紫色马铃薯全粉蛋糕的研制

童 丹，韩黎明，原霁虹，王 芳，陈亚兰

(甘肃中医药大学定西校区，甘肃定西 743000)

紫色马铃薯全粉蛋糕的研制

童 丹，韩黎明，原霁虹，王 芳，陈亚兰

(甘肃中医药大学定西校区，甘肃定西 743000)

通过单因素试验和正交试验确定了紫色马铃薯全粉蛋糕的最佳配方为：小麦面粉与紫色马铃薯全粉质量比为3∶2，其中紫色马铃薯全粉40g、小麦面粉60g、鸡蛋360g、黄油50g、白糖80g、植物油40g、盐2g、泡打粉1g、塔塔粉1g。烘烤温度：上火180℃、下火180℃、烘烤时间30min。该方法加工的紫色马铃薯全粉蛋糕具有独特的马铃薯风味，薯香浓郁、口感润泽、无甜腻感、内部组织细腻、松软有弹性、感观品质和质构特性优良。紫色马铃薯全粉蛋糕开发了紫色马铃薯主食化的新途径，既提高了传统蛋糕的营养价值，又增加了蛋糕的花色品种，具有良好的市场前景。

紫色马铃薯全粉；蛋糕；单因素试验；正交试验

蛋糕是一种质地柔软，香味浓郁，易消化吸收的焙烤方便食品。马铃薯全粉蛋糕内部组织扎实细腻、薯香浓郁、口感润泽。与小麦粉制作的传统蛋糕相比，马铃薯全粉蛋糕维生素、膳食纤维和矿物元素(钾、磷、钙等)含量更加丰富，氨基酸组成更符合WHO/FAO的推荐模式，有利于提高蛋白质的功效比，马铃薯全粉蛋糕抗氧化活性也高于传统蛋糕[1]。将彩色马铃薯全粉添加到小麦粉中制成彩色马铃薯全粉蛋糕，不仅能提高蛋糕的营养价值，丰富蛋糕的花色品种，还能增加马铃薯的附加值。有关马铃薯全粉蛋糕的研究相对较少，贺萍[2]通过单因素试验和正交试验确定了低筋面粉与马铃薯全粉质量比为 3∶2的马铃薯全粉蛋糕的最佳配方。检索中国知网(CNKI)专利数据库，在已公开的176项马铃薯主食产品专利技术中，马铃薯全粉蛋糕专利成果仅3项。木泰华等[3]公布了一种全薯类蛋糕的制备方法；刘涛[4]报道了一种马铃薯全粉占比40%～50%的马铃薯蛋糕生产方法；王善伟等[5]报道了马铃薯全粉20～50份∶高筋粉30～80份的马铃薯主食蛋糕制作方法。彩色马铃薯主食产品开发方面，仅有彩色马铃薯馒头[6]、彩色马铃薯蛋挞[7]、彩色马铃薯泡芙[8]、彩色马铃薯营养品制备方法[9]等4项专利成果。彩色马铃薯全粉蛋糕的研究未见报道。本研究以紫色马铃薯全粉为材料，通过单因素试验和正交试验对紫色马铃薯全粉蛋糕的配方工艺进行了优化。

1 材料和方法

1.1 试验材料

紫色马铃薯全粉(甘肃广生元薯业有限公司)；甘青牌小麦面粉(甘肃红太阳面业集团有限责任公司谢河分公司)；金龙鱼精炼一级菜籽油；无铝害双效泡打粉(安琪酵母股份有限公司)；塔塔粉、鸡蛋、白糖、食盐、黄油，均为市售；纯净水(注：花青素对pH变化敏感，故选用纯净水)。

1.2 试验仪器

ATS远红外线食品烘炉(广州市番禹新粤丰厨具设备厂)；小熊打蛋器(广东小熊电器有限公司)；M236568电子天平(北京中西远大科技有限公司)。

1.3 试验方法

紫色马铃薯全粉蛋糕制作工艺流程如图1。

图1 紫色马铃薯全粉蛋糕制作工艺流程

1.4 试验步骤

1.4.1 蛋黄糊的制备 (1)将紫色马铃薯全粉、小麦面粉按比例混合，再加入泡打粉，用200目筛子过筛2～3次后，混匀备用；(2)用分蛋器将蛋黄、蛋清分离，在蛋黄中加入白砂糖(总添加量的30%)、植物油搅拌均匀，再将(1)中的混合粉分3次加入，搅拌均匀后再加入已溶解好的黄油，搅拌均匀，备用。

