崔震昆，杜亚敏，朱 琳，梁新红，刘树萍

（1.河南科技学院食品学院，河南新乡 453003；2.河南科技学院新科学院，河南新乡 453003；3.哈尔滨商业大学旅游烹饪学院，黑龙江哈尔滨 150036）

模糊数学在汽爆苹果渣玛芬蛋糕感官评价中的应用

崔震昆1，杜亚敏1，朱 琳2，梁新红1，刘树萍3

（1.河南科技学院食品学院，河南新乡 453003；2.河南科技学院新科学院，河南新乡 453003；3.哈尔滨商业大学旅游烹饪学院，黑龙江哈尔滨 150036）

通过应用正交设计方案和模糊数学评价法，研究汽爆苹果渣玛芬蛋糕的配方。结果表明，汽爆苹果渣玛芬蛋糕的最优工艺配方为低筋粉添加量100%，苹果渣添加量12%，白砂糖粉添加量45%，蛋液添加量120%，牛奶添加量40%，烘烤温度180℃，烘烤时间30 min，所制得的产品口感细腻、绵软，富有弹性，含有可溶性膳食纤维3.48%。

苹果渣；模糊数学；蛋糕；质构

0 引言

近年来，随着生活水平的提高，人们对日常膳食结构和饮食习惯提出了更精细的需求。膳食纤维作为一种功能性食品的重要基料，已成为食品科学研究人员关注的热点之一[1]。采用冷破碎榨前分离技术得到的高品质苹果肉渣膳食纤维粉，具有预防肠道疾病、预防心血管疾病、降血糖、防癌等作用[2-3]。我国是世界上最大的苹果及苹果浓缩汁生产国，每年仅苹果浓缩汁产出的苹果湿渣就达约100×104t，目前这些苹果渣还没有得到充分的开发和利用[4-5]。已有研究表明，苹果渣膳食纤维可广泛作为食品功能性添加剂而被添加到面制食品中，如添加到蛋糕中。

玛芬（Muffin）为音译名词，玛芬蛋糕起源于英国，后来在美国经过改良成为一种经典的美式简易蛋糕。本研究向玛芬蛋糕中添加汽爆苹果渣以增加其膳食纤维，并通过L9（34）正交试验和模糊数学综合评价法进行研究，得出最优工艺配方。

1 材料与方法

1.1 材料

苹果渣，经汽爆（1.0 MPa，120 s）、粉碎机粉碎，并过120目筛；低筋粉、新良蛋糕粉、鲜鸡蛋、白砂糖、双效泡打粉、食盐、黄油，均为市售；纯牛奶，内蒙古蒙牛乳业有限公司提供。

1.2 设备

电子天平（精确度0.01 g），福州华志科学仪器有限公司产品；SM-803TG型新麦三层六盘电烤箱，以及烤盘、不锈钢勺、操作台、面盆、裱花袋、网筛（100目、120目）、模具，富伟吉祥（北京）厨房设备有限公司产品；TA-XT PLUS型物性测定仪，英国SMS公司产品；倾斜式高速万能粉碎机，北京中兴伟业仪器有限公司产品。

1.3 基本配方

低筋粉85 g，白砂糖45 g，鸡蛋100 g，牛奶30 g，黄油50 g，泡打粉4 g，食盐1 g。

1.4 工艺流程及注意事项

1.4.1 工艺流程

（1）鸡蛋打散成蛋液，加入常温牛奶，搅匀。（2）黄油隔水加热直至化开，边搅蛋液边加入黄油，搅匀即可。

（3）低筋粉、白砂糖、苹果渣过筛，同时加入泡打粉、食盐，用塑胶刮板搅匀。

（4）装入裱花袋，注入模具。

（5）烤箱预热到180℃，将模具放入烤箱，烤制成熟。上下炉温度180℃，烤制30 min。

1.4.2 注意事项

（1）黄油隔水加热，直至黄油化开。

（2）牛奶放置常温，不然黄油低温易凝结。

（3）白砂糖用粉碎机打成糖粉，过筛（100目）；低筋粉过筛（100目），防止成品中有结块；汽爆苹果渣过筛（100目）。

（4）用塑胶刮板搅匀时动作要迅速，否则易搅拌不均匀。

（5）烘烤前，应先将烤箱预热到预定温度200℃左右，蛋糕糊注模后也要及时烤制，否则容易跑气消泡，影响玛芬蛋糕品质。另外，烘烤蛋糕时不宜多次拉出炉门做烘烤状况的判断，以免蛋糕糊受热胀冷缩的影响而使蛋糕糊下塌。烘烤过程中，烘烤温度一般为180～200℃，烘烤时间约20 min，以便烤出最佳的产品品质与色泽。

