孫冰玉

(哈爾濱商業(yè)大學食品工程學院省高校食品科學與工程重點實驗室，黑龍江哈爾濱 150076)

微波改性大豆?jié)饪s蛋白在蛋糕中的應(yīng)用

孫冰玉

(哈爾濱商業(yè)大學食品工程學院省高校食品科學與工程重點實驗室，黑龍江哈爾濱 150076)

以微波改性蛋白和低筋粉為原料，制作富含大豆蛋白的蛋糕。實驗采用單因素和正交實驗對微波改性蛋白蛋糕成品進行感官評定，確定出微波改性蛋白蛋糕的最佳工藝配方。結(jié)果表明:微波改性蛋白具有良好的起泡性，可替代蛋糕制作中的部分雞蛋。微波改性蛋白的替代率對產(chǎn)品感官品質(zhì)的影響最大，其次是糖用量、攪打時間和疏松劑用量。微波改性蛋白蛋糕的最佳工藝條件為:微波改性蛋白替代率20%、綿白糖用量110%、攪打時間16min、疏松劑用量0.6%，以此最佳工藝條件生產(chǎn)的產(chǎn)品口感松軟，風味純正，品質(zhì)優(yōu)良。質(zhì)構(gòu)儀測定結(jié)果為硬度642.663，彈性0.883，咀嚼性0.809，咀嚼度459.367。

微波，改性蛋白，蛋糕

大豆是人類比較理想的營養(yǎng)氮源，大豆蛋白的消化吸收率在84%～98%之間，可以直接作為人體蛋白質(zhì)的主要來源［1］。大豆蛋白具有優(yōu)良的功能特性，其中發(fā)泡性指大豆蛋白質(zhì)在加工中體積的增加率，可起到酥松作用。利用大豆蛋白質(zhì)的發(fā)泡性，可以賦予食品以疏松的結(jié)構(gòu)和良好的口感。醇法大豆?jié)饪s蛋白是以含水酒精淋洗低溫脫脂豆粕，除去可溶性雜質(zhì)制得的大豆蛋白制品，其制備工藝簡單，價格大大低于大豆分離蛋白，無環(huán)境污染，且風味清淡，是一種優(yōu)質(zhì)的蛋白源。但由于醇法大豆?jié)饪s蛋白在加工過程中受到乙醇作用，分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，大量的疏水基暴露，氮溶解指數(shù)(NSI)降低，功能性減弱，使其在食品工業(yè)中的應(yīng)用受到了很大的限制［2］。利用微波技術(shù)可以使蛋白質(zhì)分子在高頻率的微波場中極化成有序的分子，改善醇法大豆?jié)饪s蛋白的功能性質(zhì)［3］。將微波改性大豆?jié)饪s蛋白適量添加到海綿蛋糕中，不僅可以改善蛋糕的風味與營養(yǎng)價值，增加蛋糕的花色品種，還能使蛋糕具有相應(yīng)的保健功能，節(jié)約成本，具有非常廣闊的市場前景。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

低筋粉、綿白糖、人造奶油、雞蛋、色拉油 均為市售;大豆?jié)饪s蛋白 實驗室自制。

攪拌機 CS－B5A，廣州市番禹區(qū)昌盛機電設(shè)備有限公司;遠紅外食品烘箱 YXD系列上海花元食品機械有限公司;微波爐 VIP200S，順德惠而浦蜆華微波制品有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 起泡性的測定［4］濁度法。

1.2.2 微波改性蛋白蛋糕生產(chǎn)工藝流程 醇法大豆?jié)饪s蛋白→微波改性［改性條件:醇法大豆?jié)饪s蛋白粉固液比1∶9、溶液高度2cm(溶液體積15.7mL)、微波功率500W、改性時間3min，改性后起泡性36.7mL］→真空干燥→面糊的調(diào)制→注?！嚎尽鋮s→成品

1.2.3 微波改性蛋白蛋糕單因素實驗 每個配方中基本配料(以面粉100%為基準，其它輔料分別占面粉的比例為:人造奶油12%，奶粉6%，雞蛋200%)保持不變。

1.2.3.1 微波改性蛋白替代率(A)對蛋糕品質(zhì)的影響微波改性蛋白替代率分別取10%、15%、20%、25%、30%，綿白糖的用量(B)取100%，攪打時間(C)為14min，疏松劑用量(D)為0.5%，進行單因素實驗。

1.2.3.2 綿白糖用量(B)對蛋糕品質(zhì)的影響 綿白糖用量分別取80%、90%、100%、110%、120%，微波改性蛋白替代率20%，攪打時間(C)為14m in，疏松劑用量(D)為0.5%，進行單因素實驗。

1.2.3.3 攪打時間(C)對蛋糕品質(zhì)的影響 攪打時間分別取 10、12、14、16、18m in，微波改性蛋白替代率20%，綿白糖的用量100%，疏松劑用量0.5%，進行單因素實驗。

1.2.3.4 疏松劑NH4HCO3用量(D)對蛋糕品質(zhì)的影響 疏松劑用量分別取0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%，微波改性蛋白替代率20%，綿白糖的用量100%，攪打時間14min中的最佳值，進行單因素實驗。

