张晓华，张芹芹，李伟民，郑晶晶，周三九

许昌学院食品与药学院，河南省食品安全生物标识快检技术重点实验室（许昌 461000）

市场上的蛋糕主要以低筋面粉、鸡蛋和白砂糖等为主要原料，产品口感单一，甜味、蛋腥味重。所以，开发方便食用、具有养生功效的蛋糕符合国家大健康的产业发展规划。玫瑰茄色泽鲜亮，天然无毒无害，含有天然色素及多种人体所需的矿物质[1-4]，具有调经、调理内分泌失调等功效[5-7]。红糖，不仅可作为甜味剂，且含有多种维生素和矿物质，具有散寒补血、益气缓中化食、美容护肤、延缓衰老等功效[8-11]。生姜具有促进血液循环、增加食欲、健胃、抵抗胃溃疡、减轻肝脏负担、抗肿瘤等多种功效[12-15]。这3种物质均可药食两用，具有很高的食用价值，无论是作为食品原料或者药用，都符合当下绿色健康、养生保健的需求。这3种食品原材料的搭配组合不仅打破蛋糕原有的甜腻感，且色泽鲜亮，还具有暖胃驱寒、补血益气等多种功效。

以低筋粉、鸡蛋、红糖为主要原料，以姜粉、玫瑰茄等为配料，研制出一款新型保健海绵蛋糕。试验通过单因素试验、均方差分析和正交试验，基于感官评定标准，对于红糖姜味玫瑰茄海绵蛋糕的制作工艺进行了研究和探讨，得出其最优配方。研制得到的红糖姜味玫瑰茄海绵蛋糕色泽鲜亮，表面无斑点，口感香甜，形态饱满，有生姜独特的芳香味和玫瑰茄花的清新。

1 材料与方法

1.1 试验材料

低筋粉（山东佳士博粮油食品有限公司）；红糖[太古糖业（中国）有限公司]；姜粉（云南姜来无忧生物科技有限公司）；玫瑰茄粉（安徽亳州千花堂店铺）；SP乳化蛋糕油（郑州百荣世贸）；小苏打（湖南海联三一小苏打有限公司）；鲜鸡蛋、玉米油（市售）。

1.2 仪器与设备

电子天平（HLD-3002，杭州友恒称重设备有限公司）；打蛋器（HA3506，深圳市瑞丰电器有限公司）；电烤箱（NB-WJH3203，厦门建松电器有限公司）；电磁炉（C21-SN2105，广东美的生活电器有限公司）。不锈钢码斗、西餐刀、切菜板、面粉筛、烧杯、马苏杯、4寸蛋糕模具、锡纸等实验室常规器具。

1.3 试验方法

1.3.1 基本配方

通过预试验确定红糖姜味玫瑰茄海绵蛋糕的基础配方：每25.00 g低筋粉中，加入45.00 g鸡蛋、20.00 g红糖、0.90 g姜粉、2.25 g玫瑰茄粉、2.50 g玉米油、1.00 g蛋糕油、0.13 g泡打粉。蛋糕制作的操作要点参考文献[13]。

1.3.2 单因素试验

1.3.2.1 红糖添加量

红糖添加量分别为12.50，15.00，17.50，20.00和22.50 g，其他原料的添加量和试验条件均保持不变，进行试验。以感官评定小组成员的评分作为依据来研究红糖添加量对产品的影响。

1.3.2.2 鸡蛋添加量

鸡蛋添加量分别为40.00，42.50，45.00，47.50和50.00 g，其他原料的添加量和试验条件均保持不变，进行试验。以感官评分作为依据，探究鸡蛋添加量对产品的影响。

1.3.2.3 姜粉添加量

姜粉添加量分别为0.80，0.85，0.90，0.95，1.00和1.05 g，其他原料的添加量和试验条件均保持不变，进行试验。以感官评分作为依据，探究研究姜粉添加量对产品的影响。

