微波改性大豆浓缩蛋白在蛋糕中的应用

孙冰玉

(哈尔滨商业大学食品工程学院省高校食品科学与工程重点实验室，黑龙江哈尔滨 150076)

微波改性大豆浓缩蛋白在蛋糕中的应用

孙冰玉

(哈尔滨商业大学食品工程学院省高校食品科学与工程重点实验室，黑龙江哈尔滨 150076)

以微波改性蛋白和低筋粉为原料，制作富含大豆蛋白的蛋糕。实验采用单因素和正交实验对微波改性蛋白蛋糕成品进行感官评定，确定出微波改性蛋白蛋糕的最佳工艺配方。结果表明:微波改性蛋白具有良好的起泡性，可替代蛋糕制作中的部分鸡蛋。微波改性蛋白的替代率对产品感官品质的影响最大，其次是糖用量、搅打时间和疏松剂用量。微波改性蛋白蛋糕的最佳工艺条件为:微波改性蛋白替代率20%、绵白糖用量110%、搅打时间16min、疏松剂用量0.6%，以此最佳工艺条件生产的产品口感松软，风味纯正，品质优良。质构仪测定结果为硬度642.663，弹性0.883，咀嚼性0.809，咀嚼度459.367。

微波，改性蛋白，蛋糕

大豆是人类比较理想的营养氮源，大豆蛋白的消化吸收率在84%～98%之间，可以直接作为人体蛋白质的主要来源［1］。大豆蛋白具有优良的功能特性，其中发泡性指大豆蛋白质在加工中体积的增加率，可起到酥松作用。利用大豆蛋白质的发泡性，可以赋予食品以疏松的结构和良好的口感。醇法大豆浓缩蛋白是以含水酒精淋洗低温脱脂豆粕，除去可溶性杂质制得的大豆蛋白制品，其制备工艺简单，价格大大低于大豆分离蛋白，无环境污染，且风味清淡，是一种优质的蛋白源。但由于醇法大豆浓缩蛋白在加工过程中受到乙醇作用，分子结构发生改变，大量的疏水基暴露，氮溶解指数(NSI)降低，功能性减弱，使其在食品工业中的应用受到了很大的限制［2］。利用微波技术可以使蛋白质分子在高频率的微波场中极化成有序的分子，改善醇法大豆浓缩蛋白的功能性质［3］。将微波改性大豆浓缩蛋白适量添加到海绵蛋糕中，不仅可以改善蛋糕的风味与营养价值，增加蛋糕的花色品种，还能使蛋糕具有相应的保健功能，节约成本，具有非常广阔的市场前景。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

低筋粉、绵白糖、人造奶油、鸡蛋、色拉油 均为市售;大豆浓缩蛋白 实验室自制。

搅拌机 CS－B5A，广州市番禹区昌盛机电设备有限公司;远红外食品烘箱 YXD系列上海花元食品机械有限公司;微波炉 VIP200S，顺德惠而浦蚬华微波制品有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 起泡性的测定［4］浊度法。

1.2.2 微波改性蛋白蛋糕生产工艺流程 醇法大豆浓缩蛋白→微波改性［改性条件:醇法大豆浓缩蛋白粉固液比1∶9、溶液高度2cm(溶液体积15.7mL)、微波功率500W、改性时间3min，改性后起泡性36.7mL］→真空干燥→面糊的调制→注模→焙烤→冷却→成品

1.2.3 微波改性蛋白蛋糕单因素实验 每个配方中基本配料(以面粉100%为基准，其它辅料分别占面粉的比例为:人造奶油12%，奶粉6%，鸡蛋200%)保持不变。

1.2.3.1 微波改性蛋白替代率(A)对蛋糕品质的影响微波改性蛋白替代率分别取10%、15%、20%、25%、30%，绵白糖的用量(B)取100%，搅打时间(C)为14min，疏松剂用量(D)为0.5%，进行单因素实验。

1.2.3.2 绵白糖用量(B)对蛋糕品质的影响 绵白糖用量分别取80%、90%、100%、110%、120%，微波改性蛋白替代率20%，搅打时间(C)为14m in，疏松剂用量(D)为0.5%，进行单因素实验。

1.2.3.3 搅打时间(C)对蛋糕品质的影响 搅打时间分别取 10、12、14、16、18m in，微波改性蛋白替代率20%，绵白糖的用量100%，疏松剂用量0.5%，进行单因素实验。

