低糖核桃戚风蛋糕配方优化研究

核桃又名胡桃，中医认为核桃性温、味甘、无毒，有健胃、补血、润肺、养神等功效[1]。根据科学研究表明，核桃中的磷脂，对脑神经有很好保健作用[2-3]。核桃油含有不饱和脂肪酸，有防治动脉硬化的功效。核桃仁中含有的锌、锰、铬可促进葡萄糖利用、胆固醇代谢和保护心血管[4]。

目前，核桃加工的产品主要有核桃油、核桃粉、核桃饮料，而核桃添加到蛋糕中的研究未见报道。

近年来随着人们生活水平的大幅提高，对于甜美的蛋糕产品提出了更高的要求，希望蛋糕中降低糖、油的用量，添加具有一定保健功能的辅料。但目前蛋糕市场的发展已和人们的需求相背离，今后无疑会成为制约蛋糕的销售的重要因素。


本项目通过添加核桃粉降低油脂添加量、添加木糖醇减少白砂糖添加量，从而开发一种低脂、低糖的戚风蛋糕，以满足不同人群的消费需求，因而具有重要的市场推广价值。

1 材料与方法

1.1 材料

低筋面粉、白砂糖、鲜鸡蛋、塔塔粉、食盐、核桃粉：市售；大豆油：金龙鱼大豆油；泡打粉：河南瑞祥生物科技有限公司；木糖醇：南京甘汁园糖业股份有限公司。

1.2 主要设备

SM-101打蛋机：新麦机械有限公司；SK-633电烤炉：新麦机械有限公司；60 cm×40 cm烤盘、100目（0.150 mm）筛子：麦泰烘培器具厂；天平：上海众渊实业有限公司；台秤：青岛斯美恒器有限公司。

1.3 基本配方

通过预试验确定蛋糕的基本配方（以面粉为基准，烘焙比%）：低筋粉100%，鸡蛋303%，白砂糖80%，植物油55%，牛奶45%，食盐3%，塔塔粉7%，泡打粉8%，木糖醇10%，核桃粉20%。

1.4 低糖核桃戚风蛋糕工艺流程

先将白糖植物油与水混合搅拌至糖溶解。加入核桃粉核过筛备用的低筋粉，再分多次加入蛋黄（便于搅匀）充分混合搅拌均匀备用。取1/3搅拌好的蛋白膏放入蛋黄糊中拌匀后，然后将其全部倒入剩余的蛋白膏中拌匀。将拌好的面糊放入磨具中并刮平（约占模高2/3）。将装好蛋糕糊的烤盘在桌上震动多次，能有效将面糊内的气泡震荡出去，使糊液平坦。最后放入烤箱中进行烘烤180℃，5 min。

1.5 面糊比重测定

选用50 mL比重杯，称量其净重。装满搅拌均匀的面糊，称量其总质量，从而得到50 mL面糊的质量。并同时测量50 mL水的质量，进而计算出面糊比重[5]。

面糊比重=50 mL面糊质量/50 mL水的质量

1.6 蛋糕比容的测定

采用小米置换法测量蛋糕体积，用秤测其质量，计算公式如下[6]：

蛋糕比容（mL/g）=蛋糕体积（mL）/蛋糕质量

1.7 感官评定法

采用感官评定法，制定评分标准，用于低糖核桃戚风蛋糕的评分。组织10名评审人员对每一配方组合的低糖核桃戚风蛋糕进行品尝，以外观、香气、口感、内部结造、弹韧性、接受程度及比容为指标对其进行评定打分，最高分为99分，最低分为10分，中间的以此类推，以10名评审人员评定的平均值作为评分结果，评分标准见表1。

