大麦若叶青汁冰淇淋的开发及品质分析

高玥雯，候文静，尉 洁，马 琳，李 丹，段翠翠

长春大学农产品加工吉林省普通高等学校重点实验室，吉林长春 130022

0 引言

大麦若叶青汁粉的原料是大麦生长到20～30 cm的幼苗[1]，由整株大麦苗干燥磨粉制成的产品，因颜色为青绿色，所以又称为大麦若叶青汁粉。此时期的幼苗富含叶绿素[2]、黄酮[3]、维生素[4]、黏多糖[5]、不饱和脂肪酸[6]、β-胡萝卜素[7]、抗氧化酵素[8]等多种功能营养成分。大麦若叶青汁粉含有大量膳食纤维[9]，可促进胃肠蠕动、防止便秘，具有排毒养颜的功效。此外，其可增强饱腹感，对控制体重有帮助。目前含有大麦若叶青汁粉的蛋糕、益生菌固体饮料等产品相继出现，因大麦若叶青汁粉具有淡绿色颜色喜人，气味芬芳独特的特点，故广受年轻消费者的喜爱[10]。

冰淇淋是一种冷冻奶制品，但是其热量较高。人们喜欢把果汁、果肉、巧克力等原料加入冰淇淋中，丰富冰淇淋的口感，赋予冰淇淋更高的营养价值[11～13]。但是将大麦若叶青汁粉加入冰淇淋中，利用大麦若叶青汁粉含有大量膳食纤维的特点，开发的冰淇淋非常少见。大麦若叶味道甘苦，并具有青草香味，冰淇淋中的甜味可掩盖大麦若叶青汁粉的甘苦，使味道变得清甜[14]，同时大麦若叶粉的青草味赋予冰淇淋特有的清香，有类似抹茶的味道，掩盖了大麦若叶中的“草腥味”，可被更多人接受[15]。本研究通过测定冰淇淋的膨胀率、融化率、质构特性、颜色、口感等指标，探究不同添加量的大麦若叶青汁粉对冰淇淋品质的影响，并确定大麦若叶青汁粉的最适添加量，旨在利用大麦若叶青汁粉富含膳食纤维的特点，开发一款大麦若叶青汁冰淇淋。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂与设备

冰淇淋粉，南京汉钦食品有限公司；大麦若叶青汁粉，兴安保健科技有限责任公司。

GH360BC隔水式恒温培养箱，北京市永光明医疗仪器有限公司；H0503十万分之一高精密电子天平，邢台中德机械制造有限公司；TA.XTC-16物性分析仪，上海保圣实业发展有限公司；WHL-25AB全自动控温干燥箱，天津市泰斯特仪器有限公司；XFH-30MA高温灭菌锅，浙江新丰医疗器械有限公司；SW-CJ-2FD超净工作台，上海沪净医疗器械有限公司；SC-26冰淇淋机，江门市晶菱制冷实业有限公司；DHR流变仪，美国TA公司；NR10QC 色差仪，深圳市三恩驰科技有限公司；MSD105 电子显微镜，迈时迪科技有限公司。

1.2 试验方法

1.2.1 冰淇淋的制备

按照冰淇淋粉使用说明，将冰淇淋粉与纯净水按400∶1000（g∶mL）的比例慢慢搅拌混匀，将大麦若叶青汁粉用少量纯净水溶解，按冰淇淋浆料重量的1%、2%、3%、4%、6%分别加入至冰淇淋浆料中，静置15 min，缓慢倒入冰淇淋机中，设置硬度为9，时间20 min，制得冰淇淋，放入-20 ℃冰箱中冷冻12 h后得到不同浓度的大麦若叶青汁冰淇淋。

1.2.2 膨胀率测定

将含有大麦若叶青汁粉的冰淇淋浆料通过4 ℃凝冻处理，采用体积算法计算膨胀率。检测20 g大麦若叶青汁（不同添加量）冰淇淋浆料的体积和同重量对照组冰淇淋（大麦若叶青汁添加量为0%）的体积，试验重复3 次，并依照公式（1）计算膨胀率[17]。

