高品质营养冰淇淋的研究进展

文/连家威 张婧婕 韩 迪 赵博雅 都 阳 王 靖

（农业农村部食物与营养发展研究所）

冰淇淋作为一款冷冻乳制品，因其细腻的口感和浓郁的奶香味被消费者所钟爱，尤其受到年轻人和儿童的追捧。同时，随着人们生活水平的逐步提高，对口味、品种、营养价值的需求不断增加，冰淇淋产品的口感不断改善，品种不断丰富。《国民营养计划（2017—2030）》指出：“以优质动物、植物蛋白为主要营养基料，加大力度创新基础研究与加工技术工艺，加快食品加工营养化转型。”因此，许多企业和科研机构加大对营养功能型的高品质冰淇淋产品的开发，在满足消费者营养需求的同时，提高冰淇淋的品质。

1 冰淇淋概述

1.1 冰淇淋种类

冰淇淋是以饮用水、乳和（或）乳制品、蛋制品、水果制品、豆制品、食糖、食用植物油等一种或多种为原辅料，加入适量的香料、稳定剂、乳化剂等食品添加剂，经混合、灭菌、均质、冷却、老化、凝冻、硬化等工艺制成的体积膨胀的冷冻饮品[1]，是一种含有乳固形物、冰晶、空气泡、脂肪等复杂的胶体体系[2]。业内通常按照脂肪含量、组织结构、硬度等指标的不同，将市场上的冰淇淋种类进行划分。常见的冰淇淋种类如表1所示[1]。

1.2 冰淇淋的主要原料和基本工艺

1.2.1 冰淇淋的主要原料

冰淇淋的主要原料包括非脂乳固体、甜味料、油脂等物质（表2）。

1.2.2 冰淇淋的基本工艺

冰淇淋的生产工艺主要包括原料混合、灭菌、均质、老化、凝冻、硬化等（图1）。

表1 冰淇淋种类

表2 冰淇淋的主要原料

图1 冰淇淋生产工艺

2 冰淇淋的研究进展

《中国食物与营养发展纲要（2014—2020年）》指出“要保障充足的能量和蛋白质摄入量，控制脂肪摄入量，保持适量的维生素和矿物质摄入量。到2020年，人均每日蛋白质摄入量78 g，其中，优质蛋白质比例占45%以上。”现有的冰淇淋存在高糖、高脂、低蛋白等问题，不能满足人们的营养需求。同时，消费者对低脂、低热量、高蛋白等食品的关注度越来越高[6]。因此，众多研究学者从工艺、原料等方面进行改进，以开发高品质的冰淇淋。

2.1 低脂、高蛋白型冰淇淋的研究

近年来，肥胖症、高血压等慢性病高发，使得人们对低脂产品的需求越来越大。研究人员通过加入脂肪替代品代替部分脂肪，从而在保证原有口感的同时，降低冰淇淋中的脂肪含量。Akbari等[3]探究了菊粉对低脂冰淇淋理化特性的影响，结果表明，添加菊粉可降低冰淇淋的硬度、融化率和黏附性。杜鹃[7]对采用菊粉替代部分奶油的冰淇淋进行了感官评价，结果表明，在冰淇淋中添加浓度为5%菊粉时评分最高。Pulatsu等[8]研究了1 种复合乳化剂[聚甘油水杨酸酯（PGPR）-卵磷脂共混物]和2 种食品级稳定剂[瓜尔豆胶（GG）或瓜尔豆胶-黄芪胶（GGGT）混合物]对低脂冰淇淋流变性、理化特性及感官特性的影响，结果表明，在不影响冰淇淋质量的前提下，可将冰淇淋的脂肪含量降低至2.8%。Liu等[9]采用经酶解和热剪切处理的大豆蛋白水解物-黄原胶混合物制备低脂冰淇淋，结果表明，加入50.0%混合物（5.0%水解度的大豆蛋白水解物与黄原胶的比例为96∶4）的冰淇淋，其品质与10.0%的全脂冰淇淋相似，感官评价良好。Zhang等[10]从柑桔罐头废水中提取果胶作为冰淇淋中的脂肪替代品，当果胶添加量为0.72%时，其脂肪含量同对照组相比，可降低45.0%。Pandiyan等[11]将乳清浓缩蛋白加入到冰淇淋中，结果表明，试验组和空白组的脂肪和总固体含量无显著差异，而蛋白含量具有显著性差异。尤燕莉[12]研究了全豆浆在冰淇淋中的应用，结果表明，全豆浆冰淇淋中的膳食纤维含量丰富，流变特性得到改善，黏度和硬度显著上升，且成本相对全奶粉低脂冰淇淋降低20.09%。郝建敏等[13]研究了磷脂大豆分离蛋白复合物对冰淇淋品质的影响，结果表明，大豆分离蛋白与磷脂比例为3∶1时，其膨胀率比普通冰淇淋高。Ipsen[14]介绍了微颗粒乳清蛋白在改善乳制品质地方面的应用，发现微颗粒乳清蛋白可以改善冰淇淋质地，如料液黏度和融化率，并且提高蛋白含量，补充人们的营养需要。

