板栗殼棕色素擬巧克力蛋糕的品質(zhì)及抗氧化性

金黎明，李韻辭，侯熙彥，姜愛麗，劉程惠，胡文忠

(大連民族大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，遼寧 大連，116600)

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板栗殼棕色素擬巧克力蛋糕的品質(zhì)及抗氧化性

金黎明*，李韻辭，侯熙彥，姜愛麗，劉程惠，胡文忠

(大連民族大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，遼寧 大連，116600)

將實驗室自制的板栗殼棕色素分別以0.05%、0.15%、0.25%、0.35%、0.45%五個不同添加量水平加入蛋糕中，制作擬巧克力蛋糕。研究板栗殼棕色素對擬巧克力蛋糕的感官品質(zhì)、質(zhì)構(gòu)參數(shù)(硬度、彈性、黏聚性、咀嚼性)、比容、水分含量、老化程度以及抗氧化活性的影響。結(jié)果表明：板栗殼棕色素添加量為0.35%時，蛋糕的感官評分最高。棕色素的添加對擬巧克力蛋糕的質(zhì)構(gòu)參數(shù)、比容、水分含量無顯著影響，但可以延緩蛋糕老化的程度，對超氧陰離子和DPPH自由基具有一定的清除能力，且能夠抑制蛋糕油脂的氧化酸敗。試驗結(jié)果表明板栗殼棕色素是一種不影響蛋糕品質(zhì)和接受度，且具有抗氧化作用的較為理想的天然色素。

板栗殼棕色素；擬巧克力蛋糕；品質(zhì)；抗氧化性

目前市售蛋糕的品種非常豐富，其中巧克力蛋糕深受消費者的喜愛。但是，巧克力中的油脂含量為25%～40%[1]，過多食用巧克力會造成血糖升高、肥胖、兒童齲齒等不良后果。

板栗，被稱為“干果之王”，目前我國板栗的栽培面積和產(chǎn)量均居世界首位，年產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的1/2以上[2-3]。板栗殼中含有天然棕色素，不僅天然無毒，性質(zhì)穩(wěn)定，還具有消除自由基、阻斷和清除氧化損傷、抑菌消炎、保護肝臟、調(diào)節(jié)腎功能、延緩衰老的功能和價值[4-5]。

本試驗將板栗殼棕色素添加到蛋糕中，制作擬巧克力蛋糕，并研究板栗殼棕色素的添加對擬巧克力蛋糕的質(zhì)構(gòu)參數(shù)(硬度、彈性、黏聚性、咀嚼性)、比容、水分含量、老化程度的影響，以及抗氧化活性。

1　材料與方法

1.1材料與設(shè)備

板栗殼，市售板栗，剝殼即得。板栗殼棕色素，本實驗室提取[9]。

小麥粉、塔塔粉、蛋糕油，食用級。雞蛋、植物油和白砂糖，購自超市。

FeCl3，無水乙醇，冰乙酸，濃HNO3，雙氧水，鄰苯三酚，KIO3，淀粉，石油醚等，均為國產(chǎn)分析純試劑;DPPH，Sigma公司。

ACS-型電子計價秤，永康市杰力衡器有限公司;SM-101型打蛋機，SK-633型電烤爐，EIKAO豪華發(fā)酵箱，新麥機械有限公司;TA-XT plus型質(zhì)構(gòu)儀，英國Stable Micro System公司;Lambda25型紫外-可見分光光度計，美國PE公司。

1.2實驗方法

1.2.1板栗殼棕色素擬巧克力蛋糕的制備

1.2.1.1工藝流程

蛋糕制備配方見表1，工藝流程如下。

表1　蛋糕的制備配方

原輔材料小麥粉雞蛋白砂糖水植物油蛋糕油塔塔粉質(zhì)量/g17560018590757.56.7

1.2.1.2操作要點

(1)板栗殼棕色素的提取：選擇新鮮的板栗，剝殼，用中草藥粉碎機將其磨成粉末，烘干待用。參考吳萬利等人的方法[6]，用超聲波協(xié)助提取法、乙醇溶液來提取板栗殼棕色素。超聲波功率200 W、作用時間8 min，料液比1∶8(g∶mL)、乙醇體積分數(shù)40%、浸提溫度60 ℃，提取2～3次。將得到的抽提液合并，減壓抽濾除去雜質(zhì)，得到的濾液在60～70 ℃下減壓蒸餾，并用真空干燥箱烘干，得到板栗殼棕色素。

