【紫薯海绵蛋糕实验及生产工艺优化探究16000字（论文）】

[25]参考的紫薯和柠檬汁的用量综合自己的配方考虑选取15:2这个比例来搭配，调整这款紫薯海绵蛋糕的紫薯与柠檬汁的配比情况，首先达到一个较好的感官状态。按照比例结合基本的配方加入柠檬汁，使最初蛋糕的颜色发生变化，并达到一个悦目的感官状态。由于紫薯烹调大多在中性与弱酸性环境中选取紫薯含量与柠檬汁的含量配比为则选取15:2、20:2、25:2、30:2、35:2这几组，根据此对紫薯海绵蛋糕进行处理，研究其对于紫薯海棉蛋糕的品质的影响做出判断，为正交试验提供一个合适的选择数据。以蜂蜜的改变作为变量，添加量分别为1g、2g、3g、4g、5g，通过其对蛋糕甜度的影响以及对于紫薯海棉蛋糕的品质的影响做出判断，为正交试验选择一个合适的选择数据。紫薯海绵蛋糕的工艺优化的正交试验在单因素试验基础上，选取低筋面粉与紫薯泥的比例搭配、鸡蛋、烤制温度、烤制时间四个因素为这次实验的考察目标，设计一个４因素３水平的正交试验，以确定蛋糕制作的最佳工艺配方。紫薯海绵蛋糕的感官评价和评分标准寻找一个评价小组共10人，根据下表的评分标准（见表3-3）对所做的紫薯海绵蛋糕进行感官评定，从紫薯海绵蛋糕的颜色、风味、蓬松度、口感这四个方面来进行评分，选出一款最合适的紫薯海绵蛋糕的优化配方，具体评分内容见表3-3表2-5紫薯海绵蛋糕的感官评分内容及标准Table2-5sensoryevaluationcontentandstandardofpurplepotatospongecake项目评分标准分值颜色(25分)表面很平整、不斑驳，颜色悦目表面较平整、不斑驳，颜色较正常，有光泽表面有瑕疵、斑驳，颜色不悦18~259~170~8气味(25分)有浓郁的紫薯香味和鸡蛋的香味，香味正有紫薯香味和鸡蛋的香味，香味较正有较淡的紫薯香味和鸡蛋的香味，香味较小18~259~170~8质感(25分)气泡均匀细密，无塌陷，有弹性气泡基本均匀、较细密，有一些塌陷，有一定弹性气泡分布不均、较大，回缩变性严重，弹性差18~259~170~8口感(25分)细软绵密、糖度适中，有薯香味较为绵软，较甜或较淡，有淡淡的薯香味过于绵软，甜味不明显，薯香味不明显18~259~170~8质构仪检测紫薯海绵蛋糕的品质质构仪是一种测量精度高、所具有的性能稳定性强的、可用于研究食品物性学等功能强大的分析工具。它可以用作粮食、面食、谷类、水果、蔬菜、肉制品、果酱、乳制品等食品的物性学性质的分析。可以十分准确的、客观的反映出模拟人的触觉来测定出的样品的物理特性。可用来测量食品的硬度、弹性、咀嚼性、胶黏性、脆性、延展性等。根据单因素试验中4个单因素,选取每个单因素里的紫薯海绵蛋糕的实验产品，选用质构仪对产品进行分析，测出相应数据。结果与分析紫薯海绵蛋糕工艺的单因素实验结果与分析紫薯泥与面粉比例对蛋糕口感的影响结果与分析表3-1-1紫薯泥与面粉比例的感官评价分数Table3-1-1sensoryevaluationscoresofpurplesweetpotatopasteandflourratio颜色/分气味/分质感/分口感/分总分/分1:418.414.61918701:219.218.118.717732:321.519.52224873:223.5242424.5962:121.42320.823.8894:115.6191823.476图3-1-1紫薯海绵蛋糕主要原料配比产品感官评图3-1-1紫薯海绵蛋糕主要原料配比产品感官评价Figure3-1-2sensoryevaluationofthemainingredientsofpurplepotatospongecake结果图图3-1-2质构仪上的测量结果Figure3-1-2measurementresultsontextureanalyzer保持紫薯泥和低筋面粉的总量不变，一共为60g。