CN107981022A - 一种低脂高膨胀率高稳定性大豆保健冰淇淋及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种低脂高膨胀率高稳定性大豆保健冰淇淋及其制备方法，属于冰淇淋制作技术领域。所述方法如下：将大豆分离蛋白超高压均质后与羟基化改性的水溶性磷脂复合，形成高乳化性大豆分离蛋白与磷脂复合物，将其添加至冰淇淋中，部分取代乳粉。冰淇淋的具体配方为：大豆分离蛋白与磷脂复合物5~6%，脱脂奶粉：6~9%，奶油：10%，蔗糖：13~15%，乳化剂：0.11%，稳定剂：0.06%，余量为水。得到的冰淇淋产品膨胀率达到74%，具有良好的抗融性，降低了冰淇淋的硬度，促进了冰淇淋在剪切‑冷冻过程结构的形成，且具有良好的口感。本发明方法解决了普通大豆分离蛋白由于乳化性差影响在冰淇淋中应用的问题，有效改善低脂冰淇淋的品质，弥补由于低脂肪含量对冰淇淋结构的损伤。
Description
技术领域
本发明属于冰淇淋制作技术领域，具体涉及一种低脂高膨胀率高稳定性大豆保健冰淇淋及其制备方法。
背景技术
冰淇淋以其柔滑细腻的口感、醇厚的风味、消暑解渴、清凉甜美等特点，深受消费者喜爱。近年来，随着人们对健康的关注，人们对食品的要求从温饱型向营养型转变。传统冰淇淋由于其高脂、高胆固醇含量已存在健康隐患，制造保健型冰淇淋已成为冰淇淋的发展趋势，具有保健功能的冰淇淋也将会重新促进冰淇淋产业的再次发展。大豆蛋白具有良好的价格优势及潜在的功能特性，把它应用于冰淇淋中既能节约成本又能促进冰淇淋产业向营养健康的方向发展。由于大豆蛋白的乳化性与酪蛋白相比仍存在不足，导致将其添加至冰淇淋中，冰淇淋会出现膨胀率低、易融化、易坍塌、口感粗糙等问题，限制了它在冰淇淋行业的发展。
发明内容
本发明的目的是为了解决目前低脂冰淇淋膨胀率低、易融化、易坍塌、口感粗糙的质量问题，提供一种低脂高膨胀率高稳定性大豆保健冰淇淋及其制备方法，满足消费者对低脂食品的健康需求，并改善低脂冰淇淋的口感、风味及质量。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：
一种低脂高膨胀率高稳定性大豆保健冰淇淋，所述的冰淇淋按照质量百分含量由以下原料制成：大豆分离蛋白与磷脂复合物5~6%，脱脂奶粉：6~9%，奶油：10%，蔗糖：13~15%，乳化剂：0.11%，稳定剂：0.06%，余量为水。
一种上述的低脂高膨胀率高稳定性大豆保健冰淇淋的制备方法，其特征在于：所述方法步骤如下：
步骤一：大豆分离蛋白与磷脂复合物的制备：将大豆分离蛋白进行超高压均质处理，再将均质后的大豆分离蛋白及羟基化改性的水溶性大豆磷脂溶于pH=7.2 的磷酸缓冲液中，固液比为1g:20mL，于室温及 55 ℃水浴中各搅拌60 min 至充分溶解，然后将大豆分离蛋白与羟基化改性的水溶性大豆磷脂复合，室温下搅拌60 min，在-47℃，0.04Mpa下真空冷冻干燥23h；
步骤二：混料：先加液体原料水和奶油，然后再加固体原料蔗糖、大豆分离蛋白与磷脂复合物、脱脂奶粉、稳定剂及乳化剂，最后再用水定容，混料温度为40~50℃；
步骤三：杀菌：杀菌温度为75℃，杀菌时间为30 min；
步骤四：均质：均质应在60~70℃的条件下进行，先进行一级均质，再进行二级均质；
步骤五：冷却和老化：混合料经杀菌、均质处理后，应迅速冷却至老化温度2~4℃，老化时间为24 h；
步骤六：凝冻：凝冻温度为-15~-20℃，凝冻时间为40 min；
