張麗芳，曹陽(yáng)，許旖旎，孫兆松

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

蛋糕按照制作工藝，分為乳沫類、戚風(fēng)類、面糊類3種，其中戚風(fēng)類蛋糕以其組織膨松、水分多、口感滋潤(rùn)嫩爽，成為最受歡迎的蛋糕之一[1-4]。戚風(fēng)蛋糕盡管較為松軟，但其帶有一定彈性，且無(wú)軟爛的感覺(jué)。此外，戚風(fēng)蛋糕還可制作成各種蛋糕卷、波士頓派等。很多裝飾蛋糕，如多種的生日蛋糕，都以戚風(fēng)蛋糕作為蛋糕胚。而戚風(fēng)蛋糕都采用蛋清、蛋黃分開(kāi)攪打，白砂糖添加在蛋清中，起到穩(wěn)定泡沫的作用[5]。因此蛋清作為蛋糕制作的主要原料，起泡性及泡沫穩(wěn)定性的好壞對(duì)蛋糕的品質(zhì)影響巨大[6-7]。傳統(tǒng)的蛋糕制作時(shí)主要依靠白砂糖溶解后所形成的黏稠度以增強(qiáng)蛋清泡沫的穩(wěn)定性，但也正是由于白砂糖的黏稠度抑制蛋清的起泡能力[8]。由于蛋糕中糖的添加量較高，一些人群對(duì)于高糖、美味、易消化的蛋糕望而卻步。雖然近年來(lái)有少量研究使用木糖醇代替白砂糖，以減少糖的添加量，擴(kuò)大消費(fèi)群體，但是添加木糖醇后蛋清的起泡能力和泡沫穩(wěn)定性都受到一定程度的影響，進(jìn)而影響蛋糕的脹發(fā)度、出品率及感官特性。尋找白砂糖的替代物，一直以來(lái)都是烘焙企業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。親水性膠體是食品中重要的食品添加劑，具有增稠、乳化、凝膠等多種功能，大部分親水膠體是天然多糖大分子及其衍生物，可以充分水合形成黏稠的溶液，能夠提升溶液的穩(wěn)定性[9-10]。試驗(yàn)選擇食品工業(yè)常用的親水性膠體，重點(diǎn)探討不同親水性膠體對(duì)蛋清起泡能力和泡沫穩(wěn)定性的影響，旨在確定增強(qiáng)蛋清起泡能力和泡沫穩(wěn)定性最佳配比，以減少蛋清中白砂糖的使用量，為研究系列低糖蛋糕奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與器具

雞蛋（市售）；羧甲基纖維素鈉（CMC）；羧甲基淀粉鈉（CMS）；果膠；魔芋膠；瓜爾膠；白砂糖；食鹽；塔塔粉。

電子秤；打蛋器；比重杯等。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 蛋清起泡能力測(cè)定

選用50 mL比重杯，稱量其凈重。將打發(fā)的蛋清至于比重杯中，稱量其總質(zhì)量，從而得到50 mL打發(fā)蛋清的質(zhì)量。同時(shí)測(cè)量50 mL水的質(zhì)量，進(jìn)而按式（1）計(jì)算出打發(fā)蛋清的比重[11-12]。

1.2.2 蛋清泡沫穩(wěn)定性

使用蛋清泡沫消泡率表示蛋清的穩(wěn)定性。將一定體積攪打后的蛋清泡沫至于塑料杯中，塑料杯質(zhì)量記為m0，蛋清與塑料杯質(zhì)量記為m1，隔0.5 h將液體倒出后稱重，記為m2[13]。消泡率按式（2）計(jì)算。

