于成碩， 陳玉新，齊祥明

（1.河北鄭口中學(xué)，河北故城 253800；2.中國海洋大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，山東青島 266003）

蛋白質(zhì)攝入問題一直是我國民生問題中的一個大問題。1995年我國修訂小康社會標(biāo)準(zhǔn)，列出16項指標(biāo)，其中人均蛋白質(zhì)日攝入量達到75 g是營養(yǎng)方面的唯一指標(biāo)[1]。然而2000年，我國進行全面進入小康社會的目標(biāo)審視時發(fā)現(xiàn)有3項指標(biāo)未完成，其中就有蛋白質(zhì)攝入量不足。2009年，我國人均蛋白質(zhì)攝入量仍為64 g[2]。在此背景下，近年來我國開始發(fā)掘利用南極特有的南極磷蝦（富含優(yōu)質(zhì)蛋白和各種營養(yǎng)素[3]），且該生物資源儲量巨大，有望成為解決我國人均蛋白攝入量問題的有效手段。南極磷蝦優(yōu)質(zhì)蛋白充足、營養(yǎng)豐富，可滿足人體多種需求。

冰激凌作為一種休閑食品，不僅具有乳制品的營養(yǎng)特點，還具有迷人的特殊風(fēng)味，在休閑食品領(lǐng)域近年正得到越來越多的關(guān)注。從上世紀(jì)90年代以來，我國冰激凌制品生產(chǎn)以每年約10%的速度遞增，品種從幾十種增加到3 000多種，生產(chǎn)工藝日益完善。但我國每年人均消費量僅1.1 kg左右，與發(fā)達國家（歐洲人均10 kg/年，美國人均15 kg/年）相比還存在很大的差別[4]，因此市場的可提升空間巨大。進入21世紀(jì)，新型冰激凌的開發(fā)應(yīng)向安全、衛(wèi)生、營養(yǎng)、保健、天然的方向發(fā)展，滿足不同人群對營養(yǎng)、健康的追求，然而卻鮮有以磷蝦蛋白為原料的冰激凌產(chǎn)品出現(xiàn)。

試驗將南極磷蝦蛋白與大眾消費品冰激凌相結(jié)合，對影響冰激凌品質(zhì)的系列因素尤其是配方進行優(yōu)化研究，解決了水產(chǎn)蛋白替代牛乳蛋白之后的冰激凌風(fēng)味協(xié)調(diào)統(tǒng)一、產(chǎn)品充分乳化和膨脹等現(xiàn)實問題，為開發(fā)一種以南極磷蝦蛋白為原料的優(yōu)質(zhì)冰激凌產(chǎn)品。

1 材料與方法

1.1 材料

無氟南極磷蝦蝦肉（氟含量＜2 mg/kg），青島藍翼生物科技有限公司提供；脫脂奶粉、稀奶油、蔗糖、黃原膠、瓜爾豆膠、羧甲基纖維素鈉（CMC）、蒸餾單硬脂酸甘油酯、脂肪酸蔗糖酯、一水檸檬酸、香精，均為市售食用級。

客浦IC9308C型全自動冰激凌機、Ultra-Turrax型勻漿機、HM730型多功能攪拌機、電子天平、WLS-201型溫度計、雷磁PHS-3C型pH計、海爾BCD-649WE型冰箱等。

1.2 方法

1.2.1 南極磷蝦冰激凌的制備流程

無氟磷蝦→加水勻漿→蝦漿原料+預(yù)混乳化、穩(wěn)定劑+奶油、奶粉、水、蔗糖等→混合→殺菌→均質(zhì)→冷卻→老化→凝凍→包裝→硬化→成品→檢驗評測。 香精香料

南極磷蝦冰激凌的總體制備工藝流程參照傳統(tǒng)冰激凌設(shè)計，其中具體步驟及參數(shù)如下：①制備蝦漿原料。將蝦肉打碎，與飲用水以1∶2的比例勻漿。②預(yù)混乳化劑/穩(wěn)定劑。因乳化劑與穩(wěn)定劑本身易成凝膠，將其與10倍以上蔗糖混合備用。③混合。將水、蝦漿原料混合均勻，再依次加入奶油、脫脂乳粉、剩余蔗糖、預(yù)混乳化劑/穩(wěn)定劑，攪拌均勻。④殺菌。以60～63℃巴氏殺菌30 min。⑤均質(zhì)。采用2次均質(zhì)，均質(zhì)溫度范圍設(shè)定為55～60℃，均質(zhì)第1級壓力設(shè)置為15～17 MPa，第2級壓力設(shè)置為3～5 MPa[5]。⑥冷卻與老化。均質(zhì)后的冰激凌原料液經(jīng)速冷達到老化溫度（2～3℃），同時在冷卻過程加入香精香料。老化時間10 h。⑦凝凍與硬化。凝凍溫度設(shè)置為-2～-3℃，時間為20～25 min；硬化溫度保持在-22～-26℃，時間為18 h。

