葛根烘焙蛋糕的研發(fā)及品質(zhì)改良研究

陳俊文，鄭 鴻，劉巧瑜，陳海光，馮 莉，諸惠良

（1.仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院輕工食品學(xué)院，廣東廣州 510225；2.廣州工程技術(shù)職業(yè)學(xué)院餐飲旅游學(xué)院，廣東廣州 510000；3.河源康金葛農(nóng)業(yè)科技發(fā)展有限公司，廣東河源 517400）

0 引言

葛根是一種安全無(wú)害的天然植物[1]。因價(jià)格低廉、功效顯著而深受消費(fèi)者歡迎，富含葛根素、金雀異黃素、大豆甙、大豆甙元等異黃酮類化合物[2-3]，經(jīng)常食用可以達(dá)到降血糖[4]、保護(hù)心腦血管[5]、抗氧化、抗衰老[6]、改善骨質(zhì)疏松[7-8]等功效。近年來(lái)，全球食品行業(yè)的主流發(fā)展方向?yàn)楣δ苁称泛捅＝∈称罚鸶哂休^好的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和藥理作用[9]。因此，人們開(kāi)始研究將葛根加入到食品中，開(kāi)發(fā)出具有保健功能的食品，如葛根蘆根菊花清涼飲料、葛根果凍、葛根軟糖等[10-11]。但在日常生活中，幾乎沒(méi)有接觸過(guò)葛根蛋糕，而蛋糕制品以其方便性而深受人們喜愛(ài)，若在蛋糕的制作過(guò)程中加入葛根粉，不僅可以開(kāi)發(fā)出風(fēng)味獨(dú)特的新產(chǎn)品，還可以提高葛根的綜合利用率。

將葛根精粉和葛根全粉分別添加到蛋糕中。通過(guò)研究葛根粉與各種配料的配比對(duì)蛋糕的影響，確定葛根烘焙糕點(diǎn)的較優(yōu)配方，并探討葛根粉用量對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響，為葛根烘焙產(chǎn)品開(kāi)發(fā)研究提供一定的參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

低筋面粉，廣州嶺南穗糧谷物股份有限公司提供；葛根精粉、葛根全粉，河源康金葛農(nóng)業(yè)科技發(fā)展有限公司提供；優(yōu)質(zhì)白砂糖，太古糖業(yè)有限公司提供；金龍魚(yú)調(diào)和油，秦皇島金海食品工業(yè)有限公司提供；牛奶，內(nèi)蒙古伊利實(shí)業(yè)集團(tuán)股份有限公司提供；雞蛋，市售；泡打粉，佛山市霞光食品有限公司提供；塔塔粉，永成股份有限公司提供。

1.2 試驗(yàn)試劑

蘆丁、無(wú)水乙醇、硫酸、亞硝酸鈉、硝酸鋁、氫氧化鈉，均為分析純。

1.3 試驗(yàn)主要儀器與設(shè)備

JJ224BC型分析天平，美國(guó)雙杰G&G電子天平有限公司產(chǎn)品；UV-1780型紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)、MOC63u型快速水分測(cè)定儀，島津企業(yè)管理（中國(guó)）有限公司產(chǎn)品；SH420型石墨消解儀、K1100型全自動(dòng)凱氏定氮儀，濟(jì)南海能儀器股份有限公司產(chǎn)品。

1.4 蛋糕制作的基本配方

泡打粉2.5 g，蛋黃90 g，低精面粉100 g，食用調(diào)和油50 g，牛奶35 g，水30 g；蛋清180 g，白砂糖100 g，塔塔粉2.5 g。

1.5 葛根蛋糕的工藝流程

配料→面糊調(diào)制→混合→注?！婵尽鋮s→包裝→成品。

1.6 葛根蛋糕單因素試驗(yàn)

1.6.1 葛根精粉蛋糕單因素試驗(yàn)

按照1.5中的制作方法，以葛根精粉蛋糕的感官評(píng)分為指標(biāo)，依次優(yōu)化葛根精粉用量（20，25，30，35，40 g），蛋清 /蛋黃用量 （144/54，162/72，180/90，198/108，216/126 g），牛奶用量 （25，30，35，40，45 g），白砂糖用量 （80，90，100，110，120 g）。

1.6.2 葛根全粉蛋糕單因素試驗(yàn)

參照1.6.1中的方法，依次優(yōu)化葛根全粉用量，蛋清/蛋黃用量，牛奶用量，白砂糖用量。

1.7 葛根蛋糕的感官評(píng)定分?jǐn)?shù)