表1 感官评分标准表
Table 1 Sensory evaluation standard of cake


评价内容 评分标准 总分色泽 剖面颜色呈淡黑色，富有光泽，无焦糊和黑斑块（16分～20分）；剖面颜色不均匀，色泽发暗，黑斑较多（12分～16分）；剖面颜色稍不均匀，色泽呈现稍暗，有焦边或黑斑（1分～12分）20外观形状 块形饱满、周正，底部和顶部无塌陷（16分～20分）；块形稍有变形，底部和顶部轻微略显回缩（12分～16分）；块形严重变形，薄厚不均匀，边缘黏边较为严重，表面粗糙，底部和顶部严重塌（1分～12分）20内部结构 切面气孔均质，无紫色的硬块，无杂质，没有大空洞（16分～20分）；切面较为均质，含有少量的紫色硬块，有大空洞，但数量不多（12分～16分）；切面粗糙，有很多的硬块，有很多大空洞（1分～12分）20蛋糕比容 蛋糕比容4.5为10分，每增加0.2，减少1分，每减少0.1，增加2分。20滋味和气味蛋糕体香味纯正，有核桃特有香味，无腥味无异味（16分～20分）；蛋糕体香味较好，含有淡淡的核桃香味，（12分～16分）；蛋糕体香味不纯，无核桃香，（1分～12分）。20

2 结果与分析

2.1 白砂糖最适添加量的确定

面糊比重可反映空气充入量，以及受原辅料的面糊中泡沫稳定性的情况。白砂糖添加量对蛋糕面糊比重及感官品质的影响见图1。




图1 白砂糖添加量对蛋糕面糊比重及感官品质的影响


Fig.1 The influenxe of different sugar addition on the cake batter proportion and sensory quality

由图1可见随着白砂糖添加量的增加，面糊比重呈现先下降后上升的趋势，在白砂糖添加量为60%时，面糊比重最低为0.35。分析原因为白砂糖可增加蛋液粘稠度，使蛋白中的气泡稳定且持久，当白砂糖添加量过少时不利于蛋白泡沫稳定，添加量过多时蛋液粘稠度增加不利于充入气体，且试验中发现当白砂糖添加量过多时，产品组织中出现较大气泡。感官评分随着白砂糖添加量的增大呈现先上升趋势，且在最初感官评分上升较快，随后感官评分上升趋势变缓。分析原因可能为白砂糖添加量较低时产品甜度较低，试验中发现随着添加量的升高产品甜度升高，但产品比容略有下降，因此造成产品感官评分升高趋势不显著。结合面糊比重及产品感官评分，确定白砂糖添加量50%左右为宜。

2.2 木糖醇最适添加量的确定

由木糖醇添加量对蛋糕面糊比重及感官品质的影响见图2。


图2 木糖醇添加量对蛋糕面糊比重及感官品质的影响

Fig.2 The influenxe of different xylitol addition on the cake batter proportion and sensory quality

图2可见随着木糖醇添加量的增加，面糊比重呈现先上升的趋势，总体而言木糖醇的添加量对于面糊的比重影响不大。由此可见，木糖醇的添加量对于面糊泡沫稳定性无较大影响。但对于感官评分影响较大，感官评分随着木糖醇添加量的增大呈现先上升后下降的趋势，通过实验发现由于木糖醇添加量过低时产品的甜度不足，添加量过大甜度较高，且产品组织松散。结合以上分析确定木糖醇的最适控制在16%左右为宜。

2.3 大豆油最适添加量的确定

大豆油添加量对蛋糕面糊比重及感官品质的影响见图3。


图3 大豆油添加量对蛋糕面糊比重及感官品质的影响

Fig.3 The influenxe of different soybean oil addition on the cake batter proportion and sensory quality

由图3可见随着大豆油添加量的增加，面糊比重呈现先逐渐上升的趋势，但变化不显著，造成面糊比重上升的原因可能为随着大豆油添加量的增大，造成单位体积面糊重量的增加，从而使面糊比重增大。

感官评分随着大豆油添加量的增大呈现上升的趋势，且在最初感官评分上升较快，随后感官评分上升趋势变缓。主要由于大豆油添加量较低时，蛋糕柔软度较差且组织粗糙，随着大豆油添加量上升，蛋糕的柔软度增大，但大豆油使用量超过30%后感官评分上升变缓，主要是由于蛋糕的柔软度虽然增加了，但蛋糕出炉后会出现回缩，使得产品感官评分上升缓慢。基于面糊比重以及感官评分确定大豆油添加30%左右为宜。