研究紫薯泥与低筋面粉对于蛋糕口感的影响。同表3-1-1和图3-1-1可以看出根据感官评分的结果可以看出，随着紫薯泥含量的增加，相对的所用到的低筋面粉的含量减少，感官状态逐渐变好，达到一个峰值后，再逐渐下降。可以看出的是最开始紫薯含量不高时薯味不明显，随着紫薯泥含量的增多，蛋糕拥有薯香味和鸡蛋的香味，口感绵密，蛋糕弹性不错，但由于紫薯泥的增多可以发现蛋糕的弹性可能出现下降，口感会更加的绵软，但对表面结构影响不是很大，表面比较平整不斑驳。但是蓬松度会有所下降，这是因为低筋面粉中所含有的紫薯不会具备的麦胶蛋白。有了水分的参与，这会形成形成所谓的面筋，可以使气体更好的保持，而支撑起蛋白打发的状态，使空气存在其中，不会损失太多。而紫薯中则没有面筋蛋白这种物质，所以不会对空气有一个保持作用，也就会形成了一个更结实的状态。但根据感官状态的判断来看，可以知道当到达3:2的比例时状态表现最好。根据图3-1-2可以相应的看出，随着紫薯泥含量的增加，相对的所用到的低筋面粉的含量减少，咀嚼性逐渐增加，胶黏性逐渐增加，蛋糕的越来越绵软，数据的值越大越可能出现粘牙的情况，紫薯泥的含量对蛋糕口感影响效果比较明显。弹性的数值逐渐增大，弹性越大可以知道蛋糕的质地更加柔软，口感更加不错。硬度与制作出来的蛋糕的紫薯含量呈现同趋势上升，也就是紫薯含量越多，硬度越大，口感越差。因此，在总量不变的情况下，紫薯泥的含量增加，咀嚼性、胶黏性、硬度增加从而影响紫薯海绵蛋糕的品质，使其口感变得不好。经过上面的分析，综合各指标的情况以及现实状况的考虑可以得出，紫薯泥与低筋面粉的配比选择为2:3、3:2、2:1这三种情况为正交实验的三个水平。鸡蛋的添加量对紫薯海绵蛋糕口感的影响结果与分析表3-1-2鸡蛋添加量的感官评价分数Table3-1-2sensoryevaluationscoreofeggaddition鸡蛋含量/g颜色/分气味/分质感/分口感/分总分/分589.411.610.211.8437816.818.517.518.271982320.521.52489118212220238613818181218661589104528图图3-1-3鸡蛋添加量对蛋糕品质的影响Figure3-1-3effectofeggadditiononcakequality图图3-1-4质构仪上的测量数据Figure3-1-4measurementdataontextureanalyzer保持其他原料的添加量不变，只改变鸡蛋的添加量，进行了这次实验。根据表3-1-2和图3-1-3显示的数据可以得出，随着鸡蛋含量的增多，从最开始比较结实的状态逐渐蓬松起来，表面光泽，没有斑驳的情况，蛋糕整体升高，结构更加疏松，出现的气泡孔更加均匀且细密，状态良好，但到达98g含量之后的蛋糕可以看出其感官状态有些回缩的现象，并且出现大气泡，到达158g时可以察觉到蛋糕整体回缩严重，有浓厚的鸡蛋的香味，出现塌陷状态明显，品质状态不好，影响口感。按照感官评分来判断可以发现的是当鸡蛋的添加量为98g时感官状态最好。我们可以根据图3-1-4可以看出，随着鸡蛋添加量的增加，紫薯海绵蛋糕的咀嚼性、胶黏性、弹性、硬度都会逐渐减小，表明制作蛋糕时鸡蛋的用量越大，会由于鸡蛋所具有的天然乳化的作用还有蛋白作为一种发泡性很好的胶体，会使蛋糕的硬度和咀嚼性越符合感官标准的评定，口感更好，而此时蛋糕所具有的鸡蛋的香味更加浓郁，薯香味会变淡。