低糖老式蛋糕研制及其升糖指數測定

沈 彤，楊瑩瑩，張 燁，汪 瑤，王淑娟，陶志杰*

（1.蚌埠學院 食品與生物工程學院，安徽 蚌埠 233000；2.蚌埠普瑞納生物科技有限公司，安徽 蚌埠 233000）

老式蛋糕屬于比較傳統的烘焙甜品，其口感綿軟，富含營養，食用方便，老少皆宜[1]。然而研究表明，過量食用糖會增加肥胖、高血壓及糖尿病等的患病風險[2]。同時，隨著人們日常生活水平逐漸提高，健康意識也越來越強，為了滿足更多消費者的需求，于是低糖食品的開發就成為了熱點。甜味劑是食品制作時常見的食品添加劑，它具有甜味、安全性高、穩定性強、水溶性好和價格公道[3]。天然甜味劑甜菊糖苷作為一種綠色健康的新型甜味劑[4]，味感近似白砂糖，其甜度為蔗糖的200～300 倍，但其熱量只有蔗糖的1/300[5-6]，且其生產成本較低廉。既解決了傳統甜味劑的缺點又滿足了消費者在口感上的追求，因此甜菊糖苷可以有效地替代傳統甜味劑市場，達到人們對于健康追求的食用要求。但其具有強烈的苦澀后味，甜味不純正[7]，限制了其適用性。周家華等[8]研究表明，往甜菊糖中加入酸味劑、氨基酸、多糖等，可以減輕其中的苦味。利用甜菊糖與其他甜味劑復配可以減輕甜菊糖的苦澀后味。Kazunari 等[9]研究表明，食用低糖食品，餐后血糖水平和胰島素水平的升高將明顯受到抑制。本實驗以甜菊糖苷、赤蘚糖醇、山梨糖醇這3 種甜味劑通過復配來替換蔗糖研制出一種低糖蛋糕，通過對比3 種甜味劑添加量尋找最適合的復配比例并計算其升糖指數。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

實驗材料：低筋面粉（新良集團）、牛奶（蒙牛乳業）、玉米油（廣東發牌食品有限公司）、雞蛋和檸檬汁等，均為國產食品級。甜菊糖苷（蚌埠普瑞納生物科技有限公司）、山梨糖醇（河南萬邦化工科技有限公司），赤蘚糖醇（山東三元生物科技股份有限公司）。

1.2 儀器與設備

海爾家用廚房電子秤；榮事達無線打蛋器；YXD-60CI 型三層六盤烤箱。

1.3 實驗方法

1.3.1 基礎配方

低筋面粉100 g、牛奶50 g、全蛋液200 g、玉米油30 g 和檸檬汁1 g。

1.3.2 工藝流程

1.3.3 操作要點

1）消毒及設備預處理。對制作環境、烘烤設備、實驗器具、制作臺面進行消毒。

2）原料預處理。新鮮雞蛋經清洗、擦干。按基礎配方稱量低筋面粉、牛奶、玉米油、檸檬汁備用。

3）全蛋液打發。將新鮮的雞蛋打到盆里加入檸檬汁，再用打蛋器進行打發，先慢速打發2 min，間隔30 s先后加入甜菊糖苷、赤蘚糖醇、山梨糖醇，改用中速打發，直到蛋黃呈乳白色，然后迅速攪拌，用快速打發直到蛋漿可以豎起來時，停止再打發，隨之整理氣泡。

4）調制面糊。低筋面粉、牛奶、玉米油依次加入蛋糊，低速攪拌，攪拌均勻至表面光滑。

5）裝入模具。將調制好的面糊倒入模具。

6）烘烤?？鞠漕A熱，面火160 ℃，底火160 ℃，將模具放于烤盤上放于烤箱中烘烤20 min，再升溫至面火180 ℃烘烤5 min。

7）脫模后冷卻。把烘焙過的蛋糕脫模，置烤架上冷卻。

1.3.4 感官評定標準

以形態、色澤、彈性、組織狀態和氣味作為感官評價指標，請10 位同專業、有經驗的成員進行評價，評價標準見表1。

表1 低糖老式蛋糕的感官評價標準

1.3.5 單因素試驗

在基礎配方的基礎上，分別考察甜菊糖苷加入量0.02、0.03、0.04、0.05 和0.06 g，赤蘚糖醇的加入量4、8、12、16 和20 g，山梨糖醇的添加量4、8、12、16 和20 g進行單因素試驗，考察某一變量時，設定其他變量固定為中間值試驗。烘烤結束后，通過表1 感官評定標準進行評分，最終確定每一個變量的最佳值。

1.3.6 正交實驗

根據單因素實驗結果，設計三因素三水平實驗，正交因素水平表見表2，對甜菊糖苷添加量（A）、赤蘚糖醇添加量（B）、山梨糖醇添加量（C）這3 個因素對低糖老式蛋糕質量的影響進行研究。

