益生菌火龍果酸奶冰淇淋的研發(fā)

孫雪姣，王一然，丁瑞雪，耿麗娟，岳喜慶，武俊瑞

(1.沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，沈陽110161；2.沈陽食品檢驗技術(shù)研究所，沈陽110136)

0 引言

益生菌是指適量服用后，有利于其宿主健康的活的微生物。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，大量研究表明，益生菌不僅具有改善食品風(fēng)味，延長食品保質(zhì)期，提高食品營養(yǎng)價值的功能，而且具有調(diào)節(jié)胃腸道菌群正常和維持人體腸道衛(wèi)生廳平衡的功能[1-5]。

酸奶生產(chǎn)中常用的乳酸菌發(fā)酵劑中主要包括嗜熱鏈球菌和保加利亞乳桿菌。近年來，隨著人們生活水平的不斷提高和健康消費觀念的不斷加強(qiáng)，人們對酸奶的要求也越來越高。為提升酸奶的保健功效和品質(zhì)，研究人員開始在酸奶中添加一些附屬益生菌，如植物乳桿菌、雙歧桿菌等。本文選用的植物乳桿菌是乳酸菌的一種，多數(shù)是從植物中分離得到的。植物乳桿菌與人類的生活密切相關(guān)，無論是在食品發(fā)酵，還是工業(yè)乳酸發(fā)酵以及醫(yī)療保健領(lǐng)域中均有著廣泛的應(yīng)用[6]。

近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，冰淇淋行業(yè)也得到了飛速的發(fā)展，不僅體現(xiàn)在冰淇淋產(chǎn)量的逐年增加，而且花式種類也顯著增加。但是，隨著人們生活水平的提高和消費觀念的轉(zhuǎn)變，消費者也更加注重冰淇淋產(chǎn)品不僅要滿足口感的需要，而且還需具有一定的保健功能，因此，為了滿足消費者的這種需求，研制出一種含有活性益生菌的酸奶冰淇淋，綜合酸奶的獨特風(fēng)味和保健功效以及冰淇淋的冰爽口感，將會具有廣闊的市場前景。

由于火龍果口感舒適，并且其氨基酸種類齊全，基本符合理想蛋白質(zhì)的要求。除了含有常見的營養(yǎng)物質(zhì)外，它還含有一般植物少有的植物性蛋白和花青素、豐富的維生素和水溶性膳食纖維。故本實驗以植物乳桿菌單獨發(fā)酵牛乳，并添加適量火龍果汁，制成火龍果酸奶，再制成火龍果味酸奶冰淇淋，通過單因素試驗和正交試驗設(shè)計，利用感官評定及質(zhì)構(gòu)儀、粘度計等儀器進(jìn)行質(zhì)量評定，確定最優(yōu)配方。最后進(jìn)行蛋白質(zhì)、脂肪、酸度等理化指標(biāo)及微生物指標(biāo)的測定口味。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

鮮牛乳、火龍果、白砂糖、脫脂乳粉、淡奶油均為市售食品級；植物乳桿菌菌液，沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院實驗室；瓜爾豆膠、卡拉膠、單甘脂，沈陽市味之源食品原料有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

恒溫培養(yǎng)箱，上海精宏實驗儀器設(shè)備有限公司；UV-2700型紫外-可見分光光度計，日本SH IM EADZU公司；SNB-2數(shù)字粘度計，上海天美天平儀器有限公司；CT 3質(zhì)構(gòu)儀，美國Brookfield公司；ICM-700A-1密多智能冰淇淋凝凍機(jī)，廣東富信科技股份有限公司。

1.3 方法

1.3.1益生菌酸奶冰淇淋的工藝流程

1.3.2 益生菌火龍果酸奶冰淇淋的最佳配方的確定

最佳配方采用單因素試驗與正交試驗的方法，通過感官評價來確定。

（1）單因素試驗確定各原料最佳用量范圍。

根據(jù)大量查閱文獻(xiàn)[7-15]，擬定了益生菌火龍果酸奶冰淇淋配方單因素益生菌火龍果酸奶添加量、白砂糖添加量、脫脂乳粉添加量、奶油添加量，以制成酸奶冰淇淋的感官指標(biāo)為評價標(biāo)準(zhǔn)，確定單因素的最佳配方的各因子的用量范圍，為正交試驗設(shè)計提供理論依據(jù)。

