海绵蛋糕的水分含量对感官品质影响研究

高婧怡，顾 利，林晓岚

（福建农林大学，福建 福州 350002）

0 引言

海绵蛋糕在国内又称为清蛋糕，是蛋糕的基本类型之一，它以低筋面粉、新鲜鸡蛋、白砂糖、牛奶、大豆油等为原料，因其松软的口感质地而深受大众欢迎[1]，其制作原理是基于蛋清蛋白质的搅打发泡性能，即通过不断搅打使蛋液内充入大量空气，空气被蛋白质胶体薄膜包围形成泡沫，于是，一个由鸡蛋液形成的泡沫体系造就了海绵蛋糕的疏松多孔性[2]。而水分对于海绵蛋糕细腻的口感、膨松的外形有着重要影响，市面上售卖的海绵蛋糕水分含量较低，大大降低了海绵蛋糕的感官品质[3]，但是过高的水分含量会导致产品水分活度过高进而影响产品安全。所以，通过研究不同配方海绵蛋糕来探究水分含量对蛋糕感官品质的影响并希望能找到一组配方及配套工艺，使得海绵蛋糕水分含量在37%以上，在满足食品安全性的同时使生产者最大程度获利，以满足工业生产需求。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

1.1.1 材料

市售新鲜鸡蛋；低筋面粉，潍坊风筝面粉有限责任公司提供；白砂糖，广州福正东海食品有限公司提供；牛奶，内蒙古伊利实业集团股份有限公司提供；白醋，佛山市海天调味食品股份有限公司提供；食盐，内蒙古雅布赖盐化集团有限公司提供；大豆油，福建省莆田市嘉隆粮油食品有限公司提供。

1.1.2 仪器与设备

电热烤箱，广州市番禺成功烘焙设备制造有限公司产品；IR-35型快速水分测定仪，美国丹佛仪器有限公司产品；FB54130型烤箱温度计，无锡法烘客烘焙器具有限公司产品；YP2001N型电子天平，上海精密科学仪器有限公司产品；TP202型电子天平，丹佛仪器北京电子有限公司产品；HM330型打蛋器，青岛汉尚电器有限公司产品；网筛、烤盘、不锈钢盆碗、操作台等。

1.2 制作方法

1.2.1 工艺流程

原材料选择及处理→称量→搅拌→打发起泡→混合调制→装模→烘烤→冷却→成品→感官评定。

1.2.2 操作要点

控制烘烤时间20 min，烘烤温度为面火170℃，底火140℃时，以鸡蛋液56 g，低筋面粉27.5 g，白砂糖27 g，大豆油10 g，牛奶15 g，食盐0.5 g，白醋1滴为基础配方，将蛋清蛋黄分离，在蛋黄中依次加入大豆油、白砂糖、牛奶和低筋面粉并同方向搅拌。在蛋清中分3次均匀加入白砂糖[4]，当感受到白砂糖全部溶解，蛋液泛白呈奶油状，将碗具倾斜时蛋液不流出，体积膨胀为原来的3倍左右时停止，大约为6 min[5]。将蛋清与蛋黄混合搅匀，当二者完全溶解即没有块状物质，完全形成面糊后即可停止搅拌。将调制好的面糊及时装模，装模量约为5/6。将蛋糕放入已经预热了2 h的烤箱进行烘烤，设定面火170℃，底火140℃，在蛋糕表面呈金黄色时即可，大约为20 min[6]。

1.2.3 感官评定表

海绵蛋糕感官品质评价见表1。

表1 海绵蛋糕感官品质评价

1.2.4 水分含量检测

使用IR-35型快速水分测定仪，将蛋糕撕碎成小块并分散，放置2 g于仪器托盘中，将仪器设定为温度116℃，时间20 min进行测定，每组分别测定3次后取平均值。

1.3 配方试验

1.3.1 单因素试验

在原有基础配方上分别改变牛奶用量12.0，13.5，15.0，16.5，18.0 g；大豆油用量8，9，10，11，12 g；白砂糖用量25，26，27，28，29 g 3个因素。制作完成后测定其水分含量，并结合感官评定对海绵蛋糕做出综合评价，确定各因素的最优用量。

1.3.2 正交试验

以单因素试验结果为基础设计牛奶用量（A）、大豆油用量（B）、白砂糖用量（C）三因素三水平正交试验，选用L9（34）正交表，以感官评分为蛋糕品质的评价标准，得出最优水平组合后进行验证试验。

2 结果与分析

2.1 单因素试验

2.1.1 牛奶用量对海绵蛋糕的影响

保持低筋面粉27.5 g，白砂糖27 g，大豆油10 g，鸡蛋液56 g，食盐0.5 g，白醋1滴不变，改变牛奶用量分别为12.0，13.5，15.0，16.5，18.0 g。

牛奶用量对海绵蛋糕水分含量及综合评价的影响见图1，牛奶用量对海绵蛋糕感官评价的影响见表2。

图1 牛奶用量对海绵蛋糕水分含量及综合评价的影响

表2 牛奶用量对海绵蛋糕感官评价的影响

由表2可知，牛奶是蛋糕中水分的重要来源，添加量过少会导致蛋腥味过浓，蛋糕干且松散，随着牛奶含量的增加，强化了蛋糕中的乳蛋白和矿物质，提高蛋糕营养的营养价值[7]。然而牛奶用量过多也会导致奶香味过重，蛋糕水分含量过高，容易造成糕体的塌陷。所以当牛奶用量为13.5，15.0，16.5 g时蛋糕口感最好，综合蛋糕所含水分含量最终确定当牛奶含量为15 g时海绵蛋糕综合评价最好。

