雜糧粉對混粉特性及蛋糕品質(zhì)的影響

李相敏，何新益，甄潤英，*

（1.天津農(nóng)學院 食品科學與生物工程學院，天津300384；2.天津市農(nóng)副產(chǎn)品深加工技術(shù)工程中心，天津 300384）

隨著我國國民經(jīng)濟的發(fā)展，人們生活水平不斷提高，飲食需求更注重產(chǎn)品的感官品質(zhì)及營養(yǎng)性和安全性。在2018《中國居民膳食指南》第八條中提到：“食物多樣，谷類為主”，在平衡膳食寶塔中谷類食物位居底層，每人每天應(yīng)該吃250 g～400 g。但從目前全國谷物總的消費情況看，精米精面消費較多，每人每天大約500 g，粗糧及全谷物食品消費較少，而長期食用精米精面可能會造成某些營養(yǎng)素的缺乏[1]。目前雜糧制品花色品種相對較少，部分產(chǎn)品口感較粗糙，銷量較低，開發(fā)具有良好感官及營養(yǎng)品質(zhì)的雜糧制品對豐富谷雜糧市場有重要的意義。

燕麥是一種低糖、高能量、高營養(yǎng)食品，膳食纖維豐富，可以促進腸道蠕動，是人們作為減肥的食物之一[2-3]；蕎麥具有較高的營養(yǎng)價值具有食藥兩用特性，蕎麥中的蛋白質(zhì)大多是球蛋白，易被人體消化吸收[4-5]；薏米含有豐富的維生素E、維生素B、硒微量元素等，其活性成分也得到了廣泛研究[6]。國內(nèi)外學者對3 種雜糧進行了各式各樣研究。例如：李雪帆等以燕麥麩皮為主要原料加入甜蕎粉、豌豆粉等雜糧粉，通過單因素正交試驗研制出最佳顆粒細度的燕麥麩皮沖調(diào)粉[7]；高珊等研制出有特殊雜糧芳香味的餅干，豐富了雜糧的花色品種[8]等。

本試驗采用以上3 種雜糧需經(jīng)低溫烘焙，再經(jīng)過超微粉碎制作雜糧粉。低溫烘焙不僅可以有效去除水份，最大限度的減少營養(yǎng)物質(zhì)的損失，還使雜糧有特殊的芳香味。制作雜糧蛋糕不僅彌補了傳統(tǒng)蛋糕原料單一的缺陷，增加了蛋糕的營養(yǎng)，而且豐富了蛋糕制品的花色品種，為產(chǎn)品的工廠化生產(chǎn)提供技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 材料

燕麥、蕎麥、薏米、雞蛋、白砂糖、食鹽、鮮牛奶：天津市家樂福超市；蛋糕油：京東食博士食品旗艦店。

1.2 儀器與設(shè)備

RBQ60 烤箱：德國 UKOEO 公司；TA.XT Plus 質(zhì)構(gòu)分析儀：英國Stable Micro Systems 公司；cs-100 色差儀：日本 Konica Minolta 公司；HZF-150 粉質(zhì)儀、HZL-350C 拉伸儀：德國Brabender GmbH&Co.KG 公司。

1.3 方法

1.3.1 工藝流程

蛋糕工藝流程[9]如下。

1.3.2 操作要點

1）雜糧粉的制備：燕麥、薏米、蕎麥按質(zhì)量比 1∶1∶1混合，經(jīng)低溫烘焙后粉碎過100 目篩，備用。

2）打發(fā)：將全蛋 180 g、糖 80 g、食鹽 2 g 放入攪拌杠，用球狀攪拌器慢速1 min 使糖和鹽充分溶解，再加入已融化好的蛋糕油20 g 快速攪打10 min 打發(fā)至雞蛋完全起發(fā)，加入混粉攪拌均勻，再加入色拉油20 g和鮮牛奶20 g 攪勻。

