不同加工方式對綠殼雞蛋和普通雞蛋海綿蛋糕品質的影響

賈洪鋒,鐘志惠,孫俊秀,徐向波,肖 嵐,李燮昕

(四川旅游學院食品學院,四川成都 610100)

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不同加工方式對綠殼雞蛋和普通雞蛋海綿蛋糕品質的影響

賈洪鋒,鐘志惠*,孫俊秀,徐向波,肖 嵐,李燮昕

(四川旅游學院食品學院,四川成都 610100)

通過測定蛋糕比容、色澤、質構,并結合電子鼻分析,研究不同加工方式及不同種類雞蛋對海綿蛋糕品質的影響。結果表明:加工方式對比容的影響為烤制>微波>蒸制,雞蛋種類的影響大體為普通雞蛋>綠殼雞蛋。不同加工方式以及不同種類雞蛋對蛋糕L*值、a*值和b*值的影響不同。蛋糕硬度、粘附性和咀嚼性表現為微波>蒸制>烤制;彈性為蒸制>烤制>微波。在不同加工方式下,綠殼雞蛋蛋糕和普通雞蛋蛋糕的硬度、粘附性、彈性和咀嚼性有所不同。因此,在利用綠殼雞蛋加工蛋糕時可以考慮與不同的加工方式相結合,或者對配方進行優化,從而更好的利用綠殼雞蛋資源。同時由于電子鼻數據與L*值、a*值、b*值、咀嚼性、硬度和粘附性之間具有較好的相關性,采用電子鼻對蛋糕品質進行評價具有一定的可行性。

綠殼雞蛋,海綿蛋糕,電子鼻,質構,色澤,比容

蛋糕主要是指以雞蛋、面粉、糖為主要原料,經打蛋、注模、烘烤而成的組織松軟的制品[1]。除了常規的烤制蛋糕以外,還有以雞蛋為主要原料,經打蛋、調糊、注模、蒸制而成的組織松軟的蒸蛋糕[1]。近年來,隨著微波爐的普及,出現了微波蛋糕。與烤制蛋糕相比,蒸蛋糕具有組織細膩、彈性好、口感綿軟、入口即化的優點[2];微波蛋糕具有加工方便、簡單快速等優點。然而采用微波加熱導致產品膨脹度不夠,質地過于結實、堅硬,松軟度較差,口感粗糙,產品表面顏色差,無表殼,產品干燥,老化快,缺少應有的色澤和風味[3-6]。蒸蛋糕由于加工溫度相對較低,同樣存在產品表面顏色差,無表殼等缺點。

對于蛋糕加工的重要原料雞蛋而言,長期以來普通雞蛋(褐殼雞蛋)一直占領消費市場,烏雞所產的綠殼雞蛋以其天然的青綠色蛋殼、蛋黃大、蛋清稠等優點逐漸為消費者所青睞[7]。同時研究表明,綠殼雞蛋的營養高于普通雞蛋[8],正是由于其營養組成的不同也導致兩者的功能特性存在一定的差異[9]。

對于不同加工方式所生產蛋糕的品質已有相關研究[10-13]。同時對于海綿蛋糕,Majzoobi,Mahs等[14]研究了添加不同粒徑胡蘿卜渣粉取代面粉對海綿蛋糕品質的影響。Hao等[15]研究了麥芽糖醇、木糖醇、赤蘚糖醇取代蔗糖對海綿蛋糕品質的影響。He等[16]研究了不同添加量雞蛋替代品對海綿蛋糕品質的影響。Choi等[17-18]研究了不同小麥淀粉及小麥粉粒徑對海綿蛋糕烘焙品質的影響。本研究主要著眼于不同加工方式及不同種類雞蛋對海綿蛋糕品質的影響,為不同種類雞蛋在海綿蛋糕加工中的應用及采用合理的加工方式提供一定的參考。在此基礎上,可以進一步改進加工方式或改進蛋糕配方,以期達到更好開發利用綠殼雞蛋的目的。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

