于成硕， 陈玉新，齐祥明

（1.河北郑口中学，河北故城 253800；2.中国海洋大学食品科学与工程学院，山东青岛 266003）

蛋白质摄入问题一直是我国民生问题中的一个大问题。1995年我国修订小康社会标准，列出16项指标，其中人均蛋白质日摄入量达到75 g是营养方面的唯一指标[1]。然而2000年，我国进行全面进入小康社会的目标审视时发现有3项指标未完成，其中就有蛋白质摄入量不足。2009年，我国人均蛋白质摄入量仍为64 g[2]。在此背景下，近年来我国开始发掘利用南极特有的南极磷虾（富含优质蛋白和各种营养素[3]），且该生物资源储量巨大，有望成为解决我国人均蛋白摄入量问题的有效手段。南极磷虾优质蛋白充足、营养丰富，可满足人体多种需求。

冰激凌作为一种休闲食品，不仅具有乳制品的营养特点，还具有迷人的特殊风味，在休闲食品领域近年正得到越来越多的关注。从上世纪90年代以来，我国冰激凌制品生产以每年约10%的速度递增，品种从几十种增加到3 000多种，生产工艺日益完善。但我国每年人均消费量仅1.1 kg左右，与发达国家（欧洲人均10 kg/年，美国人均15 kg/年）相比还存在很大的差别[4]，因此市场的可提升空间巨大。进入21世纪，新型冰激凌的开发应向安全、卫生、营养、保健、天然的方向发展，满足不同人群对营养、健康的追求，然而却鲜有以磷虾蛋白为原料的冰激凌产品出现。

试验将南极磷虾蛋白与大众消费品冰激凌相结合，对影响冰激凌品质的系列因素尤其是配方进行优化研究，解决了水产蛋白替代牛乳蛋白之后的冰激凌风味协调统一、产品充分乳化和膨胀等现实问题，为开发一种以南极磷虾蛋白为原料的优质冰激凌产品。

1 材料与方法

1.1 材料

无氟南极磷虾虾肉（氟含量＜2 mg/kg），青岛蓝翼生物科技有限公司提供；脱脂奶粉、稀奶油、蔗糖、黄原胶、瓜尔豆胶、羧甲基纤维素钠（CMC）、蒸馏单硬脂酸甘油酯、脂肪酸蔗糖酯、一水柠檬酸、香精，均为市售食用级。

客浦IC9308C型全自动冰激凌机、Ultra-Turrax型匀浆机、HM730型多功能搅拌机、电子天平、WLS-201型温度计、雷磁PHS-3C型pH计、海尔BCD-649WE型冰箱等。

1.2 方法

1.2.1 南极磷虾冰激凌的制备流程

无氟磷虾→加水匀浆→虾浆原料+预混乳化、稳定剂+奶油、奶粉、水、蔗糖等→混合→杀菌→均质→冷却→老化→凝冻→包装→硬化→成品→检验评测。 香精香料

南极磷虾冰激凌的总体制备工艺流程参照传统冰激凌设计，其中具体步骤及参数如下：①制备虾浆原料。将虾肉打碎，与饮用水以1∶2的比例匀浆。②预混乳化剂/稳定剂。因乳化剂与稳定剂本身易成凝胶，将其与10倍以上蔗糖混合备用。③混合。将水、虾浆原料混合均匀，再依次加入奶油、脱脂乳粉、剩余蔗糖、预混乳化剂/稳定剂，搅拌均匀。④杀菌。以60～63℃巴氏杀菌30 min。⑤均质。采用2次均质，均质温度范围设定为55～60℃，均质第1级压力设置为15～17 MPa，第2级压力设置为3～5 MPa[5]。⑥冷却与老化。均质后的冰激凌原料液经速冷达到老化温度（2～3℃），同时在冷却过程加入香精香料。老化时间10 h。⑦凝冻与硬化。凝冻温度设置为-2～-3℃，时间为20～25 min；硬化温度保持在-22～-26℃，时间为18 h。

1.2.2 基础原料的配方优化

试验设计：部分试验先通过单因素预试验确定了4种基础原料各3个水平作为考查条件，具体为南极磷虾虾浆添加量35.0%，40.0%，45.0%；脱脂奶粉添加量6.0%，8.0%，10.0%；蔗糖添加量15.0%，20.0%，25.0%；40.0%的稀奶油添加量11.0%，15.0%，19.0%；其余部分由乳化剂、稳定剂和水分等补足。通过L9（34）正交试验[6]，以感官评分与理化评分的总分为依据，考查这4种原料对冰激凌品质的影响。

评定标准：基础原料的配方优化的评测方法由感官评分和理化评分综合评定。

冰激凌感官检验评分标准见表1，冰激凌理化指标评分标准见表2。

1.2.3 乳化稳定剂的配方优化

表1 冰激凌感官检验评分标准

表2 冰激凌理化指标评分标准

（1）试验设计。通过单因素预试验选定了3种稳定剂各3个水平作为考查条件，具体为黄原胶0.04%，0.06%，0.08%；瓜尔豆胶0.06%，0.09%，0.12%；CMC 0.1%，0.15%，0.2%。选定按1∶1质量配比单干脂和脂肪酸蔗糖酯混合物为乳化剂（0.10%，0.15%，0.20%）。通过L9（34）正交试验[7]，以膨胀率为测评指标，考查不同稳定剂、乳化剂配比对冰激凌品质的影响。

