信阳板栗微波蛋糕预拌粉的研制

周枫，曹蒙，靳羽慧，张令，李建芳

（信阳农林学院食品学院，河南 信阳 464000）

板栗作为一种天然、健康、营养的食材，已有3 000余年栽培历史，是我国重要的“木本粮食”之一[1-2]。信阳作为有名的板栗之乡，每年出产板栗将近百万斤，板栗的淀粉含量较高（37.82%～53.16%），蛋白质含量为6.15%～12.44%，但缺乏面筋蛋白，无法嵌入淀粉颗粒，且含有脂肪、维生素等多种对人体有益的营养素[3-4]。板栗能够有效降低人体血糖、血压等，板栗多糖具有免疫及抗肿瘤、抗衰老、降血脂等生理活性功能[5]。微波蛋糕与传统蛋糕的加工方式不同，以微波烘烤代替传统的加热方式，通过微波和带电离子、极性分子间的相互作用来产生热，通过简单操作即可制作出美味、可口的蛋糕，更加符合现代人们生活需求[6]。目前板栗加工食品主要有板栗面包、板栗粉面皮、板栗汁、板栗调味酱，而对板栗蛋糕预拌粉的研究相对较少[7-8]。预拌粉是指按配方将烘焙所用的部分原辅料预先混合，消费者通过简单操作即可得到营养价值较高的蛋糕，降低了制作难度和失败率。

本文主要探讨信阳板栗在微波蛋糕预拌粉中的应用，研制出以信阳板栗粉为主要原料的微波蛋糕预拌粉，通过正交试验确定最佳板栗预拌粉配方，并对打发时间、浆料比重、蛋糕比容、感官品质、质构等指标进行测定，最终确定板栗微波蛋糕预拌粉最佳配方，从而增加板栗粉的有效利用率，提高微波蛋糕的品质，为研制微波蛋糕预拌粉提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

板栗粉：市售；中筋面粉：河南省雪健实业有限公司；全脂奶粉：中国雀巢食品有限公司；蛋清粉（食品级）：亳州市众意蛋业有限责任公司；纯净水：信阳农林学院中心实验室自制；分子蒸馏单甘脂（食品级）：佳力士添加剂（海安）有限公司；黄原胶（食品级）：新疆梅花氨基酸有限公司；泡打粉：天津市鸿禄食品有限公司；粉末油脂：武汉和力兴经贸食品有限公司；糖粉；江西巧嫂食品有限公司。

1.2 仪器与设备

FA2104电子天平：上海良平仪器仪表有限公司；DDQ-B02F1打蛋器：小熊电器股份有限公司；CS-700万能粉碎机：武义海纳电器有限公司；G80F23CSL微波炉：格兰仕电器有限公司；TMS-PRO质构仪：北京盈盛科技有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 板栗微波蛋糕加工流程

本试验所采用的蛋糕原辅料与水的配比为预拌粉∶纯净水=5∶4（质量体积比）。将基础配方A粉（蛋清粉、糖粉、分子蒸馏单甘脂、黄原胶、泡打粉）混合均匀，加水混合后慢速搅拌均匀，待糖粉全部溶化后，将提前配好的复合添加剂B粉（板栗粉、中筋粉、粉末油脂、全脂奶粉）加入A粉中加速搅拌，调制蛋糕糊，将蛋糕糊灌模到一次性蛋糕纸杯中，浆料量占容器体积2/3，轻轻振动排出气泡。将蛋糕糊放置微波炉选择蛋糕烘烤模式，烘烤3 min～4 min后冷却至室温（20℃～25℃），即得到成品。

1.3.2 预拌粉基础配方设计

板栗粉添加量直接影响蛋糕品质。本试验根据文献[9-10]的方法并结合前期预试验结果，确定板栗粉、糖粉、蛋清粉和全脂奶粉的添加量，以100 g中筋粉为基础，对板栗粉、糖粉、蛋清粉和全脂奶粉添加量进行正交试验，通过检测打发时间、蛋糕比容、感官评分等指标，并对正交试验结果进行分析，确定最佳板栗微波蛋糕预拌粉产品配方。每次做3次平行试验，取平均值。基础配方因素水平见表1。

表1 预拌粉基础配方L9（34）试验因素与水平Table 1 Experimental factors and levels of basic formula L9（34）of premixed powder

