《食品科学》：中原食品实验室刘思源副教授、王丽娟副教授等：D-塔格糖对海绵蛋糕面糊及其烘焙特性的影响

海绵蛋糕是以低筋粉、糖、鸡蛋为主要原料，配以一定的辅料，经充分搅打充气、调糊、注模、烘焙而成的组织松软、形状类似海绵的糕状制品。蔗糖作为海绵蛋糕中的主要成分，在海绵蛋糕制作过程中是非常重要的，它会影响最终烘焙产品的颜色、质地和风味。然而，由于海绵蛋糕中蔗糖含量较高（通常蔗糖添加量达到30%以上），长期食用会增加患肥胖、糖尿病和心脑血管等疾病的风险。

糖醇因热量明显低于蔗糖，且具有某些生理活性，已成为国际食品和卫生组织批准的无须限量使用的安全性甜味剂之一。

D

-塔格糖是一种天然的己酮糖，甜度与蔗糖类似，为蔗糖的92%，能量为1.5 kcal/g（6 280.2 J/g），仅为蔗糖的1/3。在低能量甜味剂中

D

-塔格糖的口感、甜度和蔗糖非常相似，无不良气味或苦味。此外，塔格糖还具有不升血糖、改善肠道菌群、抗龋齿等生理功能。

中原食品实验室的孙雅晖、郭萃、刘思源*、王丽娟*和河南益恒源生物科技有限公司的张金阳以海绵蛋糕为实验对象，以塔格糖替代蔗糖制作低糖海绵蛋糕，考察不同塔格糖替换量对海绵蛋糕蛋液的打发特性、面糊黏度特性和微观结构以及成品的质构、色泽及感官品质的影响，以期为低糖海绵蛋糕的开发提供理论依据。

01

塔格糖对蛋液打发性能及泡沫稳定性的影响

泡沫稳定性与海绵蛋糕体积呈正相关。鸡蛋液的打发性与泡沫稳定性如图1所示，鸡蛋液起泡性能随着塔格糖替换量的增加呈现先升高后降低趋势，在替换量为75%时打发率最高，与纯蔗糖组有显著差异（P＜0.05），这是由于随着塔格糖替换量的增加，蛋白质与空气表面接触时发生的作用增强，蛋白质分子经过快速搅打以合适的速度迁移至表面，此时发生蛋白质重新排列与定向。添加塔格糖的鸡蛋液泡沫稳定性与FC呈现相反趋势，在替换量为100%时显著降低（P＜0.05），这是由于蛋液黏度越低，气体越容易进入，蛋液表面张力越小，面糊中气体越容易保持，但当蛋液黏度小到一定程度，表面张力会很大，气泡易破裂。说明塔格糖能够降低蛋液的黏度，使气泡更容易进入面糊，增强蛋液起泡性，但会增加蛋液的表面张力，使气体不容易保持住，泡沫易破裂，在塔格糖替换量为25%和50%时，蛋液的FC及泡沫稳定性与纯蔗糖组相比均无显著性差异（P＞0.05）。

02

塔格糖对面糊流变特性的影响

面糊的流变学性质是影响蛋糕体积和质构的主要因素之一，其中以面糊黏度最为重要，它与焙烤制品最终质量密切相关，面糊的黏度变化决定了气泡的结合能力和稳定性。较大的面糊黏度可以有效减缓面糊中气泡的迁移和融合，促使面糊稳定性的增加。

图2为不同塔格糖替换量对蛋糕面糊表观黏度的影响，所有样品均显示剪切稀化的性质，随着剪切速率的增加，表观黏度逐渐降低。采用幂律方程对黏度曲线进行拟合，由表3可知，在0.1～10 s-1的剪切速率变化范围内，幂律方程对5 种海绵蛋糕面糊体系的拟合度较好（R2＞0.99）。所有面糊的流体特征指数n＜1，对照组和塔格糖组的流体特征指数n无显著差异（P＞0.05），均表现为典型的假塑性流体。稠度系数是黏度的量度，通常黏度越大，K值越大。

结合图2和表3可知，随着塔格糖替换量的增加，面糊的表观黏度和稠度系数显著减小（P＜0.05）。双糖对蛋白质溶液黏度的影响比具有相同数量的单糖更大，这是因为糖的分子质量是决定溶液黏度的主要因素，分子质量越大，溶液黏度越大，塔格糖是一种单糖，分子质量低于蔗糖，塔格糖的加入可能减小了蛋液黏度，进而导致面糊黏度减小。

