果蔬茶冰淇淋配方粉制備及應(yīng)用

邵虎*，秦亮，孔令偉，莊愛峰，茅凱東

1. 江蘇食品藥品職業(yè)技術(shù)學(xué)院（淮安 223003）；2. 淮安快鹿牛奶有限公司（淮安 225005）；3. 江蘇昊特食品科技有限公司（南通 226003）

黑棗又名軟棗，分為有核和無(wú)核兩類。黑棗營(yíng)養(yǎng)價(jià)值豐富，含果總糖45.7%，淀粉41%，蛋白質(zhì)1.8%，果膠3%～3.8%，單寧1%，每百克含維生素C 97.9 mg，是蘋果、梨、桃等水果的14～32倍[1]；桂圓，又稱龍眼，是華南四大珍果之一。資料顯示葡萄糖含量為26.9%、酒石酸1.3%、蛋白質(zhì)1.4%、脂肪0.4%，此外，桂圓還含有一定的維生素[2]；桂圓又叫龍眼，主要有桂圓肉和桂圓干兩種形式，分布以南方為主，尤以福建省栽培最多。桂圓肉中含有較豐富的總糖、蛋白質(zhì)、維生素、礦物質(zhì)等?！侗静菥V目》載明桂圓具有“補(bǔ)虛益智，開胃健脾以及抗衰老和抗癌”等實(shí)質(zhì)性功效[3]；百合是多年生草本植物，有食用和藥用之分，而蘭州百合是目前唯一可食用甜百合，它含豐富的生物堿、淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪和多種維生素及鈣、磷、鐵等營(yíng)養(yǎng)元素，具有滋補(bǔ)養(yǎng)陰、潤(rùn)肺止咳、清心安神之功效[4]；黑茶，是后發(fā)酵茶，茶體黑褐，湯色清亮，香氣醇厚，富含維生素、黃酮等成分，具有獨(dú)特的降糖、降脂、清熱、驅(qū)濕等功效，一直深受廣大茶消費(fèi)者的青睞[5]。試驗(yàn)以黑棗、桂圓、百合、黑茶等果蔬茶為基本原料，進(jìn)行含色冰淇淋配方粉的研究，為提高冰淇淋制品新穎度，創(chuàng)設(shè)復(fù)合型冰淇淋產(chǎn)品提供新的路徑和方法。

1 材料和方法

1.1 主要材料

安化黑茶，購(gòu)于茗山茶葉自營(yíng)旗艦店；黑棗、桂圓、百合，市售；全脂奶粉，內(nèi)蒙古伊利實(shí)業(yè)有限公司生產(chǎn)；白砂糖，淮安白玫糖業(yè)有限公司生產(chǎn)（糖粉自制）；脫鹽乳清粉、植脂末、蔗糖酯、單甘脂、瓜爾豆膠、明膠和羧甲基纖維素鈉（CMC-Na）等，由江蘇昊特食品有限公司提供。

1.2 儀器設(shè)備

JXFSTPRP-I型低溫研磨儀，上海凈信實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司；YP 10 KN電子天平，上海高致精密科學(xué)儀器有限公司；YJGY-150-30型高壓均質(zhì)機(jī)、DB-50型配料罐及GYB-50型冰淇淋制漿機(jī)，天津市特斯達(dá)食品機(jī)械科技有限公司；BQL-216型軟冰淇淋機(jī)，廣州旭眾食品機(jī)械有限公司；TQNS-100球形濃縮系統(tǒng)，溫州市龍強(qiáng)輕工機(jī)械有限公司；LPG-5高速離心噴霧干燥機(jī)，常州市金陵干燥設(shè)備有限公司。

