信陽(yáng)板栗微波蛋糕預(yù)拌粉的研制

周楓，曹蒙，靳羽慧，張令，李建芳

（信陽(yáng)農(nóng)林學(xué)院食品學(xué)院，河南 信陽(yáng) 464000）

板栗作為一種天然、健康、營(yíng)養(yǎng)的食材，已有3 000余年栽培歷史，是我國(guó)重要的“木本糧食”之一[1-2]。信陽(yáng)作為有名的板栗之鄉(xiāng)，每年出產(chǎn)板栗將近百萬(wàn)斤，板栗的淀粉含量較高（37.82%～53.16%），蛋白質(zhì)含量為6.15%～12.44%，但缺乏面筋蛋白，無(wú)法嵌入淀粉顆粒，且含有脂肪、維生素等多種對(duì)人體有益的營(yíng)養(yǎng)素[3-4]。板栗能夠有效降低人體血糖、血壓等，板栗多糖具有免疫及抗腫瘤、抗衰老、降血脂等生理活性功能[5]。微波蛋糕與傳統(tǒng)蛋糕的加工方式不同，以微波烘烤代替?zhèn)鹘y(tǒng)的加熱方式，通過(guò)微波和帶電離子、極性分子間的相互作用來(lái)產(chǎn)生熱，通過(guò)簡(jiǎn)單操作即可制作出美味、可口的蛋糕，更加符合現(xiàn)代人們生活需求[6]。目前板栗加工食品主要有板栗面包、板栗粉面皮、板栗汁、板栗調(diào)味醬，而對(duì)板栗蛋糕預(yù)拌粉的研究相對(duì)較少[7-8]。預(yù)拌粉是指按配方將烘焙所用的部分原輔料預(yù)先混合，消費(fèi)者通過(guò)簡(jiǎn)單操作即可得到營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高的蛋糕，降低了制作難度和失敗率。

本文主要探討信陽(yáng)板栗在微波蛋糕預(yù)拌粉中的應(yīng)用，研制出以信陽(yáng)板栗粉為主要原料的微波蛋糕預(yù)拌粉，通過(guò)正交試驗(yàn)確定最佳板栗預(yù)拌粉配方，并對(duì)打發(fā)時(shí)間、漿料比重、蛋糕比容、感官品質(zhì)、質(zhì)構(gòu)等指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定，最終確定板栗微波蛋糕預(yù)拌粉最佳配方，從而增加板栗粉的有效利用率，提高微波蛋糕的品質(zhì)，為研制微波蛋糕預(yù)拌粉提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

板栗粉：市售；中筋面粉：河南省雪健實(shí)業(yè)有限公司；全脂奶粉：中國(guó)雀巢食品有限公司；蛋清粉（食品級(jí)）：亳州市眾意蛋業(yè)有限責(zé)任公司；純凈水：信陽(yáng)農(nóng)林學(xué)院中心實(shí)驗(yàn)室自制；分子蒸餾單甘脂（食品級(jí)）：佳力士添加劑（海安）有限公司；黃原膠（食品級(jí)）：新疆梅花氨基酸有限公司；泡打粉：天津市鴻祿食品有限公司；粉末油脂：武漢和力興經(jīng)貿(mào)食品有限公司；糖粉；江西巧嫂食品有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

FA2104電子天平：上海良平儀器儀表有限公司；DDQ-B02F1打蛋器：小熊電器股份有限公司；CS-700萬(wàn)能粉碎機(jī)：武義海納電器有限公司；G80F23CSL微波爐：格蘭仕電器有限公司；TMS-PRO質(zhì)構(gòu)儀：北京盈盛科技有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 板栗微波蛋糕加工流程

本試驗(yàn)所采用的蛋糕原輔料與水的配比為預(yù)拌粉∶純凈水=5∶4（質(zhì)量體積比）。將基礎(chǔ)配方A粉（蛋清粉、糖粉、分子蒸餾單甘脂、黃原膠、泡打粉）混合均勻，加水混合后慢速攪拌均勻，待糖粉全部溶化后，將提前配好的復(fù)合添加劑B粉（板栗粉、中筋粉、粉末油脂、全脂奶粉）加入A粉中加速攪拌，調(diào)制蛋糕糊，將蛋糕糊灌模到一次性蛋糕紙杯中，漿料量占容器體積2/3，輕輕振動(dòng)排出氣泡。將蛋糕糊放置微波爐選擇蛋糕烘烤模式，烘烤3 min～4 min后冷卻至室溫（20℃～25℃），即得到成品。