1.4.2 蛋白糊的制备 将蛋清用打蛋器先打发1min后加入塔塔粉，再分3次加入白砂糖(总添加量的70%)，继续打发，直至干性发泡即可。

1.4.3 混合蛋白糊和蛋黄糊 用刮刀先取1/3蛋白糊加入蛋黄糊中，用刮刀上下翻动搅匀，继续加入剩余的蛋白糊，搅拌至面糊均匀即可。

1.4.4 焙烤 将上述混合糊入模，然后焙烤。烘烤温度：上火180℃、下火180℃、烘烤时间为30min。

1.4.5 冷却 出炉后冷却2h后方可脱模。

1.5 紫色马铃薯全粉蛋糕的感官指标评价

紫色马铃薯全粉蛋糕的感官指标评定是在蛋糕冷却2h后，进行感官评价，此时的蛋糕口感最好。邀请10位经验丰富的食品行业专业人员，从蛋糕的外观形态(20分)、质地结构(20分)、弹韧性(20分)、色泽(20分)、气味和滋味(20分)5个方面对蛋糕进行感官评价，以平均分为总感官评分。感官评价标准见表1[10-16]。

表1 紫色马铃薯全粉蛋糕感官评价标准

1.6 试验设计

1.6.1 单因素试验设计 单因素试验设计分别从小麦面粉与紫色马铃薯全粉质量比、鸡蛋添加量、黄油添加量、白糖添加量4个方面进行单因素试验设计。按照上述紫色马铃薯全粉蛋糕制作工艺流程制作蛋糕，利用感官评价标准考察各因素对蛋糕品质的影响。

1.6.2 正交试验设计 在单因素试验的基础上，采用正交试验进行紫色马铃薯全粉蛋糕配方优化。拟定了以下几个参数：小麦面粉与紫色马铃薯全粉总量为100g、植物油40g、盐2g、泡打粉1g、塔塔粉1g，以小麦面粉与紫色马铃薯全粉质量比、鸡蛋添加量、黄油添加量、白糖添加量为因素，设计L9(34)正交试验，筛选4个因素的最佳配比，正交试验设计因素水平见表2。

表2 正交试验设计因素水平

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果与分析

2.1.1 小麦面粉与紫色马铃薯全粉质量比对蛋糕品质的影响 在小麦面粉与紫色马铃薯全粉总量为100g、鸡蛋360g、黄油50g、白糖80g、菜籽油40g、盐2g、泡打粉1g、塔塔粉1g的条件下，研究小麦面粉与紫色马铃薯全粉质量比对蛋糕品质的影响。紫色马铃薯全粉吸水、吸油性能良好，复水后具有浓郁的新鲜马铃薯香味和润滑的沙质口感，但添加量的多少严重影响蛋糕品质。由图2可以看出，当小麦面粉与紫色马铃薯全粉质量比较大，即紫色马铃薯全粉添加量比较少时，蛋糕的感官评价得分高，此时，蛋糕起发性良好，块形饱满完整、大小薄厚均匀，不粘边，富有弹性，按下去后复原很快，口感细腻，紫色马铃薯气味适宜，不粘牙，无异味。当小麦面粉与紫色马铃薯全粉的质量比为1∶1时，蛋糕的感官评价得分明显降低，此时，蛋糕起发性差，无弹性，粘牙。这是由于随着紫色马铃薯全粉比例的增加，小麦粉比例太低，面糊中没有支撑蛋糕自身重量的面筋网络，蛋糕不能形成疏松的网状结构，内部组织发软发粘，产品感官质量变差。另外，面粉筋力太低，蛋糕在烘烤过程中容易出现下陷和底部结块现象，严重影响产品感官质量。所以，为了顺应马铃薯主食化战略要求，提高蛋糕营养价值，确定小麦面粉和紫色马铃薯全粉的质量比为3∶2。

图2 小麦面粉与紫色马铃薯全粉质量比对蛋糕品质的影响

2.1.2 鸡蛋添加量对蛋糕品质的影响 在小麦面粉与紫色马铃薯全粉比例为3∶2、黄油50g、白砂糖80g、植物油40g、盐2g、泡打粉1g、塔塔粉1g的条件下，研究鸡蛋添加量对蛋糕品质的影响如图3所示。由图3可知，随着鸡蛋添加量的增加，蛋糕的感官评价得分呈增长趋势，这是因为鸡蛋在蛋糕的制作过程中的主要作用是粘结凝固和促使蛋糕膨发，鸡蛋中丰富的蛋白质在搅拌过程中可以包裹大量空气从而形成泡沫，并与面粉中面筋形成复杂的网状结构，构成蛋糕的基本骨架，经烘烤蛋白质受热凝固，从而使蛋糕的组织结构稳定。当鸡蛋添加量超过360g时，感官评分无明显变化。因此，考虑到蛋糕制作的成本，确定鸡蛋的添加量为360g。此时的蛋糕蓬松度最好，内部组织孔隙最为均匀，有明显的奶香味和淡淡的紫薯香味。

