乳清蛋白在焙烤食品中的應(yīng)用：
文|中國(guó)糕餅資深工匠杜德春

面包生產(chǎn)中的乳清蛋白的基本作用是：
增加面包殼的褐變
改善烘焙質(zhì)量
改善面包芯的結(jié)構(gòu)（無(wú)需添加面團(tuán)調(diào)理劑就可使面包屑更加精細(xì)平整）
能夠減緩面包的陳化，從而延長(zhǎng)貨架期
改善面包的風(fēng)味。
在面包生產(chǎn)中乳清蛋白是一種重要的功能成分。它們能夠改善面包殼的褐變、面包芯的結(jié)構(gòu)和風(fēng)味、改善烘焙質(zhì)量而且減緩陳化?？梢愿鶕?jù)客戶的要求對(duì)乳清原料的蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)以及乳糖成分進(jìn)行調(diào)節(jié)。這一點(diǎn)非常重要，因?yàn)樵系慕M成以及變性的程度影響了乳清原料的功能性。
面包生產(chǎn)中如何選用乳清原料呢？
以下方案可提供：
為了增大面包的體積，應(yīng)選用乳糖含量低，蛋白質(zhì)含量高的乳清產(chǎn)品，蛋白質(zhì)應(yīng)完全變性。
最佳的用量根據(jù)實(shí)際情況的不同而不同，但是通常至少加入2-3%才能明顯改善產(chǎn)品的品質(zhì)。
乳清產(chǎn)品在水分的吸收方面不如面粉，及時(shí)提高蛋白質(zhì)的變性程度可以增加水分吸收；因此在利用乳清產(chǎn)品進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)要調(diào)整配方中的水分。
在添加了如乳清產(chǎn)品后，最佳的混和時(shí)間，也就是將面粉混合到最大值稠度的時(shí)間，會(huì)延長(zhǎng)。
如果乳清蛋白類原料的乳糖含量比較高，那么在加工過(guò)程中就要對(duì)工藝或者其他的原料進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整來(lái)保證酵母菌的生長(zhǎng)以及二氧化碳的產(chǎn)生。
在使用了乳清產(chǎn)品以后烘焙的時(shí)間和溫度也需要進(jìn)行調(diào)整，因?yàn)槊姘鼩ど仙乃俣葧?huì)變快很多。
功能性優(yōu)點(diǎn)：
乳清蛋白具有很多的獨(dú)特的功能性。這些功能性包括：1、溶解性；2、持水性/吸水性；3、粘度；4、成膠性；5、粘合性和彈性；6、乳化作用；7、起泡性。
在烘焙食品的加工中這些性質(zhì)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慮，從而對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行改善。乳清濃縮蛋白已經(jīng)應(yīng)用在餅干、曲奇、蛋糕、軟糖、糖霜以及糖衣的生產(chǎn)中，用來(lái)改善產(chǎn)品的外觀和色澤。利用乳清蛋白，可以在面包和蛋糕中增大面團(tuán)的體積，在很多產(chǎn)品中可以提高產(chǎn)品的水分含量。乳清分離蛋白（WPI），乳清濃縮蛋白34（WPC-34）以及乳清濃縮蛋白80（WPC-80）也可以在全脂和低脂曲奇中改善產(chǎn)品的顏色、稠度以及咀嚼性。蛋白質(zhì)含量超過(guò)75%的乳清分離蛋白和乳清濃縮蛋白可以增加蛋糕產(chǎn)品的體積并且改善外觀。
