蓮藕戚風(fēng)蛋糕最佳制作工藝優(yōu)化及含糖量分析

張麗芳，曹陽(yáng)，許旖旎，孫兆松

1. 江蘇食品藥品職業(yè)技術(shù)學(xué)院（淮安 223003）；2. 淮安瑞可滋食品有限公司（淮安 223001）

據(jù)研究資料顯示每百克可食用蓮藕中含有16.4 g碳水化合物、1.9 g蛋白質(zhì)、0.2 g脂肪、1.2 g膳食纖維、0.73 mg維生素E、44 mg維生素C、39 mg鈣、19 mg鎂等。中醫(yī)認(rèn)為蓮藕具有止血散瘀、補(bǔ)益氣血、通便健脾、清熱涼血，以及能夠促進(jìn)食欲、促消化、開(kāi)胃等功效[1-7]。市場(chǎng)上常見(jiàn)的蓮藕產(chǎn)品主要包括蓮藕粉、糯米藕罐頭和鮮切藕片。將蓮藕用到蛋糕中的研究鮮見(jiàn)報(bào)道。

近年來(lái)，關(guān)于減糖蛋糕（減少蛋糕中蔗糖的添加量）的研究一直是烘焙企業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)，也是烘焙類蛋糕研究的熱點(diǎn)[8-11]。雖然近年來(lái)有報(bào)道利用親水性膠體、功能性糖來(lái)代替蔗糖的研究[12-13]，但未見(jiàn)利用天然資源與親水膠體、蔗糖替代物混合使用來(lái)增強(qiáng)蛋白膏、面糊中泡沫穩(wěn)定性研究報(bào)道。

試驗(yàn)以藕、CMS-Na、白砂糖、甜菊糖為原料，探究其最佳配方工藝，旨在開(kāi)發(fā)具有蓮藕獨(dú)特風(fēng)味、含糖量較低的戚風(fēng)蛋糕，為低糖戚風(fēng)蛋糕開(kāi)發(fā)提供思路，同時(shí)也為蓮藕資源的開(kāi)發(fā)提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料與試劑

鮮雞蛋（市售）；塔塔粉（濟(jì)南圣和化工有限公司）；食鹽（淮安井神鹽業(yè)有限公司）；甜菊糖（江蘇采薇生物科技有限公司）；藕漿（自制）；CMSNa（蘇州卓鑫生物技術(shù)有限公司）；白砂糖（云南滇鵬糖業(yè)有限公司）；低筋小麥粉（新鄉(xiāng)良潤(rùn)全谷物食品有限公司）；泡打粉（安琪酵母股份有限公司）；植物油（益海嘉里金龍魚糧油食品股份有限公司）。

1.2 主要儀器與設(shè)備

SM-101打蛋機(jī)（新麥機(jī)械有限公司）；JP93Q- 1000破壁機(jī)（浙江紹興蘇泊爾家居用品有限公司）；SEB-3YG烤爐（三麥烘焙設(shè)備有限公司）；CT-3質(zhì)構(gòu)儀（德州市高通實(shí)驗(yàn)儀器有限公司）；JC-JMTY面包體積測(cè)定儀（青島聚創(chuàng)環(huán)保集團(tuán)有限公司）；比重杯、臺(tái)秤、溫度計(jì)等。

1.3 戚風(fēng)蛋糕配方

蛋清100%，蛋黃50%，低筋粉50%，白砂糖25%，植物油22%，牛奶30%，食鹽1%，塔塔粉2%，泡打粉2%。

1.4 蓮藕戚風(fēng)蛋糕基本配方

通過(guò)預(yù)試驗(yàn)確定蛋糕的基本配方（以蛋清為基準(zhǔn)，烘焙比%）：蛋清100%，蛋黃50%，低筋粉50%，白砂糖8%，植物油22%，牛奶30%，食鹽1%，塔塔粉2%，泡打粉2%，藕漿6%，甜菊糖0.3%，CMS-Na 0.5%。

1.5 試驗(yàn)方法

1.5.1 藕漿的制備

將新鮮的藕去皮、切片（厚約0.5 cm）、燙漂（沸水中加熱1～1.5 min），按照水與藕配比1∶5（g/mL），放入破壁機(jī)中，打成藕漿，后經(jīng)粗紗布過(guò)濾，得到藕漿備用。

1.5.2 蓮藕戚風(fēng)蛋糕制作流程

1.5.3 正交試驗(yàn)

