冰淇淋中质地品质检测方案(质构仪)

中国乳品工业dairyINDUSTRYwww.chinadairy.netrpgy@chinajournal.net.cn Research Papers 研究报告 质构分析仪对不同种类冰淇淋质地品质的研究 钱镭，付尧，霍贵成 (东北农业大学乳品科学教育部重点实验室，哈尔滨150030) 摘 要：应用质构仪质地多面分析(TPA)实验法，对不同脂肪质量分数、不同甜味剂种类、不同乳化剂用量的冰淇淋质地进行分析，研究了冰淇淋的质地参数与各成分之间的关系。结果表明，脂肪质量分数、甜味剂种类、乳化剂用量能够影响冰淇淋的硬度、黏附性、弹性、凝聚性、胶性及咀嚼性等质地参数。本研究为利用质构仪测定代替感官来评价冰淇淋的质地品质提供了理论依据。 关键词：冰淇淋；质地；TPA 中图分类号： TS277 文献标识码：A 文章编号：1001-2230(2007)06-0042-03 Evaluation of properties of different ice cream with texture profile analysis QIAN Lei， FU Yao， HUO Gui- cheng (North East Agriculture University， Key Laboratory of Dairy Science， Ministry of Education， Harbin 150030，China) Abstract： Different kinds of ice cream were determined by texture analyzer，ice cream were produced with three levels of fat，three types ofsweetener，and three levels of emulsifier sucrose esters of fatty acids.the results show that the levels of fat，the types of sweetener and the levels ofemulsifier can effect the indexes of TPA analysis，such as Hardness， Adhesiveness， Springiness， Cohesiveness， Gumminess， Chewiness. Key words：ice cream； texture； TPA 0 引言 冰淇淋的质地直接影响冰淇淋的口感和风味，以往的质地评价大多凭口感判断，常会因人而异。传统上一般只是采用硬度计测定冰淇淋的硬度。但是，表征冰淇淋质地特征的参数还应该包括黏着性、凝聚性、咀嚼性等等。近年来，质构仪等仪器的使用使得对食品质地评价的内容更为丰富，评价参数的设定也更加客观，克服了传统检测方法的一些缺点"。质构仪质地多面分析法(TPA)检测是模拟人的牙齿咀嚼食物，对样品进行两次压缩的机械过程，该过程能够测定探头对样品的压力以及其它质地相关参数。目前国内关于食品质地的研究逐渐增多，但关于冰淇淋质地的研究报道并不多见。 本实验利用质构仪TPA测定法对不同成分配方冰淇淋的质地进行了研究，将冰淇淋各质地参数用具体数据和形象的图像表征，目的在于了解脂肪、甜味剂、乳化剂等成分对冰淇淋质地产生的影响，为应用质构 ( 收稿日期：20 06-11-06 ) ( 作者简介： 钱 钱(1981-)，男，硕士研究生，从事乳制品工艺方面的研究。 ) ( 通讯作者： 霍贵成 ) 仪测定代替感官评价冰淇淋的质地品质提供参考。 1 实验 1.1 材料 全脂奶粉，车轮牌起酥油，蔗糖，果葡糖浆，淀粉糖浆，稳定剂(由质量分数为12%卡拉胶、33%瓜尔豆胶、55%的CMC配配而成)，分子蒸馏单干酯，蔗糖酯。 1.2 仪器与设备 TA-XT2i型质贡仪 (TA-XT plus)，RPL-75A冰淇淋凝冻机，高压均质机，杀菌设备，老化缸。 1.3方法 1.3.11工艺流程 原料→混合(55℃)→杀菌(85℃，15 min)→均质(65℃，18~19 MPa)→冷却(2~4℃)→老化(2~4℃，6h)→加入香料→凝冻(-3℃)→罐装成型→硬化→冷藏(-18℃) 1.3.2 样品配方 改变脂肪质量分数、甜味剂种类和乳化剂用量来生产不同种类的冰淇淋，具体配方如表1~表3所示。 