步骤七：硬化：硬化温度为-18~-20℃，硬化时间为48 h。
本发明相对于现有技术的有益效果是：
本发明公开了高膨胀率、高稳定性保健冰淇淋的制备方法，通过将大豆分离蛋白超高压均质后与羟基化改性的水溶性磷脂复合，形成高乳化性大豆分离蛋白与磷脂复合物，将其添加至冰淇淋中，部分取代乳粉得到的冰淇淋产品膨胀率达到74%，具有良好的抗融性，降低了冰淇淋的硬度，促进了冰淇淋在剪切-冷冻过程中微观结构的形成，且具有良好的口感。本发明解决了普通大豆分离蛋白由于乳化性差影响在冰淇淋中应用的问题，有效改善低脂冰淇淋的品质，弥补由于低脂肪含量对冰淇淋结构的损伤。
附图说明
图1是不同种类样品体系的乳化性及乳化稳定性结果图；
图2是不同种类样品体系的溶解度结果图；
图3是不同种类样品体系的离心乳析率结果图；
图4是不同种类样品体系的粒径分布结果图；
图5是不同种类样品体系的Zeta电位结果图；
其中，SPI为大豆分离蛋白，GSPI为超高压均质后的大豆分离蛋白，SPI-PLW为大豆分离蛋白与磷脂的复合物，GSPI-PLW为超高压均质后的大豆分离蛋白与磷脂的复合物；图中A、B、C、D和a、b、c、d不同的字母表示统计分析各组数据具有显著性差异(p＜0.05)。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的保护范围中。
利用各种方法改善大豆分离蛋白的性质成为近年来的研究热点。超高压均质指悬浮液物料在流过狭缝或冲击到金属环时会产生高剪切力和高撞击力等，在这些力的同时作用下，物料的分子结构和状态会发生更为明显的变化，大豆分离蛋白的二级结构会发生改变，使其暴露出更多疏水基团，进而改善大豆分离蛋白性质。磷脂作为一种高营养的天然乳化剂可以与大豆蛋白通过疏水作用结合形成复合物，这种复合物的形成会对蛋白的功能性及食品的品质产生重要影响。有研究表示磷脂可以改变蛋白表面活性、对蛋白结构和表面电荷进行修饰，将蛋白与磷脂分子结合形成胶束或者囊泡，通过磷脂与蛋白的协同作用形成稳定的乳浊液。且磷脂与经过适当改性处理的大豆蛋白相互作用形成的复合物更利于维持蛋白溶液良好的乳化活性，这是由于大豆蛋白经过改性处理后分子结构打开，更利于其与磷脂的结合。
具体实施方式一：本实施方式记载的是一种低脂高膨胀率高稳定性大豆保健冰淇淋，所述的冰淇淋按照质量百分含量由以下原料制成：大豆分离蛋白与磷脂复合物5~6%，脱脂奶粉：6~9%，奶油：10%，蔗糖：13~15%，乳化剂：0.11%，稳定剂：0.06%，余量为水。
具体实施方式二：具体实施方式一所述的一种低脂高膨胀率高稳定性大豆保健冰淇淋，所述的乳化剂为蔗糖酯与单甘脂其中一种或两种组合。
具体实施方式三：具体实施方式一所述的一种低脂高膨胀率高稳定性大豆保健冰淇淋，所述的稳定剂为卡拉胶、刺槐豆胶、CMC、黄原胶或瓜尔豆胶一种或多种的混合物。
具体实施方式四：一种具体实施方式一至三任一具体实施方式所述的低脂高膨胀率高稳定性大豆保健冰淇淋的制备方法，所述方法步骤如下：
步骤一：大豆分离蛋白与磷脂复合物的制备：将大豆分离蛋白进行超高压均质处理，再将均质后的大豆分离蛋白及羟基化改性的水溶性大豆磷脂溶于pH=7.2 的磷酸缓冲液中，固液比为1g:20mL，于室温及 55 ℃水浴中各搅拌60 min 至充分溶解，然后将大豆分离蛋白与羟基化改性的水溶性大豆磷脂复合，室温下搅拌60 min，在-47℃，0.04Mpa下真空冷冻干燥23h；
