冰激凌品质的影响因素及其发展前景

李 娜，莫海珍，刘士充，崔舒鑫，史子龙，李红波，

（1.新乡学院生命科学技术学院，河南新乡 453003；2.陕西科技大学食品与生物工程学院，陕西西安 710021）

冰激凌以其柔滑细腻的组织、醇厚的风味，以及丰富的营养和清凉的口感等特点，深受消费者喜爱，是冷饮食品工业的主要产品之一。冰激凌是指用饮用水、乳和（或）乳制品、蛋制品、水果制品、豆制品、食糖、食用植物油等一种或多种原辅料，添加量或不添加食品添加剂和（或）食品营养强化剂，经混合、灭菌、均质、冷却、老化、冻结、硬化等工艺制成的体积膨胀的冷冻饮品。根据《2016—2022 年中国冰激凌市场运行态势及投资战略研究报告》，中国冰激凌市场在全球范围内发展最快，且10 年内中国的冰激凌市场产量增长16 倍，将长期保持20%的增速。独立市场研究咨询公司英敏特报告显示，2014 年中国冰激凌消费额达到114 亿美元（约合人民币708 亿元），消费量占全球的1/3，已超越美国成为全球最大市场。目前，冰激凌市场的产销量和销售额均以空前的速度增加，市场也在急剧扩大。巨大的市场潜力加上冰激凌毛利较高，乳制品企业都在加码冰激凌市场。冰激凌是指定型预包装冰激凌，针对影响冰激凌品质的因素与评价指标进行了归纳和总结，并对冰激凌的发展前景进行展望，以期为冰激凌的生产和产品开发提供参考。

1 冰激凌品质的影响因素分析

冰激凌的物理构造很复杂，气泡包围着冰结晶连续向液相中分散，液相中含有固态脂肪、蛋白质、不溶性盐类、乳糖结晶、稳定剂、溶液状蔗糖、乳糖和盐类等，是由液体、气体和固体构成的复杂三相系统。冰激凌产品从制作到销售需要经过很多环节，要满足食品生产良好操作规范外，其品质还会受到很多因素的影响，要达到规定的冰激凌质量标准和物理结构，可以从冰激凌原辅料、加工工艺、生产设备和运输过程几个方面去分析探讨。

1.1 原辅料对冰激凌品质的影响

原辅料的选择和配比在很大程度上决定着终产品的品质及组织状态。制作冰激凌的主要原辅料有脂肪、非脂乳固体、甜味剂、稳定剂、乳化剂、香精和色素等。冰激凌的配方组成按照消费者喜好、原料价格、供应情况和产品的销售状况来确定，通常先定质量标准，再根据原料的成分和冰激凌质量标准用数学方法来计算各种原料的量，从而保证所制成的产品品质符合规定。

脂肪可以提供丰富的营养和热能，赋予组织润滑的结构和增加抗融性。脂肪的来源有纯奶油、奶油、稀奶油、无水奶油、鲜奶、炼乳、奶粉和黄油等。由于乳脂肪价格昂贵，企业普遍会使用人造奶油、氢化油、棕榈油和椰子油等植物脂肪来全部或部分取代乳脂肪。非脂乳固体是牛乳总固形物除去脂肪后所含蛋白质、乳糖和矿物质的总称。非脂乳固体能赋予产品适当的坚挺度，并可强化产品口感、质地、稳定性、增加容积等。乳糖的柔和甜味和矿物质的隐约盐味给予制品显著的风味特征，蛋白质与乳化剂形成脂肪球表面薄膜，同时促使空气在凝冻过程中很好地混入，并能防止制品中冰结晶的扩大，使质地润滑。甜味剂具有提高甜味、调整固形物含量、降低溶液冰点和防止冰的再结晶等作用。最常用的甜味剂是蔗糖，添加量为14%～16%。为了改进产品风味、增加产品种类或降低成本，企业常常将甜蜜素、甜菊糖苷、阿斯巴甜、白砂糖、果糖、淀粉糖浆、蜂蜜、葡萄糖、果葡糖浆、阿斯巴甜和糖醇等与蔗糖等配合使用。通过调香可以使冰激凌具有该品种应有的天然风味，风味柔和纯正、回味长。多选用水质及乳化香精，使用量为0.1%左右。着色剂的选用要与产品的类别相谐调，配色时可选用天然色素或合成色素，添加量要严格按照食品添加剂使用卫生标准GB 2760—2014 的规定[1]。

