低糖老式蛋糕研制及其升糖指数测定

沈 彤，杨莹莹，张 烨，汪 瑶，王淑娟，陶志杰*

（1.蚌埠学院 食品与生物工程学院，安徽 蚌埠 233000；2.蚌埠普瑞纳生物科技有限公司，安徽 蚌埠 233000）

老式蛋糕属于比较传统的烘焙甜品，其口感绵软，富含营养，食用方便，老少皆宜[1]。然而研究表明，过量食用糖会增加肥胖、高血压及糖尿病等的患病风险[2]。同时，随着人们日常生活水平逐渐提高，健康意识也越来越强，为了满足更多消费者的需求，于是低糖食品的开发就成为了热点。甜味剂是食品制作时常见的食品添加剂，它具有甜味、安全性高、稳定性强、水溶性好和价格公道[3]。天然甜味剂甜菊糖苷作为一种绿色健康的新型甜味剂[4]，味感近似白砂糖，其甜度为蔗糖的200～300 倍，但其热量只有蔗糖的1/300[5-6]，且其生产成本较低廉。既解决了传统甜味剂的缺点又满足了消费者在口感上的追求，因此甜菊糖苷可以有效地替代传统甜味剂市场，达到人们对于健康追求的食用要求。但其具有强烈的苦涩后味，甜味不纯正[7]，限制了其适用性。周家华等[8]研究表明，往甜菊糖中加入酸味剂、氨基酸、多糖等，可以减轻其中的苦味。利用甜菊糖与其他甜味剂复配可以减轻甜菊糖的苦涩后味。Kazunari 等[9]研究表明，食用低糖食品，餐后血糖水平和胰岛素水平的升高将明显受到抑制。本实验以甜菊糖苷、赤藓糖醇、山梨糖醇这3 种甜味剂通过复配来替换蔗糖研制出一种低糖蛋糕，通过对比3 种甜味剂添加量寻找最适合的复配比例并计算其升糖指数。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

实验材料：低筋面粉（新良集团）、牛奶（蒙牛乳业）、玉米油（广东发牌食品有限公司）、鸡蛋和柠檬汁等，均为国产食品级。甜菊糖苷（蚌埠普瑞纳生物科技有限公司）、山梨糖醇（河南万邦化工科技有限公司），赤藓糖醇（山东三元生物科技股份有限公司）。

1.2 仪器与设备

海尔家用厨房电子秤；荣事达无线打蛋器；YXD-60CI 型三层六盘烤箱。

1.3 实验方法

1.3.1 基础配方

低筋面粉100 g、牛奶50 g、全蛋液200 g、玉米油30 g 和柠檬汁1 g。

1.3.2 工艺流程

1.3.3 操作要点

1）消毒及设备预处理。对制作环境、烘烤设备、实验器具、制作台面进行消毒。

2）原料预处理。新鲜鸡蛋经清洗、擦干。按基础配方称量低筋面粉、牛奶、玉米油、柠檬汁备用。

3）全蛋液打发。将新鲜的鸡蛋打到盆里加入柠檬汁，再用打蛋器进行打发，先慢速打发2 min，间隔30 s先后加入甜菊糖苷、赤藓糖醇、山梨糖醇，改用中速打发，直到蛋黄呈乳白色，然后迅速搅拌，用快速打发直到蛋浆可以竖起来时，停止再打发，随之整理气泡。

4）调制面糊。低筋面粉、牛奶、玉米油依次加入蛋糊，低速搅拌，搅拌均匀至表面光滑。

5）装入模具。将调制好的面糊倒入模具。

6）烘烤。烤箱预热，面火160 ℃，底火160 ℃，将模具放于烤盘上放于烤箱中烘烤20 min，再升温至面火180 ℃烘烤5 min。

7）脱模后冷却。把烘焙过的蛋糕脱模，置烤架上冷却。

1.3.4 感官评定标准

以形态、色泽、弹性、组织状态和气味作为感官评价指标，请10 位同专业、有经验的成员进行评价，评价标准见表1。

表1 低糖老式蛋糕的感官评价标准

1.3.5 单因素试验

在基础配方的基础上，分别考察甜菊糖苷加入量0.02、0.03、0.04、0.05 和0.06 g，赤藓糖醇的加入量4、8、12、16 和20 g，山梨糖醇的添加量4、8、12、16 和20 g进行单因素试验，考察某一变量时，设定其他变量固定为中间值试验。烘烤结束后，通过表1 感官评定标准进行评分，最终确定每一个变量的最佳值。

1.3.6 正交实验

根据单因素实验结果，设计三因素三水平实验，正交因素水平表见表2，对甜菊糖苷添加量（A）、赤藓糖醇添加量（B）、山梨糖醇添加量（C）这3 个因素对低糖老式蛋糕质量的影响进行研究。

