紫馬鈴薯全粉對馬芬蛋糕質(zhì)構性能和感官品質(zhì)的影響

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(1.上海海洋大學食品學院,上海 200306;2.農(nóng)業(yè)部水產(chǎn)品貯藏保鮮質(zhì)量安全風險評估實驗室(上海),上海 201306)

紫馬鈴薯全粉對馬芬蛋糕質(zhì)構性能和感官品質(zhì)的影響

張偉君1,2,鐘耀廣1,2,*

(1.上海海洋大學食品學院,上海200306;2.農(nóng)業(yè)部水產(chǎn)品貯藏保鮮質(zhì)量安全風險評估實驗室(上海),上海201306)

研究了紫馬鈴薯全粉添加對馬芬蛋糕烘焙損失率、色差、質(zhì)構性能及感官的影響。結果表明,不同比例混合粉的水溶性及持水性有顯著差異(p<0.05),馬芬蛋糕的烘焙損失率在紫馬鈴薯全粉添加量小于70%時差異不顯著(p>0.05),但是當紫馬鈴薯全粉添加量為90%時,烘焙損失率差異顯著(p<0.05)。馬芬蛋糕的亮度隨著紫馬鈴薯全粉含量增加而顯著降低(p<0.05)。馬芬蛋糕的硬度隨著紫馬鈴薯全粉添加量增加而顯著增加(p<0.05),在紫馬鈴薯全粉含量在10%～30%時,其他質(zhì)構指標變化差異不顯著(p>0.05);紫馬鈴薯全粉添加量為10%和30%獲得最高分。綜上分析,適宜的紫馬鈴薯全粉添加量為30%。

紫馬鈴薯全粉,馬芬蛋糕,質(zhì)構,持水性

Abstract:The effects of the addition of purple potato powders on the baking loss rate,color difference,texture property and sensory quality of muffin cake were studied. The results showed that there were significant differences(p<0.05)in water solubility and water holding capacity of blended flour with different purple potato powders. The difference of baking loss rate was not significant(p>0.05)when the amount of purple powders was no more than 70%,but the difference was significant(p<0.05)when the amount of purple potato powders was 90%. The lightness of the muffin cake was significantly reduced with the increasing the amount of purple potato powders,but its hardness increased significantly with the increasing the amount of purple potato powders. When the amount of purple potato powders was 10%～30%,the changes of other texture indexes were not obvious(p>0.05). The sensory evaluation muffin cake got the highest score when the amount of purple potato powers were 10% and 30%,respectively. The suitable amount of purple potato powders was 30%.

Keywords:purple potato powder;muffin cake;texture;water holding capacity

馬鈴薯主要成分是淀粉,其能量密度低于玉米、小麥等,食用后產(chǎn)生的能量較少,有利于控制體重,不會引起肥胖[1-2]。馬鈴薯含有抗壞血酸和胡蘿卜素,能補充人體維生素和預防壞血病[3-4]。相比于普通馬鈴薯,紫馬鈴薯是近幾年引進的一種新型馬鈴薯品種,含有豐富的花青素及抗氧化物質(zhì)[5],有抑制癌癥,增強人體免疫力,抗衰老等作用。此外,由于馬鈴薯易于生長,產(chǎn)量大,高營養(yǎng)價值,2015年初,國家提出了馬鈴薯主食化戰(zhàn)略。孫維思、張笑笑等[6-7]研究了馬鈴薯粉添加量對饅頭品質(zhì)的影響,結果表明,隨著馬鈴薯全粉的添加量不斷增加,饅頭硬度變大,當馬鈴薯全粉添加量分別為15%和30%時,饅頭品質(zhì)較好。馬夢萍等[8]對馬鈴薯全粉蛋糕的工藝進行優(yōu)化研究,結果表明馬鈴薯全粉占混合粉比例的90%時,蛋糕的感官品質(zhì)較好。劉剛等[9]利用馬鈴薯淀粉加工副產(chǎn)物制作戚風蛋糕。Khawla等[10]研究馬鈴薯皮粉末的加入對蛋糕質(zhì)構和感官品質(zhì)的影響,結果表明,當添加5%的馬鈴薯皮粉末時,能使蛋糕硬度降低,提高蛋糕的營養(yǎng)價值與感官品質(zhì)。由于馬鈴薯全粉的一些特殊物理化學性質(zhì),在一定程度上限制了它的應用,如在制作饅頭、面包和蛋糕時,由于缺少面筋蛋白,導致發(fā)酵難,成型難,整形難,易斷裂,易掉渣。本文旨在研究添加不同含量紫馬鈴薯全粉的混合粉的水溶性、持水性之間的差別,以及對制作的各種馬芬蛋糕的烘焙損失率、色差、質(zhì)構性能及感官品質(zhì)進行比較,從而確定一個最佳的添加比例,為今后馬鈴薯產(chǎn)品開發(fā)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

