板栗壳棕色素拟巧克力蛋糕的品质及抗氧化性

金黎明，李韵辞，侯熙彦，姜爱丽，刘程惠，胡文忠

(大连民族大学 生命科学学院，辽宁 大连，116600)



板栗壳棕色素拟巧克力蛋糕的品质及抗氧化性

金黎明*，李韵辞，侯熙彦，姜爱丽，刘程惠，胡文忠

(大连民族大学 生命科学学院，辽宁 大连，116600)

将实验室自制的板栗壳棕色素分别以0.05%、0.15%、0.25%、0.35%、0.45%五个不同添加量水平加入蛋糕中，制作拟巧克力蛋糕。研究板栗壳棕色素对拟巧克力蛋糕的感官品质、质构参数(硬度、弹性、黏聚性、咀嚼性)、比容、水分含量、老化程度以及抗氧化活性的影响。结果表明：板栗壳棕色素添加量为0.35%时，蛋糕的感官评分最高。棕色素的添加对拟巧克力蛋糕的质构参数、比容、水分含量无显著影响，但可以延缓蛋糕老化的程度，对超氧阴离子和DPPH自由基具有一定的清除能力，且能够抑制蛋糕油脂的氧化酸败。试验结果表明板栗壳棕色素是一种不影响蛋糕品质和接受度，且具有抗氧化作用的较为理想的天然色素。

板栗壳棕色素；拟巧克力蛋糕；品质；抗氧化性

目前市售蛋糕的品种非常丰富，其中巧克力蛋糕深受消费者的喜爱。但是，巧克力中的油脂含量为25%～40%[1]，过多食用巧克力会造成血糖升高、肥胖、儿童龋齿等不良后果。

板栗，被称为“干果之王”，目前我国板栗的栽培面积和产量均居世界首位，年产量占世界总产量的1/2以上[2-3]。板栗壳中含有天然棕色素，不仅天然无毒，性质稳定，还具有消除自由基、阻断和清除氧化损伤、抑菌消炎、保护肝脏、调节肾功能、延缓衰老的功能和价值[4-5]。

本试验将板栗壳棕色素添加到蛋糕中，制作拟巧克力蛋糕，并研究板栗壳棕色素的添加对拟巧克力蛋糕的质构参数(硬度、弹性、黏聚性、咀嚼性)、比容、水分含量、老化程度的影响，以及抗氧化活性。

1　材料与方法

1.1材料与设备

板栗壳，市售板栗，剥壳即得。板栗壳棕色素，本实验室提取[9]。

小麦粉、塔塔粉、蛋糕油，食用级。鸡蛋、植物油和白砂糖，购自超市。

FeCl3，无水乙醇，冰乙酸，浓HNO3，双氧水，邻苯三酚，KIO3，淀粉，石油醚等，均为国产分析纯试剂;DPPH，Sigma公司。

ACS-型电子计价秤，永康市杰力衡器有限公司;SM-101型打蛋机，SK-633型电烤炉，EIKAO豪华发酵箱，新麦机械有限公司;TA-XT plus型质构仪，英国Stable Micro System公司;Lambda25型紫外-可见分光光度计，美国PE公司。

1.2实验方法

1.2.1板栗壳棕色素拟巧克力蛋糕的制备

1.2.1.1工艺流程

蛋糕制备配方见表1，工艺流程如下。

表1　蛋糕的制备配方

原辅材料小麦粉鸡蛋白砂糖水植物油蛋糕油塔塔粉质量/g17560018590757.56.7

1.2.1.2操作要点

(1)板栗壳棕色素的提取：选择新鲜的板栗，剥壳，用中草药粉碎机将其磨成粉末，烘干待用。参考吴万利等人的方法[6]，用超声波协助提取法、乙醇溶液来提取板栗壳棕色素。超声波功率200 W、作用时间8 min，料液比1∶8(g∶mL)、乙醇体积分数40%、浸提温度60 ℃，提取2～3次。将得到的抽提液合并，减压抽滤除去杂质，得到的滤液在60～70 ℃下减压蒸馏，并用真空干燥箱烘干，得到板栗壳棕色素。

(2) 打蛋：将蛋白液和白砂糖用打蛋器先中速搅拌2～3 min，再换为高速搅拌，形成蛋糖混合的泡沫结构，加入塔塔粉后再改用中速搅拌[7]。

(3)调糊：将小麦粉、蛋黄、蛋糕油等搅拌均匀。注意先将棕色素用蛋白溶解后再加入到面糊中，尽量搅拌均匀，否则会影响蛋糕上色的均匀度。

(4)注模：调制好的面糊立刻注入烤模入烤炉，浇模量约为模体积的2/3[8]。

(5)烘烤：烤箱温度上火190 ℃，下火160 ℃，上色10 min；然后将上火调整到160 ℃，下火170 ℃，烘烤15 min左右即可。

(6)脱模：烘烤成熟出炉，冷却后脱模，即为成品[9]。

1.2.1.3蛋糕感官评价标准

将板栗壳棕色素分别以0.05%、0.15%、0.25%、0.35%、0.45%五个不同添加量水平加入到蛋糕中，制作拟巧克力蛋糕，从表面色泽、外观形状、内部结构、整体弹性、气味与滋味等方面进行评价(见表2)。将蛋糕放在桌面上，目测观察外观与色泽，按压蛋糕的中间部位感受其弹性，然后将蛋糕中间分开，观察内部组织，品尝其滋味口感，做出感官评定评分，邀请10名食品专业人员进行打分，总分为100分。

