马铃薯苦荞蛋糕的制作工艺研制

宋玉婷　张忠

本研究采用单因素与正交试验设计方法，以蛋糕的感官综合得分结果、理化检测结果为评价指标，并且充分考虑国家马铃薯主粮化的战略目标和迎合目前大众对低糖食品的热衷，得到制作马铃薯苦荞蛋糕最适工艺为：马铃薯泥添加量8.0%，苦荞粉/小麦粉1.5：1，鸡蛋/小麦粉5.0：1，蔗糖添加量12%，且该配方制作的蛋糕富含多种抗氧化成分，如维生素A、维生素C以及芦丁等。该研究为凉山州马铃薯与苦荞的开发利用提供了参考。

促进贫困地区的种植业发展是一项可持续性扶贫办法，因此如何利用该地区种植广泛的马铃薯和苦荞麦成为目前凉山州的研究热点。马铃薯的块茎里富含丰富的碳水化合物、高蛋白质、纤维素、脂肪及多种维生素和无机盐等，含有谷物中未发现的胡萝卜素与维生素C，给人类提供丰富的营养物质。苦荞即苦荞麦，位于“五谷之首”，是自然界中很少的药食两用粮食作物。苦荞内部含有的生物类黄酮成分（主要为芦丁，占总量的80%）具有抗菌、消炎、止咳、平喘、祛痰的功用。因此，荞麦还有“消炎粮食”的美称。生产蛋糕的主要原料有小麦粉、食用油、苏打粉和鸡蛋 。响应国家马铃薯主粮化发展战略，以及精准扶贫的政策。本研究致力于利用马铃薯与苦荞研制蛋糕食品，研发马铃薯与苦荞更多的利用空间。本试验主要研究蛋糕制作时，马铃薯添加量与苦荞添加量与蛋糕品质的影响，同时考察鸡蛋和蔗糖的加入量，以期制作口感俱佳、富含营养保健的新型马铃薯苦荞蛋糕，同时是一项具有一定社会意义的研究。

1 材料与方法

1.1 试验材料

小麦粉（一等，滩坊风筝面粉有限责任公司生产），马铃薯泥（当地马铃薯自制），苦荞粉（西昌航飞苦荞厂提供），蔗糖（市售一级白糖），鸡蛋（西昌学院校园超市购买），玉米油（四川成都建华食品有限公司生产），双效泡打粉（广西桂林市兴安食化厂生产），柠檬（西昌学院商业街水果摊购买），水（食用级，西昌学院实验室提供）。

1.2 试验设备

电烤箱（SM-803A，配温度传感设备，新麦机械（无锡）有限公司），搅拌机（B20-S多功能搅拌机），电热鼓风干燥箱（DGF-4A型，天津市泰斯特仪器有限公司），紫外分光光度计（Q/TBCR1，上海欣茂仪器有限公司）。

1.3 工艺流程

称取同一批次的马铃薯，先洗净，再手动去皮，切成0.1cm-0.3cm厚的片状，加入适量水于电磁炉中煮制10分钟左右至熟软，捞出沥干水用擀面杖打至均匀，使其不含马铃薯颗粒，放置备用。称取一定量小麦粉与苦荞粉混合并搅拌均匀，再称取马铃薯泥若干质量混合。将一定鸡蛋打入搅拌机，加入适量蔗糖，先慢速搅拌2分钟混合蛋液和蔗糖，加入柠檬，然后迅速搅拌10分鐘左右，打到原始体积的3倍，将混合物倒入搅拌机内搅拌均匀。将浆液倒入模具中，备用。将模具置入烤箱内，表面温度设置为150℃，底温设置成180℃，并烤制19分钟左右取出即可。对其进行感官评定及理化检测。

1.4 感官评定方法

将试验做出的马铃薯苦荞蛋糕分别给予10个不同的人品尝，感官评定马铃薯苦荞蛋糕品质，包括苦荞马铃薯成品的形态、色泽、组织、滋味与口感、杂质，定性地研究了各试验因素对此种马铃薯苦荞蛋糕质量的影响，如表1所示。

1.5 马铃薯苦荞蛋糕理化指标测定方法[8-10]

根据GB5009.82-2016，测定维生素A含量，根据GB14754-2010，测定维生素C的含量， 根据NY/T1295-2007，测定芦丁的含量，在GB/T20977糕点通则 中干燥失重要求按GB5009.3中第一法测定（直接干燥法--烘箱）。

