乳清蛋白在焙烤食品中的应用：

乳清蛋白在焙烤食品中的应用：
文|中國糕餅資深工匠杜德春

面包生产中的乳清蛋白的基本作用是：
增加面包壳的褐变
改善烘焙质量
改善面包芯的结构（无需添加面团调理剂就可使面包屑更加精细平整）
能够减缓面包的陈化，从而延长货架期
改善面包的风味。
在面包生产中乳清蛋白是一种重要的功能成分。它们能够改善面包壳的褐变、面包芯的结构和风味、改善烘焙质量而且减缓陈化。可以根据客户的要求对乳清原料的蛋白质、矿物质以及乳糖成分进行调节。这一点非常重要，因为原料的组成以及变性的程度影响了乳清原料的功能性。
面包生产中如何选用乳清原料呢？
以下方案可提供：
为了增大面包的体积，应选用乳糖含量低，蛋白质含量高的乳清产品，蛋白质应完全变性。
最佳的用量根据实际情况的不同而不同，但是通常至少加入2-3%才能明显改善产品的品质。
乳清产品在水分的吸收方面不如面粉，及时提高蛋白质的变性程度可以增加水分吸收；因此在利用乳清产品进行生产时要调整配方中的水分。
在添加了如乳清产品后，最佳的混和时间，也就是将面粉混合到最大值稠度的时间，会延长。
如果乳清蛋白类原料的乳糖含量比较高，那么在加工过程中就要对工艺或者其他的原料进行适当的调整来保证酵母菌的生长以及二氧化碳的产生。
在使用了乳清产品以后烘焙的时间和温度也需要进行调整，因为面包壳上色的速度会变快很多。
功能性优点：
乳清蛋白具有很多的独特的功能性。这些功能性包括：1、溶解性；2、持水性/吸水性；3、粘度；4、成胶性；5、粘合性和弹性；6、乳化作用；7、起泡性。
在烘焙食品的加工中这些性质非常重要。在烘焙食品中加入乳清蛋白主要是出于它的功能性方面的考虑，从而对产品进行改善。乳清浓缩蛋白已经应用在饼干、曲奇、蛋糕、软糖、糖霜以及糖衣的生产中，用来改善产品的外观和色泽。利用乳清蛋白，可以在面包和蛋糕中增大面团的体积，在很多产品中可以提高产品的水分含量。乳清分离蛋白（WPI），乳清浓缩蛋白34（WPC-34）以及乳清浓缩蛋白80（WPC-80）也可以在全脂和低脂曲奇中改善产品的颜色、稠度以及咀嚼性。蛋白质含量超过75%的乳清分离蛋白和乳清浓缩蛋白可以增加蛋糕产品的体积并且改善外观。
由于乳清产品的功能性，它们在烘焙工业中得到了应用。消费者们发现乳清产品能够通过美拉德褐变反应改善面包壳的色泽、具有良好的乳香味、具有更柔软的面包芯以及更长的货架期。另外生产者们也发现它们能够降低原料的成本或者完全替代鸡蛋、乳粉或者其他原料（例如起酥剂）。在烘焙食品中加入乳清蛋白对提高产品营养性还没有被充分认识到。乳清蛋白中赖氨酸的含量很高，而赖氨酸是面粉蛋白中的限制性氨基酸。在面粉蛋白中增加乳清蛋白的比例可以改善产品的氨基酸组成。面包、小白面包以及小圆面包是应用乳清制品的主要对象。工厂在这类产品中使用乳清或者乳糖的量是面粉重量的2-4%。
功能性：