1.3.2.4 玫瑰茄添加量

玫瑰茄添加量分别为1.50，1.75，2.00，2.25，2.50和2.75 g，其他原料的添加量和试验条件均保持不变，进行试验。以感官评分作为依据，探究玫瑰茄添加量对产品的影响。

1.3.2.5 蛋糕油添加量

蛋糕油添加量分别为0.75，1.00，1.25，1.50和1.75 g，其他原料的添加量和试验条件均保持不变，进行试验。以感官评分作为依据，探究蛋糕油添加量对产品的影响。

1.3.2.6 玉米油添加量

玉米油添加量分别为2.00，2.25，2.50，2.75和3.00 g，其他原料的添加量和试验条件均保持不变，进行试验。以感官评分作为依据，探究玉米油添加量对产品的影响。

1.3.3 正交试验设计

为得出红糖姜味玫瑰茄海绵蛋糕的最佳配方，在单因素试验结果基础上，以红糖、鸡蛋、姜粉、玫瑰茄的添加量进行正交试验，试验方案见表1。综合4个因素对蛋糕品质的影响，以得到理想的产品配方。

表1 正交试验因素设计 单位：g

1.4 感官评定标准

以产品的色泽、口感风味、滋味、形态、内部结构、弹性5项指标对红糖姜味玫瑰茄海绵蛋糕的品质进行感官评定，满分100分，其中色泽20分，口感风味20分，形态20分，内部结构20分，弹性20分，邀请10名固定同学进行试验的感官评分，根据评分项目及其评定标准进行评分，评定结果取均值，感官评定标准见表2。

表2 感官评定标准

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果与分析

2.1.1 红糖添加量对产品品质的影响

在制作此款蛋糕时，红糖不仅有助于鸡蛋打发，还影响蛋糕的色泽和口感风味等。添加量过多，蛋糕口感甜腻、颜色偏重；添加量过少，蛋糕不松软且无甜味。图1为红糖加入量对蛋糕品质（以感官评分计）的影响。

图1 红糖添加量对蛋糕品质的影响

红糖添加量12.50 g时，蛋糕不松软、弹性小，甜度不够；加入量15.00 g时，蛋糕稍甜但甜度仍不够，弹性一般；加入量17.50 g时，蛋糕甜度适中，用手轻按弹性好且松软、表面无开裂现象，感官评分最高；添加量20.00 g时，蛋糕稍甜，色泽加深，表面有裂纹，感官评分出现下降趋势。添加量22.50 g时，蛋糕甜腻，颜色变暗，蛋糕表面出现开裂、底部塌陷。由此可知，红糖添加量17.50 g时蛋糕品质最佳。

2.1.2 鸡蛋添加量对产品品质的影响

鸡蛋的添加在海绵蛋糕的制作中起到重要作用，影响产品的色泽、口感风味、组织结构以及弹性等。不仅能增加蛋糕的香味，还能改善烤好后蛋糕的色泽和松软程度。另外，此产品为无水蛋糕，鸡蛋代替水分，提高品质，但应控制添加量。图2为鸡蛋添加量对产品品质（纵坐标为感官评分）的影响。

从图2可以看出，添加量40.00 g时，蛋糕偏硬，弹性小；添加量42.50 g时，蛋糕稍硬、不松软；添加量45.00 g时，蛋糕松软，组织结构细腻、气孔粗细均匀，底部无焦糊，用手轻轻按压表面弹性好且无塌陷；添加量47.50 g时，蛋糕蓬松，表面出现裂纹，有大孔洞，感官评分出现下降趋势；添加量50.00 g时，蛋糕软嫩，底部不平稳，表面崩塌。由此可知，鸡蛋添加量45.00 g时蛋糕品质最佳。

