隨著社會(huì)的發(fā)展以及人們消費(fèi)水平的日益提高，冷凍飲品行業(yè)開始全面蘇醒，進(jìn) 入新的發(fā)展高度。在人們?cè)絹碓较矚g休閑食品的今天，越來越多的人看出了冷凍飲品 行業(yè)的商機(jī)，這也推動(dòng)了這一產(chǎn)業(yè)前進(jìn)的步伐。近些年來，為了迎合消費(fèi)者不同的消 費(fèi)理念和心理，冷凍飲品行業(yè)發(fā)生了翻天覆地的變化，不斷地推陳出新，市面上各種 類型的產(chǎn)品層出不窮，行業(yè)產(chǎn)量逐年遞增，市場(chǎng)需求量也日益見長(zhǎng)[1]。冷食行業(yè)發(fā)展 至今，僅僅清涼美味的產(chǎn)品已經(jīng)不再能滿足人們的消費(fèi)觀念，更多的人群開始關(guān)注具 有一定功能性的冷凍飲品，這也揭示了冷食行業(yè)發(fā)展的新方向。近年來，國(guó)外提出了 低脂肪、低糖、低鹽、高蛋白的“三低一高”的飲食理念，冷食行業(yè)也順應(yīng)這一營(yíng)養(yǎng) 理念，確定了冷食行業(yè)中新的發(fā)展趨勢(shì)，國(guó)內(nèi)外的冷食市場(chǎng)中開始逐漸掀起一股開發(fā) 天然、保健、功能化冷凍飲品的熱潮[2]。為了迎合健康理念大背景下的國(guó)際冷凍飲品 市場(chǎng)的需求，中國(guó)的冷食行業(yè)也在努力轉(zhuǎn)型中。近年來，國(guó)內(nèi)的冷食企業(yè)及其相關(guān)行 業(yè)不僅致力于開發(fā)新型健康的、天然的原輔料，并研制出更符合消費(fèi)者要求的冷凍產(chǎn) 品。

冰淇淋作為一種冷凍飲品，它是以乳制品及砂糖等為主要原料，并加入適量食品 添加劑，經(jīng)混合、殺菌、均質(zhì)、老化、凝凍、硬化等工藝制成一種體積膨脹的凍結(jié)乳 制品[3]。因其組織潤(rùn)滑細(xì)膩，形體緊密柔軟，風(fēng)味醇厚持久，營(yíng)養(yǎng)豐富和冷涼甜美而 深受消費(fèi)者的喜愛。未來冰淇淋的發(fā)展趨勢(shì)應(yīng)該是安全、衛(wèi)生、天然、保健，并適合 人們對(duì)營(yíng)養(yǎng)的要求。因此，“三低一高”的理念就是冰淇淋產(chǎn)品今后開發(fā)的主要趨勢(shì)。 從而誕生了低脂或無(wú)脂冰淇淋、低糖或無(wú)糖冰淇淋、不含乳糖冰淇淋、富鈣冰淇淋、 膳食冰淇淋、其他添加維生素等各種功能性冰淇淋。

穩(wěn)定劑在冰淇淋中的作用是提高漿料的粘度，改善油脂以及含油脂固體微粒的分 散度，防止或抑制微粒冰晶的增大，延緩冰渣出現(xiàn)的時(shí)間，改善冰淇淋的口感、內(nèi)部 結(jié)構(gòu)和外觀狀態(tài)，提高冰淇淋體系的分散穩(wěn)定性和抗融性等。羅望子膠做為食品膠可 限制分子擴(kuò)散，抑制水分子的遷移，防止冰晶長(zhǎng)大，從而可防止產(chǎn)品組織結(jié)構(gòu)粗糙， 并使之融化緩慢，還可提高產(chǎn)品抗驟熱的性能，以賦予產(chǎn)品潤(rùn)滑的口感。因此，羅望 子膠是一種比較理想的冷飲穩(wěn)定劑，具有廣闊的應(yīng)用前景。

1.1.1羅望子膠概述

在食品行業(yè)，許多多糖被用來修飾現(xiàn)有食品的功能或者質(zhì)構(gòu)特性，更甚者用于制 造新型食品[4]。而羅望子膠就是其中一種在食品行業(yè)應(yīng)用廣泛的重要多糖。

羅望子膠又稱為羅望子多糖辦，簡(jiǎn)稱 巧戶)，它是從S科羅望子屬植物羅望子(Tamarindus indica 的種子的胚乳經(jīng)烘烤后粉碎，經(jīng)特殊工藝精制而成的一種高純度帶淺棕色的灰白杉

末。

羅望子又稱酸角、酸豆、羅晃子、酸梅（海南）、“木罕”（傣 語(yǔ)），為蘇木科酸角屬的一種高大的常綠喬木植物[5]。羅 望子原產(chǎn)于熱帶非洲，經(jīng)蘇丹引入印度后開始繁衍種植，現(xiàn)廣泛分布于除南、北極洲 外的其他各大洲。主要分布在我國(guó)廣西、廣東、福建、四川[6]等省區(qū)的南部以及海南、 臺(tái)灣等海拔低于1400m旱坡、荒地和干熱河谷地區(qū)[7]，而我國(guó)羅望子資源最豐富的地 區(qū)是云南省的南部、西南部和西部地區(qū)。此外在老撾、印度、孟加拉、緬甸、斯里蘭 卡、馬來西亞、泰國(guó)[8]等國(guó)也有分布。

羅望子如圖1-1，一般8~12年開始結(jié)果，20~30年后進(jìn)入盛果期，結(jié)實(shí)期可持續(xù) 60年，如以嫁接繁殖的植株則5~6年可掛果，其果肉呈深褐色，在果肉外還包有一層 軟薄的硬殼質(zhì)外果皮，在每個(gè)長(zhǎng)圓形的莢果內(nèi)有3?12粒種子[9];該種子近似長(zhǎng)方形或 卵圓形，外皮堅(jiān)硬，呈紅褐色，有光澤；種仁是一種優(yōu)良的食品添加劑和蛋白質(zhì)；莖 質(zhì)地堅(jiān)硬致密，是一種良好的木材，被商人譽(yù)為“馬德拉紅木”[1°]。因此，羅望子作為 一種具有集多種用途的重要經(jīng)濟(jì)樹種，受到人們的關(guān)注[11—14]。

據(jù)Duke[15^P Kh〇urmlay[16]等報(bào)道，在羅望子種子中非纖維碳水化合物含量為 65%?73%，蛋白質(zhì)含量15%?20%,脂肪含量為6%?8%,纖維為3%?5%，灰分為 2.5%?3.2%。由此可以看出，在羅望子種子中絕大多數(shù)為非纖維碳水化合物，艮P多糖 類物質(zhì)。所以，羅望子種子的利用價(jià)值極高。

圖1-1羅望子 Fig. 1-1 Tamarindus indica

劉婉喬[17]等發(fā)現(xiàn)羅望子膠具有良好的耐熱、耐鹽、耐酸、耐冷凍和解凍性，并具 有穩(wěn)定、乳化、增稠、凝結(jié)、保水、成膜的作用，其水溶液的粘稠性較強(qiáng)，粘度不受 酸類和鹽類等的影響，是一種用途廣泛的食用膠。此外，精制羅望子膠還是一種具有 良好生理功能的膳食纖維[18]。

1.1.2羅望子膠的分子結(jié)構(gòu)

羅望子膠的分子結(jié)構(gòu)主要是由D-半乳糖、D-木糖、D-葡萄糖以1:2:3組成的中性 聚多糖[19_22]，也有報(bào)告稱，其三者比為1:2.25:2.8[23_24]。除多糖外，還有少量游離的 L-阿拉伯糖。羅望子膠的分子結(jié)構(gòu)中，主鏈為P-D-1,4-連接的葡萄糖，偵I避是a-D-1,6- 連接的木糖和P-D-1,2-連接的半乳糖[25]，由此構(gòu)成了支鏈極多的多糖類物質(zhì)[26]，分子 結(jié)構(gòu)[27]如圖1-2。羅望子膠的相對(duì)分子量因測(cè)定方法不同相差很大。據(jù)報(bào)道，用粘度 法、滲透法、銅值法和3,5-二硝基水楊酸還原法測(cè)定的結(jié)果分別是523500、546000、 556000 和 115000[28]。

羅望子膠本身不帶電荷，屬于中性植物膠。但是當(dāng)羅望子膠用金屬氫氧化物或堿 式鹽溶液處理后，得到相應(yīng)的金屬絡(luò)合物，能變成陰離子或陽(yáng)離子衍生物[29]。

圖1-2羅望子膠的分子結(jié)構(gòu) Fig. 1-2 The molecular structure of Tamarind gum

1.1.3羅望子膠的溶解性

普通的羅望子膠在冷水中分解較好，但是其分子不能完全水化，因此超分子糾纏 仍存在于水溶液中[3°]。當(dāng)加熱至85°C則形成均勻的黏稠狀液體[31_32]，膠液的粘度與 質(zhì)量濃度有關(guān)。高立顏[33]等報(bào)道稱，經(jīng)羥丙基化的羅望子膠可以在室溫的冷水中溶解， 但是其粘度大幅下降。羅望子膠不溶于大多數(shù)有機(jī)溶劑和硫酸銨、硫酸鈉等鹽溶液。 1.1.4羅望子膠的生產(chǎn)工藝

目前羅望子膠的提取方法主要有兩種：一種是熱水抽提法；另一種是有機(jī)酸提耳 法。

熱水抽提法[34]是早期提取羅望子膠的主要方法，羅望子膠的得率約為50%。提取 過程中保證了羅望子膠結(jié)構(gòu)不發(fā)生變化。具體工藝為：羅望子種子一去皮一粉碎一熱 水提膠一等電點(diǎn)沉降一分離一異丙醉沉淀一過濾一干燥一微粉碎一羅望子膠。

與熱水抽提法相比，有機(jī)酸提取法[35]羅望子膠的得率較高，且省去了醇沉淀的工 序。有報(bào)道稱用檸檬酸處理后羅望子膠的最高得率高達(dá)70%。闞歡[36]等通過響應(yīng)面法 優(yōu)化羅望子膠的提取工藝，提取率達(dá)到了 53%,而王文光[37]等通過正交試驗(yàn)研究羅望 子膠的提取工藝，提取率高達(dá)70.2%。具體工藝為：羅望子種子一去皮一粉碎一煮沸(有 機(jī)酸溶液)一靜置沉降一過濾一濃縮一烘干一粉碎一羅望子膠。

1.1.5羅望子膠的毒性和致突變性研究

1996年，趙巖[38]等對(duì)羅望子膠的毒性和致突變性經(jīng)行了研究，發(fā)現(xiàn)羅望子膠對(duì) 雌、雄性大鼠、小鼠經(jīng)口 LD5〇分別為9260mg/kg和大于10000mg/kg，屬于實(shí)際無(wú)毒。 在Ames試驗(yàn)（污染物致突變性檢測(cè)）中，未呈現(xiàn)致突變性。在體內(nèi)試驗(yàn)中，未引起 小鼠骨髓嗜多染紅細(xì)胞微核率和小鼠精子畸變率的增加，在3項(xiàng)致變?cè)囼?yàn)中，羅望子 膠均未呈現(xiàn)致突變活性。因此可以說明羅望子膠沒有毒性，也沒有致突變性，可以應(yīng) 用。

1.2羅望子膠的應(yīng)用

1.2.1羅望子膠在食品工業(yè)中的主要應(yīng)用

羅望子膠是一種多功能的食品添加劑，與其他動(dòng)植物膠相比，羅望子膠具有優(yōu)良 的化學(xué)性質(zhì)和熱穩(wěn)定性。

1.2.1.1在冰淇淋中的應(yīng)用

羅望子膠作為穩(wěn)定劑，分散于冰淇淋料液中，逐漸與水結(jié)合，使大量水分子與氫 鍵相連，在結(jié)構(gòu)上形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，控制了殘余水相的流動(dòng)性，使料液具有一定的 粘稠度，這種性能有利于冰淇淋在凝凍時(shí)有效充入的空氣，并且其無(wú)軔性的粘性使冰 淇淋入口后融化性好，從而使冰淇淋組織細(xì)膩、致密、柔軟，并使之有良好的保形性、 抗融性和抗熱震蕩能力。此外，還能使冰淇淋形成紋理細(xì)小的冰晶。