03

塔格糖对蛋糕面糊相对密度及微观结构的影响

蛋糕面糊的相对密度表示面糊在搅打过程中气体的保持率，面糊相对密度越小，制得的蛋糕体积大，反之，蛋糕成品体积小。由表4可知，随着塔格糖替换量的增加，蛋糕面糊的相对密度逐渐增加，导致蛋糕成品体积小，内部组织硬实。这可能与蛋液打发的泡沫稳定性以及面糊黏度有关，面糊黏度随塔格糖替换量的增加而降低，使得面糊持气能力降低（图1）。在面糊搅拌过程中进入面糊体系中的气体不能够被很好地保持，大部分搅拌时又从体系中散失出来，故最终导致面糊在搅拌完成时，气体的融入量均低于对照样，相对密度显著增大（P＜0.05）。

不同塔格糖替换量蛋糕面糊的微观结构如图3所示。内部气泡尺寸小且大小均一、分布均匀的面糊，有利于蛋糕形成细密的气孔，增大海绵蛋糕的体积，改善成品的质构及形状。在塔格糖替换量25%时与纯蔗糖的微观结构类似，但随着塔格糖添加量的增加，大气泡数量增多，小气泡数量减少，且气泡尺寸均一性降低，气泡分布不均匀，这可能是由于面糊黏度降低，会导致其中气体移动速率加快，促使面糊搅拌过程中小气泡聚集形成大气泡，导致气泡出现均匀性较差的情况。

04

塔格糖对海绵蛋糕烘焙损失率及比容的影响

蛋糕的烘焙损失率主要反映蛋糕在焙烤期间水蒸气的散失，水分散失会直接影响蛋糕的感官品质，散失量越多，蛋糕的口感越粗糙，感官品质下降。由图4可知，随着塔格糖替换量的增加，蛋糕烘焙损失率无显著差异（P＞0.05）。

蛋糕的比容反映蛋糕体积的膨胀程度，会影响蛋糕的外观、口感滋味和组织状态。比容越大，蛋糕体积越大，组织越蓬松。蛋糕的比容与面糊微观结构及黏度相关。面糊中气泡数量多、体积小，其受热膨胀潜力大。黏稠的面糊能够减缓烘焙过程中面糊气体的扩散和迁移速度，从而防止烘焙过程中蛋糕的收缩。与对照样品相比，在塔格糖替换量≤75%时，各蛋糕样品的比容没有显著性变化（P＞0.05），当塔格糖替换量增加到100%时，蛋糕比容显著降低（P＜0.05）。

05

塔格糖对海绵蛋糕芯内部结构的影响

不同塔格糖替换量的海绵蛋糕的芯部结构如图5所示，随着塔格糖替换量的增加，蛋糕内部气孔数量及尺寸逐渐减少，与2.3节中面糊微观结构（图3）及2.4节中蛋糕比容结果（图4）相符。纯蔗糖蛋糕的内部组织孔洞较多且体积较大，出现局部聚集的现象，说明此时蛋糕结构较为松散，可能出现偏干的情况。在替换量为25%时，蛋糕内部组织更加细腻，气孔大小合适且分布均匀，可对蛋糕品质产生良好影响。替换量达到50%时，内部气孔稍有减少，但与纯蔗糖蛋糕相比存在显著差异（P＜0.05），此时蛋糕内部结构聚集程度增加；当替换量在75%和100%时，气孔明显减少，孔隙率显著降低（P＜0.05）（表5），尺寸降低，出现大面积聚集的结构，说明蛋糕内部结构紧实、不松软，这可能导致蛋糕硬度偏高，咀嚼时缺乏弹性以致使产品过于粘牙。

06

塔格糖对海绵蛋糕水分含量和质构性质的影响

硬度是评价海绵蛋糕质构的主要指标，它与蛋糕品质呈负相关，硬度越大，蛋糕口感越差，缺乏柔韧、绵软的感觉。咀嚼性与硬度变化趋势相近，咀嚼性与海绵蛋糕品质也呈负相关。海绵蛋糕的弹性与蛋糕的品质呈正相关，弹性越大，蛋糕吃起来越柔软滑口，受压后迅速恢复的能力越强。

