劉希鳳，任偉偉，高金明，李卓妍，張世奎

1 山東畜牧獸醫(yī)職業(yè)學院，山東濰坊 261061

2 煙臺大學生命科學學院，山東煙臺 264005

3 昌邑市海洋事業(yè)發(fā)展中心，山東昌邑 261300

0 引言

目前我國冰淇淋消費已躍居全球首位，隨著生活水平的提高，人們對冰淇淋不再局限于口感口味，也更加注重營養(yǎng)健康。傳統(tǒng)冰淇淋屬于高糖、高脂肪、高熱量的食物[1]，不適合糖尿病、心腦血管疾病等人群以及兒童食用。為此，科研工作者一直在研究用低熱量成分代替糖、脂肪等高熱量成分，而又不影響加工品質(zhì)的方法。

意式冰淇淋即意大利冰淇淋，被稱為“Gelato”。意式冰淇淋堅持以新鮮的牛奶、優(yōu)質(zhì)的水果醬料和傳統(tǒng)的手工藝術(shù)，直接攪拌冷凍而成，入口香滑綿密，如“絲綢”般柔順濃郁。牛奶原味意式冰淇淋用新鮮牛奶做成，里面沒有多余的水和空氣，膨脹率低，分量厚實，因此比傳統(tǒng)冰淇淋少了許多熱量和脂肪，具有新鮮、健康、低脂、低糖的特點。意式冰淇淋正逐步成為一股新興的消費潮流[1]。因此，健康的Gelato是冷飲市場中的必要產(chǎn)品。選材方面，Gelato選用時令新鮮水果、堅果、牛奶、蛋等，符合學齡兒童對口味、營養(yǎng)等的要求；食用溫度方面，傳統(tǒng)冰淇淋在制作中放入更多的奶脂與空氣，需要較低的溫度儲存，一般為-12℃～-13℃，而Gelato溫度為-7℃～-2℃，這個溫度使冰淇淋入口即化，能保護學齡兒童的胃腸道健康；口感方面，Gelato因攪拌速度慢，打入很少的空氣，口感更為厚實綿密，味道細膩濃郁；營養(yǎng)方面，巴氏殺菌乳通過低溫殺菌，可以最大限度保留牛奶中的營養(yǎng)成分和活性物質(zhì)，能促進兒童成長發(fā)育，增強抵抗力。

本文以新鮮牛奶為基底制作的牛奶原味意式冰淇淋，營養(yǎng)美味、口感綿軟、清涼解暑，深受兒童喜愛，具有廣闊的市場開發(fā)前景。

1 材料與方法

1.1 材料

生牛乳，市售；淡奶油，青島雀巢有限公司；植物纖維，法布芮（上海）食品貿(mào)易有限公司；結(jié)構(gòu)基底粉，吉拉朵食品（青島）有限公司；白砂糖，安琪酵母（赤峰）有限公司；脫脂奶粉，黑龍江貝因美乳業(yè)有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

MASTER20意式冰淇淋機，青島益達制冷設(shè)備有限公司；EBF3速凍柜，青島科博制冷設(shè)備有限公司；ENERGY12FG展示柜，青島科博制冷設(shè)備有限公司；ACS-30B型電子秤，永康市大陽衡器有限公司；150型殺菌鍋，山東省諸城美川機械有限公司；S5-F93攪拌棒，九陽股份有限公司；RTS-208溫度計，深圳瑞特斯儀器儀表有限公司；OCHPYJ2121硬刮刀，寧波鎮(zhèn)海沃恩美特新材料科技有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 加工工藝

原料預處理→混合→巴氏殺菌→均質(zhì)→冷卻→老化（成熟）→凝凍→出料→裝飾→硬化定型→成品[2]。

1.3.2 操作要點

（1）原料預處理：按照配方分別稱量生牛乳、淡奶油、結(jié)構(gòu)基底粉、植物纖維、白砂糖、脫脂奶粉，備用。

（2）混合：將稱量好的生牛乳、淡奶油倒入量杯中，用攪拌器進行攪拌，混合均勻。然后將稱好的干性原料分3 次倒入量杯中，繼續(xù)攪拌2～3 min直至無結(jié)塊狀干粉出現(xiàn)。

