黄原胶在白蛋糕中的作用：

黄原胶在白蛋糕中的作用，黄原胶被广泛应用于 蛋糕配方中，目前它在蛋 糕中的作用和机理尚不清 楚。本研究的自的，是n黄 原胶在白蛋糕中的作扣有 一个较好的解释。含.有 1%黄原胶的蛋糕糊通过 二段混合#法制作蛋糕。加 入黄原“后可减少干蛋白 的含量并保持蛋糕性质不1 变。加热期间，黄原胶对蛋 糕糊的流变学性质的影 响，可通过与烘箱相连的 振荡探针粘度计进行测 定。加热时，蛋糕糊的粘度 先降至最低，然后剧升至 最高。含有黄原胶的蛋糕 糊的粘度在最低点和最高 点时均高于对照蛋糕糊。 室温时所有配方中蛋fa岫 的粘度和开始加热时粘度 的增加差别不大。含有黄 原胶的蛋糕的高度持续¥ 加的时间比对比蛋糕的高 度增加的时间长，因此，含 有黄原胶的蛋糕体积较 大.加入黄原胶对蛋糕收 缩程度没有影响（蛋糕最 大和最终的高度差）。另1 外，黄原胶对烘焙时二氧_ 化碳气体的损失没有影 响。

水解胶或树胶是许多 食品中用于控制粘度的高 分子和水溶性多糖类。树 胶来源广泛，具有很广泛 的特性。

过去，食品工艺师常 常随机或根据经验选择胶体以提供制造食品所需的 粘度和结构。流知学领域 的新技术使得人们尽可能 科学地选择水解胶以满足 特殊用途。

在美国，与其它食品 制造相比，烘焙工业的胶 体用量相对要少些。然而， 胶体在烘焙应用方面具有 很重荽的功能。蛋糕糊中 加入胶体可提高烘焙特性 和保存期的持水性，还可 增大蛋糕体积和改善蛋糕 的结构。

黄原胶是由Xantha- monas campestris 通过需氧 发酵而产生的一种微生物 多糖，通常加入蛋糕和饼 类配料中。据报道，它可提 高食品的持水能力，延长 食品的货架期，增大体积 改善内部结构。Spies和 Lee等证实，加入少量黄 原胶可使蛋糕体积增大。

通常.黄原胶通过提 高蛋糕糊的粘度并降低气 体的扩散速率来増大蛋糕 体积。但Spies证实，羧甲 基纤维素胶仅能提高蛋糕 糊粘度而不会使蛋糕体积 增大，这说明黄原胶可增 大蛋糕体积的效果是其它 因素所致。

Christianson等认为黄 原胶可与淀粉络合、但 Miller未发现含有黄原胶 的白蛋糕含有该络合物的 证据。蛋糕微分扫描热量 学研究表明，加入或不加 入黄原胶体，淀粉胶凝温 度的差异不显著。

黄原胶溶液及其在某些食品中的性质， 其它文章已有论述。但尚未发现黄原胶在蛋 糕中的作用的资料。本研究的目的是对黄原 胶在白蛋糕中的作用获得更进一歩认识。

2.材料和方法，

2. 1材料

,本研究所用面粉是俄亥俄州Fostoria的

Mernel碾磨公司提供的漂白蛋糕粉，'含蛋白 质 8. 2%、灰分 0. 35%、水分 13. 2%。Domino 超细纯蔗糖由纽约的Amstar糖果公司提供。

>起穌油含有单甘醋和二甘醋，由Jacksonville. IL.的Kraft食品配料公司提供。高能脱脂奶 粉以及双向洪焙粉由ADMArkady，olathe， KS•提供。干蛋白（DEW)由Kansas市的 Monark鸡蛋公司提供。食盐由Mo. Louis的 Fisker科学公司提供。黄谭胶由SAN DIEGO, CA的Kelco.提供。

2. 2 '蛋糕制做方法

白蛋糕用三种方法烘焙：AACC方法10 〜90(1983 年），Kissell 方法（1959 年），以及 Sundberg 二段法（Sundberg 等 1953 年），对比 蛋糕含黄原胶。实验中，黄原胶以干粉配料 加入，AACC方法和Kissll方法中添加量为 0.48%,Sundberg 二段法为 1%。

Sundberg二段法修正为< 1)、DEW(千蛋 白）含量减少至6. 3%;2)、将干粉配料加入 已搅打成淇淋状的混合料中；然后在最初1〇 秒钟混合期间缓慢地加入水;3)、将425克蛋 糕糊定量装入8英寸的蛋糕模中。

2.2.1 DEW含量的调整按原配方 (12. 5%DEW)加入黄原胶，蛋糕糊变成了胶 状；DEW减少50%(即6. 3%)时.蛋糕体积 保#较好。为证实黄原胶是否具有与DEW 枏同作用，对下述三种蛋糕糊进行烘焙；1)不 含黄原胶和DEW;2)不含黄原胶，DEW含量 12. 5%,3)黄原胶含量不含DEW。在烘 焙期向测定蛋糕增加的高度以及蛋糕湖的 粘度。.~