低筋小麥粉 青島維良食品有限公司;紫馬鈴薯全粉 山東濟南希森食品有限公司;細砂糖、鮮奶、雞蛋 上海港城農(nóng)工商超市有限公司;黃油、泡打粉 上海巧廚商貿(mào)有限公司。

T3-L385C美的電烤箱 廣東美的廚房電器制造有限公司;DHG-9073BS-Ⅲ電熱恒溫鼓風干燥箱 上海新苗醫(yī)療器械制造有限公司;HH-S數(shù)顯恒溫水浴鍋 金壇市正基儀器有限公司;Anke TDL-5-A低速離心機 上海安亭科學儀器廠;TA.XT Plus質(zhì)構儀 英國 Stable Micro System 公司;CR-400色差儀 南京柯立配電子科技有限公司;東菱DL-1002家用電動打蛋器 東菱電器有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 水溶性指數(shù)(WSI)的測定 參照Anderson等[11]方法。分別稱取含有0%、10%、30%、50%、70%、90%、100%的紫馬鈴薯全粉與低筋小麥粉混合為混合粉3 g置于50 mL的離心管中,加入30 mL的蒸餾水,在 90 ℃的恒溫水浴鍋中加熱 15 min,并不斷攪拌,然后冷卻至室溫,并在室溫下離心(5000 r/min,10 min),將上清液倒入坩堝中在105 ℃下干燥 12 h,冷卻至室溫稱重。每個樣品均取三次測試后的平均值。水溶性指數(shù)的計算公式如下:

水溶性指數(shù)WSI(%)=(A1/A2)×100

式(1)

式中,WSI-樣品的水溶性指數(shù),%;A1-上清液干燥后的重量,g;A2-樣品重量,g。

1.2.2 持水性測定 根據(jù)Robertson等[12]中的方法進行測定。分別稱取含有0%、10%、30%、50%、70%、90%、100%的紫馬鈴薯全粉與低筋小麥粉混合為混合粉3 g置于50 mL的離心管中,加入30 mL的蒸餾水,靜置18 h,然后在5000 r/min下離心20 min,倒出上清液,將離心管內(nèi)剩余物質(zhì)倒入坩堝中,在105 ℃干燥12 h,取出冷卻至室溫稱重。每個樣品均取三次測試后的平均值。持水性的計算公式如下:

持水性WHC=[(m2-m3)/(m3-m1)]

式(2)

式中,WHC-持水性,g/g;m1-坩堝重量,g;m2-坩堝和濕樣重,g;m3-坩堝和干樣重,g。

1.2.3 馬芬蛋糕的制作 分別稱量黃油60 g、細砂糖50 g、雞蛋1顆、鮮奶50 g、混合粉100 g、雙效泡打粉4 g。先將黃油切小塊,于室溫軟化后,用電動打蛋器1檔低速打散,加入50 g細砂糖,先手動將糖油拌勻,再將1檔換成3檔由低速轉(zhuǎn)中速打至膨發(fā),蛋液分次少量加入黃油中,每次需迅速攪拌至完全融合,攪拌好呈乳膏狀,大約12 min,加入1/2混合粉和1/2的鮮奶,用橡皮刮刀拌勻,再加入剩下的混合粉及鮮奶翻拌均勻,形成糊狀。將面糊裝入裱花袋內(nèi),擠入模具內(nèi)七分滿,置于已預熱至170 ℃的烘箱中,以上下火170 ℃中層烤25 min。

