不同甜味劑對馬蹄糕品質的影響

李才林 張宇晴 閆偉偉 吳榮華 吳海柱

摘 要：馬蹄糕是一種傳統甜點小吃，甜味主要由原料中添加的白砂糖提供。海藻糖、甘露醇、赤蘚糖醇是熱量相對較低的甜味劑，可替代白砂糖被添加在食品中，符合人們對低糖、代糖的高品質食品的追求。本文通過設置不同替代比例的海藻糖、甘露醇、赤蘚糖醇，研究不同甜味劑對馬蹄糕質構特性、色澤、水分含量、感官評價的影響，以期開發低糖品質的馬蹄糕。結果表明，海藻糖、赤蘚糖醇、甘露醇的最適白砂糖取代比例分別為10%、30%、30%；從色差分析來看，10%和30%的海藻糖取代白砂糖比例對馬蹄糕色澤的影響較??；當甜味劑取代白砂糖的比例為10%、30%和50%時，海藻糖組和赤蘚糖醇組的馬蹄糕含水量高于甘露醇組，二者更適宜取代白砂糖作為甜味劑；對馬蹄糕進行感官評價，海藻糖組的馬蹄糕總體可接受度最高，甘露醇組最低。綜合考慮，選擇使用海藻糖取代白砂糖，最適取代比例為10%。本研究為低糖馬蹄糕產品的開發提供了理論依據。

關鍵詞：馬蹄糕；甜味劑；質構特性；色澤；感官評價

Abstract： Water chestnut cake is a traditional dessert snack. Its sweetness is mainly provided by white granulated sugar added in raw materials. Trehalose， mannitol and erythrose are sweeteners with relatively low calorie， which can be added to food instead of white granulated sugar， in line with people’s pursuit of high-quality food with low sugar and sugar substitute. In this paper， the effects of different sweeteners on the texture characteristics， color， moisture content， and sensory evaluation of Water chestnut cake were studied by setting different replacement ratios of trehalose， mannitol， and erythrose， in order to develop Water chestnut cake with low sugar quality. The results showed that the optimal replacement ratios of white granulated sugar for trehalose， erythrose and mannitol were 10%， 30% and 30% respectively; from the color difference analysis， the ratio of 10% and 30% trehalose to replace white granulated sugar has little effect on the color of Water chestnut cake; when the ratio of sweetener to replace white granulated sugar was 10%， 30% and 50%， the water content of Water chestnut cake in the trehalose group and erythrose group was higher than that in the mannitol group， and they were more suitable to replace white granulated sugar as sweetener; sensory evaluation of Water chestnut cake showed that the overall acceptability of Water chestnut cake in the Trehalose group was the highest， and that in the mannitol group was the lowest. After comprehensive consideration， trehalose is selected to replace white granulated sugar， and the optimal replacement ratio is 10%. This study provides a theoretical basis for the development of low sugar Water chestnut cake products.

Keywords： Water chestnut cake; sweetener; texture characteristics; color; sensory evaluation

馬蹄糕是由馬蹄粉和糖水混合，經蒸制而成的甜點小吃，呈茶黃色，為富有一定的彈性的半透明晶體，口感爽滑且營養價值豐富[1]。馬蹄糕作為甜點小吃，其甜味主要由添加的白砂糖提供，高糖食品的攝入會增加患心血管代謝異常、癌癥、痛風等疾病的風險[2]。隨著現代食品技術的快速發展和人們健康意識的提升，低糖食品成為消費者普遍認可的新飲食方向。2019年，新加坡衛生部頒布禁令：全面禁止高糖飲料廣告在電視、網絡、社交媒體等大眾媒體平臺進行宣傳，以限制消費者接觸“最不健康的”飲料?！督】抵袊袆樱?019—2030年）》提出：倡導食品生產經營者使用食品安全標準允許使用的天然甜味物質和甜味劑取代白砂糖。

甜味劑由于其熱量低且具有一定的甜味被廣泛應用于食品行業。常見的蔗糖替代品甜味劑有糖精、甜菊糖、羅漢果苷、海藻糖、甘露醇、赤蘚糖醇和木糖醇等，它們的相對甜度差異較大。其中，甜度相對適中的甜味劑有海藻糖、甘露醇、赤蘚糖醇，甜度分別是蔗糖的45%、60%、65%[3-5]。海藻糖在食品中的應用包括作為蔗糖的替代品、食品矯味劑、食品保鮮劑，不同取代比例的海藻糖可以改變蛋糕芯部的含水量，添加一定量的海藻糖可使食品形成更致密的結構并且在食品凍融中也能起到一定的保護作用[4，6-8]。糖醇類的甜味劑在一定程度上可提高食品的保濕性，影響質構特性，例如，甘露醇被添加在飲料、咀嚼片、含片等食品中可改善食品風味和口感、降低食品的水分活度和提高感官品質[9-13]。低熱量甜味劑在食品領域的應用較多，但在馬蹄糕中的應用鮮有報道。赤蘚糖醇是天然來源的功能性甜味劑，可起到抗氧化的作用從而保護飲料中的維生素不被破壞，同時其參與機體內糖的代謝，可能有助于預防高血糖引起的血管損傷[14-15]。鑒于赤蘚糖醇穩定的理化性質，在調味品、糖果加工、烘焙食品、乳制品、飲品中均有使用，既能作為代糖甜味劑，又能保持食品的風味和口感，改善食品品質[16-17]。海藻糖、甘露醇、赤蘚糖醇在各領域食品中均有涉及，但在馬蹄糕中的使用鮮有報道。

