土豆牛奶冰激凌的研制

徐海祥，王海波，蒋慧亮，宗 虎，姚莉娟，颜烨俊

（江苏农牧科技职业学院，江苏 泰州225300）

土豆是生活中经常能看到的一种蔬菜，科学研究表明土豆的蛋白质营养价值很高，还含有18种氨基酸，对人体的健康非常有益。全脂牛乳中含有钙、铁、磷、锌等矿物质，全脂牛乳对人体补钙和降低胆固醇具有很大作用[1]。冰激凌是以水、全脂牛乳、奶油、白砂糖和添加剂为主要原料所制的产品。而土豆全脂牛乳冰激凌在此基础上加入了土豆泥，制得的一种绿色新型食品，拓展了土豆研发道路。

通过土豆泥、全脂牛乳、白砂糖和稳定剂的不同用量对土豆全脂牛乳冰激凌感官品质的影响，通过试验得出土豆泥、全脂牛乳、白砂糖和羧甲基纤维素钠的最佳用量[2]，从而得出最佳配方。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

土豆、蒙牛全脂纯牛乳、白砂糖、雀巢原味炼乳、安佳黄油，购于泰州大润发超市；羧甲基纤维素钠，河北格贝达生物科技有限公司提供。

EL3002型电子天平，梅特勒-托利多仪器有限公司产品；胶体磨，杭州亿安机械设备有限公司产品；GYB型均质机，上海东华高压均质机厂产品；BCD-218型冰箱，西门子产品；DS-1型高速组织捣碎机，上海金科实业有限公司产品；蒸煮锅，苏泊尔产品；HH型水浴锅，江苏金坛市金城国胜实验仪器厂产品；冰激凌模具，江苏省畜产品深加工工程中心产品；不锈钢盆、削皮刀、研钵、温度计等。

1.2 工艺流程及操作要点

1.2.1 工艺流程

清洗土豆→去皮、蒸煮→制备土豆泥→辅料溶解→搅拌均匀→均质→杀菌→冷却、老化后熟→凝冻→硬化→成品。

1.2.2 操作要点

（1）清洗土豆。将土豆表面泥污清洗彻底。

（2）去皮、蒸煮。将土豆表面的皮去除干净，放在蒸锅里蒸煮，蒸煮时间45 min。

（3）研磨成泥。将蒸煮好的土豆在研钵里捣成泥，直至捏在手里有种沙沙的细腻感就好[3]。

（4）加入辅料。白砂糖和羧甲基纤维素钠先充分干混均匀，然后缓缓加入到60℃左右的温热牛乳中充分搅拌均匀，最后与土豆泥一起混合[4]。

（5）搅拌均匀。将土豆泥和辅料置于组织捣碎机中，充分搅拌均匀。

（6）均质。将混合均匀的物料预热至45～50℃，经均质机两级连续均质，均质压力控制在17 MPa左右，使物料充分细化、乳化，以防止混合物料液出现分层[5]。

（7）灭菌。将混合料液进行杀菌，杀菌条件为80℃，5 min[6]。

（8）老化。老化条件2～4℃，4 h；0～1℃，2 h[7]。

（9）凝冻。经过老化的物料液通过凝冻机凝冻后，使物料裹入适量的空气，达到国标规定的冰激凌膨胀率，并提高口感的细腻性。凝冻时间一般控制在30 min左右[8]。

（10）硬化。硬化条件-25～-18℃，12～24 h[3]。硬化可使最终产品形成固定的组织状态，并在冰激凌的微观结构中形成大量极细小的冰晶，使产品结构形态保持适当的硬度，有利于销售与运输[9]。

1.3 试验方法

1.3.1 单因素试验设计

土豆牛奶冰激凌的基本配方为土豆泥50～60 g，全脂牛乳25～35 g，白砂糖10～20 g，炼乳10 g，水10 g，淡奶油45 g，羧甲基纤维素钠0.5～2.0 g。

（1）土豆泥用量对土豆牛奶冰激凌品质的影响。在土豆牛奶冰激凌的基本配方上，分别称取土豆泥45，50，55，60，65，70 g进行试验。对制作的成品进行感官评定，探究土豆泥用量对土豆牛奶冰激凌品质的影响。

（2）全脂牛乳用量对土豆牛奶冰激凌品质的影响。在土豆牛奶冰激凌的基本配方上，分别称取全脂牛乳20，25，30，35，40，45 g进行试验。对制作的成品进行感官评定，研究全脂牛乳用量对土豆牛奶冰激凌品质的影响。

（3）白砂糖用量对土豆牛奶冰激凌品质的影响。在土豆牛奶冰激凌的基本配方上，分别称取白砂糖5，10，15，20，25，30 g进行试验。对制作的成品进行感官评定，探究白砂糖用量对土豆牛奶冰激凌品质的影响。

（4）羧甲基纤维素钠用量对土豆牛奶冰激凌品质的影响。在土豆牛奶冰激凌的基本配方上，分别称取0.5，1.0，1.5，2.0，2.5，3.0 g的羧甲基纤维素钠进行试验。对制作的成品进行感官评定，探究羧甲基纤维素钠用量对土豆牛奶冰激凌品质的影响。

