信陽板栗微波蛋糕預拌粉的研制

周楓，曹蒙，靳羽慧，張令，李建芳

（信陽農林學院食品學院，河南 信陽 464000）

板栗作為一種天然、健康、營養的食材，已有3 000余年栽培歷史，是我國重要的“木本糧食”之一[1-2]。信陽作為有名的板栗之鄉，每年出產板栗將近百萬斤，板栗的淀粉含量較高（37.82%～53.16%），蛋白質含量為6.15%～12.44%，但缺乏面筋蛋白，無法嵌入淀粉顆粒，且含有脂肪、維生素等多種對人體有益的營養素[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]。微波蛋糕與傳統蛋糕的加工方式不同，以微波烘烤代替傳統的加熱方式，通過微波和帶電離子、極性分子間的相互作用來產生熱，通過簡單操作即可制作出美味、可口的蛋糕，更加符合現代人們生活需求[6]。目前板栗加工食品主要有板栗面包、板栗粉面皮、板栗汁、板栗調味醬，而對板栗蛋糕預拌粉的研究相對較少[7-8]。預拌粉是指按配方將烘焙所用的部分原輔料預先混合，消費者通過簡單操作即可得到營養價值較高的蛋糕，降低了制作難度和失敗率。

本文主要探討信陽板栗在微波蛋糕預拌粉中的應用，研制出以信陽板栗粉為主要原料的微波蛋糕預拌粉，通過正交試驗確定最佳板栗預拌粉配方，并對打發時間、漿料比重、蛋糕比容、感官品質、質構等指標進行測定，最終確定板栗微波蛋糕預拌粉最佳配方，從而增加板栗粉的有效利用率，提高微波蛋糕的品質，為研制微波蛋糕預拌粉提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

板栗粉：市售；中筋面粉：河南省雪健實業有限公司；全脂奶粉：中國雀巢食品有限公司；蛋清粉（食品級）：亳州市眾意蛋業有限責任公司；純凈水：信陽農林學院中心實驗室自制；分子蒸餾單甘脂（食品級）：佳力士添加劑（海安）有限公司；黃原膠（食品級）：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：武漢和力興經貿食品有限公司；糖粉；江西巧嫂食品有限公司。

1.2 儀器與設備

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-700萬能粉碎機：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質構儀：北京盈盛科技有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 板栗微波蛋糕加工流程

本試驗所采用的蛋糕原輔料與水的配比為預拌粉∶純凈水=5∶4（質量體積比）。將基礎配方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 預拌粉基礎配方設計

板栗粉添加量直接影響蛋糕品質。本試驗根據文獻[9-10]的方法并結合前期預試驗結果，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，對板栗粉、糖粉、蛋清粉和全脂奶粉添加量進行正交試驗，通過檢測打發時間、蛋糕比容、感官評分等指標，并對正交試驗結果進行分析，確定最佳板栗微波蛋糕預拌粉產品配方。每次做3次平行試驗，取平均值。基礎配方因素水平見表1。

表1 預拌粉基礎配方L9（34）試驗因素與水平Table 1 Experimental factors and levels of basic formula L9（34）of premixed powder

1.3.3 預拌粉添加劑配方設計

在預拌粉基礎配方的基礎上，對分子蒸餾單甘酯、黃原膠、泡打粉、粉末油脂添加量進行正交試驗，通過正交試驗考察蛋糕比容、感官評分2個指標，確定最佳預拌粉添加劑配方。復合添加劑配方因素水平見表2。

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

1.3.4 感官評定

3點59分，我準時到了會場。在整整兩個鐘頭里，我和其他的人一樣聆聽、發問和討論，只是覺得特別的心平氣和，并且，常常控制不住那唇邊的一抹笑意。在我快樂的心里藏著一個秘密，沒有人知道我剛才去了哪里。

選擇10位接受過專業訓練的評定人員對蛋糕的外觀、色澤、組織結構和口感4個方面進行感官評定[11]，評分標準見表3。

表3 感官評價Table 3 Sensory evaluation

1.3.5 漿料比重測定

一定體積蛋液泡沫質量與同體積水的質量之比即為比重，當達到最小值時，即為“最適點”[12]。漿料比重計算公式如下。

1.3.6 蛋糕比容測定

蛋糕體積的測定采用小米排重法。利用2個同容積的容器，第一個裝滿小米，第二個放入稱重后的蛋糕；然后將第一個容器中的小米倒入第二個容器，裝滿搖實。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為蛋糕質量，g。

1.3.7 打發時間的確定

漿料從快速打發開始至打發到最大體積所需要的時間（min）。

使用質構儀對產品進行質構分析，記錄其質構變化，儀器參數為高度4.5 cm、壓縮程度60%、壓縮速度60 mm/min。每個樣品測定3次平行，取其平均值[14-15]。