2.4 核桃粉最适添加量的确定

核桃粉添加量对蛋糕面糊比重及感官品质的影响见图4。


图4 核桃粉添加量对蛋糕面糊比重及感官品质的影响

Fig.4 The influenxe of different walnut powder addition on the cake batter proportion and sensory quality

由图4可见，随着核桃粉添加量的增加，面糊比重呈现逐渐上升的趋势，分析原因为随着核桃粉的添加量增大增加了蛋黄糊的重量，使得面糊比重增加。面糊比重的增大，势必会造成蛋糕涨发较差。蛋糕感官评分随着核桃粉添加量的增大呈现先上升后下降的趋势。通过试验发现由于核桃添加量过低时产品的核桃风味不足，添加量过大核桃的香气较浓郁，但组织较粗糙，且组织中易产生较大的孔洞。结合以上分析确定核桃粉的最适控制在35%左右。

2.5 牛奶最适添加量的确定

由于白砂糖、油脂添加量的改变，势必造成蛋糕配方中强弱性材料比例失衡，通过试验确定牛奶（强性材料）的添加量，见图5。


图5 牛奶添加量对蛋糕面糊比重及感官品质的影响

Fig.5 The influenxe of different milkr addition on the cake batter proportion and sensory quality

由图5可见随着牛奶添加量的增加，面糊比重呈现先下降后上升的趋势，在牛奶添加量为48%时，面糊比重最低。分析原因可能为牛奶添加量过少时蛋黄糊粘稠度增加，使得与蛋白糊间比重差距较大，造成蛋白糊消泡，造成面糊比重较大；牛奶添加量过多时面粉易吸水过量，造成面糊比重增大。且试验中发现当蛋黄糊中不添加绵白糖时牛奶的添加量增大才能降低蛋黄糊的粘稠度，但添加量过大时产品出炉后会出现明显的塌陷。感官评分随着牛奶添加量的增大呈现先上升后下降的趋势，通过试验发现由于牛奶添加量过低时产品组织紧密，过多时产品出炉后回缩严重。结合以上分析确定牛奶的最适控制在50%左右为宜。

2.6 正交试验

正交试验因素水平见表2。

表2 正交试验因素水平表

Table 2 Factors and levels of orthogonal test


水平 A白砂糖/%B木糖醇/%C大豆油/%C核桃粉/% E牛奶/%1 46 15 26 33 48 2 48 16 28 35 50 3 50 17 30 37 52 4 52 18 32 39 54

根据以上试验结果选取，白砂糖、木糖醇、大豆油、核桃粉、牛奶为五因素，每因素四水平，采用L16（45）正交试验，设计16组试验进行试验，优化筛选出最佳配方。正交试验结果见表3。

表3 正交试验结果
Table 3 Results of orthogonal experiment


由表3可知，通过极差结果分析得出各因素对低糖核桃戚风蛋糕的影响次序为白砂糖＞牛奶＞核桃粉＞大豆油＞木糖醇，根据结果可以得出最佳配方为A3B4C4D4E4，在此基础上经过3次验证试验，感官平均分为95.12分，因此确定A3B4C4D4E4为最佳配方。

由正交试验结果方差分析见表4。

表4 正交试验结果方差分析
Table 4 Variance Analysis of orthogonal test


表4方差结果分析可知，白砂糖对产品感官影响最大，其次分别为牛奶、核桃粉、大豆油、木糖醇与正交试验结果分析相一致。根据P值可以判断白砂糖、牛奶、核桃粉、大豆油对产品感官的影响极显著，木糖醇对产品感官影响不显著。由此可见白砂糖对蛋糕的感官影响较大，这与糖在蛋糕中所发挥的稳定泡沫稳定性、影响蛋糕色泽的作用相一致。

3 结论

本研究确定了低糖核桃戚风蛋糕的最佳配方。最佳配方为白砂糖添加量为50%、木糖醇18%、大豆油32%、核桃粉39%、牛奶54%。本研究降低了戚风蛋糕传统配方中糖、大豆油的添加量，通过添加木糖醇、核桃粉以降低糖的含量，增强产品的功效。本研究丰富了戚风蛋糕的品种，为其它坚果蛋糕的开发奠定了研究的理论基础。

文章来源公众号:食品研究