益生菌火龙果酸奶冰淇淋的研发

孙雪姣，王一然，丁瑞雪，耿丽娟，岳喜庆，武俊瑞

(1.沈阳农业大学食品学院，沈阳110161；2.沈阳食品检验技术研究所，沈阳110136)

0 引言

益生菌是指适量服用后，有利于其宿主健康的活的微生物。随着科学技术的不断发展，大量研究表明，益生菌不仅具有改善食品风味，延长食品保质期，提高食品营养价值的功能，而且具有调节胃肠道菌群正常和维持人体肠道卫生厅平衡的功能[1-5]。

酸奶生产中常用的乳酸菌发酵剂中主要包括嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌。近年来，随着人们生活水平的不断提高和健康消费观念的不断加强，人们对酸奶的要求也越来越高。为提升酸奶的保健功效和品质，研究人员开始在酸奶中添加一些附属益生菌，如植物乳杆菌、双歧杆菌等。本文选用的植物乳杆菌是乳酸菌的一种，多数是从植物中分离得到的。植物乳杆菌与人类的生活密切相关，无论是在食品发酵，还是工业乳酸发酵以及医疗保健领域中均有着广泛的应用[6]。

近年来，随着我国经济的不断发展，冰淇淋行业也得到了飞速的发展，不仅体现在冰淇淋产量的逐年增加，而且花式种类也显著增加。但是，随着人们生活水平的提高和消费观念的转变，消费者也更加注重冰淇淋产品不仅要满足口感的需要，而且还需具有一定的保健功能，因此，为了满足消费者的这种需求，研制出一种含有活性益生菌的酸奶冰淇淋，综合酸奶的独特风味和保健功效以及冰淇淋的冰爽口感，将会具有广阔的市场前景。

由于火龙果口感舒适，并且其氨基酸种类齐全，基本符合理想蛋白质的要求。除了含有常见的营养物质外，它还含有一般植物少有的植物性蛋白和花青素、丰富的维生素和水溶性膳食纤维。故本实验以植物乳杆菌单独发酵牛乳，并添加适量火龙果汁，制成火龙果酸奶，再制成火龙果味酸奶冰淇淋，通过单因素试验和正交试验设计，利用感官评定及质构仪、粘度计等仪器进行质量评定，确定最优配方。最后进行蛋白质、脂肪、酸度等理化指标及微生物指标的测定口味。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

鲜牛乳、火龙果、白砂糖、脱脂乳粉、淡奶油均为市售食品级；植物乳杆菌菌液，沈阳农业大学食品学院实验室；瓜尔豆胶、卡拉胶、单甘脂，沈阳市味之源食品原料有限公司。

1.2 仪器与设备

恒温培养箱，上海精宏实验仪器设备有限公司；UV-2700型紫外-可见分光光度计，日本SH IM EADZU公司；SNB-2数字粘度计，上海天美天平仪器有限公司；CT 3质构仪，美国Brookfield公司；ICM-700A-1密多智能冰淇淋凝冻机，广东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艺流程

1.3.2 益生菌火龙果酸奶冰淇淋的最佳配方的确定

最佳配方采用单因素试验与正交试验的方法，通过感官评价来确定。

（1）单因素试验确定各原料最佳用量范围。

根据大量查阅文献[7-15]，拟定了益生菌火龙果酸奶冰淇淋配方单因素益生菌火龙果酸奶添加量、白砂糖添加量、脱脂乳粉添加量、奶油添加量，以制成酸奶冰淇淋的感官指标为评价标准，确定单因素的最佳配方的各因子的用量范围，为正交试验设计提供理论依据。

