董世榮，陳芳，徐微，胡秋月

哈爾濱學(xué)院食品工程學(xué)院（哈爾濱 150086）

玉米是中國的主要糧食作物之一[1]，其含有維生素、谷氨酸及微量元素等多種營養(yǎng)物質(zhì)[2-3]。玉米中膳食纖維含量較高，因品種的不同雖然含量有所差異，但是平均含量在2.82 g/100 g左右[4]。膳食纖維是一種不能被人體消化吸收，而可以被人體的腸道菌群部分或全部消化利用的植物性成分，包括纖維素、半纖維素、果膠、植物樹膠、木質(zhì)素等植物性物質(zhì)。膳食纖維具有防癌抗癌、治療糖尿病、心血管疾病、肥胖、腸道癌等作用[5-6]。

蛋糕幾乎是社會(huì)各階層最受歡迎的烘焙食品，主要是由于蛋糕的即食性強(qiáng)、種類繁多和價(jià)格合理[7]。但是，由于蛋糕含有很高脂肪和糖分而使其歸類于高熱量產(chǎn)品[8]。消費(fèi)者對(duì)低熱量、高纖維食品的需求與日俱增。開發(fā)富含纖維的主食，是擴(kuò)大健康有益食品供應(yīng)的重要貢獻(xiàn)。如果將富含膳食纖維的玉米粉添加到蛋糕中，不僅可以調(diào)節(jié)膳食結(jié)構(gòu)，還可以改善身體的消化機(jī)能、增加營養(yǎng)等功能。因此，試驗(yàn)將玉米添加到蛋糕中，研究玉米粉添加量、玉米顆粒大小、玉米品種對(duì)玉米感官和比容的變化影響規(guī)律，確定最佳玉米添加量、顆粒大小和最佳品種，同時(shí)比較添加和未添加玉米粉蛋糕樣品質(zhì)構(gòu)特性、基本理化性質(zhì)和色度差異，有助于拓寬玉米粉應(yīng)用范圍和提高利用價(jià)值。

1 材料與方法

1.1 材料

低筋面粉（濱州中裕食品有限公司）；玉米粉（誠可家食品有限公司）；大豆油（哈爾濱北大荒豆制品有限公司）；白砂糖、雞蛋等（市售）。

1.2 儀器與設(shè)備

CT3食品物性測(cè)定儀（美國Brookfield公司）；YP 202 N電子天平（上海精密儀器科學(xué)有限公司）；SM-503烤箱（廣東順德億高電器有限公司）；20型打蛋機(jī)（杭州全立食品機(jī)械有限公司）；HD-4水分活度測(cè)定儀（無錫市華科儀器儀表有限公司）；WSC-S全自動(dòng)測(cè)色色差儀（上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司）。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 蛋糕的制作工藝流程

蛋糕的制作基本工藝流程參考劉淑敏等[9]的制作過程：原料選擇與處理→攪打→調(diào)糊→注?！婵尽箍邸鋮s→成品。

1.3.2 水分的測(cè)定

參考GB 5009.3—2010，直接干燥法[10]。

1.3.3 灰分的測(cè)定

參考GB 5009.4—2016，直接灰化法[11]。

1.3.4 還原糖的測(cè)定

參考GB 5009.7—2016，直接滴定法[12]。

1.3.5 蛋糕比容的測(cè)定

蛋糕比容的測(cè)定參照菜籽置換法[13]，菜籽用小米代替。取一定量小米裝滿100 mL燒杯，并且用鋼尺將燒杯口刮平，將燒杯中的小米利用量筒測(cè)定體積，記為燒杯體積。取一定質(zhì)量蛋糕放置該燒杯中，用小米填滿燒杯，填滿不要留有空隙。用鋼尺刮平燒杯口，測(cè)定所用小米體積，用燒杯體積減去所用小米體積記為蛋糕體積。電子天平測(cè)定蛋糕質(zhì)量，蛋糕比容計(jì)算見式（1）。

式中：SV為蛋糕比容，mL/g；V為蛋糕體積，mL；m為蛋糕質(zhì)量，g。

1.3.6 質(zhì)構(gòu)的測(cè)定

利用質(zhì)構(gòu)儀基于TPA模式[14]室溫下測(cè)定蛋糕樣品的質(zhì)構(gòu)特性，包括硬度（Ha）、黏性（Ad）、彈性（Sp）、膠著性（Gu）、咀嚼性（Ch）和內(nèi)聚性（Co）。從蛋糕中心取7 cm×6 cm×3 cm大小蛋糕，確保表面和底面平整。測(cè)定參數(shù)設(shè)置為：TA 4/1000探頭、預(yù)測(cè)速度1.0 mm/s、測(cè)試前速度2.0 mm/s、測(cè)試后速度2.0 mm/s、穿透測(cè)試深度30.0 mm、感應(yīng)力大小10.0 g。