①益生菌火龍果酸奶最佳添加量的確定。

在白砂糖添加量為12%，脫脂乳粉添加量為10%，奶油添加量為10%，瓜兒豆膠添加量為2‰，卡拉膠添加量為1.5‰，單甘脂添加量為2.5‰，本試驗選用的益生菌火龍果酸奶是通過正交及一系列實驗而確定最優(yōu)條件所制得的，酸奶添加量分別為20%、25%、30%、35%、40%時，分別制成酸奶冰淇淋，以感官評價為考察指標(biāo)，確定益生菌火龍果酸奶冰淇淋的最佳添加量。

②脫脂乳粉最佳添加量的確定。

在益生菌火龍果酸奶添加量為30%，白砂糖添加量為12%，奶油添加量為10%，瓜兒豆膠添加量為2‰，卡拉膠添加量為1.5‰，單甘脂添加量為2.5‰，脫脂乳粉的添加量分別為6%、8%、10%、12%、14%時，分別制成酸奶冰淇淋，以感官評價為考察指標(biāo)，確定脫脂乳粉的最佳添加量。

③白砂糖最佳添加量的確定。

在益生菌火龍果酸奶添加量為30%，脫脂乳粉添加量為10%，奶油添加量為10%，瓜兒豆膠添加量為2‰，卡拉膠添加量為1.5‰，單甘脂添加量為2.5‰，白砂糖的添加量分別為10%、11%、12%、13%、14%時，分別制成酸奶冰淇淋，以感官評價為考察指標(biāo)，確定白砂糖的最佳添加量。

④奶油最佳添加量的確定

在益生菌火龍果酸奶添加量為30%，白砂糖添加量為12%，脫脂乳粉添加量為10%，瓜兒豆膠添加量為2‰，卡拉膠添加量為1.5‰，單甘脂添加量為2.5‰，奶油添加量分別為6%、8%、10%、12%、14%時，分別制成酸奶冰淇淋，以感官評價為考察指標(biāo)，確定奶油的最佳添加量。

（2）正交試驗確定最佳配方。

根據(jù)正交試驗原則，設(shè)計L9（34）正交試驗確定最佳的益生菌火龍果酸奶冰淇淋配方。

表1 益生菌火龍果酸奶冰淇淋最佳配方L9（34）正交試驗設(shè)計

采用正交試驗設(shè)計原理，結(jié)合（1）單因素試驗結(jié)果，設(shè)計最佳配方正交試驗表如表3，試驗重復(fù)驗證三次。

1.3.3 益生菌火龍果酸奶冰淇淋的感官評定

選擇20名品評員對火龍果酸奶樣品進(jìn)行感官評分（100分），主要從組織狀態(tài)是否穩(wěn)定且均勻細(xì)膩、有或無乳清析出、是否有火龍果特有的果香味及口感是否細(xì)膩這4方面評判打分。

1.3.4 益生菌火龍果酸奶冰淇淋質(zhì)構(gòu)分析

取待測樣品10 g，放到CT 3質(zhì)構(gòu)儀上，測定并記錄數(shù)據(jù)，進(jìn)行質(zhì)構(gòu)分析。

檢測指標(biāo)包括硬度、黏性、彈力、內(nèi)聚性、膠著性、咀嚼性等。

檢測環(huán)境為：目標(biāo)值15.0 mm、觸發(fā)點負(fù)載7 g、測試速度1 mm/s、循環(huán)2次。

2 結(jié)果與討論

2.1 益生菌火龍果酸奶冰淇淋單因素試驗結(jié)果分析

根據(jù)單因素試驗，可得到如下的結(jié)果。

圖1 益生菌火龍果酸奶添加量對酸奶冰淇淋膠著性、咀嚼性的影響

表2 益生菌火龍果酸奶添加量對酸奶冰淇淋感官評分的影響

由圖1可得出，當(dāng)其他因素相同，益生菌火龍果酸奶的添加量為30%時，產(chǎn)品的膠著性和咀嚼性最好。當(dāng)添加量小于30%時，曲線呈上升趨勢。當(dāng)添加量大于30%時，曲線呈下降趨勢。且與表2中感官評分的趨勢一致，呈正相關(guān)。分析其原因可能為當(dāng)益生菌火龍果酸奶添加量較少時，產(chǎn)品的酸奶味道較弱。當(dāng)益生菌火龍果酸奶添加量較大時，會造成冰淇淋口感過酸。因此，該試驗選用的最佳益生菌火龍果酸奶的添加量為30%。