1.3 工藝流程

①黑棗→除雜→烘烤→粉碎→黑棗粉

②桂圓→去殼→烘烤→粉碎→桂圓粉

③百合→除雜→清洗→烘制→粉碎→百合粉

④黑茶→除雜→低溫研磨→過篩→黑茶粉

⑤白糖、植脂末、復(fù)配乳化穩(wěn)定劑→高速攪拌→復(fù)合溶液

⑥凈化水→加熱→加奶粉及乳清粉→攪拌→靜置→還原奶

1.4 操作要點(diǎn)

1.4.1 黑棗、百合、桂圓和黑茶預(yù)處理及各粉體制備

1.4.1.1 黑棗粉的制備

挑選皮色紫紅，無(wú)蟲蛀的干黑棗，去掉內(nèi)核，放入烘烤箱中在110～115 ℃溫度下烘烤10～12 min，稍冷卻后使用低溫研磨儀磨成粉，再過80～100目篩，制得黑棗粉，于低溫干燥條件下貯存、備用。

1.4.1.2 桂圓粉的制備

選擇粒徑較大，飽滿、殼薄的優(yōu)質(zhì)桂圓。去殼和去核后，放入烤盤內(nèi)在烘烤箱中以90～115 ℃溫度，烤制8～10 min，經(jīng)徹底冷卻后用精磨機(jī)磨成粉，再過90～100目篩，制成桂圓粉，放在密閉、陰涼并干燥的倉(cāng)儲(chǔ)條件下貯存、備用。

1.4.1.3 百合粉的制備

選擇表面白色或淡棕黃色，材質(zhì)硬而脆的百合干。去雜質(zhì)和有黑斑的部分后，放入烤箱中在105～110 ℃溫度進(jìn)行8～10 min時(shí)間的烘烤，稍冷卻后，用磨粉機(jī)磨成粉，再過80～100目篩，制得百合粉，在低溫干燥條件下儲(chǔ)存、備用。

1.4.1.4 黑茶粉的制備

選取新鮮、色澤翠綠的黑茶嫩葉，去除雜質(zhì)和枯萎部分，在低溫環(huán)境下用低溫研磨儀磨制成粉，于低溫干燥條件下儲(chǔ)存、備用。

1.4.2 復(fù)配乳化穩(wěn)定劑溶液制備

在配料罐內(nèi)，事先加入計(jì)量好的凈化水，預(yù)熱至75～80 ℃，再將事先將復(fù)配好的乳化穩(wěn)定劑和植脂末加入，通過高剪切攪拌器快速攪拌3～5 min，直至無(wú)顆粒完全溶解。

1.4.3 還原奶制備

將凈化水預(yù)熱至45～50 ℃，泵入配料罐，再緩慢加入全脂奶粉和乳清粉，加粉的同時(shí)需以中速進(jìn)行攪拌，至粉體完全溶解，然后在此溫度條件下靜置水合，夏秋季水合時(shí)間控制不低于15 min，春冬季可適當(dāng)延長(zhǎng)，但最長(zhǎng)不應(yīng)超過30 min，再由金屬過濾器過濾后制得還原奶，低溫暫存?zhèn)溆谩?/p>

1.4.4 混合、調(diào)配

操作在配料罐中進(jìn)行。應(yīng)預(yù)先將溶解完全的復(fù)配乳化穩(wěn)定劑溶液（含糖和植脂末）泵入配料罐中，然后將已經(jīng)水合的還原奶緩緩打入，此過程應(yīng)充分?jǐn)嚢?，再徐徐倒入黑棗、桂圓、百合和黑茶混合粉，至其無(wú)粉粒完全混勻后，改攪拌槳為低速，繼續(xù)攪拌10～15 min，即制成混合漿料。

1.4.5 過濾、均質(zhì)

將上述調(diào)配好的混合料液，通過管道過濾器（孔徑不低于60目）過濾后，泵入暫存缸，立即進(jìn)行均質(zhì)，分別將均質(zhì)時(shí)的壓力和溫度控制為22～25 MPa和68～72 ℃，均質(zhì)后的漿料打入濃縮系統(tǒng)進(jìn)行后續(xù)工序。