（6）蛋糕烤熟后要及时出炉、脱模。采用自然冷却法，并保持蛋糕之间的距离；冷却过程中要尽量避免重压，以减少破损和变形，冷却到30～40℃即可进行检验。

（7）成品感官检验。对玛芬蛋糕进行感官品质评价，评价时注意将玛芬蛋糕进行编码或做记号，以免混淆。

1.5 成品感官评分标准

玛芬蛋糕出烤箱后，要放置至完全冷却，由固定的10位专业人员组成感官评定小组，要求评定前一天不吸烟、不饮酒，评定前不得吃刺激性食物；评完一个样品后要用清水进行漱口，间隔10 min，再对下一个样品进行评定。

汽爆苹果渣玛芬蛋糕感官评价标准见表1。

1.6 正交试验配方设计

根据玛芬蛋糕基础配方，进行L9（34）正交试验设计，苹果渣、白砂糖粉、蛋液及牛奶添加量均以低筋粉添加量百分比计，其他辅料不变。

正交试验因素与水平设计见表2。

1.7 建立汽爆苹果渣玛芬蛋糕感官品质模糊评价法模型

1.7.1 因素集、评语集和加权重集的建立

因素集U=（颜色光泽、形状外观、组织状态、香气口感）；权重集采用强制决定法，确定苹果渣玛芬蛋糕各感官指标的权重X=（0.20，0.20，0.20，0.40），即颜色光泽0.20，形状外观0.20，组织状态0.20，香气口感0.40；评语集=（优，良，中，差）。

表1 汽爆苹果渣玛芬蛋糕感官评价标准

表2 正交试验因素与水平设计/%

1.7.2 模糊关系综合评判集

食品感官指标综合评判的结果用Y表示，Y=X· R，其中X为权重，R为模糊矩阵。

1.8 质构变化的测定

用英国SMS公司TA-XT PLUS型物性测定仪对样品进行质构测定，采用圆形探头（P50探头），测定前速率1.00 mm/s，测定速率1.00 mm/s，测试后速率1.00 mm/s，压缩程度20%，数据采集速率200 p/s。用质构仪测定玛芬蛋糕的硬度、黏性、咀嚼性等多项指标，从而对玛芬蛋糕进行测定。

2 结果与分析

2.1 模糊感官评价结果

苹果渣玛芬蛋糕感官评价结果见表3。

2.2 建立模糊矩阵

按照正交设计方案，试验最终可得到9组不同配方的玛芬蛋糕样品，10名感官评定员对9组样品按苹果渣玛芬蛋糕的颜色光泽、形状外观、组织状态、香气口感4个因素逐一评价，并得到模糊矩阵。

由表3可知，样品1～9的模糊矩阵Rj如下：

表3 苹果渣玛芬蛋糕感官评价结果

依据模糊变换原理可知X=K·R；对应第j号样品评价结果为Yj=X·Rj，以1号样品为例，对样品进行综合评价的结果如下：

按照该计算方法对1～9号样品进行综合模糊评判。

样品的综合评价结果见表4。

表4 样品的综合评价结果

2.3 正交试验

将表4中综合评价结果分别乘以其对应的分值（优90分，良80分，中70分，差60分）并进行加和，最后可得出每个样品的最后总得分。

正交试验结果见表5。

表5 正交试验结果

由表5可知，根据R值4个因素对玛芬蛋糕的影响依次为苹果渣添加量＞白砂糖粉添加量＞牛奶添加量＞蛋液添加量，最佳组合为A2B1C2D3，该配方即为第4组样品其评价分数为83分，即低筋粉100%，苹果渣12%，白砂糖粉45%，蛋液120%，牛奶40%为最佳配方。