2.2.2增加高度在蛋糕模边缘的框 架上悬挂一把铝尺，铝尺置•模底中心以上8 毫米，黄原胶在白蛋糕中的作用，以防止热量从蛋糕模传至直尺，最大程 度地减少直尺上粘附未熟蛋糕。烘焙期间蛋 糕高度的增加采用装在烘箱门上的照相机监 控，每分钟照.一次；蛋糕糊中心的温度用热电 偶监控，连接热电偶的导线从烘箱顶上的洞 空中插入烘箱;蛋糕收缩可通过测定蛋糕最 大和最终的高度差确定。

2.2.3二氧化碳损失

烘焙期间C02的损失用远红外分析仪 (865型）在区间1定量测定。C02按照He和 Hoseney(1991年）描述的方法定量。进入烘 箱和红外探测仪的气流速度分别为6，100厘 米V分和660厘米V分。在该流速下，曲线图 上COz的单俾流量为0• MS微摩尔/分。烘箱 需经适当改进，在其顶端加上1厘米宽有8 个线孔的线板，类似于Shelke等（1990年）描 述的那样。出气孔从烘箱底部移至与其相对 的烘箱顶盖角上(He和Hoseney 1991年）。热 电偶通过烘箱盖上的进气孔插入蛋糕糊中。 对烘焙期间蛋糕中的co2损失速率进行监 控，直至蛋糕温度达到为至。co2释放 总量可通过加热蛋糕直至探测器回复到〇的 方法(说明全部co2气体已被释放完毕)进行 测定，根据测定曲线下的面积来确定。

2-2.4蛋糕糊粘度用振荡棒粘度仪 (710型）根据Shelke等人（1990年）描述的电 阻烘箱烘焙方法测定。

3.结果和讨论

3.1 蛋糕

用AACC和Resell方法烘焙含有黄原狡 的蛋糕体积比対照蛋糕略有增大。这种轻微 的体积增大还不足以有效地研究黄原胶对蛋 糕的影响。用Sundberg二段法制做的且添加 1%黄原胶的蛋糕比对照蛋糕体积增大 28 % ,因此被作为制做蛋糕的方法。.

3. 2 高度增加

烘焙初期和中期，蛋糕高度的增加类似 于对照样以及含有黄原胶的配方（图1)。烘 焙后期.含黄原胶的蛋糕高度增加速率较对 照样快。此时，对照样的结.构可能已经固定， 膨胀速度减慢。与对賄样比较.含黄原胶的蛋 糕达到了最大高度，但两种配方的蛋糕烘焙

时的收缩程度相同。

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温度（C).

图1传统烘箱烘焙期间蛋糕髙度增加 3. 3二九化碳的损失 烘焙期间C02的损失速率如图2所示。 在烘焙初期和中期，对照样和含有黄原胶的 两种配方所释放气体的速率最快，并且在蛋 糕结构即将固定的最后几分钟释放速率同样 很快。这一结果可以解释为两种配方的蛋糕 烘焙期间收缩程度相词。烘焙最后阶段的膨 胀曲线图（图3)说明对照样气体损失最快 (79〜91T ).损失的气体相当多。进一步证实 了对照样的结构较早定型，蛋糕体积不能以 较快速率膨胀。这可通过烘焙期间蛋糕高度 的增加来说明（图1)。

蛋糕加热到co2气体全部释放完，以确 定黄原胶是否使得酵母酸产生更多的气体。 两种气体损失曲线下的面积无明显差别。

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图4加热时黄原胶对蛋禚糊粘度曲线的影响 3. 4蛋糕糊粘度

烘焙期间蛋糕糊的粘度曲线如® 4所 示，含黄原胶的蛋糕糊粘度的速率降低较对 照样慢，黄原胶在白蛋糕中的作用，且在35〜45 C保持水平。因黄原胶 未完全溶解，蛋糕糊粘度降低更慢。当加热至 45X：、冷却至再烘焙的含黄原胶的蛋糕 糊粘度曲线，&初始粘度的降低类似于对辦 样（不加黄原胶）。含黄原胶的蛋糕糊经微分 扫描量热学分析，淀粉在凝胶前不显示峰值。 这表明黄原胶在混合期间未完全溶解.在加 热期间才分散。

室温时，含黄原胶的蛋糕配方与对照样 配方粘度相同。但在加热期:貪黄原胶的蛋糕 糊粘度最小。约91'C时，咅黄原胶蛋糕糊比 对照样粘度迅速升至最高。对照祥的粘度在 WC时达到最大.之后开始下降，此时蛋糕结 构已固定，并且具有弹性。含黄原胶的蛋糕糊 能保持较长时间的胶粘状态.在结构固定前

