食品科学与工程毕业论文（设计）-蜜柚膳食纤维蛋糕的研制.doc

漳州师范学院 毕业论文（设计）蜜柚膳食纤维蛋糕的研制Research on Cake with Dietary Fiberfrom Honey Pomelo姓 名： 学 号： 系 别： 生物科学与技术系 专 业： 食品科学与工程 年 级： 07 指导教师： 2011年 1月12日12摘要主要研究了蜜柚膳食纤维蛋糕制作的配方工艺。以蛋糕成品的感官评价总分为依据，考察了植物油（A）、泡打粉(B)和膳食纤维(C)添加量三个单因素对蛋糕品质的影响。在此基础上，采用三因素三水平正交试验L9（34），对其配方进行优化。正交试验结果表明，当配方组合为A2B2C1即植物油、泡打粉及膳食纤维添加量分别为低筋粉含量的20%、2.5%、3%时，蛋糕的综合感官评分最高。正交试验优化配方组合为A3B2C1，即植物油，泡打粉及膳食纤维添加量分别为低筋粉含量的25%、2.5%、3%。结果显示，A3B2C1综合感官评分高于A2B2C1。最终确定蜜柚膳食纤维蛋糕制作配方为A3B2C1即植物油、泡打粉、膳食纤维最适添加量分别为低筋粉含量的25%、2.5%、3%。此配方制得的蛋糕其水分、蛋白质和总糖含量均符合SB/T10030 92，菌落总数与大肠菌群符合GB7099-2003。关键词：蜜柚；膳食纤维；蛋糕；配方AbstractThis article mainly studied the production process about cake with dietary fiber from honey pomelo. Having investigated how the dosage of vegetable oil(A),baking powder (B)and dietary fiber (C) affect the quality of cakes according to the cakes sensory-appraise scores. On this basis，using single-factor method and L9（34）orthogonal analysis method to optimize the recipe. The orthogonal test showed that the integrated sensory score reached highest when recipe combination was A2B2C1,thats the dosages of vegetable oil,baking powder and dietary fiber reached 20%,2.5%,3% of the flour. However, when compare the two recipe combinations, the integrated sensory score of A3B2C1 was higher than A2B2C1.At last it could be sure that the optimal combination was A3B2C1, that was the dosages of vegetable oil,baking powder and dietary fiber reached 25%,2.5%,3% of the flour. Cakes water ,protein and total sugar contents all conform to SB/T10030 92,and also the bacterium colony amount and the coliform group both conform to GB7099-2003 when it is made by the optimal recipe.Key words: Honey pomelo; Dietary