乳清浓缩蛋白具有很多功能性，这些功能性大多数与乳清蛋白有关。乳清浓缩蛋白的一些基本功能包括起泡性、乳化性、高溶解度、成胶性、同水的结合性以及提高粘度。通常，蛋白含量高的乳清浓缩蛋白要比蛋白质含量低的更能够改善产品的功能性。影响乳清制品功能性的因素还包括乳清的来源、在生产过程中所受到的热处理程度、脂肪以及矿物质的含量。乳清蛋白的构象以及功能性与它的球状折叠结构有关。在一些优良的产品中这些功能性受到几个因素的影响，其中包括浓度、乳清蛋白的状态、氢离子浓度、离子强度、热处理程度以及脂肪的含量。在未变性条件下，乳清蛋白具有高的溶解度、良好的乳化性以及起泡性。乳清蛋白在加热后由于蛋白质的变性导致其溶解度降低，特别是当pH值在4.0-6.5的范围内时。
热处理程度的提高会降低乳清蛋白溶解度，通过控制热变性可以提高乳清的乳化作用。随着乳清蛋白分子结构的展开，憎水性氨基酸残基暴露了出来，从而提高了蛋白质定向在油水界面的能力。在乳化过程中盐类的存在会影响乳清蛋白的构象和溶解度。乳清蛋白变性后，会形成比较坚硬的凝胶，从而能够吸收水分和脂肪，增强产品的结构。二硫键以及受钙离子控制的离子键的形成也会对凝胶结构产生很大的影响。
由于乳清蛋白能够结合一部分水分，因此可以降低产品的产本。成胶作用以及其他蛋白质之间的相互作用会直接影响到粘度的提高。当乳清蛋白未发生变性、在空气和水的界面上没有其他表面活性剂竞争、同时在泡沫形成过程中粘度增加而更加稳定时，乳清蛋白的起泡性能最好。在生产过程中乳清蛋白也会与乳糖和其他还原糖发生褐变反应，从而在产品受热后为产品提供颜色。乳清浓缩蛋白气味柔和，在作为食品原料时不会产生任何不良风味。
营养性：
乳清浓缩蛋白通过它们本身的矿物质和蛋白质提高食品的营养价值。乳清蛋白必须氨基酸的含量很高，可以作为一种高质量的蛋白质来源。乳清浓缩蛋白还含有一定量的钙和其他矿物质，也可以利用它们的这一性质对食品进行强化。
具体应用：
面包：乳品原料已经在面包工业中得到广泛应用。添加了乳清制品后，面包芯会更加柔软。在添加了乳清浓缩蛋白的面包中这一效果非常突出，但是需要对乳清浓缩蛋白进行改性，来提高它们在面包中的功能性。在添加WPC34、WPC50、WPC80到面包中后，发现添加WPC34的面包的芯最软，这是由于WPC34中的钙的含量最低。面包中钙的含量对其变硬速度影响很大。原理是：钙含量较低的乳清浓缩蛋白在烘焙的过程中当温度升高产生交联，当凝胶化的淀粉比较多的时候乳清蛋白分子就会在淀粉链中扩展开来，从而防止了产品的回生。面团中乳糖含量的提高也会使面包在更长的时间内保持松软。面包的松软度是由于产品中脂肪的乳化作用产生的。
在烘焙食品中乳糖晶体也具有独特的水分保持性。在面包生产中随着乳清浓缩蛋白添加量的提高，最佳的混料时间也要延长。当乳清浓缩蛋白添加量未2、4、6%时对产品进行测定，结果表明当WPC34的添加量在4%时面包的体积最大。通过控制WPC34加工时的热处理强度可以得到部分变性的乳清蛋白，研究结果表明这种蛋白可以提高面包中的水分含量并且改善产品的质构。

面包中添加了乳清浓缩蛋白后，缩短醒发时间会对面包的质量产生不良影响。通常醒发的时间越短，面包对乳清蛋白的敏感性就越强。乳清浓缩蛋白（以蛋白质添加量2%进行生产）可以用在发面面包中。在面包中添加高蛋白含量的乳清浓缩蛋白，蛋白质变性程度与高温脱脂乳粉相当，同时加入乳酸硬脂酰钠可以提供产品的质量。通常乳清浓缩蛋白中蛋白质的含量越高面包的体积损失量就越大。乳清浓缩蛋白不仅可以改善面包的松软度而且可以在焙烤食品中起到鸡蛋的作用。