選用10名烹飪專業(yè)的學(xué)生組成評(píng)定小組，每次評(píng)定總分為100分，去掉最大值和最小值后取平均值。

葛根蛋糕的感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。

1.8 正交試驗(yàn)

通過(guò)單因素試驗(yàn)的結(jié)果，分別選取葛根粉、雞蛋、牛奶、白砂糖這幾個(gè)因素的感官評(píng)分較高的3個(gè)水平進(jìn)行L9（34）正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)。

表1 葛根蛋糕的感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

葛根精粉蛋糕正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)見(jiàn)表2，葛根全粉蛋糕正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)見(jiàn)表3。

表2 葛根精粉蛋糕正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)/g

表3 葛根全粉蛋糕正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)/g

1.9 葛根蛋糕總黃酮含量的測(cè)定

參照張喜梅等人[12]的方法，測(cè)定葛根蛋糕的總黃酮含量。

（1）較優(yōu)配方葛根烘焙糕點(diǎn)實(shí)際總黃酮含量的計(jì)算。

式中：e空——空白葛根烘焙糕點(diǎn)中黃酮含量，μg/g；

e優(yōu)——較優(yōu)葛根烘焙糕點(diǎn)中黃酮含量，μg/g；

（2） 較優(yōu)葛根烘焙糕點(diǎn)實(shí)際總黃酮保留率的計(jì)算。

式中：M——提取用葛根粉的質(zhì)量，g；

e——葛根中黃酮含量，μg/g。

1.10 葛根蛋糕質(zhì)構(gòu)的測(cè)定

切掉蛋糕的上、下表皮，使用質(zhì)構(gòu)儀和直徑36 mm探頭，測(cè)試速度為60 mm/min，壓縮程度為60%，測(cè)定蛋糕的硬度、彈性、膠黏性和咀嚼性。

1.11 葛根蛋糕色差的測(cè)定

將蛋糕延中心橫截面位置切下，選取上表面和中心位置，分別將蛋糕皮和蛋糕芯放入色差計(jì)中，記錄讀數(shù)，平行測(cè)定3次。

1.12 葛根蛋糕理化指標(biāo)測(cè)定

蛋糕的水分含量采用紅外水分測(cè)試儀測(cè)定[13]，蛋白質(zhì)含量按照GB 5009.5—2016的第一法測(cè)定[14]。

2 結(jié)果與分析

2.1 葛根粉蛋糕的單因素試驗(yàn)結(jié)果分析

2.1.1 葛根粉用量對(duì)蛋糕感官評(píng)分的影響

葛根精粉蛋糕中葛根精粉不同用量的感官評(píng)分見(jiàn)圖1，葛根全粉蛋糕中葛根全粉不同用量的感官評(píng)分見(jiàn)圖2。

圖1 葛根精粉蛋糕中葛根精粉不同用量的感官評(píng)分

圖2 葛根全粉蛋糕中葛根全粉不同用量的感官評(píng)分

由圖1和圖2可以看出，葛根粉蛋糕的感官評(píng)定分?jǐn)?shù)隨著葛根粉用量的增加呈先上升后下降的趨勢(shì)，葛根精粉蛋糕在用量為35 g時(shí)分?jǐn)?shù)最高，葛根全粉蛋糕在用量為17 g時(shí)分?jǐn)?shù)最高，此時(shí)的蛋糕口感松軟、香氣十足。葛根粉的用量過(guò)低，制作出來(lái)的產(chǎn)品沒(méi)有葛根的香氣并且失去其具有的保健功能；用量過(guò)高時(shí)，生產(chǎn)的成本增加，制作出來(lái)的蛋糕雖然具有濃郁的葛根香氣，但是產(chǎn)品沒(méi)有柔軟的口感并帶有苦澀味，不能被消費(fèi)者所接受。葛根全粉是將葛根切開(kāi)曬干后直接磨成粉，而葛根精粉是將新鮮的葛根加水后磨漿過(guò)濾后曬干而成的。與葛根精粉相比，葛根全粉中所含的纖維素含量高，口感更為苦澀，因此兩者在用量上稍有區(qū)別。