2.2 营养功能型冰淇淋的研究

研究人员通过加入益生菌、部分植物提取物、燕麦、大豆分离蛋白等具有功能性的原料，使冰淇淋具备某种功能特性，从而辅助改善机体的不良状况。Akın等[15]研究了抗坏血酸和葡萄糖氧化酶水平对益生菌生存能力以及共生冰淇淋的理化和感官特性的影响，结果表明，抗坏血酸和葡萄糖氧化酶对冰淇淋的理化和感官性能无影响，葡萄糖氧化酶浓度的增加对益生菌的生长有负面影响，抗坏血酸的加入可促进益生菌的生长。信亚伟[16]研究了益生菌酸奶冰淇淋的氨基酸组成，结果表明，其酸奶冰淇淋样品中含有17 种氨基酸，且必需氨基酸含量较高。Aboulfazli等[17]用植物奶（豆奶和椰奶）替代牛奶制作发酵冰淇淋，研究其益生菌和营养成分的变化，结果表明，与牛奶制作的冰淇淋相比，豆奶和椰奶（3∶1）制作的发酵冰淇淋可为嗜酸乳杆菌（La-05）和双歧杆菌（Bb-12）提供更多的氨基酸和糖（特别是乳糖和蔗糖），更有助于益生菌的生长。杨瑞舒[18]研究了共生燕麦冰淇淋，并对其生理活性进行了验证，得出了最佳配方，证明共生燕麦冰淇淋可以在一定程度上降低高血脂症大鼠血液中的总甘油三酯、血清总胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇含量。Vital等[19]将葡萄汁残渣作为抗氧化剂的来源加入到冰淇淋中，结果表明，与对照组相比，含有葡萄汁残渣的冰淇淋含有更高浓度的酚类化合物和抗氧化活性，消费者对所有产品的可接受度是相似的。刘丽[20]研究了不同种类的大豆分离蛋白对冰淇淋品质的影响，并探究了其生理活性，结果表明，冰淇淋的膨胀率与大豆分离蛋白乳化性呈正相关；动物试验结果显示，大豆分离蛋白冰淇淋可显著提高骨质疏松小鼠的骨重，降低总胆固醇含量，证实其具有一定的降血脂功效。Silva等[21]研究了山羊奶冰淇淋在加工、储藏和模拟胃肠环境中，其理化特性和益生菌活性的变化，结果表明，利用山羊奶制作冰淇淋，其感官评价良好，而且益生菌的活性在冷冻条件下得到了很好的保留。

2.3 其他相关研究

除研究添加营养素和功能性原料对冰淇淋的影响外，研究人员还对冰淇淋种类、添加量、储藏条件等进行探究。Vieira等[22]研究了冰淇淋作为癌症患者食物替代品的可接受度，这些冰淇淋产品（草莓、巧克力、菠萝和柠檬4 种口味）具有高蛋白质、高纤维、低脂，且不含反式脂肪酸和乳糖等特点。结果表明，这种新开发的冰淇淋产品接受度达75%，有望成为癌症患者及对营养有特定需求人群的饮食。Pon等[23]用甜叶菊替代蔗糖应用到冰淇淋的生产中，研究了甜叶菊冰淇淋的质构和流变学特性，结果表明，与市售冰淇淋相比，甜叶菊冰淇淋具有较低的融化率。侯团伟[24]研究了胶体对大豆冰淇淋品质的影响，结果表明，复配食品胶体与单一胶体（魔芋胶）相比，具有更好的抗融性和热稳定性，大豆粉的最佳添加量为4%。Kurt等[25]以食用淀粉为基料制作冰淇淋，研究了黄芪胶对其流变性的影响，结果表明，黄芪胶在促进冰淇淋结构性能方面具有重要的应用价值。Park等[26]研究了不同储藏温度对高档冰淇淋品质的影响，得出储藏温度为-50 ℃时，冰淇淋品质最佳的结论。Ayar等[27]研究了从食品工业副产物提取膳食纤维制作的冰淇淋对益生菌特性的影响，结果表明，膳食纤维可用于提高益生菌菌株的存活率，且对冰淇淋的理化、微生物和感官性能无不良影响。这些研究为冰淇淋产品的未来发展提供了一定理论依据，也为一些新食品原料在冰淇淋中的应用提供了参考。

