黑蒜红枣海绵蛋糕的工艺研制

马永杰，胡慧杰，高雪楠，杜咏芳，王瑞杰，胡雪静，李海毓，汪 薇

（洛阳师范学院食品与药品学院，河南洛阳 471934）

黑蒜又名发酵黑蒜、黑大蒜，是用新鲜大蒜发酵后制成的产品[1]，不仅消除了大蒜的辛辣味，保留了大蒜原有的成分、功能，而且发酵过程还能产生多种活性成分，如有机硫化物、多糖、多酚和类黑精等。黑蒜中含有的大蒜素和硫化丙烯具有强烈的杀菌作用，其糖和总酸含量高，自由基清除能力强，抗氧化能力是普通大蒜的20 倍[2]；其中的大蒜素、赖氨酸、丝氨酸都有提高人体免疫力的作用[3-4]；黑蒜中的多酚类物质、含硫化合物、氨基酸和微量元素锗、硒等都对抗癌有重要作用[5]。黑蒜提取物对心血管具有改善作用[6]。

红枣是药食兼用、营养丰富的“果中珍品”，营养成分较多，富含K、Ca、Mn、Zn 等多种矿物质和VC、芦丁等多种维生素及8 种人体必需氨基酸[7]。红枣多糖形成的糖蛋白、糖脂等复合物在抗氧化[8]、消除氧自由基、提高免疫力方面有重要作用；此外，红枣中的多酚类物质具有调节心血管、免疫系统的功能，有机酸具有抗菌、抗炎、抑制癌细胞增殖的作用[9]。

尽管黑蒜具有较高的保健功能，但目前尚未得到普遍推广，究其原因：一是知道和认识黑蒜的人不多，人们对黑蒜及相关加工产品营养成分及功能性缺乏认识和了解；二是单一黑蒜的特殊气味使部分人难以接受。基于此，本研究将黑蒜和红枣结合在一起，研制出了一款功能性海绵蛋糕，使产品更适口，能被更多人接受，促进黑蒜的开发利用。

1 材料与方法

1.1 试剂与仪器

葡萄糖、赖氨酸、甘氨酸、氢氧化钠、酚酞、硫酸铜、亚甲基蓝、酒石酸钾钠、亚铁氰化钾、浓盐酸、福林-酚、碳酸钠、硫代硫酸钠、碘化钾、氯仿、冰乙酸、可溶性淀粉、邻苯二甲酸氢钾、乙醚、乙醇等试剂，均为分析纯，购于天津市凯通化学试剂有限公司。实验用水为二次蒸馏水。

依茗黑蒜发酵煲，依茗电器有限公司；FA2004 电子天平，上海舜宇恒平科技仪器有限公司；101 型电热鼓风干燥箱，北京科伟永兴仪器有限公司；粉碎机，JGY-2500B，天津市泰斯特仪器有限公司；JW-1000 型搅拌机，广东利丰机械制造有限公司；UV-3000PC 型紫外分光光度计，杭州俊升科学器材有限公司；NFD-90F 赛思达电烤箱，广州市赛思达机械设备有限公司。

新鲜大蒜（水分含量较高）、红枣干（当年干燥工艺制作）、鸡蛋、白砂糖、牛奶、玉米胚芽油、低筋面粉，均为市售。

1.2 黑蒜制作工艺优化及检测

1.2.1 黑蒜制作工艺优化

（1）黑蒜干燥箱发酵工艺

原料选择→上色→初步熟化→后熟→干燥→成品。

上色温度90 ℃，时间为55 h；熟化温度70 ℃，时间为29 h；后熟温度60 ℃，时间为48 h；干燥24 h，进行理化指标和感官指标评价[10]。

（2）美拉德反应液处理后黑蒜发酵机发酵工艺

配制美拉德反应液→加入原料搅拌→静置→浸泡→清洗→擦干→黑蒜发酵机发酵→冷却至室温→成品。

美拉德反应液配方为葡萄糖1.34%、蜂蜜2.01%、赖氨酸1.34%、甘氨酸1.34%，其余为水。将新鲜大蒜洗净,去除最外层的皮，保留其余外皮的完整，自然风干。放入美拉德反应液中搅拌、静置、浸泡12 h、清洗、擦干。放入智能黑蒜发酵机中发酵12 d，再进行理化指标和感官指标评价[11]。