1.4.6 濃縮、噴霧干燥

分別采用真空濃縮法和噴霧干燥法進(jìn)行噴粉前處理和制粉操作。濃縮時(shí)壓力控制為-0.1 MPa，溫度不低于80 ℃，濃縮時(shí)間為50～60 min。將濃縮的料液泵入噴霧干燥塔再行噴霧干燥，從而得到干燥冰淇淋粉產(chǎn)品[6]。噴霧干燥進(jìn)風(fēng)溫度設(shè)置為145～155 ℃，出風(fēng)溫度控制在80～85 ℃，高壓泵壓力為15～20 MPa。

1.4.7 冷卻、檢驗(yàn)及包裝

將噴霧干燥后的冰淇淋粉在干燥、潔凈的冷卻間內(nèi)放冷至室溫，注意要先期對(duì)冰淇淋粉的總固形物、脂肪、蛋白質(zhì)等品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，最后將檢驗(yàn)合格的冰淇淋粉進(jìn)行單獨(dú)包裝，再于低溫干燥條件下存放。

1.4.8 應(yīng)用試驗(yàn)

將制得的冰淇淋配方粉與凈化水按料水比1︰2.5～1︰3 g/mL進(jìn)行稀釋，使粉體完全分散，靜置15～20 min，再通過軟冰淇淋機(jī)制冷擠壓成型，此為冰淇淋終成品，立即進(jìn)行感官品質(zhì)和理化及微生物各指標(biāo)評(píng)測(cè)。

1.5 果蔬茶冰淇淋配方粉單因素及正交優(yōu)化試驗(yàn)

根據(jù)冰淇淋粉產(chǎn)品及其使用和最終產(chǎn)品理化指標(biāo)等要求，結(jié)合前期試驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果，依次改變各單因素取值范圍（其余因素條件固定不變），先后設(shè)置黑棗粉、桂圓粉、百合粉、黑茶粉在配比（黑棗粉、桂圓粉、百合粉、黑茶粉按次序分別為50︰25︰20︰5，55︰20︰15︰10和60︰15︰10︰15）的情況下，再分別以（11%，12%，13%和14%）的總添加量；全脂乳粉與脫鹽乳清粉在配比（全脂乳粉與脫鹽乳清粉按次序分別為3︰1，4︰1和5︰1）的情況下，再分別以（24%，27%，30%和33%）的總添加量；植脂末添加量（18%，19%，20%和21%）、糖粉總添加量（34.5%，36%，37.5%，39%和40.5%）和復(fù)配乳化穩(wěn)定劑（穩(wěn)定劑即瓜爾豆膠與明膠質(zhì)量比為1︰1，乳化劑即單甘脂與蔗糖酯質(zhì)量比為1︰1）在配比（復(fù)合穩(wěn)定劑與復(fù)合乳化劑按次序分別為3︰1，2︰1和1︰1）的情況下，再分別以（1%，1.5%，2%和2.5%）的總添加量進(jìn)行添加，以研究不同因素的（配比和）添加量對(duì)最終冰淇淋產(chǎn)品感官品質(zhì)的影響情況。

利用單因素優(yōu)化方案的試驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果，進(jìn)一步選取上述對(duì)終產(chǎn)品影響較大的3個(gè)因素進(jìn)行配方的響應(yīng)面分析，以期獲得制備冰淇淋粉的最適配方。

1.6 產(chǎn)品品質(zhì)指標(biāo)評(píng)測(cè)方法

1.6.1 感官評(píng)定

組織10位食品加工專業(yè)人員，對(duì)冰淇淋中差評(píng)分別從色澤（20分），滋氣味（40分）和組織狀態(tài)（40分）等感官方面進(jìn)行評(píng)價(jià)，其評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 產(chǎn)品感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

1.6.2 理化及微生物指標(biāo)檢測(cè)

