无糖高膳食纤维蛋糕的研制

王启超 路飞 刘岩 孙雨 刘璐 傅靖晗

摘要：以麦芽糖醇、蛋白糖代替蔗糖作为甜味剂，以黄原胶作为增稠稳定剂，以苦荞粉和发芽糙米粉代替部分面粉，添加由柠檬皮制备的高膳食纤维，制作风味独特的无糖高膳食纤维蛋糕。通过单因素试验和正交试验，探讨各成分不同配比对蛋糕感官特性和质构特性的影响。结果表明：无糖高膳食纤维蛋糕的最佳配方为鸡蛋145 g、黄原胶0.25 g、麦芽糖醇75 g、蛋白糖0.4 g、苦荞粉25 g、发芽糙米粉25 g、柠檬皮粉1.5 g、低筋面粉45 g、淀粉3 g、泡打粉0.7 g、蛋糕油4 g、香草精0.1 g。

关键词：高膳食纤维；蛋糕；感官特性；质构特性

中图分类号：TS213.23 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2018）04-0032-05

随着社会经济高速发展，人们生活水平不断提高，糖尿病人日益增多，开发适合糖尿病人食用的食品十分必要。芦丁是荞麦中主要的黄酮类物质，其具有重要的保健功效，如软化血管、降血糖、降血脂等，在临床上可用于糖尿病辅助治疗。在食品加工中，将荞麦粉、发芽糙米粉与低筋小麦粉混合使用，不仅可以改善荞麦粉和发芽糙米粉的加工特性，而且可以弥补小麦面粉营养单一的缺陷。蛋白糖是由氨基酸组成的二肽类甜味剂，其在人体的代谢过程中不需要胰岛素的参与，不会引起血糖升高；麦芽糖醇相比其他糖醇而言，可以使蛋糕具有更好的持水性和抗老化性。在蛋糕制作中，可将麦芽糖醇、蛋白糖代替蔗糖作为甜味剂。国内外对功能性蛋糕的研究已越来越多，可添加的合适的原料也越来越丰富，例如苦荞发芽糙米无糖蛋糕、苦荞可可蛋糕的研制、添加豆渣和花生麸的蛋糕、无糖莜麦蛋糕、无糖魔芋保健蛋糕、柠檬玛德琳蛋糕等；同时，也对蛋糕制品的品质进行了大量的相关研究。本课题采用麦芽糖醇、蛋白糖代替蔗糖作为甜味剂，以黄原胶作为增稠稳定剂，以苦荞粉和发芽糙米粉代替部分面粉，将由柠檬皮制备的高膳食纤维添加到面粉中，以不同配比制作风味独特的无糖高膳食纤维蛋糕。

1 材料与方法

1.1 供试材料

低筋面粉：新乡良润全谷物食品有限公司；麦芽糖醇：河南万邦实业有限公司；黄原胶：山东阜丰发酵有限公司；香草精：上海枫未实业有限公司；蛋白糖：湖北海顺达食品科技有限公司；蛋糕油：广州食而健食品科技有限公司；苦荞粉、发芽糙米粉、泡打粉、淀粉、柠檬、鲜鸡蛋：均为超市采购。

1.2 仪器设备

PL-203型电子天平：上海梅特勒-托利多仪器有限公司；OMJ-3/6型烤箱：河北欧美佳食品机械有限公司；CX-6620型手持电动打蛋器：中山市灿欣电器制品有限公司；小型粉碎机：天津市泰斯特仪器有限公司；Brookfield CT3型质构仪：美国Brookfield公司。

1.3 制作方法

1.3.1 基础配方 鸡蛋145 g，蛋糕油4 g，蛋白糖0.4 g，香草精0.1 g，低筋面粉45 g，泡打粉0.7 g。

1.3.2 工艺流程 鸡蛋液、麦芽糖醇、黄原胶、蛋白糖、香草精→打蛋→加入过筛后的低筋面粉、荞麦粉、发芽糙米粉、柠檬皮粉、淀粉、小苏打→调糊→注模→烘焙→脱模→成品。

1.3.3 操作要点 1） 柠檬皮处理。柠檬鲜果洗净，榨汁过滤后将皮渣冷冻，干燥至含水量6%，再粉碎后过80目筛，备用。2） 打蛋。将鸡蛋、黄原胶、蛋白糖、香草精放入打蛋机中低速搅打均匀，加入一半麦芽糖醇高速搅打4 min，再加入蛋糕油和剩余麦芽糖醇，继续搅打，打发至原料体积的2～3倍。3） 烘烤。烤箱预热至上火170 ℃、下火175 ℃，温度达到后放入盛有蛋糕糊的模具，烘烤10 min；再将温度调为上火172 ℃、下火170 ℃，烘烤10 min。