（3）巴氏殺菌、均質(zhì)：原料混合后，將混合物料倒入巴氏殺菌機中，設(shè)備邊加熱邊攪拌，溫度達到85 ℃，保持15 s進行殺菌處理，然后立即冷卻至60 ℃，轉(zhuǎn)入均質(zhì)機中進行均質(zhì)處理，均質(zhì)壓力為16～18 MPa。均質(zhì)處理可使原料充分混勻，并將牛乳中脂肪球的直徑減少到1 μm以下，使脂肪處在一種永久均勻的懸浮狀態(tài)[3]。另外，均質(zhì)還有利于增進攪拌速度、提高膨脹率、縮短老化期，從而使冰淇淋的質(zhì)地更為光滑細膩、形體松軟、增加穩(wěn)定性和持久性。

（4）冷卻：均質(zhì)之后的混合物料迅速冷卻至2～4 ℃。冷卻溫度不宜過低，不能低于0 ℃，否則易使混合料產(chǎn)生冰晶，影響冰淇淋質(zhì)量；冷卻溫度過高，如大于5 ℃，則易出現(xiàn)脂肪分離現(xiàn)象，會使酸味增加，影響香味。

（5）老化（成熟）：將上述混合物料置于老化機中，在2～5 ℃的低溫下老化成熟6 h，進一步提高混合料的穩(wěn)定性和黏度。

（6）凝凍：將成熟后的混合料倒入意式冰淇淋機中，調(diào)節(jié)冰淇淋機的溫度在-5～-2 ℃，凝凍時間10～15 min。冰淇淋機進入工作狀態(tài)，邊攪拌邊凝凍。凝凍完成，打開出料口，觀察成品的凝固狀態(tài)，調(diào)節(jié)時間，終止凝凍[4]。掌握好凝凍時間，避免因凝凍時間過長，導致硬度過硬無法出料、造型以及對機器造成損害。

（7）出料：凝凍完成后，打開出料口，使用硅膠材質(zhì)的硬刮刀將冰淇淋置于冰淇淋盆中，順著出料形狀順勢邊刮邊進行造型，出料結(jié)束，將冰淇淋盆置于-30 ℃速凍柜中速凍2～3 min。

（8）裝飾：速凍結(jié)束后將冰淇淋盆端出，并快速用裝飾原料進行裝飾。

（9）硬化定型：將裝飾好的意式冰淇淋，立即移入-30℃的速凍柜中，冷凍塑型，所需冷凍時間至少為30min。

（10）成品：裝飾成品后須在-18 ℃的展示柜中展示出售，成品的最佳賞味期一般為出品后1 周之內(nèi)。

1.3.3 單因素試驗

結(jié)合預試驗，確定牛奶原味意式冰淇淋的基本配方為：鮮牛奶650 g，淡奶油120 g，結(jié)構(gòu)基底粉70 g，植物纖維65 g，白砂糖70 g，脫脂奶粉25 g。

按照1.3.1加工工藝，以牛奶原味意式冰淇淋的感官評分為指標，依次對6 個主要影響因素，即牛乳添加量（600 g、620 g、640 g、660 g、680 g）、淡奶油添加量（80 g、100 g、120 g、140 g、160 g）、植物纖維添加量（40 g、50 g、60 g、70 g、80 g）、結(jié)構(gòu)基底粉添加量（50 g、60 g、70 g、80 g、90g）、白砂糖添加量（50g、60g、70g、80g、90 g）以及脫脂奶粉（15 g、25 g、35 g、45g、55 g）進行單因素試驗。

1.3.4 正交試驗

在單因素試驗基礎(chǔ)上，采用L9（34）正交試驗，確定牛奶原味意式冰淇淋的最佳配方。正交試驗因素與水平設(shè)計見表1。

表1 正交試驗因素與水平表

1.3.5 牛奶原味意式冰淇淋的質(zhì)量評價[5，6]

