低糖老式蛋糕研制及其升糖指數(shù)測定

沈 彤，楊瑩瑩，張 燁，汪 瑤，王淑娟，陶志杰*

（1.蚌埠學(xué)院 食品與生物工程學(xué)院，安徽 蚌埠 233000；2.蚌埠普瑞納生物科技有限公司，安徽 蚌埠 233000）

老式蛋糕屬于比較傳統(tǒng)的烘焙甜品，其口感綿軟，富含營養(yǎng)，食用方便，老少皆宜[1]。然而研究表明，過量食用糖會增加肥胖、高血壓及糖尿病等的患病風(fēng)險[2]。同時，隨著人們?nèi)粘Ｉ钏街饾u提高，健康意識也越來越強(qiáng)，為了滿足更多消費(fèi)者的需求，于是低糖食品的開發(fā)就成為了熱點(diǎn)。甜味劑是食品制作時常見的食品添加劑，它具有甜味、安全性高、穩(wěn)定性強(qiáng)、水溶性好和價格公道[3]。天然甜味劑甜菊糖苷作為一種綠色健康的新型甜味劑[4]，味感近似白砂糖，其甜度為蔗糖的200～300 倍，但其熱量只有蔗糖的1/300[5-6]，且其生產(chǎn)成本較低廉。既解決了傳統(tǒng)甜味劑的缺點(diǎn)又滿足了消費(fèi)者在口感上的追求，因此甜菊糖苷可以有效地替代傳統(tǒng)甜味劑市場，達(dá)到人們對于健康追求的食用要求。但其具有強(qiáng)烈的苦澀后味，甜味不純正[7]，限制了其適用性。周家華等[8]研究表明，往甜菊糖中加入酸味劑、氨基酸、多糖等，可以減輕其中的苦味。利用甜菊糖與其他甜味劑復(fù)配可以減輕甜菊糖的苦澀后味。Kazunari 等[9]研究表明，食用低糖食品，餐后血糖水平和胰島素水平的升高將明顯受到抑制。本實(shí)驗以甜菊糖苷、赤蘚糖醇、山梨糖醇這3 種甜味劑通過復(fù)配來替換蔗糖研制出一種低糖蛋糕，通過對比3 種甜味劑添加量尋找最適合的復(fù)配比例并計算其升糖指數(shù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

實(shí)驗材料：低筋面粉（新良集團(tuán)）、牛奶（蒙牛乳業(yè)）、玉米油（廣東發(fā)牌食品有限公司）、雞蛋和檸檬汁等，均為國產(chǎn)食品級。甜菊糖苷（蚌埠普瑞納生物科技有限公司）、山梨糖醇（河南萬邦化工科技有限公司），赤蘚糖醇（山東三元生物科技股份有限公司）。

1.2 儀器與設(shè)備

海爾家用廚房電子秤；榮事達(dá)無線打蛋器；YXD-60CI 型三層六盤烤箱。

1.3 實(shí)驗方法

1.3.1 基礎(chǔ)配方

低筋面粉100 g、牛奶50 g、全蛋液200 g、玉米油30 g 和檸檬汁1 g。

1.3.2 工藝流程

1.3.3 操作要點(diǎn)

1）消毒及設(shè)備預(yù)處理。對制作環(huán)境、烘烤設(shè)備、實(shí)驗器具、制作臺面進(jìn)行消毒。

2）原料預(yù)處理。新鮮雞蛋經(jīng)清洗、擦干。按基礎(chǔ)配方稱量低筋面粉、牛奶、玉米油、檸檬汁備用。

3）全蛋液打發(fā)。將新鮮的雞蛋打到盆里加入檸檬汁，再用打蛋器進(jìn)行打發(fā)，先慢速打發(fā)2 min，間隔30 s先后加入甜菊糖苷、赤蘚糖醇、山梨糖醇，改用中速打發(fā)，直到蛋黃呈乳白色，然后迅速攪拌，用快速打發(fā)直到蛋漿可以豎起來時，停止再打發(fā)，隨之整理氣泡。