任何一种乳化剂和稳定剂都各有其优缺点，单一使用难以达到理想效果。但乳化剂与稳定剂，以及乳化稳定剂与食品体系之间都存在巨大的协同增效作用，因此在冰激凌生产中常采用复合乳化稳定剂，以期获得最佳效果[2]。稳定剂能提高冰激凌的黏度和膨胀率，防止冰结晶的产生，对产品融化的抵抗力亦强[3]。蔡云升[4]详细阐述了明胶、羧甲基纤维素钠、瓜尔豆胶、海藻酸钠、黄原胶、卡拉胶、刺槐豆胶、魔芋胶、果胶、富兰克胶、羟丙基甲基纤维素、罗望子胶和结冷胶这13 种稳定剂在冰激凌生产中的特性、作用、选用和添加量。稳定剂的添加量为0.1%～0.5%，生产中混合使用效果更好[5]。乳化剂的作用主要是乳化、分散、起泡、改善保型性、改善贮藏性、防止或控制粗大冰晶的形成[6]。蔡云升[4]详细阐述了单硬脂酸甘油酯、蔗糖脂肪酸酯、山梨醇酐单硬脂酸酯、聚氧乙烯山梨醇酐单油酸酯、三聚甘油单硬脂酸酯、卵磷脂、大豆磷脂和酪蛋白酸钠这8 种乳化剂在冰激凌生产中的特性、作用、选用和添加量。

1.2 加工工艺对冰激凌品质的影响

加工工艺也是影响冰激凌品质的重要因素之一，一般冰激凌加工工艺流程如下：

称量配料→原料混合→巴氏杀菌→均质→冷却→老化→凝冻→灌装→硬化→冷藏→成品。

将各种原料按配方比例称量好，通过巴氏杀菌杀灭料液中的病原菌和绝大部分非病原菌，以保证产品的安全性和卫生指标，杀菌时需注意控制温度和时间。杀菌后通过均质机使脂肪球直径变小，以改善产品的组织状态及口感，目前较多使用的是两级高压均质机，即由三柱塞往复泵和两级均质阀组成。均质时需注意控制温度、均质压力、均质机位置和混合物料成分等。均质完成后的混合料在2～4 ℃的低温下冷藏放置4～24 h 进行老化，又称“成熟”或“熟化”。老化的作用是提高脂肪、蛋白质和稳定剂的水合作用，使稳定剂充分吸收水分，料液黏度增加，有利于凝冻搅拌时膨胀率的提高[7]。老化结束后，将混合料在低温和强制搅拌下进行凝冻，使空气以极微小的气泡状态均匀分布于全部混合料中，这是物料形成细微气泡密布、体积膨胀、组织疏松和一部分水成为冰的微细结晶的过程。凝冻后的冰激凌必须立即灌装，操作要严格控制温度和时间，避免冰激凌融化再冻结。冰激凌灌装后迅速进行-18 ℃～-20 ℃低温冷冻，以固定其组织状态和保持适当的硬度，便于贮藏、运输与销售。成品冷藏期间要保持恒温，防止温度波动，以免产品融化后再冻结而形成大的冰结晶。

1.3 生产设备对冰激凌品质的影响

良好的生产设备是生产优质冰激凌的前提条件。生产冰激凌的设备按工艺流程依次为配料罐、杀菌机、均质机、冷却设备、老化缸、凝冻机、灌装机、速冻库和冷藏库等。其中，杀菌机、均质机、凝冻机和速冻库（或速冻隧道）为关键设备。优良的生产设备、设备的及时保养和维护对于保证冰激凌的品质有重要作用。

1.4 运输过程对冰激凌品质的影响

环境变化极易使冷冻食品出现不可控的反复冻融和重结晶，从而导致食品发生不期望和不可逆的变化。制作完成后的冰激凌要送往不同的销售点，运输过程中若是条件控制不当，冰晶的数量和大小都可能会发生变化，可能会出现新的大块结晶，从而破坏冰激凌的组织结构，增加其粗糙度，严重降低冰激凌的品质。因此，冰激凌的运输要严格控制温度，保持低温储存条件，减少冰晶的变化，保证冷链运输环境。

1.5 冰激凌品质的评价指标

制作好的冰激凌除理化指标和卫生指标应符合标准的规定外，还应符合组织柔滑、口感细腻、膨胀率和抗融性适当的要求。膨胀率能够客观地反映冰激凌的配方和工艺等条件对品质的影响，并直接影响冰激凌的抗融性、适口性和经济效益。抗融性差的冰激凌在运输过程中难以维持原有形状，对产品的销售不利。冰激凌产品的硬度、弹性、内聚性和胶黏性等质构特性可以用仪器进行客观测定，具有操作简便、快速、灵敏度高和结果的重现性好等优点[8]。但是，没有一种可靠的仪器能够完全代替人类所特有的感觉器官对食品感官评定所起的作用。通过建立感官实验室、培训感官品评员和选择感官品评方法进行感官分析，可以了解食品本身的感官特性，还可以为产品研发和质量控制提供依据。