羅望子膠與其它穩(wěn)定劑的兼容性好，表現(xiàn)在與卡拉膠、黃原膠、魔芋膠、刺槐豆 膠、CMC等膠體復(fù)配使用具有較好的效果，可彌補(bǔ)其它膠體冰晶粗大的缺陷。不會(huì) 掩蓋或吸附冰淇淋中的風(fēng)味物質(zhì)，有利于香味的充分釋放，風(fēng)味釋放性明顯優(yōu)于其他 膠體。一般情況下，羅望子膠與其它膠體并用的協(xié)同增效作用不明顯，但是每一種膠 各自的優(yōu)點(diǎn)不會(huì)互相抵消。

1.2.1.2羅望子膠在水冰中的應(yīng)用

在水冰類產(chǎn)品中，添加羅望子膠對(duì)改善產(chǎn)品的組織結(jié)構(gòu)非常明顯，能夠有效抑制 冰晶的增長(zhǎng)，得到組織非常細(xì)膩、表面光滑的產(chǎn)品。在此類產(chǎn)品中，羅望子膠的粘結(jié) 力強(qiáng)但不粘口，成型性好，耐酸、耐鹽、抗融性好，既爽口又能増加產(chǎn)品的實(shí)物感。 羅望子膠的存在還可以使切片產(chǎn)品切面光滑，口感細(xì)膩潤(rùn)滑。 1.2.1.3羅望子膠在飲料中的應(yīng)用

羅望子膠能在低濃度(〇.〇5%~1.5%)下形成溶膠，粘度受酸度影響不大，在pH值 3.2?10.5的范圍內(nèi)，其粘度和色澤基本上沒有變化。用作果汁飲料的增稠劑，可以增 加飲用時(shí)爽滑、厚實(shí)、細(xì)膩的口感。同時(shí)，羅望子膠的懸浮性還可防止果汁因長(zhǎng)期放 置而導(dǎo)致的小顆粒沉淀，使細(xì)小的果肉顆粒均勻地懸浮[39]于果汁中，大大降低下沉速 度。

1.2.1.4用作果凍和糕點(diǎn)的膠凝劑

羅望子膠具有強(qiáng)保水作用，可有效地阻止溫度降低時(shí)果凍和彈性糕點(diǎn)中的水分冷 凝析出，從而形成細(xì)膩的冰晶。與其它種子膠相比，羅望子膠具有優(yōu)良的化學(xué)和熱穩(wěn) 定性，使其在制作過程中加熱、冷卻時(shí)保持較穩(wěn)定的性質(zhì)。有關(guān)人員經(jīng)過實(shí)驗(yàn)表明[4°], 制作馬蹄糕時(shí)，分層現(xiàn)象是由于調(diào)粉漿時(shí)，有部分馬蹄淀粉顆粒和其他淀粉顆粒沒有 充分溶脹。蒸煮過程中，未充分溶脹的淀粉顆粒因密度差而沉降使蒸出的糕體分層。 當(dāng)加人羅望子膠后，因其對(duì)馬蹄粉的增粘作用使得粉漿混合體系的粘度大大提高。因 此，那些未充分溶脹的淀粉顆粒不發(fā)生沉降，形成很好的懸浮液體系，使得蒸出的糕 體均勻無(wú)分層現(xiàn)象。制出不起絲，無(wú)黏性，耐酸性好，保形性優(yōu)良，有咬勁、有彈性、 潤(rùn)滑爽口的馬蹄糕。

1.2.1.5用作淀粉品質(zhì)改良劑

淀粉是廣泛用于加工食品方面的材料，具有粘性，還可以形成食品的骨架，但是 淀粉在加工各種食品的過程中，存在著許多缺點(diǎn)，最主要的就是已經(jīng)糊化(ot化)的淀 粉在放置的過程中會(huì)老化〇3化)，致使粘度上升，甚至形成凝膠，透明的食品變成半 透明或不透明，析水并生成不溶化的淀粉粒甚至沉淀等，所有這些現(xiàn)象都將導(dǎo)致食品 的口感和風(fēng)味受損、穩(wěn)定性下降、品質(zhì)變差，而加入羅望子膠作為淀粉的品質(zhì)改良劑 能抑制淀粉老化[41]。

羅望子膠是相對(duì)分子質(zhì)量50萬(wàn)以上、側(cè)鏈極多的高分子多糖，添加到淀粉中時(shí)， 側(cè)鏈上的-OH通過氫鍵與淀粉相互作用，形成一種更巨大的高分子體，這種高分子體 很難定向，能夠穩(wěn)定地存在。另一方面，在加工過程中淀粉粒容易破裂受損，羅望子 膠與淀粉并用，就可以將淀粉包裹起來，防止破裂，起到保護(hù)淀粉的作用，使加工的 產(chǎn)品在放置過程中不會(huì)出現(xiàn)淀粉粒的聚集和老化。此外，羅望子膠還有優(yōu)良的保水性， 可防止析水。

羅望子膠與乳化劑同時(shí)存在，抑制淀粉老化的效果比單獨(dú)使用羅望子膠或乳化劑 大大提高。因此，羅望子膠用作淀粉的品質(zhì)改良劑，能穩(wěn)定食品品質(zhì)，改善質(zhì)地和結(jié) 構(gòu)，提局口感和風(fēng)味。

1.2.1.6用于牛奶中

在牛奶中添加0.5%左右的羅望子膠可增強(qiáng)制品的稠厚感和甜味，同時(shí)不會(huì)有黏口 的感覺，用于低脂牛奶或脫脂牛奶，口感就像全脂牛奶一樣；用于咖啡牛奶或果汁4 奶，可以同時(shí)增強(qiáng)濃厚感和甜味。

1.2.1.7用于調(diào)味汁中

—些西餐用調(diào)味汁因?yàn)榧尤胧炒资筽H降低，這些調(diào)味汁要求有較高的粘度，若 添加少量的羅望子膠，由于其耐酸并有一定的增稠作用，所以可以改善調(diào)味汁的口感 和穩(wěn)定性[42]。同時(shí)，羅望子膠的黏附性能良好，對(duì)于燒肉、燒雞以及蔬菜等的調(diào)味汁 要求黏附在制品表面不脫落，單獨(dú)使用羅望子膠或?qū)⒘_望子膠與其它膠體并用，都能 取得顯著的效果。

1.2.1.8用于保健食品

羅望子膠中的多糖是葡聚木糖，它是一種理想的膳食纖維來源[43]?？善鸬椒乐胃?血癥的作用，另外尚可增加小腸非擾動(dòng)層的厚度，減弱糖類物質(zhì)的吸收，防治糖尿病 的發(fā)生發(fā)展。

總之，羅望子膠在食品中的作用可以歸結(jié)為以下幾個(gè)方面：冰晶穩(wěn)定作用，增稠 穩(wěn)定作用，保水作用，乳化穩(wěn)定作用，懸浮穩(wěn)定作用，品質(zhì)改良作用，膠凝作用，保 健作用。如下表：

表1-2羅望子膠在食品中的作用 Table 1-2 The role of tamarind gum in food

冰晶穩(wěn)定作用在冷凍產(chǎn)品中能夠形成細(xì)小的冰結(jié)晶 賦予冰淇淋細(xì)膩的組織結(jié)構(gòu)和口感 增強(qiáng)產(chǎn)品的凍融穩(wěn)定性

增稠穩(wěn)定作用能夠賦予食品飽滿自然的口感、濃厚的奶油口感 沒有粘口感、賦予液態(tài)食品流暢的流動(dòng)性 對(duì)酸、鹽、熱具有很高的穩(wěn)定性

保水作用對(duì)自由水的控制能力強(qiáng)，提高產(chǎn)品的保水性能 能夠防止飲料、乳品和果凍的析水 能夠賦予產(chǎn)品誘人的光澤

乳化穩(wěn)定作用具備乳化功能，并對(duì)乳化劑具有增效柞用 能夠賦予乳化型食品滑爽的口感

懸浮穩(wěn)定作用防止果汁中果肉聚集沉淀

品質(zhì)改良作用抑制淀粉老化

改善面制品的口感

提高淀粉的耐熱性和機(jī)械剪切力

膠凝作用在很寬的pH內(nèi)都能形成凝膠 與乙醇形成凝膠而制成酒類果凍

保健作用膳食纖維來源 防止高血壓 防止糖尿病發(fā)生

1.2.2羅望子膠在其他領(lǐng)域的應(yīng)用

1.2.2.1羅望子膠在牙膏中的應(yīng)用

羅望子膠可以作為牙膏中的粘結(jié)劑和增稠劑，其用量為0.5%?1.2%。使用羅望子 膠的牙膏具有較好的穩(wěn)定性，牙膏在_2°C的低溫和55°C的高溫下貯存24,其膏體的 硬度和擠出性均無(wú)明顯改變。特別是在加酶牙膏中，其穩(wěn)定性更為突出。當(dāng)采用羧甲 基纖維素鈉(CMC)時(shí)，牙膏膏體硬度在貯存2個(gè)月后即會(huì)降低到原值的1/6,而采用 羅望子膠貯存4個(gè)月后，膏體的硬度基本不變[44]。

1.2.2.2羅望子膠在洗滌劑中的應(yīng)用

羅望子膠在液體洗滌劑中作為增稠劑和穩(wěn)定劑使用時(shí)，能夠確保液體洗滌劑在貯 存期內(nèi)粘度基本不變。從而保證液體洗滌劑在垂直的硬表面上有較好的滯留性，能夠 充分發(fā)揮洗滌劑的清洗效果。同時(shí)，羅望子膠還有一定的乳化能力和抗再沉積能力， 因?yàn)榱_望子膠具有耐鹽、耐熱、耐酸性的増稠穩(wěn)定作用，其粘度不受酸類和鹽類等的 影響。因此，它是液體洗滌劑中良好的增稠穩(wěn)定劑[44]。

1.2.2.3羅望子膠在煙草工業(yè)中的應(yīng)用

羅望子膠是良好的天然粘合劑。在煙草工業(yè)中，查正根[45]等研究發(fā)現(xiàn)羅望子膠是 生產(chǎn)再生煙絲(重組煙絲、膨脹煙絲)良好的粘合劑；在醫(yī)藥J：業(yè)中，羅望子膠既是藥 片良好的粘合劑，又是膏霜類藥物的增稠劑和穩(wěn)定劑。

1.2.2.4羅望子膠在醫(yī)藥行業(yè)的應(yīng)用

羅望子膠應(yīng)用于醫(yī)藥行業(yè)它可控制藥物的釋放[46_51]、并具有高藥物容量和高的熱 穩(wěn)定性[52]。例如高義霞[53]等以羅望子多糖制備的納米硒，可能具有硒和羅望子多糖的 雙重生物學(xué)功效，將在癌癥的化學(xué)預(yù)防和治療方面有光明的前景，同時(shí)可能在動(dòng)物生產(chǎn) 中將有廣闊的應(yīng)用前景。