1.2.2 基礎(chǔ)原料的配方優(yōu)化

試驗設(shè)計：部分試驗先通過單因素預(yù)試驗確定了4種基礎(chǔ)原料各3個水平作為考查條件，具體為南極磷蝦蝦漿添加量35.0%，40.0%，45.0%；脫脂奶粉添加量6.0%，8.0%，10.0%；蔗糖添加量15.0%，20.0%，25.0%；40.0%的稀奶油添加量11.0%，15.0%，19.0%；其余部分由乳化劑、穩(wěn)定劑和水分等補足。通過L9（34）正交試驗[6]，以感官評分與理化評分的總分為依據(jù)，考查這4種原料對冰激凌品質(zhì)的影響。

評定標(biāo)準(zhǔn)：基礎(chǔ)原料的配方優(yōu)化的評測方法由感官評分和理化評分綜合評定。

冰激凌感官檢驗評分標(biāo)準(zhǔn)見表1，冰激凌理化指標(biāo)評分標(biāo)準(zhǔn)見表2。

1.2.3 乳化穩(wěn)定劑的配方優(yōu)化

表1 冰激凌感官檢驗評分標(biāo)準(zhǔn)

表2 冰激凌理化指標(biāo)評分標(biāo)準(zhǔn)

（1）試驗設(shè)計。通過單因素預(yù)試驗選定了3種穩(wěn)定劑各3個水平作為考查條件，具體為黃原膠0.04%，0.06%，0.08%；瓜爾豆膠0.06%，0.09%，0.12%；CMC 0.1%，0.15%，0.2%。選定按1∶1質(zhì)量配比單干脂和脂肪酸蔗糖酯混合物為乳化劑（0.10%，0.15%，0.20%）。通過L9（34）正交試驗[7]，以膨脹率為測評指標(biāo)，考查不同穩(wěn)定劑、乳化劑配比對冰激凌品質(zhì)的影響。

（2）評測方法。以冰激凌的膨脹率作為參數(shù)對乳化劑的配方優(yōu)劣進行評價。

1.2.4 風(fēng)味調(diào)配與優(yōu)化

由前期試驗數(shù)據(jù)可知，調(diào)味劑中加入少量食鹽不僅可以增強冰激凌的甜味度，還可以突出蝦蛋白的清新和鮮味，從而掩蓋蝦原料腥澀味。試驗選定了食鹽和3種香精香料作為調(diào)配劑。參考經(jīng)驗使用添加量如下：食鹽0.35%，0.40%，0.45%，0.50%，0.55%；薄荷油 0.02‰，0.03‰，0.04‰，0.05‰，0.06‰，0.08‰；草莓香精0.05‰，0.06‰，0.08‰，0.10‰，0.12‰，0.14‰；檸檬酸 0.2‰，0.3‰，0.4‰，0.5‰，0.6‰，0.7‰[8]。使用以上參數(shù)分別進行冰激凌的制作，并由10位食品領(lǐng)域?qū)＜业膶嶋H品測對成品冰激凌進行評分，并依次進行優(yōu)化數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 基礎(chǔ)原料的配方優(yōu)化數(shù)據(jù)分析及驗證

原料配比正交試驗結(jié)果見表3。

表3 原料配比正交試驗結(jié)果

由表3可知，從冰激凌綜合分?jǐn)?shù)的極差R值中可以看出，此次正交試驗中，各因素對冰激凌品質(zhì)影響的主次順序為B＞C＞A＞D，即脫脂乳粉添加量對冰激凌品質(zhì)影響最大，其次為稀奶油添加量，再次為南極磷蝦蝦漿添加量，最后蔗糖添加量對冰激凌品質(zhì)影響最小。根據(jù)正交試驗得出的最佳試驗方案為A2B3C3D2，即冰激凌原料最佳配比為南極磷蝦蝦漿添加量45%，脫脂乳粉添加量10%，稀奶油添加量25%，蔗糖添加量15%。

