橘皮粉蛋糕的制作及其质构特性

刘 兆 芳，李 曦 昊，孔 繁 东

（大连工业大学 食品学院，辽宁 大连 116034）

0 引 言

据统计，我国柑橘栽种面积已居世界之首，而柑橘生产加工伴随大约30%～50%的皮渣副产物的生成［1］。世界上许多国家对柑橘副产物的加工和利用都进行了大量探索和研究。柑橘皮中除了含有水分、纤维素、木质素以及丰富的微量元素外，还含有大量的香精油、色素、果胶和橘皮苷等物质［2］。这些生理活性物质有强抗氧化和抗癌等功效，使得柑橘皮渣作为功能食品基料和药品原料具有广阔的应用和开发前景，需求也将会日益增加。

目前，蛋糕的质量标准及要求包括感官标准和卫生标准。感官标准主要通过感官审评，观察蛋糕的颜色、气味、口感，虽然简便，但由于人的主观性限制以及感觉器官的差异，蛋糕的感官评定结果不够准确，尚需进行仪器检验补充。

质构分析仪［3］是用于客观评价食品品质的主要仪器，所反映的主要是与力学特性有关的食品质地特性，其结果有较高的灵敏度和客观性，并可对结果进行准确的数量化处理，从而避免人为因素对食品品质评价结果的主观影响［4］。本实验将柑橘皮粉添加到蛋糕中制成风味焙烤食品—柑橘皮蛋糕，对橘皮蛋糕进行质构分析，可对感官审评结果进行补充，以研究橘皮蛋糕的品质情况。

1 试 验

1.1 材料与仪器

柑橘皮来源于本科教学食品工艺学实验的废弃物，经收集，室温自然晾干，粉碎机粉碎，过100目筛，得橘皮粉，密封避光保存备用。惠宜低筋蛋糕粉、鲜鸡蛋、白砂糖、植物油购于市场。

MD分层食品烤炉，多功能搅拌机，SMS TAXT PLUS物性测试仪（质构仪），TC－P2B 全自动测色色差计，XT－350A 高速多功能摇摆粉碎机。

1.2 试验方法

1.2.1 橘皮蛋糕的基本工艺流程

鸡蛋、白砂糖混合搅拌→快速搅拌→调制面糊（面粉、橘皮粉等）→注模→烘烤→冷却→脱模→成品。

1.2.2 操作要点

1.2.2.1 搅 打

将清洗后的鸡蛋去壳，加入到打蛋机中，先用中速搅拌，加入细砂糖，改用快速搅拌，约5 min后加入蛋糕油，当打至蛋浆液洁白、细腻、有光泽，体积增加3倍以上时，说明料液已打好，打蛋总时间为10～15min。

1.2.2.2 调制面糊

在蛋浆中加入面粉、橘皮粉、奶粉、橙汁、油、水，用慢速搅打，待蛋浆与面粉混合均匀、搅拌至见不到生粉即可。调制好的面糊切忌停放时间过长，以免面糊起筋。

1.2.2.3 烘 烤

将烤箱先升温到180℃，关掉上火，放入浇模成型的烤盘。使蛋糕坯胀发成熟，15min时关掉底火，打开上火，再烘烤4min，使蛋糕坯表面上色呈金黄，即可出炉，烘烤时间控制在15～20min。

1.2.2.4 冷 却

烘烤后的蛋糕可立即脱模并冷却，30min后进行感官评定和测定分析。

1.2.3 单因素试验

分别以橘皮粉（0，2%，4%，6%，8%，10%）、水（0，10%，20%，30%，40%）、糖（40%，50%，60%，70%，80%）、鸡 蛋（80%，90%，100%，110%，120%）的添加量为变量，以色差、质构特性和感官评定为指标进行单因素试验，确定最佳工艺条件。

1.2.4 正交试验

将单因素试验的4个因素进行四因素三水平正交试验，通过四因素三水平L9（34）优化最佳工艺条件。

表1 正交试验因素水平表Tab.1 Factor and level of the orthogonal test %

1.2.5 感官评定方法

参考GB／T 20977—2007 糕点通则，结合蛋糕特点，分别从色泽、组织、外形、弹韧性、滋味气味5个方面进行感官审评，结果如表2所示。

表2 橘皮蛋糕综合品质评分表Tab.2 Sensory evaluation standard of the orange peel powder cake

1.2.6 色差的测定

采用色差表系即亨特－lab的表色法。L表示亮度（即明亮度），a为负表示绿的程度，正表示红的程度；b为负表示蓝的程度，正表示黄的程度；b／a为色相指标；E代表总色差，ΔE即样品与参照物的色差。