蛋糕：在蛋糕中需要更多的蛋白质来提高蛋糕芯的强度，蛋糕的最终结构是由淀粉的胶凝化以及蛋白质的变性决定的。在蛋糕中添加蔗糖可以提高面筋的胶凝稳定，因此如果蛋糕中不加入适量的蛋白质那么蛋糕就无法在较低的胶凝温度下成形。鸡蛋以及鸡蛋白在蛋糕中也就是起到这种效果。
在蛋糕体系中利用乳清浓缩蛋白代替鸡蛋的效果同蛋糕中蔗糖以及脂肪的含量呈反比关系。高蛋白质含量的乳清浓缩蛋白可以部分或完全的替代蛋糕中的鸡蛋白。蛋糕中蔗糖的含量越高脂肪的含量越低，完全利用乳清浓缩蛋白代替鸡蛋的效果就越差。在蛋糕生产中需要添加高蛋白含量的乳清浓缩蛋白来满足成胶作用的需要。
在蛋糕生产中WPC34、WPC80非常适于作为鸡蛋的替代物。乳清浓缩蛋白可以提高蛋白糊的硬度和粘度，因此可以防止膨松剂产生的二氧化碳逸出。乳清浓缩蛋白也能够保持蛋糕中的水分。在烘焙食品中另外一种可以被替代的原料是脂肪。在低脂肪的蛋糕产品中添加2%WPC80可以增大蛋糕的体积、提高蛋糕的松软度，而且在水分含量、风味以及其他性质方面超过没有添加乳清浓缩蛋白的全脂和低脂对照产品。
曲奇：在软质曲奇中乳清浓缩蛋白可以作为鸡蛋的替代物。在类似于曲奇这类微量充气的产品中，对脱脂乳粉以及蛋白的替代是非常容易的。在曲奇中加入乳清是非常经济的。WPC34和WPC80可以改善曲奇的颜色、稠度以及咀嚼性。在低脂曲奇中，WPC80、变性淀粉、乳化剂和水能够替代鸡蛋和其速记。利用这种方法生产的涂抹类和烘焙类曲奇同对照试验的产品具有相同的质构、风味以及其他 特点。在烤饼以及煎饼中的鸡蛋白可以用WPC80进行替代。这种替代是按照蛋白质等量基础进行的。最终产品在整体接受性方面与对照产品相同，但是在质构方面更加松软。
焙烤预混料：烘焙预混料通常分为三种形式：完全混合型、面粉型以及面粉浓缩型。面粉性或者部分混合型预混料要求生产者在生产过程中加入水和油或者起酥剂和鸡蛋。面粉浓缩型是专门为连续的机械化大生产设计的。这类产品脂肪含量低、溶解度高、能够保持水分并且能与水分相结合。
烘焙用糖浆：乳清浓缩蛋白为原料来进行生产的烘焙用糖浆与传统方法利用鸡蛋和水进行生产的糖浆相对比具有很大的优势。以乳清蛋白为主的糖浆不容易收到微生物的破坏，也不会有沙门氏菌生长。虽然良好的卫生操作是必须的，但是这种糖浆在包装罐中通常不会有微生物生长。作为面包或蛋卷的表面涂层，这种糖浆对于产品表面的配料如对鱼卵和碎麦具有很好的粘合性。
营养型产品：乳清浓缩蛋白发挥作用的另一个领域是根据特殊营养需求设计的烘焙食品。这样的食品包括：能量棒或者运动棒棒糖，通常强化了蛋白质以及维生素。WPC80是这一应用的理想产品。因为它不仅仅蛋白质的含量高而且钙的含量也很高，从而在一些维生素强化的产品中不需要再额外添加钙。乳清浓缩蛋白在蛋白质强化方面也是一个很优良的选择。在一些主流食品中人们通常强调蛋白质和矿物质的作用。乳清浓缩蛋白蛋白质的含量在34—80%之间，钙的含量在500—600毫克/100克之间，因此乳清浓缩蛋白可以在营养性方面为产品作出很大的贡献。精制面包以及谷物棒棒糖、能量棒棒糖类产品也是乳清浓缩蛋白应用的领域。