張麗芳，曹陽，許旖旎，孫兆松

1. 江蘇食品藥品職業(yè)技術學院（淮安 223003）；2. 淮安瑞可滋食品有限公司（淮安 223001）

據(jù)研究資料顯示每百克可食用蓮藕中含有16.4 g碳水化合物、1.9 g蛋白質、0.2 g脂肪、1.2 g膳食纖維、0.73 mg維生素E、44 mg維生素C、39 mg鈣、19 mg鎂等。中醫(yī)認為蓮藕具有止血散瘀、補益氣血、通便健脾、清熱涼血，以及能夠促進食欲、促消化、開胃等功效[1-7]。市場上常見的蓮藕產(chǎn)品主要包括蓮藕粉、糯米藕罐頭和鮮切藕片。將蓮藕用到蛋糕中的研究鮮見報道。

近年來，關于減糖蛋糕（減少蛋糕中蔗糖的添加量）的研究一直是烘焙企業(yè)關注的焦點，也是烘焙類蛋糕研究的熱點[8-11]。雖然近年來有報道利用親水性膠體、功能性糖來代替蔗糖的研究[12-13]，但未見利用天然資源與親水膠體、蔗糖替代物混合使用來增強蛋白膏、面糊中泡沫穩(wěn)定性研究報道。

試驗以藕、CMS-Na、白砂糖、甜菊糖為原料，探究其最佳配方工藝，旨在開發(fā)具有蓮藕獨特風味、含糖量較低的戚風蛋糕，為低糖戚風蛋糕開發(fā)提供思路，同時也為蓮藕資源的開發(fā)提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與試劑

鮮雞蛋（市售）；塔塔粉（濟南圣和化工有限公司）；食鹽（淮安井神鹽業(yè)有限公司）；甜菊糖（江蘇采薇生物科技有限公司）；藕漿（自制）；CMSNa（蘇州卓鑫生物技術有限公司）；白砂糖（云南滇鵬糖業(yè)有限公司）；低筋小麥粉（新鄉(xiāng)良潤全谷物食品有限公司）；泡打粉（安琪酵母股份有限公司）；植物油（益海嘉里金龍魚糧油食品股份有限公司）。

1.2 主要儀器與設備

SM-101打蛋機（新麥機械有限公司）；JP93Q- 1000破壁機（浙江紹興蘇泊爾家居用品有限公司）；SEB-3YG烤爐（三麥烘焙設備有限公司）；CT-3質構儀（德州市高通實驗儀器有限公司）；JC-JMTY面包體積測定儀（青島聚創(chuàng)環(huán)保集團有限公司）；比重杯、臺秤、溫度計等。

1.3 戚風蛋糕配方

蛋清100%，蛋黃50%，低筋粉50%，白砂糖25%，植物油22%，牛奶30%，食鹽1%，塔塔粉2%，泡打粉2%。

1.4 蓮藕戚風蛋糕基本配方

通過預試驗確定蛋糕的基本配方（以蛋清為基準，烘焙比%）：蛋清100%，蛋黃50%，低筋粉50%，白砂糖8%，植物油22%，牛奶30%，食鹽1%，塔塔粉2%，泡打粉2%，藕漿6%，甜菊糖0.3%，CMS-Na 0.5%。

1.5 試驗方法

1.5.1 藕漿的制備

將新鮮的藕去皮、切片（厚約0.5 cm）、燙漂（沸水中加熱1～1.5 min），按照水與藕配比1∶5（g/mL），放入破壁機中，打成藕漿，后經(jīng)粗紗布過濾，得到藕漿備用。

1.5.2 蓮藕戚風蛋糕制作流程

1.5.3 正交試驗

在進行單因素試驗基礎上，選取藕漿添加量、CMS-Na添加量、白砂糖添加量、甜菊糖添加量4個因素，每個因素3個水平進行正交試驗，研究其對面糊的相對密度及蛋糕品質的影響。

表1 不同因素和水平試驗設計表 單位：%

1.6 評價方法

1.6.1 面糊相對密度的測定

蛋白膏與蛋黃糊的混合物料稱為面糊，選用50 mL比重杯，稱量其凈重。裝滿攪拌均勻的面糊，稱量其總質量，從而得到50 mL面糊質量。并同時測量50 mL水的質量，進而按式（1）計算出面糊比重[14-15]。