本研究將3種甜味劑（海藻糖、甘露醇、赤蘚糖醇）應用于馬蹄糕的制作，結合質構特性檢測、色差分析、水分保持情況、感官評價4個方面研究不同甜味劑取代白砂糖對馬蹄糕品質的影響，以期為開發低熱量馬蹄糕及品質優化提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料

馬蹄粉，購自廣州市洲星食品有限公司；白砂糖，購自太古糖業（中國）有限公司；海藻糖、甘露醇，購自浙江一諾生物科技有限公司；赤蘚糖醇，購自南京甘汁園股份有限公司；藍色干燥劑，購自上海貝傅特橡塑制品有限公司。

1.2 儀器與設備

H22-x3電陶爐，九陽；CM-5分光測色計，日本柯尼卡美能達；TMS-Pilot物性分析儀（質構儀），美國FTC；DHG-9140AL電熱恒溫鼓風干燥箱，上海齊欣；ME204分析天平，梅特勒。

1.3 實驗方法

1.3.1 馬蹄糕制備工藝

按照馬蹄粉∶清水∶白砂糖=1.0∶4.0∶1.2的質量比準備好，將清水分成兩份，一份用于溶解馬蹄粉制成生漿，另一份用于溶解白砂糖。將1/10的馬蹄粉生漿加入煮沸的糖水中，快速攪拌均勻，熟漿呈流線狀即可。將熟漿和剩余的生漿混合均勻即為生熟漿，期間不斷攪拌混勻。將生熟漿倒入模具中，蒸制15 min，室溫冷卻1 h即為馬蹄糕產品。

海藻糖、甘露醇、赤蘚糖醇替代比例以純白砂糖的量計算，分別為10%、30%、50%。

1.3.2 馬蹄糕質構特性測定

將馬蹄糕樣品切成2 cm×2 cm×1 cm的糕片，使用TMS-Pilot質構儀在TPA-300N模式下，設定參數為測試速度60 mm·min-1，觸發力0.5 N，形變量40%，測定馬蹄糕的硬度、彈性、咀嚼性和膠黏性，每個樣品重復3次。

1.3.3 馬蹄糕色澤分析

將馬蹄糕成品切成與檢測培養皿大?。?0 mm）相同的塊狀，能夠完全覆蓋培養皿底部為宜。CM-5分光測色計經過校準后測定馬蹄糕樣品的顏色，記錄L*、a*、b*值，每個樣品重復3次。

1.3.4 馬蹄糕水分含量測定

馬蹄糕水分含量的測定參照《食品安全國家標準 食品中水分的測定》（GB 5009.3—2016）中規定的“直接干燥法：固體試樣”進行[18]，每個樣品重復3次。

1.3.5 感官評價

感官評價人員為食品專業學生（10人），男女比例1∶1。參照《食品安全國家標準 糕點、面包》（GB 7099—2015）規定對馬蹄糕樣品色澤、甜度、組織狀態和整體可接受度進行評分，滿分為36分，評分標準見表1。

1.3.6 數據處理

使用SPSS軟件對數據進行統計分析，P＜0.05代表差異具有統計學意義。

2 結果與分析

2.1 馬蹄糕質構特性比較

測定食品的質構特性可以更客觀地評價食品的特性，進而指導改善產品工藝，海藻糖、甘露醇、赤蘚糖醇取代白砂糖對馬蹄糕質構特性的影響見表2。添加海藻糖甜味劑時，當其取代量為10%時，與白砂糖組相比，馬蹄糕的硬度和咀嚼性無顯著差異；在彈性和膠黏性方面，海藻糖不同取代量與白砂糖組均存在顯著差異，在其取代量為10%時，與取代量為30%、50%時相比，馬蹄糕的彈性無顯著差異，海藻糖取代比例為10%、50%時馬蹄糕的膠黏性相對較小。因此，海藻糖的最適白砂糖取代比例為10%。添加赤蘚糖醇甜味劑時，當其取代量為30%時，馬蹄糕的硬度、彈性、膠黏性和咀嚼性均與白砂糖組無顯著性差異，且咀嚼性較小，質構特性較優。因此，赤蘚糖醇的最適白砂糖取代比例為30%。當添加甘露醇甜味劑時，當其取代量為30%時，馬蹄糕的硬度最小，彈性與白砂糖組無顯著性差異，品質較佳，因此甘露醇的最適白砂糖取代比例為30%。

