紫色馬鈴薯全粉蛋糕的研制

童 丹，韓黎明，原霽虹，王 芳，陳亞蘭

(甘肅中醫藥大學定西校區，甘肅定西 743000)

紫色馬鈴薯全粉蛋糕的研制

童 丹，韓黎明，原霽虹，王 芳，陳亞蘭

(甘肅中醫藥大學定西校區，甘肅定西 743000)

通過單因素試驗和正交試驗確定了紫色馬鈴薯全粉蛋糕的最佳配方為：小麥面粉與紫色馬鈴薯全粉質量比為3∶2，其中紫色馬鈴薯全粉40g、小麥面粉60g、雞蛋360g、黃油50g、白糖80g、植物油40g、鹽2g、泡打粉1g、塔塔粉1g。烘烤溫度：上火180℃、下火180℃、烘烤時間30min。該方法加工的紫色馬鈴薯全粉蛋糕具有獨特的馬鈴薯風味，薯香濃郁、口感潤澤、無甜膩感、內部組織細膩、松軟有彈性、感觀品質和質構特性優良。紫色馬鈴薯全粉蛋糕開發了紫色馬鈴薯主食化的新途徑，既提高了傳統蛋糕的營養價值，又增加了蛋糕的花色品種，具有良好的市場前景。

紫色馬鈴薯全粉；蛋糕；單因素試驗；正交試驗

蛋糕是一種質地柔軟，香味濃郁，易消化吸收的焙烤方便食品。馬鈴薯全粉蛋糕內部組織扎實細膩、薯香濃郁、口感潤澤。與小麥粉制作的傳統蛋糕相比，馬鈴薯全粉蛋糕維生素、膳食纖維和礦物元素(鉀、磷、鈣等)含量更加豐富，氨基酸組成更符合WHO/FAO的推薦模式，有利于提高蛋白質的功效比，馬鈴薯全粉蛋糕抗氧化活性也高于傳統蛋糕[1]。將彩色馬鈴薯全粉添加到小麥粉中制成彩色馬鈴薯全粉蛋糕，不僅能提高蛋糕的營養價值，豐富蛋糕的花色品種，還能增加馬鈴薯的附加值。有關馬鈴薯全粉蛋糕的研究相對較少，賀萍[2]通過單因素試驗和正交試驗確定了低筋面粉與馬鈴薯全粉質量比為 3∶2的馬鈴薯全粉蛋糕的最佳配方。檢索中國知網(CNKI)專利數據庫，在已公開的176項馬鈴薯主食產品專利技術中，馬鈴薯全粉蛋糕專利成果僅3項。木泰華等[3]公布了一種全薯類蛋糕的制備方法；劉濤[4]報道了一種馬鈴薯全粉占比40%～50%的馬鈴薯蛋糕生產方法；王善偉等[5]報道了馬鈴薯全粉20～50份∶高筋粉30～80份的馬鈴薯主食蛋糕制作方法。彩色馬鈴薯主食產品開發方面，僅有彩色馬鈴薯饅頭[6]、彩色馬鈴薯蛋撻[7]、彩色馬鈴薯泡芙[8]、彩色馬鈴薯營養品制備方法[9]等4項專利成果。彩色馬鈴薯全粉蛋糕的研究未見報道。本研究以紫色馬鈴薯全粉為材料，通過單因素試驗和正交試驗對紫色馬鈴薯全粉蛋糕的配方工藝進行了優化。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

紫色馬鈴薯全粉(甘肅廣生元薯業有限公司)；甘青牌小麥面粉(甘肅紅太陽面業集團有限責任公司謝河分公司)；金龍魚精煉一級菜籽油；無鋁害雙效泡打粉(安琪酵母股份有限公司)；塔塔粉、雞蛋、白糖、食鹽、黃油，均為市售；純凈水(注：花青素對pH變化敏感，故選用純凈水)。

1.2 試驗儀器

ATS遠紅外線食品烘爐(廣州市番禹新粵豐廚具設備廠)；小熊打蛋器(廣東小熊電器有限公司)；M236568電子天平(北京中西遠大科技有限公司)。

1.3 試驗方法

紫色馬鈴薯全粉蛋糕制作工藝流程如圖1。

圖1 紫色馬鈴薯全粉蛋糕制作工藝流程

1.4 試驗步驟

1.4.1 蛋黃糊的制備 (1)將紫色馬鈴薯全粉、小麥面粉按比例混合，再加入泡打粉，用200目篩子過篩2～3次后，混勻備用；(2)用分蛋器將蛋黃、蛋清分離，在蛋黃中加入白砂糖(總添加量的30%)、植物油攪拌均勻，再將(1)中的混合粉分3次加入，攪拌均勻后再加入已溶解好的黃油，攪拌均勻，備用。

