CN113133493A - 冰激凌组合物及其制备方法 - Google Patents

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CN113133493A CN202110557399.3A CN202110557399A CN113133493A CN 113133493 A CN113133493 A CN 113133493A CN 202110557399 A CN202110557399 A CN 202110557399A CN 113133493 A CN113133493 A CN 113133493A
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Abstract

本发明涉及一种冰激凌组合物及其制备方法。本发明的冰激凌组合物，其特征在于，包括以下重量百分比的组分：水55‑75％；奶粉5‑20％；分提后大豆油基甘油二酯5‑25％；甜味剂10‑18％；食用香精0.1‑0.5％；稳定剂0.1‑0.5％。本发明的冰激凌滑动熔点高，室温下不易融化，入口快速融化，热量低。

Description

冰激凌组合物及其制备方法
技术领域
本发明涉及食品领域，特别是涉及冰激凌组合物及其制备方法。
背景技术
冰淇淋属于高热量产品，且由于其美好的口感及可以满足人们味蕾的需求成为夏季供不应求的产品，甚至会有一天之内摄入大量冰淇淋的状况，而这也就导致了大量脂肪的积累。脂肪的积累不仅会导致肥胖，影响美观，更主要的是内脏脂肪的积累会导致一系列疾病的产生，影响人体健康，也同样影响经济发展。
甘油二酯是许多植物油中的天然组分，但其含量一般低于10％，近年来随着其制备工艺的发展，使得甘油二酯得以广泛制备并得到很高纯度的产品。针对甘油二酯的很多动物实验和体内实验都证明甘油二酯通过其特殊的代谢途径可以减少体内脂肪积累，长期摄入甚至可以达到减轻体重的作用，可以降低肥胖带来的一系列慢性疾病。
目前已经出现部分专利使用甘油二酯作为甘油三酯的替代品，制备冰淇淋或冰淇淋涂层，采用甘油二酯来解决冰淇淋高热量的问题，减少食用冰淇淋对人体产生的不利影响。但是，这类冰激凌仍然存在滑动熔点较低，室温下易快速融化的缺点，影响消费者夏日消费冰激凌的体验。
发明内容
基于此，本发明的目的是提供一种滑动熔点提高，室温下不易融化，入口快速融化，热量低的冰激凌。
具体技术方案如下：
一种冰激凌组合物，包括以下重量百分比的组分：
Figure BDA0003077807910000011
Figure BDA0003077807910000021
在其中一些实施例中，所述冰激凌组合物包括以下重量百分比的组分：
Figure BDA0003077807910000022
在其中一些实施例中，所述冰激凌组合物包括以下重量百分比的组分：
Figure BDA0003077807910000023
在其中一些实施例中，所述分提后大豆油基甘油二酯为干法分提后的大豆油基甘油二酯；
所述干法分提包括以下步骤：大豆油基甘油二酯开始分提的温度为(23～27)℃，然后在(4～7)小时内降温至(15～19)℃，再维持温度(2～4)小时，然后分离固态油脂和液态油脂，所得固态油脂即所述分提后大豆油基甘油二酯。
在其中一些实施例中，所述干法分提包括以下步骤：大豆油基甘油二酯的开始分提的温度为(25.4±0.5)℃，然后在(5～6)小时内降温至(17±1)℃，再维持温度(2～4)小时，然后分离固态油脂和液态油脂，所得固态油脂即所述分提后大豆油基甘油二酯。
在其中一些实施例中，所述大豆油基甘油二酯是大豆油通过水解反应产生大豆油基脂肪酸，所得大豆油基脂肪酸再与甘油进行酯化反应制得的大豆油基甘油二酯。
