高品質(zhì)營養(yǎng)冰淇淋的研究進展

文/連家威 張婧婕 韓 迪 趙博雅 都 陽 王 靖

（農(nóng)業(yè)農(nóng)村部食物與營養(yǎng)發(fā)展研究所）

冰淇淋作為一款冷凍乳制品，因其細膩的口感和濃郁的奶香味被消費者所鐘愛，尤其受到年輕人和兒童的追捧。同時，隨著人們生活水平的逐步提高，對口味、品種、營養(yǎng)價值的需求不斷增加，冰淇淋產(chǎn)品的口感不斷改善，品種不斷豐富?！秶駹I養(yǎng)計劃（2017—2030）》指出：“以優(yōu)質(zhì)動物、植物蛋白為主要營養(yǎng)基料，加大力度創(chuàng)新基礎研究與加工技術工藝，加快食品加工營養(yǎng)化轉型?！币虼耍S多企業(yè)和科研機構加大對營養(yǎng)功能型的高品質(zhì)冰淇淋產(chǎn)品的開發(fā)，在滿足消費者營養(yǎng)需求的同時，提高冰淇淋的品質(zhì)。

1 冰淇淋概述

1.1 冰淇淋種類

冰淇淋是以飲用水、乳和（或）乳制品、蛋制品、水果制品、豆制品、食糖、食用植物油等一種或多種為原輔料，加入適量的香料、穩(wěn)定劑、乳化劑等食品添加劑，經(jīng)混合、滅菌、均質(zhì)、冷卻、老化、凝凍、硬化等工藝制成的體積膨脹的冷凍飲品[1]，是一種含有乳固形物、冰晶、空氣泡、脂肪等復雜的膠體體系[2]。業(yè)內(nèi)通常按照脂肪含量、組織結構、硬度等指標的不同，將市場上的冰淇淋種類進行劃分。常見的冰淇淋種類如表1所示[1]。

1.2 冰淇淋的主要原料和基本工藝

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體、甜味料、油脂等物質(zhì)（表2）。

1.2.2 冰淇淋的基本工藝

冰淇淋的生產(chǎn)工藝主要包括原料混合、滅菌、均質(zhì)、老化、凝凍、硬化等（圖1）。

表1 冰淇淋種類

表2 冰淇淋的主要原料

圖1 冰淇淋生產(chǎn)工藝

2 冰淇淋的研究進展

《中國食物與營養(yǎng)發(fā)展綱要（2014—2020年）》指出“要保障充足的能量和蛋白質(zhì)攝入量，控制脂肪攝入量，保持適量的維生素和礦物質(zhì)攝入量。到2020年，人均每日蛋白質(zhì)攝入量78 g，其中，優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)比例占45%以上?！爆F(xiàn)有的冰淇淋存在高糖、高脂、低蛋白等問題，不能滿足人們的營養(yǎng)需求。同時，消費者對低脂、低熱量、高蛋白等食品的關注度越來越高[6]。因此，眾多研究學者從工藝、原料等方面進行改進，以開發(fā)高品質(zhì)的冰淇淋。

2.1 低脂、高蛋白型冰淇淋的研究

近年來，肥胖癥、高血壓等慢性病高發(fā)，使得人們對低脂產(chǎn)品的需求越來越大。研究人員通過加入脂肪替代品代替部分脂肪，從而在保證原有口感的同時，降低冰淇淋中的脂肪含量。Akbari等[3]探究了菊粉對低脂冰淇淋理化特性的影響，結果表明，添加菊粉可降低冰淇淋的硬度、融化率和黏附性。杜鵑[7]對采用菊粉替代部分奶油的冰淇淋進行了感官評價，結果表明，在冰淇淋中添加濃度為5%菊粉時評分最高。Pulatsu等[8]研究了1 種復合乳化劑[聚甘油水楊酸酯（PGPR）-卵磷脂共混物]和2 種食品級穩(wěn)定劑[瓜爾豆膠（GG）或瓜爾豆膠-黃芪膠（GGGT）混合物]對低脂冰淇淋流變性、理化特性及感官特性的影響，結果表明，在不影響冰淇淋質(zhì)量的前提下，可將冰淇淋的脂肪含量降低至2.8%。Liu等[9]采用經(jīng)酶解和熱剪切處理的大豆蛋白水解物-黃原膠混合物制備低脂冰淇淋，結果表明，加入50.0%混合物（5.0%水解度的大豆蛋白水解物與黃原膠的比例為96∶4）的冰淇淋，其品質(zhì)與10.0%的全脂冰淇淋相似，感官評價良好。Zhang等[10]從柑桔罐頭廢水中提取果膠作為冰淇淋中的脂肪替代品，當果膠添加量為0.72%時，其脂肪含量同對照組相比，可降低45.0%。Pandiyan等[11]將乳清濃縮蛋白加入到冰淇淋中，結果表明，試驗組和空白組的脂肪和總固體含量無顯著差異，而蛋白含量具有顯著性差異。尤燕莉[12]研究了全豆?jié){在冰淇淋中的應用，結果表明，全豆?jié){冰淇淋中的膳食纖維含量豐富，流變特性得到改善，黏度和硬度顯著上升，且成本相對全奶粉低脂冰淇淋降低20.09%。郝建敏等[13]研究了磷脂大豆分離蛋白復合物對冰淇淋品質(zhì)的影響，結果表明，大豆分離蛋白與磷脂比例為3∶1時，其膨脹率比普通冰淇淋高。Ipsen[14]介紹了微顆粒乳清蛋白在改善乳制品質(zhì)地方面的應用，發(fā)現(xiàn)微顆粒乳清蛋白可以改善冰淇淋質(zhì)地，如料液黏度和融化率，并且提高蛋白含量，補充人們的營養(yǎng)需要。