(2) 打蛋：將蛋白液和白砂糖用打蛋器先中速攪拌2～3 min，再換為高速攪拌，形成蛋糖混合的泡沫結(jié)構(gòu)，加入塔塔粉后再改用中速攪拌[7]。

(3)調(diào)糊：將小麥粉、蛋黃、蛋糕油等攪拌均勻。注意先將棕色素用蛋白溶解后再加入到面糊中，盡量攪拌均勻，否則會影響蛋糕上色的均勻度。

(4)注模：調(diào)制好的面糊立刻注入烤模入烤爐，澆模量約為模體積的2/3[8]。

(5)烘烤：烤箱溫度上火190 ℃，下火160 ℃，上色10 min；然后將上火調(diào)整到160 ℃，下火170 ℃，烘烤15 min左右即可。

(6)脫模：烘烤成熟出爐，冷卻后脫模，即為成品[9]。

1.2.1.3蛋糕感官評價標準

將板栗殼棕色素分別以0.05%、0.15%、0.25%、0.35%、0.45%五個不同添加量水平加入到蛋糕中，制作擬巧克力蛋糕，從表面色澤、外觀形狀、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、整體彈性、氣味與滋味等方面進行評價(見表2)。將蛋糕放在桌面上，目測觀察外觀與色澤，按壓蛋糕的中間部位感受其彈性，然后將蛋糕中間分開，觀察內(nèi)部組織，品嘗其滋味口感，做出感官評定評分，邀請10名食品專業(yè)人員進行打分，總分為100分。

表2　板栗殼棕色素擬巧克力蛋糕的感官評價表

1.2.2板栗殼棕色素擬巧克力蛋糕質(zhì)構(gòu)參數(shù)的測定

用質(zhì)構(gòu)儀進行測定。取3個最佳配比條件下的蛋糕樣品，切去邊緣，制成高和直徑都約為3 cm的圓柱，采用TPA模式，P/35探頭，測前速度2 mm/s，測定速度1 mm/s，測后速度2 mm/s，觸發(fā)類型自動，觸發(fā)力5.0 g，2次壓縮之間停留5 s，壓縮百分比50%。測定硬度、彈性、黏聚性、咀嚼性4個指標，測3次取平均值[10]。

1.2.3板栗殼棕色素擬巧克力蛋糕比容的測定

小米排重法[11]。

1.2.4板栗殼棕色素擬巧克力蛋糕水分含量的測定

直接干燥法(GB/T 14769—1993)。

1.2.5板栗殼棕色素對擬巧克力蛋糕老化程度的影響

將冷卻后的擬巧克力蛋糕裝入密封袋中密封，置于室溫下保存5 d，觀察蛋糕的掉渣程度，并用質(zhì)構(gòu)儀測定蛋糕芯的硬度變化，每隔1天測定1次，每組3個樣品，取平均值[12]。

1.2.6板栗殼棕色素擬巧克力蛋糕抗氧化性的測定

以石油醚作為溶劑，用索氏提取法將蛋糕脫脂(65 ℃，6 h)，充分揮發(fā)溶劑后，精確稱取4.000 0 g脫脂后的蛋糕，用60%乙醇-水溶液作溶劑，以1∶5的料液比、45 ℃超聲提取1 h，將得到的上清液離心(4 ℃、4 200 r/min、20 min)，殘渣重復(fù)提取3次，收集4次上清液，蒸干溶劑后得到的固體配成5 mg/mL的待測溶液[13]。

