山茱萸提取物与花生粉强化油脂蛋糕的理化特性、质构及感官评价：一种高值化功能食品的开发研究

《Applied Food Research》：Physicochemical, textural and sensorial characteristics of oily cake enriched with Cornelian cherry ( Cornus mas L.) extract and peanut flour: a valorized food

本研究针对高脂烘焙制品易氧化劣变、营养价值有限等问题，通过在山茱萸（Cornus mas L.）提取物（CCE）和花生粉（PF）复配强化油脂蛋糕的配方开发中，系统评估了CCE（0%、1%、2%）和PF（0%、10%、15%、20%）对产品理化性质、抗氧化活性、微生物稳定性及感官品质的影响。结果表明，1% CCE与10% PF复配可显著提升蛋糕的抗氧化能力（DPPH自由基清除率最高达63%）、降低过氧化值（14天储存期从1.24降至0.46 mEq O2/kg）、抑制微生物生长（酵母霉菌数从6.8 log CFU/g降至4.3 log CFU/g），且感官评分最优。该研究为开发兼具功能特性与市场接受度的健康烘焙食品提供了新策略。

　　

在当今健康意识日益增强的消费背景下，人们对传统高糖高脂烘焙食品提出了更高的营养与功能需求。蛋糕，作为全球广受欢迎的零食或代餐选择，其高含量的油脂和糖分虽带来美味，却也伴随着健康风险，如潜在的心血管疾病、糖尿病等。更棘手的是，油脂在储存过程中易发生氧化酸败，不仅导致产品产生不良风味，缩短货架期，还会降低其营养价值。因此，开发具有增强抗氧化活性、延长保质期且能提升营养价值的创新型功能蛋糕，已成为食品工业的重要研究方向。

天然植物提取物和营养强化剂的应用是实现这一目标的有效途径。山茱萸（Cornus mas L.）是一种富含生物活性物质的果实，其提取物（CCE）含有丰富的酚类化合物、黄酮类、花青素、有机酸（如抗坏血酸）和环烯醚萜类等，已被证实具有显著的抗氧化、抗菌、抗炎等多种生物活性。另一方面，花生粉（PF）作为小麦粉的部分替代品，不仅能增加蛋白质、膳食纤维、B族维生素、维生素E和矿物质含量，其本身含有的白藜芦醇、酚酸和黄酮类化合物也贡献了额外的抗氧化潜力。尽管CCE和PF各自在烘焙产品中已有应用研究，但将二者结合用于富含油脂的蛋糕体系中，系统评估其协同效应，此前尚未见报道。本研究旨在填补这一空白，探究CCE和PF复配添加对油脂蛋糕多方面品质的影响，为开发新型功能性烘焙产品提供科学依据。本研究发表于《Applied Food Research》。

为开展此项研究，研究人员主要采用了以下几项关键技术方法：首先，通过溶剂萃取法制备山茱萸果实提取物（CCE），并使用当地采购的花生制备花生粉（PF）。其次，按照特定配方（涉及CCE和PF的不同添加水平）制备油脂蛋糕样品。在样品表征方面，研究团队系统分析了蛋糕面糊的物理性质（如粘度、密度、比容）以及蛋糕成品的理化指标（包括游离脂肪酸、过氧化值(PV)、DPPH自由基清除活性以评估抗氧化能力、色泽参数L、a、b*值）。此外，还利用质构剖面分析（TPA）评估了蛋糕的硬度、内聚性、弹性、咀嚼性等质构特性，并通过微生物培养计数法监测了储存期间酵母和霉菌的数量变化。最后，采用五点嗜好性测试法由感官评价小组对蛋糕的感官属性进行了评估。所有实验均设置重复，数据采用统计学方法进行分析。

3.1. 面糊的物理性质

研究表明，花生粉（PF）的添加显著增加了蛋糕面糊的粘度，其中含20% PF的样品粘度最高，这归因于PF中较高的蛋白质和纤维含量增强了面糊体系。相反，未添加CCE和PF的对照样品面糊密度最高，而添加1% CCE和不同比例PF的样品密度最低，表明CCE和PF的引入影响了面糊的充气能力。随着CCE和PF添加量的增加，蛋糕的比容呈现下降趋势，这可能是由于淀粉和面筋网络被部分替代，以及纤维持水性增强所致。

3.2. 蛋糕的理化性质

在14天的储存期内，所有蛋糕样品的游离脂肪酸含量和过氧化值（PV）均随时间延长而增加，表明脂质氧化酸败的发生。然而，CCE和PF的添加，尤其是CCE，显著抑制了这一过程。含2% CCE和20% PF的样品表现出最低的酸价和PV，证明了CCE强大的抗氧化能力。DPPH自由基清除实验显示，CCE和PF的添加显著提升了蛋糕的抗氧化活性，且活性与添加量正相关，这与其富含的酚类、黄酮类等抗氧化成分密切相关。色泽分析表明，CCE的添加降低了亮度（L值）和黄色度（b值），但增加了红色度（a值），这与其所含的花青素等色素有关；而PF的添加主要导致a值和b*值的降低。

3.3. 蛋糕的质构特性

质构分析表明，CCE和PF的添加增加了蛋糕的硬度，这可能与酚类化合物与蛋白质分子间形成的氢键作用以及面筋网络被削弱有关。含有PF（无CCE）的样品弹性较高，而含有CCE的样品内聚性和回复性有所改善。总体而言，CCE的添加对蛋糕质构的新鲜度有积极影响。含1% CCE和10% PF的样品在质构和感官接受度方面取得了较好的平衡。

3.4. 蛋糕的微生物评价

微生物计数结果显示，在储存期间，所有样品的酵母和霉菌数量均有所增加。然而，对照样品的微生物数量最高，而添加CCE和PF，特别是高剂量的CCE，显著抑制了微生物的生长。这主要归功于CCE中存在的环烯醚萜类、酚类化合物和花青素等具有抗菌活性的成分，以及PF中某些生物活性物质的协同作用，从而有效延长了蛋糕的货架期。

3.5. 蛋糕的感官特性

感官评价结果表明，蛋糕样品的感官属性受到CCE和PF添加量的显著影响。在总体可接受度方面，含有1% CCE和10% PF的样品获得了最高评分，显著优于对照样品。该配方的蛋糕在色泽、风味、质地和整体喜好度上达到了最佳平衡，表明适度的CCE和PF复配不仅可以提升产品的功能特性，还能被消费者所接受。

本研究成功开发了一种添加山茱萸提取物（CCE）和花生粉（PF）的新型功能性油脂蛋糕。研究结论明确指出，CCE和PF的联合使用能够有效提升蛋糕的抗氧化状态和营养价值，显著抑制储存过程中的脂质氧化和微生物生长，从而延长产品货架期。虽然高添加量会一定程度改变蛋糕的质构和色泽，但通过优化配比（如1% CCE与10% PF），可以在不牺牲感官接受度的前提下，实现功能特性的最大化。该研究不仅证实了CCE和PF作为天然功能性配料在健康烘焙产品开发中的巨大潜力，也为食品工业利用农业副产物进行产品高值化、满足消费者对健康、天然、可持续食品的需求提供了切实可行的技术路径和理论依据。未来研究可进一步探索CCE的不同形态（如鲜果、干燥粉末）的应用效果，优化配方以最大化营养价值和可接受度，并评估其体外消化率和对特定人群（如糖尿病患者）的潜在健康效益。