经测定，汽爆苹果渣玛芬蛋糕的最优配方为低筋粉100%，苹果渣12%，白砂糖粉45%，蛋液120%，牛奶40%，玛芬蛋糕可溶性膳食纤维含量为3.48%。

2.4 质构分析结果

质构测定时，选用正交试验所得配方和原味（未添加苹果渣）的配方作对比。

质构分析结果见表6。

表6 质构分析结果

硬度是样品到达一定变性时所必须的力，蛋糕的硬度是评判样品品质的重要指标，也是显示蛋糕老化程度的一个重要指标。

基本配方与最佳配方硬度、咀嚼性的对比见图1。

图1 基本配方与最佳配方硬度、咀嚼性的对比

由图1可知，苹果渣玛芬蛋糕最佳配方做出来的蛋糕硬度比基本配方做出来的蛋糕硬度小；咀嚼性也比基本配方做出来的蛋糕小，蛋糕的口感绵软、细腻，品质优于未添加苹果渣的玛芬蛋糕。

基本配方与最佳配方弹性、黏结性、恢复性的对比见图2。

图2 基本配方与最佳配方弹性、黏结性、恢复性的对比

由图2可知，用质构仪测得玛芬蛋糕的最佳配方与基本配方相比，黏结性更大，恢复性更强，但是弹性减小了。因此，最佳配方制作的玛芬蛋糕其黏结性、恢复性较好。

用质构仪测得的最佳配方与原味相比，硬度较小、恢复能力更强、黏结性小、弹性更小、品质更高，并且增加了玛芬蛋糕的膳食纤维。

3 结论

利用模糊数学感官评价法对苹果渣玛芬蛋糕进行综合评价，确定其品质因素权重集权重X=（颜色光泽0.20，形状外观0.20，组织状态0.20，香气口感0.40），苹果渣玛芬蛋糕最佳配方为低筋粉添加量100%，苹果渣添加量12%，白砂糖粉添加量45%，蛋液添加量120%，牛奶添加量40%，烘烤温度180℃，烘烤时间30 min。通过质构仪测试可以得出最佳配方制作的玛芬蛋糕其硬度、黏结性、恢复性都比基本配方高，咀嚼性和弹性比基本配方低。因此，最佳配方制作的玛芬蛋糕比基本配方制作的蛋糕口感更加细腻、绵软，更富有弹性，恢复能力也更强。苹果渣加到玛芬蛋糕中增加可溶性膳食纤维3.48%，兼具营养与保健功效，不但满足了人们营养膳食的需求，同时也为玛芬蛋糕产品开发开辟出新的生产方向，也将会扩大蛋糕市场，并带来一定的经济效益。

[1]付成程，郭玉蓉，薛战峰，等.苹果肉渣膳食纤维蛋糕的研制及其质构分析 [J].农产品加工（学刊），2012（11）：39-42.

[2]郭冬雪，张艳荣.大豆膳食纤维在蛋糕生产中应用的研究 [J].食品科技，2006，30（10）：287-290.

[3]M L Sudha，V Baskaran，K Leelavathi.Apple pomace as a sourse of dietary fiber and polyphenols and its effect on the rheological characteristics and cake making[J].Food Chemistry，2007，104：686-692.

[4]王宏，丁玉勇.番木瓜保健面包的研制及营养成分分析 [J].中国粮油学报，2010（4）：69-73.

[5]郭玲玲，高海燕，李刚，等.海绵蛋糕的研制 [J].食品工程技术，2009（12）：147-149.◇

Fuzzy Mathematics in Steam Explosion Pomace Cupcakes Sensory Evaluation

CUI Zhenkun1，DU Yamin1，ZHU Lin2，LIANG Xinhong1，LIU Shuping3
（1.School of Food Science，He'nan Institute of Science and Technology，Xinxiang，He'nan 453003，China；2.College of Xinke，He'nan Institute of Science and Technology，Xinxiang，He'nan 453003，China；3.School of Tourism and Cuisine，Harbin University of Commerce，Harbin，Heilongjiang 150036，China）

This article uses orthogonal design and fuzzy mathematics evaluation method to have the steam explosion pomace Muffin cake recipe.The results show that：low-gluten flour 100%，apple pomace 12%，sugar 45%，egg 120%，milk 40%，baking temperature 180℃，baking time is 30 min.The products taste delicate，soft，flexible，and have soluble dietary fiber 3.48%.

apple pomace；fuzzy mathematics；cake；texture

TS255

A

10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2016.12.012

1671-9646（2016）12a-0044-04

2016-09-19

河南科技学院2015年度大学生“百农英才”创新项目（20160315）；2014年度黑龙江省教育厅科学技术研究项目计划（12541212）。

崔震昆（1981— ），男，硕士，讲师，研究方向为烹饪科学。