1.3.3取样 冰淇淋样品均盛放在容积为150mL的塑料杯中，样品在-18℃条件下冷冻18h后取出，在4℃冰箱中 表1 不同脂肪质量分数的冰淇淋配方 % 序号 脂肪 非脂乳固体 蔗糖 稳定剂 分子蒸馏单干酯 1 3.4 10 15 0.3 0.3 2 7 10 15 0.3 0.3 3 12 10 15 0.3 0.3 表2不同甜味剂种类的冰淇淋配方 % 序号 脂肪 非脂乳固体 甜味剂 稳定剂 分子蒸馏单干酯 1 8 10 蔗糖15 0.3 0.3 2 8 10 果葡糖浆15 0.3 0.3 3 8 10 淀粉糖浆15 0.3 0.3 表3 不同乳化剂质量分数的冰淇淋配方 % 序号 脂肪 非脂乳固体 蔗糖 稳定剂 分子蒸馏单干酯 蔗糖酯 1 8 10 15 0.15 0.15 0 2 8 10 15 0.15 0.15 0.05 3 8 10 15 0.15 0.15 0.10 放置15 min即可进行实验。 1.3.4TPA实验 利用质构仪的检测探头两次下压测定冰淇淋的质地特征曲线如图1所示，相应质地参数定义如表4所示。样品在室温下测定，每个样品进行3次平行实验。参数设定：测试前探头下降速度为2 mm/s，测试速度为3 mm/s， 测试后探头回程速度为5 mm/s，测试距离为20mm，触发力为20 g，探头类型为P/5。 t/s 图1 冰淇淋TPA试验质地特征曲线 表4 TPA试验主要参数及其定义 参数 定义 硬度 TPA曲线第一压缩周期中的最大力值F 黏附性 探头上行时的阻力，用面积M，表示 弹性 两次压缩周期中时间比，即tz/t 凝聚性 两次压缩周期的曲线面积比，即M/M 胶性 硬度F与凝聚性的乘积 咀嚼性 硬度、凝聚性与弹性三者的乘积 1.4 数据分析 应用SAS8.2版统计软件对冰淇淋的质地参数指 标做方差分析，数据的差异显著性用邓肯多重比较法(Duncan's multiple range test)。 2 结果与分析 2.1 不同脂肪质量分数冰淇淋的质地分析 表5列出了高、中、低脂冰淇淋TPA检测的质地参数，由表5可以看出，不同脂肪质量分数冰淇淋的硬度黏附性、弹性均有显著差异。冰淇淋的硬度随脂肪质量分数的升高而降低，说明低脂冰淇淋对变形的抵抗能力最大，这可能是由于低脂冰淇淋中含水量较高，冰结晶体积较大所造成的。黏附性则随脂肪质量分数的上升而增加，反映出脂肪可以增强冰淇淋对牙齿、舌头、口腔等接触面的黏着性。高脂冰淇淋的凝聚性最大，低脂冰淇淋凝聚性最低，说明脂肪所形成的网状结构，使冰淇淋组织更细腻，可以增强冰淇淋的内部结合力，保持冰淇淋的完整性。低脂冰淇淋由于硬度较大，因此其胶性和咀嚼性略高于中脂及高脂冰淇淋，反映出低脂冰淇淋对咀嚼的持续抵抗性较强，也就是说把低脂冰淇淋咀嚼成能够吞咽状态所需要的能量较大。 表5 不同脂肪质量分数冰淇淋的TPA参数 质地参数 脂旨3.4% 脂肪7.0% 脂肪12% 硬度/g 2791.644+71.208 2364.793+84.339 2079.392±81.145° 黏附性/(g.s) 306.511±5.002° 371.931 ±6.901° 536.851±12.930° 弹性 0.986+0.006 0.867+0.008 0.829+0.017 凝聚性 0.235±0.009° 0.268±0.007 0.279±0.006 胶性/g 664.951+26.466° 643.362+20.776 571.169±13.809 咀嚼性/g 633.344±15.852 553.736±21.546 505.34125.156° 注：同一参数的均值后标注不同的字母表示存在显著差异(P<0.05)。 a.脂肪质量量数为3.4%；b.脂肪质量分数为7.0%；c.脂肪质量分数为12% 图2 不同脂肪质量分数冰淇淋的TPA质地曲线 2.2 添加不同甜味剂冰淇淋的质地分析 添加三种不同甜味剂冰淇淋的TPA试验结果如表6和图3所示，甜味剂不同导致冰淇淋的硬度和弹性存在显著差异。含有淀粉糖浆的冰淇淋是最有硬度的，而含有果葡糖浆的冰淇淋硬度是最低的，这是由 于加入淀粉糖浆的浆料冰点较高，冰淇淋中含有较大的冰相容积，导致样品有较大的硬度。