1.3羅望子膠的研究現(xiàn)狀

早在20世紀(jì)50年代，美國(guó)、日本、西班牙等一些發(fā)達(dá)國(guó)家就開始研究羅望子膠 的應(yīng)用。20世紀(jì)60年代，由日本率先實(shí)現(xiàn)羅望子膠的工業(yè)化生產(chǎn)，并作為食品添加 劑銷售。隨后美國(guó)、英國(guó)、法國(guó)、中國(guó)等多個(gè)國(guó)家也陸續(xù)開始了羅望子膠商品的工業(yè) 化生產(chǎn)[54]。因一些食品工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家如美國(guó)、日本等，對(duì)羅望子膠都有很長(zhǎng)一段時(shí) 間的研究，故羅望子膠的使用范圍也較為廣泛。在國(guó)外，羅望子膠作為食品添加劑主 要利用其增稠性、膠凝性、穩(wěn)定性和乳化性，用于冰淇淋、冰糕、調(diào)味醬、烹調(diào)品、 罐頭、即食咖喱調(diào)料、水果飲料、果醬、橘皮果凍、松蛋糕、羊羹、軟糖等的生產(chǎn)中， 甚至在國(guó)外，口香糖和泡泡糖的生產(chǎn)中也開始大量使用羅望子膠[55_57]。

隨著國(guó)外對(duì)羅望子膠研究的不斷深入，發(fā)現(xiàn)其還具有其他功能性，不但對(duì)人體沒 有任何毒性，相反對(duì)治療痢疾和腹瀉有很好的幫助[58]，羅望子膠因而被視作功能性添 加劑。在印度和埃及，羅望子膠已經(jīng)被應(yīng)用于保健型飲料中，經(jīng)過證明已經(jīng)確定了歲 望子膠具有很好的消炎和治療的功效[59]。羅望子膠還在紡織、乳膠、建筑、木材、和

合劑、炸藥、造紙、油脂及日化等行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。

在我國(guó)，由于對(duì)羅望子膠的開發(fā)和應(yīng)用起步較晚，相關(guān)的研究報(bào)道較少。并且其 使用的范圍相對(duì)也較小，目前也僅在冷凍飲品、可可制品、巧克力和巧克力制品以及 糖果、果凍的生產(chǎn)中有使用，其使用情況如表1-1。但是我國(guó)羅望子資源尤為豐富，有 較大的開發(fā)潛力。

表1-1羅望子膠的使用情況 Table 1-1 The application of Tamarind gum

食品名稱最大使用量（g/Kg)備注

冷凍飲品2.0

可可制品、巧克力和巧克力

制品（包括代可可之巧克力2.0

及其制品）以及糖果如用于果凍粉，按沖調(diào)倍數(shù)增

果凍2.0加使用量

近幾年，隨著對(duì)羅望子膠研究力度的加深，尤其是青島利邦達(dá)公司的羅望子膠， 不僅在冰奶、碎冰沫、冰乳和冰糕等冰質(zhì)食品應(yīng)用上有出色的表現(xiàn)，而且也已推廣到 包括果凍、布丁、低濃度醬、牛奶果凍、羊羹、牛奶沙司、蛋糕、加哩、年糕、烤果 子、日式果子、餃子皮和烏東面在內(nèi)的大量傳統(tǒng)以及舶來食品上，使羅望子多糖膠這 一安全、健康又經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的食品添加劑應(yīng)用更加廣泛[6()]。

1.4本課題的研究意義

羅望子廣泛分布于我國(guó)南部等地區(qū)，而羅望子膠是從羅望子種子中提取出的中性 多糖，羅望子膠在冰淇淋中的應(yīng)用研究,因此羅望子膠資源豐富；同時(shí)據(jù)國(guó)外研究可知羅望子膠具有增稠、乳化、膠凝、 懸浮、保水、保健等功能，可應(yīng)用于冰淇淋、牛奶、調(diào)味汁、飲料、果凍、保健食品 等各種食品中，還可應(yīng)用于牙膏、洗滌劑、煙草、醫(yī)藥行業(yè)等。目前，我國(guó)對(duì)羅望子 膠的研究較少，同時(shí)人們對(duì)其認(rèn)識(shí)也比較少，這就限制了羅望子膠的應(yīng)用。因此，需 加大研究力度及深度。

本文主要研究羅望子膠在冰淇淋中的應(yīng)用。首先，當(dāng)羅望子膠分散于料液中，可 逐漸與水結(jié)合，使大量水分子與氫鍵相連，在結(jié)構(gòu)上形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，控制了殘余 水相的流動(dòng)性，使料液形成一定的粘稠度。這種性能有利于冰淇淋在凝凍時(shí)空氣的有 效充入，從而使冰淇淋組織細(xì)膩、致密，并形成細(xì)膩的冰結(jié)晶，使之有良好的保形性、 抗融性和抗熱震蕩能力。其次，羅望子膠不會(huì)掩蓋或吸附冰淇淋中的風(fēng)味物質(zhì)，有利 于香味的充分釋放，風(fēng)味釋放性明顯優(yōu)于其它膠體。此外，羅望子膠油脂感強(qiáng)，耐酸、 堿、鹽，可擴(kuò)大器其應(yīng)用范圍。本文通過對(duì)羅望子膠理化及流變學(xué)性質(zhì)、與其它常月 膠體的復(fù)配，以及對(duì)冰淇淋的生產(chǎn)、檢測(cè)等方面的研究，可為實(shí)際生產(chǎn)提供必要的I

考，通過對(duì)冰淇淋的配方設(shè)計(jì)及生產(chǎn)實(shí)踐，還可使理論與實(shí)踐更好地結(jié)合在一起，并 為將來的工作打好基礎(chǔ)。 

第二章羅望子膠的理化性質(zhì)

2.1材料和方法 2.1.1實(shí)驗(yàn)材料

精致羅望子膠162c 青島利邦達(dá)海洋科技有限公司 氧氧化鈉、氯化釣、磷酸鈉均為分析純 乳粉、檸檬酸、白砂糖均在市場(chǎng)購(gòu)買

2.1.2儀器設(shè)備 TCW3-RVATecMaster 粘度計(jì) JA4103A電子天平

GJZJ-50高壓均質(zhì)機(jī)

攪拌器

實(shí)驗(yàn)室pH計(jì)

Phy s icaMCR3 01 流變儀

澳大利亞Newport Scientific儀器公司

上海精密電子儀器有限公司 天津市特斯達(dá)食品機(jī)械科技有限公司 德國(guó)IKA艾卡廣州儀科實(shí)驗(yàn)室技術(shù)有限公司 梅特勒托利多儀器（上海）有限公司 奧地利安東帕有限公司 2.1.3乳粉對(duì)羅望子膠粘度的影響

配制1%的羅望子膠溶液300g，并向其中添加不同濃度的乳粉，乳粉濃度分別為: 0.0%、2.0%、4.0%、6.0%、8.0%、10.0%。水浴加熱到 85°C維持 lOmin，然后定容為 300g，常溫放置3h后，用TCW3-RVATecMaster粘度計(jì)測(cè)定溶液的粘度。參數(shù)設(shè)置為: 溫度25°C，轉(zhuǎn)速分別為1440rPm/mm。作圖分析粘其度變化。

2.1.4 pH值對(duì)羅望子膠粘度的影響

2.1.4.1酸對(duì)羅望子膠粘度的影響

配制1%的羅望子膠體溶液，85°C下溶解，邊攪拌邊向膠體溶液中加入0.01%的 檸檬酸溶液，分別將溶液的最終pH值調(diào)至7.5、7.0、6.5、6.0、5.5、5.0、4.5、4.0, 靜置3h后，測(cè)定8組溶液的粘度。測(cè)量時(shí)，設(shè)置TCW3-RVATecMaster粘度計(jì)的測(cè)定 條件為25°C恒溫，轉(zhuǎn)速為1440rpm/mm。另外配制一組1%的羅望子膠溶液，同樣的 條件下測(cè)其粘度，測(cè)得的粘度用來做為對(duì)照組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。作圖分析其粘度變化。 2.1.4.2堿對(duì)羅望子膠粘度的影響

實(shí)驗(yàn)方法同 2.1.4.1，將最終的 pH 值調(diào)至：8.0、8.5、9.0、9.5、10.0、10.5、11.5、 12.0、12.5。

2.1.5鹽濃度對(duì)羅望子膠粘度的影響

由于水和乳粉中都含有鈣、鎂等離子成分，因此主要影響本實(shí)驗(yàn)最終產(chǎn)品效果的 鹽類即為鈣鹽，故本實(shí)驗(yàn)在測(cè)定鹽濃度對(duì)羅望子膠粘度的影響時(shí)所選用的為鈣鹽 ——CaCl2。據(jù)冷凍飲品行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（SB/T 10016-2008)和國(guó)家生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)

(GB5749-2006)，冷凍飲品所用的飲用水硬度（以CaCOjf)為450mg/L[61]，故實(shí) 驗(yàn)中將鹽濃度設(shè)在0-800mg/L。

配制羅望子膠濃度為1%，CaCl2濃度分別為0.00%、0.01%、0.02%、0.03%、0.04%、 0.05%、0.06%、0.07%、0.08%的膠體溶液，加入去離子水配制成200g溶液。于85°C 條件下溶解，水浴保溫l〇min，取出定容至200g，靜置3h，用TCW3-RVATecMaster 粘度計(jì)測(cè)定9組溶液的粘度。測(cè)量時(shí)，將TCW3-RVATeCMaster粘度計(jì)的測(cè)定條件設(shè) 置為25°C恒溫，轉(zhuǎn)速為MdOrpm/miiu作圖分析其粘度變化。

2.1.6均質(zhì)對(duì)羅望子膠粘度的影響

配制1%的羅望子膠300g，水浴加熱到85°C維持lOmin，常溫放置3h，用 TCW3-RVATecMaster粘度計(jì)測(cè)定溶液的粘度，然后再于20MPa高壓下均質(zhì)，再次測(cè) 定均質(zhì)后其粘度值。TCW3-RVA TecMaster粘度計(jì)參數(shù)設(shè)置為：溫度25°C，轉(zhuǎn)速為 1440rpm/min，作圖分析其粘度變化。

2.1.7磷酸鈉對(duì)羅望子膠粘度的影響

配制1%的羅望子膠溶液300g，并向其中添加不同濃度的磷酸鈉，磷酸鈉濃度分 別為：0.0%、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%、3.5%、4,0%、4.5%、5.00/〇。 水浴加熱到85°C保溫lOmin，然后定容為300g，常溫放置3h，用TCW3-RVATecMaster

粘度計(jì)測(cè)定溶液的粘度，參數(shù)設(shè)置為：溫度25°C，轉(zhuǎn)速為1440rpm/mm，作圖分析其 粘度變化。

2.1.8老化時(shí)間對(duì)羅望子膠粘度的影響

配制1%的羅望子膠300g，并水浴溶解加熱到85°C維持lOmin，然后定容為300g， 降溫至 30°C，分別于 Oh、0.5h、1.5h、2.0h、3.0h、3.5h 使用 TCW3-RVA TecMaster

粘度計(jì)測(cè)定溶液的粘度，參數(shù)設(shè)置為：溫度30°C,轉(zhuǎn)速為1440rPm/mm，作圖分析其 粘度變化。

2.1.9羅望子膠的流變特性

制備不同濃度的羅望子膠溶液：在恒定攪拌下將羅望子膠分散于溶劑中，并將分 散液水浴加熱至85°C，10mm，使其充分溶解，取出后定容，降至室溫。

將樣品緩慢加入流變儀底座上，選取CP50錐板幾何轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子與平臺(tái)之間的間隙 為0.208mm，待轉(zhuǎn)子降下，刮去轉(zhuǎn)子邊緣的殘留樣品，確認(rèn)轉(zhuǎn)子邊緣充滿物料，穩(wěn)定 5mm。記錄羅望子膠的流動(dòng)曲線，并與PowerLaw數(shù)學(xué)模型進(jìn)行擬合。

流變儀參數(shù)設(shè)置：25°C下，剪切速率遞増0.01s_1~1000s_1，對(duì)數(shù)模式（log mode)， 每個(gè)數(shù)量級(jí)取點(diǎn)8個(gè)（points per decade 8)。

2.2結(jié)果與討論

2.2.1乳粉與羅望子膠粘度的關(guān)系

表2-1不同乳粉含量對(duì)羅望子膠溶液粘度的影響 Table2-1 The effect of different powder content on the viscosity of tamarind gum