1.2.4 微波改性蛋白蛋糕的正交實驗 采用L9(34)，見表1正交實驗法對影響微波改性蛋白蛋糕品質(zhì)的主要因素進行研究和分析，并測定一組最佳的蛋糕的質(zhì)構(gòu)特性。

表1 L9(34)因素水平表

1.2.5 微波改性蛋白蛋糕感官評定方法［5］分別對蛋糕的比體積、芯部結(jié)構(gòu)、口感、外觀進行感官評定，每一項的評分標準均參考薛文通的《新版蛋糕配方》進行評價，最后相加得出綜合評分，滿分為100。其中比容的測定用小米替代法:即蛋糕出爐后30m in稱重，記錄質(zhì)量M。把小米和蛋糕一起裝入量筒中，記錄體積V1，取出蛋糕，記錄剩下小米的體積V2。這樣測得的體積V=V1－V2即得蛋糕體積。然后利用公式:比容=V/M(mg/L)計算即可。

1.2.6 蛋糕質(zhì)構(gòu)特性的測定［6］采用英國SMS公司的TA－XT2i型質(zhì)構(gòu)儀對微波改性蛋白蛋糕、市售普通蛋糕進行質(zhì)構(gòu)分析。從蛋糕出爐當日起，每隔1d

測定一次，直到變質(zhì)為止。

2 結(jié)果與討論

2.1 微波改性蛋白替代率對蛋糕品質(zhì)的影響

由圖1可知，替代率在10%和15%時對蛋糕的品質(zhì)變化不大;當微波改性蛋白粉替代率為20%蛋糕品質(zhì)最佳;當微波改性蛋白粉替代率為25%時，略有豆腥味;當微波改性蛋白粉替代率達到30%時，成品味道變化極大，豆腥味明顯。主要是由于大豆蛋白是表面活性劑，它聚集在油水界面，使其表面張力降低，易于形成致密的乳狀液，提高了蛋糖乳化液的穩(wěn)定性。大豆蛋白具有的吸水性、保水性使制品膨脹、蜂窩細膩，同時由于大豆蛋白含有脂肪氧化酶，能氧化多種不飽和脂肪酸，產(chǎn)生氧化脂質(zhì)，氧化脂質(zhì)對面粉中的類胡蘿卜素具有漂白作用，能夠使蛋糕芯顯現(xiàn)增進食欲的乳白色，而大豆蛋白與面粉中的糖在加熱的過程中發(fā)生美拉德反應(yīng)，賦予蛋糕金黃色。但隨著大豆蛋白添加量的增加，蛋糕體積收縮，蛋糕芯顏色加深，可能是由于大豆蛋白添加量過多會破壞蛋糖乳化體系的緣故。綜合考慮，微波改性蛋白粉的最佳替代率為20%。

圖1 微波改性蛋白替代率對蛋糕品質(zhì)的影響

2.2 綿白糖用量對蛋糕品質(zhì)的影響

由圖2可知，當添加量為80%和90%時，蛋液起泡性較低，成品的甜味不夠，味道不突出;當添加量為100%時，蛋液起泡性較好，成品味道稍淡;當添加量達到110%時，起泡性好，香甜可口，由于糖可以改變蛋糕的色、香、味、形，在打蛋時還會影響蛋液的起泡性，改善成品的組織狀態(tài);當添加量達到120%時，在相同焙烤時間內(nèi)出現(xiàn)焦糊現(xiàn)象，甜味過重，由于蛋糕在烘焙時糖的焦化作用和褐色反應(yīng)，可使蛋糕表面形成金黃色或棕黃色，增加蛋糕的香味，如果糖的含量過大就會產(chǎn)生焦糊現(xiàn)象。經(jīng)綜合評定，添加量在110%時，起泡性良好，進而產(chǎn)品最佳，口感最好，為最佳添加量。

圖2 綿白糖添加量對蛋糕品質(zhì)的影響

2.3 攪打時間對蛋糕品質(zhì)的影響

由圖3可知，當攪打時間少于12min，由于攪打不充分，導致蛋液充氣不足，分布不均勻，起發(fā)性差，蛋糕質(zhì)地較硬;當攪打時間為18min，由于蛋白膠體粒稠度降低，蛋白膜破裂，氣泡不穩(wěn)定，空氣溢出，成品蛋糕出現(xiàn)塌陷現(xiàn)象;當攪打時間為16m in時，大量空氣均勻的混入蛋液，隨著空氣量增多，形成均勻的氣、液、固多相分散體系，這種體系在受熱后，氣體膨脹，淀粉糊化，蛋白質(zhì)變性，即制成結(jié)構(gòu)疏松，富有彈性的蛋糕［7］。蛋液細膩、光潔且有一定的稠度，成品體積較大，質(zhì)地松軟。