在進(jìn)行單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上，選取藕漿添加量、CMS-Na添加量、白砂糖添加量、甜菊糖添加量4個(gè)因素，每個(gè)因素3個(gè)水平進(jìn)行正交試驗(yàn)，研究其對(duì)面糊的相對(duì)密度及蛋糕品質(zhì)的影響。

表1 不同因素和水平試驗(yàn)設(shè)計(jì)表 單位：%

1.6 評(píng)價(jià)方法

1.6.1 面糊相對(duì)密度的測(cè)定

蛋白膏與蛋黃糊的混合物料稱為面糊，選用50 mL比重杯，稱量其凈重。裝滿攪拌均勻的面糊，稱量其總質(zhì)量，從而得到50 mL面糊質(zhì)量。并同時(shí)測(cè)量50 mL水的質(zhì)量，進(jìn)而按式（1）計(jì)算出面糊比重[14-15]。

1.6.2 蛋糕比容的測(cè)定

取出冷卻好的蛋糕，采用面包體積測(cè)定儀測(cè)定其體積。每個(gè)樣品平均測(cè)定3次，取其平均值。

1.6.3 感官評(píng)定法

參照GB/T 24303—2009《糧油檢驗(yàn) 小麥粉蛋糕烘焙品質(zhì)試驗(yàn) 海綿蛋糕法》，根據(jù)戚風(fēng)蛋糕的感官特點(diǎn)，制定低糖蓮藕蛋糕的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)[16]。組織10名評(píng)審人員對(duì)每一配方制作的蓮藕低糖戚風(fēng)蛋糕進(jìn)行品嘗，以外觀、香氣、口感、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、滋味、氣味及比容為指標(biāo)對(duì)其進(jìn)行評(píng)定打分，最高分為99分，最低分為10分，中間的以此類推，以10名評(píng)審人員評(píng)定的平均值作為評(píng)分結(jié)果，評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2。

表2 感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

1.6.4 蛋糕中單糖、蔗糖、總糖含量的測(cè)定

蛋糕還原糖含量測(cè)定[17]，參照GB/T 5009.7—2016《食品中還原糖的測(cè)定》；蛋糕蔗糖含量的測(cè)定，參照 GB/T 5009.8—2016[18]《食品中果糖、葡萄糖、蔗糖、麥芽糖、乳糖的測(cè)定》；蛋糕中總糖含量的測(cè)定[19]，參照GB/T 23780—2009《糕點(diǎn)質(zhì)量檢驗(yàn)方法》。

1.6.5 蛋糕質(zhì)構(gòu)測(cè)定

參照張維娜等[20]蛋糕質(zhì)構(gòu)分析方法，稍作改動(dòng)。用鋸齒刀將蛋糕切成3 cm×3 cm×3 cm立方塊后，使用CT3型質(zhì)構(gòu)儀，采用TPA模式，測(cè)定蓮藕蛋糕和市售戚風(fēng)蛋糕的硬度、彈性，圓柱型探頭TA44，測(cè)試速度3.00 mm/s，壓縮距離20 mm，觸發(fā)點(diǎn)負(fù)載10 g。每個(gè)樣品測(cè)試3次，取其平均值。

1.6.6 數(shù)據(jù)分析

所有數(shù)據(jù)均為3次平行測(cè)量的平均值，采用2010 Excel做圖，運(yùn)用SPSS 20進(jìn)行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 藕漿添加量的確定

由圖1可以看出，面糊的相對(duì)密度呈現(xiàn)先快速下降再變化平緩最后快速上升的趨勢(shì)，由此可見(jiàn)，藕漿添加量低于8%時(shí)，藕漿對(duì)于面糊泡沫的穩(wěn)定性所發(fā)揮的作用較弱，藕漿添加量處于8%～12%，面糊相對(duì)密度較低，表明該添加范圍能明顯增強(qiáng)面糊中泡沫的穩(wěn)定性，但添加量超過(guò)12%后，面糊的相對(duì)密度增加較為明顯。分析原因：藕漿添加量超過(guò)12%后，蛋清溶液的黏稠度較高，導(dǎo)致蛋清在攪打過(guò)程中充氣量減少，且攪打后形成的蛋白膏黏稠度也較大，當(dāng)其與蛋黃糊混合時(shí)，二者較難混勻，致使二者混合時(shí)間較長(zhǎng)，在蛋白膏與蛋黃糊攪拌的過(guò)程中部分氣體被擠出，最終導(dǎo)致面糊消泡較為嚴(yán)重，面糊的相對(duì)密度增加。

