段紅玉，李文釗，肖 誨

(食品營養(yǎng)與安全教育部重點實驗室，天津科技大學(xué)食品工程與生物技術(shù)學(xué)院，天津300457)

隨著現(xiàn)代人們生活節(jié)奏的加快，健康方便的食品越來越受到大眾青睞．蛋糕粉是面粉與制作蛋糕所需要的各種輔料(糖、香料、改良劑、疏松劑、營養(yǎng)強化劑等)的混合物[1]．膨松劑是蛋糕粉中不可或缺的重要原料之一．而目前蛋糕生產(chǎn)中使用的膨松劑大多含有金屬元素鋁，金屬鋁屬于低毒性金屬元素，在體內(nèi)積累會給人體帶來不良影響[2]．為了食品安全和消費者的健康，本文旨在研究蛋糕粉中添加健康安全的無鋁復(fù)合膨松劑．

1 材料與方法

1.1 材料

低筋面粉，天津利達(dá)面粉有限公司；雞蛋，市售；白砂糖，森翔食品貿(mào)易有限公司；碳酸氫鈉，天津中英保健食品有限公司；檸檬酸，鄭州坤利食品添加劑有限公司；酒石酸氫鉀，廣州市富樂爾科技有限公司；葡萄糖酸內(nèi)酯，安徽省興宙醫(yī)藥食品有限公司；食鹽，中鹽天津市長蘆鹽業(yè)有限公司；淀粉，天津市德利來食品廠；泡打粉，天津市佳友食品廠；蛋糕，天津樂購超市．

HM–945型打蛋器，廣東新寶電器股份有限公司；YXD–F18型遠(yuǎn)紅外電熱食品烤爐，瑞安市飛云電機廠；FW100型高速萬能粉碎機，天津泰斯特有限公司；蛋糕模具，市售；TA.XT質(zhì)構(gòu)儀，英國 Stable Micro System 公司．

1.2 蛋糕制作配方與工藝流程

以面粉為基準(zhǔn)，蛋清粉 10%，淀粉 40%，糖粉100%，復(fù)合膨松劑2%，雞蛋50%，水15%，油5%．

稱料→打蛋→調(diào)制面糊→灌模→烘烤→冷卻→成品

1.3 蛋糕品質(zhì)的評定

1.3.1 蛋糕比容的測定

蛋糕出爐后，在室溫下冷卻，將蛋糕從模具中取出，冷卻 30,min后，將蛋糕制成邊長為 5,cm的正方體樣品，計算蛋糕的體積，用天平稱量蛋糕質(zhì)量(精確至0.1,g)，按照式(1)計算蛋糕比容[2]．

式中：D 為比容，cm3/g；V 為蛋糕體積，cm3；m 為蛋糕質(zhì)量，g．

1.3.2 質(zhì)構(gòu)分析

采用 TA.XT質(zhì)構(gòu)儀對蛋糕進(jìn)行質(zhì)構(gòu)測定．使用探頭 P36R對蛋糕進(jìn)行壓縮實驗，測定蛋糕硬度和彈性．實驗參數(shù)為：測試模式 TPA，測前速度 5,mm/s，測中速度 1,mm/s，測后速度 1,mm/s，下壓距離 80%，感應(yīng)力5,g．蛋糕質(zhì)構(gòu)典型圖如圖1所示．

圖1 蛋糕質(zhì)構(gòu)測定典型圖Fig.1 Typical chart of cake texture

在圖1中F代表蛋糕硬度，t2與t1比值代表蛋糕彈性．在質(zhì)構(gòu)測試中，每個水平對 3個樣品進(jìn)行測試，取測試結(jié)果的平均值作為該水平下樣品的測試值．蛋糕在測試前將樣品制成邊長為 5,cm的正方體樣品．

1.3.3 蛋糕的感官評價

根據(jù)蛋糕的特征并結(jié)合 SB/T 10142—93《蛋糕用小麥粉》[3]和 GB/T 24303—2009《糧油檢驗·小麥粉蛋糕烘焙品質(zhì)試驗·海綿蛋糕法》[4]進(jìn)行感官評定．蛋糕烤好后在室溫放置1,h，由實驗室的10位人員組成感官評價小組．評價人員根據(jù)感官評價標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行相關(guān)評定，取其平均值作為樣品的最終評分．蛋糕的品質(zhì)評分項目及分?jǐn)?shù)分配[3–5]見表1．

表1 蛋糕感官評定要求及分值Tab.1 Requirements for and scores of cake sensory evaluation

1.4 無鋁復(fù)合膨松劑配方的確定

1.4.1 單因素實驗

對選定的碳酸氫鈉、葡萄糖酸內(nèi)酯、酒石酸氫鉀和檸檬酸進(jìn)行單因素實驗．根據(jù)酸性物質(zhì)對碳酸氫鈉的中和值進(jìn)行量的選擇，檸檬酸、葡萄糖酸內(nèi)酯和酒石酸氫鉀對碳酸氫鈉的中和值分別為130、55和50[6].