图2 鸡蛋添加量对蛋糕品质的影响

2.1.3 姜粉添加量对产品品质的影响

姜粉的添加是此款蛋糕的一个特色，不仅风味上赋予蛋糕淡淡的姜香味，还在功能上起到保健作用。添加量过多，则会产生浓郁的辛辣感，不为大多数人所接受，另外还会影响蛋糕的弹性；添加量过少，味道不突出，起不到应有的作用，因此，姜粉添加量尤为重要。图3为姜粉添加量对蛋糕品质（纵坐标为感官评分）的影响。

从图3可以看出，姜粉添加量0.80 g时，蛋糕甜度大，没有姜粉的特殊香味；姜粉添加量0.85 g时，姜味稍淡；姜粉添加量0.90 g时，姜味在原来的基础上增加，甜度下降，其他无明显变化；添加量0.90 g时，蛋糕弹性好，无开裂现象，甜度适宜，有独特的姜香味且感官评分最高；添加量1.00 g时，出现明显的辛辣感掩盖甜味，甜度下降，蛋糕表面粗糙出现裂纹。此时，感官评分出现下滑。由此可知，姜粉添加量0.95 g时，蛋糕品质最佳。

图3 姜粉添加量对蛋糕品质的影响

2.1.4 玫瑰茄粉添加量对产品品质的影响

玫瑰茄的添加主要影响此款蛋糕的色泽、口感风味和组织结构。添加量过少，蛋糕颜色呈现灰绿色，缺少美感；添加量过多，蛋糕颜色则呈现紫色，表面粗糙有斑点，味道发酸，组织不细腻，咀嚼时会有颗粒感。图4为玫瑰茄粉添加量对蛋糕品质（纵坐标为感官评分）的影响。

从图4可以看出，添加量1.75 g时，颜色呈现浅绿色，其他无明显变化；添加量2.00 g时，颜色呈现棕色，有玫瑰茄淡淡的清香，切开后内部有孔洞；添加量2.25 g时，蛋糕颜色加深，口感细腻，有玫瑰茄的清香，内部有小孔洞；添加量2.50 g时，颜色呈现红棕色，色泽均匀，表面无斑点，气孔均匀、口感细腻，此时感官评分达到最高，被大多数人接受；添加量2.75 g时，蛋糕表面粗糙有斑点，口感不细腻有颗粒感，发酸。由此可知，玫瑰茄添加量2.50 g时蛋糕品质最好。

图4 玫瑰茄粉添加量对蛋糕品质的影响

2.1.5 玉米油添加量对产品品质的影响

在制作此款蛋糕时，需要加入油脂，帮助面团蓬发，且有助于蛋黄的乳化，保留其中的水分，提升蛋糕的口感。而玉米油澄清透明、清香扑鼻，所以试验选择玉米油改良产品品质。图5为玉米油添加量对蛋糕品质（纵坐标为感官评分）的影响。

从图5可以看出，添加量2.00 g时，蛋糕口感细腻，清香扑鼻；添加量2.25 g时，无明显变化；添加量2.50 g时，蛋糕口感软嫩，气味清香且弹性好，此时感官评分相对最高；添加量2.75 g时，蛋糕无明显变化；添加量3.00 g时，蛋糕表面略显油腻，蛋糕蓬松且出现裂纹。由此可知，玉米油添加量2.50 g时蛋糕品质相对最好。

图5 玉米油添加量对蛋糕品质的影响

2.1.6 蛋糕油添加量对产品品质的影响

蛋糕油作为一种乳化剂，在制作海绵蛋糕的过程中，一是起到协助发泡，二是作为乳化剂，起到油和水的中间媒介乳化作用，使全蛋液更容易打发，促进蛋糕体积蓬松。在制作此款产品时，主要影响蛋糕的弹性、口感及组织结构。图6为蛋糕油添加量对蛋糕品质（纵坐标为感官评分）的影响。

