李薈伶,粟立丹,鄧 紅,杜欽欽
(四川旅游學(xué)院食品學(xué)院,成都 610100)
藜麥(Chenopodium quinoa Willd.)是一種珍貴的藥食兩用莧科藜屬雙子葉草本植物, 原產(chǎn)于南美安第斯地區(qū),目前我國青海、甘肅等西北地區(qū)廣泛種植[1]。 藜麥氣味清香,口感獨(dú)特,不僅含有蛋白質(zhì)、膳食纖維、維生素、礦物質(zhì)等多種營養(yǎng)成分,還富含多酚、黃酮、皂苷、角鯊烯、豆蔻醇及植物甾醇等生物活性物質(zhì),是一種高蛋白、低熱量、活性物質(zhì)豐富的易熟易消化食品[2-4]。研究表明,藜麥可以防治心血管疾病、糖尿病、癌癥、急性炎癥、過敏等疾病,具有抗氧化、防衰老、減肥及助消化等多種功效[5-7]。 據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道藜麥?zhǔn)俏ㄒ灰环N可以滿足人體基本營養(yǎng)需求的單體植物,被聯(lián)合國糧農(nóng)組織(FAO)推薦為最適宜人類的完美“全營養(yǎng)食品”,并將其列為全球十大健康營養(yǎng)食品之一,是一種新興的功能性食品[8]。
戚風(fēng)蛋糕因其質(zhì)地綿密松軟,味道香甜濃郁,食用方便等特點(diǎn)而深受消費(fèi)者喜愛。 隨著生活水平的不斷提高,人們對(duì)食品的要求也越來越高,不僅要求食品具有良好的色、香、味、形,而且更注重其營養(yǎng)價(jià)值和安全特性,因此生產(chǎn)低脂、低糖、營養(yǎng)全面均衡的烘焙食品是烘焙行業(yè)發(fā)展的趨勢[9-10]。木糖醇是從白樺樹、橡樹、玉米芯、甘蔗渣等植物原料中提取出來的一種天然甜味劑,甜度與蔗糖相當(dāng),但其能量值更低,木糖醇是人體正常糖類代謝的中間體,食用安全,且其代謝與胰島素?zé)o關(guān),可作為糖尿病患者、肥胖患者的白砂糖替代品[11]。
本研究在普通戚風(fēng)蛋糕制作工藝基礎(chǔ)上, 用木糖醇代替蔗糖, 將具有生物活性功能的藜麥粉添加到戚風(fēng)蛋糕的制作中,對(duì)其制作配方進(jìn)行優(yōu)化,以期獲得營養(yǎng)豐富、口感細(xì)膩、香氣怡人的新型藜麥低糖戚風(fēng)蛋糕, 為藜麥在蛋糕中的應(yīng)用及工業(yè)化生產(chǎn)提供數(shù)據(jù)支撐。
藜麥粉,內(nèi)蒙古裕品源農(nóng)牧業(yè)有限公司;低筋面粉、泡打粉、塔塔粉,安琪酵母股份有限公司;雞蛋,正大食品有限公司;牛奶,伊利乳業(yè)有限責(zé)任公司;木糖醇,浙江華康藥業(yè)股份有限公司;色拉油,金利油脂(蘇州)有限公司。
福林酚,成都潤澤本土化工有限公司;乙醇、無水碳酸鈉、硝酸鋁、氫氧化鈉、亞硝酸鈉、蘆丁,成都金山化學(xué)試劑有限公司;沒食子酸,成都市科隆化學(xué)品有限公司。 所有試劑均為分析純。
電子天平(LQ-C20002),昆山優(yōu)科維特電子科技有限公司;打蛋機(jī)(SM-5L)、電烤爐(MB2-623+3S), 新麥機(jī)械 (中國) 有限公司; 超聲波清洗器(SG9200T),上海冠特超聲儀器有限公司;紫外可見分光光度計(jì)(TU-1901),北京普析通用儀器有限責(zé)任公司。
1.3.1 工藝流程
藜麥低糖戚風(fēng)蛋糕的制作工藝流程見圖1。
圖1 藜麥低糖戚風(fēng)蛋糕工藝流程
1.3.2 操作要點(diǎn)
1.3.2.1 原料預(yù)處理