添加淀粉糖浆的冰淇淋黏附性也最大，可能是由于淀粉糖浆中含有部分糊精，能增加冰淇淋混合料的黏度④。添加果葡糖浆的冰淇淋的弹性较高，表现出它受到彻底积压后恢复形变的能力强于另外两种甜味剂。蔗糖和淀粉糖浆所表现出的凝聚性较大，反映出这两种甜味剂具有良好的保型性。加入淀粉糖浆和蔗糖的冰淇淋的胶性及咀嚼性较强，说明这两种配方的冰淇淋的结构结合紧密，使其对咀嚼的持续性比较强。 表6 不同甜味剂冰淇淋的TPA参数 质地参数 蔗糖 淀粉糖浆 果葡糖浆 硬度/g 2900.476±66.9913336.003+96.670° 2572.163 +91.665° 黏附性/(g.s)392.541±14.928 422.519+3.628 416.744±5.575 弹性 0.859+0.009° 0.908±0.008 0.921±0.010 凝聚性 0.264±+0.006 0.274±0.007 0.236±0.006° 胶性/g 777.933+12.564 896.014±17.440 661.094+13.604° 咀嚼性/g 700.003+16.961 808.336+14.179 6 622.387±9.273° 注：同一参数的均值后标注不同的字母表示存在显著差异(P<0.05) a.淀粉糖浆；b.蔗糖；c.果葡糖浆 图3 不同甜味剂冰淇淋的TPA质地曲线 2.3 不同乳化剂质量分数冰淇淋的质地分析 表7和图4列出了添加不同质量分数乳化剂冰淇淋的TPA测定结果。由表7可以看出，不同质量分数的乳化剂引起硬度、凝聚性、胶性等参数的显著差异。随着蔗糖酯质量分数的增加，冰淇淋的硬度呈下降趋势。样品的黏附性随蔗糖酯质量分数的递增而增大，这可能是由于乳化剂可以使脂肪以稳定的组织状态分散在混料中，从而提高冰淇淋对口腔的黏附性。样品的凝聚性也随着蔗糖酯质量分数的增大而成递增趋势，这是由于乳化剂在冰淇淋凝冻过程中可以促进脂肪球的附聚和凝聚，脂肪球的凝聚形成的三维网络结构在一定程度上可以改善产品的稳定性和保型性。 3 结 论 冰淇淋中的脂肪质量分数、甜味剂种类、乳化剂 表7 不同质量分数乳化剂冰淇淋的TPA参数 质地参数 蔗糖酯0% 蔗糖酯0.05% 蔗糖酯0.10% 硬度/g 2907.969 ±70.845* 2638.192±62.3482198.358±91.117 黏附性/(g.s)378.010±7.949° 395.314±15.278 8b 433.464±5.546° 弹性 0.888±0.012 0.894±0.009 0.898±0.008 凝聚性 0.249+0.004 0.261±0.007 0.272+0.005 胶性/g 711.843+11.11 686.178+8.562 604.011±10.903° 咀嚼性/g 640.461±6.481 631.053±10.597 557.896+13.676° 注：同一参数的均值后标注不同的字母表示存在显著差异(P<0.05) a.蔗糖酯0，b.蔗糖酯0.05%，c.蔗糖酯0.10% 图4 不同质量分数乳化剂冰淇淋的TPA质地曲线 用量均会影响冰淇淋的质地参数。由TPA试验数据可知，脂肪质量分数上升可以引起冰淇淋黏附性和凝聚性的增强，而低脂冰淇淋由于含水量高而具有较高的硬度和咀嚼性。高脂冰淇淋的整体质构特性优于低脂冰淇淋。比较三种甜味剂，淀粉糖浆使冰淇淋具有较高的硬度和黏附性，果葡糖浆则能够提高冰淇淋的弹性，加入蔗糖和淀粉糖浆的冰淇淋表现出较强的凝聚性、胶性和咀嚼性。生产中可以通过调整甜味剂的比例来获得较好质地的冰淇淋。乳化剂用量的增加可以提高冰淇淋的黏附性和凝聚性，同时降低了产品的硬度和咀嚼性。 对冰淇淋进行质地分析，可以了解各成分与冰淇淋质地参数之间的关系，在以后的生产中可以通过控制各成分的配比来提高冰淇淋的品质。 ( 参考文献： ) ( [1]潘秀娟，屠康.质构仪质地多面分析(TPA)方法对苹果采后质地变化 的检测[.农业工程学报，2005，21(3)：166-170. ) ( [2]李里特.食品物性学[M].北京：中国农业出版社，2001. ) ( [3] MUSEuse M R ， HARTEL R W. 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