1.2.4 烘焙損失率測定 蛋糕烤好后,冷卻至室溫稱重。烘焙損失率根據(jù)Mayra等[13]中的方法進行測定。取紙膜杯稱重,先將攪拌均勻的面糊置于紙膜杯中,稱重,然后置于烘箱中烘焙,烘焙后冷卻至室溫稱重。每個樣品均取三次測試后的平均值。烘焙損失率的計算公式如下:

烘焙損失率(%)=[(W1-W2)/(W1-W0)]×100

式(3)

式中,W0-紙膜重量,g;W1-烘焙前面糊與紙膜重量,g;W2-烘焙之后蛋糕與紙膜的重量,g。

1.2.5 色差測定 根據(jù)Guadarrama-Lezama 等[14]中的方法進行測定。先將蛋糕表層除去,將蛋糕置于透明白色的保鮮袋中,利用色差計測定蛋糕內(nèi)部的色差。L*、a*、b*分別代表亮度、紅色度∕綠色度、黃色度∕藍色度。測定時要先利用白板對色差計進行校準,然后進行測定。每組樣品測三次。

1.2.6 質(zhì)構測定 利用質(zhì)構儀對不同蛋糕樣品進行質(zhì)構性能測定,根據(jù)孫菁笛等[15]研究進行參數(shù)設定:P/36R平底圓柱形探頭,TPA測定,壓縮,循環(huán)數(shù)2,測試距離40%(壓縮至原來高度),觸發(fā)值5 g,數(shù)據(jù)采集點250 pps,實驗前速度1 mm/s,實驗速度1 mm/s,返回速度1 mm/s。先將蛋糕表面切成平面,然后放在探頭下進行兩次壓縮,避免測定任何不規(guī)則或不具備代表性的區(qū)域,樣品表面面積應小于探頭面積。每個樣品平行測定3次。

1.2.7 感官評定 選擇10個普通人員來對馬芬蛋糕進行感官鑒定。根據(jù)劉兆芬等[16]的方法結合馬芬蛋糕的特性按表1對馬芬蛋糕進行打分。

1.3 數(shù)據(jù)處理

實驗數(shù)據(jù)用平均值±標準偏差表示,采用Excel 2013和SPSS 20.0軟件進行ANOVA分析,p<0.05為差異顯著。

2 結果與分析

2.1 紫馬鈴薯全粉對混合粉水溶性指數(shù)與持水性影響

不同比例混合粉的水溶性及持水性有顯著差異(p<0.05)。不同添加比例的紫馬鈴薯全粉能夠顯著影響混合粉的水溶性。由表2可知,全麥粉相比于紫馬鈴薯全粉,有較好的水溶性,而且差異顯著(p<0.05)。這可能是因為紫馬鈴薯全粉中的蛋白質(zhì)含量低于全麥粉,水合作用低于全麥粉,因此全麥粉有較高的水溶性。當添加10%紫馬鈴薯全粉時,混合粉的水溶性降低,這可能是因為紫馬鈴薯全粉含有水不溶性膳食纖維較多導致水溶性降低;但是繼續(xù)增加紫馬鈴薯全粉時,混合粉的水溶性卻增加,這可能是紫馬鈴薯全粉中某些特有的親水性物質(zhì)發(fā)揮了作用。當紫馬鈴薯全粉含量大于70%時,混合粉的水溶性出現(xiàn)下降。這說明在一定范圍內(nèi),適當增加紫馬鈴薯全粉的含量能夠改善混合粉的性質(zhì),但是超過一定量時,水溶性降低。呈現(xiàn)這種變化的原因與機制還有待進一步研究。