步骤二：混料：先加液体原料水和奶油，然后再加固体原料蔗糖、大豆分离蛋白与磷脂复合物、脱脂奶粉、稳定剂及乳化剂，最后再用水定容，混料温度为40~50℃；
步骤三：杀菌：杀菌温度为75℃，杀菌时间为30 min；
步骤四：均质：均质应在60~70℃的条件下进行，先进行一级均质，再进行二级均质；
步骤五：冷却和老化：混合料经杀菌、均质处理后，应迅速冷却至老化温度2~4℃，老化时间为24 h；
步骤六：凝冻：凝冻温度为-15~-20℃，凝冻时间为40 min；
步骤七：硬化：硬化温度为-18~-20℃，硬化时间为48 h。
具体实施方式五：具体实施方式四所述的一种低脂高膨胀率高稳定性大豆保健冰淇淋的制备方法，步骤一中，大豆分离蛋白的浓度为5%，均质压力为100~180Mpa，均质次数为两次。
具体实施方式六：具体实施方式四所述的一种低脂高膨胀率高稳定性大豆保健冰淇淋的制备方法，步骤一中，羟基化改性的水溶性大豆磷脂与均质后的大豆分离蛋白比例为1:10~30。
具体实施方式七：具体实施方式四所述的一种低脂高膨胀率高稳定性大豆保健冰淇淋的制备方法，其特征在于：步骤四中，一级均质压力15~20Mpa，二级均质压力为2~5Mpa。
实施例1：
一种低脂高膨胀率高稳定性大豆保健冰淇淋的制做方法，原料用量如下（100 g）：
大豆分离蛋白与磷脂复合物5g，脱脂奶粉8g，奶油10g，蔗糖13g，蔗糖酯0.11g，（卡拉胶：刺槐豆胶：黄原胶= 1：7.9：2.4）0.06g，水：63.83g。
（1）高乳化性大豆分离蛋白与磷脂复合物制备：大豆分离蛋白与水的比例为1：5，均质压力为100 Mpa，均质次数为两次，进行超高压均质处理，再将处理后的大豆分离蛋白及羟基化改性大豆磷脂溶于pH=7.2 的磷酸缓冲液中，分别于室温及55℃水浴中搅拌60min至充分溶解。然后将大豆分离蛋白与羟基化改性的水溶性大豆磷脂以1:20比例混合，室温下搅拌60 min，真空冷冻干燥。
（2）混料：先加水、稀奶油等液体原料，然后再加砂糖、大豆分离蛋白与磷脂复合物、乳粉、稳定剂、乳化剂等固体原料，最后再以水、调整容量。混料温度通常在50 ℃。
（3）杀菌：杀菌温度75 ℃，时间为30 min。
（4）均质：均质应在60~70℃的条件下进行。一级均质压力 20 Mpa，二级均质压力为 5 Mpa。
（5）冷却和老化：混合料经均质、杀菌处理后，应迅速冷却至老化温度（4℃），老化时间为24 h。
（6）凝冻：-20 ℃下，凝冻时间为40 min。
（7）硬化：-20 ℃下，硬化时间为48 h。
产品评价：本实施例得到的冰淇淋产品膨胀率为70.88%、融化率33.55%，硬度为2689.34g，本产品具有膨胀率、融化率适宜，硬度微大，口味香甜，奶香醇厚的特点，虽有细小冰晶但没有让人产生不愉快的口感。
实施例2：
一种低脂高膨胀率高稳定性大豆保健冰淇淋的制做方法，原料用量如下（100 g）：
大豆分离蛋白与磷脂复合物5.5g，脱脂奶粉7g，奶油：10g，蔗糖14g，（蔗糖酯：单甘脂=1：1）：0.11g，（卡拉胶：刺槐豆胶：CMC= 1：7.9：3.6）：0.06 g，水：63.33 g。
（1）高乳化性大豆分离蛋白与磷脂复合物制备：大豆分离蛋白与水的比例为1：5，均质压力为100 Mpa，均质次数为两次，进行超高压均质处理，再将处理后的大豆分离蛋白及羟基化改性的水溶性大豆磷脂溶于 pH=7.2 的磷酸缓冲液中，分别于室温及 55 ℃水浴中搅拌60 min 至充分溶解。然后将大豆分离蛋白与磷脂以1：20比例混合，室温下搅拌60min，真空冷冻干燥。