4）調(diào)制面糊。低筋面粉、牛奶、玉米油依次加入蛋糊，低速攪拌，攪拌均勻至表面光滑。

5）裝入模具。將調(diào)制好的面糊倒入模具。

6）烘烤。烤箱預(yù)熱，面火160 ℃，底火160 ℃，將模具放于烤盤上放于烤箱中烘烤20 min，再升溫至面火180 ℃烘烤5 min。

7）脫模后冷卻。把烘焙過的蛋糕脫模，置烤架上冷卻。

1.3.4 感官評定標(biāo)準(zhǔn)

以形態(tài)、色澤、彈性、組織狀態(tài)和氣味作為感官評價指標(biāo)，請10 位同專業(yè)、有經(jīng)驗的成員進(jìn)行評價，評價標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 低糖老式蛋糕的感官評價標(biāo)準(zhǔn)

1.3.5 單因素試驗

在基礎(chǔ)配方的基礎(chǔ)上，分別考察甜菊糖苷加入量0.02、0.03、0.04、0.05 和0.06 g，赤蘚糖醇的加入量4、8、12、16 和20 g，山梨糖醇的添加量4、8、12、16 和20 g進(jìn)行單因素試驗，考察某一變量時，設(shè)定其他變量固定為中間值試驗。烘烤結(jié)束后，通過表1 感官評定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評分，最終確定每一個變量的最佳值。

1.3.6 正交實(shí)驗

根據(jù)單因素實(shí)驗結(jié)果，設(shè)計三因素三水平實(shí)驗，正交因素水平表見表2，對甜菊糖苷添加量（A）、赤蘚糖醇添加量（B）、山梨糖醇添加量（C）這3 個因素對低糖老式蛋糕質(zhì)量的影響進(jìn)行研究。

表2 正交因素水平表

1.3.7 驗證實(shí)驗

通過正交優(yōu)化后得到最佳組合條件，制作低糖老式蛋糕，觀察其組織狀態(tài)、彈性、色澤及品嘗味道。對最佳配方的低糖老式蛋糕進(jìn)行感官評定。

1.3.8 升糖指數(shù)測定

選取10 名健康小組成員作為測試者，分別攝入50 g 葡萄糖和50 g 低糖老式蛋糕，然后分別連續(xù)測量其攝入葡萄糖和低糖老式蛋糕后2 h 內(nèi)的血糖值。 根據(jù)公式（1）計算，得出

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗結(jié)果

2.1.1 甜菊糖苷添加量對低糖蛋糕質(zhì)量的影響

由圖1 可知，甜菊糖苷的添加量在0.04 g 時，低糖老式蛋糕的感官評分最高。甜菊糖苷的甜度是蔗糖的200 倍，在制作過程中甜菊糖苷的添加量過高會導(dǎo)致蛋糕發(fā)苦發(fā)澀，甜菊糖苷加入量如果太低又會導(dǎo)致蛋糕索然無味。所以，甜菊糖苷最合適的添加量為0.04 g。

圖1 甜菊糖苷添加量對蛋糕質(zhì)量的影響

2.1.2 赤蘚糖醇添加量對低糖蛋糕質(zhì)量的影響

由圖2 可得，赤蘚糖醇的最佳加入量為12 g，低糖老式蛋糕的感官評分高于其他條件。赤蘚糖醇的量過少會導(dǎo)致甜菊糖苷的澀味明顯，蛋糕不夠甜，微苦。赤蘚糖醇的添加量過多又會使蛋糕過甜，影響口感。所以赤蘚糖醇的最佳添加量為12 g。

圖2 赤蘚糖醇添加量對蛋糕質(zhì)量的影響

2.1.3 山梨糖醇添加量對低糖蛋糕品質(zhì)的影響

由圖3 能夠得出，山梨糖醇的添加量為12 g 時，低糖老式蛋糕的口感最好。山梨糖醇具有吸濕、保水作用，山梨糖醇的添加量過少會影響蛋糕的組織狀態(tài)，使蛋糕不夠柔軟，如若山梨糖醇的添加量過多又會降低蛋糕彈性，同時也會導(dǎo)致蛋糕過甜影響口感。所以山梨糖醇的最適添加量為12 g。