1.3.2 預(yù)拌粉基礎(chǔ)配方設(shè)計(jì)

板栗粉添加量直接影響蛋糕品質(zhì)。本試驗(yàn)根據(jù)文獻(xiàn)[9-10]的方法并結(jié)合前期預(yù)試驗(yàn)結(jié)果，確定板栗粉、糖粉、蛋清粉和全脂奶粉的添加量，以100 g中筋粉為基礎(chǔ)，對(duì)板栗粉、糖粉、蛋清粉和全脂奶粉添加量進(jìn)行正交試驗(yàn)，通過(guò)檢測(cè)打發(fā)時(shí)間、蛋糕比容、感官評(píng)分等指標(biāo)，并對(duì)正交試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，確定最佳板栗微波蛋糕預(yù)拌粉產(chǎn)品配方。每次做3次平行試驗(yàn)，取平均值?；A(chǔ)配方因素水平見(jiàn)表1。

表1 預(yù)拌粉基礎(chǔ)配方L9（34）試驗(yàn)因素與水平Table 1 Experimental factors and levels of basic formula L9（34）of premixed powder

1.3.3 預(yù)拌粉添加劑配方設(shè)計(jì)

在預(yù)拌粉基礎(chǔ)配方的基礎(chǔ)上，對(duì)分子蒸餾單甘酯、黃原膠、泡打粉、粉末油脂添加量進(jìn)行正交試驗(yàn)，通過(guò)正交試驗(yàn)考察蛋糕比容、感官評(píng)分2個(gè)指標(biāo)，確定最佳預(yù)拌粉添加劑配方。復(fù)合添加劑配方因素水平見(jiàn)表2。

表2 復(fù)合添加劑配方L9（34）試驗(yàn)因素與水平Table 2 Experimental factors and levels of compound additive formula L9（34）

1.3.4 感官評(píng)定

3點(diǎn)59分，我準(zhǔn)時(shí)到了會(huì)場(chǎng)。在整整兩個(gè)鐘頭里，我和其他的人一樣聆聽(tīng)、發(fā)問(wèn)和討論，只是覺(jué)得特別的心平氣和，并且，常?？刂撇蛔∧谴竭叺囊荒ㄐσ?。在我快樂(lè)的心里藏著一個(gè)秘密，沒(méi)有人知道我剛才去了哪里。

選擇10位接受過(guò)專業(yè)訓(xùn)練的評(píng)定人員對(duì)蛋糕的外觀、色澤、組織結(jié)構(gòu)和口感4個(gè)方面進(jìn)行感官評(píng)定[11]，評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表3。

表3 感官評(píng)價(jià)Table 3 Sensory evaluation

1.3.5 漿料比重測(cè)定

一定體積蛋液泡沫質(zhì)量與同體積水的質(zhì)量之比即為比重，當(dāng)達(dá)到最小值時(shí)，即為“最適點(diǎn)”[12]。漿料比重計(jì)算公式如下。

1.3.6 蛋糕比容測(cè)定

蛋糕體積的測(cè)定采用小米排重法。利用2個(gè)同容積的容器，第一個(gè)裝滿小米，第二個(gè)放入稱重后的蛋糕；然后將第一個(gè)容器中的小米倒入第二個(gè)容器，裝滿搖實(shí)。用直尺將小米刮平，量出未裝完的小米體積即為蛋糕體積[13]。

P/（mL/g）=V/m

式中：P 為蛋糕比容，mL/g；V 為蛋糕體積，mL；m為蛋糕質(zhì)量，g。

1.3.7 打發(fā)時(shí)間的確定

漿料從快速打發(fā)開(kāi)始至打發(fā)到最大體積所需要的時(shí)間（min）。

使用質(zhì)構(gòu)儀對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)構(gòu)分析，記錄其質(zhì)構(gòu)變化，儀器參數(shù)為高度4.5 cm、壓縮程度60%、壓縮速度60 mm/min。每個(gè)樣品測(cè)定3次平行，取其平均值[14-15]。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

本試驗(yàn)中所有數(shù)據(jù)均為3次相同水平重復(fù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的平均值，采用Excel 2010統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)，計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差，數(shù)據(jù)結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示；采用Origin 9軟件處理數(shù)據(jù)和作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 預(yù)拌粉的基礎(chǔ)配方優(yōu)化

