紫薯柠檬茯苓糕的工艺研究

◎ 张 菊，舒 圣

（河北经贸大学 生物科学与工程学院，河北 石家庄 050072）

蛋糕品种多样、营养丰富，是日常生活中的普通消耗食品。近年来，随着大众养生和保健意识的增强，对传统蛋糕进行优化升级，开发具有一定保健功效的蛋糕新产品已经成为了当前蛋糕市场的新需求。

紫薯又名黑薯，因其富含多糖、黄酮类、花青素及硒元素等活性物质，而被证实具有抗氧化、清除自由基、抗癌、防癌和调节肠道微生态等功效[1]。柠檬又称益母果，其果汁富含柠檬酸、维生素C、维生素B1、维生素B12、烟酸、钙和磷等[2]，而具有美白抗氧化、提神、润喉、预防坏血病、增强抵抗力及防治心血管疾病等功效[3]。茯苓，俗称云苓，为药食同源的食材[4]。茯苓富含茯苓多糖、茯苓酸、卵磷脂及甾醇等[5]，被证实具有提高机体免疫力、降低脂质过氧化[6]、延缓衰老[7]、抑制肿瘤[8]等功效。目前，紫薯、柠檬和茯苓3种食材正因其丰富的营养和保健功效而被广泛应用于食品开发领域，但产品多以单一材料加入为主，而将3种食材同时用于蛋糕中的研究还很少。

本研究将在传统蛋糕制作工艺基础上，同时添加具有丰富活性的紫薯、柠檬和茯苓粉，探究紫薯柠檬茯苓糕的最佳工艺配方，为功能性蛋糕开发提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

紫薯、柠檬、鸡蛋、低筋面粉、牛奶、食用油、白砂糖、玉米粉、泡打粉和茯苓粉，均为市售。

1.2 仪器与设备

电子天平，济南欧莱博科学仪器有限公司；电动打蛋器，广东新宝有限公司；电烤箱，美的集团有限公司。

1.3 制作方法

1.3.1 工艺流程紫薯柠檬茯苓糕制作工艺流程如图1所示。

图1 工艺流程图

1.3.2 制作步骤

（1）原料准备。紫薯洗净，蒸锅蒸熟，去皮后打成均匀的泥状。柠檬去皮去籽后，榨汁。白砂糖粉碎，面粉过筛，备用。

（2）蛋黄糊的调制。将准备好的面粉、茯苓粉、白砂糖、泡打粉过筛加至搅拌缸中混匀，之后加入植物油及牛奶，搅匀至无生粉后，加入紫薯泥和分离的蛋黄，继续搅拌数分钟，拌匀即可。

（3）蛋白糊的调制。将分离出的蛋清转移至干净、无油迹的搅拌缸内，加入柠檬汁，以中速打至湿性发泡，再分次加入细砂糖和玉米粉，打至干性发泡即可。

（4）蛋糕糊的混合。将蛋白糊分次加入蛋黄糊中，轻轻搅匀。动作要轻，由上向下搅拌，切忌左右搅动和用力过猛，避免蛋白部分受油脂影响而消泡，拌匀即可。

（5）装盘与烘烤。将蛋糕糊缓缓倒入模具六分满，再用刮刀整理平整后，轻掷使蛋糕糊填实模具，准备入炉。将烤箱上火温度调至180 ℃，下火调至140 ℃，预热10 min后，将盛有蛋糕糊的模具缓缓放入，烘烤40 min即可。

1.4 试验方法

1.4.1 单因素试验

以鸡蛋150 g、白砂糖粉24 g、低筋面粉35 g、紫薯泥65 g、茯苓粉10 g、柠檬汁10 g、泡打粉5 g、玉米粉5 g、牛奶60 g和植物油45 g为基础配方，选择其中一项为变量，其他辅料为常量，进行单因素试验。

依次考察紫薯泥不同添加量（30 g、40 g、50 g、60 g和70 g）、茯苓粉不同添加量（5 g、10 g、15 g、20 g和25 g）、柠檬汁不同添加量（10 g、15 g、20 g、25 g和30 g）、白砂糖不同添加量（30 g、35 g、40 g、45 g和50 g）和泡打粉不同添加量（3 g、5 g、7 g、9 g和11 g），作为单因素变量时，对紫薯茯苓柠檬糕感官评分的影响，确定影响成品品质的关键因素，及其最佳添加量范围。

1.4.2 正交试验

通过单因素试验，找出对紫薯柠檬茯苓糕感官评价影响显著的因素，并设计4因素3水平的正交试验，得到最佳配料比。

1.4.3 感官评价标准

根据国标《感官分析 食品感官质量控制导则》（GB/T 29605—2013），制定表1作为紫薯柠檬茯苓糕的感官评价指标。

表1 柠檬紫薯茯苓糕感官评价标准表

2 结果与分析

2.1 紫薯泥添加量对紫薯柠檬茯苓糕感官品质的影响

由图2可知，随着紫薯泥添加量的增加，紫薯柠檬茯苓糕的感官评分呈现先升高后降低的趋势。紫薯泥的添加量为30 g时，成品中紫薯味淡，几乎品不出紫薯口感；当紫薯泥添加量高于50 g时，成品中紫薯风味虽变浓郁，但蛋糕内部海绵状结构逐渐丢失，而变得黏烂软糯，最终影响蛋糕的细腻口感和风味。当紫薯泥添加量为50 g时，蛋糕成品的内部结构良好，弹性十足，色泽诱人，感官评分最高，为最佳添加量。