1.4.2 蛋白糊的制備 將蛋清用打蛋器先打發1min后加入塔塔粉，再分3次加入白砂糖(總添加量的70%)，繼續打發，直至干性發泡即可。

1.4.3 混合蛋白糊和蛋黃糊 用刮刀先取1/3蛋白糊加入蛋黃糊中，用刮刀上下翻動攪勻，繼續加入剩余的蛋白糊，攪拌至面糊均勻即可。

1.4.4 焙烤 將上述混合糊入模，然后焙烤。烘烤溫度：上火180℃、下火180℃、烘烤時間為30min。

1.4.5 冷卻 出爐后冷卻2h后方可脫模。

1.5 紫色馬鈴薯全粉蛋糕的感官指標評價

紫色馬鈴薯全粉蛋糕的感官指標評定是在蛋糕冷卻2h后，進行感官評價，此時的蛋糕口感最好。邀請10位經驗豐富的食品行業專業人員，從蛋糕的外觀形態(20分)、質地結構(20分)、彈韌性(20分)、色澤(20分)、氣味和滋味(20分)5個方面對蛋糕進行感官評價，以平均分為總感官評分。感官評價標準見表1[10-16]。

表1 紫色馬鈴薯全粉蛋糕感官評價標準

1.6 試驗設計

1.6.1 單因素試驗設計 單因素試驗設計分別從小麥面粉與紫色馬鈴薯全粉質量比、雞蛋添加量、黃油添加量、白糖添加量4個方面進行單因素試驗設計。按照上述紫色馬鈴薯全粉蛋糕制作工藝流程制作蛋糕，利用感官評價標準考察各因素對蛋糕品質的影響。

1.6.2 正交試驗設計 在單因素試驗的基礎上，采用正交試驗進行紫色馬鈴薯全粉蛋糕配方優化。擬定了以下幾個參數：小麥面粉與紫色馬鈴薯全粉總量為100g、植物油40g、鹽2g、泡打粉1g、塔塔粉1g，以小麥面粉與紫色馬鈴薯全粉質量比、雞蛋添加量、黃油添加量、白糖添加量為因素，設計L9(34)正交試驗，篩選4個因素的最佳配比，正交試驗設計因素水平見表2。

表2 正交試驗設計因素水平

2 結果與分析

2.1 單因素試驗結果與分析

2.1.1 小麥面粉與紫色馬鈴薯全粉質量比對蛋糕品質的影響 在小麥面粉與紫色馬鈴薯全粉總量為100g、雞蛋360g、黃油50g、白糖80g、菜籽油40g、鹽2g、泡打粉1g、塔塔粉1g的條件下，研究小麥面粉與紫色馬鈴薯全粉質量比對蛋糕品質的影響。紫色馬鈴薯全粉吸水、吸油性能良好，復水后具有濃郁的新鮮馬鈴薯香味和潤滑的沙質口感，但添加量的多少嚴重影響蛋糕品質。由圖2可以看出，當小麥面粉與紫色馬鈴薯全粉質量比較大，即紫色馬鈴薯全粉添加量比較少時，蛋糕的感官評價得分高，此時，蛋糕起發性良好，塊形飽滿完整、大小薄厚均勻，不粘邊，富有彈性，按下去后復原很快，口感細膩，紫色馬鈴薯氣味適宜，不粘牙，無異味。當小麥面粉與紫色馬鈴薯全粉的質量比為1∶1時，蛋糕的感官評價得分明顯降低，此時，蛋糕起發性差，無彈性，粘牙。這是由于隨著紫色馬鈴薯全粉比例的增加，小麥粉比例太低，面糊中沒有支撐蛋糕自身重量的面筋網絡，蛋糕不能形成疏松的網狀結構，內部組織發軟發粘，產品感官質量變差。另外，面粉筋力太低，蛋糕在烘烤過程中容易出現下陷和底部結塊現象，嚴重影響產品感官質量。所以，為了順應馬鈴薯主食化戰略要求，提高蛋糕營養價值，確定小麥面粉和紫色馬鈴薯全粉的質量比為3∶2。

