玉米粉对蛋糕品质影响规律分析

2020-01-13董世荣陈芳徐微胡秋月

食品工业 2019年12期

董世荣，陈芳，徐微，胡秋月

哈尔滨学院食品工程学院（哈尔滨 150086）

玉米是中国的主要粮食作物之一[1]，其含有维生素、谷氨酸及微量元素等多种营养物质[2-3]。玉米中膳食纤维含量较高，因品种的不同虽然含量有所差异，但是平均含量在2.82 g/100 g左右[4]。膳食纤维是一种不能被人体消化吸收，而可以被人体的肠道菌群部分或全部消化利用的植物性成分，包括纤维素、半纤维素、果胶、植物树胶、木质素等植物性物质。膳食纤维具有防癌抗癌、治疗糖尿病、心血管疾病、肥胖、肠道癌等作用[5-6]。

蛋糕几乎是社会各阶层最受欢迎的烘焙食品，主要是由于蛋糕的即食性强、种类繁多和价格合理[7]。但是，由于蛋糕含有很高脂肪和糖分而使其归类于高热量产品[8]。消费者对低热量、高纤维食品的需求与日俱增。开发富含纤维的主食，是扩大健康有益食品供应的重要贡献。如果将富含膳食纤维的玉米粉添加到蛋糕中，不仅可以调节膳食结构，还可以改善身体的消化机能、增加营养等功能。因此，试验将玉米添加到蛋糕中，研究玉米粉添加量、玉米颗粒大小、玉米品种对玉米感官和比容的变化影响规律，确定最佳玉米添加量、颗粒大小和最佳品种，同时比较添加和未添加玉米粉蛋糕样品质构特性、基本理化性质和色度差异，有助于拓宽玉米粉应用范围和提高利用价值。

1 材料与方法

1.1 材料

低筋面粉（滨州中裕食品有限公司）；玉米粉（诚可家食品有限公司）；大豆油（哈尔滨北大荒豆制品有限公司）；白砂糖、鸡蛋等（市售）。

1.2 仪器与设备

CT3食品物性测定仪（美国Brookfield公司）；YP 202 N电子天平（上海精密仪器科学有限公司）；SM-503烤箱（广东顺德亿高电器有限公司）；20型打蛋机（杭州全立食品机械有限公司）；HD-4水分活度测定仪（无锡市华科仪器仪表有限公司）；WSC-S全自动测色色差仪（上海仪电科学仪器股份有限公司）。

1.3 试验方法

1.3.1 蛋糕的制作工艺流程

蛋糕的制作基本工艺流程参考刘淑敏等[9]的制作过程：原料选择与处理→搅打→调糊→注模→烘烤→倒扣→冷却→成品。

1.3.2 水分的测定

参考GB 5009.3—2010，直接干燥法[10]。

1.3.3 灰分的测定

参考GB 5009.4—2016，直接灰化法[11]。

1.3.4 还原糖的测定

参考GB 5009.7—2016，直接滴定法[12]。

1.3.5 蛋糕比容的测定

蛋糕比容的测定参照菜籽置换法[13]，菜籽用小米代替。取一定量小米装满100 mL烧杯，并且用钢尺将烧杯口刮平，将烧杯中的小米利用量筒测定体积，记为烧杯体积。取一定质量蛋糕放置该烧杯中，用小米填满烧杯，填满不要留有空隙。用钢尺刮平烧杯口，测定所用小米体积，用烧杯体积减去所用小米体积记为蛋糕体积。电子天平测定蛋糕质量，蛋糕比容计算见式（1）。

式中：SV为蛋糕比容，mL/g；V为蛋糕体积，mL；m为蛋糕质量，g。

1.3.6 质构的测定

利用质构仪基于TPA模式[14]室温下测定蛋糕样品的质构特性，包括硬度（Ha）、黏性（Ad）、弹性（Sp）、胶着性（Gu）、咀嚼性（Ch）和内聚性（Co）。从蛋糕中心取7 cm×6 cm×3 cm大小蛋糕，确保表面和底面平整。测定参数设置为：TA 4/1000探头、预测速度1.0 mm/s、测试前速度2.0 mm/s、测试后速度2.0 mm/s、穿透测试深度30.0 mm、感应力大小10.0 g。

1.3.7 色泽的测定

参照文献[15]用色差仪测定L*值、a*值、b*值。L*值表示亮度，a*值表示红→绿颜色的程度，b*值表示黄→蓝的程度。对蛋糕样品的颜色进行检测，每个样品平行测定3次，取3次的平均值作为试验结果，记录数据。

1.3.8 感官的测定

试验进行感官评定人员为15名食品相关专业学生，感官评定人员按男女比例1︰1进行分类。测试前产品随机编号，经过简单培训的感官评定人员分别对编号后的产品外观、色泽、气味、组织状态和口感进行评分[16]。