總固形物、蛋白質(zhì)和脂肪等指標(biāo)檢測(cè)，按照SB/T 10009規(guī)定的方法進(jìn)行檢測(cè)；菌落總數(shù)，大腸菌群、沙門氏菌、金黃色葡萄球菌、李斯特氏菌等致病菌指標(biāo)，依次按照GB 4789.2—2016、GB 4789.3—2016、GB 4789.4—2016、GB 4789.10—2016、GB 4789.30—2016等指定的方法進(jìn)行檢測(cè)。

抗融性測(cè)定參考楊宇鴻等[7]的方法并稍作改進(jìn)：將孔徑約為3 mm的金屬絲網(wǎng)放置于30 ℃恒溫箱中預(yù)熱20～30 min，從-18 ℃的冰柜中取出圓杯狀冰淇淋（約50 g），并在冰淇淋的下方放置一直徑稍大的玻璃器皿，以盛接因高溫而融化滴下的冰淇淋漿料液滴。15～20 min后記錄下融化的冰淇淋漿料質(zhì)量，以計(jì)算融化率。按公式，融化率=融化的冰淇淋質(zhì)量/冰淇淋原質(zhì)量×100%進(jìn)行抗融性計(jì)算。

2 結(jié)果與分析

2.1 蔬果復(fù)合型軟質(zhì)冰淇淋粉配方響應(yīng)面試驗(yàn)與分析

2.1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析

根據(jù)上述單因素試驗(yàn)結(jié)果，以Box-Behnken中心組合試驗(yàn)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果影響較大的復(fù)配型乳化穩(wěn)定劑、糖粉和植脂末進(jìn)行進(jìn)一步研究，由單因素結(jié)果確定各因素的相近取值，即復(fù)配型乳化穩(wěn)定劑（X1）、糖粉（X2）和植脂末添加量（X3）進(jìn)行組合，試驗(yàn)因子及編碼水平值見表2。

表2 中心組合試驗(yàn)因子及編碼值

2.1.2 Box-Behnken中心組合設(shè)計(jì)

對(duì)各單因素試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，獲得各因素對(duì)終產(chǎn)品的影響情況?；诖耍愿泄僭u(píng)分為響應(yīng)值，設(shè)計(jì)試驗(yàn)，進(jìn)行響應(yīng)面分析優(yōu)化。依據(jù)響應(yīng)面設(shè)計(jì)的相關(guān)原理，取3個(gè)因素水平，共設(shè)計(jì)17個(gè)試驗(yàn)，中心值重復(fù)5次，設(shè)計(jì)情況及結(jié)果見表3。

表3中試驗(yàn)1～12為析因試驗(yàn)，13～17為中心試驗(yàn)。17個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)分為析因點(diǎn)和零點(diǎn)，其中析因點(diǎn)為自變量取值在X1、X2、X3所構(gòu)成的三維頂點(diǎn)，零點(diǎn)為區(qū)域的中心點(diǎn)，試驗(yàn)零點(diǎn)安排5次重復(fù)，來估計(jì)試驗(yàn)的誤差。再對(duì)相應(yīng)數(shù)據(jù)行方差分析，分析結(jié)果見表4。

由表4方差分析及回歸系數(shù)顯著性結(jié)果可以看出：二次多項(xiàng)模型的構(gòu)建具有高度顯著性（p＜0.001）。當(dāng)“Prod＞F”＜0.05，表明此項(xiàng)指標(biāo)顯著。失擬項(xiàng)p=0.460 4差異顯著，表示模型擬合度良好，確證了試驗(yàn)方法準(zhǔn)確可靠，利用方程來模擬三因素三水平并予以分析切實(shí)可行。

由圖1～圖3的響應(yīng)面和等高線圖可以獲得3個(gè)因素，即復(fù)配型乳化穩(wěn)定劑、糖粉和植脂末對(duì)冰淇淋終產(chǎn)品的感官品質(zhì)的對(duì)應(yīng)影響結(jié)果。