綠殼雞蛋(綠色蛋殼)、普通雞蛋(淺褐色或褐色蛋殼)、細白砂糖 成都市售;紫大成牌低筋粉 大成食品有限公司。

TMS-PRO食品物性分析儀 美國FTC公司;JY20002電子天平(0.01 g) 上海舜宇恒平科學儀器有限公司;DC-P3全自動色差儀 北京興光測色儀器有限公司;FOX 4000電子鼻(由18個金屬氧化物傳感器組成)、Alpha SOFTV12數據分析軟件 法國Alpha MOS公司;KitchenAid 5K5SS臺式攪拌機 美國廚寶公司;PL-4電烤箱 廣東恒聯食品機械有限公司;EG7KCGW3-NA微波爐(20L)、WT2121S電磁爐 美的集團股份有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 蛋糕的制備 蛋糕的品種多種多樣,配方也不盡相同。為了盡量減少其他原料的影響,本研究中選用了最簡單的海綿蛋糕配方參考[19]。制作方法:全蛋液130 g,白砂糖110 g,用臺式攪拌機1檔攪拌1 min后,換6檔攪拌11 min,加入低筋粉(過60目面粉篩)100 g,手動攪拌均勻之后倒入中號蛋糕紙杯(上口直徑7 cm,下口直徑6 cm,高5.6 cm)中,蛋糕紙杯中面糊裝入量為40 g。將裝有面糊的蛋糕紙杯分別進行烤制、蒸制和微波加熱,每種加工方式分別制作4個平行樣品。烤制條件為烤箱中烤制22 min,烤箱面火200 ℃,底火180 ℃。蒸制條件為電磁爐加熱(2100 W)蒸制10 min。微波加熱條件為微波加熱(750 W)3 min。樣品編號見表1。

表1 蛋糕樣品Table 1 Samples of cake

1.2.2 蛋糕比容測定 分別測定蛋糕的體積(小米置換法)和質量,計算比容。

1.2.3 蛋糕色澤測定 采用全自動色差儀測定蛋糕的色澤(L*值、a*值、b*值)。

1.2.4 蛋糕質構測定 蛋糕成品冷卻后,采用質構儀測定蛋糕質構,TPA測定方法見參考文獻[9]。

1.2.5 蛋糕電子鼻測定 稱取1 g樣品裝入10 mL樣品瓶中,加蓋密封。頂空加熱5 min(加熱溫度70 ℃),用進樣針吸取頂空氣體1 mL進行電子鼻分析。電子鼻檢測載氣(合成干燥空氣)流速150 mL/min,數據采集時間120 s,延滯時間300 s。電子鼻共有18個傳感器,以每個傳感器的最大響應強度值進行數據統計分析:主成分分析(principal component analysis,PCA)、判別因子分析(discriminant factor analysis,DFA)和偏最小二乘回歸分析(partial least-squares analysis,PLS)。數據統計分析采用Alpha SOFTV12數據分析軟件。

2 結果與分析

2.1 不同加工方式和雞蛋種類對蛋糕比容的影響

比容反映的是蛋糕的蓬松程度。蛋糕比容越大,其體積就越大,重量就越小,表現為蛋糕內部的氣孔大小均勻,孔壁厚薄均一,外觀膨松飽滿,感官品質好[13]。但是蛋糕比容并非越大越好,比容過大,則內部組織過于蓬松、易碎。對于海綿蛋糕而言,其最佳比容值為4.8;比容值大于或小于4.8,則品質下降[19]。

從圖1中可以看出,從加工方式來講,相同原料烤制所得蛋糕的比容比其他兩種方式要大,蒸制所得蛋糕的比容最小。雖然微波加工蛋糕的比容介于前兩者之間,但是微波加工蛋糕內部氣孔過大,可能是由于微波快速加熱條件下,導致微波蛋糕存在內部組織不均勻的現象[12]。

圖1 蛋糕比容比較Fig.1 Specific volume of samples

從雞蛋種類方面來講,烤制和微波加工的蛋糕比容均表現為普通雞蛋蛋糕大于綠殼雞蛋蛋糕;而對于蒸制蛋糕,綠殼雞蛋所制作蛋糕的比容略低于普通雞蛋。因此,單從比容來看,烤制和微波加工的海綿蛋糕優于蒸制蛋糕;而普通雞蛋制作的海綿蛋糕的比容總體上優于綠殼雞蛋,綠殼雞蛋蒸制蛋糕的比容略高于普通雞蛋蛋糕。但是,微波蛋糕內部組織過于不均勻,且組織緊實,這些特征都與“在一定范圍內比容大則品質好”相違背,因此,對于本研究中的微波蛋糕不能用比容的大小來表征其品質的好壞。