3）注模：將蛋糕糊倒入已刷好色拉油的膜具中，七分滿，振蕩模具，消除氣泡。

4）烘烤：面火溫度 200 ℃，底火溫度 180 ℃，烘烤25 min～30 min。

5）出爐：將烤盤倒置取出蛋糕，冷卻后包裝。

1.3.3 單因素試驗

1.3.3.1 雜糧粉的添加量對產(chǎn)品品質(zhì)的影響

固定總粉的質(zhì)量分數(shù)為100 %、全蛋200 %、鹽2 %、白砂糖90 %、蛋糕油20 %、牛奶20 %、色拉油20 %。調(diào)整雜糧添加量占總粉重的0%、10%、20%、30%、40%，觀察蛋糕的感官評分以及混粉的粉質(zhì)及拉伸特性等變化。

1.3.3.2 雞蛋的添加量對產(chǎn)品品質(zhì)的影響

固定雜糧粉20%、小麥粉80 %、鹽2 %、白砂糖90%、蛋糕油20%、牛奶20%、色拉油20%。調(diào)整雞蛋的添加比例，考察雞蛋的添加量（以總粉質(zhì)量計）在50 %、100%、150%、200%、250%條件下產(chǎn)品的感官評分。

1.3.3.3 蛋糕油的添加量對產(chǎn)品品質(zhì)的影響

固定雜糧粉20 %、小麥粉80 %、全蛋150 %、鹽2%、白砂糖90%、牛奶20%、色拉油20%。調(diào)整蛋糕油的添加比例，考察蛋糕油的添加量（以總粉質(zhì)量計）在8%、9%、10%、11%、12%條件下產(chǎn)品的感官評分。

1.3.3.3 白砂糖的添加量對產(chǎn)品品質(zhì)的影響

固定雜糧粉20 %、小麥粉80 %、全蛋150 %、鹽2%、牛奶20%、色拉油20%、蛋糕油10%。調(diào)整白砂糖的添加比例，考察白砂糖的添加量（以總粉質(zhì)量計）在60%、70%、80%、90%、100 %條件下產(chǎn)品的感官評分。

1.3.4 正交試驗

在單因素試驗基礎(chǔ)上設(shè)計四因素三水平正交試驗，按L9（34）安排試驗，根據(jù)蛋糕的感官評分和質(zhì)構(gòu)特性確定最佳工藝參數(shù)。

1.4 指標測定方法

1.4.1 蛋糕感官評分測定

蛋糕的感官評分依照國家標準GB/T24303-2009《糧油檢驗小麥粉蛋糕烘焙品質(zhì)試驗海綿蛋糕法》[10]。從外觀、風味、切面、質(zhì)地等方面確定評分標準，由10名專業(yè)人員對產(chǎn)品進行打分，取平均值每項滿分15分，評分標準見表1。

1.4.2 混粉粉質(zhì)參數(shù)測定

按GB/T14614-2006《小麥粉面團的物理特性吸水量和流變學特性的測定粉質(zhì)儀法》對面團的吸水率、形成時間、穩(wěn)定時間、弱化度及粉質(zhì)質(zhì)量指數(shù)等指標進行測定[11]。

表1 雜糧蛋糕感官評分表Table 1 Multi-grain cake sensory score sheet

1.4.3 混粉拉伸參數(shù)測定

按GB/T14615-2006《小麥粉面團的物理特性流變學特性的測定拉伸儀法》對面團的拉伸曲線面積、拉伸阻力、延伸度、最大拉伸阻力等指標進行測定[12]。

2 結(jié)果與分析

2.1 雜糧粉的添加比例對蛋糕品質(zhì)的影響

2.1.1 雜糧粉的添加比例對蛋糕感官品質(zhì)的影響

根據(jù)感官評分表1，雜糧粉的添加對產(chǎn)品的外觀與色澤、香氣與滋味、起發(fā)性與芯部結(jié)構(gòu)、質(zhì)地進行評價，由10 名專業(yè)人員對產(chǎn)品進行打分，取平均值。滿分60 分，見表2。

表2 不同雜糧添加量下產(chǎn)品品質(zhì)感官得分表Table 2 Sensory scores of product quality under different grains