2.2 營養(yǎng)功能型冰淇淋的研究

研究人員通過加入益生菌、部分植物提取物、燕麥、大豆分離蛋白等具有功能性的原料，使冰淇淋具備某種功能特性，從而輔助改善機體的不良狀況。Ak?n等[15]研究了抗壞血酸和葡萄糖氧化酶水平對益生菌生存能力以及共生冰淇淋的理化和感官特性的影響，結果表明，抗壞血酸和葡萄糖氧化酶對冰淇淋的理化和感官性能無影響，葡萄糖氧化酶濃度的增加對益生菌的生長有負面影響，抗壞血酸的加入可促進益生菌的生長。信亞偉[16]研究了益生菌酸奶冰淇淋的氨基酸組成，結果表明，其酸奶冰淇淋樣品中含有17 種氨基酸，且必需氨基酸含量較高。Aboulfazli等[17]用植物奶（豆奶和椰奶）替代牛奶制作發(fā)酵冰淇淋，研究其益生菌和營養(yǎng)成分的變化，結果表明，與牛奶制作的冰淇淋相比，豆奶和椰奶（3∶1）制作的發(fā)酵冰淇淋可為嗜酸乳桿菌（La-05）和雙歧桿菌（Bb-12）提供更多的氨基酸和糖（特別是乳糖和蔗糖），更有助于益生菌的生長。楊瑞舒[18]研究了共生燕麥冰淇淋，并對其生理活性進行了驗證，得出了最佳配方，證明共生燕麥冰淇淋可以在一定程度上降低高血脂癥大鼠血液中的總甘油三酯、血清總膽固醇和低密度脂蛋白膽固醇含量。Vital等[19]將葡萄汁殘渣作為抗氧化劑的來源加入到冰淇淋中，結果表明，與對照組相比，含有葡萄汁殘渣的冰淇淋含有更高濃度的酚類化合物和抗氧化活性，消費者對所有產(chǎn)品的可接受度是相似的。劉麗[20]研究了不同種類的大豆分離蛋白對冰淇淋品質(zhì)的影響，并探究了其生理活性，結果表明，冰淇淋的膨脹率與大豆分離蛋白乳化性呈正相關；動物試驗結果顯示，大豆分離蛋白冰淇淋可顯著提高骨質(zhì)疏松小鼠的骨重，降低總膽固醇含量，證實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、儲藏和模擬胃腸環(huán)境中，其理化特性和益生菌活性的變化，結果表明，利用山羊奶制作冰淇淋，其感官評價良好，而且益生菌的活性在冷凍條件下得到了很好的保留。

2.3 其他相關研究

除研究添加營養(yǎng)素和功能性原料對冰淇淋的影響外，研究人員還對冰淇淋種類、添加量、儲藏條件等進行探究。Vieira等[22]研究了冰淇淋作為癌癥患者食物替代品的可接受度，這些冰淇淋產(chǎn)品（草莓、巧克力、菠蘿和檸檬4 種口味）具有高蛋白質(zhì)、高纖維、低脂，且不含反式脂肪酸和乳糖等特點。結果表明，這種新開發(fā)的冰淇淋產(chǎn)品接受度達75%，有望成為癌癥患者及對營養(yǎng)有特定需求人群的飲食。Pon等[23]用甜葉菊替代蔗糖應用到冰淇淋的生產(chǎn)中，研究了甜葉菊冰淇淋的質(zhì)構和流變學特性，結果表明，與市售冰淇淋相比，甜葉菊冰淇淋具有較低的融化率。侯團偉[24]研究了膠體對大豆冰淇淋品質(zhì)的影響，結果表明，復配食品膠體與單一膠體（魔芋膠）相比，具有更好的抗融性和熱穩(wěn)定性，大豆粉的最佳添加量為4%。Kurt等[25]以食用淀粉為基料制作冰淇淋，研究了黃芪膠對其流變性的影響，結果表明，黃芪膠在促進冰淇淋結構性能方面具有重要的應用價值。Park等[26]研究了不同儲藏溫度對高檔冰淇淋品質(zhì)的影響，得出儲藏溫度為-50 ℃時，冰淇淋品質(zhì)最佳的結論。Ayar等[27]研究了從食品工業(yè)副產(chǎn)物提取膳食纖維制作的冰淇淋對益生菌特性的影響，結果表明，膳食纖維可用于提高益生菌菌株的存活率，且對冰淇淋的理化、微生物和感官性能無不良影響。這些研究為冰淇淋產(chǎn)品的未來發(fā)展提供了一定理論依據(jù)，也為一些新食品原料在冰淇淋中的應用提供了參考。