同时可以了解到的是弹性的降低也和鸡蛋的膨发作用有着密不可分的关系，鸡蛋的用量越多，当达到一定的程度时，蛋糕中的低筋面粉的含量支撑不起过多的膨胀力，超过了负荷，而且鸡蛋的添加含量增多，其本身含有一定的水分带给面粉，从而使面粉的含水量增加，支撑力也会下降，则会出现蛋糕的成品塌陷，回缩严重的现象，胶黏性会有所上升，而根据塌陷、回缩严重则致使当添加量为158g时无法测量其质构状态。根据上面的分析，综合感官评价和质构仪测出了四个因素，鸡蛋的添加量选择为78g、98g、118g这三种作为正交试验的三个水平较为合适。柠檬汁的添加量对紫薯海绵蛋糕口感的影响结果与分析表3-1-3柠檬汁添加量的感官评价分数Figure3-1-3sensoryevaluationscoresoflemonjuiceaddition柠檬汁含量/g颜色/分气味/分质感/分口感/分总分/分15:2351262620:2202322.722.38825:22424.624.4249730:220.22023.420.48435:21115.115.311.653表3-1-4紫薯海绵蛋糕的颜色变化结果Figure3-1-4colorchangeresultsofpurplepotatospongecake项目1#2#3#4#5#颜色紫红色紫色紫蓝色淡紫色紫粉色厚度/cm2.452.332.302.212.19图3-1-5柠檬汁添加量对蛋糕品质的影响图3-1-5柠檬汁添加量对蛋糕品质的影响Figure3-1-5effectoflemonjuiceadditiononcakequality图3-1-6质构仪上的测量数据图3-1-6质构仪上的测量数据Figure3-1-6measurementdataontextureanalyzer柠檬汁在这里不仅作为一种在蛋糕制作时的品质改良剂还起到一个中和酸碱度、调节色素颜色的作用，即可以对紫薯中的花青素起到护色的作用，也有助于在打发蛋白时使其起泡性更好，作为天然的食物，它可以祛除蛋白中的异味，增加了淡淡的柠檬汁的味道，从而取代了化学物质对于产品的影响，更加健康。当柠檬汁的添加量变化时，其蛋糕的ph值也会发生变化。当蛋糕的ph值小于或等于5时，蛋糕的颜色会变为红色，而当蛋糕整体的ph值大于5时，由于酸性变小。它的颜色会先由红色向紫色系靠近，接着颜色会变浅，像蓝色靠近。在日常所熟知的那些食物一般颜色为黄色、深棕色等，而很少在生活中天然食物里很少会是蓝色。所以在人们的认知里，不管是从眼里看到的，还是心里想到了也就是所说的潜意识里是不太能接受正常情况下的食物是蓝色甚至于蓝绿色的这种状态。而我们按照最先设定的蛋糕的参考配比15:2制作时颜色为紫色偏红色，颜色过深，说明酸性偏多，柠檬汁的含量放入过多，从而应减少柠檬汁配比的含量，所以选取了含量更低的配比进行试验。而这几种颜色变化按照紫薯泥的增加，柠檬汁含量的减少的配比顺序分别为紫红色、紫色、紫蓝色、淡紫色、紫粉色。所以在其他原料含量不变的情况下，根据表3-1-3和表3-1-4感官评价测评结果，可以得出颜色随着柠檬汁含量的减少而逐渐变浅，相对情况下柠檬汁放入的越多，蛋糕膨胀度会更高一点，但表面状态比较光滑、气孔分布均匀，但是超过一定量之后，就会使蛋白更加不稳定其品质，柠檬的味道也会更浓，其酸性更强，而对于紫薯海绵蛋糕的颜色也会有所改从而也会影响其品质。而柠檬汁的含量过多则会使其变得颜色更加的偏向于紫红色，此时蛋糕的ph过酸，不宜食用。而随柠檬汁含量的减少，其颜色会变的更浅一点，对于制作蛋糕时的蛋白的稳定性会减弱使蛋糕的厚度变低。根据表3-1-6中质构仪测出来的数据可以知道，随着柠檬汁含量的减少，蛋糕咀嚼性会下降，口感会更好，而胶黏性和弹性还有硬度会有所增加，但是变化并不明显，是由于柠檬汁对于蛋糕的稳定作用。