不同甜味剂对马蹄糕品质的影响

李才林 张宇晴 闫伟伟 吴荣华 吴海柱

摘 要：马蹄糕是一种传统甜点小吃，甜味主要由原料中添加的白砂糖提供。海藻糖、甘露醇、赤藓糖醇是热量相对较低的甜味剂，可替代白砂糖被添加在食品中，符合人们对低糖、代糖的高品质食品的追求。本文通过设置不同替代比例的海藻糖、甘露醇、赤藓糖醇，研究不同甜味剂对马蹄糕质构特性、色泽、水分含量、感官评价的影响，以期开发低糖品质的马蹄糕。结果表明，海藻糖、赤藓糖醇、甘露醇的最适白砂糖取代比例分别为10%、30%、30%；从色差分析来看，10%和30%的海藻糖取代白砂糖比例对马蹄糕色泽的影响较小；当甜味剂取代白砂糖的比例为10%、30%和50%时，海藻糖组和赤藓糖醇组的马蹄糕含水量高于甘露醇组，二者更适宜取代白砂糖作为甜味剂；对马蹄糕进行感官评价，海藻糖组的马蹄糕总体可接受度最高，甘露醇组最低。综合考虑，选择使用海藻糖取代白砂糖，最适取代比例为10%。本研究为低糖马蹄糕产品的开发提供了理论依据。

关键词：马蹄糕；甜味剂；质构特性；色泽；感官评价

Abstract： Water chestnut cake is a traditional dessert snack. Its sweetness is mainly provided by white granulated sugar added in raw materials. Trehalose， mannitol and erythrose are sweeteners with relatively low calorie， which can be added to food instead of white granulated sugar， in line with people’s pursuit of high-quality food with low sugar and sugar substitute. In this paper， the effects of different sweeteners on the texture characteristics， color， moisture content， and sensory evaluation of Water chestnut cake were studied by setting different replacement ratios of trehalose， mannitol， and erythrose， in order to develop Water chestnut cake with low sugar quality. The results showed that the optimal replacement ratios of white granulated sugar for trehalose， erythrose and mannitol were 10%， 30% and 30% respectively; from the color difference analysis， the ratio of 10% and 30% trehalose to replace white granulated sugar has little effect on the color of Water chestnut cake; when the ratio of sweetener to replace white granulated sugar was 10%， 30% and 50%， the water content of Water chestnut cake in the trehalose group and erythrose group was higher than that in the mannitol group， and they were more suitable to replace white granulated sugar as sweetener; sensory evaluation of Water chestnut cake showed that the overall acceptability of Water chestnut cake in the Trehalose group was the highest， and that in the mannitol group was the lowest. After comprehensive consideration， trehalose is selected to replace white granulated sugar， and the optimal replacement ratio is 10%. This study provides a theoretical basis for the development of low sugar Water chestnut cake products.

Keywords： Water chestnut cake; sweetener; texture characteristics; color; sensory evaluation

馬蹄糕是由马蹄粉和糖水混合，经蒸制而成的甜点小吃，呈茶黄色，为富有一定的弹性的半透明晶体，口感爽滑且营养价值丰富[1]。马蹄糕作为甜点小吃，其甜味主要由添加的白砂糖提供，高糖食品的摄入会增加患心血管代谢异常、癌症、痛风等疾病的风险[2]。随着现代食品技术的快速发展和人们健康意识的提升，低糖食品成为消费者普遍认可的新饮食方向。2019年，新加坡卫生部颁布禁令：全面禁止高糖饮料广告在电视、网络、社交媒体等大众媒体平台进行宣传，以限制消费者接触“最不健康的”饮料。《健康中国行动（2019—2030年）》提出：倡导食品生产经营者使用食品安全标准允许使用的天然甜味物质和甜味剂取代白砂糖。

甜味剂由于其热量低且具有一定的甜味被广泛应用于食品行业。常见的蔗糖替代品甜味剂有糖精、甜菊糖、罗汉果苷、海藻糖、甘露醇、赤藓糖醇和木糖醇等，它们的相对甜度差异较大。其中，甜度相对适中的甜味剂有海藻糖、甘露醇、赤藓糖醇，甜度分别是蔗糖的45%、60%、65%[3-5]。海藻糖在食品中的应用包括作为蔗糖的替代品、食品矫味剂、食品保鲜剂，不同取代比例的海藻糖可以改变蛋糕芯部的含水量，添加一定量的海藻糖可使食品形成更致密的结构并且在食品冻融中也能起到一定的保护作用[4，6-8]。糖醇类的甜味剂在一定程度上可提高食品的保湿性，影响质构特性，例如，甘露醇被添加在饮料、咀嚼片、含片等食品中可改善食品风味和口感、降低食品的水分活度和提高感官品质[9-13]。低热量甜味剂在食品领域的应用较多，但在马蹄糕中的应用鲜有报道。赤藓糖醇是天然来源的功能性甜味剂，可起到抗氧化的作用从而保护饮料中的维生素不被破坏，同时其参与机体内糖的代谢，可能有助于预防高血糖引起的血管损伤[14-15]。鉴于赤藓糖醇稳定的理化性质，在调味品、糖果加工、烘焙食品、乳制品、饮品中均有使用，既能作为代糖甜味剂，又能保持食品的风味和口感，改善食品品质[16-17]。海藻糖、甘露醇、赤藓糖醇在各领域食品中均有涉及，但在马蹄糕中的使用鲜有报道。

