玫瑰茄天使蛋糕加工工艺的研究

洪璇，王丽霞，陈仲巍，卓安妮

（1.厦门医学院厦门市海洋医用天然产物与细胞工程重点实验室，福建厦门361008，2.闽南师范大学生物科学与技术学院，福建漳州363000）

玫瑰茄天使蛋糕加工工艺的研究

洪璇1，王丽霞2，陈仲巍1，卓安妮2

（1.厦门医学院厦门市海洋医用天然产物与细胞工程重点实验室，福建厦门361008，2.闽南师范大学生物科学与技术学院，福建漳州363000）

以玫瑰茄作为蛋糕生产的辅料，研制玫瑰茄天使蛋糕。通过单因素和响应面试验，确定玫瑰茄天使蛋糕的最佳配方：蛋白100 g、白砂糖55 g、低筋面粉30 g、玫瑰茄粉2.5 g、水10 g、玉米淀粉5.5 g、柠檬汁3.5 g、盐0.5 g。最佳加工条件为底火170℃、面火160℃，烘烤40 min。制作的玫瑰茄天使蛋糕，形态饱满完整，呈均匀的紫红色，切面呈均匀细密蜂窝状，具有玫瑰茄风味，无明显的蛋腥味，香甜可口，不粘牙，发起均匀富有弹性。

玫瑰茄；天使蛋糕；加工工艺

玫瑰茄（Hibiscus sabdariffaL.），又名山茄、苏丹红、美丽纳[1]，属锦葵科木槿属一年生草本植物[2]，广泛分布于热带、亚热带地区，在我国的广东、广西、福建、云南、台湾等地均有栽培。玫瑰茄含有丰富的蛋白质、有机酸、维生素C、多种氨基酸、大量的天然色素及多种矿物质[3]。含有的木槿酸，被认为对治疗心脏病、高血压、动脉硬化等病有一定疗效。玫瑰茄提取物还含有还原糖类、甙类、酚类，少量生物碱和树脂类等，对肠道、子宫肌肉有解痉作用，同时还有驱虫作用，对肠道中的细菌有抑菌作用[3]，并促进胆汁分泌，降低血液浓度和刺激肠壁蠕动。玫瑰茄具有很高的药用和食用价值，如：印度用玫瑰茄花萼作为利尿、抗坏血病的药物；塞内加尔用玫瑰茄制成降血压剂、杀菌剂等药物；阿拉伯人和非洲人用玫瑰茄花萼浸泡的水当作天然色素和调味料食用[4]。墨西哥科研人员最近发现，经常饮用玫瑰茄花茶有助于降低人体血液中的总胆固醇和甘油三脂，达到防治心血管疾病的功效[5]。

目前国内外的蛋糕研究在香、色、味等方面已取得很大的发展，但在蛋糕的保健功能和营养价值还有值得研究的地方。随着人民生活水平的逐渐提高，人们更加注重保健，身体健康，蛋糕未来必然是朝着健康，绿色和营养保健等方向发展。因此，本课题以蛋白、玫瑰茄为原料，在传统天使蛋糕制作工艺的基础上，研制开发出新型的营养保健方便食品——玫瑰茄天使蛋糕。

1 材料与方法

1.1 材料

玫瑰茄干花萼：由漳州金三角生物科技有限公司提供；鸡蛋、低筋面粉、玉米淀粉、白砂糖、柠檬、盐、小米：市售。

1.2 方法

1.2.1 工艺流程

1.2.2 操作要点

1）分蛋：用分离器将蛋清和蛋黄分离，取蛋清备用和柠檬汁一起倒入打蛋器中。

2）蛋白糊的制备：细砂糖分3次加入蛋白搅打。第一次打至鱼眼泡后加入白砂糖、柠檬汁、盐，打至蛋白干性发泡，即为蛋白糊。

3）玫瑰茄水溶液的制备：将玫瑰茄干花萼采用粉碎机粉碎后过200目筛网，任意克数玫瑰茄微粉以10 g水完全溶解制成玫瑰茄水溶液。

4）蛋糕糊的制备：过筛好的低筋面粉、玉米淀粉、玫瑰茄水溶液倒入蛋白中，用橡皮刮刀轻轻地把粉类和蛋白糊搅拌均匀。搅拌的时候，用橡皮刮刀从底部向上翻拌，用切拌的手法，切勿划圈搅拌以免面粉起筋。

