海綿蛋糕的水分含量對感官品質影響研究

高婧怡，顧 利，林曉嵐

（福建農林大學，福建 福州 350002）

0 引言

海綿蛋糕在國內又稱為清蛋糕，是蛋糕的基本類型之一，它以低筋面粉、新鮮雞蛋、白砂糖、牛奶、大豆油等為原料，因其松軟的口感質地而深受大眾歡迎[1]，其制作原理是基于蛋清蛋白質的攪打發泡性能，即通過不斷攪打使蛋液內充入大量空氣，空氣被蛋白質膠體薄膜包圍形成泡沫，于是，一個由雞蛋液形成的泡沫體系造就了海綿蛋糕的疏松多孔性[2]。而水分對于海綿蛋糕細膩的口感、膨松的外形有著重要影響，市面上售賣的海綿蛋糕水分含量較低，大大降低了海綿蛋糕的感官品質[3]，但是過高的水分含量會導致產品水分活度過高進而影響產品安全。所以，通過研究不同配方海綿蛋糕來探究水分含量對蛋糕感官品質的影響并希望能找到一組配方及配套工藝，使得海綿蛋糕水分含量在37%以上，在滿足食品安全性的同時使生產者最大程度獲利，以滿足工業生產需求。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料

市售新鮮雞蛋；低筋面粉，濰坊風箏面粉有限責任公司提供；白砂糖，廣州福正東海食品有限公司提供；牛奶，內蒙古伊利實業集團股份有限公司提供；白醋，佛山市海天調味食品股份有限公司提供；食鹽，內蒙古雅布賴鹽化集團有限公司提供；大豆油，福建省莆田市嘉隆糧油食品有限公司提供。

1.1.2 儀器與設備

電熱烤箱，廣州市番禺成功烘焙設備制造有限公司產品；IR-35型快速水分測定儀，美國丹佛儀器有限公司產品；FB54130型烤箱溫度計，無錫法烘客烘焙器具有限公司產品；YP2001N型電子天平，上海精密科學儀器有限公司產品；TP202型電子天平，丹佛儀器北京電子有限公司產品；HM330型打蛋器，青島漢尚電器有限公司產品；網篩、烤盤、不銹鋼盆碗、操作臺等。

1.2 制作方法

1.2.1 工藝流程

原材料選擇及處理→稱量→攪拌→打發起泡→混合調制→裝模→烘烤→冷卻→成品→感官評定。

1.2.2 操作要點

控制烘烤時間20 min，烘烤溫度為面火170℃，底火140℃時，以雞蛋液56 g，低筋面粉27.5 g，白砂糖27 g，大豆油10 g，牛奶15 g，食鹽0.5 g，白醋1滴為基礎配方，將蛋清蛋黃分離，在蛋黃中依次加入大豆油、白砂糖、牛奶和低筋面粉并同方向攪拌。在蛋清中分3次均勻加入白砂糖[4]，當感受到白砂糖全部溶解，蛋液泛白呈奶油狀，將碗具傾斜時蛋液不流出，體積膨脹為原來的3倍左右時停止，大約為6 min[5]。將蛋清與蛋黃混合攪勻，當二者完全溶解即沒有塊狀物質，完全形成面糊后即可停止攪拌。將調制好的面糊及時裝模，裝模量約為5/6。將蛋糕放入已經預熱了2 h的烤箱進行烘烤，設定面火170℃，底火140℃，在蛋糕表面呈金黃色時即可，大約為20 min[6]。

1.2.3 感官評定表

海綿蛋糕感官品質評價見表1。

表1 海綿蛋糕感官品質評價

1.2.4 水分含量檢測

使用IR-35型快速水分測定儀，將蛋糕撕碎成小塊并分散，放置2 g于儀器托盤中，將儀器設定為溫度116℃，時間20 min進行測定，每組分別測定3次后取平均值。

1.3 配方試驗

1.3.1 單因素試驗

在原有基礎配方上分別改變牛奶用量12.0，13.5，15.0，16.5，18.0 g；大豆油用量8，9，10，11，12 g；白砂糖用量25，26，27，28，29 g 3個因素。制作完成后測定其水分含量，并結合感官評定對海綿蛋糕做出綜合評價，確定各因素的最優用量。

1.3.2 正交試驗

以單因素試驗結果為基礎設計牛奶用量（A）、大豆油用量（B）、白砂糖用量（C）三因素三水平正交試驗，選用L9（34）正交表，以感官評分為蛋糕品質的評價標準，得出最優水平組合后進行驗證試驗。

2 結果與分析

2.1 單因素試驗

2.1.1 牛奶用量對海綿蛋糕的影響

保持低筋面粉27.5 g，白砂糖27 g，大豆油10 g，雞蛋液56 g，食鹽0.5 g，白醋1滴不變，改變牛奶用量分別為12.0，13.5，15.0，16.5，18.0 g。

牛奶用量對海綿蛋糕水分含量及綜合評價的影響見圖1，牛奶用量對海綿蛋糕感官評價的影響見表2。

圖1 牛奶用量對海綿蛋糕水分含量及綜合評價的影響

表2 牛奶用量對海綿蛋糕感官評價的影響

由表2可知，牛奶是蛋糕中水分的重要來源，添加量過少會導致蛋腥味過濃，蛋糕干且松散，隨著牛奶含量的增加，強化了蛋糕中的乳蛋白和礦物質，提高蛋糕營養的營養價值[7]。然而牛奶用量過多也會導致奶香味過重，蛋糕水分含量過高，容易造成糕體的塌陷。所以當牛奶用量為13.5，15.0，16.5 g時蛋糕口感最好，綜合蛋糕所含水分含量最終確定當牛奶含量為15 g時海綿蛋糕綜合評價最好。