式中：B-膨胀率；lv-对照组冰淇淋的容积，mL；Mv-大麦若叶青汁粉冰淇淋浆料的容积，mL。

1.2.3 融化率测定

将各组冰淇淋浆料于-20 °C冰箱中静置12 h，然后取60 g放置在200目筛网上，将筛网置于30 ℃恒温箱中，筛网下放置一个电子天平，每5 min测量并记录冰淇淋融化滴落浆液的重量。融化的冰淇淋浆液重量除以总质量为融化冰淇淋的百分比，最后以时间和融化百分比做线性回归方程，斜率作为冰淇淋的融化率[18]。

1.2.4 冰淇淋质构测定

测定前将样品放置在-4 ℃的冰箱中老化12 h，然后在室温下快速测定。每个样品进行3 次平行实验。质构参数设定：测试前探头下降速度1 mm/s，测试速度1 mm/s，测试后探头回程速度10 mm/s， 测试距离20 mm，触发力10 g，探头类型P/25[19]。

1.2.5 色差分析

冰淇淋制好后的第1 d，采用色差仪对冰淇淋样品的色泽进行测定。首先分别用黑板和白板对色差仪进行校正，然后对冰淇淋样品进行测定。每组样品重复测定3 次，取平均值[20]。

1.2.6 感官评定

选定10 名从事食品加工方向的专业人员，对产品进行品尝，然后对产品感官品质进行综合评分，具体评分标准参照《GB/T 31114—2014 冷冻饮品 冰淇淋》（表1），并结合在滋味气味中是否具有大麦若叶独特香气为评判标准。

表1 大麦若叶青汁冰淇淋感官检验评分标准

1.2.7 冰淇淋微观结构观察

利用显微镜，分别在40倍物镜下对各组大麦若叶青汁冰淇淋微观结构进行观察，所观察样品为融化后的大麦若叶青汁冰淇淋浆料[21]。

1.2.8 冰淇淋动态流变学的测定

使用流变仪对软质冰淇淋样品的流变特性进行测定。将4 ℃老化后的冰淇淋浆料迅速放入流变仪的样品盘上，刮去边缘样品，扫描温度25 ℃，选用夹具为圆锥形夹具（直径为25 mm），平行板间距为1 mm，测定样品随频率变化（0.01～10 Hz）的弹性模量（G’）、黏性模量（G”）和损耗值正切角（tanδ）变化。对每个处理的面条做3 组平行实验，记录试验结果[22]。

1.2.9 数据处理

采用Excel 2007和Graphpad Prism 8.0.2软件进行数据分析和作图，利用单因素方差分析进行组间比较，所有数据平行测定3 次，结果以平均值（mean）±标准偏差（Standard Deviation，SD）表示。P＜0.05表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 膨胀率测定

各组冰淇淋的膨胀率结果见表2，冰淇淋的膨胀率随大麦若叶青汁粉添加量的增加而下降（图1）。不同品牌冰淇淋粉在不同机器的搅打下产出的冰淇淋膨胀率都大不相同，且计算方法不同，因此本研究以对照组为基准。当大麦若叶青汁粉的添加量为2%时，冰淇淋的膨胀率与空白组相比没有明显差异（P＞0.05），而当大麦若叶青汁粉添加量增加到3%、4%、6%时冰淇淋膨胀率出现明显下降的趋势（P＜0.05）。大麦若叶青汁粉中有蛋白质、维生素、酶类、矿物质、糖类等多种复杂营养成分[23]，其复杂的成分改变了冰淇淋原本稳定的内部结构，进而影响到冰淇淋浆液的膨胀率。但是当大麦若叶青汁粉含量不高于2%时，对冰淇淋浆液的膨胀率影响不大。