为了更好的选择出接下来试验的数据，结合两者的综合考虑选取紫薯含量与柠檬汁的含量配比为则选取20:2、25:2、30:2三组表现最好，为了可观赏性和食用性，选取紫薯海绵蛋糕颜色依次为紫色、紫蓝色、淡紫色，这三个颜色的数据作为正交试验的三个水平较为合适。蜂蜜的添加量对紫薯海绵蛋糕口感的影响结果与分析表3-1-5蜂蜜添加量的感官评价分数Table3-1-5sensoryevaluationscoresofhoneyaddition蜂蜜含量/g颜色/分气味/分质感/分口感/分总分/分117171914672162021187531720212381417181910645161917759图3-1-7蜂蜜含量对蛋糕品质的影响图3-1-7蜂蜜含量对蛋糕品质的影响Figure3-1-7effectofhoneycontentoncakequality图图3-1-8质构仪上的测量数据Figure3-1-8measurementdataontextureanalyzer蜂蜜作为一种健康的食物，添加进入紫薯海绵蛋糕里，代替一部分糖的含量，使制作出来的蛋糕增加了其营养成分，同时也增加了其保健功效，减少了糖分的摄入，对人体健康有很大好处，增加了紫薯海绵蛋糕的风味。研究蜂蜜的含量对于蛋糕的影响，从表3-1-5和图3-1-7中的感官上来看，并没有改变其颜色、以及表面的状态，蛋糕的气泡分布均匀、细密。香味纯正，有薯香味和鸡蛋的香味。吃起来口感绵软，随着蜂蜜含量的增加，可以得出其甜度也在增加，从1g开始，刚开始对于蛋糕的风味改变并不明显，从而开始增加蜂蜜的用量，变为2g时的味道稍有甜味，但味道还是差一点，接着继续尝试3g，这个时候的感官评价较好，为了更好地选出正交试验的数据，也为了进一步发现是否蜂蜜含量增多还是否会改变蛋糕的口感即品质状态。进行4g、5g的测量，发现感官状态有所下降，更加的甜，从而影响了感官评分，也就是在所有的状态里感官评分最好的是3g的添加量。根据图3-1-8质构仪上测量出的数据显示，蜂蜜对于这种蛋糕的咀嚼性、胶黏性、弹性以及硬度没有很大的影响，所以综合以上的分析可以得出选取1g、2g、3g这三组数据的值作为正交试验的三个水平较为合适。影响紫薯海绵蛋糕品质因素正交试验结果的研究与分析正交试验结果通过以上所做的单因素试验，可以发现的是紫薯泥与低筋面粉的配比用量、鸡蛋的添加量、柠檬汁的添加量、蜂蜜的添加量对紫薯海绵蛋糕的品质影响较大。从而设计L9(34)正交试验因素水平表（图见下表3-2-1）进行正交试验，并以感官评价的结果和质构仪检测的结果为指标，具体分析结果见表3-2-2。表3-2-1L9（34）正交试验因素水平表Table3-2-1factorlevelofL9(34)orthogonaltest水平因素A紫薯泥：面粉(g/g)B鸡蛋/gC紫薯泥：柠檬汁(g/g)D蜂蜜/g12:37820:2123:29825:2232:111830:23表3-2-2正交优化试验结果Table3-2-2resultsoforthogonaloptimizationtest实验号A紫薯泥与低筋面粉比例B鸡蛋的添加量C柠檬汁添加量D蜂蜜添加量感官评分/分1111178.2521222873133384.54212386.2552231846231286.257313279.758321386.759332184.75K1K2K3k1249.75256.5251.2583.25244.25257.75255.581.42251.25258248.2583.7524727325382.33k285.585.928691k383.7585.1782.7584.33R2.254.53.258.67由表3-2-2可看出，通过k值和R值可以得出影响紫薯海绵蛋糕质量品质的主次因素是D>B>C>A，即蜂蜜的用量（D）>鸡蛋的添加量（B）>柠檬汁的添加量（C）>紫薯泥与低筋面粉比例（A）。