由圖1還可以看出，添加藕漿后蛋糕的感官評(píng)分呈現(xiàn)先上升后下降趨勢(shì)。通過(guò)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，藕漿添加量超過(guò)12%后，蛋糕的比容下降較為明顯，切面的色澤加深，蛋糕切面中上部氣孔大，組織疏松、下部組織較為緊實(shí)，且有粘牙的感覺(jué)。分析原因，可能是：藕漿中糊化的淀粉，具有較強(qiáng)的保水性，使得蛋糕中水分含量較高，產(chǎn)品出現(xiàn)粘牙的口感。同時(shí)也發(fā)現(xiàn)，藕漿添加量增大，蛋糕組織較易斷裂，可能是由于藕中淀粉降低面粉中面筋的筋力。綜合考慮面糊相對(duì)密度和蛋糕感官評(píng)價(jià)，適宜的藕漿添加量為8%～12%。

圖1 不同藕漿添加量對(duì)面糊相對(duì)密度及蛋糕感官品質(zhì)的影響

2.2 CMS-Na添加量的確定

CMS-Na又稱為羧甲基淀粉，是一種陰離子淀粉醚，易溶于水及部分溶劑，冷水溶解速度快、膠體透明，同時(shí)具有乳化和保濕的性質(zhì)[15-16,21]。此外，CMSNa在生理學(xué)上不被人體消化吸收，因此用于制造低熱值的食品也可以獲得理想的效果。在蛋清中添加CMS-Na可增強(qiáng)溶液黏稠度，同時(shí)蛋糕可利用其保濕性，防止蛋糕失水，利于蛋糕保持軟嫩的口感[22-24]。

由圖2可以看出，面糊的相對(duì)密度呈現(xiàn)先下降后平緩上升的特點(diǎn)，CMS-Na添加量達(dá)到0.8%時(shí)，面糊的相對(duì)密度最低。由于面糊的相對(duì)密度與蛋白膏的相對(duì)密度直接相關(guān)，CMS-Na添加量較低時(shí)，導(dǎo)致蛋清黏稠度也較低，雖蛋清易于打發(fā)，但打發(fā)后泡沫體的穩(wěn)定性較差，致使面糊最終泡沫穩(wěn)定性也較差，只有CMS-Na添加量達(dá)到一定量后才能增強(qiáng)蛋白膏中泡沫的穩(wěn)定性，此時(shí)蛋白膏與蛋黃糊混合時(shí)，不易消泡，進(jìn)而面糊相對(duì)密度較低，同時(shí)由于CMS-Na具有一定乳化特性，在蛋白膏和蛋黃糊二者在混合的過(guò)程中，可以降低蛋黃糊中油脂對(duì)蛋白膏中消泡的影響，因此，CMS-Na添加量增大后，面糊的相對(duì)密度變化不明顯。

由圖2可見(jiàn)，蛋糕的感官評(píng)分呈現(xiàn)先上升后下降趨勢(shì)。通過(guò)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，CMS-Na添加量對(duì)蛋糕的比容影響較大，導(dǎo)致蛋糕的評(píng)分出現(xiàn)差異，而對(duì)蛋糕的色澤、內(nèi)部組織影響較小。綜合考慮面糊相對(duì)密度和蛋糕感官評(píng)價(jià)，適宜的CMS-Na添加量范圍為0.8%～ 1.2%。

圖2 不同CMS-Na添加量對(duì)面糊相對(duì)密度及蛋糕感官品質(zhì)的影響

2.3 白砂糖添加量的確定

由圖3可知，隨著白砂糖添加量的增大，面糊的相對(duì)密度呈現(xiàn)先下降后上升趨勢(shì)，白沙糖添加量10%時(shí)，面糊的相對(duì)密度最低。這主要是由于：白砂糖添加量較少時(shí)，蛋清溶液的黏稠度較低，蛋清能夠快速充入氣體，但蛋白膏中泡沫的穩(wěn)定性較低，因此蛋白膏和蛋黃糊混合時(shí)，不停攪拌致使蛋白膏中部分氣體被擠出，進(jìn)而造成面糊相對(duì)密度下降；白砂糖添加量增大時(shí)，蛋清中加入白砂糖后溶液的黏稠度增大，雖提升蛋白膏中泡沫的穩(wěn)定性，但也導(dǎo)致蛋清在攪打時(shí)充氣量的減少，致使面糊的相對(duì)密度在白砂糖添加量超過(guò)12%后出現(xiàn)上升趨勢(shì)。