在其中一些实施例中，所述水解反应的催化酶为Lipase AYS酶。
在其中一些实施例中，所述酯化反应的催化酶为Lipozyme RM IM酶。
在其中一些实施例中，所述奶粉为脱脂奶粉。
在其中一些实施例中，所述甜味剂为木糖醇、葡萄糖、果糖、冰糖、蜂蜜、山梨醇和甜味剂糖浆中的至少一种。
在其中一些实施例中，所述食用香精为香草香精、焦糖香精、巧克力香精、绿茶香精、咖啡香精、橘子香精、桃子香精、菠萝香精和草莓香精中的至少一种。
在其中一些实施例中，所述稳定剂为甲基纤维素、瓜耳胶、角叉菜胶、阿拉伯树胶、海藻酸或其盐、海藻酸丙二醇酯、磷脂酸铵盐、乙二胺四乙酸二钠钙、柠檬酸钙、角豆胶(刺槐豆胶)、酪蛋白或其盐、甲基纤维素、糊精、明胶、卡拉亚胶、果胶、焦磷酸钠和焦磷酸钾和黄原胶中的至少一种。进一步地，所述海藻酸盐为海藻酸钠、海藻酸钾或海藻酸铵中的至少一种。所述酪蛋白盐为酪蛋白钠、酪蛋白钙和酪蛋白钾中的至少一种。
在其中一些实施例中，所述稳定剂为羧甲基纤维素、瓜耳胶和角叉菜胶的混合物。
在其中一些实施例中，所述冰激凌组合物包括以下重量百分比的组分：
Figure BDA0003077807910000031
在其中一些实施例中，所述冰激凌组合物包括以下重量百分比的组分：
Figure BDA0003077807910000041
在其中一些实施例中，所述冰激凌组合物包括以下重量百分比的组分：
Figure BDA0003077807910000042
在其中一些实施例中，所述羧甲基纤维素、瓜耳胶和角叉菜胶的质量比为(2±0.5)：(1±0.5)：1。
本发明的另一目的是提供一种上述的冰激凌组合物的制备方法，包括以下步骤：
在室温下将所有组分混合，所得混合物灭菌后进行均质，再进行老化和凝冻。
在其中一些实施例中，所述混合包括采用搅拌机搅拌10～20分钟。
在其中一些实施例中，所述灭菌包括：70～90℃加热15～30分钟进行灭菌。
在其中一些实施例中，所述均质包括：以6000-8000rpm/min的转速均质10～15分钟
在其中一些实施例中，所述老化包括：在0～4℃环境下老化4～8小时。
在其中一些实施例中，所述凝冻包括：在-3～-4℃下凝冻10～20分钟。
在其中一些实施例中，所述制备方法包括以下步骤：
在室温下将所有组分混合，搅拌15-20分钟，所得混合物于70-85℃加热20～30分钟进行灭菌，再以7000-8000rpm/min的转速均质12～15分钟，在0～4℃下老化6-8小时，-3～-4℃下凝冻10-15分钟。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明的冰激凌组合物通过将分提后的甘油二酯脂肪酸替代甘油三酯，结合其他组分及合适的配比，所得冰激凌具有十分优越的融化特性，恰好在30℃左右时融化，入口即可完美融化，解决了冰激凌高温易化影响食用口感的技术难题。其中，大豆油基甘油二酯经分提后，甘油二酯脂肪酸组成发生变化，熔点明显提高，并且显示出较多的β’晶型，这样的结构有助于减少油脂的渗出，提高冰激凌的滑动熔点，特别适合制备冰激凌。
同时，本发明选择用分提后的甘油二酯脂肪酸替代甘油三酯制备冰激凌，其含有较多的不饱和脂肪酸，可以减少大量摄入冰淇淋而导致的内脏饱和脂肪酸的积累，更好地调节现代人饮食中饱和脂肪酸较多的饮食结构，有助于降低肥胖及其可能引起的疾病的发生。而且，甘油二酯属于油脂类，还解决了普通油脂替代品可能导致的口感或者营养吸收问题。
此外，本发明的冰激凌产品不需要添加额外的乳化剂即可达到很好的乳化效果，可以减少乳化剂的使用，降低成本的同时还可提高消费者的接受度。
附图说明
图1为甘油二酯和甘油二酯分提物的固体脂肪含量随温度的变化；
图2为甘油二酯(A)的X-衍射图(注：20.8°和23.0°处为β’晶型；19.1°处为β晶型)；