由于乳清產(chǎn)品的功能性，它們?cè)诤姹汗I(yè)中得到了應(yīng)用。消費(fèi)者們發(fā)現(xiàn)乳清產(chǎn)品能夠通過(guò)美拉德褐變反應(yīng)改善面包殼的色澤、具有良好的乳香味、具有更柔軟的面包芯以及更長(zhǎng)的貨架期。另外生產(chǎn)者們也發(fā)現(xiàn)它們能夠降低原料的成本或者完全替代雞蛋、乳粉或者其他原料（例如起酥劑）。在烘焙食品中加入乳清蛋白對(duì)提高產(chǎn)品營(yíng)養(yǎng)性還沒(méi)有被充分認(rèn)識(shí)到。乳清蛋白中賴氨酸的含量很高，而賴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產(chǎn)品的氨基酸組成。面包、小白面包以及小圓面包是應(yīng)用乳清制品的主要對(duì)象。工廠在這類產(chǎn)品中使用乳清或者乳糖的量是面粉重量的2-4%。
功能性：
乳清濃縮蛋白具有很多功能性，這些功能性大多數(shù)與乳清蛋白有關(guān)。乳清濃縮蛋白的一些基本功能包括起泡性、乳化性、高溶解度、成膠性、同水的結(jié)合性以及提高粘度。通常，蛋白含量高的乳清濃縮蛋白要比蛋白質(zhì)含量低的更能夠改善產(chǎn)品的功能性。影響乳清制品功能性的因素還包括乳清的來(lái)源、在生產(chǎn)過(guò)程中所受到的熱處理程度、脂肪以及礦物質(zhì)的含量。乳清蛋白的構(gòu)象以及功能性與它的球狀折疊結(jié)構(gòu)有關(guān)。在一些優(yōu)良的產(chǎn)品中這些功能性受到幾個(gè)因素的影響，其中包括濃度、乳清蛋白的狀態(tài)、氫離子濃度、離子強(qiáng)度、熱處理程度以及脂肪的含量。在未變性條件下，乳清蛋白具有高的溶解度、良好的乳化性以及起泡性。乳清蛋白在加熱后由于蛋白質(zhì)的變性導(dǎo)致其溶解度降低，特別是當(dāng)pH值在4.0-6.5的范圍內(nèi)時(shí)。
熱處理程度的提高會(huì)降低乳清蛋白溶解度，通過(guò)控制熱變性可以提高乳清的乳化作用。隨著乳清蛋白分子結(jié)構(gòu)的展開(kāi)，憎水性氨基酸殘基暴露了出來(lái)，從而提高了蛋白質(zhì)定向在油水界面的能力。在乳化過(guò)程中鹽類的存在會(huì)影響乳清蛋白的構(gòu)象和溶解度。乳清蛋白變性后，會(huì)形成比較堅(jiān)硬的凝膠，從而能夠吸收水分和脂肪，增強(qiáng)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)。二硫鍵以及受鈣離子控制的離子鍵的形成也會(huì)對(duì)凝膠結(jié)構(gòu)產(chǎn)生很大的影響。
由于乳清蛋白能夠結(jié)合一部分水分，因此可以降低產(chǎn)品的產(chǎn)本。成膠作用以及其他蛋白質(zhì)之間的相互作用會(huì)直接影響到粘度的提高。當(dāng)乳清蛋白未發(fā)生變性、在空氣和水的界面上沒(méi)有其他表面活性劑競(jìng)爭(zhēng)、同時(shí)在泡沫形成過(guò)程中粘度增加而更加穩(wěn)定時(shí)，乳清蛋白的起泡性能最好。在生產(chǎn)過(guò)程中乳清蛋白也會(huì)與乳糖和其他還原糖發(fā)生褐變反應(yīng)，從而在產(chǎn)品受熱后為產(chǎn)品提供顏色。乳清濃縮蛋白氣味柔和，在作為食品原料時(shí)不會(huì)產(chǎn)生任何不良風(fēng)味。
營(yíng)養(yǎng)性：
乳清濃縮蛋白通過(guò)它們本身的礦物質(zhì)和蛋白質(zhì)提高食品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。乳清蛋白必須氨基酸的含量很高，可以作為一種高質(zhì)量的蛋白質(zhì)來(lái)源。乳清濃縮蛋白還含有一定量的鈣和其他礦物質(zhì)，也可以利用它們的這一性質(zhì)對(duì)食品進(jìn)行強(qiáng)化。