fiber; Cake; Recipe目 录摘 要Abstract1前 言12材料与方法12.1实验材料及处理12.2蛋糕制作方法22.3主要仪器设备22.4主要试剂32.5试验设计32.6指标测定33 结果与分析43.1单因素实验43.2正交试验63.3验证实验73.4感官评价结果83.5理化指标测定结果83.6微生物指标测定结果94结 论9参考文献11致 谢121前言膳食纤维(Dietary fiber.DF)是指不被人体消化吸收的以多糖类为主体高分子物质总称，按其溶解性主要分为可溶性膳食纤维（soluble dietary fiber，SDF）和不可溶性膳食纤维（insoluble dietary fiber，IDF）两大类1。膳食纤维具有有多种生理功能特性：具有较强的吸水功能和膨胀功能；调节血脂，促进新陈代谢；阳离子结合和交换功能；改变肠道系统中微生物群落组成2。蛋糕是以鸡蛋、白糖、面粉为主要原料，添加蛋糕油和水，经过高速搅打、充气膨胀、调和成蛋糊，浇入模具，经烘烤或蒸制而成的松软的熟制品。蛋糕种类很多，按照其用料和搅拌方法及面糊性质的不同可分为七大类：清蛋糕，如广式莲花蛋糕、京式桂花蛋糕；油蛋糕，如京式大油糕；面糊类蛋糕，如常见的黄蛋糕、白蛋糕、魔鬼蛋糕、布丁蛋糕等；乳沫蛋糕，又可分为蛋白类（如天使蛋糕）和海绵类（如海绵蛋糕）；戚风类蛋糕，常见的有戚风蛋糕；复合型蛋糕，如裱花蛋糕；新型蛋糕，现代市场上的新品种蛋糕3。将膳食纤维作为食品添加剂添加到食品、饮料中,可改善食品饮料的口感、稳定性、韧性和柔软度等质构,继而生产相应的功能性食品,目前已成为食品加工的一个新的热点4。在蛋糕中加入膳食纤维近年来已经为不少人研究。例如吴素萍研制出的纤维豆渣蛋糕5，风味独特，充分利用了豆渣的营养价值，达到了营养互补的效果；邓军研制的玉米膳食纤维蛋糕6，在蛋糕中添加适量的玉米膳食纤维, 不仅增加了膳食纤维的含量, 对蛋糕的营养、保健功能的提高也有促进作用。我国是生产柚子的大国，年产量位居世界前列，每年以果皮为主的大量残余物占果实质量的45%以上7。但有关蜜柚皮膳食纤维蛋糕的研制未见报道。本研究在蛋糕传统配方的基础上，加入蜜柚膳食纤维，并通过单因素及正交试验对传统配方进行了优化，以求研制出蜜柚膳食纤维蛋糕，不仅可以保持蛋糕原有风味，还可以提高膳食纤维含量，使其具有一定的保健功能。2材料与方法2.1实验材料及处理蜜柚囊衣：选取新鲜，无杂质、异味的蜜柚囊衣。经干燥，粉碎，过40目筛，备用。工艺流程：蜜柚囊衣干燥粉碎过筛氢氧化钠溶液处理超声波处理过滤漂洗滤渣烘干膳食纤维。2.2蛋糕制作方法2.2.1原辅料鲜鸡蛋、白砂糖、低筋粉、泡打粉、香兰素、膳食纤维粉末、食盐、水、植物油。2.2.2工艺流程打糊拌粉装模烘烤成品。2.2.3操作要点52.2.3.1原辅料预处理鸡蛋洗净，去壳。低筋粉，泡打粉，膳食纤维粉，香兰素过100目筛疏松，否则有块状粉团进入蛋糊中而分散不匀，将导致成品蛋糕产生硬心。2.2.3.2打糊首先将全蛋、糖加入打蛋机内充分搅打10 min，使糖蛋互溶，均匀乳化，充入空气，形成大量乳白色泡沫，打蛋结束后蛋液体积为原体积的2-3倍。打蛋的工艺条件：温度20-27，打蛋时间5-10min，打蛋机转速90-125r/min。2.2.3.3拌粉将低筋粉，泡打粉，香兰素，盐，膳食纤维粉先搅拌数分钟至均匀，再将该粉末加入打好的蛋浆中，加入水再搅拌数分钟，最后加入植物油搅拌至成均匀蛋糕糊且不见生粉为止。注意，装模前需在烤模内壁涂上油，以防蛋糕熟后沾模，难以脱出。2.2.3.4装模将蛋糕糊充填模具至7-8成即可。装模时间不能过久，以防止蛋糊中的面粉继续下沉，使制品质地变硬。2.2.3.5烘烤焙烤温度150-180，时间20min。2.2.3.6成品烘烤后取出，冷却，即得成品。