①益生菌火龙果酸奶最佳添加量的确定。

在白砂糖添加量为12%，脱脂乳粉添加量为10%，奶油添加量为10%，瓜儿豆胶添加量为2‰，卡拉胶添加量为1.5‰，单甘脂添加量为2.5‰，本试验选用的益生菌火龙果酸奶是通过正交及一系列实验而确定最优条件所制得的，酸奶添加量分别为20%、25%、30%、35%、40%时，分别制成酸奶冰淇淋，以感官评价为考察指标，确定益生菌火龙果酸奶冰淇淋的最佳添加量。

②脱脂乳粉最佳添加量的确定。

在益生菌火龙果酸奶添加量为30%，白砂糖添加量为12%，奶油添加量为10%，瓜儿豆胶添加量为2‰，卡拉胶添加量为1.5‰，单甘脂添加量为2.5‰，脱脂乳粉的添加量分别为6%、8%、10%、12%、14%时，分别制成酸奶冰淇淋，以感官评价为考察指标，确定脱脂乳粉的最佳添加量。

③白砂糖最佳添加量的确定。

在益生菌火龙果酸奶添加量为30%，脱脂乳粉添加量为10%，奶油添加量为10%，瓜儿豆胶添加量为2‰，卡拉胶添加量为1.5‰，单甘脂添加量为2.5‰，白砂糖的添加量分别为10%、11%、12%、13%、14%时，分别制成酸奶冰淇淋，以感官评价为考察指标，确定白砂糖的最佳添加量。

④奶油最佳添加量的确定

在益生菌火龙果酸奶添加量为30%，白砂糖添加量为12%，脱脂乳粉添加量为10%，瓜儿豆胶添加量为2‰，卡拉胶添加量为1.5‰，单甘脂添加量为2.5‰，奶油添加量分别为6%、8%、10%、12%、14%时，分别制成酸奶冰淇淋，以感官评价为考察指标，确定奶油的最佳添加量。

（2）正交试验确定最佳配方。

根据正交试验原则，设计L9（34）正交试验确定最佳的益生菌火龙果酸奶冰淇淋配方。

表1 益生菌火龙果酸奶冰淇淋最佳配方L9（34）正交试验设计

采用正交试验设计原理，结合（1）单因素试验结果，设计最佳配方正交试验表如表3，试验重复验证三次。

1.3.3 益生菌火龙果酸奶冰淇淋的感官评定

选择20名品评员对火龙果酸奶样品进行感官评分（100分），主要从组织状态是否稳定且均匀细腻、有或无乳清析出、是否有火龙果特有的果香味及口感是否细腻这4方面评判打分。

1.3.4 益生菌火龙果酸奶冰淇淋质构分析

取待测样品10 g，放到CT 3质构仪上，测定并记录数据，进行质构分析。

检测指标包括硬度、黏性、弹力、内聚性、胶着性、咀嚼性等。

检测环境为：目标值15.0 mm、触发点负载7 g、测试速度1 mm/s、循环2次。

2 结果与讨论

2.1 益生菌火龙果酸奶冰淇淋单因素试验结果分析

根据单因素试验，可得到如下的结果。

图1 益生菌火龙果酸奶添加量对酸奶冰淇淋胶着性、咀嚼性的影响

表2 益生菌火龙果酸奶添加量对酸奶冰淇淋感官评分的影响

由图1可得出，当其他因素相同，益生菌火龙果酸奶的添加量为30%时，产品的胶着性和咀嚼性最好。当添加量小于30%时，曲线呈上升趋势。当添加量大于30%时，曲线呈下降趋势。且与表2中感官评分的趋势一致，呈正相关。分析其原因可能为当益生菌火龙果酸奶添加量较少时，产品的酸奶味道较弱。当益生菌火龙果酸奶添加量较大时，会造成冰淇淋口感过酸。因此，该试验选用的最佳益生菌火龙果酸奶的添加量为30%。