乳粉含量0%2%4%6%8%10%

粘度（cp)120.0142.7142.8142.8142.9143.0

圖2-1乳粉含量與羅望子膠溶液粘度的關(guān)系 Fig.2-1 The relationship between powder content and the viscosity of tamarind gum

根據(jù)圖2-1顯示的結(jié)果，隨著乳粉含量的增加，羅望子膠溶液的粘度也隨之增 加。當(dāng)乳粉含量在〇%~2%之間時(shí)，羅望子膠溶液的粘度有明顯的上升趨勢(shì)，而當(dāng)乳 粉含量大于2%時(shí)，羅望子膠的粘度不隨乳粉含量的増加而變化，說明當(dāng)乳粉含量大 于2%時(shí)，羅望子膠與乳粉混合溶液達(dá)到穩(wěn)定，粘度值不再變化，這可以為冰淇淋配 方設(shè)計(jì)及其生產(chǎn)提供依據(jù)。

2.2.2 pH與羅望子膠粘度的關(guān)系

2.2.2.1酸與羅望子膠粘度的關(guān)系 

4.55.05.5 pH 6.06.5

4.0

7.0

115

105

圖2-2 pH值與羅望子膠粘度的關(guān)系 Fig.2-2 The relationship between pH and the viscosity of tamarind gum

圖2-2為羅望子膠的粘度隨pH變化的關(guān)系圖。根據(jù)測(cè)定結(jié)果可知，羅望子膠溶 液的粘度與pH值呈現(xiàn)一條平緩的曲線，即隨著溶液pH值的不斷減小，羅望子膠的 粘度值基本不隨其而變化。由此可以說明，酸對(duì)羅望子膠溶液的粘度影響并不大，在 廣泛的pH值范圍內(nèi)，羅望子膠都能維持比較穩(wěn)定的狀態(tài)。比如在酸性產(chǎn)品如酸奶冰 淇淋中，羅望子膠就可以保持其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，起到其應(yīng)有的作用。

125

120

〇115

 

110

105

100

pH (堿

2.2.2.2堿與羅望子膠粘度的關(guān)系 130 -

8.599.51010.51111.51212.

圖2-3堿對(duì)羅望子膠粘度的影響 Fig.2-3 The effect of alkali on the viscosity of tamarind gum

圖2-3為羅望子膠的粘度隨pH (堿）變化的關(guān)系圖。由上圖可知，隨著pH值的 不斷增大，即堿值越大，羅望子膠的粘度基本不隨pH值而變化。由此可以說明，锎 對(duì)羅望子膠溶液的粘度影響并不大，在堿性pH值范圍內(nèi)，羅望子膠都能維持比較卷

定的狀態(tài)。如平時(shí)生活用水多為堿性的，當(dāng)羅望子膠分散其中時(shí)就可以保持其分子結(jié) 構(gòu)的穩(wěn)定性，而發(fā)揮穩(wěn)定的作用。

由2.2.2.1及2.2.2.2可知，羅望子膠具有很好的耐酸堿性。當(dāng)其應(yīng)用于冰淇淋的 實(shí)際生產(chǎn)中，可增加其穩(wěn)定性，擴(kuò)大應(yīng)用范圍。

2.2.3鹽濃度與羅望子膠粘度的關(guān)系

^ 140 - a 〇

一 130 -

鹽濃度（％)

100

0.000.010.020.030.040.050.060.070.08

圖2-4鹽濃度與羅望子膠粘度的關(guān)系 Fig.2-4 The effect of saltconcentration on the viscosity of tamarind gum

根據(jù)表2-4的測(cè)定結(jié)果，鹽濃度與羅望子膠溶液粘度的關(guān)系呈現(xiàn)一條平緩的曲線。 從圖2-4的結(jié)果來看，隨著氯化鈣濃度的不斷增長(zhǎng)，羅望子膠溶液的粘度并沒有明顯 變化。這說明，鹽濃度對(duì)羅望子膠溶液粘度的影響很小。由此可以說明，羅望子膠具 有一定的耐鹽性。

2.2.4均質(zhì)與羅望子膠粘度的關(guān)系

表2-2均質(zhì)對(duì)羅望子膠溶液粘度的影響 Table 2-2 The effect of homogenization on the viscosity of tamarind gum

序號(hào)123

均質(zhì)前粘度（cp)383840

均質(zhì)后粘度（cp)242626

表2-2呈現(xiàn)了羅望子膠均質(zhì)前后粘度的變化。由圖2-5可知：均質(zhì)使羅望子膠溶 液的粘度減小。這可能是因?yàn)榫|(zhì)時(shí)，高壓剪切，碰撞，空穴作用使羅望子膠的分子 結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，從而使羅望子膠的粘度減小。

2.2.5磷酸鈉與羅望子膠粘度的關(guān)系

濃度（％)

圖2-6磷酸鈉對(duì)羅望子膠粘度的影響 Fig.2-6 The effect of sodium phosphate on the viscosity of tamarind gum

磷酸鈉在冰淇淋中是作為一種品質(zhì)改良劑而發(fā)揮作用。它可使非膨化類產(chǎn)品的冰 晶體更加細(xì)小，由粗絲體變?yōu)榧?xì)絲體，冰絲體之間的結(jié)合力提高；還可增加與鈣的結(jié) 合力，降低冷凍點(diǎn)以及提高與淀粉等的交聯(lián)，從而是產(chǎn)品更具有柔韌性和拉花能力； 還具有螯合劑和緩沖劑的作用[62]。

圖2-6是羅望子膠粘度隨磷酸鈉濃度變化的關(guān)系圖。由圖可知，鱗酸鈉濃度在1°/ 之前，羅望子膠的粘度隨磷酸鈉濃度的增加而增加；而濃度在1%?3.5%之間時(shí)，羅望 子膠的粘度隨磷酸鈉的濃度的增加不斷增加；在濃度大于3.5%時(shí)，羅望子膠的粘度隨 磷酸鈉的濃度增大而降低。說明磷酸鈉濃度在1%或3.5%時(shí)可以發(fā)揮作用。

2.2.6老化時(shí)間與羅望子膠粘度的關(guān)系

140 r

120 ^**^*»*

100 - 〇 80 - 姻 60 - 40 - 20 -

圖2-7羅望子膠粘度隨老化時(shí)間的變化 Fig.2-7 The effect of ageing time on the viscosity of tamarind gum

老化是將混合原料在2?4°C的低溫下保持一段時(shí)間，進(jìn)行物理成熟過程，羅望子膠在冰淇淋中的應(yīng)用研究,目的在 于使蛋白質(zhì)、脂肪凝結(jié)物和穩(wěn)定劑等物料充分地溶脹水化。提高粘度，以利于凝凍膨 脹時(shí)，提高膨脹率，改變冰淇淋的組織狀態(tài)。老化所需時(shí)間與混合原料的組成成分有 關(guān)，主要與其中的穩(wěn)定劑有直接關(guān)系，穩(wěn)定劑的粘度越高，老化時(shí)間則愈短。

圖2-7為1%的羅望子膠溶液隨老化時(shí)間變化的關(guān)系圖。由圖可知，羅望子膠的 粘度不隨老化時(shí)間的增加而變化，說明在老化時(shí)，羅望子膠已與水充分結(jié)合，粘度不 再變化。因此配方中只存在羅望子膠時(shí)，可不再考慮老化時(shí)間對(duì)混合原料的粘度影響， 只需另考慮原料中其他組分所需的老化時(shí)間即可。 

2.2.7羅望子膠的流變學(xué)性質(zhì)

圖2-8濃度及剪切速率對(duì)羅望子膠剪切力的影響 Fig.2-8 Effect of tamarind gum concentration and shear rate on shear force

圖2-9濃度及剪切速率對(duì)羅望子膠粘度的影響 Fig.2-9 Effect of tamarind gum concentration and shear rate on viscosity

圖2-8和圖2-9描述了25°C下，粘度和剪切應(yīng)力隨剪切速率和濃度變化的關(guān)系圖。圖 2-8顯示，濃度一定時(shí)，剪切應(yīng)力隨剪切速率的增加而增加；在剪切速率一定時(shí)，剪切 應(yīng)力隨著濃度的增加而增加。而從圖2-9可以看出，在相同的剪切速率下，羅望子膠的 粘度隨濃度的增加而増加。濃度低于1.0%時(shí)，在低的剪切速率下，粘度隨著剪切速?gòu)?的增加而降低，而在高剪切速率下，粘度沒有表現(xiàn)出對(duì)剪切速率的依賴性，即無(wú)限S

近于牛頓流體；當(dāng)濃度高于1.0%時(shí)，粘度隨著剪切速率的增加而減小。由此可見，羅 望子膠表現(xiàn)出了典型的非牛頓流體中假塑性的特點(diǎn)一剪切變稀，而這一效應(yīng)對(duì)其在生 產(chǎn)加工具有極為重要的實(shí)際意義。比如，在一定的剪切速率范圍內(nèi)，適當(dāng)?shù)奶岣呒羟?速率（機(jī)器轉(zhuǎn)速，推進(jìn)速度），以降低材料的粘度，增加流動(dòng)性，從而可降低能耗， 提高生產(chǎn)效率[63]。

表2-3不同濃度羅望子膠的増稠指數(shù)和流動(dòng)指數(shù)

Table 2-3 The power law parameters for tamarind gum dispersions at different concentrations

濃度KnR2

0.2%0.00270.992640.99991

0.5%0.01070.979090.99980

1.0%0.08520.897700.99724

1.5%0.43850.790480.99377

2.0%1.79620.677220.99119

羅望子膠的流動(dòng)曲線可以用power law模型（即冪律模型）T=KYn來描述，其中 K是液體粘稠度的量度，K越大，液體越粘稠。n值是假塑性程度的量度，n=l為牛頓 流體；n<l,為假塑性流體，n與1的差值越大，則意味著剪切越易變稀，即假塑性程 度越大，相反，如果n與1的差值越小，則意味著假塑性越小，越接近牛頓流體；n>l 為脹塑流性流體[64_66]。

將羅望子膠的流動(dòng)曲線與power law模型擬合，相關(guān)系數(shù)均大于0.99,說明羅望子 膠溶液的流動(dòng)曲線與其有良好的相關(guān)性。其増稠指數(shù)和流動(dòng)指數(shù)，見表2-3。由表2-3 可見，隨著濃度的增加，羅望子膠溶液的增稠指數(shù)逐漸增加而流動(dòng)指數(shù)逐漸降低，說 明羅望子膠溶液濃度越高，其粘稠性越大，假塑性也越大。羅望子膠濃度低于1.0%時(shí) 稠度系數(shù)很小，而且流動(dòng)指數(shù)接近于1，表現(xiàn)出牛頓流體的性質(zhì)，這與圖2-8和圖2-9 表現(xiàn)出的結(jié)果一致。

2.3小結(jié)

乳粉含量小于2%時(shí)，羅望子膠的粘度隨乳粉增加而增加，當(dāng)乳粉含量大于2%時(shí)， 羅望子膠粘度基本不隨乳粉含量變化而變化。羅望子膠具有很強(qiáng)耐酸耐堿性，當(dāng)溶液 pH值在3~12之間時(shí)，羅望子膠的粘度不隨pH值變化。羅望子膠還有較強(qiáng)的耐鹽性， 當(dāng)氯化鈣濃度不斷增大時(shí)，羅望子膠粘度也不隨鹽濃度增加而變化。磷酸鈉作為品質(zhì) 改良劑，在一定程度上可以改變羅望子膠的粘度，體現(xiàn)在磷酸鈉濃度為1%或3.5%時(shí)， 羅望子膠溶液的達(dá)到最大。羅望子膠經(jīng)均質(zhì)后，其粘度降低。而當(dāng)羅望子膠溶液老化 時(shí)，其粘度基本不隨老化時(shí)間變化而變化。說明羅望子膠穩(wěn)定性好。