2.3主要仪器设备DHG-9020A型电热恒温鼓风干燥箱（上海精宏实验设备有限公司）；BS124S电子分析天平（Sartorius）；JY92-2D超声波细胞粉碎机(宁波新芝生物科技有限公司)；HK-02A100g手提式粉碎机（广州市旭朗机械设备有限公司）；DKL系列红外线电热食品烤炉（广东多丽食品机械有限公司）；LDZX-50KB立式压力蒸气灭菌器（上海申安医疗器械厂）；PYX-280S-A生化培养箱（广东科力）。2.4主要试剂硫酸铜（CuSO45H2O）；硫酸钾；浓硫酸；硼酸；氢氧化钠；盐酸；乙醇；甲基红；溴甲酚绿；苯酚；葡萄糖；蛋白胨；牛肉膏；氯化钠；琼脂；蒸馏水；月桂基硫酸盐胰蛋白(胨)(LST)肉汤；煌绿乳糖胆盐(BGLB)肉汤。2.5试验设计以植物油（A）、泡打粉（B）、膳食纤维（C）为单因素进行实验，参照相关文献资料58-10，根据蛋糕感官评分标准58，请12位同学对蛋糕成品进行现场评分。在单因素实验的基础上，确定正交试验的因素和水平，采用三因素三水平正交设计L9（34）对配方参数进行优化。2.6指标测定以根据最佳组合配方制作的蛋糕为样品组，进行各项指标测定。2.6.1感官评定参考日本Nargo评分方法8，见表1。表1 蛋糕评分体系Table 1 Cake evaluation system项目评分标准比体积（30）表面状况（10）内部结构（30）弹柔性（10）口感（20）P=V/W。P:蛋糕的比体积（mL/g）；V：蛋糕体积（mL）；W：蛋糕重量（g）。比体积为2时得分为10分，比体积每增加0.1，得分加一分。表面光滑无斑点，环纹，上部有较大弧度：8-10表面略有气泡，浅环纹，稍有收缩变形，上部有一定弧度5-7分表面有深度环纹，收缩变形且凹陷，上部弧度很小2-4亮黄，淡黄有光泽，气孔较均匀，光滑细腻23-30黄，淡黄色无光泽，气孔略大且粗糙，不均匀无坚实部分16-22暗黄，气孔较大且粗糙，底部气孔紧密，有少量坚实部分8-15柔软有弹性，按下去复原很快8-10柔软较有弹性，按下去复原较快5-7柔软性，弹性差，按下去难复原2-4绵软、细腻有潮湿感，没有硬块16-20绵软略有坚韧感，稍干，稍有硬块12-15松散发干，坚韧，粗糙，较多硬块6-112.6.2理化指标2.6.2.1水分含量测定：直接干燥法11。2.6.2.2蛋白质含量测定：GB/T 14771-1993。 2.6.2.3总糖含量测定：苯酚硫酸法12。 葡萄糖标准曲线见图1。图1 葡萄糖标准曲线Figure1 Glucose canonical curve2.6.3微生物指标2.6.3.1细菌菌落总数测定：GB/T 4789.2-2010。2.6.3.2大肠菌群数测定：GB/T 4789.3-2010。3结果与分析3.1单因素实验3.1.1植物油添加量的确定设定泡打粉用量为2%，膳食纤维用量为5%，取植物油添加量分别为10%、15%、20%、25%、30%进行实验，结果见图2。由图2可知，植物油添加量对蛋糕感官品质的影响较明显。随着添加量的增加，蛋糕的感官评分先升高后下降，添加量为20%时评分达到最高值86.7。所以确定植物油最佳添加量为20%。油脂在蛋糕中应用的优点：（1）油脂的打发性：搅拌时拌入大量的空气，对面糊类蛋糕及装饰影响很大；（2）油脂的稳定性：拌入空气后有稳定面糊的功能，防止焙烤时塌陷；（3）可使蛋糕柔软芳香，防止干燥并提高保存性，也可增加香甜浓醇的风味，让口感润滑13。然而，由于油脂的疏水消泡作用，油脂添加过多可使蛋糊搅打起泡性能下降，特别是加工、焙烤过程中的乳化稳定性变差，焙烤后的蛋糕比体积小，中间出现粗糙的硬心结构，表皮也变得粗糙不堪14。由图1可知，植物油添加量对蛋糕感官品质的影响较明显。随着添加量的增加，蛋糕的感官评分升高，但添加量为20%时评分达到最高值86.7。随着添加量继续增加，蛋糕感官评分有所下降，所以植物油最佳添加量为20%。图2植物油添加量对蛋糕感官品质的影响 Figure2 Effects of the vegetable oil dosage on the cakes sensory quality3.1.2泡打粉添加量的确定植物油用量为20%，设定膳食纤维用量为5%，取泡打粉添加量分别为1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%进行实验，结果见图3。