从图6可以看出，蛋糕油添加量0.75 g时，试验过程中蛋液起发性好，蛋糕松软，组织紧实有小孔洞；添加量1.00 g时，蛋液起发性无明显变化，蛋糕口感细腻，内部结构气孔不均匀；添加量1.25 g时，蛋液起发速度变快，蛋糕内部结构气孔均匀，口感松软细腻，弹性变好，此时感官评分相对较高；添加量1.50 g时，感官评分出现下滑趋势，蛋糕内部结构出现大孔洞，其他无明显变化；添加量1.75 g时，蛋液易发起，蛋糕弹性大，但内部出现大气孔。由此可知，蛋糕油添加量1.25 g时，蛋糕品质相对最好。

图6 蛋糕油添加量对蛋糕品质的影响

2.2 单因素试验对产品影响的对比及分析

通过单因素分析，可以得出各个单因素的最优添加量。为进一步得出各单因素对产品影响的大小，以及简化正交试验的试验次数，引入均方差分析，考察各个单因素对产品品质影响的大小，其结果如表3所示。各个因素的感官评分均方差Dev计算见式（1）。

式中：Dev为均方差；C为各因素感官评分平均值；Ci为每因素各个感官得分值；n为每组试验次数。

通过表3中均方差R值显示，玉米油与蛋糕油的均方差值较小，代表这两个因素的添加量对产品品质的影响比较稳定，而红糖、鸡蛋、姜粉、玫瑰茄粉的均方差值较大，表明其添加量对产品质量的影响较大。因此需对红糖、鸡蛋、姜粉、玫瑰茄粉这4个因素的添加量做进一步正交试验，研究产品的最佳配方。

表3 各个因素的均方差

2.3 正交试验结果分析

在单因素的试验基础上，为获得最佳配方，需通过对影响红糖姜味玫瑰茄海绵蛋糕品质的红糖、鸡蛋、姜粉、玫瑰茄粉的添加量进行L9(34)正交试验，正交试验结果如表4所示。

表4 红糖姜味玫瑰茄海绵蛋糕的研制正交试验结果

通过正交试验结果表中极差R的大小可以得知，影响红糖姜味玫瑰茄海绵蛋糕研制因素的主次为D＞C＞B＞A，即玫瑰茄添加量＞姜粉添加量＞鸡蛋添加量＞红糖添加量。由正交试验中R值得到的最优配方为A2B3C1D1，而感官评分得到的最高分对应的配方为A2B3C1D2，二者所对应的影响产品的因素主次不同，需进行验证试验得出最优配方。

2.4 验证试验

把正交试验得到的最优配方A2B3C1D1与感官评定得到的最优配方A2B3C1D2这2个配方进行验证试验，并邀请10名学生对2个配方进行感官评分，取评分的平均值并记录。验证试验结果见表5。

由表5的验证试验结果可知，此款蛋糕的最优配方为A2B3C1D2。所以红糖添加量17.50 g、鸡蛋添加量47.50 g、姜粉添加量0.90 g、玫瑰茄添加量2.50 g时，红糖姜味玫瑰茄海绵蛋糕色泽均匀漂亮，口感细腻，有淡淡的姜香味和玫瑰茄的清香味。

表5 验证试验结果 单位：分

3 结论

以低筋粉、鸡蛋和红糖为主要原料，姜粉、玫瑰茄粉、蛋糕油和玉米油为辅料，研制一款红糖姜味玫瑰茄海绵蛋糕，通过单因素试验、均方差分析和正交试验得出最优配方。红糖姜味玫瑰茄海绵蛋糕的研制的最佳配方为A2B3C1D2，即低筋粉25.00 g时，红糖添加量17.50 g、鸡蛋添加量47.50 g、姜粉添加量0.90 g、玫瑰茄添加量2.50 g。制作的红糖姜味玫瑰茄海绵蛋糕既满足味觉上的需求，又可起到保健养生的作用，对不同类型绿色、健康食品的研究与开发具有参考价值和重要实际意义。