1.6.2 蛋糕比容的測定

取出冷卻好的蛋糕，采用面包體積測定儀測定其體積。每個樣品平均測定3次，取其平均值。

1.6.3 感官評定法

參照GB/T 24303—2009《糧油檢驗 小麥粉蛋糕烘焙品質試驗 海綿蛋糕法》，根據(jù)戚風蛋糕的感官特點，制定低糖蓮藕蛋糕的評分標準[16]。組織10名評審人員對每一配方制作的蓮藕低糖戚風蛋糕進行品嘗，以外觀、香氣、口感、內(nèi)部結構、滋味、氣味及比容為指標對其進行評定打分，最高分為99分，最低分為10分，中間的以此類推，以10名評審人員評定的平均值作為評分結果，評分標準見表2。

表2 感官評分標準

1.6.4 蛋糕中單糖、蔗糖、總糖含量的測定

蛋糕還原糖含量測定[17]，參照GB/T 5009.7—2016《食品中還原糖的測定》；蛋糕蔗糖含量的測定，參照 GB/T 5009.8—2016[18]《食品中果糖、葡萄糖、蔗糖、麥芽糖、乳糖的測定》；蛋糕中總糖含量的測定[19]，參照GB/T 23780—2009《糕點質量檢驗方法》。

1.6.5 蛋糕質構測定

參照張維娜等[20]蛋糕質構分析方法，稍作改動。用鋸齒刀將蛋糕切成3 cm×3 cm×3 cm立方塊后，使用CT3型質構儀，采用TPA模式，測定蓮藕蛋糕和市售戚風蛋糕的硬度、彈性，圓柱型探頭TA44，測試速度3.00 mm/s，壓縮距離20 mm，觸發(fā)點負載10 g。每個樣品測試3次，取其平均值。

1.6.6 數(shù)據(jù)分析

所有數(shù)據(jù)均為3次平行測量的平均值，采用2010 Excel做圖，運用SPSS 20進行差異顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 藕漿添加量的確定

由圖1可以看出，面糊的相對密度呈現(xiàn)先快速下降再變化平緩最后快速上升的趨勢，由此可見，藕漿添加量低于8%時，藕漿對于面糊泡沫的穩(wěn)定性所發(fā)揮的作用較弱，藕漿添加量處于8%～12%，面糊相對密度較低，表明該添加范圍能明顯增強面糊中泡沫的穩(wěn)定性，但添加量超過12%后，面糊的相對密度增加較為明顯。分析原因：藕漿添加量超過12%后，蛋清溶液的黏稠度較高，導致蛋清在攪打過程中充氣量減少，且攪打后形成的蛋白膏黏稠度也較大，當其與蛋黃糊混合時，二者較難混勻，致使二者混合時間較長，在蛋白膏與蛋黃糊攪拌的過程中部分氣體被擠出，最終導致面糊消泡較為嚴重，面糊的相對密度增加。

由圖1還可以看出，添加藕漿后蛋糕的感官評分呈現(xiàn)先上升后下降趨勢。通過實踐發(fā)現(xiàn)，藕漿添加量超過12%后，蛋糕的比容下降較為明顯，切面的色澤加深，蛋糕切面中上部氣孔大，組織疏松、下部組織較為緊實，且有粘牙的感覺。分析原因，可能是：藕漿中糊化的淀粉，具有較強的保水性，使得蛋糕中水分含量較高，產(chǎn)品出現(xiàn)粘牙的口感。同時也發(fā)現(xiàn)，藕漿添加量增大，蛋糕組織較易斷裂，可能是由于藕中淀粉降低面粉中面筋的筋力。綜合考慮面糊相對密度和蛋糕感官評價，適宜的藕漿添加量為8%～12%。

圖1 不同藕漿添加量對面糊相對密度及蛋糕感官品質的影響

2.2 CMS-Na添加量的確定

CMS-Na又稱為羧甲基淀粉，是一種陰離子淀粉醚，易溶于水及部分溶劑，冷水溶解速度快、膠體透明，同時具有乳化和保濕的性質[15-16,21]。此外，CMSNa在生理學上不被人體消化吸收，因此用于制造低熱值的食品也可以獲得理想的效果。在蛋清中添加CMS-Na可增強溶液黏稠度，同時蛋糕可利用其保濕性，防止蛋糕失水，利于蛋糕保持軟嫩的口感[22-24]。

由圖2可以看出，面糊的相對密度呈現(xiàn)先下降后平緩上升的特點，CMS-Na添加量達到0.8%時，面糊的相對密度最低。由于面糊的相對密度與蛋白膏的相對密度直接相關，CMS-Na添加量較低時，導致蛋清黏稠度也較低，雖蛋清易于打發(fā)，但打發(fā)后泡沫體的穩(wěn)定性較差，致使面糊最終泡沫穩(wěn)定性也較差，只有CMS-Na添加量達到一定量后才能增強蛋白膏中泡沫的穩(wěn)定性，此時蛋白膏與蛋黃糊混合時，不易消泡，進而面糊相對密度較低，同時由于CMS-Na具有一定乳化特性，在蛋白膏和蛋黃糊二者在混合的過程中，可以降低蛋黃糊中油脂對蛋白膏中消泡的影響，因此，CMS-Na添加量增大后，面糊的相對密度變化不明顯。