1.4.2 優(yōu)化實驗

根據(jù)已選定的單因素添加范圍進(jìn)行正交實驗，對復(fù)合膨松劑配方進(jìn)一步優(yōu)化．

2 結(jié)果與討論

2.1 無鋁復(fù)合膨松劑配方的單因素實驗

2.1.1 碳酸氫鈉的添加量

根據(jù)已有的文獻(xiàn)和研究[7]，先基本確定葡萄糖酸內(nèi)酯添加量為 15%(百分比是占整個復(fù)合膨松劑配方的百分比)，酒石酸氫鉀 10%，檸檬酸 10%，食鹽15%，其余的用淀粉來補足．通過中和值來確定碳酸氫鈉的大致添加量(X)，具體如下：X＝(15%×55＋10%×50＋10%×130)／100＝26.25%

這是根據(jù)文獻(xiàn)大致確定的添加量，但考慮到實驗當(dāng)中其他因素的影響，故選定碳酸氫鈉的添加量22%、24%、26%、28%、30%進(jìn)行單因素實驗，實驗結(jié)果見表2．

表2 碳酸氫鈉單因素實驗結(jié)果Tab.2 Experiment results of sodium bicarbonate single factor

由表 2可以看出，隨著碳酸氫鈉添加量的增加，蛋糕的各個指標(biāo)均呈現(xiàn)出了較好的效果，但當(dāng)碳酸氫鈉的添加量為 30%時，蛋糕有較大的堿味，這也是蛋糕感官評分降低的原因，所以最終選定碳酸氫鈉的添加范圍在26%～28%．

2.1.2 檸檬酸的添加量

首先確定的碳酸氫鈉的添加范圍為 26%～28%，以27%作為碳酸氫鈉的添加量對檸檬酸進(jìn)行單因素實驗，葡萄糖酸內(nèi)酯15%，酒石酸氫鉀10%，食鹽量15%，淀粉補足．通過中和值確定檸檬酸的大致添加量(Y1)，具體如下：Y1＝(27%×100–15%×55–10%×50)／130＝10.5%

這是根據(jù)中和值確定的添加量，但考慮到實驗當(dāng)中其他因素的影響，故選定檸檬酸的添加量0%、5%、10%、15%、20%進(jìn)行單因素實驗，實驗結(jié)果見表3．

表3 檸檬酸單因素實驗結(jié)果Tab.3 Experiment results of citric acid single factor

由表3可以看出，蛋糕比容呈現(xiàn)出先增大后不變的情況，而蛋糕的硬度有所減小，彈性有所增大，當(dāng)添加量在 5%和 10%時感官評分較高．分析原因可能是，當(dāng)檸檬酸的添加量在 5%～10%的時候就可以和碳酸氫鈉較充分的反應(yīng)，使得其釋放出大量的氣體，而之后過多的檸檬酸已經(jīng)沒有產(chǎn)氣膨松的作用，反而會影響蛋糕的口感．因此，選擇檸檬酸的添加范圍在5%～10%．

2.1.3 葡萄糖酸內(nèi)酯的添加量

以上已經(jīng)大概確定的碳酸氫鈉的添加范圍為26%～28%，檸檬酸的添加范圍為 5%～10%，以 27%作為碳酸氫鈉的添加量，以 7.5%作為檸檬酸的添加量，對葡萄糖酸內(nèi)酯進(jìn)行單因素實驗．酒石酸氫鉀添加量為10%，通過中和值來確定葡萄糖酸內(nèi)酯的大致添加量(Y2)，具體如下：Y2＝(27%×100–7.5%×130–10%×50)／55＝22.27%

這是根據(jù)中和值確定的添加量，但考慮到實驗當(dāng)中其他因素的影響，故選定葡萄糖酸內(nèi)酯的添加量12%、17%、22%、27%、32%進(jìn)行單因素實驗，實驗結(jié)果見表4．

表4 葡萄糖酸內(nèi)酯單因素實驗結(jié)果Tab.4 Experiment results of gluconic acid lactone single factor

由表4可以看出，隨著葡萄糖酸內(nèi)酯添加量的增加，蛋糕的比容呈減小的趨勢．蛋糕的硬度呈增大的趨勢，而蛋糕的彈性先有稍微的增大后又減?。咸烟撬醿?nèi)酯的添加量在12%和17%時感官評分較高．由于葡萄糖酸內(nèi)酯是一種緩效性酸性物質(zhì)，與速效性酸性物質(zhì)檸檬酸之間存在著一定的關(guān)系，用量恰當(dāng)時使得蛋糕品質(zhì)較好，當(dāng)用量過多，蛋糕組織凝結(jié)后尚未釋放出氣體，致使蛋糕體積變化不大，膨脹不好．最終選12%～17%為葡萄糖酸內(nèi)酯的添加范圍．

2.1.4 酒石酸氫鉀的添加量

由上述結(jié)果可以確定碳酸氫鈉的添加范圍為26%～28%，檸檬酸的添加范圍為 5%～10%，葡萄糖酸內(nèi)酯的添加范圍為 12%～17%．取范圍的中間值作為下個單因素實驗的添加量，即碳酸氫鈉 27%，檸檬酸 7.5%，葡萄糖酸內(nèi)酯 14.5%，對酒石酸氫鉀進(jìn)行單因素實驗．通過中和值確定酒石酸氫鉀的大致添加量(Y3)，具體如下：Y3＝(27%×100–7.5%×130–14.5%×55)／50＝18.55%．