图3为甘油二酯分提物(B)的X-衍射图(注：20.8°和23.0°处为β’晶型；19.1°处为β晶型)。
具体实施方式
本发明下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。实施例中所用到的各种常用化学试剂，均为市售产品。
除非另有定义，本发明所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不用于限制本发明。
本发明的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤的过程、方法、装置、产品或设备没有限定于已列出的步骤或模块，而是可选地还包括没有列出的步骤，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤。
在本发明中提及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
本实施方式提供一种冰激凌组合物，包括以下重量百分比的组分：
Figure BDA0003077807910000061
本发明的冰激凌组合物通过将分提后的甘油二酯脂肪酸替代甘油三酯制备冰激凌，意外发现具有优越的融化特性，恰好在30℃左右时融化，入口即可完美融化，解决了冰激凌高温易化影响食用口感的技术难题。其中，大豆油基甘油二酯经分提后，甘油二酯脂肪酸组成发生变化，熔点明显提高，并且显示出较多的β’晶型，这样的结构有助于减少油脂的渗出，提高冰激凌的滑动熔点，特别适合制备冰激凌。
优选地，所述冰激凌组合物包括以下重量百分比的组分：
Figure BDA0003077807910000062
Figure BDA0003077807910000071
优选地，所述冰激凌组合物包括以下重量百分比的组分：
Figure BDA0003077807910000072
本发明的冰激凌组合物经过对配方进一步优选，尤其是对分提后大豆油基甘油二酯的添加量进行优选，所得冰激凌的融化特性具有更好的食用体验。
优选地，所述分提后大豆油基甘油二酯为干法分提后的大豆油基甘油二酯；
优选地，所述干法分提包括以下步骤：大豆油基甘油二酯开始分提的温度为(23～27)℃，然后在(4～7)小时内降温至(15～19)℃，再维持温度(2～4)小时，然后分离固态油脂和液态油脂，所得固态油脂即所述分提后大豆油基甘油二酯。本发明通过对甘油二酯分提方法的工艺和参数进行精准控制，得到了熔点明显提高，并且显示出较多的β’晶型的固脂，其特别适合于制备冰激凌，经过与本申请冰激凌的其他组分进行复配，在所有组分的共同作用下，最终实现了冰激凌恰好在30℃左右时融化，入口即可完美融化，解决了冰激凌高温易化影响食用口感的技术难题。
进一步优选地，所述干法分提包括以下步骤：大豆油基甘油二酯开始分提的温度为(25.4±0.5)℃，然后在(5～6)小时内降温至(17±1)℃，再维持温度(2～4)小时，然后分离固态油脂和液态油脂，所得固态油脂即所述分提后大豆油基甘油二酯。
优选地，所述大豆油基甘油二酯是大豆油通过水解反应产生大豆油基脂肪酸，所得大豆油基脂肪酸再与甘油进行酯化反应制得的大豆油基甘油二酯。进一步地，所述水解反应的催化酶为Lipase AYS酶，所述酯化反应的催化酶为Lipozyme RM IM酶。
优选地，所述奶粉为脱脂奶粉。
优选地，所述甜味剂为木糖醇和糖浆。
优选地，所述羧甲基纤维素、瓜耳胶和角叉菜胶的质量比为(2±0.5)：(1±0.5)：1。
以下结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
大豆油：常规购买的大豆油。