（2）评测方法。以冰激凌的膨胀率作为参数对乳化剂的配方优劣进行评价。

1.2.4 风味调配与优化

由前期试验数据可知，调味剂中加入少量食盐不仅可以增强冰激凌的甜味度，还可以突出虾蛋白的清新和鲜味，从而掩盖虾原料腥涩味。试验选定了食盐和3种香精香料作为调配剂。参考经验使用添加量如下：食盐0.35%，0.40%，0.45%，0.50%，0.55%；薄荷油 0.02‰，0.03‰，0.04‰，0.05‰，0.06‰，0.08‰；草莓香精0.05‰，0.06‰，0.08‰，0.10‰，0.12‰，0.14‰；柠檬酸 0.2‰，0.3‰，0.4‰，0.5‰，0.6‰，0.7‰[8]。使用以上参数分别进行冰激凌的制作，并由10位食品领域专家的实际品测对成品冰激凌进行评分，并依次进行优化数据分析。

2 结果与分析

2.1 基础原料的配方优化数据分析及验证

原料配比正交试验结果见表3。

表3 原料配比正交试验结果

由表3可知，从冰激凌综合分数的极差R值中可以看出，此次正交试验中，各因素对冰激凌品质影响的主次顺序为B＞C＞A＞D，即脱脂乳粉添加量对冰激凌品质影响最大，其次为稀奶油添加量，再次为南极磷虾虾浆添加量，最后蔗糖添加量对冰激凌品质影响最小。根据正交试验得出的最佳试验方案为A2B3C3D2，即冰激凌原料最佳配比为南极磷虾虾浆添加量45%，脱脂乳粉添加量10%，稀奶油添加量25%，蔗糖添加量15%。

通过试验验证，基础配方为南极磷虾虾浆添加量45%，脱脂乳粉添加量10%，稀奶油添加量25%，蔗糖添加量15%的冰激凌，在添加适量乳化剂与稳定剂后，成品冰激凌的感官评分46分，理化评分47分，综合评分93分，高于正交试验中其他组冰激凌评分。冰激凌原料液膨胀率为98%，在-18℃下贮藏的200 g冰激凌组织结构细腻、无冰晶；在25℃条件下放置7 min开始出现软化现象，全部溶化需要30 min。成品贮藏15 d后，冰激凌溶剂收缩0.1%～0.3%，组织沙化现象很微弱。

2.2 乳化稳定剂的配方优化数据分析及结果验证

稳定剂乳化剂配方优化正交试验结果见表4。

表4 稳定剂乳化剂配方优化正交试验结果

由表4可知，从冰激凌膨胀率的极差R值中可以看出，在正交试验中，各因素对冰激凌品质影响的主次顺序为B＞D＞C＞A，即瓜尔豆胶的添加量对冰激凌膨胀率影响最大，其次为单甘脂与脂肪酸蔗糖酯添加量，再次为CMC添加量，最后黄原胶添加量对冰激凌膨胀率影响最小。根据正交试验得出的最佳试验方案为A1B2C2D1。

通过验证，乳化稳定剂配方为黄原胶添加量0.04%，瓜尔豆胶添加量0.09%，CMC添加量0.15%，单甘酯添加量0.1%，脂肪酸蔗糖酯添加量0.1%。由此配方制作而成的冰激凌膨胀率为99.5%，高于正交试验中的其他组合。冰激凌依据表1感官评分为47分，依据表2理化评分为48分，综合评分95分。贮存结果，在25℃下的软化时间延长至8 min，其余数据与之前试验相同。

2.3 风味调配优化试验数据分析

经对比，食盐添加量为0.45%时，冰激凌甜味突出，无明显咸味，且鲜味与其他风味相协调；草莓香精添加量为0.10‰，柠檬酸添加量为0.5‰，薄荷油添加量为 0.05‰时，冰激凌有特征草莓香味，食用前后均有淡淡薄荷味，吞咽后薄荷味停留时间适中，酸度适中，整体风味协调。风味调节剂加入后对贮藏无影响。

3 结论

通过以上对南极磷虾冰激凌基础原料配方、乳化稳定剂及风味调整的研究，综合确定了南极磷虾冰激凌的最适原料配方为南极磷虾浆添加量45.0%，脱脂奶粉添加量10.0%，稀奶油添加量25.0%，蔗糖添加量15.0%，食盐添加量0.45%，黄原胶添加量0.04%，瓜尔豆胶添加量0.09%，CMC添加量0.15%，单甘脂添加量0.1%，蔗糖酯添加量0.1%，草莓味香精添加量0.10‰，柠檬酸添加量0.5‰，薄荷油添加量0.05‰，水添加至100%。依据此原料配方所制备的南极磷虾冰激凌感官评分为48分，理化评分为48分，综合评96分。在-18℃下贮存的200 g冰激凌，组织结构细腻、无冰晶；在25℃下放置8 min开始出现软化现象，全部溶化需要30min。成品贮藏15 d后，冰激凌溶剂收缩0.1%～0.3%，组织沙化现象很微弱。同时，食用此南极磷虾冰激凌时，甜味突出，无明显咸味，且磷虾的鲜味与其他风味相协调。食用时有草莓香味，食用前后均有淡薄荷香味，吞咽后薄荷味停留时间适中、酸度适中、整体风味相协调。研究创造性地将享有“动物蛋白库”美称的南极磷虾[9]与大众消费品冰激凌相结合，为南极磷虾产业与冰激凌产业的结合发展开辟了新方向。