土豆牛奶冰激凌的研制

徐海祥，王海波，蔣慧亮，宗 虎，姚莉娟，顏燁俊

（江蘇農(nóng)牧科技職業(yè)學(xué)院，江蘇 泰州225300）

土豆是生活中經(jīng)常能看到的一種蔬菜，科學(xué)研究表明土豆的蛋白質(zhì)營養(yǎng)價(jià)值很高，還含有18種氨基酸，對(duì)人體的健康非常有益。全脂牛乳中含有鈣、鐵、磷、鋅等礦物質(zhì)，全脂牛乳對(duì)人體補(bǔ)鈣和降低膽固醇具有很大作用[1]。冰激凌是以水、全脂牛乳、奶油、白砂糖和添加劑為主要原料所制的產(chǎn)品。而土豆全脂牛乳冰激凌在此基礎(chǔ)上加入了土豆泥，制得的一種綠色新型食品，拓展了土豆研發(fā)道路。

通過土豆泥、全脂牛乳、白砂糖和穩(wěn)定劑的不同用量對(duì)土豆全脂牛乳冰激凌感官品質(zhì)的影響，通過試驗(yàn)得出土豆泥、全脂牛乳、白砂糖和羧甲基纖維素鈉的最佳用量[2]，從而得出最佳配方。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

土豆、蒙牛全脂純牛乳、白砂糖、雀巢原味煉乳、安佳黃油，購于泰州大潤發(fā)超市；羧甲基纖維素鈉，河北格貝達(dá)生物科技有限公司提供。

EL3002型電子天平，梅特勒-托利多儀器有限公司產(chǎn)品；膠體磨，杭州億安機(jī)械設(shè)備有限公司產(chǎn)品；GYB型均質(zhì)機(jī)，上海東華高壓均質(zhì)機(jī)廠產(chǎn)品；BCD-218型冰箱，西門子產(chǎn)品；DS-1型高速組織搗碎機(jī)，上海金科實(shí)業(yè)有限公司產(chǎn)品；蒸煮鍋，蘇泊爾產(chǎn)品；HH型水浴鍋，江蘇金壇市金城國勝實(shí)驗(yàn)儀器廠產(chǎn)品；冰激凌模具，江蘇省畜產(chǎn)品深加工工程中心產(chǎn)品；不銹鋼盆、削皮刀、研缽、溫度計(jì)等。

1.2 工藝流程及操作要點(diǎn)

1.2.1 工藝流程

清洗土豆→去皮、蒸煮→制備土豆泥→輔料溶解→攪拌均勻→均質(zhì)→殺菌→冷卻、老化后熟→凝凍→硬化→成品。

1.2.2 操作要點(diǎn)

（1）清洗土豆。將土豆表面泥污清洗徹底。

（2）去皮、蒸煮。將土豆表面的皮去除干凈，放在蒸鍋里蒸煮，蒸煮時(shí)間45 min。

（3）研磨成泥。將蒸煮好的土豆在研缽里搗成泥，直至捏在手里有種沙沙的細(xì)膩感就好[3]。

（4）加入輔料。白砂糖和羧甲基纖維素鈉先充分干混均勻，然后緩緩加入到60℃左右的溫?zé)崤Ｈ橹谐浞謹(jǐn)嚢杈鶆?，最后與土豆泥一起混合[4]。

（5）攪拌均勻。將土豆泥和輔料置于組織搗碎機(jī)中，充分?jǐn)嚢杈鶆颉?/p>

（6）均質(zhì)。將混合均勻的物料預(yù)熱至45～50℃，經(jīng)均質(zhì)機(jī)兩級(jí)連續(xù)均質(zhì)，均質(zhì)壓力控制在17 MPa左右，使物料充分細(xì)化、乳化，以防止混合物料液出現(xiàn)分層[5]。

（7）滅菌。將混合料液進(jìn)行殺菌，殺菌條件為80℃，5 min[6]。

（8）老化。老化條件2～4℃，4 h；0～1℃，2 h[7]。

（9）凝凍。經(jīng)過老化的物料液通過凝凍機(jī)凝凍后，使物料裹入適量的空氣，達(dá)到國標(biāo)規(guī)定的冰激凌膨脹率，并提高口感的細(xì)膩性。凝凍時(shí)間一般控制在30 min左右[8]。

（10）硬化。硬化條件-25～-18℃，12～24 h[3]。硬化可使最終產(chǎn)品形成固定的組織狀態(tài)，并在冰激凌的微觀結(jié)構(gòu)中形成大量極細(xì)小的冰晶，使產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形態(tài)保持適當(dāng)?shù)挠捕龋欣阡N售與運(yùn)輸[9]。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)