所以紫薯海绵蛋糕的最优配方为A2B2C2D2，即紫薯泥：低筋面粉=3；2即紫薯泥36g,低筋面粉24g，鸡蛋的用量98g，紫薯泥：柠檬汁=25:2即柠檬汁的用量为2.88g，蜂蜜的用量为3g。模糊数学分析结果10个感官评价人员根据感官评价标准（表3-2-3）进行评定，结果如下：表3-2-3四个因素中紫薯海绵蛋糕蛋糕的评价人员的结果编号单因素变量颜色气味质感口感好中差好中差好中差好中差1紫薯泥：低筋面粉=2:37126318119102紫薯泥：低筋面粉=3:27218208209103紫薯泥：低筋面粉=2:17308117218114鸡蛋添加量78g3613432533525鸡蛋添加量98g7216407309106鸡蛋添加量118g7218207218117紫薯泥：柠檬汁=20:27218118207308紫薯泥：柠檬汁=25:2910100010009109紫薯泥：柠檬汁=30:263172182063110蜂蜜添加量1g63172172163111蜂蜜添加量2g63172181171212蜂蜜添加量3g622631721910根据表3-2-3中的数据，在不同因素下的选择的人数除以人数10，可以得到一个不同的模糊矩阵。将编号下的数字表示单因素模糊矩阵，得到y1，y2……，y12。可得出U11=[0.70.10.2]，U12=[0.60.30.1]，U13=[0.80.10.1],U14=[0.90.10.0]等，以此类推。y1=0.7 0.1 0.2 y2= 0.7 0.2 0.10.6 0.3 0.1 0.8 0.2 0.00.8 0.1 0.1 0.8 0.2 0.00.9 0.1 0.0 0.9 0.1 0.0y3= 0.7 0.30.0 y4= 0.3 0.6 0.1 0.8 0.10.1 0.3 0.4 0.3 0.7 0.20.1 0.2 0.5 0.3 0.1 0.1 0.1 0.3 0.5 0.2 y5= 0.7 0.2 0.1 y6= 0.7 0.2 0.1 0.6 0.4 0.0 0.8 0.2 0.0 0.7 0.3 0.0 0.7 0.2 0.1 0.9 0.1 0.0 0.8 0.1 0.1 y7= 0.70.20.1y8=0.9 0.1 0.0 0.80.10.11.0 0.0 0.0 0.80.20.01.0 0.0 0.0 0.70.30.00.9 0.1 0.0y9= 0.60.30.1 y10= 0.60.30.1 0.70.20.1 0.70.20.1 0.80.20.0 0.70.20.1 0.60.30.1 0.60.30.1 y11= 0.60.30.1 y12= 0.60.20.2 0.70.20.1 0.60.30.1 0.80.10.1 0.70.20.1 0.70.10.2 0.90.10.0由上图可知，根据模糊综合评价法，可以更方便的得出向量权重为W={0.20.20.30.3}模糊数学分析结果为Y,Y=X*ynY1=[0.20.20.30.3]* 0.7 0.10.2 0.6 0.3 0.1 0.80.1 0.1 0.9 0.1 0.0 以此类推，可计算出其他结果。最后可以得出，紫薯海绵蛋糕的最佳配方选择为紫薯泥：低筋面粉=3；2即紫薯泥36g,低筋面粉24g，鸡蛋的用量98g，紫薯泥：柠檬汁=25:2即柠檬汁的用量为2.88g，蜂蜜的用量为3g。