2.1.2 雞蛋用量對(duì)蛋糕感官評(píng)分的影響

葛根粉蛋糕中雞蛋不同用量的感官評(píng)分見(jiàn)圖3。

圖3 葛根粉蛋糕中雞蛋不同用量的感官評(píng)分

由圖3可以看出，葛根粉蛋糕的感官評(píng)分隨著雞蛋用量的增加呈上升趨勢(shì)，當(dāng)?shù)扒?蛋黃的用量為216/126 g時(shí)分?jǐn)?shù)最高，這時(shí)制作出來(lái)的葛根精粉蛋糕和葛根全粉蛋糕香氣十足，色澤為金黃色，與市售的蛋糕沒(méi)區(qū)別，這是由于雞蛋在烘烤的過(guò)程中產(chǎn)生了美拉德反應(yīng)，使其風(fēng)味更加濃郁。當(dāng)?shù)扒?蛋黃的用量較低時(shí)，做出來(lái)的蛋糕并不蓬松柔軟，口感較硬。

2.1.3 牛奶用量對(duì)蛋糕感官評(píng)分的影響

葛根精粉蛋糕中牛奶不同用量的感官評(píng)分見(jiàn)圖4，葛根全粉蛋糕中牛奶不同用量的感官評(píng)分見(jiàn)圖5。

圖4 葛根精粉蛋糕中牛奶不同用量的感官評(píng)分

圖5 葛根全粉蛋糕中牛奶不同用量的感官評(píng)分

牛奶在蛋糕中主要起到增香的作用。由圖4和圖5可以看出，當(dāng)牛奶用量為45 g時(shí)，葛根精粉蛋糕的感官評(píng)分最高；葛根全粉蛋糕在牛奶用量為28 g時(shí)分?jǐn)?shù)最高。此時(shí)做出來(lái)的蛋糕香氣十足、口感松軟。

2.1.4 白砂糖用量對(duì)蛋糕感官評(píng)分的影響

葛根粉蛋糕中白砂糖不同用量的感官評(píng)分見(jiàn)圖6。

圖6 葛根粉蛋糕中白砂糖不同用量的感官評(píng)分

由圖6可以看出，葛根粉蛋糕的感官評(píng)定分?jǐn)?shù)隨著白砂糖用量的增加呈先增加后下降的趨勢(shì)，當(dāng)用量為100 g時(shí)，葛根精粉蛋糕的分?jǐn)?shù)最高；當(dāng)用量為90 g時(shí)，葛根全粉蛋糕的分?jǐn)?shù)最高。當(dāng)白砂糖用量較低時(shí)，產(chǎn)品的甜度不足；當(dāng)白砂糖用量過(guò)高，產(chǎn)品太甜使人容易產(chǎn)生甜膩感，而且現(xiàn)在人們都推崇健康飲食，產(chǎn)品要低糖、低鹽、低脂，糖度太高不易使消費(fèi)者接受[15]。

2.2 正交試驗(yàn)結(jié)果分析

2.2.1 葛根精粉蛋糕較優(yōu)配方結(jié)果

葛根精粉蛋糕正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 葛根精粉蛋糕正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果

由表4的極差分析結(jié)果得出，影響葛根精粉蛋糕品質(zhì)的因素主次為牛奶用量（C） ＞葛根精粉用量（A） ＞蛋清/蛋黃用量（B） ＞白砂糖用量（D），較優(yōu)配方為A2B2C1D1。通過(guò)驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，A2B2C1D1制作的葛根精粉蛋糕的感官評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)高于其他配方組合。因此，葛根精粉蛋糕較佳的配方確定為蛋清/蛋黃用量198/108 g，白砂糖用量90 g，牛奶用量35 g，葛根精粉用量30 g。

2.2.2 葛根全粉蛋糕較優(yōu)配方結(jié)果

葛根全粉蛋糕正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果見(jiàn)表5。

表5 葛根全粉蛋糕正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果

由表5的極差分析結(jié)果得出，影響葛根全粉蛋糕品質(zhì)的因素主次為葛根全粉用量（A'）＞白砂糖用量（D'）＞蛋清/蛋黃用量（B'）＞牛奶用量（C'），較優(yōu)配方為A'3B'2C'2D'1。通過(guò)驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，A'3B'2C'2D'1制作的葛根全粉蛋糕的感官評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)高于其他配方組合。因此，葛根全粉蛋糕較佳的配方確定為葛根全粉用量20 g，蛋清/蛋黃用量198/108 g，牛奶用量32 g，白砂糖用量80 g。

2.3 葛根烘焙蛋糕總黃酮含量的測(cè)定結(jié)果

葛根糕點(diǎn)總黃酮含量及保留率見(jiàn)表6。

表6 葛根糕點(diǎn)總黃酮含量及保留率

由表6可以看出，由于添加的葛根粉種類和添加量不同，葛根糕點(diǎn)中總黃酮的含量有較大的區(qū)別，但總黃酮的保留率均接近50%。其中，使用葛根全粉制作的產(chǎn)品比葛根精粉產(chǎn)品的保留率高15%左右，說(shuō)明葛根全粉產(chǎn)品的保健功能更好。