（3）正常条件下黑蒜发酵机直接发酵工艺

原料选择→清洗→擦干→黑蒜发酵机发酵→冷却至室温→成品。

将新鲜大蒜清洗，去除最外层的皮，保留其余外皮的完整，自然风干，放入智能黑蒜发酵机中发酵12 d 再进行理化指标和感官指标评价。

1.2.2 黑蒜理化检测

黑蒜水分的测定参考《GB 5009.3—2016 食品安全国家标准食品中水分的测定》；黑蒜还原糖的测定参考《GB 5009.7—2016 食品安全国家标准 食品中还原糖的测定》；黑蒜总酸的测定参考《GB/T 12456—2008 食品中总酸的测定》；黑蒜总酚的测定参考Ji 等[8]的方法。

1.2.3 黑蒜感官评定

邀请10 位具有食品专业方向感观品评经验的人员进行评分，评分标准见表1，满分为100 分，结果取平均值。

表1 黑蒜的感官评分标准Table 1 Sensory evaluation standard of black garlic

1.3 黑蒜红枣海绵蛋糕工艺流程及操作要点

1.3.1 黑蒜红枣海绵蛋糕工艺流程

原料准备→打蛋（加白砂糖）→调配（黑蒜粉、红枣粉和牛奶）→混合→拌匀→装模→焙烤→出炉→冷却→成品

1.3.2 操作要点

（1）原料准备

将发酵好的黑蒜去皮放置于鼓风干燥箱中70 ℃干燥3 d，于粉碎机中打粉，制成黑蒜粉备用。选择干燥的红枣置于物料粉碎机中打粉，制成红枣粉备用。白砂糖打粉备用。

（2）打蛋

将鲜鸡蛋先放入打蛋器中打散，再加入白砂糖糖粉，中速搅打3～5 min，使白砂糖充分溶入蛋液，再改用高速搅打，使蛋液不断充入空气，形成蛋-糖混合的泡沫结构，当泡沫结构的体积增长至原体积的3 倍左右时停止搅打。

（3）调配

将黑蒜粉与红枣粉过80 目筛，加入牛奶中混合均匀，搅拌至无硬块、无干粉的状态。

（4）混合

将调配好的黑蒜红枣牛奶混合液倒入打好的蛋糕浆中混合均匀，边搅拌边筛入过80 目筛的低筋面粉，拌匀至没有干粉，加入玉米胚芽油混匀。

（5）装模

将蛋糕糊装入蛋糕模具中，加入量为模具的2/3，装入过多可能导致焙烤时溢出，装入过少则会使蛋糕外形不饱满。

（6）焙烤

蛋糕糊装模后要及时焙烤，否则会导致消泡，造成蛋糕质地粗硬。将烤箱预热至上火180 ℃、下火190 ℃，烘烤时间20 min。焙烤时间过短会导致不成熟，塌陷；焙烤时间过长会导致外表过硬。

（7）出炉冷却

焙烤好的蛋糕及时出炉，冷至室温定型即为成品。

1.3.3 黑蒜红枣海绵蛋糕单因素试验设计

通过感官评价分析黑蒜粉添加量（4%、6%、8%、10%、12%）、红枣粉添加量（10%、20%、30%、40%、50%）、白砂糖添加量（10%、20%、30%、40%、50%）、鸡蛋添加量（150%、175%、200%、225%、250%）、玉米胚芽油添加量（30%、35%、40%、45%、50%）对海绵蛋糕品质的影响（以低筋面粉量为100%作为基准）。