2.2 不同加工方式和雞蛋種類對蛋糕色澤的影響

從圖2中可以看出,不同蛋糕的色澤差異較大。L*值代表明度,其值越大說明蛋糕上色程度越不夠。與烤制蛋糕相比,蒸制蛋糕由于加工溫度相對較低,不易發生美拉德反應,故蛋糕上色較差,L*值較大。對微波蛋糕而言,由于微波加熱是由里向外加熱,導致水分等物質在食物內部的遷移以及由表皮向環境蒸發的速度非常快,損失大且美拉德反應難以發生[12],所以與烤制蛋糕相比,微波蛋糕的L*值應該偏大,但是從圖2中可以看出,微波蛋糕的L*值較小,其具體原因還有待進一步研究。對于烤制蛋糕而言,經過了較長時間的高溫烘焙,其美拉德反應較為充分,能夠形成較好的色澤。

圖3 蛋糕質構比較Fig.3 Texture properties of samples

圖2 蛋糕色澤比較Fig.2 Color of samples

從雞蛋種類而言,除了微波加工普通雞蛋蛋糕的L*值略小于綠殼雞蛋蛋糕以外,烤制的不同種類雞蛋蛋糕的L*值相差不大,對于蒸制的不同蛋糕而言也具有相似的結果。

a*值代表紅綠色度,在正值時表示紅色程度,在負值時表示綠色程度;b*值代表黃藍色度,在正值時表示黃色程度,在負值時表示藍色程度[20]。無論是采用普通雞蛋還是采用綠殼雞蛋所制作的蛋糕,其a*值均表現為烤制>蒸制>微波;同時對于相同的加工方式,均表現為綠殼雞蛋制作蛋糕的a*值小于普通雞蛋制作的蛋糕。說明烤制能夠更好的形成蛋糕應有的色澤,同時綠殼雞蛋加工的蛋糕a*值普遍較低。

對于綠殼雞蛋制作的蛋糕,b*值的變化表現為烤制>蒸制>微波;而對于普通雞蛋制作的蛋糕,其結果剛好相反,這有待于進一步的研究。但無論是哪種加工方式,均表現出綠殼雞蛋制作蛋糕的b*值高于普通雞蛋制作的蛋糕,可能與綠殼雞蛋全蛋顏色比普通雞蛋全蛋顏色偏黃有關[8]。

2.3 不同加工方式和雞蛋種類對蛋糕質構的影響

硬度、粘附性和咀嚼性與蛋糕品質成負相關,即這三個指標數值越大,吃起來越硬,缺乏綿軟的口感。彈性值則與品質成正相關,即數值越大,吃起來越柔軟[9]。從圖3可以看出,無論是普通雞蛋還是綠殼雞蛋制作的蛋糕,硬度、粘附性和咀嚼性均表現為微波>蒸制>烤制,說明從加工方式而言,在本研究所采用的蛋糕配方下,烤制是最優的加工方式,其次是蒸制,微波加工不適宜于制作本研究中所采用的海綿蛋糕。

對于彈性而言,無論是普通雞蛋還是綠殼雞蛋制作的蛋糕,彈性均表現為蒸制>烤制>微波,這也表明,對于本研究中的海綿蛋糕,最佳的加工方式是蒸制和烤制,微波加工效果最差。

圖4 不同樣品的PCA和DFA圖Fig.4 PCA and DFA chart of different cake samples

對于不同種類雞蛋而言,在烤制和蒸制兩種加工條件下,硬度、粘附性和咀嚼性均是綠殼雞蛋蛋糕<普通雞蛋蛋糕;微波加熱條件下,其結果剛好相反,均表現為綠殼雞蛋蛋糕>普通雞蛋蛋糕。對于彈性而言,在烤制和微波加熱條件下,彈性值表現為綠殼雞蛋蛋糕>普通雞蛋蛋糕;在蒸制條件下,其結果剛好相反,表現為綠殼雞蛋蛋糕<普通雞蛋蛋糕。在相同加工條件下不同種類雞蛋加工的蛋糕的質構特性之所以不同,可能與不同種類雞蛋中的物質組成不同[21-22]有關。

