年轮蛋糕抗老化配方

2022-11-28王优

食品工业 2022年11期

王优

上海旺旺食品集团有限公司（上海 201103）

年轮蛋糕是一种以小麦粉、蛋、糖为主要原料，层层烘烤层层包裹、形似年轮的烘烤类糕点。新鲜烘烤出炉的蛋糕，口感绵润，风味浓郁，深受甜食消费者喜爱。蛋糕老化是糕点类产品在储存过程常见的现象，它是因为淀粉重新结晶、水分的迁移等作用，使口感变硬、粗糙，风味变劣，保质期变短，从而影响食品品质。改善、延缓年轮蛋糕储存期间老化现象是亟需解决的问题。

据研究表明[1-3]：α-淀粉酶可降低蛋糕老化速率；以蔗糖酯为主要成分的复配乳化剂通过增加蛋糕生地体系稳定性来改善蛋糕老化现象；在贮藏过程中聚葡萄糖可提高面包柔软性，具有良好的保水性。因此，可通过阻止淀粉重结晶、增强蛋糕持水性、增加面糊稳定性三个方面来防止蛋糕老化。

试验探究含有α-淀粉酶的乳化油脂、含有聚葡萄糖的烘焙用膳食纤维和复配乳化剂添加量对蛋糕老化性能的影响，探讨包括年轮蛋糕水分、水分活度、硬度等老化参数，从而优化年轮蛋糕抗老化配方。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

蛋糕专用小麦粉（益海嘉里食品工业有限公司）；烘焙用膳食纤维粉（河南泰利杰生物科技有限公司）；杀菌蛋液（苏州欧福蛋业有限公司）；复配糕点乳化剂（平糊菱化食品有限公司）；人造奶油（含α-淀粉酶）（深圳精益油脂技术有限公司）；麦芽糖浆（山东盛泰生物科技有限公司）；牛奶香精[曾田香料（昆山）有限公司]；小麦淀粉（河南枣花面业有限公司）；膨松剂（青岛大宫食品有限公司）；起酥油[爱迪科油脂（常熟）有限公司]。

1.2 仪器与设备

HE83水分测定仪（梅特勒-托利多仪器有限公司）；PL4002电子天平（0.01 g，梅特勒-托利多仪器有限公司）；HP23水活度检测仪（ROTRONIC）；5K5SS桌上型搅拌机（美国厨宝）；TA-XT plus质构仪（超技仪器有限公司）；BMP6P-1000年轮蛋糕烧上机（株式会社ソーキナカタ）；DK-S22电子恒温水浴锅（上海精宏实验设备公司）。

1.3 试验方法

1.3.1 年轮蛋糕基础配方

根据预试验，年轮蛋糕基础配方按照表1进行。

表1 年轮蛋糕基础配方表

1.3.2 年轮蛋糕工艺流程

原料预处理→配料→打料→烧上→冷却→切片→包装

操作步骤：面粉、糖粉过0.250和0.180 mm筛，蛋液、油脂回温；将乳化剂、麦芽糖浆、杀菌蛋液、水等液态料倒入搅拌机内搅拌30 s；依次加入面粉/糖粉混合物、膨松剂、小麦淀粉，搅拌20～30 min，测定投油前比重；加入油脂搅拌至生地比重、黏度在标准范围，上机烘烤，冷却，切片后包装。

1.3.3 单因素试验

人造奶油（含α-淀粉酶）按照配方总量计算，添加量为0，1.5%，3%，4.5%，6.0%和7.5%；烘焙用膳食纤维（含聚葡萄糖）按照配方总量计算，添加量为0，1.5%，3%，4.5%和6.0%；复配乳化剂按照配方总量计算，添加量为0，1.4%，2.8%，4.2%和5.6%。

1.3.4 多因素复合试验

选用L9(33)正交表，设计三因素三水平试验，探究不同因素对年轮蛋糕感官指标影响，得出最优水平组合后进行验证试验。

1.3.5 最优组合验证试验

将对照组、优化组样品常温放置，于常温1 d、常温6个月、常温9个月测试质构、水分、水分活度指标，并进行对比验证。

1.4 指标测定

1.4.1 水分

根据GB 5009.3—2016[4]检测年轮蛋糕样品水分。

1.4.2 水分活度

根据GB 5009.238—2016[5]水分活度仪扩散法检测年轮蛋糕样品水分活度。

1.4.3 质构测定

在年轮蛋糕的贮存过程中，硬度、弹性、咀嚼性、黏聚性可作为评价其老化程度的重要指标。通过质构仪对年轮蛋糕进行硬度、弹性、咀嚼型、黏聚性分析。

测试条件：探头P/0.5R；探入深度：蛋糕厚度的40%；测前速度：1.7 mm/s；测后速度：10 mm/s；自动触发，触动压力5 g。

1.4.4 感官指标

参考文献[6]，选择对年轮蛋糕较为熟悉的生产、品保、研发食品专业人员共6名组成感官评价小组，以色泽、风味与口感、组织质地为指标，对常温观测中年轮蛋糕的感官品质进行评价，标准见表2。