將藜麥粉、低筋面粉、泡打粉、塔塔粉過100 目篩網(wǎng)備用。挑選新鮮雞蛋,用無水無油的容器分離蛋清和蛋黃,注意蛋清中不能有蛋黃。
1.3.2.2 蛋黃糊制備
將色拉油和牛奶充分?jǐn)嚢枞榛螅?加入蛋黃攪拌均勻,再加入混合好的原料粉(藜麥粉、低筋面粉、泡打粉),攪拌至沒有粉塊和顆粒。
1.3.2.3 蛋白霜制備
將木糖醇分成3 等份備用,蛋清中加入塔塔粉,低速攪打至有粗泡狀, 加入1 份木糖醇繼續(xù)高速攪打至氣泡細(xì)膩、大小均勻,再加入第2 份木糖醇攪打至濃稠且出現(xiàn)紋路,最后加入剩下的木糖醇,低速攪打至干性發(fā)泡狀態(tài)。
1.3.2.4 蛋糕糊調(diào)制
取1/3 蛋白霜于蛋黃糊中翻拌均勻后, 加入剩下的2/3 蛋白糊中,使用翻拌操作手法,翻拌均勻。
1.3.2.5 裝模及烘烤
把蛋糕糊加入到紙杯形狀的模具中(約30 g),輕微震蕩除去內(nèi)部的氣泡。放入提前預(yù)熱的烤箱中,上火190 ℃,下火180 ℃烘烤20 min。
1.3.2.6 冷卻
取出蛋糕,在室溫下冷卻。
1.3.3 單因素試驗(yàn)
以低筋面粉和藜麥粉組成混合粉為計(jì)量基準(zhǔn)(100%), 其它成分按比例添加, 雞蛋 280%、 牛奶40%、木糖醇90%、色拉油50%、泡打粉2%,塔塔粉2%為基礎(chǔ)配方,以感官評(píng)分和比容為指標(biāo),分別考察混合粉中藜麥粉添加量;雞蛋液添加量、牛奶添加量、 木糖醇添加量四個(gè)因素對(duì)藜麥低糖戚風(fēng)蛋糕品質(zhì)的影響。
1.3.4 正交試驗(yàn)
在單因素試驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上, 選擇藜麥粉添加量、雞蛋液添加量、牛奶添加量、木糖醇添加量4 個(gè)因素設(shè)計(jì)L9(34)正交試驗(yàn),以感官評(píng)分和比容為評(píng)價(jià)指標(biāo),優(yōu)化藜麥低糖戚風(fēng)蛋糕的制作工藝配方。具體因素和水平見表1。
表1 藜麥低糖戚風(fēng)蛋糕正交試驗(yàn)因素與水平 %
1.4.1 感官評(píng)價(jià)
根據(jù)GB/T 20977—2007《糕點(diǎn)通則》,參照田潔等[12-13]的方法并略作調(diào)整,邀請(qǐng) 10 位(5 男 5 女)經(jīng)過感官培訓(xùn)的食品專業(yè)相關(guān)人員組成感官評(píng)定小組,感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見表2。
表2 感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
1.4.2 比容測定
按照GB/T 20981—2007 中的小米替代法測定藜麥低糖戚風(fēng)蛋糕的比容, 計(jì)算公式(1)。每個(gè)試樣平行測3 次,結(jié)果取其平均值。
式中:V 為面包體積,mL;m 為蛋糕質(zhì)量,g。
1.5.1 蛋白質(zhì)、脂肪、總糖含量測定
參照GB/T 5009.5—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中蛋白質(zhì)的測定》中凱氏定氮法,測定蛋糕蛋白質(zhì)含量[14]。
參照GB/T 5009.6—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中脂肪的測定》中酸水解法,測定蛋糕脂肪含量[15]。