图3 泡打粉添加量对蛋糕感官品质的影响Figure3 Effects of the baking powder dosage on the cakes sensory quality由图3可知，随着泡打粉添加量的增加，蛋糕的感官评分升高，添加量为2.5%时评分达到最高值81.5。随着添加量继续增加，蛋糕感官评分有所下降，所以确定泡打粉最佳添加量为2.5%。泡打粉也称复合疏松剂、发粉、发酵粉。主要由碱性物质、酸式盐和填充物三部分组成。由于发酵粉是根据酸碱中和反应的原理而配制，因此它的生成物显中性，消除了小苏打和碳酸铵各自使用时的缺点。泡打粉在烤炉中释放常温下释放1/51/3的气体， 4/52/3的气体。但泡打粉添加过多会导致蛋糕组织粗糙，体积膨大，弹性差5。3.1.3膳食纤维添加量的确定根据3.1.1及3.1.2单因素实验确定植物油用量为20%，泡打粉添加量为2.5%，取膳食纤维添加量五个水平3%、5%、7%、9%、11%进行实验，结果见图4。图4 膳食纤维添加量对蛋糕感官品质的影响Figure 4 Effects of the dietary fiber dosage on the cakes sensory quality由图4可知，随着添加量的增加，蛋糕的感官评分升高，但添加量为5%时评分即达到最高值76.0，说明膳食纤维的添加对蛋糕整体的感官品质有一定的影响，不宜添加过多。随着添加量继续增加，蛋糕感官评分有所下降，所以确定膳食纤维最佳添加量为5%。糕点含有较高水平甜味配料，同时还含有较高水分，因此在焙烤时会凝结成松软产品。膳食纤维有较高持水力，可吸附大量水分，有利于产品凝固和保鲜，同时还能降低产品能量。研究表明，添加一定量膳食纤维有助于增大产品体积，其原因在于膳食纤维能增强面团中气泡稳定性。在蛋糕制作过程中，调糊时，如搅拌过速或时间稍长，会使面糊起筋，影响成品膨松程度和口感；膳食纤维弱化面筋，利于焙烤过程糕坯胀发，同时提高膳食纤维含量。此外，蛋糕加入膳食纤维后，虽可使蛋糕老化时间延长，也会使蛋糕口感粗糙。为避免产生这种现象，可在添加膳食纤维同时增加水用量，并使用超微粉碎技术使膳食纤维颗粒尽可能细小 15。因此应该选择适宜的膳食纤维添加量。3.2正交试验在单因素实验基础上，取植物油、泡打粉、膳食纤维进行三因素三水平的L9(34) 6正交试验以确定最佳配方。正交试验设计见表2，正交试验结果见表3。表2 正交试验设计Table 2 Orthogonal test design水平植物油（%）A泡打粉（%）B膳食纤维（%）C1152.032202.553253.07表3 L9(34)正交试验结果Table 3 Results of L9(34) orthogonal test组别ABC感官评分111162.6 212258.2313363.2421362.5522175.1 623268.7731265.6832371.9933172.0K1184.0 190.7 209.7 K2206.3205.2192.5K3209.5203.9197.6k161.3 63.6 69.9 k268.8 68.4 64.2 k369.8 68.0 65.9 R8.5 4.85.7从表3分析可知：正交试验结果感官评分组别最高为第5组A2B2C1（75.1），即植物油用量为低筋粉含量20%，泡打粉为2.5%，膳食纤维为3%；RARCRB，在影响感官品质的诸因素中，影响程度大小的次序为A（植物油）C（膳食纤维）B（泡打粉）；正交试验优化配方参数组合为A3B2C1，即植物油，泡打粉及膳食纤维添加量分别为低筋粉含量的25%、2.5%、3%。由于优化配方参数组合不在正交试验中，应另作验证实验。3.3验证实验以配方组合A3B2C1，即取植物油用量为25%，泡打粉为2.5%，膳食纤维为3%，制作蛋糕，进行感官评分。