由表2 可知，隨著雜糧添加量增加，蛋糕感官評分先增加再減少。當雜糧粉添加比例為0～10%時，蛋糕色澤和風味較淡，當雜糧添加量30%～40%時，添加雜糧較多，蛋糕松散不成塊形。因此選擇雜糧粉的添加比例為20%左右。

2.1.2 雜糧粉的添加比例對混粉粉質(zhì)的影響

雜糧粉的添加比例對混粉粉質(zhì)的影響，見表3。

由表3 可知，隨著雜糧粉比例的增加，混粉的吸水率逐漸增加，因燕麥、蕎麥、薏米中含有豐富的、易吸水的β-葡聚糖，通常面粉吸水率越高，出品率也相應(yīng)增加，得到的蛋糕松軟富有彈性[13]。

表3 雜糧粉添加比例對混粉粉質(zhì)特性影響表Table 3 Table of effects of the proportion of mixed grain powder on the characteristics of mixed powder

弱化度反映面團在攪拌過程中的破壞程度，也代表面筋的強度。因燕麥、蕎麥、薏米中不含面筋蛋白，添加適量的雜糧粉會減弱面團筋力，導致弱化度增加，弱化度越小，更有利于烘培蛋糕[14]。當雜糧粉添加量為40%時，弱化度過大，會造成蛋糕產(chǎn)品過于分散，因此全谷粉的添加比例不宜超過40%。

隨著雜糧粉的添加，面團的形成時間和穩(wěn)定時間逐漸變短，一般來說，面筋含量減少，面團的形成時間和穩(wěn)定時間逐漸減少，制作的蛋糕品質(zhì)越好[15]。

隨著雜糧粉比例的增加，混粉的粉質(zhì)質(zhì)數(shù)逐漸減小，通常粉質(zhì)質(zhì)數(shù)越小，穩(wěn)定時間越短，有利于蛋糕的制作。綜上所述，雜糧粉添加比例不宜超過40%。

2.1.3 雜糧粉的添加比例對混粉面團拉伸特性的影響

雜糧粉的添加比例對混粉面團拉伸特性的影響，見表4。

表4 雜糧粉添加量對混粉面團拉伸特性影響表Table 4 Effect of the amount of miscellaneous grain powder on the tensile properties of mixed dough

由表4 可知，面團的拉伸阻力、最大阻力隨著發(fā)酵時間的延長增長幅度變小，主要是因為雜糧粉本身不含面筋，與小麥粉混合后，稀釋了面筋筋力，使面筋筋力減弱。拉伸曲線面積逐漸增加、延伸度變化不明顯。當雜糧粉添加量為40%時，由于面筋度太低不能測試。因此，雜糧粉的添加量不易超過30%。

綜合2.1.1～2.1.3 結(jié)果，可得出雜糧粉適宜添加量在30%以內(nèi)。進行正交試驗時選擇10%、20%、30%的添加量。本試驗雜糧粉添加量與李貞制作燕麥蛋糕的配方篩選時最佳比例20%結(jié)果一致[16]。

2.2 雞蛋添加比例對蛋糕感官品質(zhì)的影響

根據(jù)感官評分表1，雞蛋的添加對產(chǎn)品的外觀與色澤、香氣與滋味、起發(fā)性與芯部結(jié)構(gòu)進行評價，由10 名專業(yè)人員對產(chǎn)品進行打分，取平均值。滿分45分，見表5。

表5 不同雞蛋添加量下蛋糕的感官評分表Table 5 Sensory scores of cakes with different egg additions

不同雞蛋的添加量可影響蛋糕的色澤、香味、起發(fā)性，添加少時蛋糕色澤、香味較淡，起發(fā)性不好；添加較多時蛋糕顏色較亮、蛋味較濃且過度起發(fā)[17]。由表5可知，當雞蛋添加量為總粉重的50%～100%時，蛋香味較淡，且蛋糕的起發(fā)性與色澤較差，當雞蛋添加質(zhì)量比例在250%時，蛋香味過濃，且蛋糕有凹陷現(xiàn)象。雞蛋與總粉的最佳比例為150%時感官評分最高。因此，以100%、150%、200%3 個水平進行正交試驗。本試驗結(jié)論與李貞在燕麥蛋糕的配方篩選試驗中添加的雞蛋最佳比例范圍100%～200%結(jié)果一致。

