乳清蛋白在焙烤食品中的應用：
文|中國糕餅資深工匠杜德春

面包生產中的乳清蛋白的基本作用是：
增加面包殼的褐變
改善烘焙質量
改善面包芯的結構（無需添加面團調理劑就可使面包屑更加精細平整）
能夠減緩面包的陳化，從而延長貨架期
改善面包的風味。
在面包生產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、面包芯的結構和風味、改善烘焙質量而且減緩陳化?？梢愿鶕?jù)客戶的要求對乳清原料的蛋白質、礦物質以及乳糖成分進行調節(jié)。這一點非常重要，因為原料的組成以及變性的程度影響了乳清原料的功能性。
面包生產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，應選用乳糖含量低，蛋白質含量高的乳清產品，蛋白質應完全變性。
最佳的用量根據(jù)實際情況的不同而不同，但是通常至少加入2-3%才能明顯改善產品的品質。
乳清產品在水分的吸收方面不如面粉，及時提高蛋白質的變性程度可以增加水分吸收；因此在利用乳清產品進行生產時要調整配方中的水分。
在添加了如乳清產品后，最佳的混和時間，也就是將面粉混合到最大值稠度的時間，會延長。
如果乳清蛋白類原料的乳糖含量比較高，那么在加工過程中就要對工藝或者其他的原料進行適當?shù)恼{整來保證酵母菌的生長以及二氧化碳的產生。
在使用了乳清產品以后烘焙的時間和溫度也需要進行調整，因為面包殼上色的速度會變快很多。
功能性優(yōu)點：
乳清蛋白具有很多的獨特的功能性。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，從而對產品進行改善。乳清濃縮蛋白已經應用在餅干、曲奇、蛋糕、軟糖、糖霜以及糖衣的生產中，用來改善產品的外觀和色澤。利用乳清蛋白，可以在面包和蛋糕中增大面團的體積，在很多產品中可以提高產品的水分含量。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品的顏色、稠度以及咀嚼性。蛋白質含量超過75%的乳清分離蛋白和乳清濃縮蛋白可以增加蛋糕產品的體積并且改善外觀。
由于乳清產品的功能性，它們在烘焙工業(yè)中得到了應用。消費者們發(fā)現(xiàn)乳清產品能夠通過美拉德褐變反應改善面包殼的色澤、具有良好的乳香味、具有更柔軟的面包芯以及更長的貨架期。另外生產者們也發(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提高產品營養(yǎng)性還沒有被充分認識到。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品的氨基酸組成。面包、小白面包以及小圓面包是應用乳清制品的主要對象。工廠在這類產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。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含量低的更能夠改善產品的功能性。影響乳清制品功能性的因素還包括乳清的來源、在生產過程中所受到的熱處理程度、脂肪以及礦物質的含量。乳清蛋白的構象以及功能性與它的球狀折疊結構有關。在一些優(yōu)良的產品中這些功能性受到幾個因素的影響，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的變性導致其溶解度降低，特別是當pH值在4.0-6.5的范圍內時。
熱處理程度的提高會降低乳清蛋白溶解度，通過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構的展開，憎水性氨基酸殘基暴露了出來，從而提高了蛋白質定向在油水界面的能力。在乳化過程中鹽類的存在會影響乳清蛋白的構象和溶解度。乳清蛋白變性后，會形成比較堅硬的凝膠，從而能夠吸收水分和脂肪，增強產品的結構。二硫鍵以及受鈣離子控制的離子鍵的形成也會對凝膠結構產生很大的影響。
由于乳清蛋白能夠結合一部分水分，因此可以降低產品的產本。成膠作用以及其他蛋白質之間的相互作用會直接影響到粘度的提高。當乳清蛋白未發(fā)生變性、在空氣和水的界面上沒有其他表面活性劑競爭、同時在泡沫形成過程中粘度增加而更加穩(wěn)定時，乳清蛋白的起泡性能最好。在生產過程中乳清蛋白也會與乳糖和其他還原糖發(fā)生褐變反應，從而在產品受熱后為產品提供顏色。乳清濃縮蛋白氣味柔和，在作為食品原料時不會產生任何不良風味。
營養(yǎng)性：
乳清濃縮蛋白通過它們本身的礦物質和蛋白質提高食品的營養(yǎng)價值。乳清蛋白必須氨基酸的含量很高，可以作為一種高質量的蛋白質來源。乳清濃縮蛋白還含有一定量的鈣和其他礦物質，也可以利用它們的這一性質對食品進行強化。