表2　板栗壳棕色素拟巧克力蛋糕的感官评价表

1.2.2板栗壳棕色素拟巧克力蛋糕质构参数的测定

用质构仪进行测定。取3个最佳配比条件下的蛋糕样品，切去边缘，制成高和直径都约为3 cm的圆柱，采用TPA模式，P/35探头，测前速度2 mm/s，测定速度1 mm/s，测后速度2 mm/s，触发类型自动，触发力5.0 g，2次压缩之间停留5 s，压缩百分比50%。测定硬度、弹性、黏聚性、咀嚼性4个指标，测3次取平均值[10]。

1.2.3板栗壳棕色素拟巧克力蛋糕比容的测定

小米排重法[11]。

1.2.4板栗壳棕色素拟巧克力蛋糕水分含量的测定

直接干燥法(GB/T 14769—1993)。

1.2.5板栗壳棕色素对拟巧克力蛋糕老化程度的影响

将冷却后的拟巧克力蛋糕装入密封袋中密封，置于室温下保存5 d，观察蛋糕的掉渣程度，并用质构仪测定蛋糕芯的硬度变化，每隔1天测定1次，每组3个样品，取平均值[12]。

1.2.6板栗壳棕色素拟巧克力蛋糕抗氧化性的测定

以石油醚作为溶剂，用索氏提取法将蛋糕脱脂(65 ℃，6 h)，充分挥发溶剂后，精确称取4.000 0 g脱脂后的蛋糕，用60%乙醇-水溶液作溶剂，以1∶5的料液比、45 ℃超声提取1 h，将得到的上清液离心(4 ℃、4 200 r/min、20 min)，残渣重复提取3次，收集4次上清液，蒸干溶剂后得到的固体配成5 mg/mL的待测溶液[13]。

采用邻苯三酚自氧化法测定待测溶液清除超氧阴离子自由基的能力[14]。采用DPPH法测定待测溶液清除DPPH自由基的能力[15]。

用碘量法测定蛋糕油脂过氧化值[16]，采用过氧化值增加值作为衡量蛋糕抗氧化效果的指标。

过氧化值增加值=当前蛋糕油脂过氧化值-第0 d蛋糕油脂过氧化值[17]。

1.3试验数据统计

2　结果与讨论

2.1板栗壳棕色素添加量对蛋糕品质的影响

研究发现，板栗壳棕色素的添加量在0.05%～0.45%的范围内，对蛋糕外观形状、内部结构、整体弹性基本没有影响，只是关系到蛋糕色泽是否与巧克力蛋糕的色泽相似。棕色素添加量为0.35%时，蛋糕颜色与巧克力蛋糕的色泽最为相似，添加量过大，蛋糕颜色偏深，且略有涩味。

表3　板栗壳棕色素添加量对蛋糕品质的影响

2.2板栗壳棕色素拟巧克力蛋糕质构参数的测定

蛋糕质构测定时，评价蛋糕质构的主要指标有：硬度、弹性、咀嚼性和黏聚性。硬度是使食品达到一定变形时所需的最大力，咀嚼性是将食品咀嚼到可吞咽时需做的功，它反映了食品对咀嚼的持续抵抗性，硬度和咀嚼性与蛋糕的品质呈负相关，其数值越大，蛋糕品质越差、口感越硬；弹性是食品经第一次压缩后能够恢复的程度，黏聚性是食品经第一次压缩变形后所表现出来的对抗二次压缩的相对抵抗能力，反映了样品内部结合力的大小，弹性和黏聚性与蛋糕品质呈正相关，其数值越大，蛋糕口感越好[17-19]。

表4　拟巧克力蛋糕的质构参数

由表4可知，板栗壳棕色素的添加量在0.05%～0.45%的范围内，对蛋糕的硬度、弹性、咀嚼性和黏聚性的影响不大，与不添加棕色素组无显著性差异(P>0.05)。

2.3板栗壳棕色素拟巧克力蛋糕比容的测定

图1　板栗壳棕色素不同添加量对蛋糕比容的影响Fig.1　The influence on specific volume of chestnut shell brown pigment addition

由图1可见，板栗壳棕色素的添加量在0.05%～0.45%的范围内，对蛋糕比容的影响很小(在3.58～3.65 mL/g之间)。2.4板栗壳棕色素拟巧克力蛋糕水分含量的测定

