烤食品为何膨胀

　　焙烤食品是指面食制品在加工过程中最后熟制工序采用焙烤工艺的一大类产品。它具有以下特点：1.谷类原料(主要是小麦粉)是其基础原料;2.糖、油、蛋、乳等是其主要辅助原料;3.所有制品的最后熟制工序都采用焙烤技术;4.是一种冷热皆可食用的方便食品;5.其制品均属固态。焙烤食品主要有：面包、饼干和大部分糕点(蛋糕、糕饼、夹馅饼、膨松食品等)。

　　焙烤食品不仅有良好的风味，而且口感松软，这种松软感是由于膨胀造成的。膨胀可使焙烤食品的体积达到适度的大小，并使其内部组织细腻而松软;又因其松软，经咀嚼后使唾液中的酶分解，从而获得更完美的风味。

　　要使一种食品膨胀，体积增大，必须具备以下两个条件：首先要有一个能保住气体不逸漏的有弹性及延展性的组织结构;再就是有足够的膨胀来源，即气体。

　　组织结构的形成

　　面粉中面筋可形成能保住气体不逸漏的组织结构。小麦面粉是焙烤食品中的主要原料。面粉中含有蛋白质，主要有麦胶蛋白、麦谷蛋白、酸溶蛋白、白蛋白、球蛋白等五种。其中麦胶蛋白、麦谷蛋白不溶于水。当面粉经过搅拌或揉搓后，麦谷蛋白吸水膨胀。在膨胀过程中，吸收麦胶蛋白、酸溶蛋白及少量的可溶性蛋白，形成网状组织结构，即面筋。把面团用水浸泡，经水洗，约10%可溶性蛋白会被水冲掉。

　　面筋具有弹性、延伸性和韧性。弹性是指面筋在拉伸或按压后恢复到原来状态的能力;延伸性是指面筋拉伸所表现的延伸能力;韧性是指面筋被拉伸时的抵抗能力。一般来说，上等面筋的弹性强、延伸性强或中等;中等面筋的弹性强、延伸性短，或弹性一般而延伸性长;下等面筋的弹性弱或无，拉伸时易断或不易粘聚。

　　在各种物理因素或化学因素的影响下，蛋白质特有的空间构型被破坏，导致理化性质发生变化，这一作用称为蛋白质的变性作用。蛋白质的变性作用不包括蛋白质的分解，它仅涉及蛋白质的空间结构(二、三、四级结构)受到破坏，肽链伸展，发生重排。导致蛋白质变性的因素很多，如加热等物理因素及化学因素。在焙烤中，蛋白质的热变性具有重要意义，其变性程度取决于加热温度，温度越高，变性越迅速，越强烈。面粉中的蛋白变性后，失去吸水能力，膨胀力减退，溶解度变小，面团的弹性和延展性消失。这种固化了的组织结构将由各种因素产生的气体保留完全，使焙烤产品大而松软。

　　气体的来源

　　焙烤食品形成膨胀，其气体来源有三个方面：一为物理性来源，即由于机械力作用和相变产生的水蒸气;二为化学性来源，即为食品生产过程中各主辅料间发生化学反应产生气体;三为生物性来源，即由于微生物的代谢作用而产生的代谢产物气体。

　　物理性来源

　　1、拌入空气 利用搅拌的方式，将空气搅拌于油脂或蛋液中，再利用焙烤时的热量使空气依热胀冷缩的原理体积增大，使焙烤食品得到较大的体积。固体油脂具有融合气体的能力，一种适合拌入空气的油脂，其融合性能佳，可以拌入空气并保有空气。焙烤食品中，油脂是以不规则的小颗粒分散在面团中的，呈非连续相。在搅拌过程中，面团所吸附的空气全部局限在油脂相中，连续相的水中是没有空气泡的。各种因素产生的气体，都以油脂所包裹的气泡为核累积起来，这就使气泡膨胀，面团的体积也就增加了。　　鸡蛋是一种特殊的焙烤原料，尤其在蛋糕中是不可缺少的。蛋中有相当丰富的蛋白质，蛋白的固形物是纯蛋白质，蛋黄的固形物中也有1/3的蛋白质。蛋的蛋白质特性可搅拌打发成泡沫于制作过程中，蛋白质变性可以形成安定的气孔结构。蛋糕的面糊在搅拌时，蛋的蛋白质与面粉的面筋形成复杂的网状结构，这些构成蛋糕的基本组织。蛋的蛋白质可以搅拌打发成非常细的气室，每一气室为由蛋所形成的薄膜所包围。面糊受热，蛋所形成的泡沫内所包围的气体受热而膨胀，增大蛋糕的体积，气室由于蛋白质凝结而成固定，保持原有的膨胀体积。

　　2、水蒸气

　　面团或面糊中的游离水，经过焙烤后发生相变，变成水蒸气，造成内压大于外压而导致产品膨胀。以松饼(puff pastry)为例，其膨胀来源主要是水蒸气。它的配方中不加任何膨大材料，制作时主要是利用面团裹入面团量1/2-1/3左右的固体油脂，再经过适当的折叠次数，使之形成一层面团，一层油脂，面团和油脂层次分明，膨大的力量非常显著而且均匀的膨胀。通常一个层次分明的松饼层，经过焙烤可以涨到8-10倍的体积。其主要原因在于面团中的游离水经过加热成为水蒸气而向上顶，油脂被面团吸收前尚未完全融解，仍保有隔水的作用，一层层的推力向上顶，此时体积便迅速膨胀，使得体积变大，到油被面团吸收后融解，自然形成一层层松酥的产品。