2.1.2 大豆油用量对海绵蛋糕的影响

保持鸡蛋液56 g，白砂糖27 g，低筋面粉27.5 g，牛奶15 g，食盐0.5 g，白醋1滴不变，改变大豆油用量分别为8，9，10，11，12 g。

大豆油用量对海绵蛋糕水分含量及综合评价的影响见图2，大豆油用量对海绵蛋糕的影响见表3。

图2 大豆油用量对海绵蛋糕水分含量及综合评价的影响

表3 大豆油用量对海绵蛋糕的影响

由表3可知，大豆油用量过少会使蛋糕口感不够嫩滑，随着大豆油含量增加，不仅为人体提供大量热量，还有利于人体对脂溶性维生素的吸收，因而提高产品营养价值。同时，油脂具备搅打发泡能力，在搅打时能卷入大量空气，形成无数微小气泡，有助于蛋糕体积增大[8]，而且油脂有保持水分的功能，可以提高产品货架寿命，大豆油用量过多会使蛋糕较油腻，影响口感，还会使蛋糕过于松软而崩塌。所以当大豆油用量为10，11 g时蛋糕口感最好，综合蛋糕水分含量，最终确定当大豆油含量为10 g时的海绵蛋糕综合评价最好。

2.1.3 白砂糖用量对海绵蛋糕的影响

保持鸡蛋液56 g，低筋面粉27.5 g，大豆油10 g，牛奶15 g，食盐0.5 g，白醋1滴不变，改变白砂糖的用量分别为25，26，27，28，29 g。

白砂糖用量对海绵蛋糕水分含量及综合评价的影响见图3，白砂糖用量对海绵蛋糕的影响见表4。

图3 白砂糖用量对海绵蛋糕水分含量及综合评价的影响

由表4可知，白砂糖是提高蛋糕水分的另一种成分，其具有保湿性，能使蛋糕在烘烤中能保留大部分水分。随着白砂糖用量增加，在高温时会发生美拉德反应及焦糖化反应，分解各种风味成分，增加蛋糕风味，增加蛋糕水分含量[9]。但是白砂糖用量过多会使蛋糕较甜，且在空气中久置易吸潮，互相黏连[10]。所以当白砂糖用量为26，27，28 g时蛋糕口感最好，综合蛋糕水分含量，最终确定当白砂糖用量为27 g时的海绵蛋糕综合评价最好。

表4白砂糖用量对海绵蛋糕的影响

2.2 正交试验结果及分析

通过分析单因素试验结果发现鸡蛋液、食盐、牛奶、大豆油、食醋、白砂糖和低筋面粉用量均对海绵蛋糕口感及水分含量有影响，但当鸡蛋液、食盐、食醋及低筋面粉加入量达到一定程度时对蛋糕影响较小，因此选取牛奶用量、大豆油用量和白砂糖用量作为正交试验的因素，采用L9（34）正交表确定海绵蛋糕最佳感官品质制作配方参数，并结合水分含量对正交试验的9个海绵蛋糕的感官品质进行评定。

海绵蛋糕L9（34）正交试验设计及结果见表5。

表5 海绵蛋糕L9（34）正交试验设计及结果

通过表5发现了海绵蛋糕感官品质最优配方参数为A3B3C1，即牛奶用量16.5 g，大豆油用量11 g，白砂糖用量26 g。根据对极差值（R）的分析发现，对海绵蛋糕感官品质的影响的程度为B＞A＞C，即大豆油用量＞牛奶用量＞白砂糖用量。随后进行了不同温度（面火170℃，底火140℃和面火180℃，底火140℃）下的验证试验后发现，当面火温度较高时，蛋糕的水分含量下降，蛋糕表面出现焦斑，所以应采用面火温度为170℃进行烘烤，与正交试验结果一致。

3 结论

通过试验发现，当烘烤时间为20 min，烘烤温度为面火170℃，底火140℃时，以鸡蛋液56 g，低筋面粉27.5 g，白砂糖27 g，大豆油10 g，牛奶15 g，食盐0.5 g，白醋1滴为配方的海绵蛋糕感官品质最好。在分析检测数据时发现，大部分蛋糕的水分含量在37%以上，而较高的水分含量使蛋糕质量增加，在产品销售时大大提高生产者的利润，不仅带给消费者更加柔嫩的口感，也给予生产者更加丰厚的回报。然而当水分活度大于0.80时，大多数霉菌会过量繁殖；当水分活度大于0.87时，大多数细菌（如金黄色葡萄球菌、肉毒杆菌及沙门氏菌等）会繁殖过量，从而影响食品感官品质及安全性，在37℃左右放置会导致霉菌、细菌大量生长，因此保质期一般不超过3 d，无法满足现代化生产需求。为此应该在符合国家标准的前提下，将出炉冷却后的蛋糕放置于10℃以下冰箱进行冷藏，以控制致病菌生长，或者适当延长烘焙时间，使水分含量下降，一般认为当蛋糕水分含量低于33%时，其水分活度低于0.87，食品安全性得以保证，满足现代工业化需求。此外试验控制面火170℃，底火140℃的烘烤温度同时对于蛋糕加工中美拉德反应的产物——丙烯酰胺的生成也起到很好的控制作用。