表2 大麦若叶青汁粉添加量对冰淇淋膨胀率的影响

图1 大麦若叶青汁添加量对冰淇淋融化率的影响

2.2 融化率测定

图1 为大麦若叶青汁粉添加量对冰淇淋融化率的影响。冰淇淋的融化率可以最直观的展示冰淇淋的产品品质，是冰淇淋的重要指标[24]。冰淇淋的融化率受稳定剂、乳化剂和甜味剂影响。与空白组相比，冰淇淋融化率随大麦若叶青汁粉添加量的增加缓慢上升，在添加量为1%和2%时，对冰淇淋融化率基本没有影响。当大麦若叶青汁粉添加量增加到3%时，冰淇淋融化率达到最高值，随后随大麦若叶青汁粉添加量的增加而逐渐降低。需要说明的是，当大麦若叶青汁粉添加量增加到4%及以上时，由于融化后的冰淇淋浆液非常黏稠，试验所用的铁丝网孔径阻碍了冰淇淋浆液的滴落，所以影响了融化率的进一步增加。大麦若叶青汁粉中主要包含蛋白质、膳食纤维、维生素E、不饱和脂肪酸等成分[25]，因此冰淇淋的融化率受到一定影响，冰淇淋中的不溶物质增加，从而导致融化率上升。

2.3 冰淇淋质构测定

图2为不同大麦若叶青汁粉添加量对冰淇淋质构的影响。从图中可以看出随着大麦若叶青汁粉添加量的增加，冰淇淋的凝聚性、黏度、稠度、硬度总体呈现上升趋势。添加量低于2%时凝聚性上升趋势平缓。与对照组相比，当大麦若叶青汁粉添加量从1%增加到2%，凝聚性、黏度、稠度、硬度没有显著变化，但是当大麦若叶青汁粉添加量大于3%时，各项质构指标出现增加的趋势，提示冰淇淋内部结构开始发生变化。从图中可以看出随着大麦若叶青汁粉添加量的增加，冰淇淋的质构指标同呈从慢增到快增的趋势。大麦若叶青汁粉添加量越高，冰淇淋内部结构也越紧密，而且大麦若叶青汁粉的添加也增加了冰淇淋的内部固形物含量，因此冰淇淋的硬度呈上升趋势，但是硬度等指标的过度增加会引起口感不佳，因此大麦若叶青汁粉添加量不宜过高。Leopoldina等[26]通过用膳食纤维、异麦芽糖代替冰淇淋中的糖类和脂肪类物质不仅降低了原本超高的糖脂摄入量，对风味也没有太大影响，感官评定也为最高。王才立等[27]发现CMC-Na的添加会增大冰淇淋浆料的稠度，导致冰淇淋的组织质地变得粗糙，过量添加会影响冰淇淋的质构特性。大麦若叶中富含丰富的不溶性膳食纤维[28]、β-葡聚糖及矿物质，因此当大麦若叶青汁添加量升高时，由于不可溶性膳食纤维的水合作用，表面吸附能力，以及糖类原本的黏性使冰淇淋的质构开始出现变化，稠度、凝聚性、黏度都有不同程度的上升，大麦若叶青汁矿物质含量丰富，同时也提高了冰淇淋的硬度。

图2 大麦若叶青汁粉添加量对冰淇淋质构的影响

2.4 色差分析

表3中为不同大麦若叶青汁粉添加量对冰淇淋色差的影响，其中L★、a★、b★代表3 个不同色度指标，L★代表色彩的明暗深浅程度，值越大代表色彩越明亮；a★代表红绿色，正值为红色，负值为绿色；b★代表黄蓝色，正值为黄色，负值为蓝色[29]。随着大麦若叶青汁粉的添加量不断升高，冰淇淋的颜色也在不断加深，从白色不断增加至浅绿色、深绿色。a★的数值变化则代表绿色调，因大麦若叶青汁粉的原本颜色为绿色大麦若叶青汁粉的添加量越高a★的值也就不断上升，b★的数值不断升高，即蓝色调逐渐升高，从消费者喜好分析，当大麦若叶青汁粉含量高于3%时（图3），冰淇淋颜色的从暖色调进入冷色调，颜色深度受众面变小。

图3 各组冰淇淋颜色对比

表3 大麦若叶青汁添加量对冰淇淋色差的影响

2.5 感官评定

表4为大麦若叶青汁冰淇淋感官评定。当大麦若叶青汁添加量为1%、2%时得分均在95分以上，大麦若叶青汁的加入有效提升了冰淇淋的适口性，但当添加量大于3%时，冰淇淋的组织状态、滋味气味、形态等指标的评分开始降低，并且随大麦若叶青汁粉添加量的增加，上述指标评分下降非常明显。综合来说，当大麦若叶青汁粉添加量为2%时，冰淇淋的颜色、组织状态、气味等都达到最适状态，且与空白组相比，没有影响冰淇淋的奶香与顺滑性，大麦若叶青汁粉的加入也为冰淇淋带来独特的清新风味。