图2 脱脂乳粉添加量对酸奶冰淇淋胶着性、咀嚼性的影响

表3 脱脂乳粉添加量对酸奶冰淇淋感官评分的影响

由图2可得出，当其他因素相同，脱脂乳粉的添加量为10%时，产品的胶着性和咀嚼性最好。当添加量小于10%时，曲线呈上升趋势。当添加量大于10%时，曲线呈下降趋势，且与表3中感官评分的趋势一致，呈正相关。分析其原因可能是当脱脂乳粉添加量较少时，产品的奶香味不足。当脱脂乳粉添加量较大时，会使产品形态过黏，组织粗糙，奶香味过重。因此，该试验选用的最佳脱脂乳粉添加量为10%。

图3 白砂糖添加量对酸奶冰淇淋胶着性、咀嚼性的影响

表4 白砂糖添加量对酸奶冰淇淋感官评分的影响

由图3可得出，当其他因素相同时，白砂糖的添加量为12%时，产品的胶着性和咀嚼性最好。当添加量小于12%时，曲线呈上升趋势。当添加量大于12%时，曲线呈下降趋势。且与表4中感官评分的趋势一致，呈正相关。分析其原因可能是当白砂糖添加量较少时，产品的甜味较弱。当白砂糖添加量较大时，会使产品的形态过黏，组织粗糙，口感过甜。因此，该试验选用的最佳白砂糖添加量为12%。

图4 奶油添加量对酸奶冰淇淋质构的影响

表5 奶油添加量对酸奶冰淇淋感官评分的影响

由图4可得出，在其他因素相同时，奶油的添加量为10%时，产品的胶着性和咀嚼性最好。当添加量小于10%时，曲线呈上升趋势。当添加量大于10%时，曲线呈下降趋势。且与表5中感官评分的趋势一致，呈正相关。分析其原因可能是当奶油添加量较少时，制成的产品略有气孔和空洞，奶香味不足。当奶油添加量较大时，会使产品形态不完整、组织粗糙、甚至有凝块，奶香味过重，酸味不足。因此，该试验选用的最佳奶油添加量为10%。

综合以上的结果，根据上图的感官评价可以得出益生菌火龙果酸奶、脱脂乳粉、白砂糖、奶油的最佳添加量为30%、10%、12%、10%。

2.2 益生菌火龙果酸奶冰淇淋正交试验确定最佳配方结果分析

将益生菌火龙果酸奶冰淇淋中主要的影响因子进行综合研究，结果见表6。

由上表可以看出，A2B2C3D3为最佳组合，从试验结果还可以看出，在制作酸奶冰淇淋的过程中，白砂糖加入量对产品影响最大，其次是益生菌火龙果冰淇淋和奶油，影响最小的是脱脂乳粉。

综合以上结论，可以得出最佳的益生菌火龙果酸奶的工艺配方为：

益生菌火龙果酸奶30%、脱脂乳粉10%、白砂糖13%、奶油12%。瓜儿豆胶2‰、卡拉胶1.5‰、单甘脂2.5‰。

表6 益生菌火龙果酸奶冰淇淋配方确定正交试验结果表

3 结论

通过单因素、正交试验设计，根据感官评分、理化指标、微生物指标分析，流变特性、质构分析等试验，得到如下结论：益生菌火龙果酸奶冰淇淋的最优配方为：火龙果酸奶30%、脱脂乳粉10%、白砂糖13%、奶油12%、卡拉胶1.5‰、瓜尔豆胶2‰、单甘脂3‰。研制开发出的益生菌火龙果酸奶冰淇淋各项指标均符合国家标准，营养丰富、口味独特，具有一定市场价值。为了满足消费者的这种需求，研制出一种含有活性益生菌的酸奶冰淇淋，综合酸奶的独特风味和保健功效以及冰淇淋的冰爽口感，探讨更多不同种类益生菌单独及复配使用对益生菌冰淇淋加工及贮藏过程中品质的影响[16]，为益生菌在冰淇淋中的应用提供一定的技术支持和理论基础，有利于冰淇淋朝营养性、保健型、功能性、多样化方向发展将会具有广阔的市场前景[17-18]。