由圖3可以看出，產(chǎn)品的感官評(píng)分呈現(xiàn)先上升后下降趨勢(shì)，白砂糖添加量達(dá)10%時(shí)，感官評(píng)分最高。白砂糖添加量超過(guò)12%，蛋糕的比容出現(xiàn)明顯下降，切面組織較為緊實(shí)，且口感偏甜，進(jìn)而導(dǎo)致感官評(píng)分下降。同時(shí)在試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)當(dāng)白砂糖的添加量較低時(shí)，蛋糕烘烤后顏色較淺，對(duì)產(chǎn)品的感官評(píng)價(jià)帶來(lái)一定影響。綜合考慮面糊相對(duì)密度和蛋糕感官評(píng)價(jià)，適宜的白砂糖添加量范圍為8%～12%。

圖3 不同白砂糖添加量對(duì)面糊相對(duì)密度及蛋糕感官品質(zhì)的影響

2.4 甜菊糖添加量的確定

甜菊糖，又稱甜菊苷，化學(xué)式為C38H60O18，是從菊科植物甜葉菊的葉子中提取出來(lái)的一種糖苷。該糖具有高甜度、低熱能的特點(diǎn)，其甜度是蔗糖的200～300倍，熱值僅為蔗糖的1/300[25]。甜菊糖可以替代部分蔗糖，在降低蛋糕熱量的同時(shí)，仍能保持蛋糕的甜度。

由圖4可以看出，隨甜菊糖添加量的增大，面糊的相對(duì)密度變化不太明顯。通過(guò)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，甜菊糖對(duì)于蛋清的黏稠度影響較小，也就使得蛋清溶液的表面張力較低，當(dāng)?shù)扒鍞嚧驎r(shí)較易充入氣體，但也正是由于其對(duì)蛋清黏稠度影響較小，當(dāng)?shù)鞍赘嗪偷包S糊混合后，面糊的相對(duì)密度變化不明顯。

由圖4可見(jiàn)，甜菊糖對(duì)于蛋糕感官評(píng)分的影響呈現(xiàn)先上升后下降趨勢(shì)。通過(guò)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，甜菊糖添加量的變化主要影響蛋糕的甜度。添加量較低時(shí)，蛋糕甜度較低，但添加量增大時(shí)，蛋糕甜度較高，導(dǎo)致蛋糕的感官評(píng)分降低?？紤]面糊相對(duì)密度和蛋糕感官評(píng)價(jià)，適宜的白砂糖添加量范圍為0.6%～1.0%。

圖4 不同甜菊糖添加量對(duì)面糊相對(duì)密度及蛋糕感官品質(zhì)的影響

2.5 正交試驗(yàn)結(jié)果與分析

面糊的相對(duì)密度代表面糊最終的持氣能力及泡沫體的穩(wěn)定性，感官評(píng)價(jià)代表產(chǎn)品可接受度，因此選擇二者作為評(píng)價(jià)指標(biāo)。由表3可知，各因素對(duì)面糊相對(duì)密度影響順序依次為A＞C＞B＞D，對(duì)蛋糕感官評(píng)分影響順序?yàn)镃＞A＞D＞B。各因素對(duì)面糊相對(duì)密度影響的最佳組合為A2B1C2D1，即藕漿添加量10%、CMS-Na添加量0.8%、白砂糖添加量10%、甜菊糖添加量0.6%。對(duì)蛋糕感官評(píng)分影響的最佳組合為A2B1C1D1，即藕漿添加量10%、CMS-Na添加量0.8%、白砂糖添加量8%、甜菊糖添加量0.6%。

由于最優(yōu)組合A2B1C2D1及A2B1C1D1不在表3的試驗(yàn)設(shè)計(jì)中，需要進(jìn)一步通過(guò)試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。按照A2B1C2D1和A2B1C1D1制作蛋糕，測(cè)定面糊的相對(duì)密度和感官評(píng)分。通過(guò)3次平行試驗(yàn)，面糊的相對(duì)密度分別為0.35和0.41，感官評(píng)分分別為96.12分和90.16分。二者在面糊相對(duì)密度和感官評(píng)分均存在一定差異，最終確定A2B1C2D1為蓮藕低糖戚風(fēng)蛋糕的最佳配方。

表3 低糖蓮藕戚風(fēng)蛋糕最佳配比的L9(34)正交試驗(yàn)結(jié)果分析

由表4方差分析結(jié)果可知，藕漿添加量（A）對(duì)面糊相對(duì)密度影響最大，其次分別是白砂糖添加量（C）、CMS-Na添加量（B）、甜菊糖添加量（D），與正交試驗(yàn)結(jié)果分析相一致。根據(jù)顯著性分析可知藕漿添加量（A）、白砂糖添加量（C）對(duì)面糊相對(duì)密度影響極顯著，CMS-Na添加量（B）對(duì)于面糊相對(duì)密度影響顯著，甜菊糖添加量（D）對(duì)于面糊相對(duì)密度影響不顯著。由此可見(jiàn)，藕漿添加量、白砂糖添加量、CMS-Na添加量對(duì)面糊相對(duì)密度影響較大，這與3種物質(zhì)對(duì)蛋清溶液黏稠度的影響相一致。