表1 蛋糕的感官评价

2 结果与分析

2.1 玉米粉添加量对蛋糕品质影响的规律

感官评分（SE）和比容（SV）随玉米粉添加量（Cfa）的变化如图1所示。玉米粉的添加影响蛋糕感官评分和比容。随着玉米粉添加量增加，蛋糕感官评分呈现先增大后降低趋势，Cfa≤10%时，感官评分从87.07±1.00分增加至最大值92.27±0.64分；Cfa为10%～20%时，感官评分从92.27±0.64分降低至87.50±1.32分。通过感官评价蛋糕品质，很大程度上依赖于个人判断和主观评价，但一定程度反映消费者对蛋糕的可接受程度。说明玉米粉添加量10%时，消费者对蛋糕的可接受程度最高。与感官评分的变化趋势不同，随着玉米粉添加量增加，蛋糕比容呈现下降趋势，Cfa从0增加至20%，比容从3.67±0.04 mL/g降低至2.88±0.08 mL/g。

为定量反映玉米粉添加量对蛋糕感官评分和比容的影响规律，分别采用Extreme欧拉函数拟合归一化的感官评分（SEg：添加不同量玉米粉样品的感官评分与未添加玉米粉样品平均感官评分的比值）和line函数拟合归一化的比容（SVg：添加不同量玉米粉样品比容与未添加玉米粉样品平均比容比值）（见图1），SEg和SVg最小二乘法回归分析可分别表示为：

2.2 玉米颗粒大小对玉米品质影响的规律

玉米颗粒大小（Pz）影响着蛋糕的感官评分（SE）和比容（SV）大小（图2）。随着玉米粉目数增加，蛋糕感官评分和比容呈现先增大后降低趋势。Pz≤90%时，感官评分从86.47±0.50分增加至最大值92.73±0.64分；Pz=100%时，感官评分降低至90.93±0.70分。与感官评分变化趋势相同，随着玉米目数增加，蛋糕比容呈现先上升后降低趋势，Pz从60目增加至90目，比容2.60±0.05 mL/g增加至3.36±0.06 mL/g；Pz增加至100目时，比容降低至3.13±0.05 mL/g。

图1 不同添加量玉米粉的蛋糕样品感官评价（SE）和比容（SV）随玉米粉添加量（Cfa）变化；归一化玉米蛋糕感官评分（SEg）和比容（SVg）回归分析结果

图2 蛋糕样品感官评价（SE）和比容（SV）随玉米粉颗粒大小（Pz）变化；归一化玉米蛋糕感官评分（SEg）和比容（SVg）回归分析结果

为定量反映玉米颗粒大小对蛋糕感官评分和比容的影响规律，采用Extreme欧拉函数拟合归一化的感官评分和归一化的比容（见图1），SEg和SVg最小二乘法回归分析可分别表示为：

2.3 玉米粉种类对蛋糕品质影响的规律

将普通玉米粉、甜玉米粉、黑玉米粉、糯玉米粉和白玉米粉分别添加到蛋糕中，制备得到的蛋糕和比容存在不同（表2所示）。添加普通玉米粉、甜玉米粉、黑玉米粉、糯玉米粉和白玉米粉的蛋糕，感官评分分别是88.63±1.42，90.07±1.85，92.20±1.15，88.33±1.27和87.37±1.65分；比容大小分别是2.60±0.05，3.35±0.14，2.91±0.04，2.47±0.01和2.60±0.04。对感官评价和比容的数值进行归一化计算，发现黑玉米粉提高感官评价分数和比容大小。

表2 蛋糕样品的感官评价（SE）和比容（SV）随玉米粉种类的变化和归一化结果

2.4 质构特性差异比较

质构评价法是有助于产品开发的重要方法之一，该特性可以定量反映玉米粉的添加对蛋糕的物理特性的影响。因此，测定添加和未添加玉米粉蛋糕样品质构特性的变化（图3）。玉米粉的加入显著改善蛋糕质构特性，与普通蛋糕（未添加玉米粉的蛋糕）相比较，添加玉米粉的蛋糕硬度（536±12.77 g）降低15.21%，弹性（8.27±0.05 mm）降低5.59%，胶着性（355±21.93 g）降低27.80%，咀嚼性（31.53±5.23 mJ）降低12.10；咀嚼性是评价食物在口中被破碎容易程度的重要指标之一，该指标的变化趋势和硬度相一致[17]。但黏性和内聚性却增加了，分别从0.33±0.13 mJ增加至0.73±0.15 mJ，增加幅度为121.21%，内聚性从0.58±0.95增加至0.64±0.04，增加幅度为10.34%。

2.5 基本特性比

玉米粉对蛋糕的基本指标（水分活度、灰分和还原糖）和色泽产生一定影响，具体见表3。添加玉米粉对蛋糕的水分活度影响较小，添加玉米粉的蛋糕和未添加玉米粉蛋糕的水分活度分别为0.88±0.08和0.89±0.06；但一定程度改变蛋糕灰分和还原糖含量。添加玉米粉蛋糕的灰分和还原糖比未添加玉米粉蛋糕降低18.35%和17.43%。