2.3 蛋糕油的添加比例對蛋糕品質(zhì)影響

不同蛋糕油使用量（以總粉質(zhì)量計）下產(chǎn)品起發(fā)性與芯部結(jié)構(gòu)的感官評分，由10 名專業(yè)人員對產(chǎn)品進行打分，取平均值，見表6（滿分15 分）。

表6 不同蛋糕油添加量下蛋糕的感官評分表Table 6 Sensory scores for different cake oil additions

蛋糕油的添加主要影響蛋糕的起發(fā)性和芯部結(jié)構(gòu)[18]。由表6 可知，隨著蛋糕油比例的增加，蛋糕感官評分先增加后減少。當?shù)案庥吞砑訛?%～9%時，蛋糕的起發(fā)性較差，當調(diào)整比例為11%～12%時，蛋糕起發(fā)過度芯部氣孔不均勻，松散。因此，蛋糕油最佳添加量為10%，以9%、10%、11%3 個水平進行正交試驗。

2.4 白砂糖的添加比例對蛋糕產(chǎn)品品質(zhì)的影響

根據(jù)感官評分表1，觀察白砂糖的添加對產(chǎn)品的外觀與色澤、香氣與滋味的影響，由10 名專業(yè)人員對產(chǎn)品進行打分，取平均值。滿分30 分，見表7。

表7 不同糖添加量的感官評分表Table 7 Sensory scores for different sugar additions

由表7 可知，隨著白砂糖含量的增加，雜糧蛋糕感官評分先增加后減少，當其添加量為80%時感官評分最高；當白砂糖添加量在60%～70%時蛋糕甜味較淡且蓬松度較差；當白砂糖添加量為90%～100%時太甜，讓人們產(chǎn)生膩感。因此，白砂糖最佳添加量為80 %，以70%、80%、90%3 個水平進行正交試驗。本試驗結(jié)論與馬櫟紅豆薏米蛋糕加工工藝研究中白砂糖占總粉重的80%結(jié)論一致[19]。

2.5 正交試驗結(jié)果與分析

根據(jù)感官評分表1，對產(chǎn)品的外觀與色澤、香氣與滋味、起發(fā)性與芯部結(jié)構(gòu)、質(zhì)地進行評價，滿分60 分。正交試驗因素水平見表8，試驗結(jié)果見9。

表8 正交試驗因素水平設(shè)計表Table 8 Orthogonal experimental factors level design table

由正交試驗極差分析可知，在考察的4 個因素中，影響雜糧蛋糕質(zhì)量的主次順序為A＞D＞C＞B，即雜糧粉添加量＞蛋糕油添加量＞糖添加量＞雞蛋添加量，雜糧蛋糕最佳配方為A2B3C2D2；由直觀分析可知，雜糧蛋糕最佳配方為A2B3C1D2。由于糖為次要影響因素，且在單因素試驗中，添加80%白砂糖時甜度最佳，因此，最終確定雜糧蛋糕的最佳配方為A2B3C2D2。即雜糧粉、雞蛋、糖、蛋糕油的添加量為總粉質(zhì)量的20%、200%、80%、10%。

表9 蛋糕配方正交試驗結(jié)果及分析Table 9 Orthogonal Experimental Results and Analysis of Cake Formula

3 結(jié)論

采用單因素和正交試驗得出雜糧蛋糕最佳配方為小麥粉80%、雜糧粉20%、雞蛋200%、糖80%、蛋糕油10%、鹽2%、牛奶20%。制作出來的雜糧蛋糕松軟有彈性、無甜膩感、無粗糙感、帶有雜糧粉特殊的香氣、表面呈金黃色、內(nèi)部氣孔均勻、外形飽滿。雜糧蛋糕作為新型營養(yǎng)蛋糕，豐富了蛋糕的花色品種，具有廣闊的開發(fā)前景。