1.2.3.4 疏松剂NH4HCO3用量(D)对蛋糕品质的影响 疏松剂用量分别取0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%，微波改性蛋白替代率20%，绵白糖的用量100%，搅打时间14min中的最佳值，进行单因素实验。

1.2.4 微波改性蛋白蛋糕的正交实验 采用L9(34)，见表1正交实验法对影响微波改性蛋白蛋糕品质的主要因素进行研究和分析，并测定一组最佳的蛋糕的质构特性。

表1 L9(34)因素水平表

1.2.5 微波改性蛋白蛋糕感官评定方法［5］分别对蛋糕的比体积、芯部结构、口感、外观进行感官评定，每一项的评分标准均参考薛文通的《新版蛋糕配方》进行评价，最后相加得出综合评分，满分为100。其中比容的测定用小米替代法:即蛋糕出炉后30m in称重，记录质量M。把小米和蛋糕一起装入量筒中，记录体积V1，取出蛋糕，记录剩下小米的体积V2。这样测得的体积V=V1－V2即得蛋糕体积。然后利用公式:比容=V/M(mg/L)计算即可。

1.2.6 蛋糕质构特性的测定［6］采用英国SMS公司的TA－XT2i型质构仪对微波改性蛋白蛋糕、市售普通蛋糕进行质构分析。从蛋糕出炉当日起，每隔1d

测定一次，直到变质为止。

2 结果与讨论

2.1 微波改性蛋白替代率对蛋糕品质的影响

由图1可知，替代率在10%和15%时对蛋糕的品质变化不大;当微波改性蛋白粉替代率为20%蛋糕品质最佳;当微波改性蛋白粉替代率为25%时，略有豆腥味;当微波改性蛋白粉替代率达到30%时，成品味道变化极大，豆腥味明显。主要是由于大豆蛋白是表面活性剂，它聚集在油水界面，使其表面张力降低，易于形成致密的乳状液，提高了蛋糖乳化液的稳定性。大豆蛋白具有的吸水性、保水性使制品膨胀、蜂窝细腻，同时由于大豆蛋白含有脂肪氧化酶，能氧化多种不饱和脂肪酸，产生氧化脂质，氧化脂质对面粉中的类胡萝卜素具有漂白作用，能够使蛋糕芯显现增进食欲的乳白色，而大豆蛋白与面粉中的糖在加热的过程中发生美拉德反应，赋予蛋糕金黄色。但随着大豆蛋白添加量的增加，蛋糕体积收缩，蛋糕芯颜色加深，可能是由于大豆蛋白添加量过多会破坏蛋糖乳化体系的缘故。综合考虑，微波改性蛋白粉的最佳替代率为20%。

图1 微波改性蛋白替代率对蛋糕品质的影响

2.2 绵白糖用量对蛋糕品质的影响

由图2可知，当添加量为80%和90%时，蛋液起泡性较低，成品的甜味不够，味道不突出;当添加量为100%时，蛋液起泡性较好，成品味道稍淡;当添加量达到110%时，起泡性好，香甜可口，由于糖可以改变蛋糕的色、香、味、形，在打蛋时还会影响蛋液的起泡性，改善成品的组织状态;当添加量达到120%时，在相同焙烤时间内出现焦糊现象，甜味过重，由于蛋糕在烘焙时糖的焦化作用和褐色反应，可使蛋糕表面形成金黄色或棕黄色，增加蛋糕的香味，如果糖的含量过大就会产生焦糊现象。经综合评定，添加量在110%时，起泡性良好，进而产品最佳，口感最好，为最佳添加量。

图2 绵白糖添加量对蛋糕品质的影响

2.3 搅打时间对蛋糕品质的影响

由图3可知，当搅打时间少于12min，由于搅打不充分，导致蛋液充气不足，分布不均匀，起发性差，蛋糕质地较硬;当搅打时间为18min，由于蛋白胶体粒稠度降低，蛋白膜破裂，气泡不稳定，空气溢出，成品蛋糕出现塌陷现象;当搅打时间为16m in时，大量空气均匀的混入蛋液，随着空气量增多，形成均匀的气、液、固多相分散体系，这种体系在受热后，气体膨胀，淀粉糊化，蛋白质变性，即制成结构疏松，富有弹性的蛋糕［7］。蛋液细腻、光洁且有一定的稠度，成品体积较大，质地松软。