（1）感官評價

根據(jù)《GB/T31114—2014 冷凍飲品冰淇淋》中的方法[7]，邀請10 位食品專業(yè)且有感官品評經(jīng)驗的教師和學生組成品評小組，按照表2中的評分標準對各項進行品評打分，匯總后取平均值，總分為100分。

表2 牛奶原味意式冰淇淋感官評分標準表

（2）理化及衛(wèi)生指標測定

蛋白質(zhì)含量按《GB/T5009.5—2016 食品安全國家標準 食品中蛋白質(zhì)的測定》進行測定；脂肪含量按《GB/T 5009.6—2016 食品安全國家標準 食品中脂肪的測定》進行測定；大腸菌群按《GB/T 4789.21—2003 食品微生物學檢驗冷凍飲品 飲料檢驗》進行測定。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗結(jié)果

2.1.1 牛乳添加量對牛奶原味意式冰淇淋感官品質(zhì)的影響

牛乳的添加在冰淇淋的制作中起著非常重要的作用，一方面可以賦予冰淇淋柔和的奶香味，另一方面由于牛乳中脂肪的存在，能提高冰淇淋的穩(wěn)定性，其中較高的蛋白質(zhì)含量，也能使冰淇淋更加細膩滑潤[8]。

由圖1可知，冰淇淋的感官評分隨牛乳添加量的增加呈先上升后下降的趨勢，當牛乳添加量為640 g時，冰淇淋的感官品質(zhì)最好。當牛乳添加量較少時，冰淇淋的乳香味稍淡，且冰淇淋不穩(wěn)定，抗融性較差；當牛乳添加量過高時，奶香味過濃，且冰淇淋凍結(jié)不結(jié)實，易軟塌。所以，本試驗選擇牛乳的添加量為640 g。

圖1 牛乳添加量對牛奶原味意式冰淇淋感官品質(zhì)的影響

2.1.2 淡奶油添加量對牛奶原味意式冰淇淋感官品質(zhì)的影響

淡奶油添加量對牛奶原味意式冰淇淋感官品質(zhì)的影響如圖2所示。

圖2 淡奶油添加量對牛奶原味意式冰淇淋感官品質(zhì)的影響

由圖2可知，隨著淡奶油添加量的增加，冰淇淋的感官評分呈先增大后減小的趨勢。當?shù)逃吞砑恿繛?20 g時，冰淇淋的感官評分最高，此時，冰淇淋的組織潤滑，入口幾乎感受不到冰晶的存在，而且與牛乳的奶香味也較協(xié)調(diào)；當?shù)逃吞砑恿啃∮?20 g時，冰淇淋的抗融性較差；而當?shù)逃吞砑恿看笥?20 g時，口感變差，有油膩感。所以，本試驗中選擇淡奶油添加量為120 g。

2.1.3 植物纖維添加量對牛奶原味意式冰淇淋感官品質(zhì)的影響

植物纖維的添加量可以影響冰淇淋的品質(zhì)。由圖3可知，當植物纖維的添加量為60 g時，牛奶原味意式冰淇淋的感官評分最高，此時冰淇淋的口感細膩滑潤，厚實綿密，入口無冰晶感；當植物纖維的添加量小于60 g時，冰淇淋口感較粗糙，入口有少量冰晶感；當植物纖維的添加量大于60 g時，冰淇淋組織不夠緊密，容易軟塌。所以，本試驗中選擇植物纖維添加量為60 g。

圖3 植物纖維添加量對牛奶原味意式冰淇淋感官品質(zhì)的影響

2.1.4結(jié)構(gòu)基底粉添加量對牛奶原味意式冰淇淋感官品質(zhì)的影響

結(jié)構(gòu)基底粉添加量對牛奶原味意式冰淇淋感官品質(zhì)的影響如圖4所示。

圖4 結(jié)構(gòu)基底粉添加量對牛奶原味意式冰淇淋感官品質(zhì)的影響

由圖4可知，隨著結(jié)構(gòu)基底粉添加量的增加，冰淇淋的感官評分先增大后減小。當結(jié)構(gòu)基底粉添加量為70 g時，冰淇淋的感官評分最高；當結(jié)構(gòu)基底粉添加量小于70 g時，冰淇淋的膨脹率較??；而當結(jié)構(gòu)基底粉添加量超過70 g時，冰淇淋組織不夠細膩，入口有少量冰晶感。所以，本試驗中選擇結(jié)構(gòu)基底粉的添加量為70 g。