圖2 小麥面粉與紫色馬鈴薯全粉質量比對蛋糕品質的影響

2.1.2 雞蛋添加量對蛋糕品質的影響 在小麥面粉與紫色馬鈴薯全粉比例為3∶2、黃油50g、白砂糖80g、植物油40g、鹽2g、泡打粉1g、塔塔粉1g的條件下，研究雞蛋添加量對蛋糕品質的影響如圖3所示。由圖3可知，隨著雞蛋添加量的增加，蛋糕的感官評價得分呈增長趨勢，這是因為雞蛋在蛋糕的制作過程中的主要作用是粘結凝固和促使蛋糕膨發，雞蛋中豐富的蛋白質在攪拌過程中可以包裹大量空氣從而形成泡沫，并與面粉中面筋形成復雜的網狀結構，構成蛋糕的基本骨架，經烘烤蛋白質受熱凝固，從而使蛋糕的組織結構穩定。當雞蛋添加量超過360g時，感官評分無明顯變化。因此，考慮到蛋糕制作的成本，確定雞蛋的添加量為360g。此時的蛋糕蓬松度最好，內部組織孔隙最為均勻，有明顯的奶香味和淡淡的紫薯香味。

圖3 雞蛋添加量對蛋糕品質的影響

2.1.3 黃油添加量對蛋糕品質的影響 在小麥面粉與紫色馬鈴薯全粉比例為3∶2、雞蛋360g、白砂糖80g、植物油40g、鹽2g、泡打粉1g、塔塔粉1g的條件下，研究黃油添加量對蛋糕品質的影響。在蛋糕制作過程中添加適量的黃油可以在很大程度上改善產品的質量，這是因為黃油的添加可以軟化面粉中面筋蛋白以及淀粉，從而可以使成品蛋糕松軟，有更好的口感，蛋糕的風味更佳飽滿。由圖4可知，隨著黃油添加量的增加，蛋糕的感官評分先增高；當黃油添加量超過50g時，感官評分反而呈下降趨勢。因此，選擇黃油的添加量為50g最為適宜。此時，蛋糕綿甜可口，具有濃郁的奶香味，提升了蛋糕的品質。

圖4 黃油添加量對蛋糕品質的影響

2.1.4 白糖添加量對蛋糕品質的影響 在小麥面粉與紫色馬鈴薯全粉比例為3∶2、雞蛋360g、黃油50g、植物油40g、鹽2g、泡打粉1g、塔塔粉1g的條件下，研究白糖添加量對蛋糕品質的影響如圖5所示。糖是蛋糕制作中的主要原料，在烘焙過程中糖參與的焦化糖反應和美拉德反應賦予蛋糕誘人的色澤和香味；同時糖在糕點制作過程中影響著雞蛋液的粘度、表面張力；此外，糖在蛋白的打發過程中有利于起泡的穩定性，使蛋白糊色澤發亮，均勻一致，保持良好的組織形態。當白糖添加量為80g時，蛋糕的甜度適中，蛋香味濃郁，蛋糕品質達到最佳。

圖5 白糖添加量對蛋糕品質的影響

2.2 正交試驗結果與分析

根據單因素試驗結果選用4個對紫色馬鈴薯全粉蛋糕品質有重要影響的試驗因素，即小麥面粉與紫色馬鈴薯全粉質量比、雞蛋添加量、黃油添加量、白糖添加量，設定了4個因素，3個水平，采用L9(34)正交試驗設計。紫色馬鈴薯全粉蛋糕的最佳配方正交試驗結果見表3。

由表3可知，影響蛋糕品質的主要因素依次為小麥面粉與紫色馬鈴薯全粉質量比>雞蛋添加量>白糖添加量>黃油添加量。通過極差分析得到的最佳配方為A2B2C3D2，即小麥面粉與紫色馬鈴薯全粉質量比為3∶2，雞蛋添加量360g，白糖添加量為80g，黃油添加量為50g。

表3 紫色馬鈴薯全粉蛋糕的正交試驗L9(34)及結果

3 結論

通過單因素試驗和正交試驗，確定了紫色馬鈴薯全粉蛋糕的最佳工藝配方為：小麥面粉與紫色馬鈴薯全粉質量比為3∶2，其中小麥面粉60g、紫色馬鈴薯全粉40g、雞蛋360g、黃油50g、白糖80g、植物油40g、鹽2g、泡打粉1g、塔塔粉1g；烘烤溫度：上火180℃、下火180℃、烘烤時間30min。按照這一配方加工的紫色馬鈴薯全粉蛋糕具有獨特的馬鈴薯風味，薯香濃郁、口感潤澤，無甜膩感，內部組織細膩，松軟有彈性，感觀品質和質構特性優良?！?/p>

[1]蔡成剛，蔣新龍，蔣昌海.β-葡聚糖結構功能與開發研究進展[J].農產品加工學刊，2011(9)：114-117.