冰激凌品质的评价指标见表1。

表1 冰激凌品质的评价指标

2 冰激凌发展前景

冰激凌是炎炎夏日里最受欢迎的降暑食品。随着经济发展，家庭收入和消费水平的逐年提高，国内冰激凌行业进入了高速发展期，其生产能力和产品质量都有所提高，品种也日渐丰富。近年来，市面上出现加入五谷和新鲜时令果蔬的冰激凌，还出现了冰激凌火锅和冰激凌月饼。同时，伴随着消费理念的改变，人们对冰激凌的需求不单单停留在口味上，更是向健康和高品质方面发展，并赋予了更多时尚的情感内涵。多元化的消费需求给冰激凌市场带来挑战，更带来了巨大的机遇，引来跨国品牌的关注和投资，推动了冰激凌市场的竞争与发展。与此同时，国内日益完善的食品管理监督政策和食品生产标准化也保障了冰激凌冷冻食品行业的有序和快速发展[22]。

2.1 保健型冰激凌

研发低糖、低脂肪、高蛋白的保健型冰激凌是冰激凌行业的发展趋势，可以满足糖尿病、心脑血管疾病及肥胖症患者等特殊人群的健康需求，拥有广阔的消费市场。张文明等人[23]利用低聚果糖和山梨醇配比以取代全部的蔗糖，利用聚合葡萄糖部分取代脂肪，采用单因素及正交试验设计开发无蔗糖低脂肪低热量的保健冰激凌。陈龙等人[24]综述了以碳水化合物、蛋白质和脂肪为基质的脂肪替代品在冰激凌中应用的研究进展。兰建丽等人[25]经过原料的反复筛选试验，研制出一种配方总干物含量达37%，蛋白质含量为2.75%的高蛋白功能性冰激凌。同时，开发具有调节肠道微生态作用的高活性益生菌冰激凌也将成为市场追逐的热点。发酵型益生菌冰激凌不仅可以提高冰激凌的营养价值，还可以补充体内有益微生物，达到改善肠胃功能和营养保健的作用[26]。赵雯等人[27-28]综述了冰激凌生产过程中机械、渗透和冷冻等各种胁迫因素，以及冷冻储存时间对产品中乳酸菌活性的影响，并概述了提高冰激凌中益生菌活性的最新研究进展。

2.2 新型原辅材料的应用

深挖我国饮食文化，研发具有中国特色的冰激凌。邵虎等人[29]研究了以紫山药、黑豆和酸奶等为主要原料的黑元素酸奶冰激凌，其最佳配方为酸奶添加量50%，紫山药浆添加量3%，黑豆汁添加量25%，白砂糖添加量14%，棕榈仁油添加量4%和复配型乳化稳定剂添加量0.3%。李昱桐等人[30]将具有保健功效的红豆和薏米粉添加到冰激凌浆料中，当配比为1∶1 的红豆/薏米粉的添加量为10%，乳化剂的添加量为0.3%时，冰激凌的膨胀率达到66%，且抗融性、稳定性和黏弹性表现优异，不仅口感良好，而且增加了冰激凌的保健功能。蔡桂林等人[31]研究了枸杞浓缩汁的制备及在冰激凌中的应用。周坚等人[32]通过试验，研究绿茶汁冰激凌和红茶汁冰激凌的最佳配方。刘婷婷等人[33]利用人参粉配以其他辅料研制具有特殊营养功能的冰激凌，通过单因素试验及正交试验确定人参冰激凌的最佳配方为人参粉、奶粉、单甘脂、明胶的添加量依次为0.2%，10%，0.3%，0.3%。

2.3 创意的包装设计

对于商品而言，传统的包装设计具有保护、整合、运输和美化的作用。随着时代的发展，包装不单单是围绕视觉美感的简单设计，人们对商品除了讲究内在的品质外，还希望在产品的造型和外包装上有所突破。一个有创意的包装设计可以吸引消费者的眼球，这对产品的销售有促进作用。因此，冰激凌生产企业还要在包装上下一番功夫，融入文化元素，从优化图文设计、创新包装形式、体现环保理念、研究实现包装的可持续发展等方面设计。

2.4 加工技术与装备水平的提升

机械装备的改良与创新对冰激凌品质的改善具有重要推进作用。随着科技的发展和新技术的应用，冰激凌制造技术不断发展，传统生产工艺得到技术的革新。高压均质技术的应用可以产生更小的脂肪球，并使其分布更加均匀，从而改善冰激凌口感。近年来，市面上出现了采用超低温-196 ℃液氮凝固法制作的分子冰激凌，用超滤法或反渗透法浓缩脱脂乳制造冰激凌的新技术。刘利清[34]研究了膜孔径、温度、压力和错流流速对膜通量、除菌率、蛋白截留率和冰激凌感官品质的影响，为陶瓷膜除菌生产冰激凌的实际应用提供技术参考。

2.5 品牌的责任使命

企业要想在市场中分得一杯羹，就需要有拿得出手的拳头产品，品牌和品质优胜。未来冰激凌企业将更注重品牌文化的塑造，消费向品牌集中，这需要专业的品牌策划、产品策划和销售策划的支撑。除了对产品品质的坚持外，企业更应该重视如何打造产品品牌形象，形成消费忠诚度，重视与推广企业的社会公益责任。