2.1.2 大豆油用量對海綿蛋糕的影響

保持雞蛋液56 g，白砂糖27 g，低筋面粉27.5 g，牛奶15 g，食鹽0.5 g，白醋1滴不變，改變大豆油用量分別為8，9，10，11，12 g。

大豆油用量對海綿蛋糕水分含量及綜合評價的影響見圖2，大豆油用量對海綿蛋糕的影響見表3。

圖2 大豆油用量對海綿蛋糕水分含量及綜合評價的影響

表3 大豆油用量對海綿蛋糕的影響

由表3可知，大豆油用量過少會使蛋糕口感不夠嫩滑，隨著大豆油含量增加，不僅為人體提供大量熱量，還有利于人體對脂溶性維生素的吸收，因而提高產品營養價值。同時，油脂具備攪打發泡能力，在攪打時能卷入大量空氣，形成無數微小氣泡，有助于蛋糕體積增大[8]，而且油脂有保持水分的功能，可以提高產品貨架壽命，大豆油用量過多會使蛋糕較油膩，影響口感，還會使蛋糕過于松軟而崩塌。所以當大豆油用量為10，11 g時蛋糕口感最好，綜合蛋糕水分含量，最終確定當大豆油含量為10 g時的海綿蛋糕綜合評價最好。

2.1.3 白砂糖用量對海綿蛋糕的影響

保持雞蛋液56 g，低筋面粉27.5 g，大豆油10 g，牛奶15 g，食鹽0.5 g，白醋1滴不變，改變白砂糖的用量分別為25，26，27，28，29 g。

白砂糖用量對海綿蛋糕水分含量及綜合評價的影響見圖3，白砂糖用量對海綿蛋糕的影響見表4。

圖3 白砂糖用量對海綿蛋糕水分含量及綜合評價的影響

由表4可知，白砂糖是提高蛋糕水分的另一種成分，其具有保濕性，能使蛋糕在烘烤中能保留大部分水分。隨著白砂糖用量增加，在高溫時會發生美拉德反應及焦糖化反應，分解各種風味成分，增加蛋糕風味，增加蛋糕水分含量[9]。但是白砂糖用量過多會使蛋糕較甜，且在空氣中久置易吸潮，互相黏連[10]。所以當白砂糖用量為26，27，28 g時蛋糕口感最好，綜合蛋糕水分含量，最終確定當白砂糖用量為27 g時的海綿蛋糕綜合評價最好。

表4白砂糖用量對海綿蛋糕的影響

2.2 正交試驗結果及分析

通過分析單因素試驗結果發現雞蛋液、食鹽、牛奶、大豆油、食醋、白砂糖和低筋面粉用量均對海綿蛋糕口感及水分含量有影響，但當雞蛋液、食鹽、食醋及低筋面粉加入量達到一定程度時對蛋糕影響較小，因此選取牛奶用量、大豆油用量和白砂糖用量作為正交試驗的因素，采用L9（34）正交表確定海綿蛋糕最佳感官品質制作配方參數，并結合水分含量對正交試驗的9個海綿蛋糕的感官品質進行評定。

海綿蛋糕L9（34）正交試驗設計及結果見表5。

表5 海綿蛋糕L9（34）正交試驗設計及結果

通過表5發現了海綿蛋糕感官品質最優配方參數為A3B3C1，即牛奶用量16.5 g，大豆油用量11 g，白砂糖用量26 g。根據對極差值（R）的分析發現，對海綿蛋糕感官品質的影響的程度為B＞A＞C，即大豆油用量＞牛奶用量＞白砂糖用量。隨后進行了不同溫度（面火170℃，底火140℃和面火180℃，底火140℃）下的驗證試驗后發現，當面火溫度較高時，蛋糕的水分含量下降，蛋糕表面出現焦斑，所以應采用面火溫度為170℃進行烘烤，與正交試驗結果一致。

3 結論

通過試驗發現，當烘烤時間為20 min，烘烤溫度為面火170℃，底火140℃時，以雞蛋液56 g，低筋面粉27.5 g，白砂糖27 g，大豆油10 g，牛奶15 g，食鹽0.5 g，白醋1滴為配方的海綿蛋糕感官品質最好。在分析檢測數據時發現，大部分蛋糕的水分含量在37%以上，而較高的水分含量使蛋糕質量增加，在產品銷售時大大提高生產者的利潤，不僅帶給消費者更加柔嫩的口感，也給予生產者更加豐厚的回報。然而當水分活度大于0.80時，大多數霉菌會過量繁殖；當水分活度大于0.87時，大多數細菌（如金黃色葡萄球菌、肉毒桿菌及沙門氏菌等）會繁殖過量，從而影響食品感官品質及安全性，在37℃左右放置會導致霉菌、細菌大量生長，因此保質期一般不超過3 d，無法滿足現代化生產需求。為此應該在符合國家標準的前提下，將出爐冷卻后的蛋糕放置于10℃以下冰箱進行冷藏，以控制致病菌生長，或者適當延長烘焙時間，使水分含量下降，一般認為當蛋糕水分含量低于33%時，其水分活度低于0.87，食品安全性得以保證，滿足現代工業化需求。此外試驗控制面火170℃，底火140℃的烘烤溫度同時對于蛋糕加工中美拉德反應的產物——丙烯酰胺的生成也起到很好的控制作用。