1.3 基本配方

以蛋清100%計(jì)算，白砂糖10%，食鹽0.1%，塔塔粉1.5%。

1.4 蛋清攪打工藝

將塔塔粉、食鹽加入稱量好的蛋清中，快速攪打1 min后，改為高速，分3次加入增稠劑和白砂糖的混合物，攪打4 min，最后低速攪打20 s。

2 結(jié)果與分析

2.1 CMC添加量對(duì)蛋清起泡及泡沫穩(wěn)定性的影響

相對(duì)密度大小表示蛋清打發(fā)后充入氣體量的多少。由圖1可以看出，隨著CMC添加量的增大，蛋清打發(fā)后的相對(duì)密度在0.04%~0.12%，增加不明顯，添加量繼續(xù)增大，蛋清泡沫的密度持續(xù)增大，由此可見(jiàn)，CMC添加量低于0.12%時(shí)，不會(huì)影響蛋清的起泡能力，但添加量增大后可能由于CMC所攜帶的羥基和羧基等親水基團(tuán)增加蛋清的黏稠度，在相同的打發(fā)時(shí)間下，蛋清的發(fā)泡能力受到影響，致使蛋清打發(fā)后相對(duì)密度增大，攪打充入的氣體量減少。攪打后的蛋清泡沫在靜置過(guò)程中隨著CMC添加量的增大，消泡率逐漸降低，添加量0.12%時(shí)，消泡率最低，但隨著CMC添加量的增大，消泡率逐漸上升，可能是由于蛋清攪打充入的氣體量少、大氣泡多、泡沫的穩(wěn)定性差，導(dǎo)致蛋清泡沫在放置的過(guò)程中，泡沫損失較多。

圖1 不同CMC添加量對(duì)蛋清起泡能力及泡沫穩(wěn)定性的影響

2.2 CMS添加量對(duì)蛋清起泡及泡沫穩(wěn)定性的影響

由圖2可以看出，隨著CMS添加量的增大，蛋清打發(fā)后的相對(duì)密度呈現(xiàn)先緩慢上升后快速增長(zhǎng)的趨勢(shì)，CMS添加量超過(guò)1.2%，增速較為明顯。分析原因，可能是CMS的黏稠度較CMC低，不會(huì)大幅提升蛋清的黏稠度，因此蛋清在攪打時(shí)易于充入氣體。攪打后的蛋清在放置過(guò)程中，隨著CMS添加量的增大，其消泡率出現(xiàn)明顯下降，分析原因，可能是CMS較CMC溶解速度快，溶解的CMS只有達(dá)到一定濃度后，才能提升蛋清的黏稠度，有助于提升泡沫的穩(wěn)定性。通過(guò)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)添加CMS打發(fā)的蛋清組織較為綿密。

圖2 不同CMS添加量對(duì)蛋清起泡能力及泡沫穩(wěn)定性的影響

2.3 果膠添加量對(duì)蛋清起泡及泡沫穩(wěn)定性的影響

由圖3可知，果膠添加量不超過(guò)于0.16%時(shí)，打發(fā)后蛋清泡沫的相對(duì)密度變化不明顯，但果膠添加量超過(guò)0.16%后，蛋清打發(fā)后泡沫的相對(duì)密度呈現(xiàn)增大的趨勢(shì)，分析原因，可能是果膠添加量超過(guò)0.16%后，會(huì)增大蛋清的黏稠度，導(dǎo)致蛋清充氣能力下降。攪打后的蛋清在放置過(guò)程中，隨著果膠添加量的增大，攪打后蛋清泡沫的消泡率呈現(xiàn)先緩慢下降，后快速下降趨勢(shì)，這也說(shuō)明隨著果膠添加量的增大，蛋清溶液黏稠度上升，促使蛋清泡沫穩(wěn)定性增強(qiáng)，其消泡率下降。