1.6 马铃薯苦荞蛋糕制作工艺优化方案

1.6.1 单因素试验

分别考察单因素：马铃薯泥添加量（A）、苦荞粉/小麦粉（B）、鸡蛋/小麦粉（C）、蔗糖添加量（D）对蛋糕品质的影响。首先固定B为1/1、C 5/1、D 15%，A分别取6%、8%、10%、12%、15%，考察A因素对蛋糕品质的影响；然后固定A 8%，C 5/1、D 15% ，B分别取1/2、1/1.5、1/1、1.5/1、2/1，考察B因素对蛋糕品质的影响；再次固定A 8%、B为1/1、D 15%，C分别取4/1、5/1、6/1、7/1、8/1，考察C因素对蛋糕品质的影响；最后固定A 8%、B为1/1、C 5/1，D分别取6%、8%、10%、15%、20%，考察D因素对蛋糕品质的影响。

1.6.2 正交试验

该试验考察的因素有4个。试验每个因素设置3个水平。因素水平见表2。为了计算试验误差，试验设置2个重复。

1.7 数据处理方法

采用SPSS20.0软件处理数据和Excel软件作图

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果分析

邀请9个同学对对所做的不同比例的蛋糕按照表2进行评分，有如下评分结果

从表3可以得出，单因素试验分别考察马铃薯泥的添加量、小麦粉/苦荞粉、鸡蛋/小麦粉和蔗糖添加量对蛋糕的形态、色泽、组织、滋味与口感的影响，根据总评分大小比较，得到马铃薯泥的添加量、小麦粉/苦荞粉、鸡蛋/小麦粉和蔗糖最佳添加量四个因素各水平对蛋糕质量的影响均表现出先增加再减小的趋势，峰值分别为8%、1.5/1、5/1、15%，即根据单因素试验得到的峰值，通过正交试验，将四个因素的添加量更加精确化。

2.2 正交试验结果与分析

2.2.1 正交试验结果

2.2.2 正交试验结果计算分析

由方差分析结果（表5）四个因素的平方和计算结果可以看出对蛋糕品质的影响大小顺序为马铃薯泥的添加量>小麦粉/苦荞粉>鸡蛋/小麦粉>蔗糖添加量。马铃薯和苦荞的添加量影响较鸡蛋和蔗糖的影响大。由Dunncans新复极差检验结果（表6）得到A因素的最优水平是A1和A2，B因素的最优水平为B2，C因素的最优水平为C2，D因素的最优水平为D1和D3。正交试验结果与分析优化得到理论最优配方：A1B2C2D1、A1B2C2D3、A2B2C2D1、A2B2C2D3，其中A1B2C2D3正是正交表9个处理中的蛋糕评分最高的处理，验证了结果的正确性。但是考虑到国家的马铃薯主粮化的战略目标和迎合目前大众对低糖食品的热衷，A因素选择高添加量A2，D因素选择低添加量D1为好，因此以上四组优化方案中，A2B2C2D1成为我们最终制作马铃薯苦荞蛋糕的首选，即马铃薯泥添加量8.0%，苦荞粉/小麦粉1.5：1，鸡蛋/小麦粉5.0：1，蔗糖添加量12%。

2.2.3 正交试验结果验证性试验

2.3 马铃薯苦荞蛋糕的理化指标测定结果分析

2.3.1 芦丁标准曲线

芦丁的标准曲线y=32.633x-0.0036在浓度0～0.02mg/mL范围内，线性关系良好，R2=0.9979。

2.3.2 各理化指标的测定结果分析

由蛋糕部分理化指标测定结果（见表8），可以看出该蛋糕富含抗氧化成分维生素A、维生素C以及芦丁，且干燥失重<42%（GB/T20977 《糕点通则》 蛋糕的干燥失重要求≤42%）。

3 结论

根据马铃薯主粮化的战略目标和迎合目前大众对低糖食品的热衷， A2B2C2D1成为制作马铃薯苦荞蛋糕的首选方案，即马铃薯泥添加量8.0%，苦荞粉/小麦粉1.5：1，鸡蛋/小麦粉5.0：1，蔗糖添加量12%。且该配方做出的蛋糕干燥失重满足GB/T20977 《糕点通则》 ，同时富含多种抗氧化成分，如维生素A、维生素C以及芦丁等，为凉山州尤其高山民族贫困地区的种植的马铃薯与苦荞产品开发利用渠道。

作者单位：1.成都理工大学环境学院；

2.西昌学院