 

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6度

0温 5

达到最大粘度并膨胀减慢《

3. 5调整DEW的高皮增加 图5表明调整DEV^的蛋糕高度it加。， 不含.黄原胶和含12. 5%DEW的对照蛋糕其

图5黄原胶和DEW在蛋糕烘焙时 对蛋糕高'度增加的影响，对 比（〇%黄原胶 >、黄瑪胶U%)

高度增加和收缩模式与不含黄原胶和6. 3% DEW的对煦蛋糕相同。.含1%黄原胶和不含 DEW与含1%黄原胶和6. 3%DEW的蛋糕， 其高度增加相同且最髙点也相同。这表明黄 原胶与蛋白的作用不同。含黄原胶和不含

图6龟阻烘箱烘焙时DEW含薰对蛋糕 粘度的影垧，对比(〇%黄原胶）

DEW的蛋糕无蛋白结构支持蛋糕重量，在烘 焙的最后几分钟，黄原胶在白蛋糕中的作用，这种蛋糕比其它任何配方 的蛋糕的收缩更为明显。

3.6调整DEW的蛋糕糊拈度 •不含黄原胶和含12. 5%DEW的蛋糕糊 与不含黄原胶和含6. 5%DEW的蛋糕糊的

粘度曲线图相同（图6)» DEW含量较高的蛋 糕糊不象含黄原胶的蛋糕那样表现出粘度迅 速增大，说明黄原胶的作用与蛋白不同。

图7为温^[与粘度的对应关系，它表明 ，不含DEW和含有及不含有黄原胶对蛋糕糊 粘度的影响。在加热期间，含1%黄原胶和不 含DEW的蛋糕糊粘度，明显比不含黄原胶 $ DEW的小。两种配方的蛋糕，不含黄原胶

图7电阻烘箱加热期间，黄原胶和 干蛋白对蛋糕糊粘度的影响，

对比(〇%黄原胶）、•黄原胶（1%黄原胶）

(含6. 3%DEW)的对照蛋糕配方升至同一粘 度时较明显。然而，蛋糕不可能支持自身重 量，且在烘焙期间发生坍塌。因此，还没有涉 及有关最大粘度的结论可以引，。蛋白能减 小蛋糕膨胀，对防止结构坍塌是必要的。

添加黄原胶对粘度迅速增大的初始斜率 (淀粉胶凝）没有影响，但可明显加快粘度增 大的速率。

4•结论

添加黄原胶可把显增大蛋糕体积。含黄 原胶的蛋糕高度增加速率比对照样快。从 79C开始蛋糕高度迅速增加，达到最高点较 对照样明显。，

含有12. 5%DEW(无黄原胶）的蛋糕糊 与含6. 3%DEW(无黄原胶)的对照样的高度 增加和粘度曲线是相同的。含1%黄原胶、不 含DEW的配方的高度增加与含1%黄原胶、 6. 3%DEW的配方相似。在蛋糕结构坍塌前， 不含黄原胶与不含DEW的配方能达到同样 的最大粘度。上述观察表明，黄原胶不会象蛋 白那样增大蛋糕体积。

黄原胶与胶凝淀粉的相互作用会使蛋糕 结构稳固而不坍塌。但向含DEW的配方中 添加黄原胶，不会对烘焙期j司的蛋糕收缩产 生影响（蛋糕没有坍塌）。^说明黄原胶和胶 凝淀粉之间没有相互作用。

这些资料不能证明黄原胶通过增大蛋糕 糊粘度并减缓气体扩散速率而增X蛋糕体积 这一假设。对比样和含有黄原胶的蛋糕配方 在烘焙初期co2气体4的损失速率相同。在烘 焙后期（79〜9rc)，对比蛋糕拫失气体明显 增多。假设气体损失是由于蛋糕结构趋于固 定和气体压力增加及更多的气体扩大散入大 气而引起。对比蛋糕糊粘度在94 C时达到最 大，之后开始降低，说明蛋糕结构已经形成, ‘蛋糕具有弹性。.Spies(1981年）得到类似结 果，即羧甲基纟干维素胶可增加蛋糕糊的粘度. 不能增大蛋糕体积。因此，黄原胶可增大蛋糕 体积的效果一定是其它因素所致。

在94C时，含黄原胶的蛋糕明显高于对 照样，这与影响蛋糕糊的粘度的温度迅速增 大相关。黄原胶在白蛋糕中的作用，这说明在高温时蛋糕糊仍很粘.蛋糕 仍在继续膨胀6黄原胶保持了蛋糕糊的粘性， 并在高温时降低了弹性，使得蛋糕在结构固 .定前膨胀更多。黄原胶呈现出独有的假塑性.

_使蛋糕糊膨胀时间更长。

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