圖3 果膠不同添加量對(duì)蛋清起泡能力及泡沫穩(wěn)定性的影響

2.4 魔芋膠添加量對(duì)蛋清起泡能力和泡沫穩(wěn)定性的影響

由圖4可知，蛋清泡沫的相對(duì)密度隨著魔芋膠添加量的增大，呈現(xiàn)緩慢上升趨勢(shì)，攪打后蛋清泡沫的消泡率隨著魔芋膠添加量的增大，呈現(xiàn)緩慢下降趨勢(shì)，可以說(shuō)魔芋膠添加對(duì)于蛋清起泡能力和泡沫的穩(wěn)定性均較低，可能是由于魔芋膠作為一種水溶性膠體，在溶解過(guò)程中，水分子的擴(kuò)散遷移速度遠(yuǎn)超過(guò)魔芋葡甘聚糖大分子的擴(kuò)散遷移速度，導(dǎo)致魔芋膠顆粒發(fā)生溶脹，在顆粒表面產(chǎn)生薄薄一層高聚糖的黏稠溶液，從而使魔芋膠顆?；ハ嗾陈?lián)而結(jié)塊，阻礙了魔芋膠的進(jìn)一步溶解。因此，盡管魔芋膠具有較高的黏稠度，但其溶解性上的欠佳，其不能增強(qiáng)蛋清泡沫的穩(wěn)定性，不會(huì)影響蛋清的充氣能力。

圖4 不同魔芋膠添加量對(duì)蛋清起泡能力及泡沫穩(wěn)定性的影響

2.5 瓜爾膠添加量對(duì)蛋清起泡能力和泡沫穩(wěn)定性的影響

由圖5可知，隨著瓜爾膠添加量的增大，蛋清的相對(duì)密度呈現(xiàn)先下降后上升趨勢(shì)，說(shuō)明瓜爾膠由于本身是一種表面活性物質(zhì)，可以降低蛋清的表面張力，利于蛋清快速充入氣體，但隨著瓜爾膠添加量增大，其黏稠度也在上升，由于瓜爾膠黏稠較CMC高，因此瓜爾膠添加量超過(guò)0.16%時(shí)，蛋清的充氣能力快速下降。攪打后蛋清泡沫的消泡率隨著瓜爾較添加量的上升呈現(xiàn)先快速下降，后緩慢下降趨勢(shì)，說(shuō)明瓜爾膠添加量的增大并不能較大提升泡沫的穩(wěn)定性。

2.6 正交試驗(yàn)

選取CMS、果膠和瓜爾膠進(jìn)行正交試驗(yàn)，以檢驗(yàn)3種增稠劑配合使用能否提升蛋清的充氣能力和提升泡沫穩(wěn)定性。

以CMS、果膠、瓜爾膠為三因素，每個(gè)因素設(shè)三水平，采用L9(33)正交試驗(yàn)，設(shè)計(jì)9組試驗(yàn)進(jìn)行試驗(yàn)，優(yōu)化篩選出最佳配方。由表2可知，通過(guò)極差結(jié)果分析得出各因素對(duì)蛋清起泡能力與泡沫穩(wěn)定性影響次序相同，均為CMS＞瓜爾膠＞果膠。但通過(guò)極差分析可以發(fā)現(xiàn)能夠促進(jìn)蛋清打發(fā)的最佳配比為A3B3C1，在此基礎(chǔ)上經(jīng)過(guò)3次驗(yàn)證試驗(yàn)，蛋清打發(fā)后相對(duì)密度為0.200，消泡率為1.7。但從蛋清打發(fā)后泡沫的穩(wěn)定性來(lái)看，最佳配比為A2B3C3，通過(guò)3次驗(yàn)證試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，蛋清打發(fā)后泡沫的相對(duì)密度為0.220（g/mL），消泡率為1.6%。綜合考慮選取A3B3C1為最佳組合。

表1 不同因素和水平試驗(yàn)設(shè)計(jì)表 單位：%

表2 不同親水性膠體組成篩選的L9(33)正交試驗(yàn)結(jié)果

3 結(jié)論

CMC、CMS、果膠、瓜爾膠、魔芋膠對(duì)蛋清起泡力及泡沫穩(wěn)定性的影響存在較大差異。其中CMS和魔芋膠不能增強(qiáng)蛋清起泡力，且不能增強(qiáng)泡沫穩(wěn)定性。而其他三種均能提升蛋清起泡力和泡沫穩(wěn)定性，在CMC、果膠、瓜爾膠最佳配比分別為1.4%，0.14%和0.14%時(shí)，蛋清攪打后的相對(duì)密度為0.20，消泡率為1.7%。后續(xù)可進(jìn)一步研究系列低糖戚風(fēng)蛋糕的最佳配比，為開(kāi)發(fā)系列低糖蛋糕提供參考。