1.4 试验设计

1.4.1 黄原胶添加量对蛋糕感官特性及质构特性的影响 在基础配方中添加麦芽糖醇70 g、荞麦粉25 g、发芽糙米粉25 g、淀粉4 g、柠檬皮粉2.5 g，同时分别添加0.20，0.25，0.30，0.35，0.40 g的黄原胶，制作无糖高膳食纤维蛋糕，进行感官特性及质构特性分析，确定黄原胶的最佳添加量。

1.4.2 麦芽糖醇添加量对蛋糕感官特性及质构特性的影响

在基础配方中添加荞麦粉25 g、发芽糙米粉25 g、淀粉4 g、柠檬皮粉2.5 g，黄原胶的添加量按照1.4.1的结果，同时分别添加55，65，75，85，95 g的麦芽糖醇，制作无糖高膳食纤维蛋糕，进行感官特性及质构特性分析，确定麦芽糖醇的最佳添加量。

1.4.3 荞麦粉与发芽糙米粉配比添加量对蛋糕感官特性及质构特性的影响 在基础配方中添加淀粉4 g、柠檬皮粉2.5 g，黄原胶、麦芽糖醇的添加量分别按照1.4.1，1.4.2的结果，同时分别以5 g∶45 g，15 g∶35 g，25 g∶25 g，35 g∶15 g，45 g∶5 g的比例添加蕎麦粉与发芽糙米粉，制作无糖高膳食纤维蛋糕，进行感官特性及质构特性分析，确定荞麦粉与发芽糙米粉最佳添加量比。

1.4.4 淀粉添加量对蛋糕感官特性及质构特性的影响 在基础配方中添加柠檬皮粉2.5 g，黄原胶、麦芽糖醇的添加量及荞麦粉与发芽糙米粉添加量比分别按照1.4.1，1.4.2，1.4.3的结果，同时分别添加2，3，4，5，6 g的淀粉，制作无糖高膳食纤维蛋糕，进行感官特性及质构特性分析，确定淀粉的最佳添加量。

1.4.5 柠檬皮粉添加量对蛋糕感官特性及质构特性的影响

在基础配方中分别添加2，3，4，5，6 g的柠檬皮粉，黄原胶及麦芽糖醇的添加量、荞麦粉与发芽糙米粉添加量比、淀粉的添加量分别按照1.4.1，1.4.2，1.4.3，1.4.4的结果，制作无糖高膳食纤维蛋糕，进行感官特性及质构特性分析，确定柠檬皮粉的最佳添加量。

1.5 品质测定方法

1.5.1 感官评定方法 参考GB/T 24303—2009的方法对无糖高膳食纤维蛋糕的感官特性进行分析。

1.5.2 比容测定方法 参考GB/T 24303—2009的方法对无糖高膳食纤维蛋糕的比容进行分析。

1.5.3 质构特性评价方法 参考付成程等人的方法，对无糖高膳食纤维麦胚蛋糕的硬度、弹性、咀嚼性及粘性进行分析。

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果

2.1.1 黄原胶添加量对蛋糕感官、比容及质构特性的影响

不同黄原胶添加量下蛋糕感官、比容及质构特性见表1。

由表1可知：随着黄原胶添加量的增加，蛋糕的感官特性评分先升高后降低，比容先升高后降低，硬度先升高后降低，弹性先升高后降低，咀嚼性先升高后降低。当黄原胶添加量为0.30 g时，感官评分最高；添加量为0.30 g时，比容最大；添加量为0.20 g时，硬度最小；添加量为0.30 g时，弹性最大；添加量为0.20 g时，咀嚼性最小。综合考虑，选定黄原胶添加量为0.20～0.30 g。

2.1.2 麦芽糖醇添加量对蛋糕感官、比容及质构特性的影响 不同麦芽糖醇添加量下无糖高膳食纤维蛋糕感官、比容及质构特性见表2。

由表2可知：随着麦芽糖醇添加量的增加，蛋糕的感官特性评分先升高后降低，比容先升高后降低，硬度先降低后升高，弹性先降低后升高，咀嚼性先降低后升高。当麦芽糖醇添加量为75 g时，感官评分最高；添加量为75 g时，比容最大；添加量为85 g时，硬度最小；添加量为55 g时，弹性最大；添加量为75 g时，咀嚼性最小。综合考虑，选定麦芽糖醇添加量为65～75 g。