1.3.3 预拌粉添加剂配方设计

在预拌粉基础配方的基础上，对分子蒸馏单甘酯、黄原胶、泡打粉、粉末油脂添加量进行正交试验，通过正交试验考察蛋糕比容、感官评分2个指标，确定最佳预拌粉添加剂配方。复合添加剂配方因素水平见表2。

表2 复合添加剂配方L9（34）试验因素与水平Table 2 Experimental factors and levels of compound additive formula L9（34）

1.3.4 感官评定

3点59分，我准时到了会场。在整整两个钟头里，我和其他的人一样聆听、发问和讨论，只是觉得特别的心平气和，并且，常常控制不住那唇边的一抹笑意。在我快乐的心里藏着一个秘密，没有人知道我刚才去了哪里。

选择10位接受过专业训练的评定人员对蛋糕的外观、色泽、组织结构和口感4个方面进行感官评定[11]，评分标准见表3。

表3 感官评价Table 3 Sensory evaluation

1.3.5 浆料比重测定

一定体积蛋液泡沫质量与同体积水的质量之比即为比重，当达到最小值时，即为“最适点”[12]。浆料比重计算公式如下。

1.3.6 蛋糕比容测定

蛋糕体积的测定采用小米排重法。利用2个同容积的容器，第一个装满小米，第二个放入称重后的蛋糕；然后将第一个容器中的小米倒入第二个容器，装满摇实。用直尺将小米刮平，量出未装完的小米体积即为蛋糕体积[13]。

P/（mL/g）=V/m

式中：P 为蛋糕比容，mL/g；V 为蛋糕体积，mL；m为蛋糕质量，g。

1.3.7 打发时间的确定

浆料从快速打发开始至打发到最大体积所需要的时间（min）。

使用质构仪对产品进行质构分析，记录其质构变化，仪器参数为高度4.5 cm、压缩程度60%、压缩速度60 mm/min。每个样品测定3次平行，取其平均值[14-15]。

1.4 数据统计分析

本试验中所有数据均为3次相同水平重复试验数据的平均值，采用Excel 2010统计分析数据，计算标准差，数据结果以平均值±标准差表示；采用Origin 9软件处理数据和作图。

2 结果与分析

2.1 预拌粉的基础配方优化

预拌粉的基础配方正交试验结果见表4。

表4 预拌粉基础配方L9（34）正交试验结果Table 4 Orthogonal experiment results of premixed powder basic formula

板栗粉具有很高的营养价值和保健功能，但面筋含量低，适当添加会减弱面团筋力，导致弱化度增加，弱化度越大，越有利于提高烘培蛋糕绵软性，使蛋糕成型[16]。板栗粉添加量在整个预拌粉配方中直接影响蛋糕品质[17]。

板栗粉添加量是产品质量的关键影响因素，随着板栗粉添加量增加，打发时间延长，物料黏稠度增加，浆料比重加大。蛋糕比容先增大后减小，板栗蛋糕的感官评分逐渐减小，当板栗粉的添加量为A1时感官评分最高。综合考虑A1为最优水平，即板栗粉添加量20%。

糖粉添加量对蛋糕烘烤时体积膨胀的速度，表面色泽、香气均有一定影响。添加量较大，烘烤时体积过度膨胀，导致蛋糕过于蓬松，添加量过小，蛋糕体积膨胀较慢，表面色泽较浅，风味差[18]。糖粉添加量对蛋糕的感官和比容影响较大，随着糖粉添加量增大，蛋糕比容与感官评分先增加后减小。当糖粉添加量为35%时，蛋糕比容和感官评分达到峰值，因此糖粉添加量选择35%较为适宜。

蛋清粉在加水后形成蛋清液，利用蛋白的起泡性，经过快速搅打包裹进大量空气与其他物料一起形成蛋泡糊[19]。随着蛋清粉添加量增加，蛋糕感官评分先增加后减小，当蛋清粉添加量为15%时蛋糕感官评分达到峰值，而打发时间随着蛋清粉添加量的增加而缩短。浆料比重随着蛋清粉添加量的增加先减小后增加，蛋清粉添加量为10%时浆料比重最小，综合考虑蛋清粉添加量选择10%较适宜。

全脂奶粉可提高蛋糕的营养价值，延缓蛋糕老化过程，对蛋糕品质影响较小。随着全脂奶粉添加量增加，蛋糕感官评分逐渐升高，从打发时间和浆料比重角度，可不做考虑。因此全脂奶粉添加量选择9%较适宜。