土豆牛奶冰激凌的基本配方為土豆泥50～60 g，全脂牛乳25～35 g，白砂糖10～20 g，煉乳10 g，水10 g，淡奶油45 g，羧甲基纖維素鈉0.5～2.0 g。

（1）土豆泥用量對(duì)土豆牛奶冰激凌品質(zhì)的影響。在土豆牛奶冰激凌的基本配方上，分別稱取土豆泥45，50，55，60，65，70 g進(jìn)行試驗(yàn)。對(duì)制作的成品進(jìn)行感官評(píng)定，探究土豆泥用量對(duì)土豆牛奶冰激凌品質(zhì)的影響。

（2）全脂牛乳用量對(duì)土豆牛奶冰激凌品質(zhì)的影響。在土豆牛奶冰激凌的基本配方上，分別稱取全脂牛乳20，25，30，35，40，45 g進(jìn)行試驗(yàn)。對(duì)制作的成品進(jìn)行感官評(píng)定，研究全脂牛乳用量對(duì)土豆牛奶冰激凌品質(zhì)的影響。

（3）白砂糖用量對(duì)土豆牛奶冰激凌品質(zhì)的影響。在土豆牛奶冰激凌的基本配方上，分別稱取白砂糖5，10，15，20，25，30 g進(jìn)行試驗(yàn)。對(duì)制作的成品進(jìn)行感官評(píng)定，探究白砂糖用量對(duì)土豆牛奶冰激凌品質(zhì)的影響。

（4）羧甲基纖維素鈉用量對(duì)土豆牛奶冰激凌品質(zhì)的影響。在土豆牛奶冰激凌的基本配方上，分別稱取0.5，1.0，1.5，2.0，2.5，3.0 g的羧甲基纖維素鈉進(jìn)行試驗(yàn)。對(duì)制作的成品進(jìn)行感官評(píng)定，探究羧甲基纖維素鈉用量對(duì)土豆牛奶冰激凌品質(zhì)的影響。

1.3.2 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

選取4個(gè)因素中較好的用量為研究對(duì)象，做四因素三水平正交試驗(yàn)，得到土豆牛奶冰激凌的最佳配方。

正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)見表1。

表1 正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)/g

1.3.3 冰激凌的理化檢測(cè)方法

（1）總固形物、脂肪、蛋白質(zhì)的測(cè)定。參照GB/T 31321—2014[10]、GB 5009.6—2016[11]、GB 5009.5—2016[12]規(guī)定的方法進(jìn)行測(cè)定。

1.3.4 冰激凌的微生物檢測(cè)方法

（1）菌落總數(shù)的測(cè)定。參照GB 4789.2—2016中平板計(jì)數(shù)法進(jìn)行測(cè)定[13]。

（2）大腸菌群的測(cè)定。參照GB 4789.3—2016中MPN計(jì)數(shù)方法進(jìn)行測(cè)定[14]。

1.3.5 感官評(píng)價(jià)

從食品科技學(xué)院已經(jīng)學(xué)完“食品感官評(píng)鑒”課程的大三學(xué)生中，隨機(jī)選擇10名學(xué)生（男女各5人）組成評(píng)鑒小組，對(duì)產(chǎn)品組織、形態(tài)、色澤、滋味和氣味進(jìn)行打分。采用總分100分制的綜合評(píng)分法，去掉1個(gè)最高分和1個(gè)最低分，其他得分取平均值作為最終感官評(píng)價(jià)得分[15]。

感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)[7]見表2。

表2 感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)

2 結(jié)果與分析

2.1 土豆泥用量對(duì)土豆牛奶冰激凌成品的影響

土豆泥用量對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響見圖1。

從圖1可知，在45～55 g時(shí)，隨著土豆泥用量增加，產(chǎn)品的感官評(píng)價(jià)分也逐漸增加，在用量55 g時(shí)，感官評(píng)分最高，而當(dāng)土豆泥用量為45～70 g時(shí)，產(chǎn)品的感官評(píng)分有下降趨勢(shì)，由此土豆泥不是添加越多越好，這是因?yàn)橥炼鼓啾旧砭途哂幸环N特殊氣味，會(huì)讓制作的產(chǎn)品有異味，從而影響產(chǎn)品感官評(píng)價(jià)，因此較優(yōu)土豆泥用量為55 g。