5）装模烘烤：将蛋糕糊装入蛋糕模具，轻轻振动，震出大气泡后放入烤箱中下层进行焙烤。底火170℃，面火160℃，烘烤40 min。

6）冷却：烤好后震模，排出烘烤湿气，倒扣冷却，防止收缩。

1.2.3 感官评定

参照中华人民共和国国家标准GB/T20977-2007《糕点通则》及文献[6]蛋糕通用技术条件制定玫瑰茄天使蛋糕质量评价标准，由10名食品科学与工程专业学生组成评分小组，对蛋糕的色泽（20分）、外观状态（20分）、组织结构（20分）及香气与口感（40分）进行综合评分，评分标准见表1。

2 结果与分析

2.1 单因素试验

2.1.1 玫瑰茄添加量对蛋糕感官评分的影响

玫瑰茄添加量对蛋糕感官评分的影响见图1a。由图1a可知，玫瑰茄粉为2.5 g时，蛋糕的感官评分最高。当玫瑰茄粉用量过少时，蛋糕缺乏玫瑰茄应有的风味和颜色，玫瑰茄用量过多则蛋糕口味偏酸涩，口感不适，且随玫瑰茄的用量增加，蛋白糊水分失调，搅拌过程蛋白消泡明显，蛋糕的膨松度减小，组织不够细腻，感官评分降低。因此，选用玫瑰茄添加量为2.5 g。

图1 各因素对蛋糕感官评分的影响Fig.1 The influence of each factor on sensory evaluation of roselle angel cake

2.1.2 低筋面粉添加量对蛋糕感官评分的影响

低筋面粉添加量对蛋糕感官评分的影响见图1b。由图1b可知，低筋面粉用量为30 g时，蛋糕品质最好。低筋面粉用量过少，蛋糕体没有面粉支撑，成品不坚挺，口感松弛，切面孔洞大，随着低筋面粉用量增加，蛋糕体结构密实，同时也因为低筋面粉导致结构过于紧实，会导致蛋白搅拌消泡，达不到理想的容重比，也达不到理想的组织结构，以导致蛋糕芯部结构粗糙，外观会受到影响。因此，选择低筋面粉用量为30 g。

2.1.3 玉米淀粉添加量对蛋糕感官评分的影响

玉米淀粉添加量对蛋糕感官评分的影响见图1c。由图1c可知，玉米淀粉的添加量对玫瑰茄天使蛋糕的感官评分有较大影响，当玉米淀粉添加量为5.5 g时，蛋糕的感官评分最高。玉米淀粉无筋度，做蛋糕更容易起发，玉米淀粉的添加越多，蛋糕越松软，口感越好，但是添加过多，会导致蛋糕组织松散，低筋面粉含量过少、不足以支撑起体积，影响蛋糕的外观和组织结构，口感不够紧实。

2.1.4 柠檬汁添加量对蛋糕感官评分的影响

柠檬汁添加量对蛋糕感官评分的影响见图1d。由图1d可以看出，随着柠檬汁添加量的增加，感官评价先增加后降低，适量加入柠檬汁，可以增加蛋糕的产率、稳定蛋糕的组织结构，这是由于柠檬汁在蛋白打发中，能够起到维持蛋白稳定的作用，使蛋白起发效果更佳，不容易消泡，体积更稳定。且加入柠檬汁，起到中和蛋白碱性，保护玫瑰茄花青素色泽的作用。这是由于玫瑰茄在碱性条件下变成淡蓝色、酸性条件颜色较稳定。但是，当柠檬汁用量太大时，蛋糕水分过多，口感发酸，产生不良的风味和色泽，降低了蛋糕的感官评分。因此，柠檬汁添加量在3.5 g为最佳。

2.1.5 蛋白添加量对蛋糕感官评分的影响

蛋白添加量对蛋糕感官评分的影响见图1e。由图1e可以看出，在一定范围内随着蛋白添加量的增加，蛋糕的感官评分先高后低，这是由于随着蛋白增加、面粉含量过低，不足以支撑起蛋白糊的体积，导致组织松散，容易收缩变形，没有蛋糕的口感，且柠檬汁不足以中和蛋白的碱性，产品色泽不好，影响其感官评价。因此选用100 g的蛋白添加量。

2.1.6 白砂糖添加量对蛋糕感官评分的影响

白砂糖添加量对蛋糕感官评分的影响见图1f。由图1f可以看出，在一定范围内随着白砂糖添加量的增加，玫瑰茄天使蛋糕的感官评分先高后低，当白砂糖添加量为55 g时，感官评分最高。这是由于糖溶化后可以使蛋清更粘稠，打发更容易，打发出的泡沫也更稳定，蛋白发起效果更佳，不容易消泡，体积更稳定。因此适当添加白砂糖，蛋糕松软可口；当添加过量时，蛋糕产生甜腻感，焦糖味明显，且蛋糕冷却后糖反砂硬化，因此选用55 g白砂糖添加量。