1.3.4 黑蒜红枣海绵蛋糕正交试验设计

以红枣粉、黑蒜粉、白砂糖、鸡蛋的添加量为因素，分别在最佳添加量的基础上，进行正交试验，以感官评分为评价指标，优化得出最佳的工艺条件。正交试验因素水平见表2。

表2 正交试验因素水平表Table 2 Factors and levels table of orthogonal experiment

1.3.5 黑蒜红枣海绵蛋糕感官评价

邀请10 位具有食品方面感官品评经验的人进行评分，评分标准见表3。

表3 感官评分标准Table 3 Sensory evaluation standard

1.4 数据分析

采用Excel 2010 进行数据分析和作图。

2 结果与分析

2.1 黑蒜发酵工艺优化

2.1.1 不同黑蒜发酵工艺对黑蒜理化指标的影响

黑蒜通过三种发酵法进行发酵，其理化指标如表4所示。由表可知，由于干燥箱变温发酵过程中湿度不好控制，此工艺发酵的黑蒜水分最大，产品过软。美拉德反应液前处理可促进发酵过程中风味物质的产生，其还原糖和总酚的含量都明显大于其他两组，并且酸度也正常，不会因过酸而影响口感。综上，经美拉德反应液前处理再用黑蒜发酵机发酵的黑蒜，其理化指标优于其他两组。

表4 不同黑蒜发酵工艺对黑蒜理化指标的影响Table 4 Effects of different fermentation techniques on physicochemical indexes of black garlic

2.1.2 不同黑蒜发酵工艺对黑蒜感官指标的影响

通过三种发酵法得到的黑蒜，其感官指标评分结果见表5。由表可知，经美拉德反应液前处理再用黑蒜发酵机发酵的黑蒜，其气味、颜色、质地、口感四方面均优于其他两种发酵方式，感官评分也最高。综合得出，经美拉德反应液浸泡后用黑蒜发酵机发酵的黑蒜品质最佳，故采用该发酵方式得到的黑蒜做后续试验。

表5 不同黑蒜发酵工艺对黑蒜感官指标的影响（分）Table 5 Effects of different fermentation techniques on sensory indexes of black garlic(score)

2.2 黑蒜红枣海绵蛋糕单因素试验

2.2.1 黑蒜粉添加量对海绵蛋糕品质的影响

在红枣粉30%、白砂糖30%、鸡蛋200%、玉米胚芽油40%的基础上，分别加入4%、6%、8%、10%、12%的黑蒜粉进行试验，结果见图1。

图1 黑蒜粉添加量对海绵蛋糕品质的影响Fig.1 Effect of black garlic powder addition on the quality of sponge cake

由图1 可知，随着黑蒜粉添加量的增加，蛋糕感官评分先增大后减小；黑蒜粉添加量过低时，蛋糕中没有黑蒜特有的风味；当黑蒜粉添加量过高时，可能黑蒜风味过重，影响蛋糕的口感。当黑蒜粉添加量为8%时，感官评分最高，为90 分，因此，黑蒜粉添加量选择8%进行后续的试验。

2.2.2 红枣粉添加量对海绵蛋糕品质的影响

在黑蒜粉8%、白砂糖30%、鸡蛋200%、玉米胚芽油40%的基础上，分别加入10%、20%、30%、40%、50%的红枣粉制作海绵蛋糕，结果见图2。

图2 红枣粉添加量对海绵蛋糕品质的影响Fig.2 Effect of jujube powder addition on the quality of sponge cake

由图2 可知，红枣粉添加量过低时，感官评分较低，蛋糕没有红枣特有的风味；当红枣粉添加量过高时蛋糕太甜腻，感官评分也不高。当红枣粉的添加量为30%时，感官评分最高。

2.2.3 白砂糖添加量对海绵蛋糕品质的影响

在黑蒜粉8%、红枣粉30%、鸡蛋200%、玉米胚芽油40%的基础上，分别加入10%、20%、30%、40%、50%的白砂糖进行试验，结果见图3。

图3 白砂糖添加量对海绵蛋糕品质的影响Fig.3 Effect of sugar addition on the quality of sponge cake

由图3 可知，当白砂糖添加量过低时，所形成的蛋白泡沫不稳定，影响焦糖化反应进行，使蛋糕颜色过浅；当白砂糖添加量过高时，蛋糕的口感偏甜。当白砂糖添加量为30%时，蛋糕的感官评分最高。