1.2.7 质构变化的测定

质构测试又称作二次咀嚼试验，主要为通过模拟人体口腔的咀嚼运动，然后对样品进行二次的压缩，输出质构特征曲线，从中即可以分析出质构特性参数：硬度（Hardness）、黏聚性（Cohesiveness）、弹性（Springiness）、回复性（Resilience）、咀嚼性（Chewiness）。

硬度是使蛋糕达到一定形变所需的力，是评价质地的主要指标。弹性是样品经过第一次压缩以后能够再恢复的程度。黏聚性表示测试样品经过第一次压缩变形后所表现出来的对第二次压缩的相对抵抗能力，它反映了蛋糕内部结合力的大小。回复性表示样品在第一次压缩过程中回弹的能力，反映了蛋糕受压后迅速恢复变形的能力。咀嚼性用于描述将固体食品咀嚼到可吞咽时需做的功，它综合反映了蛋糕对咀嚼的持续抵抗性。

测试样品去除切片周边的蛋糕皮，而后切成3cm×3cm×1cm 的块状测试样品［5］。选用TPA 模式［6］，采用平底柱形探头P／50。测定条件为：测前速率1mm／s；测试速率5mm／s；测后速率5mm／s；压缩程度为75%；两次压缩之间停留时间5s；触发力1g；每项测试重复5次。

2 结果与分析

2.1 橘皮粉添加量对蛋糕及蛋糕糊色泽的影响

从图1中可见，随着橘皮粉添加量的增加，蛋糕糊ΔL不断下降，这表明蛋糕糊的亮度随着橘皮粉添加量的增大下降；蛋糕糊的Δa、Δb、ΔE随着橘皮粉添加量的增大而增大，说明橘皮粉添加量越多，蛋糕糊颜色由偏绿色渐偏红色，6%～8%是纯粹的偏黄，大于8%开始是黄色和略有红色，所以橘皮粉对未烘烤的蛋糕糊有较明显的影响。

图1 橘皮粉添加量对蛋糕糊色差的影响Fig.1 Effect of orange peel powder on the color of cake paste

由图2可见，蛋糕烘烤后，随着橘皮粉添加量的增加，ΔL增大，即蛋糕内部颜色明亮度增大，但橘皮粉添加量大于6%时，ΔL增大不明显，由Δa、Δb、ΔE的变化，可以看出，蛋糕内部颜色也呈现黄色越来越强、绿色越来越弱的现象，样品与参照物的色差逐渐增大，所以橘皮粉含量越高，烘烤出的蛋糕内部颜色越黄，明亮度也越高。

图2 橘皮粉添加量对蛋糕色差的影响Fig.2 Effects of orange peel powder on the color of cake

2.2 橘皮粉添加量对蛋糕质构特性参数及感官评定的影响

橘皮粉添加量对蛋糕质构特性参数的影响如表3所示。由表3可以看出，橘皮粉添加量对质构特性参数影响不大，因配方中橘皮粉添加量较低，对面糊所起作用也微乎其微，故可得结论橘皮粉添加量对蛋糕的物理特性影响不大。

表3 橘皮粉添加量对蛋糕质构特性参数的影响Tab.3 Effect of orange peel powder on texture characteristic

橘皮粉添加量对蛋糕感官评定结果见表4。橘皮粉添加量为6%时，综合评分最高，此时的橘皮粉蛋糕有适宜的橘皮的清香味，蛋糕内部颜色呈适中的橘黄色；高于6%时，会出现烟呛味，而且颜色过深，呈现较难接受的味觉和视觉感受。综合上述因素，选择橘皮粉添加量6%制作的蛋糕最佳。

表4 橘皮粉添加量对蛋糕感官评定的影响Tab.4 Effect of orange peel powder on sensory evaluation

2.3 水分添加量对蛋糕质构特性参数及感官评定的影响

如表5所示，水分添加量对橘皮粉蛋糕的影响较大，蛋糕的质构特性参数变化较大，随着水分添加量的增大，弹性、硬度、咀嚼性降低，回复性和黏聚性增强。硬度变化较明显，说明水分增加蛋糕会逐渐变软，咀嚼性变差，弹性也降低，即变形时不易恢复原来形状，但是在水分添加量在20%以上时，咀嚼性和弹性降低的趋势变缓，回复性和黏聚性的上升的趋势也变缓。当水分添加量小于10%时，在搅打蛋糕糊的过程中，蛋糕糊状态过黏，大量的粘于搅拌棒上，且最终打出的蛋糕糊十分干燥，有断裂面，不易倒入模具中。

表5 水分添加量对蛋糕质构特性参数的影响Tab.5 Effect of water on texture characteristic

赵延伟等［7］研究表明，蛋糕的比容、外观均与回复性呈显著正相关，其余质构指标与感官评价的各项指标均不存在相关关系。如表5所示，回复性指标随着水分添加量的增加而增加，当水分添加量达到20%以后趋势平稳。