大豆油基甘油二酯：所述大豆油基甘油二酯是通过大豆油水解反应产生大豆油基脂肪酸，再与甘油进行酯化反应制得。所述水解反应所用酶选用来源于Candida rugosa的Lipase AYS酶(日本天野公司)，酯化反应所用酶选用来源于Rhizomucor miehei的Lipozyme RM IM酶(Novozyme公司)，制备方法具体可以参考文献DOI:10.1016/j.molcatb.2017.01.006。
分提后大豆油基甘油二酯：是通过低温干法分提大豆油基甘油二酯获得的固脂部分，分提开始温度为25.4℃，而后缓慢并均匀的降低至17℃，降温时间为5.5h，而后维持该温度3h直至固脂有较高的硬度，而后通过布氏漏斗分离固脂和液油。以下实施例中的分提后大豆油基甘油二酯为分提后产生的固脂。
稳定剂混合物：由质量比为2：1：1的羧甲基纤维素、瓜耳胶和角叉菜胶混合而成。
实施例1
在室温下使用搅拌器将67.5％水，9％脱脂奶粉，11％木糖醇，2％甜味剂糖浆，0.2％稳定剂混合物混合10-20分钟；再加入完全熔融的10％分提后大豆油基甘油二酯，然后加入0.3％香草精；80℃的加热20分钟进行巴氏灭菌；混合物通过均质机(7000rpm/min)均质12分钟；在4℃的冰箱中老化6小时；老化好的冰淇淋通过冷冻处理(-4℃)15分钟进行凝冻。
制备所获得冰淇淋口感较好，无任何异物感，且冰淇淋摄入既会使人感到满足的同时也不会增加肥胖的风险。此时冰淇淋的滑动熔点为32.1℃，较好解决冰淇淋高温易化问题，可在离开冰箱较长时间后保持较好的口感。
实施例2
在室温下使用搅拌器将71.5％水，9％脱脂奶粉，11％木糖醇，2％甜味剂糖浆，0.2％稳定剂混合物混合10-20分钟；再加入完全熔融的6％分提后大豆油基甘油二酯，然后加入0.3％香草精；80℃加热20分钟进行巴氏灭菌；混合物通过均质机(7000rpm/min)均质12分钟；在4℃的冰箱中老化6小时；老化好的冰淇淋通过冷冻处理(-4℃)15分钟进行凝冻。
制备所获得冰淇淋口感较好，无异物感，但口感丰富度明显下降(相比实施例1)，且滑动熔点在29.8℃，仍有较好的抗高融化性，但相比实施例1更易融化，且口感层次降低。
实施例3
在室温下使用搅拌器将62.5％水，9％脱脂奶粉，11％木糖醇，2％甜味剂糖浆，0.2％稳定剂混合物混合10-20分钟；再加入完全熔融的15％分提后大豆油基甘油二酯，然后加入0.3％香草精；80℃加热20分钟进行巴氏灭菌；混合物通过均质机(7000rpm/min)均质12分钟；在4℃的冰箱中老化6小时；老化好的冰淇淋通过冷冻处理(-4℃)15分钟进行凝冻。
制备所获得冰淇淋口感较好，滑动熔点在34.1℃，滑动熔点较高，在口腔短暂的停留时间内，会有较少一部分冰淇淋无法融化，产生一定的沙感，但其程度较小，仍有较好的接受度。
对比例1
在室温下使用搅拌器将67.5％水，9％脱脂奶粉，11％木糖醇，2％甜味剂糖浆，0.2％稳定剂混合物混合10-20分钟；再加入完全熔融的10％大豆油，然后加入0.3％香草精；80℃的加热20分钟进行巴氏灭菌；混合物通过均质机(7000rpm/min)均质12分钟；在4℃的冰箱中老化6小时；老化好的冰淇淋通过冷冻处理(-4℃)15分钟进行凝冻。
此时冰淇淋的滑动熔点为3℃左右，离开冰箱后即刻开始熔化，在入口时已经发生了明显的熔化现象，对冰淇淋的结晶晶型和口感都产生了较大影响。
对比例2
在室温下使用搅拌器将74.5％水，9％脱脂奶粉，11％木糖醇，2％甜味剂糖浆，0.2％稳定剂混合物混合10-20分钟；再加入完全熔融的分提后3％大豆油基甘油二酯，然后加入0.3％香草精；80℃的加热20分钟进行巴氏灭菌；混合物通过均质机(7000rpm/min)均质12分钟；在4℃的冰箱中老化6小时；老化好的冰淇淋通过冷冻处理(-4℃)15分钟进行凝冻。