1.3.7 色澤的測(cè)定

參照文獻(xiàn)[15]用色差儀測(cè)定L*值、a*值、b*值。L*值表示亮度，a*值表示紅→綠顏色的程度，b*值表示黃→藍(lán)的程度。對(duì)蛋糕樣品的顏色進(jìn)行檢測(cè)，每個(gè)樣品平行測(cè)定3次，取3次的平均值作為試驗(yàn)結(jié)果，記錄數(shù)據(jù)。

1.3.8 感官的測(cè)定

試驗(yàn)進(jìn)行感官評(píng)定人員為15名食品相關(guān)專業(yè)學(xué)生，感官評(píng)定人員按男女比例1︰1進(jìn)行分類。測(cè)試前產(chǎn)品隨機(jī)編號(hào)，經(jīng)過簡單培訓(xùn)的感官評(píng)定人員分別對(duì)編號(hào)后的產(chǎn)品外觀、色澤、氣味、組織狀態(tài)和口感進(jìn)行評(píng)分[16]。

表1 蛋糕的感官評(píng)價(jià)

2 結(jié)果與分析

2.1 玉米粉添加量對(duì)蛋糕品質(zhì)影響的規(guī)律

感官評(píng)分（SE）和比容（SV）隨玉米粉添加量（Cfa）的變化如圖1所示。玉米粉的添加影響蛋糕感官評(píng)分和比容。隨著玉米粉添加量增加，蛋糕感官評(píng)分呈現(xiàn)先增大后降低趨勢(shì)，Cfa≤10%時(shí)，感官評(píng)分從87.07±1.00分增加至最大值92.27±0.64分；Cfa為10%～20%時(shí)，感官評(píng)分從92.27±0.64分降低至87.50±1.32分。通過感官評(píng)價(jià)蛋糕品質(zhì)，很大程度上依賴于個(gè)人判斷和主觀評(píng)價(jià)，但一定程度反映消費(fèi)者對(duì)蛋糕的可接受程度。說明玉米粉添加量10%時(shí)，消費(fèi)者對(duì)蛋糕的可接受程度最高。與感官評(píng)分的變化趨勢(shì)不同，隨著玉米粉添加量增加，蛋糕比容呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，Cfa從0增加至20%，比容從3.67±0.04 mL/g降低至2.88±0.08 mL/g。

為定量反映玉米粉添加量對(duì)蛋糕感官評(píng)分和比容的影響規(guī)律，分別采用Extreme歐拉函數(shù)擬合歸一化的感官評(píng)分（SEg：添加不同量玉米粉樣品的感官評(píng)分與未添加玉米粉樣品平均感官評(píng)分的比值）和line函數(shù)擬合歸一化的比容（SVg：添加不同量玉米粉樣品比容與未添加玉米粉樣品平均比容比值）（見圖1），SEg和SVg最小二乘法回歸分析可分別表示為：

2.2 玉米顆粒大小對(duì)玉米品質(zhì)影響的規(guī)律

玉米顆粒大小（Pz）影響著蛋糕的感官評(píng)分（SE）和比容（SV）大?。▓D2）。隨著玉米粉目數(shù)增加，蛋糕感官評(píng)分和比容呈現(xiàn)先增大后降低趨勢(shì)。Pz≤90%時(shí)，感官評(píng)分從86.47±0.50分增加至最大值92.73±0.64分；Pz=100%時(shí)，感官評(píng)分降低至90.93±0.70分。與感官評(píng)分變化趨勢(shì)相同，隨著玉米目數(shù)增加，蛋糕比容呈現(xiàn)先上升后降低趨勢(shì)，Pz從60目增加至90目，比容2.60±0.05 mL/g增加至3.36±0.06 mL/g；Pz增加至100目時(shí)，比容降低至3.13±0.05 mL/g。

圖1 不同添加量玉米粉的蛋糕樣品感官評(píng)價(jià)（SE）和比容（SV）隨玉米粉添加量（Cfa）變化；歸一化玉米蛋糕感官評(píng)分（SEg）和比容（SVg）回歸分析結(jié)果