由圖2可見，蛋糕的感官評分呈現(xiàn)先上升后下降趨勢。通過實踐發(fā)現(xiàn)，CMS-Na添加量對蛋糕的比容影響較大，導致蛋糕的評分出現(xiàn)差異，而對蛋糕的色澤、內(nèi)部組織影響較小。綜合考慮面糊相對密度和蛋糕感官評價，適宜的CMS-Na添加量范圍為0.8%～ 1.2%。

圖2 不同CMS-Na添加量對面糊相對密度及蛋糕感官品質的影響

2.3 白砂糖添加量的確定

由圖3可知，隨著白砂糖添加量的增大，面糊的相對密度呈現(xiàn)先下降后上升趨勢，白沙糖添加量10%時，面糊的相對密度最低。這主要是由于：白砂糖添加量較少時，蛋清溶液的黏稠度較低，蛋清能夠快速充入氣體，但蛋白膏中泡沫的穩(wěn)定性較低，因此蛋白膏和蛋黃糊混合時，不停攪拌致使蛋白膏中部分氣體被擠出，進而造成面糊相對密度下降；白砂糖添加量增大時，蛋清中加入白砂糖后溶液的黏稠度增大，雖提升蛋白膏中泡沫的穩(wěn)定性，但也導致蛋清在攪打時充氣量的減少，致使面糊的相對密度在白砂糖添加量超過12%后出現(xiàn)上升趨勢。

由圖3可以看出，產(chǎn)品的感官評分呈現(xiàn)先上升后下降趨勢，白砂糖添加量達10%時，感官評分最高。白砂糖添加量超過12%，蛋糕的比容出現(xiàn)明顯下降，切面組織較為緊實，且口感偏甜，進而導致感官評分下降。同時在試驗中發(fā)現(xiàn)當白砂糖的添加量較低時，蛋糕烘烤后顏色較淺，對產(chǎn)品的感官評價帶來一定影響。綜合考慮面糊相對密度和蛋糕感官評價，適宜的白砂糖添加量范圍為8%～12%。

圖3 不同白砂糖添加量對面糊相對密度及蛋糕感官品質的影響

2.4 甜菊糖添加量的確定

甜菊糖，又稱甜菊苷，化學式為C38H60O18，是從菊科植物甜葉菊的葉子中提取出來的一種糖苷。該糖具有高甜度、低熱能的特點，其甜度是蔗糖的200～300倍，熱值僅為蔗糖的1/300[25]。甜菊糖可以替代部分蔗糖，在降低蛋糕熱量的同時，仍能保持蛋糕的甜度。

由圖4可以看出，隨甜菊糖添加量的增大，面糊的相對密度變化不太明顯。通過實踐發(fā)現(xiàn)，甜菊糖對于蛋清的黏稠度影響較小，也就使得蛋清溶液的表面張力較低，當?shù)扒鍞嚧驎r較易充入氣體，但也正是由于其對蛋清黏稠度影響較小，當?shù)鞍赘嗪偷包S糊混合后，面糊的相對密度變化不明顯。

由圖4可見，甜菊糖對于蛋糕感官評分的影響呈現(xiàn)先上升后下降趨勢。通過實踐發(fā)現(xiàn)，甜菊糖添加量的變化主要影響蛋糕的甜度。添加量較低時，蛋糕甜度較低，但添加量增大時，蛋糕甜度較高，導致蛋糕的感官評分降低?？紤]面糊相對密度和蛋糕感官評價，適宜的白砂糖添加量范圍為0.6%～1.0%。

圖4 不同甜菊糖添加量對面糊相對密度及蛋糕感官品質的影響

2.5 正交試驗結果與分析

面糊的相對密度代表面糊最終的持氣能力及泡沫體的穩(wěn)定性，感官評價代表產(chǎn)品可接受度，因此選擇二者作為評價指標。由表3可知，各因素對面糊相對密度影響順序依次為A＞C＞B＞D，對蛋糕感官評分影響順序為C＞A＞D＞B。各因素對面糊相對密度影響的最佳組合為A2B1C2D1，即藕漿添加量10%、CMS-Na添加量0.8%、白砂糖添加量10%、甜菊糖添加量0.6%。對蛋糕感官評分影響的最佳組合為A2B1C1D1，即藕漿添加量10%、CMS-Na添加量0.8%、白砂糖添加量8%、甜菊糖添加量0.6%。