1.4 數據統計分析

本試驗中所有數據均為3次相同水平重復試驗數據的平均值，采用Excel 2010統計分析數據，計算標準差，數據結果以平均值±標準差表示；采用Origin 9軟件處理數據和作圖。

2 結果與分析

2.1 預拌粉的基礎配方優化

預拌粉的基礎配方正交試驗結果見表4。

表4 預拌粉基礎配方L9（34）正交試驗結果Table 4 Orthogonal experiment results of premixed powder basic formula

板栗粉具有很高的營養價值和保健功能，但面筋含量低，適當添加會減弱面團筋力，導致弱化度增加，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預拌粉配方中直接影響蛋糕品質[17]。

板栗粉添加量是產品質量的關鍵影響因素，隨著板栗粉添加量增加，打發時間延長，物料黏稠度增加，漿料比重加大。蛋糕比容先增大后減小，板栗蛋糕的感官評分逐漸減小，當板栗粉的添加量為A1時感官評分最高。綜合考慮A1為最優水平，即板栗粉添加量20%。

糖粉添加量對蛋糕烘烤時體積膨脹的速度，表面色澤、香氣均有一定影響。添加量較大，烘烤時體積過度膨脹，導致蛋糕過于蓬松，添加量過小，蛋糕體積膨脹較慢，表面色澤較淺，風味差[18]。糖粉添加量對蛋糕的感官和比容影響較大，隨著糖粉添加量增大，蛋糕比容與感官評分先增加后減小。當糖粉添加量為35%時，蛋糕比容和感官評分達到峰值，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，經過快速攪打包裹進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，蛋糕感官評分先增加后減小，當蛋清粉添加量為15%時蛋糕感官評分達到峰值，而打發時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養價值，延緩蛋糕老化過程，對蛋糕品質影響較小。隨著全脂奶粉添加量增加，蛋糕感官評分逐漸升高，從打發時間和漿料比重角度，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，本試驗的優化組合為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%。但此優化組合不在9次正交試驗中，因此同時選取正交試驗中各項指標較佳的3個組合進行對比驗證試驗，結果見表5。

表5 預拌粉基礎配方驗證試驗結果Table 5 Validation results of premixed powder basic formula

由表5可知，從4個方面綜合分析各組合蛋糕的品質，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分和蛋糕比容均高于其他組合，感官評分為77.0、蛋糕比容1.554 mL/g、打發時間為307 s、漿料比重1.448。綜合分析，A1B2C2D3即為最優組合。

2.2 復合添加劑配方優化

復合添加劑正交試驗結果見表6。

表6 預拌粉復合添加劑配方L9（34）正交試驗結果分析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，分子蒸餾單甘脂添加量對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，最優水平組合為A1B1C3D3。以感官評分為指標，各因素對感官評分影響的主次順序為A＞B＞D＞C，分子蒸餾單甘脂添加量對板栗微波蛋糕的感官評分影響最大，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，最優水平組合為A3B2C3D3。

2.3 驗證試驗

2組試驗結果均不在優化組合9組試驗中故選取正交試驗各項指標最佳的組合A3B3C3D2與2組因素組合最佳試驗分別測定微波蛋糕比容及感官評分，同時以微波蛋糕預拌粉最佳基礎配方A1B2C2D3，即不使用復配添加劑作為對照，進行驗證試驗，結果見表7和圖1。

圖1 質構分析測定結果Fig.1 Results of texture analysis

表7 微波蛋糕驗證試驗對比Table 7 Compares the experimental validation

由表7可知，3個組合的感官評分和蛋糕比容均高于預拌粉基礎配方，說明通過添加適量的添加劑能夠改變蛋糕內分子狀態，使蛋糕更加蓬松，有效提高蛋糕的品質。隨著分子蒸餾單甘脂添加量和黃原膠添加量的增加，蛋糕的感官評分和比容逐漸下降，這可能是由于黃原膠添加量過高會使蛋糕糊持泡能力下降，從而導致蛋糕比容下降[20]。當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，感官評分為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，彈性無明顯變化。預拌粉蛋糕硬度和彈性均高于其他組合，這是由于板栗粉會增加面糊的黏度，導致蛋白質分子吸附于界面上難以展開，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，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，減少淀粉重結晶，從而增大蛋糕的持水能力、降低硬度[22]。綜合比容、感官及質構分析，微波蛋糕預拌粉的最優添加劑配方為A1B1C3D1。

3 結論

本試驗以面粉和板栗粉為主要原料，采用正交試驗方法，確定微波蛋糕預拌粉的基礎配方和復合添加劑最優組合。試驗結果表明，以100 g中筋面粉為基準，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，色澤均勻，外形飽滿，蛋糕組織結構細密，甜味適中，松軟度好，具有適宜的板栗蛋糕風味。