圖3 山梨糖醇添加量對蛋糕質(zhì)量的影響

2.2 正交實(shí)驗結(jié)果分析

2.2.1 正交實(shí)驗結(jié)果分析

由表3 可知，在低糖蛋糕的研制實(shí)驗過程中，研究甜菊糖苷、赤蘚糖醇、山梨糖醇最佳配比。各個因子對蛋糕的整體質(zhì)量的影響程度依次從大到小為A＞B＞C。甜菊糖苷的加入量對蛋糕的影響最大，赤蘚糖醇次之，而山梨糖醇對蛋糕品質(zhì)的影響最小。通過正交分析，可得出，最優(yōu)的甜味劑配方組合是A2B3C3，即甜菊糖苷添加量為0.04 g、赤蘚糖醇添加量為16 g、山梨糖醇添加量為16 g。

表3 正交實(shí)驗結(jié)果

2.2.2 驗證實(shí)驗結(jié)果分析

在正交實(shí)驗的優(yōu)化條件下，按照最佳配方制作低糖老式蛋糕，給10 位同專業(yè)有經(jīng)驗的小組成員品嘗制作出的低糖蛋糕，根據(jù)感官評定表評分。其最佳配方的蛋糕在組織形態(tài)、顏色、彈性狀態(tài)、氣味等方面均達(dá)到了感官評價的要求：形態(tài)飽滿、周正、厚度均勻、沒有粘邊、沒有破裂。表面色澤均勻、是非常自然的淡黃色、光澤飽滿、不焦糊。發(fā)起均勻柔韌性好，彈性好，斷面是蜂窩狀、切面有均勻的氣孔、沒有呈塊狀的顆粒物質(zhì)，入口軟、微甜，有輕微的香氣。平均得分93.43 分，在所有的成品結(jié)果中，評分最高、評價最好。

3 升糖指數(shù)測定結(jié)果分析

50 g 葡萄糖和50 g 低糖蛋糕引起的血糖變化曲線如圖4 所示。

圖4 50 g 葡萄糖和50 g 低糖蛋糕引起的血糖變化曲線

由公式（1）計算得升糖指數(shù)為

GI=0.20/0.66×100=30。

不一樣的食品，其升糖指標(biāo)也會各不相同，默認(rèn)葡萄糖的GI 為100。GI≥70 的是高升糖指數(shù)食物，GI≤55 為低升糖指數(shù)食物。低糖老式蛋糕GI 為30，是一種低升糖指數(shù)食物。從圖4 中可以看出，葡萄糖可以快速地進(jìn)入血液中，會導(dǎo)致血糖的變化，需要分泌更多的胰島素，從而導(dǎo)致高血糖的產(chǎn)生。而低糖蛋糕在腸道內(nèi)滯留的時間比較長，釋放的速度比較慢，對血糖的影響也比較小，所需要的胰島素也會比較少，這樣就可以避免出現(xiàn)高血糖和低血糖的情況，同時還能有效地控制血糖。此外，這種低糖蛋糕非常容易產(chǎn)生飽脹感，可成為老少青的選擇之一。

4 結(jié)束語

以感官評分作為指標(biāo)，在單因素試驗基礎(chǔ)上，通過正交試驗，得出低糖老式蛋糕的最佳甜味劑配方（低筋面粉100 g 為基數(shù)）：甜菊糖苷0.04 g、赤蘚糖醇16 g、山梨糖醇16 g。以此配方制得的蛋糕升糖指數(shù)GI 為30，不僅具有豐富的蛋白質(zhì)，口感香甜綿軟，而且升糖指數(shù)低，符合現(xiàn)代人對健康食品的需求。因此，低糖老式蛋糕的生產(chǎn)可有效拓寬蛋糕市場。