结论紫薯海绵蛋糕的优化，是在原来的配方的基础上加上柠檬汁以及蜂蜜，是一种相对于原有蛋糕配方配料更加丰富的一款食用型蛋糕。加入了柠檬汁，不仅可以改变蛋糕制作出来的颜色，使其更加悦目，还使蛋糕的蓬松度等状态得到改善。蜂蜜取代一部分糖，使蛋糕的口感更具特色，而且有了蜂蜜的加入，同时也增加了蛋糕的营养成分。本实验通过单因素试验，改变紫薯泥与低筋面粉的配比、鸡蛋的添加量、柠檬汁的添加量以及蜂蜜的添加量，结合感官评价将这四个因素通过正交试验得出得到了紫薯海绵蛋糕的最佳配方为：紫薯泥36g,低筋面粉24g，鸡蛋的用量98g，柠檬汁的用量为2.88g，糖25g，玉米油50g，水15g。在烤箱烤制，烤制温度为上火180℃，下火190℃，时间为35min。以此配方制得的蛋糕不仅保留了传统蛋糕的风味，而且具有薯类特有的香味，并且赋予了蛋糕特殊的颜色和丰富的营养成分，同时还降低了白砂糖的使用量，使用天然的柠檬汁代替了化学合成的品质改良剂塔塔粉，为了营造一款更加健康、含糖量较低、口味独特的新品种蛋糕的制作及生产提供了一定的理论依据，将会有一定的市场发展前景。参考文献孙佳.紫薯海绵蛋糕的研制[J].辽宁农业职业技术学院学报,2019,21(03):1-3.柴琦,李燮昕,宋燕飞,杨悠,刘天杰.紫薯磅蛋糕的研制[J].安徽农业科学,2015,43(20):265-267.范会平,王娜,邵建峰,符锋,艾志录,任方方.紫薯低糖清蛋糕的研究[J].粮食与饲料工业,2014(02):23-27.王丽霞,邹雨,朱丽,陆东和.魔芋玫瑰茄海绵蛋糕配方的研究[J].井冈山大学学报(自然科学版),2020,41(03):39-44.张永清.紫薯猕猴桃双色饼干的研制[J].粮食与油脂,2020,33(08):23-26.王芮东,赵燕飞,邢颖,王星星.紫薯杂粮面包工艺配方优化及香气成分分析[J].食品科技,2020,45(05):149-156.周大宇,李怡莹,蔚彦平,侯昱,崔哲,崔怀田,刘瑞琦,李禹枢,朱丹实,刘贺.菊粉玉米蛋糕的品质优化[J].渤海大学学报(自然科学版),2020,41(03):219-225.郝可欣,胡文忠,侯梦阳,梁小翠,于皎雪,管磬馨.紫薯无糖戚风蛋糕的工艺及品质研究[A].中国食品科学技术学会（ChineseInstituteofFoodScienceandTechnology）.中国食品科学技术学会第十五届年会论文摘要集[C].中国食品科学技术学会（ChineseInstituteofFoodScienceandTechnology）:中国食品科学技术学会,2018:2.单联刚,李红涛,马林.木糖醇紫薯海绵蛋糕的配方优化[J].食品工业科技,2016,37(16):296-301.王涛,慕鸿雁,倪凯,王广斌,高原.紫薯菊花蛋糕的研制[J].粮食与饲料工业,2017(07):40-42.田春美,王艳领,徐安书,刘勋.紫薯蛋糕的烘焙工艺优化研究[J].粮食与油脂,2017,30(05):38-40.巩桂花,李永亮.紫薯蛋糕加工工艺探索[J].产业与科技论坛,2016,15(04):49-50.张莹丽,宋世琴,孙玉兰.紫薯茯苓蛋糕的研制[J].食品研究与开发,2020,41(19):118-122.姜丹,鲍晨曦,何洪波.山药核桃戚风蛋糕配方的优化[J].农产品加工,2019(08):12-15.莫茹茵.浅谈芝士蛋糕[J].现代食品,2019(24):39-42.吴海霞.蛋糕的分类探讨[J].轻工科技,2016,32(11):14-16.王莹莹,游新侠.丝瓜汁在海绵蛋糕制作工艺中的应用[J].食品研究与