表3 中心組合試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果

表4 方差分析結(jié)果

圖2 Y=f(A, C)的響應(yīng)面和等高線分析圖

圖3 Y=f(B, C)的響應(yīng)面和等高線分析圖

響應(yīng)面試驗(yàn)分析得到最大響應(yīng)值（Y）時(shí)，A、B、C對(duì)應(yīng)的編碼值分別為復(fù)配型乳化穩(wěn)定劑A=1.55、糖粉B=37.52、植脂末C=19.04，理論最佳感官評(píng)定分?jǐn)?shù)為94.082 7。綜合兼顧冰淇淋的成分、制作便捷性和生產(chǎn)成本等因素，將最適配方進(jìn)一步調(diào)整為：果蔬茶混合粉12%（其中，黑棗粉6.6%，桂圓粉2.4%，百合粉1.8%和黑茶粉1.2%）、糖粉37.5%、全脂乳粉24%、植脂末19%、脫鹽乳清粉6%、復(fù)配乳化穩(wěn)定劑1.5%。通過驗(yàn)證，此配方以凈化水按料水比1︰2.5 g/mL所制得的冰淇淋，不管在色澤、滋氣味、組織狀態(tài)，還是營(yíng)養(yǎng)價(jià)值等方面都獲得了令人滿意的效果。

2.2 產(chǎn)品品質(zhì)指標(biāo)

2.2.1 感官指標(biāo)

經(jīng)檢驗(yàn)，冰淇淋色澤均勻，呈淺灰色；組織細(xì)膩爽滑，口感飽滿圓潤(rùn)，無(wú)明顯顆粒及冰晶；滋氣味協(xié)調(diào)，具有產(chǎn)品獨(dú)到的特色，符合感官評(píng)定的標(biāo)準(zhǔn)。

2.2.2 理化指標(biāo)

經(jīng)檢驗(yàn)，冰淇淋粉總固形物含量≥38%，脂肪含量≥10.4 g/100 g，總糖的含量≥13.5 g/100 g，蛋白質(zhì)含量≥5.8 g/100 g，抗融率≤5%，均符合理化指標(biāo)的要求。

2.2.3 微生物指標(biāo)

經(jīng)檢驗(yàn)，冰淇淋粉中菌落總數(shù)為150 CFU/g，大腸桿菌為134 MPN/100 g，致病菌未檢出，均符合微生物指標(biāo)的要求。

3 結(jié)論與討論

通過加入黑茶、黑棗、百合、桂圓來研究具有營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高、便于儲(chǔ)藏和運(yùn)輸?shù)墓卟鑿?fù)合型冰淇淋粉。利用單因素和正交試驗(yàn)對(duì)粉體的配方進(jìn)行了優(yōu)化，再通過響應(yīng)面分析對(duì)漿料濃縮工藝參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，并開展冰淇淋穩(wěn)定性試驗(yàn)和研究。最終確定蔬果茶復(fù)合型軟質(zhì)冰淇淋粉的最適配方為：黑棗粉6.6%、桂圓粉2.4%、百合粉1.8%、黑茶粉1.2%、糖粉37.5%、全脂奶粉24%、植脂末19%、脫鹽乳清粉6%、復(fù)配型乳化穩(wěn)定劑1.5%。冰淇淋粉具有添加物的復(fù)合清香，營(yíng)養(yǎng)成分含量較高。經(jīng)應(yīng)用試驗(yàn)表明，利用粉體制作的軟質(zhì)冰淇淋不僅在感官還是在實(shí)質(zhì)內(nèi)含物上都有一定的創(chuàng)意。且制作過程中不添加任何香精和色素，制得的產(chǎn)品健康、天然，為下一步工業(yè)化生產(chǎn)提供了較優(yōu)的思路和技術(shù)基礎(chǔ)。