（2）混料：先加水、稀奶油等液体原料，然后再加砂糖、大豆分离蛋白与磷脂复合物、乳粉、稳定剂、乳化剂等固体原料，最后再以水、调整容量。混料温度通常在50 ℃。
（3）杀菌：杀菌温度75 ℃，时间为30 min。
（4）均质：均质应在60~70℃的条件下进行。一级均质压力为20 Mpa，二级均质压力为 5 Mpa。
（5）冷却和老化：混合料经均质、杀菌处理后，应迅速冷却至老化温度（4℃），老化时间为24 h。
（6）凝冻：-20 ℃下，凝冻时间为40 min。
（7）硬化：-20 ℃下，硬化时间为48 h。
产品评价：本实施例得到的冰淇淋产品膨胀率为72.49%，融化率32.08%，硬度为2755.22g。本产品具有膨胀率高、融化率低，有较高的稳定性，硬度适宜，口感细腻，没有冰晶，口味香甜的特点。
实施例3：
一种低脂高膨胀率高稳定性大豆保健冰淇淋的制做方法，原料用量如下（100 g）:
大豆分离蛋白与磷脂复合物6g，脱脂奶粉6g，蔗糖15%，单甘脂:0.11 g，奶油：10g，（卡拉胶：刺槐豆胶：瓜尔豆胶= 1：7.9：4.1）：0.06g，水:62.83g。
（1）高乳化性大豆分离蛋白与磷脂复合物制备：大豆分离蛋白与水的比例为1：5，均质压力为100 Mpa，均质次数为两次，进行超高压均质处理，再将处理后的大豆分离蛋白及羟基化改性的水溶性大豆磷脂溶于pH=7.2 的磷酸缓冲液中，分别于室温及55℃水浴中搅拌60 min至充分溶解。然后将大豆分离蛋白与羟基化改性的水溶性大豆磷脂以1：20比例混合，室温下搅拌60 min，真空冷冻干燥。
（2）混料：先加水、稀奶油等液体原料，然后再加砂糖、大豆分离蛋白与磷脂复合物、乳粉、稳定剂、乳化剂等固体原料，最后再以水、调整容量。混料温度通常在50 ℃。
（3）杀菌：杀菌温度75 ℃，时间为30 min。
（4）均质：均质应在60~70℃的条件下进行。一级均质压力 20 Mpa，二级均质压力为 5 Mpa。
（5）冷却和老化：混合料经均质、杀菌处理后，应迅速冷却至老化温度（4℃），老化时间为24 h。
（6）凝冻：-20 ℃下，凝冻时间为40 min。
（7）硬化：-20 ℃下，硬化时间为48 h。
产品评价：本实施例得到的冰淇淋产品膨胀率为68.38%、融化率34.11%，硬度为2805.38g，本产品具有膨胀率微低，融化率适宜，硬度较大的特点，适合于喜爱硬质冰淇淋的消费者，其口味微甜，虽有少量冰晶但不影响食用。
对比说明
以下为不同处理方法对体系性能和冰淇淋产品品质的影响：
（1）对样品乳化性及乳化稳定性影响结果
由图1可知，不同处理方法对样品乳化性及乳化稳定性的影响存在显著性差异，各种处理方法均可以不同程度的增加体系的乳化性，其中超高压均质处理的大豆分离蛋白与磷脂的复合物乳化性增加显著。超高压均质会使大豆分离蛋白乳化稳定性降低，而加入磷脂则会增加大豆分离蛋白乳化稳定性，超高压均质后的大豆分离蛋白与磷脂的复合物乳化稳定性最高。这有可能因为在高剪切和高压的作用下大豆分离蛋白的结构有不同程度的伸展，分子解聚，有利于内部的集团暴露，使其在溶液中扩散速度增加，更快吸附到油水界面，因此乳化活性增加，但因为蛋白颗粒聚集变大，内部疏水基团和亲水基团的暴露，乳化稳定性反而下降。而加入磷脂后，由于磷脂疏水基团的减少，亲水性增强，磷脂通过与超高压均质后的大豆分离蛋白的相互作用形成大豆分离蛋白与磷脂的复合物，形成了双亲性的结构，使疏水性蛋白部分更好地包裹油滴，亲水性的磷脂头部区域更好地伸入水相当中，降低水油间的界面张力，使其乳化性和乳化稳定性均有所提高。而未进行超高压均质处理的大豆分离蛋白疏水集团暴露程度较小，所以磷脂与其结合后形成的大豆分离蛋白与磷脂复合物乳化性低于超高压均质后的大豆分离蛋白与磷脂复合物。
