不同淀粉對微波蛋糕品質(zhì)的影響

孫菁笛，呂 萍，孟 嫚，張延杰，徐學(xué)明，*

（1.江南大學(xué)食品學(xué)院，江蘇無錫214122；2.廣東中山市咀香園食品有限公司，廣東中山528437）

不同淀粉對微波蛋糕品質(zhì)的影響

孫菁笛1，呂 萍1，孟 嫚2，張延杰2，徐學(xué)明1，*

（1.江南大學(xué)食品學(xué)院，江蘇無錫214122；2.廣東中山市咀香園食品有限公司，廣東中山528437）

采用質(zhì)構(gòu)分析與感官評定相結(jié)合的方法研究了不同淀粉對微波蛋糕品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，TPA的硬度指標(biāo)和感官評分呈極顯著負(fù)相關(guān)（p＜0.01），當(dāng)指標(biāo)值在200～300g之間時(shí)，感官評定分值均在9分以上；粘著性和凝聚性指標(biāo)與感官評分呈顯著正相關(guān)（p＜0.05），當(dāng)凝聚性值大于0.77，彈性值高于0.87時(shí)感官評定分值均8分以上；當(dāng)粘著性值小于-20時(shí)，蛋糕粘牙，感官不可接受。不同種類和添加量的淀粉實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)蠟質(zhì)玉米淀粉的添加量為1.5%時(shí)，微波蛋糕的凝聚性可達(dá)0.793，硬度可降至296.55g，明顯改善其內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，提高其柔軟性；當(dāng)加入2%的蠟質(zhì)玉米淀粉時(shí)，蛋糕重量損失最小。秈米淀粉對微波蛋糕品質(zhì)沒有顯著影響。

淀粉，微波加熱，蛋糕，質(zhì)構(gòu)特性，感官品質(zhì)

蛋糕是人們熟悉且喜愛的傳統(tǒng)糕點(diǎn)。主要以雞蛋、糖和低筋粉為原料，經(jīng)打發(fā)、調(diào)糊、成型、烘烤而成。鑒于我國家庭烤箱普及率低，普及率高的微波爐具有方便、快捷、衛(wèi)生等特點(diǎn)，因此開發(fā)微波型蛋糕符合市場需求。但由于微波加熱是由里向外加熱，導(dǎo)致水分等物質(zhì)在食物內(nèi)部的遷移以及由表皮向環(huán)境蒸發(fā)的速度非?？?，損失大且美拉德反應(yīng)難以發(fā)生。所以與烘烤蛋糕相比，微波蛋糕存在內(nèi)部組織不均勻，堅(jiān)硬不松軟，口感粗糙[1]，烘焙色澤難以控制等缺陷。為減小蛋糕硬度及克服上色難的問題，Gulum Sumnu[2]曾將紅外加熱與微波加熱相結(jié)合；王麗等[3]也曾將乳化劑添加到微波蛋糕預(yù)拌粉中，以期改善蛋糕的組織結(jié)構(gòu)。因?yàn)橛衩椎矸酆婉R鈴薯淀粉有良好的持水性[3]，常用于改善糕點(diǎn)的品質(zhì)。國內(nèi)外學(xué)者蘇健[4]和Megahey等[5]曾將玉米淀粉應(yīng)用于傳統(tǒng)烘焙蛋糕中，發(fā)現(xiàn)可以提升蛋糕的柔軟度。但不同淀粉由于來源種屬的基因不同，其在生物合成過程中所形成的結(jié)構(gòu)也不同，表現(xiàn)出不同的物化性質(zhì)[6]。因此，不同淀粉對于蛋糕品質(zhì)的影響也不盡相同，但此方面的研究還鮮有報(bào)道。本文采用微波加熱方式制作蛋糕，以玉米淀粉、小麥淀粉、蠟質(zhì)玉米淀粉、馬鈴薯淀粉、秈米淀粉作為添加劑，研究不同淀粉對蛋糕柔軟度及其內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)的影響，為選擇適合淀粉進(jìn)一步改善微波蛋糕品質(zhì)提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

低筋粉 益海嘉里糧油公司；化學(xué)膨松劑 自配；禾煜小麥淀粉、禾煜玉米淀粉、禾煜馬鈴薯淀粉、秈米淀粉、蠟質(zhì)玉米淀粉、白砂糖、雞蛋、粉末油脂等 購于無錫大型超市。