综合以上分析，本试验的优化组合为A1B2C2D3，即板栗粉添加量20%、糖粉添加量35%、蛋清粉添加量10%、全脂奶粉添加量9%。但此优化组合不在9次正交试验中，因此同时选取正交试验中各项指标较佳的3个组合进行对比验证试验，结果见表5。

表5 预拌粉基础配方验证试验结果Table 5 Validation results of premixed powder basic formula

由表5可知，从4个方面综合分析各组合蛋糕的品质，组合A1B2C2D3，即板栗粉添加量20%、糖粉添加量35%、蛋清粉添加量10%、全脂奶粉添加量9%，在此组合下制作的蛋糕感官评分和蛋糕比容均高于其他组合，感官评分为77.0、蛋糕比容1.554 mL/g、打发时间为307 s、浆料比重1.448。综合分析，A1B2C2D3即为最优组合。

2.2 复合添加剂配方优化

复合添加剂正交试验结果见表6。

表6 预拌粉复合添加剂配方L9（34）正交试验结果分析Table 6 Analysis of orthogonal experiment results of L9（34）of premixed powder compound additive formula

由表6可知，以蛋糕比容为指标，分子蒸馏单甘脂添加量对板栗微波蛋糕比容影响最大，其次为泡打粉添加量和黄原胶添加量，最后为粉末油脂添加量，最优水平组合为A1B1C3D3。以感官评分为指标，各因素对感官评分影响的主次顺序为A＞B＞D＞C，分子蒸馏单甘脂添加量对板栗微波蛋糕的感官评分影响最大，其次为黄原胶添加量和粉末油脂添加量，泡打粉添加量影响最小，最优水平组合为A3B2C3D3。

2.3 验证试验

2组试验结果均不在优化组合9组试验中故选取正交试验各项指标最佳的组合A3B3C3D2与2组因素组合最佳试验分别测定微波蛋糕比容及感官评分，同时以微波蛋糕预拌粉最佳基础配方A1B2C2D3，即不使用复配添加剂作为对照，进行验证试验，结果见表7和图1。

图1 质构分析测定结果Fig.1 Results of texture analysis

表7 微波蛋糕验证试验对比Table 7 Compares the experimental validation

由表7可知，3个组合的感官评分和蛋糕比容均高于预拌粉基础配方，说明通过添加适量的添加剂能够改变蛋糕内分子状态，使蛋糕更加蓬松，有效提高蛋糕的品质。随着分子蒸馏单甘脂添加量和黄原胶添加量的增加，蛋糕的感官评分和比容逐渐下降，这可能是由于黄原胶添加量过高会使蛋糕糊持泡能力下降，从而导致蛋糕比容下降[20]。当分子蒸馏单甘脂添加量为2%、黄原胶添加量为0.5%、泡打粉添加量为3.5%、粉末油脂添加量为10%时，感官评分为91.7，比容为2.234 mL/g，均高于其他组合，能够使成品蛋糕组织更为蓬松，松软适度，口感最佳，即添加剂组合为A1B1C3D1。

由图1可知，不同组合的成品硬度逐渐下降，弹性无明显变化。预拌粉蛋糕硬度和弹性均高于其他组合，这是由于板栗粉会增加面糊的黏度，导致蛋白质分子吸附于界面上难以展开，从而减小了泡沫体积与界面面积，致使蛋糕的硬度增大[21]。分子蒸馏单甘脂添加量为2%、黄原胶添加量为0.5%、泡打粉添加量为3.5%、粉末油脂添加量为10%时，蛋糕的硬度和弹性适中，这是由于分子蒸馏单甘脂的增加使蛋糕组织蓬松。黄原胶是一种天然多糖大分子，阻碍淀粉羟基之间的缔结，减少淀粉重结晶，从而增大蛋糕的持水能力、降低硬度[22]。综合比容、感官及质构分析，微波蛋糕预拌粉的最优添加剂配方为A1B1C3D1。

3 结论

本试验以面粉和板栗粉为主要原料，采用正交试验方法，确定微波蛋糕预拌粉的基础配方和复合添加剂最优组合。试验结果表明，以100 g中筋面粉为基准，板栗粉添加量20%、蛋清粉添加量10%、糖粉添加量35%、全脂奶粉添加量9%、黄原胶添加量0.5%、分子蒸馏单甘脂添加量2%、泡打粉添加量3.5%、粉末油脂添加量10%，在此配方下制作的板栗微波蛋糕表面圆润，色泽均匀，外形饱满，蛋糕组织结构细密，甜味适中，松软度好，具有适宜的板栗蛋糕风味。