表2 感官评定标准

1.5 数据处理

使用Excel进行数据分析，同时利用SPSS软件进行正交试验数据分析。

2 结果与分析

2.1 单因素试验

2.1.1 人造奶油（含α-淀粉酶）对年轮蛋糕抗老化性的影响

人造奶油（含α-淀粉酶）是一种含有α-淀粉酶的植物性乳化油脂。α-淀粉酶可从淀粉分子内部水解α-1.4糖苷键使支链淀粉、直链淀粉侧链变短，产生小分子糊精、麦芽糖、寡糖，这些水解后的小分子物质含量越高，越能有效干扰淀粉结晶，从而使食品的老化速率下降。而且淀粉经酶水解后仍能保持分子结构完整性，进而保持储存过程中食品的弹性。但过量的糊精等小分子物质会使蛋糕口感发黏，故加酶量需适当，否则过大会出现食品质构支撑不足出现塌架[7-8]。

试验设计不同人造奶油（含α-淀粉酶）添加梯度，从而探究人造奶油（含α-淀粉酶）对年轮蛋糕老化现象的影响。由图1（a）可知，随着人造奶油添加量增多，硬度和咀嚼度同步下降，这与人造奶油带入的α-淀粉酶阻碍了淀粉结晶回生有关。由图1（b）可知，随着人造奶油添加量的增加，蛋糕黏聚性逐渐增高，弹性逐渐下降，这与产品内部水分保持稳定性有关。综合产品硬度、弹性、黏聚性、咀嚼性，将人造奶油（含α-淀粉酶）添加量定为3%。

图1 人造奶油（含α-淀粉酶）对年轮蛋糕质构的影响

2.1.2 烘焙用膳食纤维（含聚葡萄糖）对年轮蛋糕抗老化性能的影响

聚葡萄糖是一种水溶性膳食纤维，其分子结构含有柠檬酸酯键和山梨醇端基，因此具有很强的持水性能，应用到蛋糕制品时，可提高食品的柔软性。Chirmer等[9]用聚葡萄糖替代蛋糕中的蔗糖研究发现，添加聚葡萄糖的蛋糕可保持蛋糕柔软、延缓蛋糕弹性下降速率，起到抗老化作用。

由图2（a）可知，随着烘焙用膳食纤维（含聚葡萄糖）添加量的增加，硬度和咀嚼度同步下降，当硬度变小时，在食用过程中的咀嚼度也变小。说明烘焙用膳食纤维具有保持蛋糕柔软、保持水分稳定的效果。由图2（b）可知，随着烘焙用膳食纤维（含聚葡萄糖）添加量的提高，弹性先下降后上升，黏聚力在添加至3%之后明显上升，较强的黏聚力对蛋糕整体口感、风味有负影响。因此，烘焙用膳食纤维（含聚葡萄糖）的最佳添加量选为3%。

图2 烘焙用膳食纤维（含聚葡萄糖）对年轮蛋糕质构的影响

2.1.3 复配乳化剂添加对年轮蛋糕抗老化性能的影响

据研究表明，直链淀粉与乳化剂结合形成复合物，直链淀粉的螺旋结构将乳化剂的疏水基团包裹在内部，亲水基团暴露在螺旋结构外，有效阻碍了水分丧失[10]；另外，乳化剂通过阻碍淀粉分子间氢键的结合，从而降低淀粉分子的结晶速率和成核速率，最终达到延缓蛋糕制品老化的效果。

试验选择含有多种乳化剂的复配乳化剂，设计不同添加量，探究乳化剂对蛋糕抗老化性的影响，从而找到合适添加量。由图3（a）可知，随着复配乳化剂用量的增多硬度初始下降比较剧烈，当添加至一定量后变化较为平缓，对于咀嚼度而言当添加量较小时变化不明显，当添加量超过2.8%时下降较为明显。由图3（b）可知，随着复配乳化剂用量的增多弹性先增大后减小，黏聚力先减小后增大。综合比较其添加量在4.2%较为合适。

图3 复配乳化剂对年轮蛋糕质构的影响

2.2 正交试验优化配方

根据单因素研究结果，人造奶油（含α-淀粉酶）、烘焙用膳食纤维（含聚葡萄糖）、复配乳化剂添加量在一定范围内对年轮蛋糕的老化有显著抑制作用。因此，选用这3种原料作为3因素，进行L9(33)正交试验设计，以感官评价为考察指标优化年轮蛋糕抗老化配方。

正交试验因素和水平表见表3，正交试验结果见表4。试验结果表明，三因素抗年轮蛋糕老化效果为C＞A＞B，即复配乳化剂影响最大，其次是含α-淀粉酶的人造奶油，再次是含聚葡萄糖的烘焙用膳食纤维。最佳复配比例为A2B2C3，即人造奶油（含α-淀粉酶）添加量为3%、烘焙用膳食纤维（含聚葡萄糖）添加量为3%、复配乳化剂添加量为5.6%。

表3 正交试验因素与水平单位：%

表4 L9(33)正交试验结果与数据处理

2.3 常温放置时间对年轮蛋糕品质的影响

采用最优组合配方，将对照组、优化组常温放置，检测初始样、常温6个月、常温9个月水分以及水分活度、硬度、咀嚼性、弹性、黏聚力，结果见表5～表7。

由表5～表7可知，优化组配方的硬度、咀嚼性、弹性、水分、水分活度均随着储存时间的延长而变化，其中硬度、咀嚼性增大，弹性、黏聚力、水分、水分活度减小。六个指标除黏聚力随时间延长优化组比对照组变化率大以外，其余指标的变化率优化组均小于对照组。说明优化组的抗老化性能优于对照组。年轮蛋糕保质期内稳定性的根源在于水分流失速率的快慢，优化组加入阻碍淀粉回生的含α-淀粉酶的人造奶油、含多羟基聚葡萄糖的锁水膳食纤维、以及多种乳化功能的复配乳化剂，从而使优化配方具有优越的稳定性。