格蘭仕微波爐 中國順德格蘭仕微波爐電器廠；BOD-102型電熱烤爐 上海早苗有限公司；ARA520型電子精密天平 美國OHAUS（奧豪斯）公司；質(zhì)構(gòu)儀（物性測試儀） 英國Stable Microsystems；HM-945型打蛋機(jī) 中國東菱公司；UltraScan Pro1166型色差儀 美國Hunterlab公司；AL204型數(shù)顯電子天平 Mettler Toledo公司；LD2X-50KBS型單室真空封口機(jī) 無錫三聯(lián)包裝有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 微波蛋糕粉的制備 將化學(xué)膨松劑和粉末油脂超微粉碎，將低筋粉和淀粉等過30目篩，然后以低筋粉重量計(jì)，白糖200%、粉末油脂30%、化學(xué)膨松劑（自配）25%，淀粉按需添加；按照密度從大到小的順序?qū)⒃戏勰┮来渭尤氲綌嚢杵鲀?nèi)攪拌均勻。最后利用電子秤稱重分裝約50g/袋，包裝封口。

1.2.2 微波蛋糕的制作工藝

1.2.3 傳統(tǒng)烘焙蛋糕的制作 改變配方和打發(fā)條件，采用傳統(tǒng)烘焙方式制作不同品質(zhì)的海綿蛋糕，烘焙條件：烤箱烘焙；溫度設(shè)定：200/150（℃）；烘烤時(shí)間：烘烤20min后關(guān)火燜5min?；九浞剑阂缘徒罘壑亓坑?jì)，化學(xué)膨松劑1%、食鹽1%、蛋糕油8%、水30%、色拉油40%，雞蛋和白砂糖按需添加。制作配方如下所示：

樣品A：蛋粉比=2∶1，糖含量=135%（w/w，以面粉計(jì)），過度打發(fā)；

樣品B：蛋粉比=2∶1，糖含量=115%（w/w，以面粉計(jì)），正常打發(fā)；

樣品C：蛋粉比=1∶1，糖含量=115%（w/w，以面粉計(jì)），添加蛋糕油，正常打發(fā)；

樣品D：蛋粉比=1∶1，糖含量=115%（w/w，以面粉計(jì)），正常打發(fā)；

樣品E：蛋粉比＜0.8∶1，糖含量=115%（w/w，以面粉計(jì)），正常打發(fā)。

1.2.4 微波蛋糕質(zhì)構(gòu)特性的分析 質(zhì)構(gòu)儀測定微波蛋糕的質(zhì)構(gòu)（TPA）特性，參數(shù)設(shè)定[6]為：探頭：P/25平底柱型探頭；操作模式：TPA測定；操作類型：壓縮（Compression）；測試循環(huán)數(shù)（total cycles）：2；測試距離：10mm；感應(yīng)力：Auto-5g；數(shù)據(jù)采集點(diǎn)：250pps；實(shí)驗(yàn)前速：5mm/s；實(shí)驗(yàn)速度：1mm/s；返回速度：2mm/s。將樣品放在探頭下，避免任何不規(guī)則或不具備代表性的區(qū)域進(jìn)行測試，測試的樣品表面應(yīng)小于探頭的面積[7-8]。每個(gè)樣品測定3次平行，取其平均值。

1.2.5 微波蛋糕的色差分析 將不同蛋糕外表皮與芯部分別平鋪于透明塑料皿中，壓實(shí)，采用色差儀測定色度值L*、a*、b*[9]，每個(gè)樣品測量3次取平均值，并按式（1）計(jì)算樣品的外表皮以及芯部之間的總色差。

總色差計(jì)算式：

1.2.6 微波蛋糕的重量損失分析 根據(jù)公式（2）計(jì)算蛋糕的重量損失[10]。

重量損失計(jì)算式：

式中，WL（g）為微波熟化后損失的重量；W2（g）為成品重量；W1（g）為微波前波微波蛋糕粉重量；W0（g）為微波器皿的重量。

1.2.7 微波蛋糕感官品質(zhì)的評定 挑選10名評審員組成感官評定小組，評定在感官實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行。在實(shí)驗(yàn)前，根據(jù)GB/T 14195-93[11]對評審員進(jìn)行針對性的選拔訓(xùn)練。參照有關(guān)文獻(xiàn)[9]，制定評分標(biāo)準(zhǔn)，對樣品進(jìn)行感官評定，評分標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。將感官品質(zhì)評定指標(biāo)、評分表和添加不同植物淀粉的微波蛋糕樣品提供給各位評審員。品評時(shí)，先趁熱鑒定蛋糕的氣味，然后觀察蛋糕色澤、外觀以及內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，再通過咀嚼，品嘗評定硬度、黏性、彈性、咀嚼性及滋味。根據(jù)每個(gè)品評人員的評分結(jié)果計(jì)算平均值，個(gè)別人員品評誤差大者（超過平均值3分以上）可舍棄，舍棄后重新計(jì)算平均值。