2.1.3 荞麦粉与发芽糙米粉配比添加量对蛋糕感官、比容及质构特性的影响 荞麦粉与发芽糙米粉不同配比添加量下无糖高膳食纤维蛋糕的感官、比容及质构特性见表3。

由表3可知：随着荞麦粉（发芽糙米粉）添加量的增加（减少），蛋糕的感官特性评分先升高后降低，比容先升高后降低，硬度逐渐升高，弹性先升高后降低，咀嚼性逐渐升高。当荞麦粉（发芽糙米粉）添加量为15 g（35 g）时，感官评分最高；荞麦粉（发芽糙米粉）添加量为25 g（25 g）时，比容最大；荞麦粉（发芽糙米粉）添加量为5 g（45 g）时，硬度最小；荞麦粉（发芽糙米粉）添加量为25 g（25 g）时，弹性最大；荞麦粉（发芽糙米粉）添加量为5 g（45 g）时，咀嚼性最小。综合考虑，选定荞麦粉（发芽糙米粉）添加量为15～25 g（25～35 g）。

2.1.4 淀粉添加量对蛋糕感官、比容及质构特性的影响 不同淀粉添加量对下无糖高膳食纤维蛋糕的感官、比容及质构特性见表4。

由表4可知：随着淀粉添加量的增加，蛋糕的感官特性评分先升高后降低，比容先升高后降低，硬度先降低后升高，弹性逐渐升高最终趋于稳定，咀嚼性先升高最终趋于稳定。当淀粉添加量为3.0 g时，感官评分最高；添加量为3.0 g时，比容最大；添加量为3.0 g时，硬度最小；添加量为6.0 g时，弹性最大；添加量为3.0 g时，咀嚼性最小。综合考虑，淀粉添加量对蛋糕感官、比容及质构的影响不明显。

2.1.5 柠檬皮粉添加量对蛋糕感官、比容及质构特性的影响 不同柠檬皮粉添加量下无糖高膳食纤维蛋糕的感官、比容及质构特性见表5。

由表5可知：随着柠檬皮粉添加量的增加，蛋糕的感官特性评分先升高后降低，比容先升高后降低，硬度先升高后降低，弹性先升高后降低，咀嚼性先升高后降低。当柠檬皮粉添加量为1.0 g时，感官评分最高；添加量为1.0 g时，比容最大；添加量为0.5 g时，硬度最小；添加量为1.0，1.5 g时，弹性最大；添加量为0.5 g时，咀嚼性最小。综合考虑，选定柠檬皮粉添加量为0.5～1.5 g。

2.2 正交试验

2.2.1 正交试验设计 根据单因素试验结果，选择对试验结果影响较大的因素，确定正交试验采用四因素三水平正交试验方案。正交试验因素水平设计见表6。

2.2.2 正交试验结果 正交试验结果见表7。

通过极差分析可知：4个因素对无糖高膳食纤维蛋糕影响大小顺序依次为：D>C>A>B，最优工艺组合为A2B3C3D3，即黄原胶0.25 g、麦芽糖醇75 g、荞麦粉25 g、发芽糙米粉25 g、柠檬皮粉1.5 g。

2.3 正交试验最优组合验证试验

将黄原胶、麦芽糖醇、荞麦粉、发芽糙米粉、柠檬皮粉按正交试验结果中最优组合A2B3C3D3的配比進行3组平行试验，得到最优组合的感官评分为95分，比4号的感官评分略高。此条件下，蛋糕比容最大，硬度最小，弹性最大；外形饱满，薄厚均匀，切面呈均匀细密的蜂窝状；蛋味纯正，香甜可口，并具有荞麦独有的香气和发芽糙米特殊的味道。

3 结论

无糖高膳食纤维蛋糕的最佳配方及工艺条件为：鸡蛋145 g，黄原胶0.25 g，麦芽糖醇75 g，蛋白糖0.4 g，苦荞粉25 g，发芽糙米粉25 g，柠檬皮粉1.5 g，低筋面粉45 g，淀粉3 g，泡打粉0.7 g，蛋糕油4 g，香草精0.1 g；烤箱中上火170 ℃、底火175 ℃下烘烤10 min，再上火172 ℃、底火170 ℃下烘10 min。按此配方制作的无糖高膳食纤维蛋糕色泽诱人、外形饱满完整、弹性适中、口感绵软，在风味、口感等方面满足了人们对食物的要求；配方中使用蛋白糖作甜味剂，蛋白糖在人体内代谢不需要胰岛素的参与，对特殊人群如患糖尿病等疾病的人群有着很好的功能保健作用，值得推广。

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