表1 馬芬蛋糕的感官評分標準Table 1 Sensory evaluation standard of muffin cake

持水性是面粉的一個很重要的物理性質(zhì),它能影響面粉制品的口感。從表2可以看出,紫馬鈴薯全粉的添加量能夠明顯影響混合粉的持水性。隨著紫馬鈴薯全粉的添加量的增加,混合粉的持水性增加,但是達到90%以后,持水性開始減少。這可能是因為紫馬鈴薯全粉相比普通小麥粉,含有更多的氨基酸以及特有的維生素,含有某些官能團能與水緊密結合,因此持水能力較好。但是超過一定比例時,由于紫馬鈴薯缺少面筋蛋白,因而與水結合能力降低,從而導致持水性降低。

表2 紫馬鈴薯全粉對混合粉水溶性指數(shù)與持水性影響Table 2 Influence of purple potato powders on water-soluble index and water-holding capacity of mixed powders

注:紫馬鈴薯全粉添加量是指紫馬鈴薯全粉占混合粉質(zhì)量百分比;表中同列不同小寫字母表示差異顯著(p<0.05);表3～表5同。

2.2 紫馬鈴薯全粉對馬芬蛋糕烘焙損失率影響

烘焙損失率是評價烘焙過程的一個重要參數(shù)。從表3可知,當紫馬鈴薯全粉添加量在70%以內(nèi)時,制成的各種蛋糕的烘焙損失率差異不顯著(p>0.05),達到90%時,差異顯著(p<0.05)。當紫馬鈴薯全粉的添加量達到90%時,馬芬蛋糕烘焙損失率顯著增加(p<0.05)。這可能是當紫馬鈴薯全粉含量達到一定程度時,混合粉中面筋蛋白大大降低,使得持水作用大大降低,導致水分和水溶性物質(zhì)溢出,致使烘焙損失率顯著增加。繼續(xù)增加紫馬鈴薯全粉含量,烘焙損失率又降低。這可能是由于在烘焙中,紫馬鈴薯全粉含量高的蛋糕表面更易形成堅硬的膜,致使蛋糕內(nèi)部水分和其它一些物質(zhì)無法逸出,使得烘焙損失率相對減少。關于烘焙損失率的變化機制還有待進一步研究。

表3 不同紫馬鈴薯全粉含量的馬芬蛋糕烘焙損失率的比較Table 3 Comparison of baking loss rate of muffin cake with different purple potato powders

2.3 紫馬鈴薯全粉對馬芬蛋糕色度影響

紫馬鈴薯全粉由于含有豐富的花青素而呈現(xiàn)紫色,這對馬芬蛋糕的色度有明顯影響。表4為不同添加量的紫馬鈴薯全粉的馬芬蛋糕色度的比較。通常情況下,烘焙會使蛋糕呈金黃色。由表4可知,隨著紫馬鈴薯全粉的不斷增加,L*逐漸降低,表明亮度逐漸減少,而a*逐漸增加,b*值逐漸減少,說明黃值逐漸減少,而紅值逐漸增加。紫馬鈴薯全粉的花青素含量較高,故而使得蛋糕的亮度較小。不同紫馬鈴薯全粉添加量的馬芬蛋糕的亮度差異顯著(p<0.05),但是當紫馬鈴薯全粉含量達到70%及以上時,不同紫馬鈴薯全粉添加量蛋糕的a*值和b*值差異不再顯著,這可能是由于紫馬鈴薯全粉中存在的花青素一定程度上起到了某種抑制作用,花青素物質(zhì)具體如何作用還不清楚,需進一步研究。

表4 紫馬鈴薯全粉對馬芬蛋糕色度影響Table 4 Influence of purple potato powders on chroma of muffin cake

表5 不同添加量紫馬鈴薯全粉的馬芬蛋糕質(zhì)構性能比較Table 5 Comparison of texture properties of muffin cake with different content of purple potato powders

