馬鈴薯全粉蛋糕制作工藝的優化

賀 萍，張 喻

（湖南農業大學食品科學技術學院， 湖南 長沙410128）

馬鈴薯除含有較高的碳水化合物外，還富含蛋白質、VC、VB1、VB2、胡蘿卜素、磷、鐵、鈣等多種營養成分。馬鈴薯蛋白質為全價蛋白，包含人體必需的8種氨基酸，可利用率高達71%，比谷物中的高21個百分點，且其中賴氨酸和色氨酸含量較高，而這兩種正是谷物中的限制氨基酸。將馬鈴薯全粉和小麥粉配合有利于提高蛋白質的功效比[1]。馬鈴薯全粉是一種以淀粉為主要成分的食品原料，其淀粉顆粒大，含有天然磷酸基團，吸水、吸油性能良好，復水后具有濃郁的新鮮馬鈴薯香味和潤滑的沙質口感[2-4]。蛋糕是一種質地柔軟，香味濃郁，易消化吸收的焙烤方便食品[5]。將馬鈴薯全粉添加到蛋糕原料中制成馬鈴薯全粉蛋糕，不僅能提高蛋糕的營養價值，豐富蛋糕的花色品種，還能增加馬鈴薯的附加值。研究以馬鈴薯全粉為材料，通過單因素試驗和正交試驗對馬鈴薯全粉蛋糕的制作工藝進行了優化。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

馬鈴薯全粉，實驗室自制：挑選新鮮無病害的馬鈴薯，預處理后進行真空冷凍干燥，粉碎后過40 目篩，置于常溫干燥處貯藏備用[6]。試驗其他材料如低筋面粉、雞蛋、白砂糖、植物油、食鹽、泡打粉、塔塔粉等均為市售。

馬鈴薯全粉蛋糕基本配方：雞蛋180 g、低筋面粉50 g、白砂糖40 g、水30 g、油20 g、食鹽1 g、泡打粉0.5 g、塔塔粉0.5 g。

試驗主要儀器有SEC-3Y 型電烤爐（珠海三麥機械有限公司）、DR0802 德爾打蛋機（廣東德爾電器有限公司）、TP-620A 電子天平（湘儀天平儀器設備有限公司）、DF-03F 型真空凍結干燥裝置（寧波市雙嘉儀器有限公司）。

1.2 馬鈴薯全粉蛋糕的制作工藝及操作要點

1.2.1 制作工藝 馬鈴薯全粉蛋糕的制作工藝如下：

1.2.2 操作要點 （1）蛋黃糊調制：將蛋黃、蛋清用分蛋器進行分離。先將蛋黃打散，加入白砂糖（總添加量的30%）、植物油、水攪打均勻，后篩入低筋面粉、馬鈴薯全粉和泡打粉，攪勻。（2）蛋白糊調制：在蛋白中先加入塔塔粉、食鹽，用打蛋器攪打，后加入剩余的白砂糖（總添加量的70%）攪打至干性發泡即可。（3）調糊攪拌：用刮刀先取1/3 蛋白糊加入蛋黃糊中，用刮刀上下翻動攪勻；繼續加入剩余2/3 的蛋白糊，攪至面糊均勻一致，入模。（4）蛋糕焙烤、冷卻：烤箱預熱30 m in后，先在面火150℃、底火135℃的條件下烤制45 m in，再放入面火170℃、底火150℃的條件下烤制5 m in；出爐后立即倒扣冷卻。

1.3 單因素試驗設計

從低筋面粉與馬鈴薯全粉質量比、白砂糖添加量、水添加量和雞蛋添加量4個方面進行單因素試驗設計。其中，低筋面粉與馬鈴薯全粉質量比分別為4︰1、3︰2、2︰3、1︰1、0︰5；白砂糖添加量為30、40、50、60、70 g；水添加量為25、30、35、40、45 g；雞蛋添加量為60、120、180、240、300 g。按1.2 的方法制作蛋糕，考察各因素對蛋糕品質的影響。

1.4 正交試驗設計

在單因素試驗的基礎上，進行L9（34）的正交試驗。正交試驗因素水平表如表1 所示。

表1 正交試驗因素水平

1.5 蛋糕感官評價

將制成的蛋糕切成相同大小的方塊，邀請10 位（5 男5 女）從事食品相關行業的專業人員，從蛋糕的色澤、外觀、內部結構、彈韌性、氣味和滋味5個方面對蛋糕進行感官評價，以平均分為總感官評分[7]。感官評價標準見表2。