通過試驗驗證，基礎(chǔ)配方為南極磷蝦蝦漿添加量45%，脫脂乳粉添加量10%，稀奶油添加量25%，蔗糖添加量15%的冰激凌，在添加適量乳化劑與穩(wěn)定劑后，成品冰激凌的感官評分46分，理化評分47分，綜合評分93分，高于正交試驗中其他組冰激凌評分。冰激凌原料液膨脹率為98%，在-18℃下貯藏的200 g冰激凌組織結(jié)構(gòu)細(xì)膩、無冰晶；在25℃條件下放置7 min開始出現(xiàn)軟化現(xiàn)象，全部溶化需要30 min。成品貯藏15 d后，冰激凌溶劑收縮0.1%～0.3%，組織沙化現(xiàn)象很微弱。

2.2 乳化穩(wěn)定劑的配方優(yōu)化數(shù)據(jù)分析及結(jié)果驗證

穩(wěn)定劑乳化劑配方優(yōu)化正交試驗結(jié)果見表4。

表4 穩(wěn)定劑乳化劑配方優(yōu)化正交試驗結(jié)果

由表4可知，從冰激凌膨脹率的極差R值中可以看出，在正交試驗中，各因素對冰激凌品質(zhì)影響的主次順序為B＞D＞C＞A，即瓜爾豆膠的添加量對冰激凌膨脹率影響最大，其次為單甘脂與脂肪酸蔗糖酯添加量，再次為CMC添加量，最后黃原膠添加量對冰激凌膨脹率影響最小。根據(jù)正交試驗得出的最佳試驗方案為A1B2C2D1。

通過驗證，乳化穩(wěn)定劑配方為黃原膠添加量0.04%，瓜爾豆膠添加量0.09%，CMC添加量0.15%，單甘酯添加量0.1%，脂肪酸蔗糖酯添加量0.1%。由此配方制作而成的冰激凌膨脹率為99.5%，高于正交試驗中的其他組合。冰激凌依據(jù)表1感官評分為47分，依據(jù)表2理化評分為48分，綜合評分95分。貯存結(jié)果，在25℃下的軟化時間延長至8 min，其余數(shù)據(jù)與之前試驗相同。

2.3 風(fēng)味調(diào)配優(yōu)化試驗數(shù)據(jù)分析

經(jīng)對比，食鹽添加量為0.45%時，冰激凌甜味突出，無明顯咸味，且鮮味與其他風(fēng)味相協(xié)調(diào)；草莓香精添加量為0.10‰，檸檬酸添加量為0.5‰，薄荷油添加量為 0.05‰時，冰激凌有特征草莓香味，食用前后均有淡淡薄荷味，吞咽后薄荷味停留時間適中，酸度適中，整體風(fēng)味協(xié)調(diào)。風(fēng)味調(diào)節(jié)劑加入后對貯藏?zé)o影響。

3 結(jié)論

通過以上對南極磷蝦冰激凌基礎(chǔ)原料配方、乳化穩(wěn)定劑及風(fēng)味調(diào)整的研究，綜合確定了南極磷蝦冰激凌的最適原料配方為南極磷蝦漿添加量45.0%，脫脂奶粉添加量10.0%，稀奶油添加量25.0%，蔗糖添加量15.0%，食鹽添加量0.45%，黃原膠添加量0.04%，瓜爾豆膠添加量0.09%，CMC添加量0.15%，單甘脂添加量0.1%，蔗糖酯添加量0.1%，草莓味香精添加量0.10‰，檸檬酸添加量0.5‰，薄荷油添加量0.05‰，水添加至100%。依據(jù)此原料配方所制備的南極磷蝦冰激凌感官評分為48分，理化評分為48分，綜合評96分。在-18℃下貯存的200 g冰激凌，組織結(jié)構(gòu)細(xì)膩、無冰晶；在25℃下放置8 min開始出現(xiàn)軟化現(xiàn)象，全部溶化需要30min。成品貯藏15 d后，冰激凌溶劑收縮0.1%～0.3%，組織沙化現(xiàn)象很微弱。同時，食用此南極磷蝦冰激凌時，甜味突出，無明顯咸味，且磷蝦的鮮味與其他風(fēng)味相協(xié)調(diào)。食用時有草莓香味，食用前后均有淡薄荷香味，吞咽后薄荷味停留時間適中、酸度適中、整體風(fēng)味相協(xié)調(diào)。研究創(chuàng)造性地將享有“動物蛋白庫”美稱的南極磷蝦[9]與大眾消費品冰激凌相結(jié)合，為南極磷蝦產(chǎn)業(yè)與冰激凌產(chǎn)業(yè)的結(jié)合發(fā)展開辟了新方向。