2.4 疏松剂用量对蛋糕品质的影响

图3 搅打时间对蛋糕品质的影响

由图4可知，在添加量0.3%时，蛋糕起发性差，质感发硬;当添加量为0.7%时，蛋糕内部结构不均匀，空洞过大，成型不好，表面易起空皮，着色不均匀，有异味;在添加量为0.6%时，成品较好。因此在添加量为0.6%时，产品外形美观，口感极佳，为最佳添加量。

图4 疏松剂添加量对蛋糕品质的影响

2.5 微波改性蛋白蛋糕制作工艺及配方的正交实验

由表2可知，本实验中所研究的四个因素对微波改性蛋白蛋糕品质影响的主次顺序为A＞B＞C＞D。正交实验结果表明，最佳配方及工艺为A2B2C2D2，即微波改性蛋白替代率为20%，绵白糖添加量为110%，搅打时间为16m in，疏松剂用量为0.6%，由于该组合在正文实验中没有出现过，因此做验证实验，结果表明该组合制作出的蛋糕成品质地柔软疏松，口感细腻，大小适中;表皮呈现棕黄色，瓤心呈现淡黄色;内部气孔细密均匀，呈海绵状;有蛋白的烘焙香味，甜而不腻，感官评分89分，符合实验结果。A2B2C2D2的组合为制作微波改性蛋白蛋糕的最佳配方及工艺。

表2 L9(34)正交实验结果

2.6 蛋糕质构特性分析

由图5～图8可知，微波改性蛋白蛋糕成品品质优良，随着贮存时间的延长，硬度有所增加，弹性、恢复性及综合评分均有所下降，但是与普通蛋糕相比，效果仍较好。

图5 蛋糕在贮存过程中硬度的变化

图6 蛋糕在贮存过程中弹性的变化

图7 蛋糕在贮存过程中恢复性的变化

图8 蛋糕在贮存过程中感官分析结果

3 结论

微波改性蛋白经处理后起泡性加强，可替代蛋糕制作中的部分鸡蛋，制作出品质优良的海绵蛋糕。通过单因素和正交实验得出最佳配方:面粉100%，鸡蛋160%，人造奶油12%，微波改性蛋白粉40%(即替代率20%)，绵白糖用量110%，搅打时间16min，疏松剂用量0.6%。以此最佳工艺生产的产品口感松软舒适，风味纯正。最佳工艺和配方条件下微波改性蛋白蛋糕的比容为2.96m L/g，质构分析结果为硬度642.663，弹性0.883，咀嚼性0.809，咀嚼度459.367。

［1］杜红延，季勤.大豆蛋白的开发及其在食品工业中的应用［J］.郑州牧业工程高等专科学校学报，2002，22(1):24－26.

［2］宋宏哲，赵勇，白志明.醇法大豆浓缩蛋白的改性技术综述［J］.粮油食品科技，2008，16(2):30－32.

［3］张佩，吴丽.大豆蛋白改性的研究进展及其在食品中的应用［J］.山东食品发酵，2008(1):51－54.

［4］L Were，et al.Modified Soy Protein with Improved Foaming and Water Hydration Properties［J］.J Food Sci，1997，62(4):821－823.

［5］薛文通.新版蛋糕配方［M］.北京:中国轻工业出版社，2002.

［6］王海欧，江松.质构分析(TPA)及测试条件对面包品质的影响［J］.粮油食品科技，2004，12(3):1－4.

［7］陈霞，朱在勤.大豆蛋白在焙烤食品中的应用［J］.农产品加工，2007，9(9):29－31.

Application of modified soy protein concentrate by microwave in the cake

SUN Bing－yu
(Key Laboratory of Food Science and Engineering，College of Food Engineering，Harbin University of Commerce，Harbin 150076，China)

The nutritional cake based on the modified soy protein by microwave and the wheat flour was made.Single－factor and orthogonal experiments were conducted，then through the analysis of physics character and sensory evaluation，the best formula and the c raft of cakes with modified soy protein by microwave was determined.The result indicated that，the sequence of the effect to the cake were following:the substitution rate of modified soy protein by microwave，the sugar content，the stir time and the loosening agent recruitment.The best formula and the craft of the manufacture cakes with modified soy protein by microwave were as following:modified soy protein by microwave was 20%，sugar was 110%、stir time was 16m in、loosening agent was 0.6%.It was shown that the hardness of production was 642.663，elasticity was 0.883，chewiness was 0.809 and 459.367.

microwave;modification soy protein;cake

TS201.2+1

B

1002－0306(2011)09－0312－04

2011－02－24

孙冰玉(1978－)，女，讲师，硕士，研究方向:大豆化学及加工技术。