　　化学性来源

　　焙烤产品气体的化学性来源，主要是在配方中加入化学膨大剂，使之与其他组分进行化学反应而产生气体。利用添加的化学膨大材料经由水合作用及本身酸碱中和，经加热产生膨胀的能力。

　　化学膨大剂种类很多，简要分述如下：

　　1、苏打粉，其分子式为NaHCO3，为一种碱性盐，因其分子式内含有一碳酸根(CO3-2)，如与有机酸、无机酸、或酸根盐中和后，苏打粉分子式内的碳酸根产生CO2。CO2为制品膨大的主要原动力，苏打粉如单独加入制品内，不另外调配其他的碳酸盐时，它除了中和配方中的酸性物外，本身在焙烤时也可产生CO2。2NaHCO3->Na2CO3+H2O+CO2

　　但苏打粉加入过多，制品碱性增加，PH值增高，制品内部及外表皮颜色加深，破坏组织，形状不良。苏打粉是种碱性盐，可以融解面筋，减小面筋强度，故特别适用于饼干、蛋糕等制品中。

　　2.氨系膨大剂

　　是一些含有铵离子的化合物，其中以碳酸氢铵[(NH4)HCO3]及碳酸铵[(NH4)2CO3] 二者应用较多，其反应快且膨胀力大。碳酸铵和碳酸氢铵在较低温度加热时，即可完全分解，产生氨气、CO2和水。氨气和CO2都是气体，其膨胀力量比其他的膨胀剂大。不过有一个缺点，其反应后产生出来的氨气，与水作用会形成氨水，有异味，不便食用。因此这类膨大剂只适合应用在焙烤后含水量少的产品，如饼干。

　　3.磷酸盐

　　磷酸盐在食品中主要是作为固体膨松剂的酸剂，它们与碳酸氢钠作用产生CO2 ， 从而使产品膨松酥脆。膨松反应必须在以下三个阶段加以控制：面团调制、静置醒发及焙烤阶段。面团调制时，必须发生一定程度的反应放出气体，这样在油水界面上才能形成发泡点。这十分关键，因为在此阶段之后就不能再形成这样的点位了。这些点位的数目和位置决定了成品中气孔的数目和位置。由于面团醒发的时间变化不一，因此重要的是在此阶段不要发生膨松反应。生面团经焙烤成为成品，在这一过程中，必须再次膨发，原来的发泡点扩大为较大的气孔，从而使产品质地膨松。如反应太快，面团尚未形成能包含CO2足够的强度，CO2 就已经逸出;如反应太慢，时间太长，则可能出现因气体膨胀而使产品出现裂皮现象。

　　4、是由苏打粉配上各种不同的酸性材料或酸性盐及其填充剂配合而成，一遇水即产生中和，而将CO2放出。发泡粉未发明时，常用酸奶、转化糖、果汁、蜂蜜等酸性材料，与苏打粉一起使用，即有膨大力量。但是酸性材料的酸性如未经化学定量，常因酸性大小不同，酸性的高低随季节及其他因素的影响，变化相当大。现在各种商品发泡粉，用苏打粉选用各种不同的酸性盐来调配，以控制化学反应产生CO2 ，的速度。一般常用的酸性盐有：酸性磷酸钙(简写MCP-H2O)、无水酸性磷酸钙(MCP)、磷酸氢钙(DCP)、酸性焦磷酸钙(SAPP)、硫酸铝钠(SAS)、磷酸铝钠(SAP-H2O)、无水磷酸铝钠(SAP)、酒石酸钾和葡萄糖酸内酯(GDL)等。

　　生物性来源

　　生物性气体的来源，主要是利用酵母添加于面团中，经过发酵作用产生CO2，使制品体积增大。

　　发酵作用应在适当的温度和湿度下进行，其主要的反应在于利用葡萄糖分解形成CO2和酒精。发酵作用在无氧状态下进行，其中以产生CO2为面包膨大的主要因素。虽然发酵粉等化学膨大剂也会产生CO2，但其反应及对产品的影响有所不同：1.化学膨大剂产生的CO2不像酵母那样逐渐产生，速度依酸性盐解离氢离子的快慢而定;2.酵母发酵可以扩展，软化面筋，而且还有特殊的发酵香味。因此，酵母的发酵作用是化学膨大剂难以取代的。

　　由于面包是使用活的酵母体，因此如何培养好酵母，使之获得一个完美的发酵作用是非常重要的课题。适度的基本发酵使CO2产生及面筋软化，是制作面包过程中不可缺少的一环。整形完毕再给予足够的醒发，可以得到较原面团体积大3-4倍的面包。

　　焙烤食品的膨胀是诸多因素共同作用的结果，某一方面的欠缺都会使产品体积达不到预想效果。以面包为例，若其体积过小，可从以下几方面寻找原因：1.面粉筋度不够，面粉太新，面团温度不当;2.糖太多，盐不足或过量;3.搅拌不足或过长;ˉ缺乏改良剂;°酵母不足或失去活性，最后醒发不足等。其中一点有问题，都会导致面包体积的膨胀达不到要求。

　　焙烤食品是一门实践的学问，影响焙烤食品膨胀的因素更多的须从实际生产中去体验，去领悟。以上仅对焙烤食品的膨胀机理作一初步探讨，以此抛砖引玉，求得对焙烤食品的机理作出更深刻的理解。