2.2.4 鸡蛋添加量对海绵蛋糕品质的影响

在黑蒜粉8%、红枣粉30%、白砂糖30%、玉米胚芽油40%的基础上，分别加入150%、175%、200%、225%、250%的鸡蛋进行试验，结果见图4。

图4 鸡蛋添加量对海绵蛋糕品质的影响Fig.4 Effect of egg addition on the quality of sponge cake

由图4 可知，当鸡蛋添加量过少时，在搅打时蛋白中充入的气体过少，蛋糕组织不够细腻蓬松；当鸡蛋添加量过多时，蛋糕的蛋腥味较重，影响口感。当鸡蛋添加量为200%时，蛋糕的感官评分最高。

2.2.5 玉米胚芽油添加量对海绵蛋糕品质的影响

在黑蒜粉8%、红枣粉30%、白砂糖30%、鸡蛋200%的基础上，分别加入30%、35%、40%、45%、50%的玉米胚芽油进行分析，结果见图5。

图5 玉米胚芽油添加量对海绵蛋糕品质的影响Fig.5 Effect of corn germ oil addition on the quality of sponge cake

由图5 可知，当玉米胚芽油添加量过少时，蛋糕口感不好；当玉米胚芽油添加量过多时，蛋糕过油，影响其感官品质。当玉米胚芽油添加量为40%时，蛋糕的感官评分最高。

2.3 黑蒜红枣海绵蛋糕正交试验结果

为了获得最佳的工艺配方，以黑蒜粉、红枣粉、白砂糖、鸡蛋添加量为因素，进行L9(34)正交试验。正交试验结果见表6。

表6 海绵蛋糕正交试验结果Table 6 Orthogonal test results of sponge cake

由表6 中的极差R可知，对海绵蛋糕品质的影响主次顺序为A＞D＞B＞C，即黑蒜粉添加量对海绵蛋糕的品质影响最大，白砂糖添加量对其影响最小。该产品的最佳工艺组合为A2B2C3D2，即黑蒜粉添加量8%、红枣粉添加量30%、白砂糖添加量40%、鸡蛋添加量200%。经验证试验，该工艺条件下得到的海绵蛋糕感官评分为82.8 分，均优于其他试验组。

2.4 产品质量检验

2.4.1 感官指标

黑蒜红枣海绵蛋糕具有正常的色泽，具有黑蒜红枣应有的气味和滋味，无异味，无霉变，无正常视力可见的外来异物。

2.4.2 理化指标

根据食品安全国家标准食品中酸价的测定中冷溶剂指示剂滴定法，测得酸价为1.2 mg/g＜5 mg/g，符合国家标准GB 5009.229。根据食品安全国家标准食品中过氧化值的测定中的滴定法，测得黑蒜红枣海绵蛋糕中过氧化值为0.06 g/100 g ＜0.25 g/100 g，符合国家标准GB 5009.227。

3 小结

随着生活节奏的不断加快，越来越多的人身体呈现出亚健康状态，使得更多的人开始寻找健康食品，本研究将黑蒜和红枣结合起来，研制出一款能够提高人体免疫力、防治心脑血管疾病的海绵蛋糕。通过以上试验可得出，黑蒜红枣海绵蛋糕的最佳配方为低筋面粉为100%，黑蒜粉8%，红枣粉30%，白砂糖40%，鸡蛋200%，玉米胚芽油40%，得到的海绵蛋糕感官评分为82.8 分，香味纯正，口感松软，不黏牙，有黑蒜、红枣的特有风味。此研究方法扩大黑蒜的开发力度，促使黑蒜的营养价值得以充分应用，具有广阔的发展前景。