表4 验证实验结果Table 4 Results of verification test组别评分A2B2C175.1A3B2C178.1 78.4（平均值78.25）根据表4实验数据可知，验证组A3B2C1感官评分（78.25）高于正交组A2B2C1感官评分（75.1），因此最终确定最佳参数组合A3B2C1，即植物油、泡打粉、膳食纤维添加量分别为25%、2.5%、3%。3.4感官评价结果以A3B2C1配方为样品组，即植物油、泡打粉以及膳食纤维的添加量分别为25%、2.5%、3%。制作的蛋糕感官评价结果为：比体积：P=2.82 mL/g ；表面状况：表面光滑无斑点，上部有较大弧度；内部结构：淡黄有光泽，气孔均匀，光滑细腻；弹柔性：柔软有弹性，按下去复原较快；口感：绵软、细腻，有潮湿感，几乎没有硬块。3.5理化指标测定结果蛋糕理化指标参照SB/T10030 92，采用优化组制作的蛋糕理化指标见表6。表5 蛋糕理化指标标准Table 5 The physiochemical index standard of cake项目烤蛋糕 蒸蛋糕 水分（%）15-30或按企业标准的指标执行20-25或按企业标准的指标执行蛋白质（%）6.0总糖（%）25.0表6 蜜柚膳食纤维蛋糕理化指标Table 6 The physiochemical index of cake with dietary fiber from honey pomelo水分（%）蛋白质（%）总糖（%）样品组28.909.6231.21根据蛋糕理化指标标准，烤蛋糕的水分含量应在15%30%范围内，蛋白质含量6.0%，总糖含量25%。由表6可知，添加了3%膳食纤维的蛋糕水分含量为28.90%，蛋白质含量为9.62%，总糖含量为31.21%，符合蛋糕理化标准要求。3.6微生物指标测定结果3.6.1细菌菌落总数GB7099-2003规定：菌落总数100（cfu/g）,大肠菌群30（MPN/100g）。细菌菌落总数测定结果见表7。表7 细菌菌落总数检测结果Table7 Results of the bacterium colony amount test稀释度及菌落数菌落总数（cfu /g）10-1 10-210-3样品组61060由表7可知，添加了3%膳食纤维的蛋糕细菌菌落总数为60cfu/g，符合蛋糕卫生标准要求。3.6.2大肠菌群数大肠菌群数应符合GB7099-2003中的规定：大肠菌群30（MPN/100g）。表8 大肠菌群检测结果Table8 Results of the coliform group test稀释度及LST肉汤产气管数大肠菌群报告10-110-210-3样品组000阴性由表8可知，样品组在LST肉汤培养基的产气管数为0，因此大肠菌群报告为阴性，该结果符合蛋糕卫生标准要求。4结论在蛋糕中添加蜜柚膳食纤维，通过单因素实验，确定植物油（A）、泡打粉(B)和膳食纤维(C)最佳添加量分别为20%、2.5%、5%，在此基础上，采用三因素三水平正交试验L9（34），对其配方进行优化。正交试验结果表明，当配方组合为A2B2C1即植物油、泡打粉及膳食纤维添加量分别为低筋粉含量的20%、2.5%、3%时，蛋糕的综合感官评分最高。正交试验优化配方组合为A3B2C1，即植物油，泡打粉及膳食纤维添加量分别为低筋粉含量的25%、2.5%、3%。两个配方组合比较结果显示，A3B2C1综合感官评分高于实验组A2B2C1。最终确定蜜柚膳食纤维蛋糕制作配方为A3B2C1即植物油、泡打粉、膳食纤维最适添加量分别为低筋粉含量的25%、2.5%、3%。此配方制得的蛋糕其水分、蛋白质和总糖含量均符合SB/T10030 92，菌落总数与大肠菌群符合GB7099-2003。参考文献1宋力强.膳食纤维的功能及开发研究J.山东食品科技,2001,(11):24-26.2曹荣安,贾建,李良玉,等.膳食纤维的生理功能特性及其在食品工业中的应用J.肉类研究,20