參照GB/T 23780—2009《糕點(diǎn)質(zhì)量檢驗(yàn)方法》測定蛋糕總糖含量[16]。 每組樣品平行測定3次,結(jié)果取其平均值。
1.5.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的建立
蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線:參照孫雪婷等[17]的方法并稍作改進(jìn)。 以蘆丁的質(zhì)量濃度(mg/mL)為橫坐標(biāo),吸光度值(Abs)為縱坐標(biāo)。得到回歸方程:y=12.373x-0.0019,相關(guān)系數(shù) R2=0.9994。
沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)曲線:參照游見明等[18]的方法并稍作改進(jìn)。 以沒食子酸的質(zhì)量濃度(mg/L)為橫坐標(biāo),吸光度值(Abs)為縱坐標(biāo)。 得到回歸方程:y=0.1176x+0.0116,相關(guān)系數(shù) R2=0.9983。
1.5.3 黃酮含量測定
參照董晶、蘇煥鑫等[19-20]的方法并稍作改進(jìn), 將蛋糕置于65 ℃鼓風(fēng)干燥箱中干燥至恒重,粉碎,使用80%的乙醇溶液超聲提取蛋糕中的黃酮。 提取條件為:料液比1:30,溫度60 ℃,功率240 W,提取35 min。 提取完成后過濾,濾液定容至50 mL,準(zhǔn)確量取5 mL 樣品溶液在相同條件下測定吸光度值,每組樣品平行測定3 次,結(jié)果取其平均值。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算樣品中總黃酮的含量,結(jié)果以每克樣品干質(zhì)量中蘆丁當(dāng)量表示。
1.5.4 總多酚含量測定
參照陳樹俊等[21]的方法稍作修改,將蛋糕置于65 ℃鼓風(fēng)干燥箱中干燥至恒重,粉碎,使用70%的乙醇溶液超聲提取蛋糕中的多酚。提取條件為:料液比 1:23,溫度 52 ℃,功率 240 W,提取 23 min。 提取完成后過濾,濾液定容至50 mL,準(zhǔn)確量取2 mL 樣品溶液在相同條件下測定吸光度值, 每組樣品平行測定3 次,結(jié)果取其平均值。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算樣品中總多酚含量, 結(jié)果以每克樣品干質(zhì)量中沒食子酸當(dāng)量表示。
數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、作圖采用Microsoft Excel 2010 軟件和Origin8.0 軟件處理, 用SPSS 22.0 軟件進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的分析。
2.1.1 藜麥粉添加量對(duì)蛋糕品質(zhì)的影響