大豆油基甘油二酯是通过大豆油水解反应产生大豆油基脂肪酸，再与甘油进行酯化反应制得。水解反应选用来源于Candida rugosa的Lipase AYS酶(日本天野公司)，酯化反应选用来源于Rhizomucor miehei的Lipozyme RM IM酶(Novozyme公司)。
获得的冰淇淋中油脂较少，对冰淇淋的成型等都产生了一定的影响，冰淇淋较软，成型效果较差。滑动熔点为20.3℃左右，入口时仍产生一定程度熔化，低程度影响口感。
对比例3
在室温下使用搅拌器将67.7％水，9％脱脂奶粉，11％木糖醇，2％甜味剂糖浆，0.2％稳定剂混合物混合10-20分钟；再加入完全熔融的未分提10％大豆油基甘油二酯，然后加入0.3％香草精；80℃的加热20分钟进行巴氏灭菌；混合物通过均质机(7000rpm/min)均质12分钟；在4℃的冰箱中老化6小时；老化好的冰淇淋通过冷冻处理(-4℃)15分钟进行凝冻。
大豆油基甘油二酯是通过大豆油水解反应产生大豆油基脂肪酸，再与甘油进行酯化反应制得。水解反应选用来源于Candida rugosa的Lipase AYS酶(日本天野公司)，酯化反应选用来源于Rhizomucor miehei的Lipozyme RM IM酶(Novozyme公司)。
此时冰淇淋的滑动熔点为12.1℃，采用未分提的大豆油基甘油二酯，冰淇淋的滑动熔点明显下降，无法实现良好的食用口感。
同时，本发明还对大豆油，大豆油基甘油二酯，大豆油基甘油二酯分提物的甘油酯组成、固体脂肪含量和晶型进行了测定，以更好地了解本发明的冰激凌组合物。
1.甘油酯组成的测定
在35μL的油样(大豆油，大豆油基甘油二酯，大豆油基甘油二酯分提物)中加入1mL的流动相(正己烷：异丙醇：甲酸＝18:1:1，v/v/v)，而后加入适量无水硫酸钠进行除水。离心(10000g，2min)后获得的上清液即可用于HPLC进样(示差检测器(Waters Corporation,Milford,MA,USA)，而后通过面积归一法对油样中的甘油酯组成进行分析。结果如表1所示：
表1油样甘油酯组成分析(％)
Figure BDA0003077807910000111
注：字母a-c代表不同样品关于同一测定指标的显著性差异(不同字母代表有差异)(p<0.05)。
2.1固体脂肪含量测定
油样的固体脂肪含量需要通过脉冲核磁共振(Minispec-mq20,Bruker,Karlsruhe,Germany)进行测定。首先将油样(大豆油基甘油二酯，大豆油基甘油二酯分提物)置于专门配置的测试玻璃管中，高温加热(80℃，30min)以消除历史结晶，减少对测定的影响。将加热后的样品置于0℃下低温保存90min，使其彻底结晶后置于脉冲核磁共振中进行固体脂肪含量测定。其测定范围在0-40℃(每5℃)。结果如图1所示。
大豆油基甘油二酯分提物在0℃时，固体脂肪含量在29.33±0.91％，当温度上升时，其固体脂肪含量快速下降；在20℃时，固体脂肪含量在15.13±1.32％；在人体温度附近(40℃)，固体脂肪含量达到8.97±0.36％，达到入口快速融化的特点。研究表明，在20℃时固体脂肪含量>10％，则在冰激凌中可以明显减少油脂的渗出，提高口感，而本发明的大豆油基甘油二酯分提物可达到该条件，可进一步提升产品质量。而大豆油基甘油二酯在20℃时的固体脂肪含量低于5％，不能达到该条件。
3.油脂晶型测定