預(yù)拌粉的基礎(chǔ)配方正交試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 預(yù)拌粉基礎(chǔ)配方L9（34）正交試驗(yàn)結(jié)果Table 4 Orthogonal experiment results of premixed powder basic formula

板栗粉具有很高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和保健功能，但面筋含量低，適當(dāng)添加會(huì)減弱面團(tuán)筋力，導(dǎo)致弱化度增加，弱化度越大，越有利于提高烘培蛋糕綿軟性，使蛋糕成型[16]。板栗粉添加量在整個(gè)預(yù)拌粉配方中直接影響蛋糕品質(zhì)[17]。

板栗粉添加量是產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵影響因素，隨著板栗粉添加量增加，打發(fā)時(shí)間延長(zhǎng)，物料黏稠度增加，漿料比重加大。蛋糕比容先增大后減小，板栗蛋糕的感官評(píng)分逐漸減小，當(dāng)板栗粉的添加量為A1時(shí)感官評(píng)分最高。綜合考慮A1為最優(yōu)水平，即板栗粉添加量20%。

糖粉添加量對(duì)蛋糕烘烤時(shí)體積膨脹的速度，表面色澤、香氣均有一定影響。添加量較大，烘烤時(shí)體積過(guò)度膨脹，導(dǎo)致蛋糕過(guò)于蓬松，添加量過(guò)小，蛋糕體積膨脹較慢，表面色澤較淺，風(fēng)味差[18]。糖粉添加量對(duì)蛋糕的感官和比容影響較大，隨著糖粉添加量增大，蛋糕比容與感官評(píng)分先增加后減小。當(dāng)糖粉添加量為35%時(shí)，蛋糕比容和感官評(píng)分達(dá)到峰值，因此糖粉添加量選擇35%較為適宜。

蛋清粉在加水后形成蛋清液，利用蛋白的起泡性，經(jīng)過(guò)快速攪打包裹進(jìn)大量空氣與其他物料一起形成蛋泡糊[19]。隨著蛋清粉添加量增加，蛋糕感官評(píng)分先增加后減小，當(dāng)?shù)扒宸厶砑恿繛?5%時(shí)蛋糕感官評(píng)分達(dá)到峰值，而打發(fā)時(shí)間隨著蛋清粉添加量的增加而縮短。漿料比重隨著蛋清粉添加量的增加先減小后增加，蛋清粉添加量為10%時(shí)漿料比重最小，綜合考慮蛋清粉添加量選擇10%較適宜。

全脂奶粉可提高蛋糕的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，延緩蛋糕老化過(guò)程，對(duì)蛋糕品質(zhì)影響較小。隨著全脂奶粉添加量增加，蛋糕感官評(píng)分逐漸升高，從打發(fā)時(shí)間和漿料比重角度，可不做考慮。因此全脂奶粉添加量選擇9%較適宜。

綜合以上分析，本試驗(yàn)的優(yōu)化組合為A1B2C2D3，即板栗粉添加量20%、糖粉添加量35%、蛋清粉添加量10%、全脂奶粉添加量9%。但此優(yōu)化組合不在9次正交試驗(yàn)中，因此同時(shí)選取正交試驗(yàn)中各項(xiàng)指標(biāo)較佳的3個(gè)組合進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表5。

表5 預(yù)拌粉基礎(chǔ)配方驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果Table 5 Validation results of premixed powder basic formula

由表5可知，從4個(gè)方面綜合分析各組合蛋糕的品質(zhì)，組合A1B2C2D3，即板栗粉添加量20%、糖粉添加量35%、蛋清粉添加量10%、全脂奶粉添加量9%，在此組合下制作的蛋糕感官評(píng)分和蛋糕比容均高于其他組合，感官評(píng)分為77.0、蛋糕比容1.554 mL/g、打發(fā)時(shí)間為307 s、漿料比重1.448。綜合分析，A1B2C2D3即為最優(yōu)組合。

2.2 復(fù)合添加劑配方優(yōu)化

復(fù)合添加劑正交試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表6。

表6 預(yù)拌粉復(fù)合添加劑配方L9（34）正交試驗(yàn)結(jié)果分析Table 6 Analysis of orthogonal experiment results of L9（34）of premixed powder compound additive formula