3 我國冰淇淋發(fā)展概況

3.1 冰淇淋產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀

經(jīng)過幾十年的發(fā)展，我國冰淇淋市場發(fā)生了翻天覆地的變化。據(jù)國家統(tǒng)計局的數(shù)據(jù)顯示，2018年，中國冰淇淋市場的總量達1 239.37 億元，產(chǎn)銷量高達506.42 萬噸，包括冰淇淋在內(nèi)的全國冷凍、冷藏食品行業(yè)的市場規(guī)模則超過8 000 億元。1997年，我國冰淇淋人均年消費量僅為1 L；2016年，我國冰淇淋人均年消費量約為3 L[28]。盡管我國冰淇淋消費總量在上升，但人均消費量仍顯著低于美國、意大利、澳大利亞等發(fā)達國家水平[29]。由于我國地區(qū)發(fā)展不平衡，不同地區(qū)的冰淇淋市場格局存在差異。一方面，東部地區(qū)發(fā)展迅速，消費在升級，產(chǎn)品趨勢是健康、方便、可持續(xù)；另一方面，西部地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展水平低，消費水平弱，需要提供適銷對路的中、低檔冰品拉動消費。

3.2 冰淇淋產(chǎn)品的發(fā)展趨勢

隨著食品工業(yè)的發(fā)展，越來越多的原料和技術被應用在冰淇淋的生產(chǎn)中，不同口味、形狀、營養(yǎng)價值的冰淇淋應運而生，以滿足消費者的不同需求。按照冰淇淋行業(yè)的整體發(fā)展趨勢，冰淇淋產(chǎn)品的變化主要包括3 個方面：口味和品種多樣化、營養(yǎng)功能化以及原料天然化[30]。

3.2.1 口味和品種多樣化

現(xiàn)有冰淇淋的口味依舊以奶味為主，但隨著食品技術和加工設備的進步，呈現(xiàn)多元化發(fā)展，主要分為奶味、香草味、豆香味、巧克力味、抹茶味、水果味等。越來越多的口味被開發(fā)出來并被消費者所接受，包括一些具有地方特色的冰淇淋產(chǎn)品，如四川的“辣椒”冰淇淋，山西的“老陳醋”冰淇淋，哈根達斯的“冰淇淋月餅”“冰淇淋火鍋”等與中國傳統(tǒng)飲食文化相結合的系列產(chǎn)品。

3.2.2 營養(yǎng)功能化

近年來，營養(yǎng)、健康的功能食品逐漸成為人們的首選。但現(xiàn)有的冰淇淋存在高脂、高糖、低蛋白等問題。因此，除了科研機構，很多冰淇淋生產(chǎn)企業(yè)也開始轉向對營養(yǎng)功能冰淇淋的研制，如和路雪每年投入50 萬歐元用于冰淇淋的新品研制和技術改進。從2005年起，針對改善冰淇淋營養(yǎng)量研究的投入占總投資近40%[31]，其目的在于減少兒童食用冰淇淋所攝入的糖和脂肪量。高脂、高糖的冰淇淋產(chǎn)品正在不斷減少[32]，取而代之的則是更為營養(yǎng)、健康且美味的冰淇淋產(chǎn)品。

3.2.3 原料天然化

食品安全問題時刻牽動著大眾的神經(jīng)，三鹿牌“嬰幼兒奶粉事件”“瘦肉精事件”“草莓事件”等食品安全事件的發(fā)生，引發(fā)了人們對食品安全的擔憂。因此，越來越多的食品加工企業(yè)利用各種新技術，使用天然原料，從源頭控制食品安全，降低食品發(fā)生危險的可能。許多冰淇淋生產(chǎn)企業(yè)也在改進工藝和配方，在生產(chǎn)中使用一些天然、綠色食品原輔料，確保消費者舌尖上的安全。

4 小結

從社會的發(fā)展趨勢看，人們對冰淇淋產(chǎn)品的需求從偏向口味化向偏向營養(yǎng)功能化轉變；從我國冰淇淋市場發(fā)展程度看，我國冰淇淋市場正在向高端化、規(guī)?；?、品質(zhì)化方面轉變。因此，企業(yè)也要對陳舊的生產(chǎn)模式進行改革，按照市場的需求和發(fā)展趨勢逐步轉型，在安全、品質(zhì)和創(chuàng)新等方面加大資金投入，以加快我國冰淇淋產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。