羅望子膠溶液的流變特性：羅望子膠在25°C下，表現(xiàn)出了典型的非牛頓流體中f 塑性的特點(diǎn)一剪切變稀的特性，并隨著羅望子膠濃度的增大，其流動(dòng)性越小，粘稠怊 

第三章羅望子膠的復(fù)配

為了提高粘度，確定實(shí)驗(yàn)配方的最佳效果，故采用膠體復(fù)配的方法。先將羅望子 膠與竣甲基纖維素（CMC)、黃原膠、瓜爾膠、魔芋膠進(jìn)行兩兩復(fù)配，通過粘度測(cè)試， 得出羅望子膠分別與這四種膠體的最佳比例，再通過正交實(shí)驗(yàn)確定羅望子膠、黃原膠、 瓜爾膠三者的最佳比例。

3.1材料與方法

3.1.1實(shí)驗(yàn)材料

青島利邦達(dá)海洋科技有限公司 江門量子高科生物工程有限公司 山東中軒股份有限公司 廣州市升迅化工有限公司 廣州利源化工有限公司 廣東肇慶海星食品工業(yè)有限公司 南京泛成生物化工有限公司

精致羅望子膠162c 羧甲基纖維素鈉 黃原膠 瓜爾膠 魔芋膠 卡拉膠 刺槐豆膠

3.1.2儀器設(shè)備

TCW3-RVA TecMaster 粘度計(jì)澳大利亞 Newport Scientific 儀器公司 JA4103A電子天平上海精密電子儀器有限公司

攪拌器德國(guó)IKA艾卡廣州儀科實(shí)驗(yàn)室技術(shù)有限公司

HH-SY21-N1電熱恒溫水浴鍋北京市長(zhǎng)風(fēng)儀器儀表公司

3.1.3羅望子膠與羧甲基纖維素鈉（CMC)的復(fù)配

在一定的條件下，復(fù)配后膠體溶液的粘度和單一膠體溶液的粘度相比會(huì)發(fā)生一定 的變化。在隨著兩者比例的變化或者比單一同濃度膠體溶液的粘度值增加，或者降低。 當(dāng)存在兩種以上膠體時(shí)，由于各種膠體的分子結(jié)構(gòu)、所帶電荷、分子大小、空間結(jié)構(gòu) 等因素造成粘度的變化。因此，在復(fù)配時(shí)，要注意因膠體比例改變而造成的粘度降低， 從而使質(zhì)構(gòu)品質(zhì)下降。

按照膠體溶液中羅望子膠與羧甲基纖維素鈉的含量分別為0:10、1:9、2:8、3:7、 4:6、5:5、6:4、7:3、8:2、9:1的比例，分別稱取不同比例的羅望子膠和CMC共3g， 添加量如表3-1所示。加入去離子水，85°C下溶解并保溫lOmin，定容后配成300gl°/〇 的膠體溶液。靜置3h，在25°C恒溫，轉(zhuǎn)速為0~30秒40rpm/min，30~60秒為500rpm/min， 60?90秒1440rpm/min的條件下，使用TCW3-RVATecMaster粘度計(jì)測(cè)定10組溶液的 粘度。記錄測(cè)得數(shù)據(jù)并于1440rPm/mm下取其粘度，作圖分析其粘度變化。

表3-1羅望子膠與CMC添加量 Table 3-1 The added content of tamarind gum and CMC

項(xiàng)目對(duì)照溶液1溶液2溶液3溶液4溶液5溶液6溶液7溶液8溶液9

羅望子膠0.00.30.60.91.21.51.82.12.42.7

CMC3.02.72.42.11.81.51.20.90.60.3

3.1.4羅望子膠與黃原膠的復(fù)配

按照膠體溶液中羅望子膠與黃原膠的含量分別為0:10、1:9、2:8、3:7、4:6、5:5、 6:4、7:3、8:2、9:1的比例，分別稱取不同比例的羅望子膠和黃原膠共3g，羅望子膠在冰淇淋中的應(yīng)用研究,添加量如 表3-2所示。加入去離子水，85°C下溶解并保溫10mm，定容后配成300gl%的膠體溶 液。靜置三3h，使用TCW3-RVATecMaster粘度計(jì)測(cè)定10組溶液的粘度，測(cè)定條件 設(shè)置參考3.1.3。記錄測(cè)得數(shù)據(jù)并于1440rpm/mm下取其粘度，作圖分析其粘度變化。

表3-2羅望子膠與黃原膠添加量 Table 3-2 The added content of tamarind gum and xanthan gum

項(xiàng)目對(duì)照溶液1溶液2溶液3溶液4溶液5溶液6溶液7溶液8溶液9

羅望子膠0.00.30.60.91.21.51.82.12.42.7

黃原膠3.02.72.42.11.81.51.20.90.60.3

3.1.5羅望子膠與瓜爾膠的復(fù)配

配制1%的羅望子膠與瓜爾膠復(fù)配的溶液300g，按照膠體溶液中羅望子膠與瓜爾 膠的含量分別為 0:10、1:9、2:8、3:7、4:6、5:5、6:4、7:3、8:2、9:1 的比例，分別稱 取不同比例的羅望子膠和瓜爾膠共3g，添加量如表3-3所示。加入去離子水，85°C下 溶解并保溫10mm，定容后配成300gl%的膠體溶液。靜置3h,使用TCW3-RVA TecMaster•粘度計(jì)測(cè)定10組溶液的粘度，測(cè)定條件參考3.1.3。記錄測(cè)得數(shù)據(jù)并作圖分 析其粘度變化。

表3-3羅望子膠與瓜爾膠添加量 Table 3-3 The added content of tamarind gum and guar gum

項(xiàng)目對(duì)照溶液1溶液2溶液3溶液4溶液5溶液6溶液7溶液8溶液9

羅望子膠0.00.30.60.91.21.51.82.12.42.7

瓜爾膠3.02.72.42.11.81.51.20.90.60.3

3.1.6羅望子膠與魔芋膠的復(fù)配

配制1%的羅望子膠與魔芋膠復(fù)配的溶液300g，按照膠體溶液中羅望子膠與魔芋 膠的含量分別為 0:10、1:9、2:8、3:7、4:6、5:5、6:4、7:3、8:2、9:1、10:0 的比例， 分別稱取不同比例的羅望子膠和魔芋膠共3g，添加量如表3-4所示。加入去離子水， 85°C下溶解并保溫10mm，定容后配成300gl%的膠體溶液。靜置3h，使用TCW3-RV/

TecMaster粘度計(jì)測(cè)定10組溶液的粘度，測(cè)定條件參考3.1.3。記錄測(cè)得數(shù)據(jù)并于 1440rpm/min下取其粘度，作圖分析其粘度變化。

表3-4羅望子膠與魔芋膠添加量

Table 3-4 The added content of tamarind gum and konjac glucomannan

項(xiàng)目對(duì)照溶液1溶液2溶液3溶液4溶液5溶液6溶液7溶液8溶液9

羅望子膠0.00.30.60.91.21.51.82.12.42.7

魔芋膠3.02.72.42.11.81.51.20.90.60.3

3.1.7羅望子膠與卡拉膠的復(fù)配

按照膠體溶液中羅望子膠與卡拉膠的含量分別為0:10、1:9、2:8、3:7、4:6、5:5、 6:4、7:3、8:2、9:1的比例，分別稱取不同比例的羅望子膠和卡拉膠共3g，添加量如 表3-5所示。加入去離子水，85°C下溶解并保溫10mm，定容后配成300gl%的膠體溶 液。靜置3h，在25°C恒溫下、轉(zhuǎn)速設(shè)置為0?30秒為40rpm/min; 30~60秒為500rpm/min; 60~90秒1440rpm/min的條件下，使用TCW3-RVATecMaster粘度計(jì)測(cè)定10組溶液的 粘度。記錄數(shù)據(jù)并于1440rpm/mm下取其粘度，作圖分析其粘度變化。

表3-5羅望子膠與卡拉膠添加量 Table 3-5 The added content of tamarind gum and carrageenan

項(xiàng)目對(duì)照溶液1溶液2溶液3溶液4溶液5溶液6溶液7溶液8溶液9

羅望子膠0.00.30.60.91.21.51.82.12.42.7

卡拉膠3.02.72.42.11.81.51.20.90.60.3

3.1.8羅望子膠與刺槐豆膠的復(fù)配

按照膠體溶液中羅望子膠與刺槐豆膠的含量分別為0:10、1:9、2:8、3:7、4:6、5:5、 6:4、7:3、8:2、9:1的比例，分別稱取不同比例的羅望子膠和刺槐豆膠共3g，添加量 如表3-6所示。加入去離子水，85°C下溶解并保溫10min，定容后配成300gl%的膠體 溶液。靜置3h，在25°C恒溫下、轉(zhuǎn)速設(shè)置為0?30秒為40rpm/min; 30~60秒為 500rpm/min; 60~90 秒 1440rpm/min 的條件下，使用 TCW3-RVATecMaster 粘度計(jì)測(cè) 定10組溶液的粘度。記錄測(cè)得數(shù)據(jù)并于1440rpm/mm下取其粘度，分析其粘度變化。

表3-6羅望子膠與刺槐豆膠添加量 Table 3-6 The added content of tamarind gum and Locust bean gum

項(xiàng)目對(duì)照溶液1溶液2溶液3溶液4溶液5溶液6溶液7溶液8溶液9

羅望子膠0.00.30.60.91.21.51.82.12.42.7

刺槐豆膠3.02.72.42.11.81.51.20.90.60.3

3.1.9羅望子膠與瓜爾膠、黃原膠復(fù)配

在保型性的研究中，羅望子膠、黃原膠和瓜爾膠的含量是影響保型性的重要因素 且三因素之間，兩兩均有交互作用，為了盡量覆蓋試驗(yàn)研究范圍，因此，選取三因素 三水平的L27(313；)型正交試驗(yàn)進(jìn)行優(yōu)化，因素水平表詳見表3-7:

表3-7復(fù)配正交試驗(yàn)設(shè)計(jì) Table 3-7 orthogonal experiment for mixed

水平因素

羅望子膠黃原膠瓜爾膠

10%〇0%〇0%〇

21%01%01%0

32%〇2%〇2%〇

3.2結(jié)果與討論

3.2.1羅望子膠與CMC復(fù)配的粘度變化

圖3-1顯示，溶液2 (即羅望子膠:CMC=2:8)的粘度最大。溶液1的粘度小于溶 液2的，但溶液2之后隨著膠體溶液中羅望子膠的比例增加，CMC比例的減少，膠 體溶液的粘度值越來越低。將對(duì)照組溶液（即1%CMC膠體溶液）的粘度與9組膠體 溶液的粘度進(jìn)行對(duì)比，其中溶液2的粘度明顯高過對(duì)照組溶液的粘度。這可能是因?yàn)?羅望子膠的分子結(jié)構(gòu)為帶有支鏈的多糖類物質(zhì)，而CMC為直鏈狀的分子結(jié)構(gòu)，當(dāng)溶 液中羅望子膠的分子量大于CMC時(shí)，CMC的直鏈就會(huì)分布于羅望子膠各分支之間， 形成毛刺結(jié)構(gòu)，而當(dāng)兩者配比為2:8時(shí)，毛刺結(jié)構(gòu)達(dá)到最佳。因此可以知，當(dāng)羅望子 膠:CMC=1:4時(shí)，羅望子膠與CMC之間具有膠體協(xié)同作用，且其復(fù)配的效果最佳。

羅望子膠具有抑制冰晶、風(fēng)味釋放佳、保水性強(qiáng)的特點(diǎn)，但是成本較高。CM( 具有粘度較高、耐酸性強(qiáng)、防止蛋白沉淀的功能，成本較低。將兩種膠體復(fù)配后，杉