由表6可知，以蛋糕比容為指標(biāo)，分子蒸餾單甘脂添加量對(duì)板栗微波蛋糕比容影響最大，其次為泡打粉添加量和黃原膠添加量，最后為粉末油脂添加量，最優(yōu)水平組合為A1B1C3D3。以感官評(píng)分為指標(biāo)，各因素對(duì)感官評(píng)分影響的主次順序?yàn)锳＞B＞D＞C，分子蒸餾單甘脂添加量對(duì)板栗微波蛋糕的感官評(píng)分影響最大，其次為黃原膠添加量和粉末油脂添加量，泡打粉添加量影響最小，最優(yōu)水平組合為A3B2C3D3。

2.3 驗(yàn)證試驗(yàn)

2組試驗(yàn)結(jié)果均不在優(yōu)化組合9組試驗(yàn)中故選取正交試驗(yàn)各項(xiàng)指標(biāo)最佳的組合A3B3C3D2與2組因素組合最佳試驗(yàn)分別測(cè)定微波蛋糕比容及感官評(píng)分，同時(shí)以微波蛋糕預(yù)拌粉最佳基礎(chǔ)配方A1B2C2D3，即不使用復(fù)配添加劑作為對(duì)照，進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表7和圖1。

圖1 質(zhì)構(gòu)分析測(cè)定結(jié)果Fig.1 Results of texture analysis

表7 微波蛋糕驗(yàn)證試驗(yàn)對(duì)比Table 7 Compares the experimental validation

由表7可知，3個(gè)組合的感官評(píng)分和蛋糕比容均高于預(yù)拌粉基礎(chǔ)配方，說(shuō)明通過(guò)添加適量的添加劑能夠改變蛋糕內(nèi)分子狀態(tài)，使蛋糕更加蓬松，有效提高蛋糕的品質(zhì)。隨著分子蒸餾單甘脂添加量和黃原膠添加量的增加，蛋糕的感官評(píng)分和比容逐漸下降，這可能是由于黃原膠添加量過(guò)高會(huì)使蛋糕糊持泡能力下降，從而導(dǎo)致蛋糕比容下降[20]。當(dāng)分子蒸餾單甘脂添加量為2%、黃原膠添加量為0.5%、泡打粉添加量為3.5%、粉末油脂添加量為10%時(shí)，感官評(píng)分為91.7，比容為2.234 mL/g，均高于其他組合，能夠使成品蛋糕組織更為蓬松，松軟適度，口感最佳，即添加劑組合為A1B1C3D1。

由圖1可知，不同組合的成品硬度逐漸下降，彈性無(wú)明顯變化。預(yù)拌粉蛋糕硬度和彈性均高于其他組合，這是由于板栗粉會(huì)增加面糊的黏度，導(dǎo)致蛋白質(zhì)分子吸附于界面上難以展開(kāi)，從而減小了泡沫體積與界面面積，致使蛋糕的硬度增大[21]。分子蒸餾單甘脂添加量為2%、黃原膠添加量為0.5%、泡打粉添加量為3.5%、粉末油脂添加量為10%時(shí)，蛋糕的硬度和彈性適中，這是由于分子蒸餾單甘脂的增加使蛋糕組織蓬松。黃原膠是一種天然多糖大分子，阻礙淀粉羥基之間的締結(jié)，減少淀粉重結(jié)晶，從而增大蛋糕的持水能力、降低硬度[22]。綜合比容、感官及質(zhì)構(gòu)分析，微波蛋糕預(yù)拌粉的最優(yōu)添加劑配方為A1B1C3D1。

3 結(jié)論

本試驗(yàn)以面粉和板栗粉為主要原料，采用正交試驗(yàn)方法，確定微波蛋糕預(yù)拌粉的基礎(chǔ)配方和復(fù)合添加劑最優(yōu)組合。試驗(yàn)結(jié)果表明，以100 g中筋面粉為基準(zhǔn)，板栗粉添加量20%、蛋清粉添加量10%、糖粉添加量35%、全脂奶粉添加量9%、黃原膠添加量0.5%、分子蒸餾單甘脂添加量2%、泡打粉添加量3.5%、粉末油脂添加量10%，在此配方下制作的板栗微波蛋糕表面圓潤(rùn)，色澤均勻，外形飽滿，蛋糕組織結(jié)構(gòu)細(xì)密，甜味適中，松軟度好，具有適宜的板栗蛋糕風(fēng)味。