本研究将3种甜味剂（海藻糖、甘露醇、赤藓糖醇）应用于马蹄糕的制作，结合质构特性检测、色差分析、水分保持情况、感官评价4个方面研究不同甜味剂取代白砂糖对马蹄糕品质的影响，以期为开发低热量马蹄糕及品质优化提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

马蹄粉，购自广州市洲星食品有限公司；白砂糖，购自太古糖业（中国）有限公司；海藻糖、甘露醇，购自浙江一诺生物科技有限公司；赤藓糖醇，购自南京甘汁园股份有限公司；蓝色干燥剂，购自上海贝傅特橡塑制品有限公司。

1.2 仪器与设备

H22-x3电陶炉，九阳；CM-5分光测色计，日本柯尼卡美能达；TMS-Pilot物性分析仪（质构仪），美国FTC；DHG-9140AL电热恒温鼓风干燥箱，上海齐欣；ME204分析天平，梅特勒。

1.3 实验方法

1.3.1 马蹄糕制备工艺

按照马蹄粉∶清水∶白砂糖=1.0∶4.0∶1.2的质量比准备好，将清水分成两份，一份用于溶解马蹄粉制成生浆，另一份用于溶解白砂糖。将1/10的马蹄粉生浆加入煮沸的糖水中，快速搅拌均匀，熟浆呈流线状即可。将熟浆和剩余的生浆混合均匀即为生熟浆，期间不断搅拌混匀。将生熟浆倒入模具中，蒸制15 min，室温冷却1 h即为马蹄糕产品。

海藻糖、甘露醇、赤藓糖醇替代比例以纯白砂糖的量计算，分别为10%、30%、50%。

1.3.2 马蹄糕质构特性测定

将马蹄糕样品切成2 cm×2 cm×1 cm的糕片，使用TMS-Pilot质构仪在TPA-300N模式下，设定参数为测试速度60 mm·min-1，触发力0.5 N，形变量40%，测定马蹄糕的硬度、弹性、咀嚼性和胶黏性，每个样品重复3次。

1.3.3 马蹄糕色泽分析

将马蹄糕成品切成与检测培养皿大小（60 mm）相同的块状，能够完全覆盖培养皿底部为宜。CM-5分光测色计经过校准后测定马蹄糕样品的颜色，记录L*、a*、b*值，每个样品重复3次。

1.3.4 马蹄糕水分含量测定

马蹄糕水分含量的测定参照《食品安全国家标准 食品中水分的测定》（GB 5009.3—2016）中规定的“直接干燥法：固体试样”进行[18]，每个样品重复3次。

1.3.5 感官评价

感官评价人员为食品专业学生（10人），男女比例1∶1。参照《食品安全国家标准 糕点、面包》（GB 7099—2015）规定对马蹄糕样品色泽、甜度、组织状态和整体可接受度进行评分，满分为36分，评分标准见表1。

1.3.6 数据处理

使用SPSS软件对数据进行统计分析，P＜0.05代表差异具有统计学意义。

2 结果与分析

2.1 马蹄糕质构特性比较

测定食品的质构特性可以更客观地评价食品的特性，进而指导改善产品工艺，海藻糖、甘露醇、赤藓糖醇取代白砂糖对马蹄糕质构特性的影响见表2。添加海藻糖甜味剂时，当其取代量为10%时，与白砂糖组相比，马蹄糕的硬度和咀嚼性无显著差异；在弹性和胶黏性方面，海藻糖不同取代量与白砂糖组均存在显著差异，在其取代量为10%时，与取代量为30%、50%时相比，马蹄糕的弹性无显著差异，海藻糖取代比例为10%、50%时马蹄糕的胶黏性相对较小。因此，海藻糖的最适白砂糖取代比例为10%。添加赤藓糖醇甜味剂时，当其取代量为30%时，马蹄糕的硬度、弹性、胶黏性和咀嚼性均与白砂糖组无显著性差异，且咀嚼性较小，质构特性较优。因此，赤藓糖醇的最适白砂糖取代比例为30%。当添加甘露醇甜味剂时，当其取代量为30%时，马蹄糕的硬度最小，弹性与白砂糖组无显著性差异，品质较佳，因此甘露醇的最适白砂糖取代比例为30%。