2.2 馬蹄糕色差分析

色差由L*、a*和b* 3個參數來衡量，分別代表黑白、紅綠和黃藍。市售的馬蹄糕產品呈茶黃色，半透明固體，本研究制作的馬蹄糕與此基本相符。由圖1（a）可知，與白砂糖組相比，在馬蹄糕中添加不同比例的3種甜味劑（海藻糖、甘露醇、赤蘚糖醇），在一定程度上可以提高其亮度，但變化趨勢不明顯。由圖1（b）可知，添加3種不同比例甜味劑的馬蹄糕a*均呈負值，馬蹄糕整體上偏綠。添加海藻糖和赤蘚糖的馬蹄糕a*值波動不明顯，添加不同比例甘露醇的馬蹄糕a*值波動明顯。由圖1（c）可知，3種甜味劑的添加可以增加馬蹄糕的黃色度。由于馬蹄糕本身具有茶黃色的特性，亮度和黃色度的增加更有助于提升產品的品質。3種甜味劑中對馬蹄糕黃色度影響最大的是甘露醇（0.51～2.32），而海藻糖對其影響相對較?。?.75～1.09）。綜合L*、a*和b*來看，10%和30%的海藻糖取代比例對馬蹄糕色澤的影響小，更適合添加于馬蹄糕中替代白砂糖。

2.3 馬蹄糕水分含量分析

由圖2可知，在馬蹄糕中添加3種甜味劑均可以提高其含水量。當3種甜味劑取代白砂糖的比例為10%、30%、50%時，馬蹄糕含水量均呈先升高后降低再升高的趨勢，水分含量在19.58%～29.86%。糖醇類的甜味劑中含有更多的羥基基團能與水分子結合，從而增強馬蹄糕的保水性[19]。當甜味劑取代白砂糖的比例為10%時，海藻糖、赤蘚糖組馬蹄糕水分含量相差不大，而甘露醇組馬蹄糕含水量最低；甜味劑取代白砂糖的比例為30%、50%時，馬蹄糕含水量表現為赤蘚糖醇組最高，海藻糖組次之，甘露醇組最低，可能是由于甘露醇吸水性在糖醇中最小，導致甘露醇的保水性相對較弱[20]。當甜味劑取代白砂糖的比例為10%、30%和50%時，海藻糖組和赤蘚糖醇組的馬蹄糕含水量整體高于甘露醇組。由此，可選擇海藻糖或赤蘚糖醇作為取代馬蹄糕中白砂糖的甜味劑。

2.4 不同甜味劑對馬蹄糕感官評價的影響

本文從組織狀態、色澤、甜度、總體可接受度4個方面評價馬蹄糕的品質。由圖3可知，海藻糖組的馬蹄糕總體可接受度最高，甘露醇組最低，可能是由于甘露醇組的馬蹄糕含水量較低，容易析出晶體影響其滋味的特性，導致口感不佳，不能滿足人們對品質的要求，該結果與牛立沙[21]研究糖醇對海綿蛋糕品質的影響結果類似。綜合2.1～2.3實驗結果，結合馬蹄糕的總體可接受度評價，選擇使用海藻糖取代白砂糖，最適取代比例為10%。

3 結論

本文以馬蹄粉和白砂糖為原料制作馬蹄糕，通過使用不同甜味劑（海藻糖、甘露醇、赤蘚糖醇）以10%、30%、50%的比例取代馬蹄糕中的白砂糖，探究甜味劑對馬蹄糕品質的影響。結果顯示，3種甜味劑對馬蹄糕硬度、彈性、膠黏性和咀嚼性均有不同程度的影響，海藻糖、赤蘚糖醇、甘露醇的最適白砂糖取代比例分別為10%、30%、30%；從色差分析來看，10%和30%的海藻糖取代白砂糖比例對馬蹄糕色澤的影響較??；當甜味劑取代白砂糖的比例為10%、30%和50%時，海藻糖組和赤蘚糖醇組的馬蹄糕含水量高于甘露醇組，二者更適宜取代白砂糖作為甜味劑；對馬蹄糕進行感官評價，海藻糖組的馬蹄糕總體可接受度最高，甘露醇組最低。綜合考慮，選擇使用海藻糖取代白砂糖，最適取代比例為10%。

本研究表明可以在馬蹄糕中添加海藻糖替代蔗糖用于低糖馬蹄糕的生產，同時為低糖馬蹄糕產品的開發提供了理論依據。

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