淋口感。当甜菊苷用量为0.04%时，冰淇淋的口感，状态也较好，不易融化。因此选取0.02%、0.04%、0.06%为正交试验的3 个水平。

2.1.2 植物氢化油用量对冰淇淋质量的影响

图2 植物氢化油不同含量冰淇淋的品评分数

由图2 可以看出，随着植物氢化油用量的增加冰淇淋的品评分数也随之增加，脂肪组织状态细腻，风味较好，但当植物氢化油用量超过6%时，冰淇淋的评分反而降低。这是因为植物氢化油用量增加到6%时，成品组织细腻、润滑，形态完整，风味纯正；当超过6%时，成品口感油腻，感官品质下降。因此选取4%、6%、8%为正交试验的3 个水平。

2.1.3 稳定剂用量对冰淇淋质量的影响

图3 稳定剂不同含量冰淇淋感官评分值

由图3 可以看出，随着稳定剂用量的增加，组织状态变得稳定、细腻，冰淇淋的品评分数也随之增加。当稳定剂用量为0.4%时，成品组织润滑、细腻、不易融化，口感较好。但当稳定剂用量超过0.4%时，冰淇淋的评分反而降低。这是由于稳定剂具有较强的吸水性，能提高冰淇淋的黏度，降低膨胀率，使成品组织过于坚实，口感不好。因此选取0.3%、0.4%、0.5%为正交试验的3 个水平。

2.1.4 乳化剂用含量对冰淇淋质量的影响

图4 乳化剂不同含量冰淇淋感官评分值

由图4 可以看出，随着乳化剂用量的增加冰淇淋的品评分数也随之增加，但当乳化剂用量超过0.2%时，冰淇淋的评分趋于平稳。这是因为乳化剂改进脂肪在冰淇淋混合料中的分散性，使脂肪粒子细微、均匀分布，提高冰淇淋稳定性，用量为0.2%时，冰淇淋稳定已达最佳效果。因此选取0.2%、0.3%、0.4%为正交试验的3 个水平。

2.2 正交试验结果

在单因素试验的基础上，以甜味剂用量、植物氢化油用量、稳定剂用量、乳化剂用量为影响因素进行四因素三水平L9(34)正交试验。正交试验因素水平设计见表1，试验结果见表2。

表1 因素水平设计表

表2 正交试验结果

由极差分析法对各因素的K、k、R 值的大小进行分析，由表2 可知，影响冰淇淋质量的因素大小依次是：A＞B＞C=D，即甜味剂用量＞植物氢化油用量＞稳定剂用量=乳化剂用量。低糖低脂冰淇淋的最佳配比为：A2B2C3D3，即甜味剂用量0.04%，植物氢化油用量6%，稳定剂用量0.5%，乳化剂用量0.4%时，此条件下冰淇淋的口感，组织状态最佳。