3 我国冰淇淋发展概况

3.1 冰淇淋产业现状

经过几十年的发展，我国冰淇淋市场发生了翻天覆地的变化。据国家统计局的数据显示，2018年，中国冰淇淋市场的总量达1 239.37 亿元，产销量高达506.42 万吨，包括冰淇淋在内的全国冷冻、冷藏食品行业的市场规模则超过8 000 亿元。1997年，我国冰淇淋人均年消费量仅为1 L；2016年，我国冰淇淋人均年消费量约为3 L[28]。尽管我国冰淇淋消费总量在上升，但人均消费量仍显著低于美国、意大利、澳大利亚等发达国家水平[29]。由于我国地区发展不平衡，不同地区的冰淇淋市场格局存在差异。一方面，东部地区发展迅速，消费在升级，产品趋势是健康、方便、可持续；另一方面，西部地区经济发展水平低，消费水平弱，需要提供适销对路的中、低档冰品拉动消费。

3.2 冰淇淋产品的发展趋势

随着食品工业的发展，越来越多的原料和技术被应用在冰淇淋的生产中，不同口味、形状、营养价值的冰淇淋应运而生，以满足消费者的不同需求。按照冰淇淋行业的整体发展趋势，冰淇淋产品的变化主要包括3 个方面：口味和品种多样化、营养功能化以及原料天然化[30]。

3.2.1 口味和品种多样化

现有冰淇淋的口味依旧以奶味为主，但随着食品技术和加工设备的进步，呈现多元化发展，主要分为奶味、香草味、豆香味、巧克力味、抹茶味、水果味等。越来越多的口味被开发出来并被消费者所接受，包括一些具有地方特色的冰淇淋产品，如四川的“辣椒”冰淇淋，山西的“老陈醋”冰淇淋，哈根达斯的“冰淇淋月饼”“冰淇淋火锅”等与中国传统饮食文化相结合的系列产品。

3.2.2 营养功能化

近年来，营养、健康的功能食品逐渐成为人们的首选。但现有的冰淇淋存在高脂、高糖、低蛋白等问题。因此，除了科研机构，很多冰淇淋生产企业也开始转向对营养功能冰淇淋的研制，如和路雪每年投入50 万欧元用于冰淇淋的新品研制和技术改进。从2005年起，针对改善冰淇淋营养量研究的投入占总投资近40%[31]，其目的在于减少儿童食用冰淇淋所摄入的糖和脂肪量。高脂、高糖的冰淇淋产品正在不断减少[32]，取而代之的则是更为营养、健康且美味的冰淇淋产品。

3.2.3 原料天然化

食品安全问题时刻牵动着大众的神经，三鹿牌“婴幼儿奶粉事件”“瘦肉精事件”“草莓事件”等食品安全事件的发生，引发了人们对食品安全的担忧。因此，越来越多的食品加工企业利用各种新技术，使用天然原料，从源头控制食品安全，降低食品发生危险的可能。许多冰淇淋生产企业也在改进工艺和配方，在生产中使用一些天然、绿色食品原辅料，确保消费者舌尖上的安全。

4 小结

从社会的发展趋势看，人们对冰淇淋产品的需求从偏向口味化向偏向营养功能化转变；从我国冰淇淋市场发展程度看，我国冰淇淋市场正在向高端化、规模化、品质化方面转变。因此，企业也要对陈旧的生产模式进行改革，按照市场的需求和发展趋势逐步转型，在安全、品质和创新等方面加大资金投入，以加快我国冰淇淋产业的高质量发展。