由于最優(yōu)組合A2B1C2D1及A2B1C1D1不在表3的試驗設計中，需要進一步通過試驗進行驗證。按照A2B1C2D1和A2B1C1D1制作蛋糕，測定面糊的相對密度和感官評分。通過3次平行試驗，面糊的相對密度分別為0.35和0.41，感官評分分別為96.12分和90.16分。二者在面糊相對密度和感官評分均存在一定差異，最終確定A2B1C2D1為蓮藕低糖戚風蛋糕的最佳配方。

表3 低糖蓮藕戚風蛋糕最佳配比的L9(34)正交試驗結果分析

由表4方差分析結果可知，藕漿添加量（A）對面糊相對密度影響最大，其次分別是白砂糖添加量（C）、CMS-Na添加量（B）、甜菊糖添加量（D），與正交試驗結果分析相一致。根據(jù)顯著性分析可知藕漿添加量（A）、白砂糖添加量（C）對面糊相對密度影響極顯著，CMS-Na添加量（B）對于面糊相對密度影響顯著，甜菊糖添加量（D）對于面糊相對密度影響不顯著。由此可見，藕漿添加量、白砂糖添加量、CMS-Na添加量對面糊相對密度影響較大，這與3種物質對蛋清溶液黏稠度的影響相一致。

表4 面糊相對密度正交試驗結果方差分析

由表5方差分析結果可知，對蛋糕感官品質影響順序為白砂糖添加量（C）＞藕漿添加量（A）＞CMS-Na添加量（B）＞甜菊糖添加量（D）。這與正交試驗結果僅B、D順序上有差異。4種物質對蛋糕的體積、內(nèi)部組織狀態(tài)、色澤、滋味和氣味影響的側重點不同，致使4種物質對于蛋糕感官品質的影響均極顯著。

表5 感官評分正交試驗結果方差分析

2.6 蓮藕戚風蛋糕與戚風蛋糕中還原糖、蔗糖、總糖含量分析

由表6可以看出，戚風蛋糕中單糖、蔗糖、總糖含量均明顯高于蓮藕低糖戚風蛋糕。由于蓮藕戚風蛋糕中使用甜菊糖代替部分蔗糖，蛋糕中蔗糖、總糖含量均比市售戚風蛋糕降低10%。由于蓮藕戚風蛋糕中單糖和蔗糖含量合計占比約4.55%，即4.55 g/100 g，低于食品營養(yǎng)標簽管理規(guī)范中的規(guī)定5 g/100 g，因此，可以初步判斷該產(chǎn)品為低糖產(chǎn)品。通過對單糖、蔗糖、總糖的對比，蓮藕戚風蛋糕具有明顯的低糖特點，符合當下消費者對低糖食品的需求。

表6 蓮藕戚風蛋糕和戚風蛋糕中糖含量的分析單位：%

2.7 蓮藕戚風蛋糕與戚風蛋糕質構對比分析

趙延偉等[26]研究彈性、硬度、黏聚性、咀嚼性、回復性指標，可從客觀上評價不同添加物對戚風蛋糕的品質的影響。因此選擇彈性、硬度、黏聚性等指標對蓮藕戚風蛋糕和戚風蛋糕的感官品質進行對比研究。如表7所示，2種蛋糕在彈性、硬度、黏聚性等方面存在較小差異。蓮藕戚風蛋糕的彈性、硬度、黏聚性、咀嚼性、回復性較市售戚風蛋糕稍低。由此可見，蓮藕戚風蛋糕較市售戚風蛋糕要更軟，更易咀嚼，但蓮藕戚風蛋糕的彈性和回復性、黏聚性稍差，可能是由于藕漿含有大量淀粉，增強蛋糕的吸水力，但弱化面筋的支撐力，造成彈性和回復性較市售產(chǎn)品稍差。

表7 蓮藕戚風蛋糕和戚風蛋糕質構對比分析

3 結論

通過單因素正交試驗，最終確定的產(chǎn)品配方為（以蛋清100%計）蛋清100%，蛋黃50%，低筋粉50%，白砂糖10%，植物油22%，牛奶30%，食鹽1%，塔塔粉2%，泡打粉2%，藕漿10%，CMS-Na 0.8%，甜菊糖0.6%。在該配方下制得的戚風蛋糕表面呈淡淡的金黃色，內(nèi)部氣孔細密均勻，口感嫩爽，含糖量低，滿足特殊人群的需求。