（2）对样品溶解性影响结果
体系的溶解性与乳化性存在正相关关系，溶解性是评价体系乳状液特性的重要指标。如图2所示，超高压均质对大豆分离蛋白溶解性有一定的改善作用，而磷脂的加入也可以进一步改善它的溶解性。这是由于超高压均质下，蛋白质的空间结构被破坏，分子解聚，有利于其内部疏水基团和极性基团的暴露，增加了表面电荷，蛋白质水化作用得到改善，因此，大豆分离蛋白溶解性得到提升。加入磷脂后，羟基化后的大豆磷脂有较强的亲水能力，从而增加了可溶性蛋白含量，增加了溶解性。超高压均质与磷脂对大豆蛋白产生协同作用可进一步增加溶解性，因此超高压均质后的大豆分离蛋白与磷脂复合物的溶解度最高。
（3）对样品离心乳析率影响结果
蛋白稳定的乳状液在离心过程中由于脂肪球与连续相之间的密度差而引起脂肪球上浮，会发生乳析分层现象，因此离心乳析率也是反映乳状液稳定性的指标之一。通过测定离心乳析率可加速体现不同蛋白样品间的乳化稳定性差异。从图3可以看出，超高压均质可以使大豆分离蛋白离心乳析率增高，乳状液稳定性下降，而加入磷脂后离心乳析率显著下降，这表示随着磷脂加入，乳状液的稳定性增加，高压均质处理导致大豆分离蛋白聚集程度不断加剧，稳定性下降，但是暴露的更多官能集团与羟基化改性磷脂发生疏水相互作用，导致离心乳析率显著下降，且由于净电荷的增加，分子之间作用力增加，乳液更加稳定，这与之前的实验结果保持一致。
（4）对样品粒径分布影响结果
流体动力学粒径分布是能更好地评价乳化性的重要指标，本发明中采用动态光散射技术探究不同种类样品对乳化体系的液滴分布情况及平均粒径的大小的影响。一般地，乳液中分散越均匀，油滴的体积平均粒径越小，表示乳液的乳化特性越好。从图4可以看出,未经改性的大豆分离蛋白粒径多分布在10~12 nm、50~60 nm附近，0.6~0.8 nm处也有少量的微小粒子，经过超高压均质后粒径主要分布在5~7 nm处，40~50 nm处也有少量粒子，超高压均质能够明显减小体系的平均粒径，而与磷脂复合后，虽然平均粒径有所增加，微小粒子数减小，但粒径分布呈单峰，综合来看粒子分散更加均匀，与SPI-PLW相比，GSPI-PLW峰型更细长，均匀性更好，故乳状液具有更好的乳化性能。
（5）对样品Zeta电位的影响结果
乳状液的絮凝程度主要受界面层上的吸引作用和排斥作用的影响，增强液滴间的静电作用可以提高乳液抗絮凝能力，液滴Zeta电位绝对值越大乳液稳定性越好。如图5所示，未经过处理的大豆分离蛋白的Zeta电位为-21.795mV，说明其表面有相对强的负电荷。超高压均质处理后大豆分离蛋白的Zeta电位升高，稳定乳状液的静电荷数量减少，会导致乳液液滴间的静电斥力作用降低，使乳状液变得不稳定，当加入磷脂后，电位显著降低，证明乳状液的稳定性增加，而超高压均质后的大豆分离蛋白与磷脂的复合物增加更明显，这一试验结果恰恰与乳化稳定性的试验结果相吻合。
（6）改性产物对冰淇淋产品品质的影响
老化后的浆料、普通冰淇淋、SPI冰淇淋和GSPI冰淇淋均有少量奶油析出，而大豆分离蛋白与磷脂复合物冰淇淋和超高压均质后的大豆分离蛋白与磷脂复合物冰淇淋没有奶油析出。改性大豆分离蛋白冰淇淋的品质评价见表3，冰淇淋感官评价见表4。