表4 面糊相對(duì)密度正交試驗(yàn)結(jié)果方差分析

由表5方差分析結(jié)果可知，對(duì)蛋糕感官品質(zhì)影響順序?yàn)榘咨疤翘砑恿浚–）＞藕漿添加量（A）＞CMS-Na添加量（B）＞甜菊糖添加量（D）。這與正交試驗(yàn)結(jié)果僅B、D順序上有差異。4種物質(zhì)對(duì)蛋糕的體積、內(nèi)部組織狀態(tài)、色澤、滋味和氣味影響的側(cè)重點(diǎn)不同，致使4種物質(zhì)對(duì)于蛋糕感官品質(zhì)的影響均極顯著。

表5 感官評(píng)分正交試驗(yàn)結(jié)果方差分析

2.6 蓮藕戚風(fēng)蛋糕與戚風(fēng)蛋糕中還原糖、蔗糖、總糖含量分析

由表6可以看出，戚風(fēng)蛋糕中單糖、蔗糖、總糖含量均明顯高于蓮藕低糖戚風(fēng)蛋糕。由于蓮藕戚風(fēng)蛋糕中使用甜菊糖代替部分蔗糖，蛋糕中蔗糖、總糖含量均比市售戚風(fēng)蛋糕降低10%。由于蓮藕戚風(fēng)蛋糕中單糖和蔗糖含量合計(jì)占比約4.55%，即4.55 g/100 g，低于食品營(yíng)養(yǎng)標(biāo)簽管理規(guī)范中的規(guī)定5 g/100 g，因此，可以初步判斷該產(chǎn)品為低糖產(chǎn)品。通過(guò)對(duì)單糖、蔗糖、總糖的對(duì)比，蓮藕戚風(fēng)蛋糕具有明顯的低糖特點(diǎn)，符合當(dāng)下消費(fèi)者對(duì)低糖食品的需求。

表6 蓮藕戚風(fēng)蛋糕和戚風(fēng)蛋糕中糖含量的分析單位：%

2.7 蓮藕戚風(fēng)蛋糕與戚風(fēng)蛋糕質(zhì)構(gòu)對(duì)比分析

趙延偉等[26]研究彈性、硬度、黏聚性、咀嚼性、回復(fù)性指標(biāo)，可從客觀上評(píng)價(jià)不同添加物對(duì)戚風(fēng)蛋糕的品質(zhì)的影響。因此選擇彈性、硬度、黏聚性等指標(biāo)對(duì)蓮藕戚風(fēng)蛋糕和戚風(fēng)蛋糕的感官品質(zhì)進(jìn)行對(duì)比研究。如表7所示，2種蛋糕在彈性、硬度、黏聚性等方面存在較小差異。蓮藕戚風(fēng)蛋糕的彈性、硬度、黏聚性、咀嚼性、回復(fù)性較市售戚風(fēng)蛋糕稍低。由此可見(jiàn)，蓮藕戚風(fēng)蛋糕較市售戚風(fēng)蛋糕要更軟，更易咀嚼，但蓮藕戚風(fēng)蛋糕的彈性和回復(fù)性、黏聚性稍差，可能是由于藕漿含有大量淀粉，增強(qiáng)蛋糕的吸水力，但弱化面筋的支撐力，造成彈性和回復(fù)性較市售產(chǎn)品稍差。

表7 蓮藕戚風(fēng)蛋糕和戚風(fēng)蛋糕質(zhì)構(gòu)對(duì)比分析

3 結(jié)論

通過(guò)單因素正交試驗(yàn)，最終確定的產(chǎn)品配方為（以蛋清100%計(jì)）蛋清100%，蛋黃50%，低筋粉50%，白砂糖10%，植物油22%，牛奶30%，食鹽1%，塔塔粉2%，泡打粉2%，藕漿10%，CMS-Na 0.8%，甜菊糖0.6%。在該配方下制得的戚風(fēng)蛋糕表面呈淡淡的金黃色，內(nèi)部氣孔細(xì)密均勻，口感嫩爽，含糖量低，滿足特殊人群的需求。