1.2.8 統(tǒng)計(jì)分析 采用 Origin 8.5軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)誤差、相關(guān)性分析。利用相關(guān)性分析對添加不同植物淀粉的微波蛋糕的各品質(zhì)變化之間的相關(guān)強(qiáng)弱程度進(jìn)行分析，以精確的相關(guān)系數(shù)表示各性質(zhì)之間線性相關(guān)程度。

2 結(jié)果與分析

表1 蛋糕感官評分標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Sensory evalution standard of cake

2.1 傳統(tǒng)烘焙蛋糕質(zhì)構(gòu)和感官評定的相關(guān)性分析

以數(shù)值表示的質(zhì)構(gòu)指標(biāo)評定產(chǎn)品品質(zhì)具有操作方便和重現(xiàn)性好的優(yōu)點(diǎn)。為了方便測試不同實(shí)驗(yàn)條件下微波蛋糕的品質(zhì)，論文以傳統(tǒng)烘焙方式，通過改變配方及操作條件人為地得到不同品質(zhì)的蛋糕，并采用質(zhì)構(gòu)參數(shù)與感官評分相結(jié)合的方式評定，以期獲得能反映感官評定蛋糕品質(zhì)相一致的主要質(zhì)構(gòu)參數(shù)及相應(yīng)參數(shù)值范圍，為后續(xù)實(shí)驗(yàn)僅用質(zhì)構(gòu)指標(biāo)評定微波蛋糕的品質(zhì)提供依據(jù)。

2.1.1 不同配方的海綿蛋糕的質(zhì)構(gòu)指標(biāo) 從表2中可以看出，隨著配方中雞蛋、面粉以及蔗糖比例的不同，海綿蛋糕的硬度和咀嚼性有增大的趨勢，彈性和凝聚性先增大后減小，粘著性呈現(xiàn)無規(guī)律變化。而TPA參數(shù)中回復(fù)值變化不明顯。

2.1.2 不同配方的海綿蛋糕的感官品質(zhì) 從表3中可以看出，樣品B的感官評分最高，證明蛋糕品質(zhì)最好。樣品C、D的各項(xiàng)評分均有不同程度的降低，證明蛋糕的各項(xiàng)品質(zhì)距離理想指標(biāo)存在差距，但仍可接受。樣品A和樣品E的各項(xiàng)感官評分差異不大，且整體可接受度不高。

2.1.3 傳統(tǒng)烘焙蛋糕的質(zhì)構(gòu)特性和感官品質(zhì)的相關(guān)性分析 表4列出了傳統(tǒng)烘焙蛋糕感官評定各指標(biāo)與質(zhì)構(gòu)（TPA）分析各特性參數(shù)之間的相關(guān)性?？梢钥闯?，硬度和感官評分呈極顯著負(fù)相關(guān)（p＜0.01），其相關(guān)系數(shù)為-0.968；粘著性、彈性、凝聚性與感官評分呈顯著正相關(guān)（p＜0.05），相關(guān)系數(shù)分別為0.915、

0.914、0.940。這種相關(guān)性與其他學(xué)者汪磊[12]、張薇[13]報(bào)告的一致。結(jié)合感官評定發(fā)現(xiàn)，硬度值在200～300g之間時(shí)，蛋糕口感非常柔軟，而后隨著硬度值的增加，蛋糕的柔軟度明顯降低，當(dāng)硬度值增加到400g以上時(shí)，蛋糕的硬化程度超出可接受范圍，且當(dāng)?shù)案獾恼承灾敌∮?20時(shí)，此時(shí)有粘牙的感覺，亦不被接受。蛋糕凝聚性的值越高，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)組織越細(xì)膩，氣孔分布越均勻，當(dāng)凝聚性的值低于0.77時(shí)，蛋糕孔泡粗大，孔壁較厚，此時(shí)蛋糕的彈韌性不高。當(dāng)?shù)案獾膹椥灾蹈哂?.87時(shí)，蛋糕的蓬松性良好，且隨彈性值的提高，蛋糕更加彈滑爽口。當(dāng)?shù)案庥捕刃∮?00g時(shí)，蛋糕的凝聚性和彈性遠(yuǎn)低于理想值，感官接受度不高。

2.2 不同淀粉對微波蛋糕質(zhì)構(gòu)的影響

表2 不同配方的海綿蛋糕的質(zhì)構(gòu)特性Table 2 Texture properties of sponge cakes with different fomula