具體應用：
面包：乳品原料已經在面包工業(yè)中得到廣泛應用。添加了乳清制品后，面包芯會更加柔軟。在添加了乳清濃縮蛋白的面包中這一效果非常突出，但是需要對乳清濃縮蛋白進行改性，來提高它們在面包中的功能性。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程中當溫度升高產生交聯(lián)，當凝膠化的淀粉比較多的時候乳清蛋白分子就會在淀粉鏈中擴展開來，從而防止了產品的回生。面團中乳糖含量的提高也會使面包在更長的時間內保持松軟。面包的松軟度是由于產品中脂肪的乳化作用產生的。
在烘焙食品中乳糖晶體也具有獨特的水分保持性。在面包生產中隨著乳清濃縮蛋白添加量的提高，最佳的混料時間也要延長。當乳清濃縮蛋白添加量未2、4、6%時對產品進行測定，結果表明當WPC34的添加量在4%時面包的體積最大。通過控制WPC34加工時的熱處理強度可以得到部分變性的乳清蛋白，研究結果表明這種蛋白可以提高面包中的水分含量并且改善產品的質構。

面包中添加了乳清濃縮蛋白后，縮短醒發(fā)時間會對面包的質量產生不良影響。通常醒發(fā)的時間越短，面包對乳清蛋白的敏感性就越強。乳清濃縮蛋白（以蛋白質添加量2%進行生產）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，蛋白質變性程度與高溫脫脂乳粉相當，同時加入乳酸硬脂酰鈉可以提供產品的質量。通常乳清濃縮蛋白中蛋白質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來提高蛋糕芯的強度，蛋糕的最終結構是由淀粉的膠凝化以及蛋白質的變性決定的。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那么蛋糕就無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系。高蛋白質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。在蛋糕生產中需要添加高蛋白含量的乳清濃縮蛋白來滿足成膠作用的需要。
在蛋糕生產中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、風味以及其他性質方面超過沒有添加乳清濃縮蛋白的全脂和低脂對照產品。
曲奇：在軟質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品中，對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濟的。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。利用這種方法生產的涂抹類和烘焙類曲奇同對照試驗的產品具有相同的質構、風味以及其他 特點。在烤餅以及煎餅中的雞蛋白可以用WPC80進行替代。這種替代是按照蛋白質等量基礎進行的。最終產品在整體接受性方面與對照產品相同，但是在質構方面更加松軟。
焙烤預混料：烘焙預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混料要求生產者在生產過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)的機械化大生產設計的。這類產品脂肪含量低、溶解度高、能夠保持水分并且能與水分相結合。
烘焙用糖漿：乳清濃縮蛋白為原料來進行生產的烘焙用糖漿與傳統(tǒng)方法利用雞蛋和水進行生產的糖漿相對比具有很大的優(yōu)勢。以乳清蛋白為主的糖漿不容易收到微生物的破壞，也不會有沙門氏菌生長。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有微生物生長。作為面包或蛋卷的表面涂層，這種糖漿對于產品表面的配料如對魚卵和碎麥具有很好的粘合性。
營養(yǎng)型產品：乳清濃縮蛋白發(fā)揮作用的另一個領域是根據(jù)特殊營養(yǎng)需求設計的烘焙食品。這樣的食品包括：能量棒或者運動棒棒糖，通常強化了蛋白質以及維生素。WPC80是這一應用的理想產品。因為它不僅僅蛋白質的含量高而且鈣的含量也很高，從而在一些維生素強化的產品中不需要再額外添加鈣。乳清濃縮蛋白在蛋白質強化方面也是一個很優(yōu)良的選擇。在一些主流食品中人們通常強調蛋白質和礦物質的作用。乳清濃縮蛋白蛋白質的含量在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養(yǎng)性方面為產品作出很大的貢獻。精制面包以及谷物棒棒糖、能量棒棒糖類產品也是乳清濃縮蛋白應用的領域。