2.1.5 白砂糖添加量對牛奶原味意式冰淇淋感官品質(zhì)的影響

在冰淇淋的制作中，白砂糖主要是用作甜味料，賦予冰淇淋以甜味，同時也能使組織更加細膩。添加量不足，會使冰淇淋甜味不足；添加量過高，會使冰淇淋有甜膩感，且會掩蓋牛乳的滋味。由圖5可知，隨著白砂糖添加量的變化，牛奶原味意式冰淇淋的感官評分變化不大。白砂糖添加量為60 g時，冰淇淋感官評分最高，品質(zhì)最好。

圖5 白砂糖添加量對牛奶原味意式冰淇淋感官品質(zhì)的影響

2.1.6 脫脂奶粉添加量對牛奶原味意式冰淇淋感官品質(zhì)的影響

在冰淇淋的制作中，脫脂奶粉主要作用是增加冰淇淋固形物含量，使其具有爽滑細膩，綿密爽口的美好感覺，并使其減少冰晶。添加量不足，冰淇淋組織不夠緊密，容易軟塌；添加量過高，會使冰淇淋口感過分厚重，由圖6可知，隨著脫脂奶粉添加量的變化，牛奶原味意式冰淇淋的感官評分變化不大。脫脂奶粉添加量為35 g時，冰淇淋感官評分最高，品質(zhì)最好。

圖6 脫脂奶粉添加量對牛奶原味意式冰淇淋感官品質(zhì)的影響

2.2 正交試驗結(jié)果

正交試驗結(jié)果數(shù)據(jù)和方差分析分別見表3和表4。

表4 方差分析表

由表3可知，采用極差分析法可得各因素對牛奶原味意式冰淇淋品質(zhì)影響的順序依次為結(jié)構(gòu)基底粉添加量（D）＞牛乳添加量（A）＞植物纖維添加量（C）＞淡奶油添加量（B）。其中，結(jié)構(gòu)基底粉的添加量是顯著因素。通過K值分析可知，該試驗的最佳組合為A3B2C3D2，即牛乳添加量650 g，淡奶油添加量120 g，植物纖維添加量65 g，結(jié)構(gòu)基底粉添加量70 g。在此條件下進行3 次驗證試驗，得到牛奶原味意式冰淇淋的感官評分的平均值為90.4分，制得的冰淇淋色澤均勻一致，組織細膩滑潤，綿甜適口，入口無顆粒感，具有柔和的淡牛乳香味。

表3 正交試驗結(jié)果分析表

2.3 牛奶原味意式冰淇淋理化及衛(wèi)生指標測定結(jié)果

牛奶原味意式冰淇淋理化及衛(wèi)生指標的檢測是依據(jù)食品安全國家標準《GB/T 31114—2014冷凍飲品 冰淇淋》中規(guī)定的標準。由表5的結(jié)果可知，牛奶原味意式冰淇淋的理化指標分別是：蛋白質(zhì)含量為3.2 g/100 g，脂肪含量為8.5 g/100 g，菌落總數(shù)為1.0×104CFU/mL，大腸菌群為100 CFU/100 mL ，均符合國家標準。

表5 牛奶原味意式冰淇淋理化及衛(wèi)生指標

3 結(jié)論

通過單因素試驗和正交試驗優(yōu)化確定牛奶原味意式冰淇淋的最佳配方為牛乳添加量650 g，淡奶油添加量120 g，植物纖維添加量65 g，結(jié)構(gòu)基底粉添加量70 g。在此配方下制得的冰淇淋色澤均勻一致，組織細膩滑潤，口感厚實綿密，無冰晶顆粒，綿甜適口，具有柔和的淡牛乳香味，感官評分可達90.4分，并且理化指標和衛(wèi)生指標均符合相關(guān)標準要求。本試驗制作的產(chǎn)品新鮮、健康、營養(yǎng)豐富，可為研制新型營養(yǎng)健康冰淇淋提供參考。