对于感官评定评分结果如表6所示，水分添加量在20%时，内部结构、气味和滋味的评分显著高，弹韧性评分在水分含量20%以后迅速降低，且蛋糊状态较好。因此，综合考虑质构指标与感官评价的各项指标，选择水分添加量为20%。

表6 水分添加量对蛋糕感官评定的影响Tab.6 Effect of water on sensory evaluation

2.4 糖添加量对蛋糕质构特性参数及感官评定的影响

糖在蛋糕制作中有调节口味、改进色泽、增加香味等作用。如表7所示，即使糖的添加量在蛋糕中所占比例较大，但它对蛋糕的质构特性几乎没有影响。因此，由感官评定结果可以看到，蛋糕的口感、外观形状、弹韧性、内部结构变化不大，糖添加量仅对蛋糕的气味与滋味影响大。

糖添加量对蛋糕感官评定的结构如表8 所示。由表8 可见，在糖添加量50%～60%的时候，评分最高，超过60%甜度太大，不易被接受，糖添加量增加，蛋糕色泽也有所改善，综合成本考虑，选择糖添加量为50%。

表7 糖添加量对蛋糕质构特性参数的影响Tab.7 Effect of sugar on texture characteristic

表8 糖添加量对蛋糕感官评定的影响Tab.8 Effect of sugar on sensory evaluation

2.5 鸡蛋添加量对蛋糕质构特性参数及感官评定的影响

鸡蛋中含有能降低表面张力的蛋白质，使浆体起泡性好，并对气泡的液膜具有保护作用，用蛋量高，产品酥松性好［8］。鸡蛋添加量对蛋糕质构特性参数影响如表9所示，随着鸡蛋添加量的增多，蛋糕的硬度下降幅度较大，弹性有所增加，黏聚性和咀嚼性略有增大，回复性略有降低。说明鸡蛋添加量越多，蛋糕越柔软，弹性越好，蛋糕内部结合力越强，越耐咀嚼，但受压后恢复变形的能力变弱。

表9 鸡蛋添加量对蛋糕质构特性参数的影响Tab.9 Effect of egg on texture characteristic

鸡蛋对蛋糕感官评定的影响如表10所示，可以看出在弹韧性和色泽方面，鸡蛋添加量为110%时较占优势，但在口感、外观和气味滋味上，鸡蛋添加量为100%时评分较高。综合考虑成本，选用鸡蛋添加量为100%为最优。

表10 鸡蛋添加量对蛋糕感官评定的影响Tab.10 Effect of egg on sensory evaluation

2.6 正交试验结果

根据单因素结果，对鸡蛋、水、糖和橘皮粉四因素做正交试验，结果见表11。

表11 正交试验结果Tab.11 Result of the orthogonal test

如表11所示，蛋糕的最佳配方为A2B2C2D2。各因素对指标影响的主次顺序依次为：鸡蛋添加量、橘皮粉添加量、水添加量、糖添加量。故确定最终配方为面粉100g时，鸡蛋添加量100g，水添加量20g，糖添加量50g，橘皮粉添加量6g。

3 结 论

橘皮粉的添加对蛋糕糊和橘皮蛋糕的颜色影响较大，橘皮粉和糖对橘皮蛋糕的质构特性参数影响较小，水和鸡蛋的添加量对质构特性参数影响较大，特别是对硬度、弹性和回复性的影响。在一定范围内，水的添加量感官评定得到的总分与硬度、弹性、咀嚼性呈正相关，与回复性和黏聚性呈负相关；鸡蛋的添加量感官评定得到的总分与硬度呈负相关，与弹性呈正相关。

［1］方政，高彦祥.柑橘加工副产物中有效成分开发利用的研究进展［J］.中国食品添加剂，2005（4）：9－13.

［2］臧玉红.柑橘皮的综合利用［J］.食品与发酵工业，2005，31（7）：145－146.

［3］郑红莉.质构仪的最新应用研究［J］.粮油食品科技，2006，14（1）：54－55.

［4］马庆华，王贵禧，梁丽松.质构仪穿刺试验检测冬枣质地品质方法的建立［J］.中国农业科学，2011，44（6）：1210－1217.

［5］楚炎沛.物性测试仪在食品品质评价中的应用研究［J］.粮食与饲料工业，2003（7）：40－42.

［6］孙彩玲，田纪春，张永祥.质构仪分析法在面条品质评价中的应用［J］.实验技术与管理，2007，24（12）：40－43.

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［8］赵晋府.食品工艺学［M］.2版.北京：中国轻工业出版社，2009：687.