[2]Judith H，Daniel J S，Kay M B.Physiological responses of men and women to barley and oat extracts(Nu-trimx).II.Comparision of glucose and insulin response[J]. Cereal Chemistry，2003，80(3)：80-83.

[3]Tapola N，Karvonen H，Niskanen L，et al.Glycemic responses of oat bran products in type 2 diabetic patients[J].Nutrition，Metabolism&Cardiovascular Diseases，2005(15)：225-261.

[4]Volman J J，Ramakers J D，Plat J.Dietary modulation of immune function by β-glucans[J]. Physiology & Behavior，2008(94)：276-284.

[5]El Khoury D，Cuda C，Luhovyy L L，et al.Beta Glucan：Health Benefits in Obesity and Metabolic Syndrome[J]. Journal of Nutrition and Metabolism，2012(12)：851362.

[6]中國營養學會.中國居民膳食指南[M].拉薩：西藏人民出版社，2011.

[7]Adam M B，Brigid T，Kristin K，et al.Major Cereal Grain Fibers and Psyllium in Ralation to Cardiovascular Health[J].Nutrients，2013(5)：1471-1487.

[8]金玉紅，張開利，張興春，等.小麥組分含量與小麥芽β-葡聚糖酶活力的相關性分析[J].中國糧油學報，2008，23(5)：28-32.

[9]熊茉君，王 新，張紅霞.β-葡聚糖含量測定方法的比較[J].華西藥學雜志，2005，20(5)：438-440.

[10]張娟，杜先鋒，饒硯琴.剛果紅法測定燕麥中β-葡聚糖含量的研究[J].安徽農業大學學報，2007，34(1)：23-26.

[11]連喜軍，魯曉翔，劉勤生，等.熒光素鈉法測定β-葡聚糖含量的研究[J].食品研究與開發，2006，27(10)：116-119.

[12]徐建光，梁達奉，曾練強，等.酶解法定量測定葡聚糖的研究[J].化學與生物工程，2010，27(4)：92-94.

[13]連喜軍，魯曉翔，蔡保松.酶法測定大麥提取物葡聚糖含量研究[J].糧食與油脂，2006(5)：12-15.

[14]宋 萍，李文俊.青稞秸稈中β-葡聚糖含量的測定[J].特產研究，2009(1)：50-52.

[15]呂耀昌，王強，趙煒，等.燕麥、大麥中β-葡聚糖的酶法測定[J]. 食品科學，2005，26(1)：180-182.

[16]AOAC Official Method 992.28.(1→3)(1→4)-Beta-D-Glucans in Oat and Barley Fractions and Ready-To-Eat Cereals：1992.

[17]AOAC Official Method 995.16.β-D-Glucan in Barley and Oats Streamlined Enzymatic Method：1995.

[18]中華人民共和國農業部農產品加工局.NY/T2006-2011.谷物及其制品中β-葡聚糖含量的測定[S].

[19]申瑞玲，何俊，趙學偉.谷物β-葡聚糖的提取方法、化學結構及功能性質研究進展[J]. 食品科學，2009，30(3)：288-291.

[20]單賀年，鞠興榮，袁建，等.HPGPC測定麥類中β-葡聚糖含量[J].糧食與食品工業，2014，21(6)：72-77.

(責任編輯 李燕妮)

Development of Purple Potato Flour Cake

TONG Dan，HAN Li-ming，YUAN Ji-hong，WANG Fang，CHEN Ya-lan

(Dingxi Campus Gansu University of Chinese Medicine，Dingxi 743000，China)

The best recipe for purple potato flour cake has been defined that of mass ratio of wheat flour and purple potato flour was 3:2 through single factor and orthogonal experiments.The best formula included wheat flour 60g，purple potato flour 40g，eggs 360g，butter 50g，sugar 80g，vegetable oil 40g，salt 2g，baking powder 1g，tata powder 1g.Baking temperature requirements were the surface fire 180 ℃，primer 180 ℃，baking time 30min.According to the above formula, processed purple potato powder cake had unique potato flavor，such as potato-rich，moist taste，no sense of sweet，internal organization delicate，soft and flexible，excellent organoleptic qualities and textural properties.Purple potato flour cake has developed the new ways about changing purple potato into staple food,not noly improve the nutritional value of traditional cakes，but also increases the cake varieties and has good market prospects.

purple potato flour；cake；single factor test；orthogonal experiment

馬鈴薯主食低成本開發研究(項目編號：TD2016ZD04)。

童丹(1975— )，女，碩士，副教授，研究方向：分析化學及馬鈴薯質量分析檢測。