由表6可知，随着塔格糖替换量的增加，海绵蛋糕的硬度和咀嚼性逐渐增加，与对照样品相比，在塔格糖替换量为达到50%时，蛋糕硬度和咀嚼性显著增大（P＜0.05）。弹性在塔格糖替换量达到75%时显著降低（P＜0.05）。硬度的升高和弹性的降低与内部孔隙率和海绵蛋糕体积的减小有关，随着塔格糖替换量的增加，海绵蛋糕比容逐渐减小（图4），内部孔隙率逐渐降低（表5），导致海绵蛋糕硬度升高，弹性减小。

黏附性反映的是咀嚼时蛋糕对口腔内接触面黏着的性质，黏附性越小说明蛋糕越爽口。随塔格糖替换量的增加，样品的黏附性逐渐升高，与对照样品相比，在塔格糖替换量100%时，黏附性显著增大（P＜0.05），这可能是由于塔格糖是果糖的差向异构体，而果糖的吸湿性优于蔗糖，这可能导致塔格糖也具有比蔗糖强的吸湿性，使塔格糖能够结合更多的水。Karimi等也提到内部水的增加会使海绵蛋糕的黏附性升高。该结果与样品的水分含量结果相符，由表6可知，随着塔格糖替换量的增加，蛋糕水分含量逐渐增加（P＜0.05），在适量的范围内蛋糕水分含量越多，蛋糕的口感会越柔软湿润，反之口感越粗糙干硬，但过高的水分含量会使蛋糕口感偏湿腻，不利于蛋糕的内部松软有弹性的结构的形成。

海绵蛋糕的硬度和咀嚼性在25%的替换量时与蔗糖对照样品无显著差异（P＞0.05），弹性和黏附性分别在50%和75%的替换量时与蔗糖对照样品无显著差异（P＞0.05），综合来说，在塔格糖25%的替换量时，海绵蛋糕具有与对照样品相近的松软质地和蓬松的内部结构，能够保持良好的回弹性。

07

塔格糖对海绵蛋糕色泽的影响

L*值代表样品亮度，a*值代表样品红绿度，b*值代表样品黄蓝度。L*值越小，样品颜色越暗越深，a*值和b*值越大，样品红色调和黄色调越深。ΔE代表总色泽差异，当ΔE＜1时，人眼不能观察到色泽差异；1≤ΔE≤3时，人眼可以观察到微小的色泽差异；ΔE＞3时，人眼可观察到显著的色泽差异。

随着塔格糖替换量的增加，表皮的L*值先降低后升高（P＜0.05），a*值先升高后降低（P＜0.05），b*值逐渐升高（P＜0.05）（表7），说明表皮的色泽逐渐加深，逐渐趋于黄棕色。随着塔格糖添加量的增加，蛋糕芯部的L*值整体逐渐降低（P＜0.05），a*值和b*值整体呈现逐渐增加的趋势（P＜0.05）（表7），说明芯部色泽逐渐加深变暗。通过计算不同塔格糖替换量的蛋糕与对照组蛋糕表皮和芯部的总色泽差异值ΔE，得到蛋糕表皮与芯部ΔE均大于3.0，表明人眼能够观察到明显的色泽差异，与对照相比，蛋糕芯部色泽差异随塔格糖替换量的增加而显著增加（P＜0.05），说明添加塔格糖对蛋糕色泽存在显著影响。表皮及芯部的色泽变化的原因可能是D-塔格糖是一种还原性糖，在加热过程中会发生焦糖化反应和美拉德反应，塔格糖的替换量越高，该反应越强烈。目前在无糖烘焙产品中多使用糖醇类替代蔗糖，这会导致产品色泽较浅，郝月慧和Marzec等研究发现利用麦芽糖醇和赤藓糖醇替代蔗糖，海绵蛋糕表皮呈现不理想的淡黄色和乳白色。

08

塔格糖对海绵蛋糕感官品质的影响

随着塔格糖替换量的增加，海绵蛋糕的形态评分在替换量50%时显著降低（P＜0.05），内部结构在替换量100%时显著降低（P＜0.05），海绵蛋糕的弹柔性、气味及口感评分虽逐渐降低，但整体并无显著性差异（P＞0.05）（表8），说明塔格糖的加入会给海绵蛋糕感官方面带来一定影响，但整体上不会造成海绵蛋糕明显的接受度降低。

