任大文 宋喜云
絲肽素是以天然家蠶蠶絲為基料,經(jīng)過提取和超低溫冷凍干燥工藝獲得的粉末,含有豐富的甘氨酸、絲氨酸、酪氨酸和丙氨酸,具有良好的營養(yǎng)價值和生理功效。分子量在1000-5000的絲肽,保濕性、分散性、溶解性極好,用于冰淇淋中具有很好的起泡性、持泡能力、保香性。
本研究利用絲肽素粉的天然乳化性、起泡性及穩(wěn)定性,經(jīng)過優(yōu)化配比添加到鮮奶冰淇淋工藝中,通過對冰淇淋膨脹率、形體穩(wěn)定性、維持軟度防止硬化等工藝的研究,開發(fā)出口感細膩、軟滑的絲肽素軟質(zhì)冰淇淋,產(chǎn)品膨脹率提高到42%,為進一步探討絲肽素在食品領域的應用提供理論支持。
一、材料與方法
1.材料與儀器。全脂鮮牛奶:濰坊紫鳶乳業(yè)有限公司;絲肽素粉:濰坊北洋綠色食品有限公司提供,食用級;白砂糖:市售;CKX200軟冰淇淋機:黃石東貝制冷有限公司;SHP-60高壓均質(zhì)機:上海科學技術大學機電廠;冰柜;手持酸度計;NDJ-1旋轉(zhuǎn)黏度計:上海昌吉地質(zhì)儀器有限公司;自制硬度計等。
2.試驗方法。(1)絲肽素冰淇淋配方的確定。本研究采用正交試驗法確定絲肽素冰淇淋的最佳成分組合條件。以組織狀態(tài)、口感、顏色和香氣的感官分值為指標,對影響較大的4個因素:絲肽素粉的添加量、蔗糖加入量、乳固形物濃度、均質(zhì)次數(shù)等進行4因素3個水平正交試驗L9(34),并請20位有經(jīng)驗的食品專業(yè)人員對產(chǎn)品進行綜合感官評分。
(2)絲肽素乳化性質(zhì)的影響。①試驗點。為研究絲肽素作為乳化劑時對軟冰淇淋各性質(zhì)的影響,在根據(jù)正交實驗確定均質(zhì)次數(shù)、乳固形物濃度和蔗糖添加量后,實驗分別選取了0%、0.1%、 0.2%、0.3%、0.4%、0.5%的添加量作為6個實驗點,并最終據(jù)此確定最佳絲肽素用量。
② 黏度測定。利用旋轉(zhuǎn)黏度計測定黏度,期間漿料溫度保持在25℃。
③膨脹率。利用自制膨化管,測膏體體積及漿料體積。
④抗融性測定。稱取一定量的樣品,在30℃烘箱下放置5min和10min,稱量膏體的前后重量進行計算。融化率越大,抗融性越小。
⑤硬度測定。采用自制硬度計(總重87g,材料包括鐵板、鐵絲、塑料、刻度尺、砝碼),對相同厚度的膏體施加相同的力,計量硬度計垂直下降固定距離(5cm)所需的時間,所需時間越長,硬度越大。
⑥穩(wěn)定性。將乳化均質(zhì)好的冰淇淋漿料(100g軟冰淇淋粉+300ml水)放在恒溫箱內(nèi)(60℃),保溫20h,測量分層后上層液體(清液)高度d1以及軟冰淇淋漿料初始高度d2,然后進行比較。
3.產(chǎn)品質(zhì)量評價及檢測方法。(1)感官評價方法。產(chǎn)品感官評價主要根據(jù)產(chǎn)品的組織狀態(tài)、滋味和氣味進行綜合評分。選10位有品評經(jīng)驗的人綜合評審分別打分,取平均分為總感官評分。(2)微生物檢測方法。細菌總數(shù)按GB4789.2-2016《食品微生物學檢驗 菌落總數(shù)》檢測;大腸菌群按GB4789.3-2016《食品微生物學檢驗 大腸菌群計數(shù)》檢測。