其用于酸性含蛋白的冰淇淋中，不但節(jié)約了成本，而且品質(zhì)得到提高。 3.2.2羅望子膠與黃原膠復(fù)配的粘度變化

對(duì)照溶液1溶液2溶液3溶液4溶液5溶液6溶液7溶液8溶液9

圖3-2羅望子膠與黃原膠以不同比例復(fù)配后的粘度值 Fig.3-1 The viscosity value of Tamarind gum and xanthan gum in different mixed proportion

據(jù)圖3-2顯示，從溶液1到溶液4，膠體溶液的粘度逐漸增加，但溶液4之后， 隨著羅望子膠比例的增加，膠體溶液的粘度逐漸減少。因此溶液4 (即羅望子膠:黃原 膠=4:6)的粘度最大。將對(duì)照組溶液（即1%黃原膠膠體溶液）的粘度與9組膠體溶 液的粘度進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)溶液4的粘度相對(duì)高于對(duì)照組溶液的粘度，這一結(jié)果說明： 只有當(dāng)羅望子膠:黃原膠=4:6時(shí)，羅望子膠與黃原膠的復(fù)配效果較好。

黃原膠具有粘度高、耐鹽性強(qiáng)、剪切影響小、成本低的優(yōu)勢(shì)，再結(jié)合羅望子膠的 特點(diǎn)，可較好地用于添加鈣、鋅、鐵的保健冷食品中。

3.2.3羅望子膠與瓜爾膠復(fù)配的粘度變化

對(duì)照溶液1溶液2溶液3溶液4溶液5溶液6溶液7溶液8溶液9

圖3-3羅望子膠與瓜爾膠以不同比例復(fù)配后的粘度值 Fig.3-3 The viscosity value of Tamarind gum and guar gum in different mixed proportion

圖3-3為羅望子膠與瓜爾膠復(fù)配的粘度隨其配比不同而變化的關(guān)系圖。由圖可知 隨著復(fù)配中羅望子膠的比例逐漸增加，瓜爾膠的比例逐漸減少，其復(fù)配的粘度值逐濤

降低。對(duì)9組復(fù)配溶液的粘度進(jìn)行由大到小的排序：溶液1>溶液2>溶液3>溶液4> 溶液7>溶液5>溶液6>溶液8>溶液9,溶液1 (即羅望子膠:瓜爾膠=1:9)的粘度最大。 而在與單獨(dú)的1%的瓜爾膠對(duì)比時(shí)，復(fù)配的粘度明顯大于單獨(dú)的瓜爾膠。因此可知，

羅望子膠與瓜爾膠之間存在著協(xié)同增效作用，羅望子膠在冰淇淋中的應(yīng)用研究,應(yīng)用于冰淇淋等食品中可增加粘稠度， 并可在一定程度上降低成本。

3.2.4羅望子膠與魔芋膠復(fù)配的粘度變化

oooooooo

64208642

1X 1x 1X

3 —

對(duì)照溶液1溶液2溶液3 溶液4 溶液5溶液6 溶液7溶液8 溶液9

圖3-4羅望子膠與魔芋膠以不同比例復(fù)配后的粘度值 Fig.3-4 The viscosity value of Tamarind gum and konjac glucomannan in different mixed

proportion

依據(jù)圖3-4顯示出的結(jié)果，復(fù)配溶液的粘度隨羅望子膠比例增加而首先表現(xiàn)出增加 的趨勢(shì)，至溶液4的粘度增加到達(dá)最大值，而從溶液4開始粘度明顯下降，之后5組 溶液的粘度值雖然下降趨勢(shì)平緩，但較之溶液4的粘度值仍然下降了很多。從圖6中， 可以很確切的知道溶液4的粘度最大。將對(duì)照組溶液（即1%魔芋膠膠體溶液）的粘 度與9組膠體溶液的粘度對(duì)比，結(jié)果證明：當(dāng)羅望子膠:魔芋膠=4:6時(shí)，羅望子膠與 魔芋膠的復(fù)配效果最為理想。

魔芋膠的粘度高，受食品體系中鹽的影響較小，用于食品中可改善食品的物理特 性、増加食品的粘稠性、賦予食品以柔滑適口感、且具有穩(wěn)定乳化狀態(tài)和懸浮狀態(tài)的 作用。將羅望子膠與魔芋膠復(fù)配后，粘度比單獨(dú)羅望子膠増大，可以較好地應(yīng)用于果 醬、果凍、冰淇淋中。

3.2.5羅望子膠與卡拉膠復(fù)配的粘度變化

據(jù)圖3-5顯示，從溶液1到溶液3，膠體溶液的粘度逐漸增加，但溶液3之后， 隨著羅望子膠比例的增加，卡拉膠比例的減少，膠體溶液的粘度逐漸減少。對(duì)9組溶 液的粘度進(jìn)行由大到小的排序：溶液3>溶液4>溶液2>溶液5>溶液1>溶液6>溶液1> 溶液8>溶液9,溶液3 (即羅望子膠:卡拉膠膠=3:7)的粘度最大。將對(duì)照組溶液（即 1%卡拉膠膠體溶液）的粘度與9組膠體溶液的粘度進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)只有溶液3的粘度 相對(duì)高于對(duì)照組溶液的粘度，這一結(jié)果說明：只有當(dāng)羅望子膠:卡拉膠=3:7時(shí)，羅望 子膠與黃原膠的復(fù)配效果比較好。

卡拉膠較好的凝膠性，將羅望子膠和卡拉膠復(fù)配可以很好地提高冰淇淋的抗融 性，當(dāng)應(yīng)用于果凍中，就可以保持其粘彈性和保水性。

3.2.6羅望子膠與刺槐豆膠復(fù)配的粘度變化

280 240

L1

對(duì)照溶液1溶液2溶液3溶液4溶液5溶液6溶液7溶液8溶液9

圖3-6羅望子膠與刺槐豆膠以不同比例復(fù)配后的粘度值 Fig.3-6 The viscosity value of Tamarind gum and Locust bean gum in different mixed proportion

圖3-6為羅望子膠與刺槐豆膠復(fù)配的粘度隨其配比不同而變化的關(guān)系圖。由圖可 知，隨著復(fù)配中羅望子膠的比例逐漸增加，瓜爾膠的比例逐漸減少，復(fù)配溶液的粘度 先減小，而當(dāng)羅望子膠與刺槐豆膠的配比為5:5時(shí)，溶液粘度突然增至最大，然后又 隨著羅望子膠比例的增加而降低。羅望子膠:刺槐豆膠=5:5比單獨(dú)的1%的刺槐豆膠小。 因此可知，瓜爾膠存在時(shí)，可在一定程度上增加其粘度，并于其配比為5:5時(shí)達(dá)到最 大復(fù)配效果。

刺槐豆膠粘度大，當(dāng)應(yīng)用于冰淇淋等食品中可增加粘稠度，并可增強(qiáng)產(chǎn)品的某些 特性，比如保型性。

3.2.7羅望子膠與黃原膠、瓜爾膠復(fù)配的粘度變化

表3-8羅望子膠與黃原膠、瓜爾膠復(fù)配的正交試驗(yàn)結(jié)果 Table 3-8 Result of orthogonal experiment

所在列

因素1

A2

B3

AxB4

AxB5

C6

AxC7

AxC8

BxC9

空10

空11

BxC12

空13

空粘度

111111111111110

2111122222222274.7

3111133333333390.7

4122211122233378.7

51222222333111101.3

61222333111222109.7

7133311133322296

81333222111333119

91333333222111136

10212312312312368.6

11212323123123181

122123312312312100.5

13223112323131286.7

142231231312123106.3

152231312123231122.7

162312123312231107.3

172312231123312128

182312312231123149.7

19313213213213273.7

20313221321321386.75

213132321321321109.5

22321313221332197.3

續(xù)表3-8羅望子膠與黃原膠、瓜爾膠復(fù)配的正交試驗(yàn)結(jié)果 Continue table 3-8 Result of orthogonal experiment

所在列123 456 78 91011 1213

因素ABAxB AxBCAxC AxCBxC空空BxC空空粘度

23321 321 33 211 32115

24321 332 11 322 13130.7

25332 113 23 212 13115.3

26332 121 31 323 21140

27332 132 12 131 32154.7

K!907699 998099 9899 9898101 9899

K2106105106 105106106 106105 105105103 106104

K3114127104 105123104 105105 106105106 105105

R24516.3 6427 7.75.9 7.66.95 7.45.6

表3-9羅望子膠與黃原膠、瓜爾膠復(fù)配的正交實(shí)驗(yàn)方差分析表

Table 3-9 Analysis of variance

因素偏差平方和自由度F比F臨界值 顯著性

A2710.98321.4063.37

B11862.2926.1543.37氺

AXB193.12920.13.37

AXB210.4520.1093.37

C8154.8224.2313.37氺

AXC242.73420.1263.37

AXC300.25420.1563.37

BXC195.53120.1013.37

空338.83820.1763.37

空276.04620.1433.37

BXC114.48920.0593.37

空289.8820.153.37

空168.21920.0873.37

誤差25057.6626

羅望子膠、黃原膠、瓜爾膠復(fù)配粘度測(cè)試正交試驗(yàn)結(jié)果如表3-8,方差分析如表 3-9。根據(jù)表3-8和表3-9數(shù)據(jù)并通過F值的比較，對(duì)羅望子膠、黃原膠、瓜爾膠復(fù)配 粘度的影響3個(gè)因素中，黃原膠>瓜爾膠>羅望子膠，而三種膠體之間的兩兩的協(xié)同；

效作用對(duì)粘度的影響大小關(guān)系為：羅望子膠與瓜爾膠 > 羅望子膠與黃原膠 > 黃原膠與瓜 爾膠。其中黃原膠和瓜爾膠影響顯著，而羅望子膠，及其三種膠體中兩兩膠體交互作 用影響不顯著。按照效應(yīng)值粘度愈大愈好的標(biāo)準(zhǔn)判斷，正交試驗(yàn)所得最佳實(shí)驗(yàn)條件為： A3B3C3，即羅望子膠2%。，黃原膠2%。，瓜爾膠2%。。。

3.3小結(jié)

羅望子膠與CMC、黃原膠、瓜爾膠、魔芋膠、卡拉膠、刺槐豆膠復(fù)配的最佳配 比分別為為 2:8、3:7、1:9、4:6、3:7、5:5。

羅望子膠與黃原膠、瓜爾膠復(fù)配的正交試驗(yàn)得出其三者的最佳實(shí)驗(yàn)條件為 A3B3C3，即羅望子膠2%。，黃原膠2%。，瓜爾膠2%。。其影響因素的重要性依次為：黃 原膠 > 瓜爾膠 >羅望子膠。雖然三種膠體之間互相存在著協(xié)同作用，但由正交試驗(yàn)可知， 其之間作用對(duì)復(fù)配膠體溶液的影響小于單獨(dú)膠體對(duì)其的影響。

羅望子膠與各種膠體復(fù)配的配比值可應(yīng)用于冰淇淋配方設(shè)計(jì)中，可通過產(chǎn)品來 進(jìn)一步驗(yàn)證個(gè)膠體復(fù)配之間的最佳配比。 

第四章產(chǎn)品開發(fā)

4.1配方設(shè)計(jì)

根據(jù)冰淇淋相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及其配方設(shè)計(jì)的一般要求擬定冰淇淋配方，并按圖4-1工藝 流程從配料、殺菌、均質(zhì)、老化、凝凍到最終生產(chǎn)出成品，嚴(yán)格按照各步要求進(jìn)行， 并在制作過程中測(cè)定其膨脹率及固形物含量，將成品放于冰箱中至少24h，最后進(jìn)行 感官評(píng)價(jià)。

4.1.1生產(chǎn)工藝

(1)混合：將膠體與甜味料混合均勻，以確保膠體能夠完全分散，防止膠體在 溶解時(shí)出現(xiàn)抱團(tuán)現(xiàn)象，影響料液的溶解效果。在配料過程中以黏度低的原料為溶劑， 黏度高的原料為溶質(zhì)，充分混合后制成混合料液。