具體應(yīng)用：
面包：乳品原料已經(jīng)在面包工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。添加了乳清制品后，面包芯會(huì)更加柔軟。在添加了乳清濃縮蛋白的面包中這一效果非常突出，但是需要對(duì)乳清濃縮蛋白進(jìn)行改性，來(lái)提高它們?cè)诿姘械墓δ苄?。在添加WPC34、WPC50、WPC80到面包中后，發(fā)現(xiàn)添加WPC34的面包的芯最軟，這是由于WPC34中的鈣的含量最低。面包中鈣的含量對(duì)其變硬速度影響很大。原理是：鈣含量較低的乳清濃縮蛋白在烘焙的過(guò)程中當(dāng)溫度升高產(chǎn)生交聯(lián)，當(dāng)凝膠化的淀粉比較多的時(shí)候乳清蛋白分子就會(huì)在淀粉鏈中擴(kuò)展開(kāi)來(lái)，從而防止了產(chǎn)品的回生。面團(tuán)中乳糖含量的提高也會(huì)使面包在更長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)保持松軟。面包的松軟度是由于產(chǎn)品中脂肪的乳化作用產(chǎn)生的。
在烘焙食品中乳糖晶體也具有獨(dú)特的水分保持性。在面包生產(chǎn)中隨著乳清濃縮蛋白添加量的提高，最佳的混料時(shí)間也要延長(zhǎng)。當(dāng)乳清濃縮蛋白添加量未2、4、6%時(shí)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果表明當(dāng)WPC34的添加量在4%時(shí)面包的體積最大。通過(guò)控制WPC34加工時(shí)的熱處理強(qiáng)度可以得到部分變性的乳清蛋白，研究結(jié)果表明這種蛋白可以提高面包中的水分含量并且改善產(chǎn)品的質(zhì)構(gòu)。

面包中添加了乳清濃縮蛋白后，縮短醒發(fā)時(shí)間會(huì)對(duì)面包的質(zhì)量產(chǎn)生不良影響。通常醒發(fā)的時(shí)間越短，面包對(duì)乳清蛋白的敏感性就越強(qiáng)。乳清濃縮蛋白（以蛋白質(zhì)添加量2%進(jìn)行生產(chǎn)）可以用在發(fā)面面包中。在面包中添加高蛋白含量的乳清濃縮蛋白，蛋白質(zhì)變性程度與高溫脫脂乳粉相當(dāng)，同時(shí)加入乳酸硬脂酰鈉可以提供產(chǎn)品的質(zhì)量。通常乳清濃縮蛋白中蛋白質(zhì)的含量越高面包的體積損失量就越大。乳清濃縮蛋白不僅可以改善面包的松軟度而且可以在焙烤食品中起到雞蛋的作用。
蛋糕：在蛋糕中需要更多的蛋白質(zhì)來(lái)提高蛋糕芯的強(qiáng)度，蛋糕的最終結(jié)構(gòu)是由淀粉的膠凝化以及蛋白質(zhì)的變性決定的。在蛋糕中添加蔗糖可以提高面筋的膠凝穩(wěn)定，因此如果蛋糕中不加入適量的蛋白質(zhì)那么蛋糕就無(wú)法在較低的膠凝溫度下成形。雞蛋以及雞蛋白在蛋糕中也就是起到這種效果。
在蛋糕體系中利用乳清濃縮蛋白代替雞蛋的效果同蛋糕中蔗糖以及脂肪的含量呈反比關(guān)系。高蛋白質(zhì)含量的乳清濃縮蛋白可以部分或完全的替代蛋糕中的雞蛋白。蛋糕中蔗糖的含量越高脂肪的含量越低，完全利用乳清濃縮蛋白代替雞蛋的效果就越差。在蛋糕生產(chǎn)中需要添加高蛋白含量的乳清濃縮蛋白來(lái)滿足成膠作用的需要。