采用鄰苯三酚自氧化法測定待測溶液清除超氧陰離子自由基的能力[14]。采用DPPH法測定待測溶液清除DPPH自由基的能力[15]。

用碘量法測定蛋糕油脂過氧化值[16]，采用過氧化值增加值作為衡量蛋糕抗氧化效果的指標。

過氧化值增加值=當前蛋糕油脂過氧化值-第0 d蛋糕油脂過氧化值[17]。

1.3試驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計

2　結(jié)果與討論

2.1板栗殼棕色素添加量對蛋糕品質(zhì)的影響

研究發(fā)現(xiàn)，板栗殼棕色素的添加量在0.05%～0.45%的范圍內(nèi)，對蛋糕外觀形狀、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、整體彈性基本沒有影響，只是關(guān)系到蛋糕色澤是否與巧克力蛋糕的色澤相似。棕色素添加量為0.35%時，蛋糕顏色與巧克力蛋糕的色澤最為相似，添加量過大，蛋糕顏色偏深，且略有澀味。

表3　板栗殼棕色素添加量對蛋糕品質(zhì)的影響

2.2板栗殼棕色素擬巧克力蛋糕質(zhì)構(gòu)參數(shù)的測定

蛋糕質(zhì)構(gòu)測定時，評價蛋糕質(zhì)構(gòu)的主要指標有：硬度、彈性、咀嚼性和黏聚性。硬度是使食品達到一定變形時所需的最大力，咀嚼性是將食品咀嚼到可吞咽時需做的功，它反映了食品對咀嚼的持續(xù)抵抗性，硬度和咀嚼性與蛋糕的品質(zhì)呈負相關(guān)，其數(shù)值越大，蛋糕品質(zhì)越差、口感越硬；彈性是食品經(jīng)第一次壓縮后能夠恢復(fù)的程度，黏聚性是食品經(jīng)第一次壓縮變形后所表現(xiàn)出來的對抗二次壓縮的相對抵抗能力，反映了樣品內(nèi)部結(jié)合力的大小，彈性和黏聚性與蛋糕品質(zhì)呈正相關(guān)，其數(shù)值越大，蛋糕口感越好[17-19]。

表4　擬巧克力蛋糕的質(zhì)構(gòu)參數(shù)

由表4可知，板栗殼棕色素的添加量在0.05%～0.45%的范圍內(nèi)，對蛋糕的硬度、彈性、咀嚼性和黏聚性的影響不大，與不添加棕色素組無顯著性差異(P>0.05)。

2.3板栗殼棕色素擬巧克力蛋糕比容的測定

圖1　板栗殼棕色素不同添加量對蛋糕比容的影響Fig.1　The influence on specific volume of chestnut shell brown pigment addition

由圖1可見，板栗殼棕色素的添加量在0.05%～0.45%的范圍內(nèi)，對蛋糕比容的影響很小(在3.58～3.65 mL/g之間)。2.4板栗殼棕色素擬巧克力蛋糕水分含量的測定

由圖2可見，隨著板栗殼棕色素添加量的增加，擬巧克力蛋糕水分含量略有下降，從34.96%下降到33.45%，但影響程度不大。

圖2　板栗殼棕色素不同添加量對蛋糕水分含量的影響Fig.2　The influence on content of water of chestnut shell brown pigment addition

2.5板栗殼棕色素對擬巧克力蛋糕老化程度的影響

由表5數(shù)據(jù)分析，隨著貯存時間的延長，蛋糕的硬度逐漸加大，每組蛋糕從貯存第2天開始，與第1天相比差異顯著(P<0.05)。但是添加板栗殼棕色素后，蛋糕的硬度增加量有所降低，尤其在第3天后，棕色素添加量越大，對蛋糕硬度增加的減緩作用越為明顯，表明板栗殼棕色素具有一定的抗老化作用。