图2 紫薯泥添加量对紫薯柠檬茯苓糕感官品质的影响图

2.2 茯苓粉添加量对紫薯柠檬茯苓糕感官品质的影响

从图3可以看出，随着茯苓粉添加量的增加，紫薯柠檬茯苓糕感官评分先上升后降低，茯苓粉添加量为20 g时，评分最高。试验结果表明，茯苓粉添加量太低时，蛋糕中的茯苓风味较弱、颜色偏浅，而茯苓粉添加量大于20 g时，茯苓风味虽更加浓郁，但蛋糕成品表面会出现开裂现象，内部结构也会变得粗糙。这可能与茯苓粉中膳食纤维含量较高、面筋蛋白少，影响面粉筋度相关。因此，茯苓粉的添加量以20 g为佳。

图3 茯苓粉添加量对紫薯柠檬茯苓糕感官品质的影响

2.3 柠檬汁添加量对紫薯柠檬茯苓糕感官品质的影响

由图4可知，紫薯柠檬茯苓糕的感官评分随着柠檬汁添加量的增加，先升高后降低。当柠檬汁的添加量较低时，成品风味平淡无柠檬清香；添加量至15 g时，蛋糕口感协调，酸甜适中，感官评分最高；添加量为20 g时，成品开始偏酸，同时由于柠檬汁的增加导致蛋糕中水分变多，从而引起蛋糕内部的轻微塌陷；当添加量达到25 g时，成品的酸涩味道明显加重，甚至引起酸牙感，且蛋糕内部塌陷严重。因此，柠檬汁的添加量以15 g为佳。

图4 柠檬汁添加量对紫薯柠檬茯苓糕感官品质的影响图

2.4 白砂糖添加量对紫薯柠檬茯苓糕感官品质的影响

由图5可知，紫薯柠檬茯苓糕的感官评分最高时，白砂糖的添加量为40 g，此时成品甜度最佳。当其添加量低于40 g时，蛋糕品质和口感随白砂糖添加量增加而得分升高；当白砂糖的添加量超过40 g时，口感甜腻感增强，综合评分呈下降趋势。因此，白砂糖的添加量以40 g为佳。

图5 白砂糖添加量对紫薯柠檬茯苓糕感官品质的影响

2.5 泡打粉添加量对紫薯柠檬茯苓糕感官品质的影响

由图6可知，紫薯柠檬茯苓糕的感官评分随着泡打粉添加量的增加先增后减。当泡打粉的添加量为5 g时，成品口感最佳。泡打粉的添加会直接影响蛋糕的松软度，当添加量较低时（3 g），蛋糕内部无法充分产生孔洞结构，从而影响蓬松度和口感。当添加量较高时（≥9 g），蛋糕内部孔洞会逐渐变得不均匀，同时产生微弱的苦涩感，甚至遮盖蛋糕原有的香甜味。因此，泡打粉的添加量以5 g最佳。

图6 泡打粉添加量对紫薯柠檬茯苓糕感官品质的影响图

2.6 正交试验结果及分析

由以上结果可知，泡打粉添加量对紫薯柠檬茯苓糕感官评分的影响波动最小。因此，选取紫薯泥添加量（A）、柠檬汁添加量（B）、茯苓粉添加量（C）和白砂糖添加量（D）4个主要因素，设计L9（34）4因素3水平的正交试验，以感官评价为指标对紫薯柠檬茯苓糕的最佳配比进行优化。正交试验因素水平详见表2。

表2 正交试验因素水平表

对9组正交试验的紫薯柠檬茯苓糕成品进行感官评价，具体评分结果如表3所示。

表3 正交试验结果表

通过正交试验的极差分析可知，所选的4个因素对紫薯柠檬茯苓糕感官品质的影响大小为A（紫薯泥的添加量）＞C（茯苓粉的添加量）＞B（柠檬汁的添加量）＞D（白砂糖的添加量）。综合产品的感官评分，从正交试验的结果得出最佳配比组合为A2B2C3D2，即紫薯泥添加量50 g，柠檬汁添加量15 g，茯苓粉添加量20 g，白砂糖添加量40 g。该组合并未包含在正交试验的9个试验组中，因此需要进一步进行验证试验。通过3组重复验证试验，上述最佳组合的感官评分为94分，比正交试验中各组合的评分都高，该组合制作出的紫薯柠檬茯苓糕块形完整而有光泽，紫薯、柠檬风味浓郁，组织结构均匀，酸甜可口而不甜腻。

3 结论

通过单因素及正交试验优化，得到的紫薯柠檬茯苓糕的最佳工艺配方为：紫薯泥50 g、茯苓粉20 g、柠檬汁15 g、白砂糖40 g、泡打粉5 g、鸡蛋150 g、玉米油45 g、牛奶60 g、低筋面粉50 g、玉米粉5 g。烘焙温度上火180 ℃，下火140 ℃，烘焙时间40 min。按上述条件制作出的紫薯柠檬茯苓糕块形完整，表面光滑，具有紫色光泽；口感松软，酸甜适宜，紫薯柠檬风味纯正；内部质地均匀，无硬块，细腻柔软，富有弹性；色泽、滋味最佳，具有较好的感官品质。