圖2 脫脂乳粉添加量對酸奶冰淇淋膠著性、咀嚼性的影響

表3 脫脂乳粉添加量對酸奶冰淇淋感官評分的影響

由圖2可得出，當(dāng)其他因素相同，脫脂乳粉的添加量為10%時，產(chǎn)品的膠著性和咀嚼性最好。當(dāng)添加量小于10%時，曲線呈上升趨勢。當(dāng)添加量大于10%時，曲線呈下降趨勢，且與表3中感官評分的趨勢一致，呈正相關(guān)。分析其原因可能是當(dāng)脫脂乳粉添加量較少時，產(chǎn)品的奶香味不足。當(dāng)脫脂乳粉添加量較大時，會使產(chǎn)品形態(tài)過黏，組織粗糙，奶香味過重。因此，該試驗選用的最佳脫脂乳粉添加量為10%。

圖3 白砂糖添加量對酸奶冰淇淋膠著性、咀嚼性的影響

表4 白砂糖添加量對酸奶冰淇淋感官評分的影響

由圖3可得出，當(dāng)其他因素相同時，白砂糖的添加量為12%時，產(chǎn)品的膠著性和咀嚼性最好。當(dāng)添加量小于12%時，曲線呈上升趨勢。當(dāng)添加量大于12%時，曲線呈下降趨勢。且與表4中感官評分的趨勢一致，呈正相關(guān)。分析其原因可能是當(dāng)白砂糖添加量較少時，產(chǎn)品的甜味較弱。當(dāng)白砂糖添加量較大時，會使產(chǎn)品的形態(tài)過黏，組織粗糙，口感過甜。因此，該試驗選用的最佳白砂糖添加量為12%。

圖4 奶油添加量對酸奶冰淇淋質(zhì)構(gòu)的影響

表5 奶油添加量對酸奶冰淇淋感官評分的影響

由圖4可得出，在其他因素相同時，奶油的添加量為10%時，產(chǎn)品的膠著性和咀嚼性最好。當(dāng)添加量小于10%時，曲線呈上升趨勢。當(dāng)添加量大于10%時，曲線呈下降趨勢。且與表5中感官評分的趨勢一致，呈正相關(guān)。分析其原因可能是當(dāng)奶油添加量較少時，制成的產(chǎn)品略有氣孔和空洞，奶香味不足。當(dāng)奶油添加量較大時，會使產(chǎn)品形態(tài)不完整、組織粗糙、甚至有凝塊，奶香味過重，酸味不足。因此，該試驗選用的最佳奶油添加量為10%。

綜合以上的結(jié)果，根據(jù)上圖的感官評價可以得出益生菌火龍果酸奶、脫脂乳粉、白砂糖、奶油的最佳添加量為30%、10%、12%、10%。

2.2 益生菌火龍果酸奶冰淇淋正交試驗確定最佳配方結(jié)果分析

將益生菌火龍果酸奶冰淇淋中主要的影響因子進(jìn)行綜合研究，結(jié)果見表6。

由上表可以看出，A2B2C3D3為最佳組合，從試驗結(jié)果還可以看出，在制作酸奶冰淇淋的過程中，白砂糖加入量對產(chǎn)品影響最大，其次是益生菌火龍果冰淇淋和奶油，影響最小的是脫脂乳粉。

綜合以上結(jié)論，可以得出最佳的益生菌火龍果酸奶的工藝配方為：

益生菌火龍果酸奶30%、脫脂乳粉10%、白砂糖13%、奶油12%。瓜兒豆膠2‰、卡拉膠1.5‰、單甘脂2.5‰。

表6 益生菌火龍果酸奶冰淇淋配方確定正交試驗結(jié)果表

3 結(jié)論

通過單因素、正交試驗設(shè)計，根據(jù)感官評分、理化指標(biāo)、微生物指標(biāo)分析，流變特性、質(zhì)構(gòu)分析等試驗，得到如下結(jié)論：益生菌火龍果酸奶冰淇淋的最優(yōu)配方為：火龍果酸奶30%、脫脂乳粉10%、白砂糖13%、奶油12%、卡拉膠1.5‰、瓜爾豆膠2‰、單甘脂3‰。研制開發(fā)出的益生菌火龍果酸奶冰淇淋各項指標(biāo)均符合國家標(biāo)準(zhǔn)，營養(yǎng)豐富、口味獨特，具有一定市場價值。為了滿足消費者的這種需求，研制出一種含有活性益生菌的酸奶冰淇淋，綜合酸奶的獨特風(fēng)味和保健功效以及冰淇淋的冰爽口感，探討更多不同種類益生菌單獨及復(fù)配使用對益生菌冰淇淋加工及貯藏過程中品質(zhì)的影響[16]，為益生菌在冰淇淋中的應(yīng)用提供一定的技術(shù)支持和理論基礎(chǔ)，有利于冰淇淋朝營養(yǎng)性、保健型、功能性、多樣化方向發(fā)展將會具有廣闊的市場前景[17-18]。