二、實驗結果及分析
1.優(yōu)化實驗設計及結果分析。本研究根據(jù)感官評分,初步設計主要影響冰淇淋品質(zhì)的各因素。通過極差分析可知,對絲肽素冰淇淋品質(zhì)有重大影響因素的主次順序為:乳液固形物含量>絲肽素粉>加糖量>均質(zhì)次數(shù),即A﹥B﹥C﹥D,綜合各因素的最佳組合為:A3B2C2D3,即最佳組合條件為乳固形物含量20%、加糖量12%、絲肽粉添加量0.3%、均質(zhì)次數(shù)2次。
2.絲肽素對冰淇淋性狀的影響。(1)黏度。隨著絲肽素添加量的增加,乳化性也隨之增強,在0.3%時黏度達到最大;隨后,由于乳化性和去乳化性的綜合作用,黏度有所下降。
(2)膨脹率。由圖1可見,冰淇淋的膨脹率變化與黏度變化相類似,絲肽素添加量為0.4%時膨脹率達到最大值。這是由于黏度越大,致密結構越明顯,對空氣的束縛也越大,充入空氣越多,膨脹率也就越大,但凝凍時間長。在添加量為0.5%時,冰淇淋內(nèi)脂肪球發(fā)生聚集、破乳、內(nèi)部脂肪溢出,原料的穩(wěn)定狀況被破壞,故膨脹率有所下降。膨脹率是評價冰淇淋品質(zhì)的重要指標,當絲肽素添加量為0.3%時,膨脹率提高到42%左右,品質(zhì)最佳。
(3)抗融性??谷谛允窃u價冰淇淋品質(zhì)的重要指標之一,抗融性越好,融化率越低。當添加量為0.3%時,融化率最小,融化得最慢,即抗融性最好。此時,5min內(nèi)融化率僅為3%,故抗融性良好。
(4)硬度。絲肽素可使冰淇淋形成良好的剛性和質(zhì)構,直接表示為硬度計在冰淇淋膏體內(nèi)下降的時間長短,時間越長,硬度越大。當絲肽素添加量為0.2%時,硬度最小,冰淇淋口感綿軟。
(5)穩(wěn)定性。添加絲肽素的冰淇淋產(chǎn)品隨著絲肽素濃度提高,絲肽素的乳化穩(wěn)定性提高,當添加量為0.3%時,穩(wěn)定性最好。
3.絲肽冰淇淋的質(zhì)量分析。以乳固形物濃度20%、蔗糖加入量12%、絲肽素粉添加量0.3%的配比,均質(zhì)工藝進行兩次,并對成品進行感官分析和微生物檢測。(1)感觀分析結果。所得產(chǎn)品感官評分為94,分數(shù)最高。(2)微生物檢測結果。菌落總數(shù)(cfu/mL)≤3000,大腸菌群(MPN/100L)≤45,致病菌未檢出,所測指標符合GB4789.2-2016和GB4789.3-2016的規(guī)定。
三、結論
1.絲肽素軟質(zhì)冰淇淋質(zhì)構細膩,氣泡大小均勻,穩(wěn)定性好。絲肽素粉的最佳添加量為0.3%,產(chǎn)品膨脹率提高到42%,具有良好的黏度、抗融性和穩(wěn)定性,口感及感官性狀最佳。今后有待進一步研究絲肽素與其它組分之間的相互作用,使產(chǎn)品品質(zhì)得以更大改善。
2.工藝條件最佳組合為:絲肽粉添加量0.3%、加糖量12%、鮮乳和乳粉混合后固形物含量達20%、均質(zhì)2次,產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)良。(基金項目:國家科技部星火項目,項目編號2007EA740031。)
作者簡介:任大文(1966-),男,大學本科,研究方向:食品深加工。