由图2可见，随着板栗壳棕色素添加量的增加，拟巧克力蛋糕水分含量略有下降，从34.96%下降到33.45%，但影响程度不大。

图2　板栗壳棕色素不同添加量对蛋糕水分含量的影响Fig.2　The influence on content of water of chestnut shell brown pigment addition

2.5板栗壳棕色素对拟巧克力蛋糕老化程度的影响

由表5数据分析，随着贮存时间的延长，蛋糕的硬度逐渐加大，每组蛋糕从贮存第2天开始，与第1天相比差异显著(P<0.05)。但是添加板栗壳棕色素后，蛋糕的硬度增加量有所降低，尤其在第3天后，棕色素添加量越大，对蛋糕硬度增加的减缓作用越为明显，表明板栗壳棕色素具有一定的抗老化作用。

2.6板栗壳棕色素拟巧克力蛋糕抗氧化性的测定

目前我国国标规定，焙烤食品中不得添加人工合成的抗氧化剂[13]，许多学者致力于开发天然抗氧化剂，以期解决蛋糕在贮存期的氧化酸败问题[17，23]。目前对板栗壳棕色素的化学结构研究表明，其主要活性成分为黄酮类化合物，而众所周知，大多数黄酮类化合物都具有一定的抗氧化性[2,21]，本试验通过研究添加了板栗壳棕色素的蛋糕对超氧阴离子和DPPH自由基的清除率、以及蛋糕的过氧化值来验证板栗壳棕色素的抗氧化性。由图3，图4可知，随着板栗壳棕色素添加量的增加，蛋糕对超氧阴离子和DPPH自由基的清除率都有一定的增强，显示出其抗氧化活性。图5结果显示，加入板栗壳棕色素对蛋糕的过氧化值(peroxide value, POV)增加有一定的减缓效果，在第5天时，未添加棕色素的蛋糕油脂过氧化值增加值为0.083 g/100 g，而添加0.45%板栗壳棕色素的蛋糕油脂过氧化值增加值仅为0.031 g/100 g，提示板栗壳棕色素是一种有潜力的天然抗氧化剂。

表5　拟巧克力蛋糕的硬度

注：同一列中不同字母代表差异显著P<0.05。

图3　对超氧阴离子清除率Fig.3　Scavenging effect on superoxide anion radicals

图4　对DPPH清除率Fig.4　Scavenging effect on DPPH radicals

图5　板栗壳棕色素添加量对蛋糕油脂过氧化值的影响Fig.5　Effect of chestnut shell brown pigment dose on the POV of cake oil

3　结论

本试验将试验室自行制备的板栗壳棕色素添加到蛋糕中，制作拟巧克力蛋糕。研究板栗壳棕色素对拟巧克力蛋糕的感官品质、质构参数(硬度、弹性、黏聚性、咀嚼性)、比容、水分含量、老化程度的影响，以及其抗氧化活性。试验结果表明，板栗壳棕色素不仅不影响蛋糕品质和接受度，还具有延缓蛋糕老化、抗氧化作用，是一种较为理想的天然色素。相比巧克力蛋糕而言，试验中制备的的拟巧克力蛋糕规避了巧克力的副作用，同时板栗壳棕色素的添加，还赋予了蛋糕一定的保健功能，其预期的市场前景良好。

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Quality and antioxidant activity of mimetic chocolate cake made of chestnut shell brown pigment

JIN Li-ming*, LI Yun-ci, HOU Xi-yan, JIANG Ai-li, LIU Cheng-hui, HU Wen-zhong

(College of Life Science, Dalian Nationalities University, Dalian 116600, China)

The brown pigment was extracted from chestnut shell and then added into the cake to make mimetic chocolate cake with the volume of 0.05%, 0.15%, 0.25%, 0.35%, 0.45%, respectively. The influences on sensory quality, texture parameters (hardness, springness, cohesiveness, chewiness), specific volume, content of water, aging degree, antioxidant activity of brown pigment on mimetic chocolate cake were studied. The results showed that the sensory evaluation score was the highest with 0.35% of chestnut shell brown pigment. There were no obvious influence on texture parameters, specific volume and water content while the aging degree was postponed. The brown pigment showed some scavenging effect on superoxide anion radicals and DPPH radicals. Furthermore, it could inhibit the peroxide of the cake oil. The results showed that the chestnut shell brown pigment was an ideal natural pigment with antioxidant activity and had no influence on the quality and acceptability of cake.

chestnut shell brown pigment; mimetic chocolate cake; quality; antioxidant activity

10.13995/j.cnki.11-1802/ts.201609027

博士,副教授(本文通讯作者，E-mail: jlm@dlnu.edu.cn)。

国家科技支撑计划项目(2012BAD38B05)；中央高校基本科研业务费(DC201501020302，DC201501020101)；大连民族大学博士启动基金(0701-110086)；大连民族大学大学生创新创业训练计划资助项目

2015-10-30，改回日期：2016-03-08