2.6板栗殼棕色素擬巧克力蛋糕抗氧化性的測定

目前我國國標規(guī)定，焙烤食品中不得添加人工合成的抗氧化劑[13]，許多學(xué)者致力于開發(fā)天然抗氧化劑，以期解決蛋糕在貯存期的氧化酸敗問題[17，23]。目前對板栗殼棕色素的化學(xué)結(jié)構(gòu)研究表明，其主要活性成分為黃酮類化合物，而眾所周知，大多數(shù)黃酮類化合物都具有一定的抗氧化性[2,21]，本試驗通過研究添加了板栗殼棕色素的蛋糕對超氧陰離子和DPPH自由基的清除率、以及蛋糕的過氧化值來驗證板栗殼棕色素的抗氧化性。由圖3，圖4可知，隨著板栗殼棕色素添加量的增加，蛋糕對超氧陰離子和DPPH自由基的清除率都有一定的增強，顯示出其抗氧化活性。圖5結(jié)果顯示，加入板栗殼棕色素對蛋糕的過氧化值(peroxide value, POV)增加有一定的減緩效果，在第5天時，未添加棕色素的蛋糕油脂過氧化值增加值為0.083 g/100 g，而添加0.45%板栗殼棕色素的蛋糕油脂過氧化值增加值僅為0.031 g/100 g，提示板栗殼棕色素是一種有潛力的天然抗氧化劑。

表5　擬巧克力蛋糕的硬度

注：同一列中不同字母代表差異顯著P<0.05。

圖3　對超氧陰離子清除率Fig.3　Scavenging effect on superoxide anion radicals

圖4　對DPPH清除率Fig.4　Scavenging effect on DPPH radicals

圖5　板栗殼棕色素添加量對蛋糕油脂過氧化值的影響Fig.5　Effect of chestnut shell brown pigment dose on the POV of cake oil

3　結(jié)論

本試驗將試驗室自行制備的板栗殼棕色素添加到蛋糕中，制作擬巧克力蛋糕。研究板栗殼棕色素對擬巧克力蛋糕的感官品質(zhì)、質(zhì)構(gòu)參數(shù)(硬度、彈性、黏聚性、咀嚼性)、比容、水分含量、老化程度的影響，以及其抗氧化活性。試驗結(jié)果表明，板栗殼棕色素不僅不影響蛋糕品質(zhì)和接受度，還具有延緩蛋糕老化、抗氧化作用，是一種較為理想的天然色素。相比巧克力蛋糕而言，試驗中制備的的擬巧克力蛋糕規(guī)避了巧克力的副作用，同時板栗殼棕色素的添加，還賦予了蛋糕一定的保健功能，其預(yù)期的市場前景良好。

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Quality and antioxidant activity of mimetic chocolate cake made of chestnut shell brown pigment

JIN Li-ming*, LI Yun-ci, HOU Xi-yan, JIANG Ai-li, LIU Cheng-hui, HU Wen-zhong

(College of Life Science, Dalian Nationalities University, Dalian 116600, China)

The brown pigment was extracted from chestnut shell and then added into the cake to make mimetic chocolate cake with the volume of 0.05%, 0.15%, 0.25%, 0.35%, 0.45%, respectively. The influences on sensory quality, texture parameters (hardness, springness, cohesiveness, chewiness), specific volume, content of water, aging degree, antioxidant activity of brown pigment on mimetic chocolate cake were studied. The results showed that the sensory evaluation score was the highest with 0.35% of chestnut shell brown pigment. There were no obvious influence on texture parameters, specific volume and water content while the aging degree was postponed. The brown pigment showed some scavenging effect on superoxide anion radicals and DPPH radicals. Furthermore, it could inhibit the peroxide of the cake oil. The results showed that the chestnut shell brown pigment was an ideal natural pigment with antioxidant activity and had no influence on the quality and acceptability of cake.

chestnut shell brown pigment; mimetic chocolate cake; quality; antioxidant activity

10.13995/j.cnki.11-1802/ts.201609027

博士,副教授(本文通訊作者，E-mail: jlm@dlnu.edu.cn)。

國家科技支撐計劃項目(2012BAD38B05)；中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(DC201501020302，DC201501020101)；大連民族大學(xué)博士啟動基金(0701-110086)；大連民族大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃資助項目

2015-10-30，改回日期：2016-03-08