2 結果與分析

2.1 單因素試驗結果

2.1.1 低筋面粉與馬鈴薯全粉質量比對蛋糕品質的影響 馬鈴薯全粉吸水、吸油性能良好，復水后具有濃郁的新鮮馬鈴薯香味和潤滑的沙質口感，但添加量的多少嚴重影響蛋糕品質。馬鈴薯全粉添加量過少起不到強化營養的作用，無明顯馬鈴薯清香味；用量過多，得到的產品異味過重，味道發蠟，橫切面顏色發青，表面干枯顆粒易結塊。從圖1 中可以看出，當低筋面粉與馬鈴薯全粉兩者質量比為3︰2 時，感官評價得分最高，蛋糕的起發性良好，橫切面組織致密均勻，氣味適宜。因此，確定低筋面粉與馬鈴薯全粉質量比為3︰2。

2.1.2 白砂糖添加量對蛋糕品質的影響 糖是蛋糕制作中的主要原料，由糖參與的美拉德反應和焦糖反應，可使產品表面形成金黃色或棕黃色，并產生誘人的焦香味；同時，糖還在糕點中起到骨架作用，能改善蛋糕的組織形態，使外形挺拔；此外；糖在蛋白的打發過程有利于起泡的穩定性，使蛋白糊色澤發亮，均勻一致，保持良好的組織形態[8]。由圖2 可知，當白砂糖添加量超過50 g 以后，蛋糕感官評分變化不大。從成本以及有利于消費者健康的角度出發，研究確定白砂糖添加量為50 g。

圖1 低筋面粉與馬鈴薯全粉質量比對蛋糕品質的影響

圖2 白砂糖添加量對蛋糕品質的影響

2.1.3 水添加量對蛋糕品質的影響 水對蛋糕的組織形態產生重要作用。加水過多，蛋糕表面易塌陷，蛋糕起發性不佳，且表皮易脫落，粘邊現象嚴重；加水量過少，面糊易有大顆粒結塊物質，組織粗糙，口感發干。由圖3 可知，當加水量為40 g 時，感官評分達到最高，蛋糕組織細膩，口感疏松，彈性好，其色澤、氣味和滋味等方面達到最佳。故研究確定水的添加量為40 g。

圖3 水添加量對蛋糕品質的影響

2.1.4 雞蛋添加量對蛋糕品質的影響 蛋液添加過多，蛋糕中間由于水分多出現下陷現象，且蛋腥味過重，會掩蓋馬鈴薯全粉的清香；而蛋液添加過少，蛋糕的體積變化小，面糊的粘度下降，持氣力低，組織不蓬松，出現硬結現象[9]。由圖4 可知，隨著雞蛋添加量的增加，蛋糕的感官評價呈上升趨勢，當雞蛋添加量超過180 g 時，感官評分無明顯的變化。考慮蛋糕的制作成本，研究確定雞蛋的添加量為180 g。

2.2 正交試驗結果

圖4 鮮雞蛋添加量對蛋糕品質的影響

由表3 正交試驗結果的極差分析可知，4個因素對馬鈴薯全粉蛋糕感官評分影響的主次順序為低筋面粉與馬鈴薯質量比＞水添加量＞雞蛋添加量＞白砂糖添加量。通過極差分析得到最佳配方為A2B2C3D2，即低筋面粉與馬鈴薯全粉質量比為3︰2，白砂糖添加量50 g，水添加量40 g，雞蛋添加量180 g。由表4 可知，低筋面粉與馬鈴薯全粉質量比對蛋糕品質影響顯著，與極差分析結果一致。

表4 方差分析結果

3 結 論

通過單因素試驗和正交試驗，確定馬鈴薯全粉蛋糕的最佳工藝配方為：雞蛋添加量180 g，白砂糖添加量50 g，水添加量40 g，低筋面粉與馬鈴薯全粉質量比為3︰2，即馬鈴薯全粉20 g，低筋面粉30 g。此外，還需添加植物油20 g，食鹽1 g，泡打粉0.5 g，塔塔粉0.5 g。按照此配方制作的蛋糕，有較好的口感、色澤、風味和組織狀態。

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