這是根據(jù)中和值確定的添加量，但考慮到實驗當(dāng)中其他因素的影響，故選定酒石酸氫鉀的添加量8%、13%、18%、23%、28%進(jìn)行單因素實驗，實驗結(jié)果見表5．

表5 酒石酸氫鉀單因素實驗結(jié)果Tab.5 Experiment results of potassium hydrogen tartrate single factor

由表 5可以看出，隨著酒石酸氫鉀添加量的增加，蛋糕的比容先增大后減小．蛋糕的硬度是先減小后增大，彈性的變化則相反．在酒石酸氫鉀的添加量為 18%和 23%的時候，蛋糕的感官評分較高．分析原因可能是酒石酸氫鉀具有一定的遲發(fā)性，能與檸檬酸互補，當(dāng)酒石酸氫鉀的量增大，不僅維持不了原有的膨脹程度，反而會對蛋糕的膨脹起到破壞作用．只有當(dāng)酒石酸氫鉀的量合適的時候，酸性物質(zhì)和碳酸氫鈉可以充分的反應(yīng)，產(chǎn)氣較多．最終選定酒石酸氫鉀的添加范圍是18%～23%．

2.2 無鋁復(fù)合膨松劑的優(yōu)化實驗

以碳酸氫鈉、葡萄糖酸內(nèi)酯、酒石酸氫鉀、檸檬酸的添加量為因素進(jìn)行L9(34)正交實驗，在膨松劑中食鹽的添加量為 15%，膨松劑的總量為 2%(以面粉計)，其余的用淀粉補足．實驗結(jié)果見表 6，方差分析見表7．

表6 無鋁復(fù)合膨松劑優(yōu)化實驗結(jié)果Tab.6 Optimization experiment results of composite leavening agent without aluminum

表7 方差分析表Tab.7 Table of variance analysis

由表 6、表 7可以看出，碳酸氫鈉對蛋糕的感官評分有極顯著影響，酒石酸氫鉀對蛋糕的感官評分有顯著影響．影響蛋糕復(fù)合膨松劑作用效果的主次因素排序為碳酸氫鈉＞酒石酸氫鉀＞葡萄糖酸內(nèi)酯＞檸檬酸．根據(jù)直觀分析初步確定最佳配方為碳酸氫鈉 28%，葡萄糖酸內(nèi)酯 15%，酒石酸氫鉀 23%，檸檬酸 10%．按此組合進(jìn)行驗證性實驗，感官評分為92.5．因此，確定此配方為最佳配方．

2.3 無鋁復(fù)合膨松劑在蛋糕中的應(yīng)用

分別使用無鋁復(fù)合膨松劑、普通市售膨松劑(泡打粉)制作蛋糕樣品 A、B，并且與普通市售蛋糕樣品C進(jìn)行品質(zhì)比較，結(jié)果見表8．

表8 無鋁復(fù)合膨松劑應(yīng)用效果驗證實驗結(jié)果Tab.8 Results of confirmatory test using aluminum-free composite leavening agent

由表8可以看出，無鋁復(fù)合膨松劑應(yīng)用于蛋糕生產(chǎn)是可行的，可以保證蛋糕的品質(zhì)．

3 結(jié) 論

通過單因素實驗和正交實驗確定了蛋糕粉中添加的無鋁復(fù)合膨松劑最佳配方為：碳酸氫鈉 28%，葡萄糖酸內(nèi)酯 15%，酒石酸氫鉀 23%，檸檬酸 10%，食鹽 15%，淀粉 9%．在最佳配方下進(jìn)行驗證實驗，蛋糕品質(zhì)感官評分為92.5．

［1］ 幸宏偉，馬文燕. 預(yù)混合粉原料不同配比對海綿蛋糕品質(zhì)影響研究[J]. 湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，50(9)：1874-1877.

［2］ 余蕾，李鳳林. 蛋糕專用無鋁復(fù)合膨松劑的研究[J].江蘇調(diào)味副食品，2008，25(1)：22-23.

［3］ 中華人民共和國商業(yè)部. SB/T 10142—93蛋糕用小麥粉[S]. 北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社.

［4］ 中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會. GB/T 24303—2009糧油檢驗·小麥粉蛋糕烘焙品質(zhì)試驗·海綿蛋糕法[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2009.

［5］ 中華人民共和國商業(yè)部. SB/T 10030—92蛋糕通用技術(shù)條件[S]. 北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，1992.

［6］ 董海洲，劉傳富，侯漢學(xué). 復(fù)合膨松劑的復(fù)配技術(shù)在焙烤食品中的應(yīng)用[J]. 中國商辦工業(yè)，2002(9)：48-50.

［7］ 余蕾. 新型復(fù)合膨松劑[J]. 中國食品添加劑，2006(3)：128-129.