(2)殺菌：不同的實(shí)驗(yàn)室或工廠會(huì)采取不同的殺菌溫度和時(shí)間，有采用巴氏殺 菌，本實(shí)驗(yàn)室殺菌溫度85 °C，10mm。

(3) 均質(zhì)：65?70°C，一級(jí)壓力18?20MPa，二級(jí)壓力3~5MPa，可使脂肪球直徑 變小，混合料的黏度增加，冰淇淋的組織細(xì)膩。

(4)冷卻：混合料經(jīng)均質(zhì)后，應(yīng)迅速冷卻至老化溫度（2?4°C)，不能超過5°C， 以防止脂肪球上浮。

(5)老化：一般老化溫度為2?4°C，具體情況可根據(jù)料液的冰點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整。老化 時(shí)間一般為三小時(shí)?？墒怪灸Y(jié)物、蛋白質(zhì)和穩(wěn)定劑充分發(fā)生水合作用，從而使料 液黏度增加，有利于凝凍攪拌時(shí)膨脹率的提高。

(5)凝凍：是將混合原料在強(qiáng)制攪拌下經(jīng)行冰凍，使空氣以極微小的氣泡狀態(tài) 均勻分布于全部混合原料中，一部分成為水的微細(xì)結(jié)晶的過程。凝凍過程中調(diào)節(jié)膨脹 閥，以達(dá)到所需的膨脹率。

(6)包裝：為了便于貯藏、運(yùn)輸和銷售，同時(shí)若冰淇淋表面部分受熱融化，析 出游離水，再經(jīng)低溫凍結(jié)則會(huì)形成較大的冰結(jié)晶，影響產(chǎn)品質(zhì)量，為了防止此現(xiàn)象的 發(fā)生，需及時(shí)包裝。可用紙盒、紙杯、塑料杯以及外涂巧克力衣等。

(7)硬化：由于凝凍機(jī)直接放出的冰淇淋的溫度一般為-3?-5°C，尚具有流動(dòng) 性，組織柔軟，因此需在一定低溫下（<-23°C)固定冰淇淋的組織狀態(tài)并完成冰淇 淋中極細(xì)小的冰的結(jié)晶過程，保證冰淇淋的質(zhì)量。

(8)檢驗(yàn)：抽樣檢驗(yàn)產(chǎn)品是否達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，保證食用安全。

(9)成品

生產(chǎn)工藝流程如下[67]: 

圖4-1冰淇淋的生產(chǎn)工藝

Fig.4-1 Production technology of ice cream

 

4.1.2膨脹率的測(cè)定

冰淇淋的膨脹，系指混合原料在凝凍過程操作時(shí)，空氣被混合于冰琪淋中，羅望子膠在冰淇淋中的應(yīng)用研究,成為 微小的氣泡，而使冰淇淋的容積增加。此外，因凝凍關(guān)系，混合原料中絕大部分水分 的體積亦稍有膨脹。冰淇淋的膨脹率，即指冰激凌容積增加的百分率。

B =

m\-mi

xlOO%

冰淇淋容積膨脹，可使混合原料凝凍與硬化后得到優(yōu)良的組織與形體，使其品質(zhì) 比不膨脹的或膨脹不夠的冰淇淋適口，且更柔潤(rùn)與松軟。又因空氣的微泡均勻的分布 于冰淇淋組織中，有起穩(wěn)定和阻止熱傳導(dǎo)的作用，可使冰淇淋成型硬化后較持久不融。 膨脹率的計(jì)算公式（以質(zhì)量計(jì)算）：

式中：B—膨脹率，％; mi—一定體積的混合原料的質(zhì)量，g;

m2—等體積的冰淇淋的質(zhì)量，g。

4.1.3總固形物含量的測(cè)定

精確稱取l〇g左右經(jīng)融化均勻的樣品于烘干至恒重的燒杯中，將盛有樣品的燒杯 置于102±2°C的干燥箱內(nèi)，加熱約2.5h，置于干燥器冷卻0.5h,稱量。重復(fù)加熱0.5h， 直至連續(xù)兩次稱量不超過0.002g，即為恒重，以最小稱量為準(zhǔn)。

總固形物含量的計(jì)算公式：

X = m2~m x\00% mi - m

其中，X—樣品中總固形物的含量，％; m—燒杯的質(zhì)量，g;

mi一樣品與燒杯的質(zhì)量，g; m2一烘干后樣品和燒杯的質(zhì)量，g。

4.1.4冰淇淋感官評(píng)定

通過感官分析，不僅可以了解食品本身的感官特性，而且為產(chǎn)品研發(fā)者、質(zhì)量管 理人員提供關(guān)于產(chǎn)品感官性質(zhì)重要且有價(jià)值的信息，為產(chǎn)品的研發(fā)和質(zhì)量控制提供依 據(jù)[68]。所以，一種有組織并且有效的感官評(píng)價(jià)對(duì)冰淇淋的質(zhì)量保證非常有利。表4-1 為冰淇淋的感官評(píng)價(jià)表，論文依表4-1對(duì)冰淇淋進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。

表4-1冰淇淋感官評(píng)價(jià)術(shù)語(yǔ)表 Table 4-1 Sensory evaluation glossary of ice cream 術(shù)語(yǔ)定義

冰晶感門齒咬下一部分產(chǎn)品評(píng)價(jià)，觀察冰晶形狀及大小。

奶粉味[69]乳制品氣味的強(qiáng)度。

口融性上鄂間轉(zhuǎn)動(dòng)并判斷咽下后口中所剩樣品的量，如果剩下很少，說明口融性好。

實(shí)物感嘴里的產(chǎn)品固形物和水分含量大小。

脂肪感產(chǎn)品中脂肪含量的感覺（回憶陳放炸過的油或餅干面團(tuán)）。

滑膩性產(chǎn)品入口及融化過程中的爽滑性。

冰淇淋感官質(zhì)量保證方案應(yīng)當(dāng)滿足以下幾點(diǎn)要求[7()]:首先，幫助確定新型以及現(xiàn) 有產(chǎn)品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；其次，應(yīng)在產(chǎn)品進(jìn)入消費(fèi)領(lǐng)域前就發(fā)現(xiàn)其存在的不符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 的項(xiàng)目；第三，精確地確定出所出現(xiàn)問題的性質(zhì)，以便能夠以一種明智而又有重點(diǎn)的 方式來鑒定和糾正引起問題的原因；第四，確保產(chǎn)品每天的感官屬性均勻一致，如果 是由多個(gè)工廠生產(chǎn)，則須保證每個(gè)工廠也一致。

4.1.5添加不同膠體的冰淇淋質(zhì)量對(duì)比

在上述配方的基礎(chǔ)上，通過添加羧甲基纖維素（CMC)、黃原膠、瓜爾膠、魔芋 膠等不同膠體與添加羅望子膠的冰淇淋進(jìn)行對(duì)比，并進(jìn)行膨脹率、固形物含量、感官 評(píng)價(jià)等測(cè)定。

4.1.6復(fù)配膠應(yīng)用于冰淇淋配方

在基礎(chǔ)配方前提下添加復(fù)配的膠體，并進(jìn)行膨脹率、固形物含量、感官評(píng)價(jià)等測(cè) 定，從而確定最終配方。

4.2羅望子膠的應(yīng)用

4.2.1羅望子膠及其復(fù)配膠在冰淇淋中的應(yīng)用

4.2.1.1羅望子膠與其他膠體的對(duì)比

根據(jù)冰淇淋相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及其配方設(shè)計(jì)的一般要求擬定冰淇淋配方。具體見下 表。

表4-2羅望子膠與瓜爾膠、黃原膠對(duì)比 丁able 4_2 丁amarind gum compared with guar gum, xanthan gum

配方一含量(％)配方二含量(％)配方蘭含量(％)

全脂奶粉9全脂奶粉9全脂奶粉9

黃油5黃油5黃油5

白砂糖15白砂糖15白砂糖15

怡糖4始糖4飴糖4

麥芽糊精3麥芽糊精3麥芽糊精3

棕櫚油2棕櫚油2棕櫚油2

單甘脂0.2單甘脂0.2單甘脂0.2

羅望子膠0.2瓜爾膠0.2黃原膠0.2

配方一膨脹率=(196.9-156.6)/156.6X100%=25.7% 配方二膨脹率=(192.3-161.6)/161.6X100%=19.0% 配方三膨脹率=(198.8-166.6)/166.6 X100%=19.3%

經(jīng)感官評(píng)價(jià)可知配方一的奶味大，并且甜度也稍大，因此在配方一基礎(chǔ)上降低全 脂乳粉和白砂糖的含量，但為保證固形物含量不變，同時(shí)又為降低成本，増加了麥芽 糊精和棕櫚油的含量，具體配方見表4-3。

表4-3羅望子膠與魔芋膠、CMC對(duì)比

Table 4-3 Tamarind gum compared with konjac glucomannan and CMC

配方四含量(％)配方五含量(％)配方六含量(％)

全脂奶粉8全脂奶粉8全脂奶粉8

黃油3黃油3黃油3

白砂糖13白砂糖13白砂糖13

治糖4飴糖4飴糖4

麥芽糊精4麥芽糊精4麥芽糊精4

棕櫚油3棕櫚油3棕櫚油3

單甘脂0.2單甘脂0.2單甘脂0.2

羅望子膠0.2魔芋膠0.2CMC0.2

配方四膨脹率=(197.8-157.6)/157.6X100%=25.5% 配方五膨脹率=(198.0-153.8)/153.8 X100%=28.2% 配方六膨脹率=(197.1-159.7)/159.7X100%=24.0%

表4-4添加各膠體的冰淇淋感官評(píng)價(jià)表

Table 4-4 Sensory evaluation of ice cream with different colloids

序膠體冰晶凍融穩(wěn)風(fēng)味 質(zhì)構(gòu)質(zhì)構(gòu)柔綜合

號(hào)大小定性釋放 脆性軟性口感

1 無(wú)穩(wěn)定劑粗大-++ ++-很差

2 羅望子膠細(xì)小++++++ +++好

3 瓜爾膠粗中+- -+++一般

4 黃原膠細(xì)中+++ -+++一般

5 CMC粗中++ -++一般

6 魔芋膠粗中+++ ++-較好

注：“+’’表示較好，表示較差

通過膨脹率及感官評(píng)價(jià)，可知與瓜爾膠、黃原膠、魔芋膠、CMC相比，添加羅 望子膠生產(chǎn)的冰淇淋具有油脂感強(qiáng)、組織細(xì)膩、風(fēng)味釋放佳、口感爽滑等優(yōu)點(diǎn)。讓冰 淇淋真的體現(xiàn)其高檔型。

配方一是因奶香味和甜度大而降低到配方四的，說明冰淇淋配料中的原有風(fēng)味不 會(huì)被抑制，從另一個(gè)角度而言，減少純奶味就是減少奶油和乳粉，甜度大就是說明可 以降低糖用量，不抑制風(fēng)味說明香精的原有香氣得到充分發(fā)揮。

對(duì)各膠體溶液濁度進(jìn)行比較，羅望子膠溶液潔凈，較清澈，羅望子膠在冰淇淋中的應(yīng)用研究,只比CMC、阿拉伯 膠溶液的清澈度略低，而CMC為合成品，阿拉伯膠在冷食中的應(yīng)用幾乎沒有，所以， 羅望子膠在冰淇淋中的應(yīng)用有明顯的優(yōu)勢(shì)，如果能用離心的方法將其中的沉淀除去則 更佳。

通過膨脹率的測(cè)定，以及在感官評(píng)價(jià)基礎(chǔ)上不斷改進(jìn)配方，最后得到單獨(dú)添加羅 望子膠的最優(yōu)配方為：全脂乳粉：8%，黃油3%，白砂糖13%，飴糖4%，麥芽糊精 4:%，棕櫚油3%，單甘脂0.2%，羅望子膠0.2。