表3 不同配方的海綿蛋糕的感官特征Table 3 Organoleptic properties of sponge cakes with different fomula

表4 感官評定與質(zhì)構(gòu)參數(shù)之間的相關(guān)性Table 4 The correlative relationship between sensory evaluation and TPA

2.2.1 不同淀粉對微波蛋糕硬度的影響 由圖1可知，微波蛋糕預(yù)拌粉中添加不同種類和含量的淀粉對微波蛋糕的硬度影響不同。隨著秈米淀粉、馬鈴薯淀粉、小麥淀粉、玉米淀粉含量的增加，微波蛋糕的硬度先減小后增大，待四種淀粉的添加量達(dá)到2%后，微波蛋糕的硬度趨于穩(wěn)定值。同時(shí)可知，蠟質(zhì)玉米淀粉的添加對減小微波蛋糕的硬度有顯著效果。而且隨蠟質(zhì)玉米淀粉含量的增加，微波蛋糕的硬度在不斷減小。蠟質(zhì)玉米淀粉的添加量達(dá)到2%時(shí)，微波蛋糕硬度達(dá)到最小值（285.5g），之后硬度值趨于穩(wěn)定。分析原因，估計(jì)是因?yàn)樘砑由倭康矸酆螅♂屃诵←湻鄣拿娼畹鞍踪|(zhì)，降低了小麥粉的筋力，降低了蛋糕糊中的面筋濃度和彈韌性，使蛋糕糊的筋力降低[3]，微波熟化后的蛋糕硬度降低。其中，蠟質(zhì)玉米淀粉屬于高支鏈淀粉[14]，其余四種淀粉直鏈淀粉含量高，直鏈淀粉的含量直接決定了淀粉的回生速度。淀粉回生越快，淀粉凝膠的硬度越大[14]。但添加過量淀粉時(shí)會(huì)破壞原有體系的平衡，使得蛋糕硬度增大。

圖1 淀粉的種類和用量對蛋糕硬度的影響Fig.1 Influence of starch types and dosages on cake hardness

2.2.2 不同淀粉對微波蛋糕凝聚性的影響 由圖2可知，五種淀粉均能改良微波蛋糕的凝聚性，使得蛋糕內(nèi)部的氣孔大小均勻，孔壁厚薄均一，外觀膨松飽滿。其中蠟質(zhì)玉米淀粉和小麥淀粉的改良效果最為顯著。這估計(jì)與這兩者淀粉的物理性質(zhì)有關(guān)，據(jù)劉佳等[15]研究，小麥淀粉分子中的支叉結(jié)構(gòu)可以使凝膠更易形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使凝膠的彈性及內(nèi)聚性增強(qiáng)。隨著蠟質(zhì)玉米淀粉和小麥淀粉含量的增加，蛋糕的凝聚性先增大后減小，當(dāng)蠟質(zhì)玉米淀粉含量達(dá)到1.5%時(shí)，蛋糕的凝聚性值最大，為0.793，與傳統(tǒng)烘烤型蛋糕的理想凝聚性值最為接近。

圖2 淀粉的種類和用量對蛋糕凝聚性的影響Fig.2 Influence of starch types and dosages on cake cohesiveness

2.2.3 不同淀粉對微波蛋糕粘著性的影響 由圖3可知，添加不同種類的淀粉對微波蛋糕的粘著性影響不同，隨著蠟質(zhì)玉米淀粉和馬鈴薯淀粉含量的增加，蛋糕的粘著性值顯著降低，其余三種淀粉的添加則不同程度的增大了蛋糕的粘著性值。究其原因，估計(jì)與淀粉的特征粘度有關(guān)。不同品種淀粉的特征粘度不同，淀粉的特征粘度與平均相對分子質(zhì)量有關(guān)，相對分子質(zhì)量較大，其特征粘度也高[16]。蠟質(zhì)玉米淀粉的直鏈淀粉含量很少，但通常蠟質(zhì)玉米米淀粉的分子量較普通玉米淀粉的大很多[17]，這與蠟質(zhì)玉米淀粉糊液的粘性比馬鈴薯淀粉低，但和普通玉米淀粉相比較又明顯高出許多[18]相一致。淀粉糊粘著性越強(qiáng)，其質(zhì)構(gòu)指標(biāo)的粘著性值越低。

圖3 淀粉的種類和用量對蛋糕粘著性的影響Fig.3 Influence of starch types and dosages on cake adhesiveness