09

海绵蛋糕面糊性质与成品品质之间的相关性分析

相关性分析能够更好地解释海绵蛋糕面糊与成品品质之间的关系。由图6可知，蛋液的泡沫稳定性与面糊的表观黏度存在显著正相关性（P＜0.01），而面糊的表观黏度与蛋糕的比容（P＜0.05）和弹性（P＜0.01）存在正相关性，与蛋糕的硬度呈显著负相关（P＜0.01）。说明较大的面糊黏度能够提升泡沫稳定性，有助于烘焙过程中面糊的蓬发，提升蛋糕的弹性。蛋糕的比容与蛋糕硬度呈显著负相关（P＜0.01），与蛋糕弹性呈正相关（P＜0.05）。蛋糕的硬度与弹性之间呈显著负相关（P＜0.01）。综上，塔格糖的加入会影响蛋液的泡沫稳定性，使面糊表观黏度降低，蛋糕面糊在烘烤过程中得不到充分膨胀，蛋糕比容及弹性下降，硬度上升，从而影响蛋糕成品的品质。

10

结论

用塔格糖替换海绵蛋糕中的蔗糖，研究不同塔格糖替换量对海绵蛋糕面糊及烘焙品质的影响，发现塔格糖通过降低面糊的黏度，使内部气泡发生聚集，泡沫稳定性降低，使得蛋糕面糊在烘烤过程中得不到充分膨胀，蛋糕品质下降。随着塔格糖替换量的增加，蛋糕面糊的表观黏度显著降低（P＜0.05），蛋糕成品比容逐渐减小，硬度逐渐增加，弹性逐渐降低。在塔格糖替换量为50%时，蛋糕成品的比容和弹性与纯蔗糖蛋糕无显著差异（P＞0.05）。在塔格糖替换量75%时，蛋糕的弹性和孔隙率显著降低（P＜0.05）。此外，由于塔格糖是一种还原性糖，可以发生美拉德反应，能够赋予海绵蛋糕较理想的烘焙色泽。塔格糖的加入整体上不会造成海绵蛋糕明显的接受度降低（P＞0.05），结合成品性质来说，在塔格糖替换量不超过50%时，应用效果较好。

本文《

D

-塔格糖对海绵蛋糕面糊及其烘焙特性的影响 》来源于《食品科学》2025年46卷第4期60-67页，作者： 孙雅晖，郭萃，张金阳，刘思源，王丽娟 。DOI: 10.7506/spkx1002-6630-20240805-032 。点击下方 阅读原文 即可查看文章相关信息。

实习编辑：安宏琳；责任编辑：张睿梅。点击下方阅读原文即可查看全文。图片来源于文章原文及摄图网

为了帮助食品及生物学科科技人员掌握英文科技论文的撰写技巧、提高SCI期刊收录的命中率，综合提升我国食品及生物学科科技人员的高质量科技论文写作能力。《食品科学》编辑部拟定于2025年8月7-8日在 中国 湖南 长沙 举办“第12届食品与生物学科高水平SCI论文撰写与投稿技巧研修班”，为期两天。

长按或微信扫码了解详情

为贯彻落实《中共中央国务院关于全面推进美丽中国建设的意见》《关于建设美丽中国先行区的实施意见》和“健康中国2030”国家战略，全面加强农业农村生态环境保护，推进美丽乡村建设，加快农产品加工与储运产业发展，实现食品产业在生产方式、技术创新、环境保护等方面的全面升级。由中国工程院主办，中国工程院环境与轻纺工程学部、北京食品科学研究院、湖南省农业科学院、岳麓山工业创新中心、中国工程科技发展战略湖南研究院承办，国际食品科技联盟（IUFoST）、国际谷物科技协会（ICC）、湖南省食品科学技术学会、洞庭实验室、湖南省农产品加工与质量安全研究所、中国食品杂志社、中国工程院Engineering编辑部、湖南大学、湖南农业大学、中南林业科技大学、长沙理工大学、湘潭大学、湖南中医药大学、新疆维吾尔自治区农业科学院协办的“2025年中国工程院工程科技学术研讨会—推进美丽乡村建设-加快农产品加工与储运产业发展暨第十二届食品科学国际年会”，将于2025年8月8-10日在中国 湖南 长沙召开。

长按或微信扫码进行注册

为进一步促进动物源食品科学理论的完善与创新，加速科研成果向实际生产力的转化，助力产业实现高质量、可持续发展，由北京食品科学研究院、中国肉类食品综合研究中心、中国食品杂志社将与江西农业大学、江西科技师范大学、南昌师范学院、家禽遗传改良江西省重点实验室共同举办的“2025年动物源食品科学与人类健康国际研讨会”，将于2025年10月25-26日在中国 江西 南昌召开。

长按或微信扫码进行注册