在蛋糕生產(chǎn)中WPC34、WPC80非常適于作為雞蛋的替代物。乳清濃縮蛋白可以提高蛋白糊的硬度和粘度，因此可以防止膨松劑產(chǎn)生的二氧化碳逸出。乳清濃縮蛋白也能夠保持蛋糕中的水分。在烘焙食品中另外一種可以被替代的原料是脂肪。在低脂肪的蛋糕產(chǎn)品中添加2%WPC80可以增大蛋糕的體積、提高蛋糕的松軟度，而且在水分含量、風(fēng)味以及其他性質(zhì)方面超過(guò)沒(méi)有添加乳清濃縮蛋白的全脂和低脂對(duì)照產(chǎn)品。
曲奇：在軟質(zhì)曲奇中乳清濃縮蛋白可以作為雞蛋的替代物。在類似于曲奇這類微量充氣的產(chǎn)品中，對(duì)脫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經(jīng)濟(jì)的。WPC34和WPC80可以改善曲奇的顏色、稠度以及咀嚼性。在低脂曲奇中，WPC80、變性淀粉、乳化劑和水能夠替代雞蛋和其速記。利用這種方法生產(chǎn)的涂抹類和烘焙類曲奇同對(duì)照試驗(yàn)的產(chǎn)品具有相同的質(zhì)構(gòu)、風(fēng)味以及其他 特點(diǎn)。在烤餅以及煎餅中的雞蛋白可以用WPC80進(jìn)行替代。這種替代是按照蛋白質(zhì)等量基礎(chǔ)進(jìn)行的。最終產(chǎn)品在整體接受性方面與對(duì)照產(chǎn)品相同，但是在質(zhì)構(gòu)方面更加松軟。
焙烤預(yù)混料：烘焙預(yù)混料通常分為三種形式：完全混合型、面粉型以及面粉濃縮型。面粉性或者部分混合型預(yù)混料要求生產(chǎn)者在生產(chǎn)過(guò)程中加入水和油或者起酥劑和雞蛋。面粉濃縮型是專門為連續(xù)的機(jī)械化大生產(chǎn)設(shè)計(jì)的。這類產(chǎn)品脂肪含量低、溶解度高、能夠保持水分并且能與水分相結(jié)合。
烘焙用糖漿：乳清濃縮蛋白為原料來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)的烘焙用糖漿與傳統(tǒng)方法利用雞蛋和水進(jìn)行生產(chǎn)的糖漿相對(duì)比具有很大的優(yōu)勢(shì)。以乳清蛋白為主的糖漿不容易收到微生物的破壞，也不會(huì)有沙門氏菌生長(zhǎng)。雖然良好的衛(wèi)生操作是必須的，但是這種糖漿在包裝罐中通常不會(huì)有微生物生長(zhǎng)。作為面包或蛋卷的表面涂層，這種糖漿對(duì)于產(chǎn)品表面的配料如對(duì)魚卵和碎麥具有很好的粘合性。
營(yíng)養(yǎng)型產(chǎn)品：乳清濃縮蛋白發(fā)揮作用的另一個(gè)領(lǐng)域是根據(jù)特殊營(yíng)養(yǎng)需求設(shè)計(jì)的烘焙食品。這樣的食品包括：能量棒或者運(yùn)動(dòng)棒棒糖，通常強(qiáng)化了蛋白質(zhì)以及維生素。WPC80是這一應(yīng)用的理想產(chǎn)品。因?yàn)樗粌H僅蛋白質(zhì)的含量高而且鈣的含量也很高，從而在一些維生素強(qiáng)化的產(chǎn)品中不需要再額外添加鈣。乳清濃縮蛋白在蛋白質(zhì)強(qiáng)化方面也是一個(gè)很優(yōu)良的選擇。在一些主流食品中人們通常強(qiáng)調(diào)蛋白質(zhì)和礦物質(zhì)的作用。乳清濃縮蛋白蛋白質(zhì)的含量在34—80%之間，鈣的含量在500—600毫克/100克之間，因此乳清濃縮蛋白可以在營(yíng)養(yǎng)性方面為產(chǎn)品作出很大的貢獻(xiàn)。精制面包以及谷物棒棒糖、能量棒棒糖類產(chǎn)品也是乳清濃縮蛋白應(yīng)用的領(lǐng)域。