從2.2的結(jié)果討論可知，當(dāng)微波蛋糕預(yù)拌粉中添加1.5%的蠟質(zhì)玉米淀粉時(shí)，微波蛋糕的品質(zhì)最為優(yōu)良。其硬度值為296.55g，凝聚性值為0.793，均接近于傳統(tǒng)烘焙蛋糕的理想質(zhì)構(gòu)指標(biāo)，但其粘性值較小，證明微波蛋糕的品質(zhì)還有待改良。

2.3 不同淀粉對微波蛋糕失重的影響

圖4 不同淀粉的種類和用量對蛋糕重量損失的影響Fig.4 Influence of different starch types and dosages on cake weight loss

由圖4可知，隨著五種淀粉含量的增加，蛋糕的重量損失先減少后增大。這是由于淀粉有持水性，可以鎖住水分，減少微波加熱過程中水分的喪失，則蛋糕重量損失減少。但淀粉量添加到一定程度會(huì)有析水現(xiàn)象發(fā)生[19]，所以淀粉的添加量的增大，蛋糕失重先減少后增加。從圖中可以清楚得知當(dāng)加入2%的蠟質(zhì)玉米淀粉時(shí)，蛋糕重量損失最小。

2.4 不同淀粉對微波蛋糕顏色的影響

由表5可知，小麥淀粉和蠟質(zhì)玉米淀粉的添加對蛋糕的顏色沒有明顯影響，蛋糕表皮和蛋糕芯之間沒有顏色差異，感官表現(xiàn)顏色均勻。而當(dāng)玉米淀粉的添加量超過2%，馬鈴薯淀粉和秈米淀粉的添加量超過1.5%時(shí)，蛋糕表皮和芯部之間則有色差出現(xiàn)，但肉眼并不可見，感官仍表現(xiàn)為顏色均勻?？墒怯捎谖⒉ǖ案饷览路磻?yīng)程度小，其顏色與傳統(tǒng)烘焙得到的蛋糕相比，表面顏色的感官評價(jià)仍有差距。證明還需采取相關(guān)措施改良顏色，提高其感官接受度。

表5 蛋糕的表皮和芯部的L*，a*，b*及ΔE值Table 5 The values of L*，a*，b*and ΔE of cakes’skin and core

3 結(jié)論

蠟質(zhì)玉米淀粉可以提高蛋糕的柔軟度，并有效地改善蛋糕的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)蛋糕的內(nèi)聚性，使其質(zhì)地綿軟細(xì)膩，氣孔均勻致密。玉米淀粉和馬鈴薯淀粉可以增強(qiáng)蛋糕的持水性，使其重量損失減小，蛋糕可以較長時(shí)間保持濕潤。小麥淀粉對于改善蛋糕的彈性有顯著作用。綜合考慮各種淀粉對微波蛋糕性質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)當(dāng)微波蛋糕預(yù)拌粉中添加1.5%的蠟質(zhì)玉米淀粉時(shí)，微波蛋糕的性質(zhì)最為優(yōu)良。

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Effect of different starch on quality of cake baked with microwave

SUN Jing-di1，LV Ping1，MENG Man2，ZHANG Yan-jie2，XU Xue-ming1，*
（1.School of Food Science and Technology，Jiangnan University，Wuxi 214122，China；2.Juxiangyuan Food Co.，Ltd.，Zhongshan 528437，China）

The effect of different starches on cake quality baked with microwave were studied by texture analysis and sensory evaluation.The results showed that the negative correlation of hardness of TPA parameter and the sensory score was significant（p＜0.01）.If the value of hardness was among 200～300g，the sensory evaluation scores could reach more that 9 points.On the contrary，the value of adhesion and cohesion parameters was positively related to the sensory score（p＜0.05）.Scores of sensory evaluation were 8 points or more when the value of cohesionwas greater than 0.77，elasticity value higher than 0.87，respectively.It was also indicated that the cake was too stick to be accepted when the value of adhesive was less than-20.The properties of cake were affected by the addition of different kinds of starch.Adding 1.5%（w/w wheat flour）waxy corn starch could make the cohesiveness value was up to 0.793 and the hardness value was reduced to 296.55g.It also improved the texture，making it softer.When adding 2%waxy corn starch，the weight loss was dramatically least.And no significant improvement was detected when indica rice starch was added.

starch；microwave heating；cake；textural property；sensory characteristics

TS210.1

A

1002-0306（2014）08-0096-06

10.13386/j.issn1002-0306.2014.08.012

2013－07－03 *通訊聯(lián)系人

孫菁笛（1987-），女，碩士研究生，研究方向：食品組分與物性。

“十二五”國家科技支撐項(xiàng)目（2012BAD37B06）；中山市食品科學(xué)與技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室咀香園分實(shí)驗(yàn)室專項(xiàng)（201203）。