从表3可以看出，添加各种改性产物后，均可以提高冰淇淋的膨胀率。而SPI-PLW冰淇淋、GSPI-PLW冰淇淋的膨胀率最高。这是由于超高压均质处理、加入磷脂使SPI乳化能力有所提高。而GSPI-PLW冰淇淋膨胀率最高达到72.30%。同时加入改性产物，冰淇淋融化率降低，冰淇淋更稳定，所以改性产物更适合于添加到冰淇淋中，并可以替代部分乳化剂和稳定剂。对成型后的冰淇淋进行感官评价，从表4可以看出，加入SPI-PLW、GSPI-PLW的冰淇淋的豆腥味较直接加入SPI和GSPI的冰淇淋的豆腥味要小。并且冷冻一段时间后，GSPI-PLW冰淇淋组织无冰晶，广泛受到评价者的喜爱。综合来看，GSPI-PLW冰淇淋，即超高压均质后的大豆分离蛋白与磷脂复合物冰淇淋的膨胀率、融化率和感官指标最为理想。
Claims (7)
1.一种低脂高膨胀率高稳定性大豆保健冰淇淋，其特征在于：所述的冰淇淋按照质量百分含量由以下原料制成：大豆分离蛋白与磷脂复合物5~6%，脱脂奶粉：6~9%，奶油：10%，蔗糖：13~15%，乳化剂：0.11%，稳定剂：0.06%，余量为水。
2.根据权利要求1所述的一种低脂高膨胀率高稳定性大豆保健冰淇淋，其特征在于：所述的乳化剂为蔗糖酯与单甘脂其中一种或两种组合。
3.根据权利要求1所述的一种低脂高膨胀率高稳定性大豆保健冰淇淋，其特征在于：所述的稳定剂为卡拉胶、刺槐豆胶、CMC、黄原胶或瓜尔豆胶其中一种或多种的混合物。
4.一种权利要求1~3任一权利要求所述的低脂高膨胀率高稳定性大豆保健冰淇淋的制备方法，其特征在于：所述方法步骤如下：
步骤一：大豆分离蛋白与磷脂复合物的制备：将大豆分离蛋白进行超高压均质处理，再将均质后的大豆分离蛋白及羟基化改性的水溶性大豆磷脂溶于pH=7.2 的磷酸缓冲液中，固液比为1:20g/mL，于室温及 55 ℃水浴中各搅拌60 min 至充分溶解，然后将大豆分离蛋白与羟基化改性的水溶性大豆磷脂复合，室温下搅拌60 min，在-47℃，0.04Mpa下真空冷冻干燥23h；
步骤二：混料：先加液体原料水和奶油，然后再加固体原料蔗糖、大豆分离蛋白与磷脂复合物、脱脂奶粉、稳定剂及乳化剂，最后再用水定容，混料温度为40~50℃；
步骤三：杀菌：杀菌温度为75℃，杀菌时间为30 min；
步骤四：均质：均质应在60~70℃的条件下进行，先进行一级均质，再进行二级均质；
步骤五：冷却和老化：混合料经杀菌、均质处理后，应迅速冷却至老化温度2~4℃，老化时间为24 h；
步骤六：凝冻：凝冻温度为-15~-20℃，凝冻时间为40 min；
步骤七：硬化：硬化温度为-18~-20℃，硬化时间为48 h。
5.根据权利要求4所述的一种低脂高膨胀率高稳定性大豆保健冰淇淋的制备方法，其特征在于：步骤一中，大豆分离蛋白浓度为5%，均质压力为100~180Mpa，均质次数为两次。
6.根据权利要求4所述的一种低脂高膨胀率高稳定性大豆保健冰淇淋的制备方法，其特征在于：步骤一中，羟基化改性的水溶性大豆磷脂与均质后的大豆分离蛋白的质量比为1:10~30。
7.根据权利要求4所述的一种低脂高膨胀率高稳定性大豆保健冰淇淋的制备方法，其特征在于：步骤四中，一级均质压力15~20Mpa，二级均质压力为2~5Mpa。
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