油样(大豆油基甘油二酯，大豆油基甘油二酯分提物)的晶体晶型测定需通过X-射线衍射(Xpert powder 3,Panalytical,Almelo,Netherlands)进行测定。油样同样需要高温加热以消除历史结晶，减少对测定的影响。在室温下防止24h后进行测定，于25℃进行测定，测定结果为室温下油样的晶型。结果如下图2和图3所示。图3中的甘油二酯分提物显示出了明显较多的β’晶型含量，β’晶型容易形成细小针状，进而聚集后形成茸状晶束或球晶，这样的结构有助于固定液油，减少油脂的渗出，表明其更加适用于冰淇淋等产品的制备，能使其有相对更好的口感。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种冰激凌组合物，其特征在于，包括以下重量百分比的组分：
Figure FDA0003077807900000011
2.根据权利要求1所述的冰激凌组合物，其特征在于，包括以下重量百分比的组分：
Figure FDA0003077807900000012
3.根据权利要求2所述的冰激凌组合物，其特征在于，包括以下重量百分比的组分：
Figure FDA0003077807900000013
4.根据权利要求1所述的冰激凌组合物，其特征在于，所述分提后大豆油基甘油二酯为干法分提后的大豆油基甘油二酯；
所述干法分提包括以下步骤：大豆油基甘油二酯开始分提的温度为(23～27)℃，然后在(4～7)小时内降温至(15～19)℃，再维持温度(2～4)小时，然后分离固态油脂和液态油脂，所得固态油脂即所述分提后大豆油基甘油二酯。
5.根据权利要求4所述的冰激凌组合物，其特征在于，所述干法分提包括以下步骤：大豆油基甘油二酯开始分提的温度为(25.4±0.5)℃，然后在(5～6)小时内降温至(17±1)℃，再维持温度(2～4)小时，然后分离固态油脂和液态油脂，所得固态油脂即所述分提后大豆油基甘油二酯。
6.根据权利要求4所述的冰激凌组合物，其特征在于，所述大豆油基甘油二酯的制备包括：大豆油通过水解反应产生大豆油基脂肪酸，所得大豆油基脂肪酸再与甘油进行酯化反应，制得大豆油基甘油二酯；
所述水解反应的催化酶为Lipase AYS酶；所述酯化反应的催化酶为Lipozyme RM IM酶。
7.根据权利要求1～6任一项所述的冰激凌组合物，其特征在于，所述奶粉为脱脂奶粉；
和/或，所述甜味剂为木糖醇、葡萄糖、果糖、冰糖、蜂蜜、山梨醇和甜味剂糖浆中的至少一种；
和/或，所述食用香精为香草香精、焦糖香精、巧克力香精、绿茶香精、咖啡香精、橘子香精、桃子香精、菠萝香精和草莓香精中的至少一种；
和/或，所述稳定剂为羧甲基纤维素、瓜耳胶、角叉菜胶、阿拉伯树胶、海藻酸或其盐、海藻酸丙二醇酯、磷脂酸铵盐、乙二胺四乙酸二钠钙、柠檬酸钙、角豆胶、酪蛋白或其盐、甲基纤维素、糊精、明胶、卡拉亚胶、果胶、焦磷酸钠、焦磷酸钾和黄原胶中的至少一种。
8.权利要求1～7任一项所述的冰激凌组合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
在室温下将所有组分混合，所得混合物灭菌后进行均质，再进行老化和凝冻。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述混合包括采用搅拌机搅拌10～20分钟；
和/或，所述灭菌包括：70～90℃加热15～30分钟进行灭菌；
和/或，所述均质包括：以6000-8000rpm/min的转速均质10～15分钟；
和/或，所述老化包括：在0～4℃环境下老化4～8小时；
和/或，所述凝冻包括：在-3～-4℃下凝冻10～20分钟。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
在室温下将所有组分混合，搅拌15-20分钟，所得混合物于70-85℃加热20～30分钟进行灭菌，再以7000-8000rpm/min的转速均质12～15分钟，在0～4℃下老化6-8小时，-3～-4℃下凝冻10-15分钟。
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