2.2 响应面试验设计

在单因素试验的基础上，根据Box-Behnken中心组合试验设计原理，以玫瑰茄、柠檬汁、白砂糖、蛋白的添加量为因素，以感官评分为响应值，设计四因素三水平响应面分析试验，优化玫瑰茄天使蛋糕制作工艺。因素水平及中心组合设计试验结果见表2。

表2 响应面设计试验结果Table 2 Program and test results of response surface analysis

2.2.1 回归方程的建立和显著性分析

用Design-Expert软件对表3的数据进行分析，得出因变量Y（感官评分）与自变量（A、B、C、D）的多项二次回归方程：

感官评分=+90.40+1.38A-0.44B-0.27C+1.43D-2.57AB+0.75AC-1.98AD+2.95BC+0.15BD+0.55CD-6.47A2-3.19B2-7.00C2-6.09D2

对该回归模型进行方差分析，结果见表3。

表3 回归方程的方差分析Table 3 Variance analysis of regression equation

由表3可知，在本试验中所构建的模型高度显著（P＜0.000 1）。模型有较高的决定系数（R2）和较低的变异系数（C.V.%）。它们的值分别为：R2=0.950 1和C.V.=2.05%。R2adj（0.900 1）也表明最大的变异能够足够地被二次方程解释。此外，失拟项在α=0.1水平上不显著。这些结果表明模型能够很好地拟合试验数据，以及模型对试验数据预测的可靠性[7]。

回归方程的显著性显示，因素 AB、BC、A2、B2、C2、D2对结果影响高度显著（P＜0.01），A、D、AD 对结果影响显著（P＜0.05），B、C、AC、BD、CD 对结果影响不显著（P＞0.05）。4个因素对感官评分影响的大小为：D＞A＞B＞C。

2.2.2 响应面优化曲面分析

在ANOVA结果的基础上，利用DesignExpert绘制各因子对感官评分的响应面和等高线图，结果见图2。

图2 各因子交互作用的响应面图Fig.2 Response surface diagram of the interaction between each factor

从图2a可以看出，当把白砂糖和蛋白添加量固定于零水平时，玫瑰茄与柠檬汁添加量二者交互作用显著。在试验水平范围内，随着柠檬汁和玫瑰茄添加量的增加，感官评分呈现先上升后下降的趋势；并在玫瑰茄添加量为2.5 g～3 g，柠檬汁添加量为3.2 g～3.8 g范围内出现最大值。从等高线可以看出，玫瑰茄添加量对感官评分的影响比柠檬汁添加量大。从图2b可以看出，玫瑰茄与蛋白添加量二者交互作用不显著。在试验水平范围内，随着蛋白和玫瑰茄添加量的增加，感官评分呈现先上升后下降的趋势；并在玫瑰茄添加量为2.5 g～3 g，蛋白添加量为95 g～105 g范围内出现最大值。从等高线可以看出，玫瑰茄添加量对感官评分的影响比蛋白添加量大。从图2c可以看出，玫瑰茄与白砂糖添加量二者交互作用显著。在试验水平范围内，随着白砂糖和玫瑰茄粉添加量的增加，感官评分呈现先上升后下降的趋势；并在玫瑰茄添加量为2.5 g～3 g，白砂糖添加量为51 g～59 g范围内出现最大值。从等高线可以看出，白砂糖添加量对感官评分的影响比玫瑰茄添加量大。从图2d可以看出，柠檬汁和蛋白添加量二者交互作用显著。在试验水平范围内，随着柠檬汁和蛋白添加量的增加，感官评分呈现先上升后下降的趋势；并在柠檬汁添加量为3.1 g～3.8 g，蛋白添加量为95 g～105 g范围内出现最大值。且柠檬汁添加量对感官评分的影响比蛋白添加量大。从图2e可以看出，柠檬汁与白砂糖添加量二者交互作用不显著。在试验水平范围内，随着柠檬汁和白砂糖添加量的增加，感官评分呈现先上升后下降的趋势；并在柠檬汁添加量为3.1 g～3.8 g，白砂糖添加量为51 g～59 g范围内出现最大值。且白砂糖添加量对感官评分的影响比柠檬汁添加量大。从图2f可以看出，蛋白与白砂糖添加量二者交互作用不显著。在试验水平范围内，随着蛋白和白砂糖添加量的增加，感官评分均呈先上升后下降的趋势；并在蛋白添加量为95 g～105 g，白砂糖添加量为51 g～59 g范围内出现最大值。且白砂糖添加量对感官评分的影响比蛋白添加量大。