2.4 蛋糕電子鼻結果分析

電子鼻是一種利用傳感器對樣品中不同氣體成分進行分析[23],能夠感知和識別氣味,進行氣味檢測的智能系統,是一種通過采集樣品揮發性成分整體信息來評價樣品的新方法[24-25],具有類似鼻子的功能。從圖4中可以看出,電子鼻傳感器采集的原始信號采用主成分分析對不同加工方式和不同種類雞蛋制作的蛋糕樣品不能完全區分,樣品之間有重疊,說明主成分分析的區分效果不好。而采用判別因子分析時,不同樣品之間區分效果較好,說明不同加工方式和不同雞蛋種類對蛋糕的氣味有影響。其影響主要還是來自于不同加工方式,從而導致氣味的差異;不同種類雞蛋自身的物質組成和含量不同[21-22],這可能是導致不同種類雞蛋加工的蛋糕樣品之間氣味出現差異的原因。

在電子鼻分析的基礎上,對電子鼻傳感器采集的原始數據和比容、色澤、質構數據進行偏最小二乘回歸分析,結果見圖5。從圖5可以看出,電子鼻數據與比容之間的相關性較差,僅為0.7677,這可能與2.1中分析的微波蛋糕比容數據異常,比容與品質相背離有一定關系。電子鼻數據與色澤和質構之間的相關性,除了與彈性之間的相關性為0.8095以外,與L*值、a*值、b*值、咀嚼性、硬度和粘附性之間的相關性較好,分別達到0.9463、0.9819、0.9550、0.9764、0.9830和0.9542。說明在加工過程中,不同加工方式和不同雞蛋種類對蛋糕的氣味、色澤和質構具有較為相似的影響,氣味、色澤和質構的變化具有較為相似的規律。

3 結論

烤制、微波和蒸制3種加工方式對蛋糕的比容、色澤和質構具有不同的影響,同時由于綠殼雞蛋和普通雞蛋的營養組成不同,其加工特性也有所不同,對蛋糕比容、色澤和質構也具有不同的影響。因此,在利用綠殼雞蛋加工蛋糕時可以考慮與不同的加工方式相結合,或者在本實驗所采用的蛋糕配方的基礎上進行配方優化,提高蛋糕的品質,從而更好的利用綠殼雞蛋資源。

電子鼻結合判別因子分析能夠很好的區分和識別不同加工方式和不同種類雞蛋制作的蛋糕樣品。電子鼻數據與比容之間的相關性較差,與色澤和質構之間的相關性,除了與彈性之間的相關性較差以外,與L*值、a*值、b*值、咀嚼性、硬度和粘附性之間的相關性較好。因此,采用電子鼻對蛋糕品質進行評價具有一定的可行性。

圖5 不同樣品電子鼻信號和比容、色澤、質構數據相關性PLS圖Fig.5 PLS chart of correlation of electronic nose signal and the data of specific volume,color,and texture properties

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Effect of processing methods on the quality of sponge cake producedby green-eggshell egg and normal egg

JIA Hong-feng,ZHONG Zhi-hui*,SUN Jun-xiu,XU Xiang-bo,XIAO Lan,LI Xie-xin

(College of Food Science and Technology,Sichuan Tourism University,Chengdu 610100,China)

Effect of different processing methods and different kinds of egg on the quality of sponge cake was studied by measuring cake’s specific volume,color,texture properties,and combined with the electronic nose analysis. The results showed that effect order of processing methods on cake’s specific volume was bake>microwave bake>steam. Generally,effect order of different kinds of egg on cake’s specific volume was normal egg>green-eggshell egg. Different processing methods and different kinds of egg had different effects onL*value,a*value andb*value of cakes. Hardness,adhesiveness and chewiness of cakes were microwave baked>steamed>baked,springiness of cake was steamed>baked>microwave baked. Under different processing methods,hardness,adhesiveness,springiness and chewiness of green-eggshell egg produced cake and normal egg produced cake had different results. Therefore,for better use of green-eggshell egg,green-eggshell egg produced cake could be processed in combination with different processing methods or formula optimization. At the same time,high correlation was found between electronic nose data andL*value,a*value,b*value,chewiness,hardness,adhesiveness. It was feasible to evaluate the quality of cake with electronic nose.

green-eggshell egg;sponge cake;electronic nose;texture properties;color;specific volume

2016-12-06

賈洪鋒(1981-)，男，碩士，副教授，研究方向：食品加工與檢測,E-mail：jiahongfeng_cq@163.com。

*通訊作者:鐘志惠(1965-)，女，本科，教授，研究方向:中西式面點與烘焙工藝,E-mail：zhong-zz@126.com。

四川省教育廳重點科研項目(14ZA0291)。

TS253.1

B

1002-0306(2017)13-0172-06

10.13386/j.issn1002-0306.2017.13.032