圖1 土豆泥用量對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響

2.2 全脂牛乳用量對(duì)土豆牛奶冰激凌成品的影響

全脂牛乳用量對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響見圖2。

圖2 全脂牛乳用量對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響

從圖2可知，在20～30 g時(shí)隨著全脂牛乳用量增加，產(chǎn)品的感官評(píng)分也逐漸增加，在用量30 g時(shí)，感官評(píng)價(jià)分最高，而當(dāng)全脂牛乳用量為30～45 g時(shí)，產(chǎn)品的感官評(píng)分有下降趨勢(shì)，因此全脂牛乳不是添加越多越好，這是因?yàn)槿Ｈ楸旧砭秃兴甗8]，會(huì)讓制作的產(chǎn)品表面粗糙，有冰晶，從而影響產(chǎn)品感官評(píng)價(jià)，因此較優(yōu)全脂牛乳用量為30 g。

2.3 白砂糖用量對(duì)土豆牛奶冰激凌品質(zhì)的影響

白砂糖用量對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響見圖3。

圖3 白砂糖用量對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響

從圖3可知，在5～15 g時(shí)，隨著白砂糖用量增加，產(chǎn)品的感官評(píng)分也快速增加，在用量15 g時(shí)，感官評(píng)分最高，而當(dāng)白砂糖用量為15～30 g時(shí)，產(chǎn)品的感官評(píng)分呈緩慢下降趨勢(shì)，因此白砂糖不是添加越多越好，這是因?yàn)樵诨九浞讲蛔兊那闆r下，白砂糖用量增大，產(chǎn)品甜度增高，從而影響產(chǎn)品感官評(píng)價(jià)，因此較優(yōu)白砂糖用量為15 g。

2.4 羧甲基纖維素納用量對(duì)土豆牛奶冰激凌成品的影響

羧甲基纖維素鈉用量對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響見圖4。

圖4 羧甲基纖維素鈉用量對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響

從圖4可知，在0.5～1.5 g時(shí)隨著羧甲基纖維素鈉的用量增加，產(chǎn)品的感官評(píng)價(jià)分也逐漸增加，在用量1.5 g時(shí)，感官評(píng)分最高，而當(dāng)羧甲基纖維素鈉用量為1.5～3.0 g時(shí)，產(chǎn)品的感官價(jià)分呈下降趨勢(shì)，由此羧甲基纖維素鈉不是添加越多越好，因此較優(yōu)羧甲基纖維素鈉用量為1.5 g。

2.5 正交試驗(yàn)結(jié)果分析

2.5.1 正交試驗(yàn)

正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果見表3。

表3 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果

從表3可知，各個(gè)影響因素對(duì)土豆牛奶冰激凌感官品質(zhì)的影響程度為C>B>A>D，可以看出白砂糖用量是主要的影響因素，從K值可以分析出A2B2C2D2是土豆牛奶冰激凌的最優(yōu)配比參數(shù)。

2.5.2 驗(yàn)證試驗(yàn)

從表3可知，A1B2C2D2的感官評(píng)定分值最大，由前面的單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)結(jié)果得出A2B2C2D2組合做出的產(chǎn)品為最優(yōu)，現(xiàn)以2組數(shù)據(jù)做驗(yàn)證試驗(yàn)，得出最優(yōu)的配方。

驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果見表4。

從表4可知，A2B2C2D2的配方制作的產(chǎn)品各方面都優(yōu)于A1B2C2D2制作的產(chǎn)品，由此可判斷出最優(yōu)配方為A2B2C2D2。

表4 驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果

2.6 產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果

2.6.1 感官評(píng)價(jià)結(jié)果

感官評(píng)價(jià)結(jié)果見表5。

表5 感官評(píng)價(jià)結(jié)果

從表5可知，土豆牛奶冰激凌的感官評(píng)價(jià)結(jié)果符合國家標(biāo)準(zhǔn)[16]。

2.6.2 理化檢測(cè)結(jié)果

理化檢測(cè)結(jié)果見表6。

表6 理化檢測(cè)結(jié)果/g·（100 g）-1

從表6可知，土豆全脂牛乳冰激凌的理化檢測(cè)結(jié)果符合標(biāo)準(zhǔn)。

2.6.3 微生物檢測(cè)結(jié)果

微生物檢測(cè)結(jié)果見表7。

表7 微生物檢測(cè)結(jié)果/CFU·g-1

從表7可知，土豆牛奶冰激凌的微生物檢測(cè)結(jié)果符合國家標(biāo)準(zhǔn)。

3 結(jié)論

土豆牛奶冰激凌的最佳配方為土豆泥55 g，全脂牛乳30 g，白砂糖15 g，羧甲基纖維素鈉1.5 g，煉乳10 g，水10 g，淡奶油45 g，實(shí)際生產(chǎn)加工過程中可適量增減。根據(jù)配方制得的冰激凌產(chǎn)品呈均勻的乳黃色，無異味，無明顯冰結(jié)晶，口感細(xì)膩，潤滑、甜度適中。與市場(chǎng)上的同類產(chǎn)品相比，風(fēng)味獨(dú)特、香甜可口。