2.2.3 验证试验

通过Design-Expert软件优化得到的最佳工艺条件为：玫瑰茄添加量为2.62 g、柠檬汁添加量为3.30 g、蛋白添加量为99.08 g、白砂糖添加量为56.88 g。在此条件下，玫瑰茄天使蛋糕感官评分的预测值为90.58分。为了实际操作方便，将工艺条件修正为：玫瑰茄添加量为2.5 g、柠檬汁添加量为3.5 g、蛋白添加量为100 g、白砂糖添加量为55 g，在此条件下进行3次平行验证试验，得到实际产品的感官评分为92.5分，与预测值较接近，说明响应面法优化玫瑰茄天使蛋糕工艺参数的可行性。所得成品呈玫红色，组织均匀蓬松，无大气孔，无粉粒，松软可口。

3 结论

玫瑰茄天使蛋糕是由蛋白、玫瑰茄、柠檬汁等经过打发、混合、烘烤而制得的，天使蛋糕无油低脂，属于目前泡沫类烘焙产品中较为健康的一种，既有蛋糕松软轻盈的口感，又有玫瑰茄的紫红色，口味甜而不腻，口感丰满爽口，相对于传统蛋糕，既有玫瑰茄的保健作用和营养价值，又不失蛋糕的风味口感。

通过响应面试验设计，确定玫瑰茄天使蛋糕的最佳配方：蛋白100 g、白砂糖55 g、低筋面粉30 g、玫瑰茄粉 2.5 g、水 10 g、玉米淀粉 5.5 g、柠檬汁 3.5 g、盐 0.5 g。最佳加工条件为底火170℃、面火160℃，烘烤40 min。制作的玫瑰茄天使蛋糕，形态饱满完整，呈均匀的紫红色，切面呈均匀细密蜂窝状，具有玫瑰茄风味，无明显的蛋腥味，香甜可口，不粘牙，发起均匀富有弹性。

[1] 涂宗财,尹月斌,姜颖,等.超声波辅助提取玫瑰茄花青素的工艺优化[J].食品研究与开发,2011,32(10):1-5

[2] D Leyva Daniel,B E Barragan Huerta,I Anaya Sosa,et al.Effect of fixed bed drying on the retention of phenolic compounds,anthocyanins and antioxidant activity of roselle (Hibiscus sabdariffa L.)[J].Industrial Crops and Products,2012,40:268-276

[3] I Borrás-Linares,S Fernández-Arroyo,D Arráez-Roman.Characterization of phenolic compounds,anthocyanidin,antioxidant and antimicrobial activity of 25 varieties of Mexican Roselle(Hibiscus sabdariffa)[J].Industrial Crops and Products,2015,69:385-394

[4] 张赛男.玫瑰茄的药用价值与利用现状[J].现代化农业,2014(12):23-25

[5] Iza F Pérez-Ramírez,Eduardo Casta-Tostado,José A.Ramírez-de León,et al.Effect of stevia and citric acid on the stability of phenolic compounds and in vitro antioxidant and antidiabetic capacity of a roselle(Hibiscus sabdariffa L.)beverage[J].Food Chemistry,2015,172:885-892

[6] 黄益前,苏扬.豆浆天使蛋糕的工艺优化[J].粮油食品科技,2014,22(1):32-34

[7] Lixia Wang,Yuanhong Zhuang,Jingliang Li,et al.The textural properties and microstructure of konjac glucomannan-tungsten gels induced by DC electric fields[J].Food Chemistry,2016,212:256-263

Study on the Processing Technology of Roselle Angel Cake

HONG Xuan1，WANG Li-xia2，CHEN Zhong-wei1，ZHUO An-ni2
（1.Xiamen Key Laboratory of Marine Medicinal Natural Products and Cell Engineering，Xiamen Medical College，Xiamen 361008，Fujian，China；2.Department of Biology Science and Technology，Minnan Normal University，Zhangzhou 363000，Fujian，China）

Using roselle as the cake accessories，the processing technology of roselle angel cake was studied.By single-factor test and response surface method，the best formulas of angel cake were obtained：egg white 100 g，fine sugar 55 g，low gluten flour 30 g，roselle calyx powder 2.5 g，water 10 g，corn starch 5.5 g，lemon juice 3.5 g，salt 0.5 g.The optimum processing conditions were：the surface fire 170℃，bottom fire 160℃，baking time 40 min.The product of roselle angel cake had a full form of a complete，bottom formation，red purple color，uniform cut surface as well as the honeycomb structure，roselle calyx taste and a little egg odor，sweet and delicious mouthfeel，non-stick teeth，launched flexible uniform.

roselle；angel cake；processing technology

2016-12-21

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.18.017

厦门市科技计划项目（3502Z20163020）；福建省高校科技计划项目重点（产学研项目）（2015N5003）

洪璇（1983—），女（汉），讲师，博士研究生，从事发酵工程、生物分离工程研究。