由圖2 可知, 藜麥低糖戚風(fēng)蛋糕混合粉的感官評(píng)分隨藜麥粉添加量的增加, 呈先上升、 后下降趨勢,當(dāng)藜麥粉添加量為30%時(shí),藜麥低糖戚風(fēng)蛋糕色澤淡黃,口感適宜,有藜麥特有清香,感官評(píng)分達(dá)到最高。 藜麥粉添加量大于30%,藜麥低糖戚風(fēng)蛋糕色澤開始變暗,口感稍粗糙且略帶苦味,感官評(píng)分開始下降。 戚風(fēng)蛋糕的比容隨著藜麥粉添加量的增多變化不大,當(dāng)藜麥粉的添加量為30%時(shí),戚風(fēng)蛋糕比容達(dá)到最大,隨后降低。原因可能是藜麥粉的添加使得體系面筋含量降低, 面糊形成穩(wěn)固網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的能力減弱,面筋網(wǎng)絡(luò)對(duì)戚風(fēng)蛋糕的支撐力減小,導(dǎo)致比容下降[22]。 綜合考慮,藜麥粉的適宜添加量為30%。
圖2 藜麥粉添加量對(duì)蛋糕品質(zhì)的影響
2.1.2 雞蛋液添加量對(duì)蛋糕品質(zhì)的影響
由圖3 可知, 藜麥低糖戚風(fēng)蛋糕的感官評(píng)分隨雞蛋液的添加呈先上升、后下降的趨勢,在雞蛋液添加量達(dá)到280%時(shí),蛋糕的感官評(píng)分最高。 蛋糕的比容隨雞蛋液的添加也先上升、后下降,當(dāng)雞蛋液的添加量達(dá)到280%時(shí),比容達(dá)到最大。 雞蛋液的添加量及制作工藝很大程度上決定了戚風(fēng)蛋糕的品質(zhì)[10],雞蛋添加過少導(dǎo)致蛋糕不易打發(fā),糕體組織緊實(shí),口感偏硬。雞蛋液添加過多蛋腥味較重,藜麥風(fēng)味不突出,且蛋糕水分增多,質(zhì)量增加,蛋糕組織結(jié)構(gòu)不好,中心部分下塌,不夠蓬松,這也是導(dǎo)致戚風(fēng)蛋糕比容下降的原因。 綜合考慮, 雞蛋液的適宜添加量為280%。
圖3 雞蛋液添加量對(duì)蛋糕品質(zhì)的影響
2.1.3 牛奶添加量對(duì)蛋糕品質(zhì)的影響
牛奶添加量對(duì)戚風(fēng)蛋糕的口感、香味、營養(yǎng)成分均有較大影響。由圖4 可以看出,牛奶的添加使蛋糕感官評(píng)分先上升、后下降。 當(dāng)牛奶加入量為40%時(shí),蛋糕感官評(píng)分最高,牛奶添加量較少時(shí),面糊含水量太少,蛋糕偏硬不蓬松。 當(dāng)牛奶添加量增加,面糊中的含水量也隨之增加,使戚風(fēng)蛋糕內(nèi)部偏濕,中心下塌,比容降低。 綜合考慮,牛奶的適宜添加量為35%~40%。
圖4 牛奶添加量對(duì)蛋糕品質(zhì)的影響
2.1.4 木糖醇添加量對(duì)蛋糕品質(zhì)的影響
由圖5 可知, 藜麥低糖戚風(fēng)蛋糕的感官評(píng)分隨木糖醇的加入先上升、 后下降, 木糖醇添加量為90%時(shí)感官評(píng)分最高,且隨著木糖醇的加入,蛋糕比容變化不明顯。 木糖醇是一種甜味劑, 賦予食品甜味,對(duì)蛋糕的比容影響不大,但會(huì)對(duì)蛋糕的甜度和口感產(chǎn)生明顯影響[12],當(dāng)木糖醇添加量大于90%時(shí),會(huì)使蛋糕變得甜膩,較少人能接受。 綜合考慮,木糖醇適宜添加量為90%。
圖5 木糖醇添加量對(duì)蛋糕品質(zhì)的影響
極差R 數(shù)值越大,說明該因素對(duì)藜麥低糖戚風(fēng)蛋糕品質(zhì)的影響越大[23]。分析表3 感官評(píng)分得出,各因素對(duì)蛋糕感官評(píng)分影響的主次順序?yàn)椋篈>B>C>D,最優(yōu)配方組合為A2B3C1D1,即藜麥粉30%,雞蛋液300%,牛奶35%,木糖醇80%。 分析比容得出,藜麥粉用量仍然是影響藜麥低糖戚風(fēng)蛋糕品質(zhì)的主要因素, 各因素對(duì)蛋糕比容影響的主次順序?yàn)椋篈>D>C>B,最優(yōu)配方組合為A2B1C1D1,即藜麥粉30%,雞蛋液260%,牛奶35%,木糖醇80%。