圖2 蛋糕樣品感官評(píng)價(jià)（SE）和比容（SV）隨玉米粉顆粒大?。≒z）變化；歸一化玉米蛋糕感官評(píng)分（SEg）和比容（SVg）回歸分析結(jié)果

為定量反映玉米顆粒大小對(duì)蛋糕感官評(píng)分和比容的影響規(guī)律，采用Extreme歐拉函數(shù)擬合歸一化的感官評(píng)分和歸一化的比容（見圖1），SEg和SVg最小二乘法回歸分析可分別表示為：

2.3 玉米粉種類對(duì)蛋糕品質(zhì)影響的規(guī)律

將普通玉米粉、甜玉米粉、黑玉米粉、糯玉米粉和白玉米粉分別添加到蛋糕中，制備得到的蛋糕和比容存在不同（表2所示）。添加普通玉米粉、甜玉米粉、黑玉米粉、糯玉米粉和白玉米粉的蛋糕，感官評(píng)分分別是88.63±1.42，90.07±1.85，92.20±1.15，88.33±1.27和87.37±1.65分；比容大小分別是2.60±0.05，3.35±0.14，2.91±0.04，2.47±0.01和2.60±0.04。對(duì)感官評(píng)價(jià)和比容的數(shù)值進(jìn)行歸一化計(jì)算，發(fā)現(xiàn)黑玉米粉提高感官評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)和比容大小。

表2 蛋糕樣品的感官評(píng)價(jià)（SE）和比容（SV）隨玉米粉種類的變化和歸一化結(jié)果

2.4 質(zhì)構(gòu)特性差異比較

質(zhì)構(gòu)評(píng)價(jià)法是有助于產(chǎn)品開發(fā)的重要方法之一，該特性可以定量反映玉米粉的添加對(duì)蛋糕的物理特性的影響。因此，測(cè)定添加和未添加玉米粉蛋糕樣品質(zhì)構(gòu)特性的變化（圖3）。玉米粉的加入顯著改善蛋糕質(zhì)構(gòu)特性，與普通蛋糕（未添加玉米粉的蛋糕）相比較，添加玉米粉的蛋糕硬度（536±12.77 g）降低15.21%，彈性（8.27±0.05 mm）降低5.59%，膠著性（355±21.93 g）降低27.80%，咀嚼性（31.53±5.23 mJ）降低12.10；咀嚼性是評(píng)價(jià)食物在口中被破碎容易程度的重要指標(biāo)之一，該指標(biāo)的變化趨勢(shì)和硬度相一致[17]。但黏性和內(nèi)聚性卻增加了，分別從0.33±0.13 mJ增加至0.73±0.15 mJ，增加幅度為121.21%，內(nèi)聚性從0.58±0.95增加至0.64±0.04，增加幅度為10.34%。

2.5 基本特性比

玉米粉對(duì)蛋糕的基本指標(biāo)（水分活度、灰分和還原糖）和色澤產(chǎn)生一定影響，具體見表3。添加玉米粉對(duì)蛋糕的水分活度影響較小，添加玉米粉的蛋糕和未添加玉米粉蛋糕的水分活度分別為0.88±0.08和0.89±0.06；但一定程度改變蛋糕灰分和還原糖含量。添加玉米粉蛋糕的灰分和還原糖比未添加玉米粉蛋糕降低18.35%和17.43%。

圖3 添加和未添加玉米粉蛋糕質(zhì)構(gòu)特性的比較

表3 添加和未添加玉米粉蛋糕樣品的基本指標(biāo)和色澤差異比較

3 結(jié)論

玉米粉添加量10%、顆粒大小90目、種類為黑玉米粉時(shí)制備的玉米蛋糕感官評(píng)價(jià)最佳。

添加玉米粉降低蛋糕的硬度、彈性、膠著性和咀嚼性，但提高黏性和內(nèi)聚性，而且玉米粉的添加降低蛋糕的明度和提高紅度。這種質(zhì)構(gòu)和色度的變化可能是影響蛋糕可接受程度的重要因素。

為定量評(píng)估玉米粉對(duì)蛋糕品質(zhì)的影響，建立各類評(píng)價(jià)指標(biāo)隨玉米粉添加量、玉米顆粒大小變化的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ停瑸閷?shí)際生產(chǎn)玉米粉蛋糕奠定理論基礎(chǔ)。