表2 正交因素水平表

1.3.7 驗證實驗

通過正交優化后得到最佳組合條件，制作低糖老式蛋糕，觀察其組織狀態、彈性、色澤及品嘗味道。對最佳配方的低糖老式蛋糕進行感官評定。

1.3.8 升糖指數測定

選取10 名健康小組成員作為測試者，分別攝入50 g 葡萄糖和50 g 低糖老式蛋糕，然后分別連續測量其攝入葡萄糖和低糖老式蛋糕后2 h 內的血糖值。 根據公式（1）計算，得出

2 結果與分析

2.1 單因素試驗結果

2.1.1 甜菊糖苷添加量對低糖蛋糕質量的影響

由圖1 可知，甜菊糖苷的添加量在0.04 g 時，低糖老式蛋糕的感官評分最高。甜菊糖苷的甜度是蔗糖的200 倍，在制作過程中甜菊糖苷的添加量過高會導致蛋糕發苦發澀，甜菊糖苷加入量如果太低又會導致蛋糕索然無味。所以，甜菊糖苷最合適的添加量為0.04 g。

圖1 甜菊糖苷添加量對蛋糕質量的影響

2.1.2 赤蘚糖醇添加量對低糖蛋糕質量的影響

由圖2 可得，赤蘚糖醇的最佳加入量為12 g，低糖老式蛋糕的感官評分高于其他條件。赤蘚糖醇的量過少會導致甜菊糖苷的澀味明顯，蛋糕不夠甜，微苦。赤蘚糖醇的添加量過多又會使蛋糕過甜，影響口感。所以赤蘚糖醇的最佳添加量為12 g。

圖2 赤蘚糖醇添加量對蛋糕質量的影響

2.1.3 山梨糖醇添加量對低糖蛋糕品質的影響

由圖3 能夠得出，山梨糖醇的添加量為12 g 時，低糖老式蛋糕的口感最好。山梨糖醇具有吸濕、保水作用，山梨糖醇的添加量過少會影響蛋糕的組織狀態，使蛋糕不夠柔軟，如若山梨糖醇的添加量過多又會降低蛋糕彈性，同時也會導致蛋糕過甜影響口感。所以山梨糖醇的最適添加量為12 g。

圖3 山梨糖醇添加量對蛋糕質量的影響

2.2 正交實驗結果分析

2.2.1 正交實驗結果分析

由表3 可知，在低糖蛋糕的研制實驗過程中，研究甜菊糖苷、赤蘚糖醇、山梨糖醇最佳配比。各個因子對蛋糕的整體質量的影響程度依次從大到小為A＞B＞C。甜菊糖苷的加入量對蛋糕的影響最大，赤蘚糖醇次之，而山梨糖醇對蛋糕品質的影響最小。通過正交分析，可得出，最優的甜味劑配方組合是A2B3C3，即甜菊糖苷添加量為0.04 g、赤蘚糖醇添加量為16 g、山梨糖醇添加量為16 g。

表3 正交實驗結果

2.2.2 驗證實驗結果分析

在正交實驗的優化條件下，按照最佳配方制作低糖老式蛋糕，給10 位同專業有經驗的小組成員品嘗制作出的低糖蛋糕，根據感官評定表評分。其最佳配方的蛋糕在組織形態、顏色、彈性狀態、氣味等方面均達到了感官評價的要求：形態飽滿、周正、厚度均勻、沒有粘邊、沒有破裂。表面色澤均勻、是非常自然的淡黃色、光澤飽滿、不焦糊。發起均勻柔韌性好，彈性好，斷面是蜂窩狀、切面有均勻的氣孔、沒有呈塊狀的顆粒物質，入口軟、微甜，有輕微的香氣。平均得分93.43 分，在所有的成品結果中，評分最高、評價最好。

3 升糖指數測定結果分析

50 g 葡萄糖和50 g 低糖蛋糕引起的血糖變化曲線如圖4 所示。

圖4 50 g 葡萄糖和50 g 低糖蛋糕引起的血糖變化曲線

由公式（1）計算得升糖指數為

GI=0.20/0.66×100=30。

不一樣的食品，其升糖指標也會各不相同，默認葡萄糖的GI 為100。GI≥70 的是高升糖指數食物，GI≤55 為低升糖指數食物。低糖老式蛋糕GI 為30，是一種低升糖指數食物。從圖4 中可以看出，葡萄糖可以快速地進入血液中，會導致血糖的變化，需要分泌更多的胰島素，從而導致高血糖的產生。而低糖蛋糕在腸道內滯留的時間比較長，釋放的速度比較慢，對血糖的影響也比較小，所需要的胰島素也會比較少，這樣就可以避免出現高血糖和低血糖的情況，同時還能有效地控制血糖。此外，這種低糖蛋糕非常容易產生飽脹感，可成為老少青的選擇之一。

4 結束語

以感官評分作為指標，在單因素試驗基礎上，通過正交試驗，得出低糖老式蛋糕的最佳甜味劑配方（低筋面粉100 g 為基數）：甜菊糖苷0.04 g、赤蘚糖醇16 g、山梨糖醇16 g。以此配方制得的蛋糕升糖指數GI 為30，不僅具有豐富的蛋白質，口感香甜綿軟，而且升糖指數低，符合現代人對健康食品的需求。因此，低糖老式蛋糕的生產可有效拓寬蛋糕市場。