表3 藜麥低糖戚風(fēng)蛋糕配方正交試驗(yàn)結(jié)果
按照組合A2B3C1D1和A2B1C1D1制作藜麥低糖戚風(fēng)蛋糕, 并進(jìn)行感官評(píng)分和比容測定。 最終結(jié)果為:組合A2B3C1D1制作的藜麥低糖戚風(fēng)蛋糕感官評(píng)分為92,比容為6.38 mL/g;組合 A2B1C1D1制作的藜麥低糖戚風(fēng)蛋糕感官評(píng)分為89.6, 比容為6.15 mL/g。 二者僅雞蛋液添加量存在差異,在感官評(píng)分上差異較大,但對(duì)比容的影響較小。出現(xiàn)此差異的原因可能是適量的雞蛋液可使蛋糕蓬松,口感細(xì)膩,清香可口[24]。綜合考慮,確定A2B3C1D1為藜麥低糖戚風(fēng)蛋糕的最佳配方,即藜麥粉添加量為30%,雞蛋液添加量為300%, 牛奶添加量為35%, 木糖醇添加量為80%。
在最佳工藝配方條件下制作藜麥低糖戚風(fēng)蛋糕(實(shí)驗(yàn)組),同時(shí)用等量低筋面粉替換藜麥粉,等量蔗糖替換木糖醇, 在相同的工藝條件下制作傳統(tǒng)戚風(fēng)蛋糕(對(duì)照組),分別測定2 組樣品的營養(yǎng)成分,進(jìn)行對(duì)比分析,結(jié)果見表4。
表4 營養(yǎng)成分測定結(jié)果
由表4 可知, 藜麥低糖戚風(fēng)蛋糕在蛋白質(zhì)含量和脂肪含量上與傳統(tǒng)戚風(fēng)蛋糕差異不顯著, 但在總糖、總黃酮和總多酚含量上,藜麥低糖戚風(fēng)蛋糕明顯優(yōu)于相同條件下的傳統(tǒng)戚風(fēng)蛋糕。 其中藜麥低糖戚風(fēng)蛋糕的總黃酮和總多酚含量分別為傳統(tǒng)戚風(fēng)蛋糕的1.95 倍和2.35 倍,而總糖含量明顯下降,與傳統(tǒng)戚風(fēng)蛋糕相比降低了10%左右。 通過幾種營養(yǎng)成分對(duì)比可知, 藜麥低糖戚風(fēng)蛋糕具有低糖低脂高活性物質(zhì)的特點(diǎn),符合現(xiàn)代人們對(duì)飲食健康、營養(yǎng)、安全的需求。
本研究通過單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn), 結(jié)合感官評(píng)價(jià)和比容分析, 得到了藜麥低糖戚風(fēng)蛋糕的最佳配方為:以低筋面粉和藜麥粉組成的混合粉中,藜麥粉添加量為30%。 以混合粉為計(jì)量基準(zhǔn),其它成分按比例添加。 雞蛋液添加量為300%,牛奶添加量為35%,木糖醇添加量為80%,在此配方下制作出的戚風(fēng)蛋糕色澤淡黃、外形蓬松飽滿、內(nèi)部氣孔均勻、口感松軟、有藜麥特有清香,感官評(píng)分達(dá)到92 分。藜麥和木糖醇的添加不僅降低了蛋糕的總糖含量(7.83%),而且提高了總黃酮含量(2.20 mg/g)和總多酚含量(3.22 mg/g)。研究表明,藜麥低糖戚風(fēng)蛋糕具有獨(dú)特的食用價(jià)值和品質(zhì)特征, 對(duì)保證消費(fèi)者每日膳食營養(yǎng)的均衡攝入起到一定的促進(jìn)作用。 此研究開拓了藜麥的應(yīng)用,豐富了蛋糕種類,為藜麥低糖戚風(fēng)蛋糕的進(jìn)一步研究和工業(yè)生產(chǎn)提供了配方優(yōu)化和營養(yǎng)分析的理論基礎(chǔ)。