表4 各组冰淇淋感官评定结果

2.6 冰淇淋液微观结构观察

图4为不同大麦若叶青汁粉添加量对冰淇淋液微观结构的影响。对照组中的冰淇淋气泡密度均匀且分布均匀；当大麦若叶青汁粉的添加量从1%增加至4%时，气泡的密度和直径无明显变化，但是当大麦若叶青汁粉的添加量增加到6%时，40倍物镜下气泡的直径显著增加，因此大麦若叶青汁粉的添加量应该控制在1%到4%之间。

图4 不同大麦若叶青汁粉添加量对冰淇淋液微观结构的影响

2.7 冰淇淋流变性质分析

图5 ～7分别为不同大麦若叶青汁添加量冰淇淋弹性模量（G’）、黏性模量（G”）、损耗角正切值（tanδ）曲线。流变学特性是评价食品原料物化性质的重要指标。弹性模量（G’）反映黏弹性物质的类固性质，是衡量冰淇淋液抵抗弹性变形能力的指标，其数值越大，说明冰淇淋液体浆料发生一定弹性变形的应力越大，冰淇淋浆料越不容易形变，弹性形变越小，硬度越大。黏性模量（G”）是指冰淇淋液在发生形变时，由于黏性形变而损耗的能量的大小，反映了冰淇淋的黏性大小及黏弹性物质的类液性质。由图5和图6可知，在同一频率下，弹性模量（G’）总是小于黏性模量（G”），表明了冰淇淋呈现黏性流体的性质。所有冰淇淋液样品的弹性模量（G’）和黏性模量（G”）随着频率的增大而增大，趋势一致说明它们均具有频率相关性。与对照组（空白）相比，添加大麦若叶青汁粉的试验组弹性模量（G’）更小，这是因为大麦若叶中的膳食纤维、蛋白质、矿物质等填充在原本的冰淇淋液中[30]，使分子间的作用力变弱，更容易发生形变。随着大麦若叶青汁粉的添加量逐渐升高，弹性模量开始出现下降趋势。

图5 不同大麦若叶青汁粉添加量冰淇淋液弹性模量（G’）曲线

图6 不同大麦若叶青汁粉添加量冰淇淋液粘性模量（G”）曲线

图7 不同大麦若叶青汁粉添加量冰淇淋液损耗角正切值（tanδ）曲线

tanδ能够反映面团的综合黏弹性，由于tanδ=G”/G’， tanδ越大，样品更趋向于黏性/流体行为，tanδ越小，样品越趋向弹性或固体性质。所有试验组tanδ均大于1并且呈递减趋势，表明不论大麦若叶青汁的添加量为多大，体系均由黏性行为主导并逐渐转为弹性行为，当剪切频率大于1 Hz，趋于稳定。表明在咀嚼过程中颗粒结构保持，在口腔中产生顺滑感，tanδ变化大，体系在口腔中流变行为发生变化，需要口腔施加的力改变，顺滑感降低。因此当大麦若叶青汁添加量为3%、4%、6%时，tanδ有非常显著的变化，说明当添加量过于高时，因为大麦若叶青汁原本的口感和其内部丰富的组成物质填充在原本稳定的内部空间中会影响冰淇淋原本顺滑的口感。

3 结论

本研究以探究具有最适大麦若叶青汁添加量的冰淇淋为目的，对不同浓度的大麦若叶青汁冰淇淋进行膨胀率、融化率、质构和动态流变学性质等多方面进行分析测定，并将得到的数据进行具体分析和处理，发现在大麦若叶青汁粉添加量为2%不会显著降低冰淇淋的膨胀率和融化率，并且此添加量未对冰淇淋的质构指标和动态流变学性质产生不良影响。在进一步对产品进行感官评价后发现，大麦若叶青汁粉的添加量为2%时是感官评价的最高分。因此得出大麦若叶青汁的最适添加量为2%，为今后相关产品的开发也提供了一份有力的数据支持。