2.4 葛根烘焙糕點(diǎn)質(zhì)構(gòu)參數(shù)的測(cè)定結(jié)果

烘焙糕點(diǎn)質(zhì)構(gòu)參數(shù)的測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表7。

表7 烘焙糕點(diǎn)質(zhì)構(gòu)參數(shù)的測(cè)定結(jié)果

由表7可以看出，葛根精粉蛋糕的硬度、彈性、膠黏性及咀嚼性均小于葛根全粉蛋糕。葛根粉的主要成分為淀粉，全粉還保留了較多的葛根纖維，故其所制得的產(chǎn)品的硬度及咀嚼性較高，可能影響消費(fèi)者的感官接受度。

2.5 葛根烘焙糕點(diǎn)色澤參數(shù)的測(cè)定結(jié)果

葛根烘焙糕點(diǎn)色澤參數(shù)見(jiàn)表8。

表8 葛根烘焙糕點(diǎn)色澤參數(shù)

由表8可以看出，使用不同葛根粉制作的蛋糕，其色澤參數(shù)基本差異不太明顯，而蛋糕中的蛋糕芯在a*值上的差異稍大。

葛根粉主要成分是淀粉，而蛋糕的色澤形成主要依賴烘烤過(guò)程的美拉德反應(yīng)，葛粉中的淀粉不直接參與此反應(yīng)，故葛粉的添加對(duì)烘焙糕點(diǎn)的色澤影響不太明顯。

2.6 葛根烘焙糕點(diǎn)理化指標(biāo)的測(cè)定結(jié)果

葛根蛋糕理化指標(biāo)測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表9。

表9 葛根蛋糕理化指標(biāo)測(cè)定結(jié)果/%

由表9可以看出，2種葛根粉蛋糕的所有指標(biāo)均符合國(guó)標(biāo)要求，2種蛋糕的蛋白質(zhì)含量都比指標(biāo)要求高出2倍。故在傳統(tǒng)的烘焙糕點(diǎn)配方中添加葛粉，在不降低產(chǎn)品的基本理化指標(biāo)的基礎(chǔ)上，使其具備一定的生理保健功能，對(duì)于葛根產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)利用具有較好的現(xiàn)實(shí)意義。

3 結(jié)論

使用葛根粉作為功能性輔料添加于蛋糕中，在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，采用正交試驗(yàn)優(yōu)化其配方，并且對(duì)所制得產(chǎn)品的總黃酮量含量、質(zhì)構(gòu)參數(shù)、色差值及理化指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定，所得的結(jié)論如下：

（1）葛根烘焙糕點(diǎn)配方的優(yōu)化。通過(guò)研究葛根粉、雞蛋、牛奶和白砂糖的用量對(duì)其產(chǎn)品感官評(píng)分的影響，得到葛根精粉蛋糕最優(yōu)配方為葛根精粉用量30 g，蛋黃用量108 g，牛奶用量35 g，蛋清用量198 g，白砂糖用量90 g；葛根全粉蛋糕最優(yōu)配方為葛根全粉用量20 g，蛋黃用量108 g，牛奶用量32 g，蛋清用量198 g，白砂糖用量80 g。

（2）葛根烘焙糕點(diǎn)的總黃酮含量及保留率。測(cè)定結(jié)果表明，葛根的黃酮類物質(zhì)在糕點(diǎn)烘烤過(guò)程中損失不大，其中葛根全粉產(chǎn)品總黃酮保留率比葛根精粉產(chǎn)品高15%左右。

（3） 葛根烘焙糕點(diǎn)的質(zhì)構(gòu)測(cè)定。測(cè)定結(jié)果顯示，葛根糕點(diǎn)產(chǎn)品的硬度、彈性、膠黏性、咀嚼性等參數(shù)，精粉產(chǎn)品均比全粉產(chǎn)品的參數(shù)值低。由于葛根全粉中纖維素的含量比葛根精粉中的含量高得多，因此添加葛根全粉的產(chǎn)品硬度和咀嚼性的數(shù)值明顯比精粉產(chǎn)品高。

（4）葛根烘焙糕點(diǎn)色澤參數(shù)測(cè)定。測(cè)定結(jié)果顯示，添加不同葛根粉制作的蛋糕色澤參數(shù)基本上差異不大，蛋糕中的蛋糕芯在a*值上的差異稍大，葛根粉的添加對(duì)烘焙糕點(diǎn)的色澤影響不太明顯。