图3 鸡蛋添加量对蛋糕品质的影响

2.1.3 黄油添加量对蛋糕品质的影响 在小麦面粉与紫色马铃薯全粉比例为3∶2、鸡蛋360g、白砂糖80g、植物油40g、盐2g、泡打粉1g、塔塔粉1g的条件下，研究黄油添加量对蛋糕品质的影响。在蛋糕制作过程中添加适量的黄油可以在很大程度上改善产品的质量，这是因为黄油的添加可以软化面粉中面筋蛋白以及淀粉，从而可以使成品蛋糕松软，有更好的口感，蛋糕的风味更佳饱满。由图4可知，随着黄油添加量的增加，蛋糕的感官评分先增高；当黄油添加量超过50g时，感官评分反而呈下降趋势。因此，选择黄油的添加量为50g最为适宜。此时，蛋糕绵甜可口，具有浓郁的奶香味，提升了蛋糕的品质。

图4 黄油添加量对蛋糕品质的影响

2.1.4 白糖添加量对蛋糕品质的影响 在小麦面粉与紫色马铃薯全粉比例为3∶2、鸡蛋360g、黄油50g、植物油40g、盐2g、泡打粉1g、塔塔粉1g的条件下，研究白糖添加量对蛋糕品质的影响如图5所示。糖是蛋糕制作中的主要原料，在烘焙过程中糖参与的焦化糖反应和美拉德反应赋予蛋糕诱人的色泽和香味；同时糖在糕点制作过程中影响着鸡蛋液的粘度、表面张力；此外，糖在蛋白的打发过程中有利于起泡的稳定性，使蛋白糊色泽发亮，均匀一致，保持良好的组织形态。当白糖添加量为80g时，蛋糕的甜度适中，蛋香味浓郁，蛋糕品质达到最佳。

图5 白糖添加量对蛋糕品质的影响

2.2 正交试验结果与分析

根据单因素试验结果选用4个对紫色马铃薯全粉蛋糕品质有重要影响的试验因素，即小麦面粉与紫色马铃薯全粉质量比、鸡蛋添加量、黄油添加量、白糖添加量，设定了4个因素，3个水平，采用L9(34)正交试验设计。紫色马铃薯全粉蛋糕的最佳配方正交试验结果见表3。

由表3可知，影响蛋糕品质的主要因素依次为小麦面粉与紫色马铃薯全粉质量比>鸡蛋添加量>白糖添加量>黄油添加量。通过极差分析得到的最佳配方为A2B2C3D2，即小麦面粉与紫色马铃薯全粉质量比为3∶2，鸡蛋添加量360g，白糖添加量为80g，黄油添加量为50g。

表3 紫色马铃薯全粉蛋糕的正交试验L9(34)及结果

3 结论

通过单因素试验和正交试验，确定了紫色马铃薯全粉蛋糕的最佳工艺配方为：小麦面粉与紫色马铃薯全粉质量比为3∶2，其中小麦面粉60g、紫色马铃薯全粉40g、鸡蛋360g、黄油50g、白糖80g、植物油40g、盐2g、泡打粉1g、塔塔粉1g；烘烤温度：上火180℃、下火180℃、烘烤时间30min。按照这一配方加工的紫色马铃薯全粉蛋糕具有独特的马铃薯风味，薯香浓郁、口感润泽，无甜腻感，内部组织细腻，松软有弹性，感观品质和质构特性优良。◇

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(责任编辑 李燕妮)

Development of Purple Potato Flour Cake

TONG Dan，HAN Li-ming，YUAN Ji-hong，WANG Fang，CHEN Ya-lan

(Dingxi Campus Gansu University of Chinese Medicine，Dingxi 743000，China)

The best recipe for purple potato flour cake has been defined that of mass ratio of wheat flour and purple potato flour was 3:2 through single factor and orthogonal experiments.The best formula included wheat flour 60g，purple potato flour 40g，eggs 360g，butter 50g，sugar 80g，vegetable oil 40g，salt 2g，baking powder 1g，tata powder 1g.Baking temperature requirements were the surface fire 180 ℃，primer 180 ℃，baking time 30min.According to the above formula, processed purple potato powder cake had unique potato flavor，such as potato-rich，moist taste，no sense of sweet，internal organization delicate，soft and flexible，excellent organoleptic qualities and textural properties.Purple potato flour cake has developed the new ways about changing purple potato into staple food,not noly improve the nutritional value of traditional cakes，but also increases the cake varieties and has good market prospects.

purple potato flour；cake；single factor test；orthogonal experiment

马铃薯主食低成本开发研究(项目编号：TD2016ZD04)。

童丹(1975— )，女，硕士，副教授，研究方向：分析化学及马铃薯质量分析检测。