4.2.1.2羅望子膠與其它膠體復(fù)配在冰淇淋中的應(yīng)用

由3.2.1、3.2.4、3.2.6可知羅望子膠與CMC的最佳配比為2:8，與魔芋膠的最佳 配比為4:6,與刺槐豆膠的最佳配比為5:5。將其應(yīng)用用冰淇淋配方中，具體添加量如 下表。

表4-5膠體復(fù)配應(yīng)用與冰淇淋的配方 Table 4-5 Mixed gum and its application inice cream

配方一含量(％)配方二含量(％)配方三含量(％)

全脂奶粉8全脂奶粉8全脂奶粉8

黃油3黃油3黃油3

白砂糖13白砂糖13白砂糖13

飴糖4飴糖4飴糖4

麥芽糊精4麥芽糊精4麥芽糊精4

棕櫚油3棕櫚油3棕櫚油3

單甘脂0.2單甘脂0.2單甘脂0.2

羅望子膠0.1羅望子膠0.04羅望子膠0.08

刺槐豆膠0.1CMC0.16魔芋膠0.12

配方一膨脹率=(196.7- 111. 7)/l 11.7 X 100%=76.1 %

配方二膨脹率=(196.1-129.9)/129.9X100%=51.0%

配方三膨脹率=(197+ 8_ 118.6)/l 18.6 X 100%=66.8%

羅望子膠與其他膠體復(fù)配后生產(chǎn)的冰淇淋，在固形物含量基本恒定(34%)的前損 下，其膨脹率遠(yuǎn)大于單獨(dú)添加羅望子膠的膨脹率(25.6%)。主要是因?yàn)閺?fù)配膠體可以損 高混合料液的粘度，增加凝凍時(shí)的拉花效果，降低大冰晶體的形成，因此可提高產(chǎn)品 的膨脹率，最終可以增加產(chǎn)量。

4.2.2羅望子膠在酥脆型冰棍配方中的應(yīng)用

考慮羅望子膠有如下優(yōu)點(diǎn)：粘度低、冰晶小、不糊口、香氣釋放好、抗融性好， 其中粘度小是冰棍酥脆的重要原因，故開發(fā)酥脆型冰棍。因?yàn)椋_望子膠的粘度低， 若做出冰棍，其口感酥脆；冰晶小，產(chǎn)品會(huì)表現(xiàn)出爽口的感覺；香氣釋放好，說明羅 望子膠不會(huì)掩蓋香氣物質(zhì)的香味；而抗融性好，正說明產(chǎn)品在溫度稍高時(shí)可長(zhǎng)時(shí)間放 置而不會(huì)融化。配方如下：

表4-6穌脆型冰棍配方 Table 4-6 Crispy Popsicle formula

原料名稱添加量（％)

白砂糖7.5

葡糖糖8.5

工業(yè)乳粉1.5

黃油1.5

蔗糖酯0.01

香蘭素0.005

甜蜜素0.04

阿斯巴甜0.03

香蕉香精0.12

黃油香精0.015

天然煉奶香精0.04

在此配方基礎(chǔ)上加入不同含量的羅望子膠、氯化鉀、三聚磷酸鈉，通過感觀鑒定 確定酥脆冰棍的最終配方。具體添加量見下表：

表4-7羅望子膠、氯化鉀、三聚磷酸鈉的含量變化

Table 4-7 The content change of tamarind gum, potassium chloride, sodium tripolyphosphate

配方一配方二配方三配方四配方五配方六

羅望子膠0.040.10.040.040.040.08

氯化鉀0.040.040.10.040.150.1

三聚磷酸鈉0.30.30.30.10.30.1

通過對(duì)上述配方生產(chǎn)的酥脆型冰棍進(jìn)行感官評(píng)價(jià)發(fā)現(xiàn)，配方一生產(chǎn)的冰棍冰晶體 呈有規(guī)則的針狀，酥脆型差，味甜；配方二生產(chǎn)的產(chǎn)品冰晶呈針狀與片狀交錯(cuò)的不梟 則狀，在口中不易碎，咸味較大；按配方三所得冰棍冰晶呈有規(guī)則的針狀，味甜，藤

脆性好；配方四生產(chǎn)的產(chǎn)品冰晶規(guī)則呈針狀，涼爽性好，羅望子膠在冰淇淋中的應(yīng)用研究,墊牙性明顯降低；配方五生 產(chǎn)的冰棍冰晶規(guī)則呈針狀，基本不墊牙，酥脆性好，但較配方四差；配方六生產(chǎn)的冰 棍冰晶呈有規(guī)則的針狀，基本不墊牙，酥脆性好。

由此可知：在酥脆型冰棍中羅望子膠不能加太多，添加量控制在0.04%?0.08%， 要小于0.1%;氣化鐘明顯能提咼穌脆型，在加入0.1%時(shí)更佳，最尚加入0.15%。二 聚磷酸鈉有墊牙感，因此要少加；無(wú)論是三聚磷酸鈉還是氯化鉀因都有咸味，故加入 量不宜過多。

酥脆型冰棍的最終配方為：白砂糖7.5%，葡糖糖8.5%，乳粉1.5%，黃油1.5%， 蔗糖酯0.01%，香蘭素0.005%，甜蜜素0.04%，阿斯巴甜0.03%，香蕉香精0.12%， 黃油香精0.015%，天然煉奶香精0.04%，羅望子膠0.04%，氯化鉀0.1%，三聚磷酸鈉 0.1%。

4.2.3羅望子膠在有晈勁產(chǎn)品中的應(yīng)用

由表3-8羅望子膠與黃原膠、瓜爾膠復(fù)配的正交試驗(yàn)結(jié)果可以看出：羅望子膠與 瓜爾膠黃原膠復(fù)配的最佳配比為1:1:1?？紤]對(duì)比性試驗(yàn)，選取粘度較大的六組配比， 分另IJ為（1) 1:1:1; (2) 1:2:2; (3) 2:2:1; (4) 0:2.5:2.5; (5) 2:1:2; (6) 1.25:2.5:1.25。 將上述比例的增稠劑（5%。）按下列配方添加，進(jìn)行咬勁感官鑒定。具體見表4-9。

表4-7正交試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)用于雪糕 Table 4-7 Result of orthogonal experiment and its application

原■~•二3四五六

白砂糖121212121212

飴糖151515151515

麥芽糊精2.52.52.52.52.52.5

奶粉444444

黃油111111

棕櫚油444444

單甘脂0.150.150.150.150.150.15

羅望子膠0.1670.10.200.20.125

瓜爾膠0.1670.20.20.250.10.25

黃原膠0.1670.20.10.250.20.125

咬勁鑒定結(jié)果為：配方一的咬勁最佳，其次為配方六，較勁較小的為配方五，而 配方二、三、四咬勁小，達(dá)不到期望效果。主要原因是，配方一中羅望子膠與瓜爾膠 黃原膠的配比為最佳配比，粘度較大，因此其咬勁最大；而影響復(fù)配溶液粘度最重要 的因素是黃原膠的含量，配方六中，黃原膠的含量降低了，因此咬勁不如配方一。_ 最終確定有咬緊的產(chǎn)品配方為：白砂糖12%，飴糖15%，麥芽糊精2.5%，奶粉 4%，黃油1%，棕櫚油4%，單甘脂0.15%，羅望子膠0.167%，瓜爾膠0.167%，黃原 膠 0.167%。

4.2.4酸奶冰淇淋產(chǎn)品的研發(fā)

4.2.4.1研發(fā)@的

由于酸奶容易吸收、酸甜適口、老少皆宜，被稱為“長(zhǎng)壽奶”，是近幾年乃至今 后長(zhǎng)時(shí)間流行的產(chǎn)品。而酸奶冰淇淋在過去的理論研究較多，但是市面上的產(chǎn)品較少。 本文結(jié)合羅望子膠的耐酸性，抑制冰晶生長(zhǎng)能力強(qiáng)的特點(diǎn)，開發(fā)這一產(chǎn)品。

根據(jù)冰淇淋產(chǎn)品的價(jià)格及酸奶冰淇淋的特點(diǎn)及配方，對(duì)酸奶冰淇淋先進(jìn)行酸奶研 制，然后冰淇淋老化過程中將發(fā)酵好的酸奶加入，達(dá)到冰淇淋中含有數(shù)量較多的益生 菌，使其具有保健功效。

4.2A2配方研究

首先根據(jù)酸奶生產(chǎn)工藝：混料一均質(zhì)一殺菌（95°C，10mm)—冷卻（43°C)— 發(fā)酵（41~43°C，300min)—熟化（4?8°C)，生產(chǎn)酸奶。酸奶配方為蔗糖6%、全脂乳 粉12%、帝斯曼發(fā)酵劑821適量。將生產(chǎn)好的酸奶在冰淇淋老化階段加入，按酸奶冰 淇淋配方生產(chǎn)，具體見表4-8:

表4-8酸奶冰淇淋配方 Table 4-11 Yogurt ice cream formula

原料名稱配方一配方二

蔗糖1313

全脂乳粉44

無(wú)水奶油33

羅望子膠0.20.12

CMC0.150.1

黃原膠0.050.18

單甘酯0.30.3

酸奶6060

檸檬酸0.10.1

考慮到羅望子膠與黃原膠，CMC的協(xié)調(diào)增效作用，故將配方一調(diào)整為配方二， 其中膠體總量不變。

圖4-2為配方一和配方二生產(chǎn)出的酸奶冰淇淋的直觀圖，經(jīng)感官評(píng)價(jià)發(fā)現(xiàn)，配方 二產(chǎn)品的韌性有所加強(qiáng)，但是其冰晶體較配方一的大，且組織結(jié)構(gòu)也不如配方一細(xì)膩。 主要是由于羅望子膠具有較好的抑制冰晶體增長(zhǎng)的作用，雖然配方二中各膠體協(xié)調(diào)后 粘度增加，但是對(duì)抑制冰晶體的作用降低。因此為了生產(chǎn)的冰淇淋組織細(xì)膩，光滑， 爽口，最終酸奶冰湛淋配方為：蔗糖13%，全脂乳粉4%，無(wú)水奶油3%，羅望子膠 0.2%，CMC0.15%，黃原膠 0.05%，單甘酯 0.3%，酸奶 40%，檸檬酸 0.1%。

4.3小結(jié)

羅望子膠及與其它膠體復(fù)配應(yīng)用于冰淇淋中，經(jīng)感官評(píng)價(jià)可知，羅望子膠在冰淇淋中的應(yīng)用研究,羅望子膠具有油 脂感強(qiáng)、組織細(xì)膩、風(fēng)味釋放佳、不糊口等特點(diǎn)。

應(yīng)用于酥脆型冰棍中，經(jīng)感官評(píng)價(jià)得最終配方：白砂糖7.5%，葡糖糖8.5%，工 業(yè)乳粉1.5%，黃油1.5%，蔗糖酯0.01%，羅望子膠0.04。/。，氯化鉀0.1%，三聚磷酸 鈉0.1°/。，香蘭素0.005%,甜蜜素0.04%，阿斯巴甜0.03%，香蕉香精0.12%，黃油香 精0.015%天然煉奶香精0.04%;

應(yīng)用于有咬勁的小布丁產(chǎn)品中，經(jīng)感官評(píng)價(jià)得最終配方：白砂糖12%，飴糖15%， 麥芽糊精2.5%，奶粉4%，黃油1%，棕櫚油4%，單甘脂0.15%，羅望子膠0.167%， 瓜爾膠0.167%，黃原膠0.167%;

應(yīng)用于酸奶冰淇淋中，經(jīng)配方改進(jìn)及感官評(píng)價(jià)得配方：蔗糖13%，全脂乳粉4%， 無(wú)水奶油3%，羅望子膠0.2%，CMC0.15%，黃原膠0.05%，單甘酯0.3%，酸奶40%， 豐寧檬酸0.1%。