2.4 疏松劑用量對蛋糕品質(zhì)的影響

圖3 攪打時間對蛋糕品質(zhì)的影響

由圖4可知，在添加量0.3%時，蛋糕起發(fā)性差，質(zhì)感發(fā)硬;當添加量為0.7%時，蛋糕內(nèi)部結(jié)構(gòu)不均勻，空洞過大，成型不好，表面易起空皮，著色不均勻，有異味;在添加量為0.6%時，成品較好。因此在添加量為0.6%時，產(chǎn)品外形美觀，口感極佳，為最佳添加量。

圖4 疏松劑添加量對蛋糕品質(zhì)的影響

2.5 微波改性蛋白蛋糕制作工藝及配方的正交實驗

由表2可知，本實驗中所研究的四個因素對微波改性蛋白蛋糕品質(zhì)影響的主次順序為A＞B＞C＞D。正交實驗結(jié)果表明，最佳配方及工藝為A2B2C2D2，即微波改性蛋白替代率為20%，綿白糖添加量為110%，攪打時間為16m in，疏松劑用量為0.6%，由于該組合在正文實驗中沒有出現(xiàn)過，因此做驗證實驗，結(jié)果表明該組合制作出的蛋糕成品質(zhì)地柔軟疏松，口感細膩，大小適中;表皮呈現(xiàn)棕黃色，瓤心呈現(xiàn)淡黃色;內(nèi)部氣孔細密均勻，呈海綿狀;有蛋白的烘焙香味，甜而不膩，感官評分89分，符合實驗結(jié)果。A2B2C2D2的組合為制作微波改性蛋白蛋糕的最佳配方及工藝。

表2 L9(34)正交實驗結(jié)果

2.6 蛋糕質(zhì)構(gòu)特性分析

由圖5～圖8可知，微波改性蛋白蛋糕成品品質(zhì)優(yōu)良，隨著貯存時間的延長，硬度有所增加，彈性、恢復(fù)性及綜合評分均有所下降，但是與普通蛋糕相比，效果仍較好。

圖5 蛋糕在貯存過程中硬度的變化

圖6 蛋糕在貯存過程中彈性的變化

圖7 蛋糕在貯存過程中恢復(fù)性的變化

圖8 蛋糕在貯存過程中感官分析結(jié)果

3 結(jié)論

微波改性蛋白經(jīng)處理后起泡性加強，可替代蛋糕制作中的部分雞蛋，制作出品質(zhì)優(yōu)良的海綿蛋糕。通過單因素和正交實驗得出最佳配方:面粉100%，雞蛋160%，人造奶油12%，微波改性蛋白粉40%(即替代率20%)，綿白糖用量110%，攪打時間16min，疏松劑用量0.6%。以此最佳工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品口感松軟舒適，風味純正。最佳工藝和配方條件下微波改性蛋白蛋糕的比容為2.96m L/g，質(zhì)構(gòu)分析結(jié)果為硬度642.663，彈性0.883，咀嚼性0.809，咀嚼度459.367。

［1］杜紅延，季勤.大豆蛋白的開發(fā)及其在食品工業(yè)中的應(yīng)用［J］.鄭州牧業(yè)工程高等?？茖W校學報，2002，22(1):24－26.

［2］宋宏哲，趙勇，白志明.醇法大豆?jié)饪s蛋白的改性技術(shù)綜述［J］.糧油食品科技，2008，16(2):30－32.

［3］張佩，吳麗.大豆蛋白改性的研究進展及其在食品中的應(yīng)用［J］.山東食品發(fā)酵，2008(1):51－54.

［4］L Were，et al.Modified Soy Protein with Improved Foaming and Water Hydration Properties［J］.J Food Sci，1997，62(4):821－823.

［5］薛文通.新版蛋糕配方［M］.北京:中國輕工業(yè)出版社，2002.

［6］王海歐，江松.質(zhì)構(gòu)分析(TPA)及測試條件對面包品質(zhì)的影響［J］.糧油食品科技，2004，12(3):1－4.

［7］陳霞，朱在勤.大豆蛋白在焙烤食品中的應(yīng)用［J］.農(nóng)產(chǎn)品加工，2007，9(9):29－31.

Application of modified soy protein concentrate by microwave in the cake

SUN Bing－yu
(Key Laboratory of Food Science and Engineering，College of Food Engineering，Harbin University of Commerce，Harbin 150076，China)

The nutritional cake based on the modified soy protein by microwave and the wheat flour was made.Single－factor and orthogonal experiments were conducted，then through the analysis of physics character and sensory evaluation，the best formula and the c raft of cakes with modified soy protein by microwave was determined.The result indicated that，the sequence of the effect to the cake were following:the substitution rate of modified soy protein by microwave，the sugar content，the stir time and the loosening agent recruitment.The best formula and the craft of the manufacture cakes with modified soy protein by microwave were as following:modified soy protein by microwave was 20%，sugar was 110%、stir time was 16m in、loosening agent was 0.6%.It was shown that the hardness of production was 642.663，elasticity was 0.883，chewiness was 0.809 and 459.367.

microwave;modification soy protein;cake

TS201.2+1

B

1002－0306(2011)09－0312－04

2011－02－24

孫冰玉(1978－)，女，講師，碩士，研究方向:大豆化學及加工技術(shù)。