2.4 質(zhì)構分析

質(zhì)構分析是一個很重要的分析方法,它主要用來評價產(chǎn)品的物理性能及品質(zhì)。通常蛋糕的質(zhì)構分析既可以利用質(zhì)構儀進行分析,也可以利用感官分析。但是通常感官分析由于人為因素差異較大,得到的信息不夠具體,通常采用質(zhì)構儀進行分析。表5為不同添加量的紫馬鈴薯全粉對馬芬蛋糕質(zhì)構性能的影響,質(zhì)構性能包括硬度、彈性、黏聚性、咀嚼性和回復性。由表5可知，隨著紫馬鈴薯全粉含量增加，硬度呈上升趨勢，而彈性、黏聚性、回復性總體呈現(xiàn)下降趨勢,咀嚼性呈現(xiàn)先增大再降低再增大的趨勢。不同紫馬鈴薯全粉添加量的馬芬蛋糕硬度差異顯著(p<0.05);當馬鈴薯全粉的添加量超過50%以后,不同添加量的馬芬蛋糕的彈性、黏聚性、回復性的差異變得顯著(p<0.05);對于咀嚼性,當紫馬鈴薯全粉添加量為10%時,咀嚼性變化差異顯著(p<0.05)。這主要是因為紫馬鈴薯全粉中缺少面筋蛋白,難形成面筋網(wǎng)絡。在烘焙過程中不容易膨脹,因此比較厚實,硬度較大,彈性較小,這有待今后進一步研究。

表6 不同含量紫馬鈴薯全粉的馬芬蛋糕感官品質(zhì)比較Table 6 Comparison of sensory quality of muffin cake with different content of purple potato powders

2.5 感官分析

由表6可知,當紫馬鈴薯全粉添加量為10%～30%時,評分較高。在一定范圍內(nèi),增加紫馬鈴薯全粉的添加量能夠增加馬芬蛋糕的滋味氣味,但是紫馬鈴薯全粉添加量超過50%以后,土豆味較重,而且由于缺少面筋蛋白,發(fā)起程度較低,蛋糕較硬,口感大大降低。對于色澤、組織、外形、彈韌性,當紫馬鈴薯全粉添加量在30%以內(nèi)時,對這些指標的影響較低,但是超過這個范圍,影響變化較大,這也與前面的色澤變化及質(zhì)構變化相一致。雖然在添加量為10%時,蛋糕感官評分也較高,但鑒于紫馬鈴薯較高的營養(yǎng)價值與馬鈴薯主糧化戰(zhàn)略,應相應的提高紫馬鈴薯全粉含量。綜合分析,紫馬鈴薯全粉添加量為30%時為最佳。

3 結論

不同添加比例的混合粉之間水溶性和持水性差異顯著(p<0.05);當紫馬鈴薯全粉含量為90%時,馬芬蛋糕的烘焙損失率變得差異顯著(p<0.05);亮度隨著紫馬鈴薯全粉含量增加而顯著降低(p<0.05)。隨著紫馬鈴薯全粉含量增加,硬度顯著增加(p<0.05);在紫馬鈴薯全粉含量為10%～30%時,質(zhì)構指標差異不明顯;在感官分析時,紫馬鈴薯全粉添加量為10%和30%獲得最高分。綜合比較分析,在馬芬蛋糕制作中,紫馬鈴薯全粉的添加量在30%時為較佳。

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Influenceofpurplepotatopowdersonthephysicalproperties
andsensoryqualitiesofmuffincake

ZHANGWei-jun1,2,ZHONGYao-guang1,2,*

(1.College of Food Science and Technology,Shanghai Ocean University,Shanghai 200306,China;2.Laboratory of Quality and Safety Risk Assessment for Aquatic Product on Storage and Preservation(Shanghai),Ministry of Agriculture,Shanghai 201306,China)

TS210.1

B

1002-0306(2017)18-0211-05

2017-02-07

張偉君(1993-),女,碩士研究生,研究方向:農(nóng)產(chǎn)品加工與功能性食品開發(fā),E-mail:zfl1059467703@163.com。

*通訊作者:鐘耀廣(1965-),男,博士,教授,研究方向:農(nóng)畜產(chǎn)品加工,功能食品及食品安全,E-mail:ygzhong@shou.edu.cn。

10.13386/j.issn1002-0306.2017.18.040