2.2 马蹄糕色差分析

色差由L*、a*和b* 3个参数来衡量，分别代表黑白、红绿和黄蓝。市售的马蹄糕产品呈茶黄色，半透明固体，本研究制作的马蹄糕与此基本相符。由图1（a）可知，与白砂糖组相比，在马蹄糕中添加不同比例的3种甜味剂（海藻糖、甘露醇、赤藓糖醇），在一定程度上可以提高其亮度，但变化趋势不明显。由图1（b）可知，添加3种不同比例甜味剂的马蹄糕a*均呈负值，马蹄糕整体上偏绿。添加海藻糖和赤藓糖的马蹄糕a*值波动不明显，添加不同比例甘露醇的马蹄糕a*值波动明显。由图1（c）可知，3种甜味劑的添加可以增加马蹄糕的黄色度。由于马蹄糕本身具有茶黄色的特性，亮度和黄色度的增加更有助于提升产品的品质。3种甜味剂中对马蹄糕黄色度影响最大的是甘露醇（0.51～2.32），而海藻糖对其影响相对较小（0.75～1.09）。综合L*、a*和b*来看，10%和30%的海藻糖取代比例对马蹄糕色泽的影响小，更适合添加于马蹄糕中替代白砂糖。

2.3 马蹄糕水分含量分析

由图2可知，在马蹄糕中添加3种甜味剂均可以提高其含水量。当3种甜味剂取代白砂糖的比例为10%、30%、50%时，马蹄糕含水量均呈先升高后降低再升高的趋势，水分含量在19.58%～29.86%。糖醇类的甜味剂中含有更多的羟基基团能与水分子结合，从而增强马蹄糕的保水性[19]。当甜味剂取代白砂糖的比例为10%时，海藻糖、赤藓糖组马蹄糕水分含量相差不大，而甘露醇组马蹄糕含水量最低；甜味剂取代白砂糖的比例为30%、50%时，马蹄糕含水量表现为赤藓糖醇组最高，海藻糖组次之，甘露醇组最低，可能是由于甘露醇吸水性在糖醇中最小，导致甘露醇的保水性相对较弱[20]。当甜味剂取代白砂糖的比例为10%、30%和50%时，海藻糖组和赤藓糖醇组的马蹄糕含水量整体高于甘露醇组。由此，可选择海藻糖或赤藓糖醇作为取代马蹄糕中白砂糖的甜味剂。

2.4 不同甜味剂对马蹄糕感官评价的影响

本文从组织状态、色泽、甜度、总体可接受度4个方面评价马蹄糕的品质。由图3可知，海藻糖组的马蹄糕总体可接受度最高，甘露醇组最低，可能是由于甘露醇组的马蹄糕含水量较低，容易析出晶体影响其滋味的特性，导致口感不佳，不能满足人们对品质的要求，该结果与牛立沙[21]研究糖醇对海绵蛋糕品质的影响结果类似。综合2.1～2.3实验结果，结合马蹄糕的总体可接受度评价，选择使用海藻糖取代白砂糖，最适取代比例为10%。

3 结论

本文以马蹄粉和白砂糖为原料制作马蹄糕，通过使用不同甜味剂（海藻糖、甘露醇、赤藓糖醇）以10%、30%、50%的比例取代马蹄糕中的白砂糖，探究甜味剂对马蹄糕品质的影响。结果显示，3种甜味剂对马蹄糕硬度、弹性、胶黏性和咀嚼性均有不同程度的影响，海藻糖、赤藓糖醇、甘露醇的最适白砂糖取代比例分别为10%、30%、30%；从色差分析来看，10%和30%的海藻糖取代白砂糖比例对马蹄糕色泽的影响较小；当甜味剂取代白砂糖的比例为10%、30%和50%时，海藻糖组和赤藓糖醇组的马蹄糕含水量高于甘露醇组，二者更适宜取代白砂糖作为甜味剂；对马蹄糕进行感官评价，海藻糖组的马蹄糕总体可接受度最高，甘露醇组最低。综合考虑，选择使用海藻糖取代白砂糖，最适取代比例为10%。

本研究表明可以在马蹄糕中添加海藻糖替代蔗糖用于低糖马蹄糕的生产，同时为低糖马蹄糕产品的开发提供了理论依据。

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