1.3.2 正交试验设计

选取4个因素中较好的用量为研究对象，做四因素三水平正交试验，得到土豆牛奶冰激凌的最佳配方。

正交试验因素与水平设计见表1。

表1 正交试验因素与水平设计/g

1.3.3 冰激凌的理化检测方法

（1）总固形物、脂肪、蛋白质的测定。参照GB/T 31321—2014[10]、GB 5009.6—2016[11]、GB 5009.5—2016[12]规定的方法进行测定。

1.3.4 冰激凌的微生物检测方法

（1）菌落总数的测定。参照GB 4789.2—2016中平板计数法进行测定[13]。

（2）大肠菌群的测定。参照GB 4789.3—2016中MPN计数方法进行测定[14]。

1.3.5 感官评价

从食品科技学院已经学完“食品感官评鉴”课程的大三学生中，随机选择10名学生（男女各5人）组成评鉴小组，对产品组织、形态、色泽、滋味和气味进行打分。采用总分100分制的综合评分法，去掉1个最高分和1个最低分，其他得分取平均值作为最终感官评价得分[15]。

感官评定标准[7]见表2。

表2 感官评定标准

2 结果与分析

2.1 土豆泥用量对土豆牛奶冰激凌成品的影响

土豆泥用量对产品品质的影响见图1。

从图1可知，在45～55 g时，随着土豆泥用量增加，产品的感官评价分也逐渐增加，在用量55 g时，感官评分最高，而当土豆泥用量为45～70 g时，产品的感官评分有下降趋势，由此土豆泥不是添加越多越好，这是因为土豆泥本身就具有一种特殊气味，会让制作的产品有异味，从而影响产品感官评价，因此较优土豆泥用量为55 g。

图1 土豆泥用量对产品品质的影响

2.2 全脂牛乳用量对土豆牛奶冰激凌成品的影响

全脂牛乳用量对产品品质的影响见图2。

图2 全脂牛乳用量对产品品质的影响

从图2可知，在20～30 g时随着全脂牛乳用量增加，产品的感官评分也逐渐增加，在用量30 g时，感官评价分最高，而当全脂牛乳用量为30～45 g时，产品的感官评分有下降趋势，因此全脂牛乳不是添加越多越好，这是因为全脂牛乳本身就含有水[8]，会让制作的产品表面粗糙，有冰晶，从而影响产品感官评价，因此较优全脂牛乳用量为30 g。

2.3 白砂糖用量对土豆牛奶冰激凌品质的影响

白砂糖用量对产品品质的影响见图3。

图3 白砂糖用量对产品品质的影响

从图3可知，在5～15 g时，随着白砂糖用量增加，产品的感官评分也快速增加，在用量15 g时，感官评分最高，而当白砂糖用量为15～30 g时，产品的感官评分呈缓慢下降趋势，因此白砂糖不是添加越多越好，这是因为在基本配方不变的情况下，白砂糖用量增大，产品甜度增高，从而影响产品感官评价，因此较优白砂糖用量为15 g。

2.4 羧甲基纤维素纳用量对土豆牛奶冰激凌成品的影响

羧甲基纤维素钠用量对产品品质的影响见图4。

图4 羧甲基纤维素钠用量对产品品质的影响

从图4可知，在0.5～1.5 g时随着羧甲基纤维素钠的用量增加，产品的感官评价分也逐渐增加，在用量1.5 g时，感官评分最高，而当羧甲基纤维素钠用量为1.5～3.0 g时，产品的感官价分呈下降趋势，由此羧甲基纤维素钠不是添加越多越好，因此较优羧甲基纤维素钠用量为1.5 g。

2.5 正交试验结果分析

2.5.1 正交试验

正交试验设计与结果见表3。

表3 正交试验设计与结果

从表3可知，各个影响因素对土豆牛奶冰激凌感官品质的影响程度为C>B>A>D，可以看出白砂糖用量是主要的影响因素，从K值可以分析出A2B2C2D2是土豆牛奶冰激凌的最优配比参数。

2.5.2 验证试验

从表3可知，A1B2C2D2的感官评定分值最大，由前面的单因素试验和正交试验结果得出A2B2C2D2组合做出的产品为最优，现以2组数据做验证试验，得出最优的配方。

验证试验结果见表4。

从表4可知，A2B2C2D2的配方制作的产品各方面都优于A1B2C2D2制作的产品，由此可判断出最优配方为A2B2C2D2。

表4 验证试验结果

2.6 产品质量检测结果

2.6.1 感官评价结果

感官评价结果见表5。

表5 感官评价结果

从表5可知，土豆牛奶冰激凌的感官评价结果符合国家标准[16]。

2.6.2 理化检测结果

理化检测结果见表6。

表6 理化检测结果/g·（100 g）-1

从表6可知，土豆全脂牛乳冰激凌的理化检测结果符合标准。

2.6.3 微生物检测结果

微生物检测结果见表7。

表7 微生物检测结果/CFU·g-1

从表7可知，土豆牛奶冰激凌的微生物检测结果符合国家标准。

3 结论

土豆牛奶冰激凌的最佳配方为土豆泥55 g，全脂牛乳30 g，白砂糖15 g，羧甲基纤维素钠1.5 g，炼乳10 g，水10 g，淡奶油45 g，实际生产加工过程中可适量增减。根据配方制得的冰激凌产品呈均匀的乳黄色，无异味，无明显冰结晶，口感细腻，润滑、甜度适中。与市场上的同类产品相比，风味独特、香甜可口。