表2 正交因素水平表

1.3.7 验证实验

通过正交优化后得到最佳组合条件，制作低糖老式蛋糕，观察其组织状态、弹性、色泽及品尝味道。对最佳配方的低糖老式蛋糕进行感官评定。

1.3.8 升糖指数测定

选取10 名健康小组成员作为测试者，分别摄入50 g 葡萄糖和50 g 低糖老式蛋糕，然后分别连续测量其摄入葡萄糖和低糖老式蛋糕后2 h 内的血糖值。 根据公式（1）计算，得出

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果

2.1.1 甜菊糖苷添加量对低糖蛋糕质量的影响

由图1 可知，甜菊糖苷的添加量在0.04 g 时，低糖老式蛋糕的感官评分最高。甜菊糖苷的甜度是蔗糖的200 倍，在制作过程中甜菊糖苷的添加量过高会导致蛋糕发苦发涩，甜菊糖苷加入量如果太低又会导致蛋糕索然无味。所以，甜菊糖苷最合适的添加量为0.04 g。

图1 甜菊糖苷添加量对蛋糕质量的影响

2.1.2 赤藓糖醇添加量对低糖蛋糕质量的影响

由图2 可得，赤藓糖醇的最佳加入量为12 g，低糖老式蛋糕的感官评分高于其他条件。赤藓糖醇的量过少会导致甜菊糖苷的涩味明显，蛋糕不够甜，微苦。赤藓糖醇的添加量过多又会使蛋糕过甜，影响口感。所以赤藓糖醇的最佳添加量为12 g。

图2 赤藓糖醇添加量对蛋糕质量的影响

2.1.3 山梨糖醇添加量对低糖蛋糕品质的影响

由图3 能够得出，山梨糖醇的添加量为12 g 时，低糖老式蛋糕的口感最好。山梨糖醇具有吸湿、保水作用，山梨糖醇的添加量过少会影响蛋糕的组织状态，使蛋糕不够柔软，如若山梨糖醇的添加量过多又会降低蛋糕弹性，同时也会导致蛋糕过甜影响口感。所以山梨糖醇的最适添加量为12 g。

图3 山梨糖醇添加量对蛋糕质量的影响

2.2 正交实验结果分析

2.2.1 正交实验结果分析

由表3 可知，在低糖蛋糕的研制实验过程中，研究甜菊糖苷、赤藓糖醇、山梨糖醇最佳配比。各个因子对蛋糕的整体质量的影响程度依次从大到小为A＞B＞C。甜菊糖苷的加入量对蛋糕的影响最大，赤藓糖醇次之，而山梨糖醇对蛋糕品质的影响最小。通过正交分析，可得出，最优的甜味剂配方组合是A2B3C3，即甜菊糖苷添加量为0.04 g、赤藓糖醇添加量为16 g、山梨糖醇添加量为16 g。

表3 正交实验结果

2.2.2 验证实验结果分析

在正交实验的优化条件下，按照最佳配方制作低糖老式蛋糕，给10 位同专业有经验的小组成员品尝制作出的低糖蛋糕，根据感官评定表评分。其最佳配方的蛋糕在组织形态、颜色、弹性状态、气味等方面均达到了感官评价的要求：形态饱满、周正、厚度均匀、没有粘边、没有破裂。表面色泽均匀、是非常自然的淡黄色、光泽饱满、不焦糊。发起均匀柔韧性好，弹性好，断面是蜂窝状、切面有均匀的气孔、没有呈块状的颗粒物质，入口软、微甜，有轻微的香气。平均得分93.43 分，在所有的成品结果中，评分最高、评价最好。

3 升糖指数测定结果分析

50 g 葡萄糖和50 g 低糖蛋糕引起的血糖变化曲线如图4 所示。

图4 50 g 葡萄糖和50 g 低糖蛋糕引起的血糖变化曲线

由公式（1）计算得升糖指数为

GI=0.20/0.66×100=30。

不一样的食品，其升糖指标也会各不相同，默认葡萄糖的GI 为100。GI≥70 的是高升糖指数食物，GI≤55 为低升糖指数食物。低糖老式蛋糕GI 为30，是一种低升糖指数食物。从图4 中可以看出，葡萄糖可以快速地进入血液中，会导致血糖的变化，需要分泌更多的胰岛素，从而导致高血糖的产生。而低糖蛋糕在肠道内滞留的时间比较长，释放的速度比较慢，对血糖的影响也比较小，所需要的胰岛素也会比较少，这样就可以避免出现高血糖和低血糖的情况，同时还能有效地控制血糖。此外，这种低糖蛋糕非常容易产生饱胀感，可成为老少青的选择之一。

4 结束语

以感官评分作为指标，在单因素试验基础上，通过正交试验，得出低糖老式蛋糕的最佳甜味剂配方（低筋面粉100 g 为基数）：甜菊糖苷0.04 g、赤藓糖醇16 g、山梨糖醇16 g。以此配方制得的蛋糕升糖指数GI 为30，不仅具有丰富的蛋白质，口感香甜绵软，而且升糖指数低，符合现代人对健康食品的需求。因此，低糖老式蛋糕的生产可有效拓宽蛋糕市场。