西式糕点配方设计的秘密:配方平衡方程式

食品研发与生产 2022-06-06 15:47:08

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任何西点在制作时都有一定的配方,但其配方不是一成不变的,而是可以根据条件和需要在一定范围内进行变动。但这种变动不是随意的,须遵循一定的原则,即配方平衡原则。所谓配方平衡就是指配方中的各种原辅料成分应有一个合理的比例,以达到产品质量的要求。配方平衡原则对西点制作具有重要的指导意义,它是产品质量分析、配方调整以及新配方设计的依据。

01、配方平衡的基本依据

配方平衡原则是建立在原料功能作用的基础上。西点原料按其功能作用的不同可以分为以下几组:

干性原料:面粉、奶粉、发酵粉、可可粉

湿性原料:鸡蛋、牛奶、水。

强性原料:面粉、鸡蛋、牛奶。

弱性原料:糖、油、发酵粉。

干性原料需要一定量的湿性原料来润湿和粘合,才能调制成面团或浆料。液体可以溶解糖、盐以及发酵粉中的碳酸氢钠等成分,使它们易于混合均匀及反应(如发酵粉产生二氧化碳的反应)。水对于面粉中的面筋蛋白质吸水生成湿面筋(即面筋扩展的初期阶段)是必要的;同时对于淀粉吸水并在烘烤中糊化也是必要的。此外,水在烘焙期间产生的蒸汽对制品亦有一定的膨松作用。

强性原料含有高分子的蛋白质,特别是面粉中的面筋蛋白质,它们具有形成及强化制品结构的作用。弱性原料一般是低分子成分,它们不能成为制品结构的骨架,相反,具有减弱或分散制品结构以及使组织柔软的作用,同时需要强性原料的携带。

面筋蛋白质通过分子链交联所形成的立体网络是制品结构骨架的主体,而淀粉、鸡蛋蛋白质及牛奶蛋白质亦能以共凝胶的形式参与制品的骨架结构。在烘焙期间,蛋白质受热凝固以及淀粉糊化而使制品定型。

油脂不仅可以柔软面筋,而且由于其流变性、能在面粉颗粒(或面筋蛋白质)周围形成油膜,从而阻碍了面筋蛋白质的水吸收和面筋网络的形成,相当于将面筋网络分割为一种“碎片”式的网块,使面团的弹性和韧性降低,可塑性提高,并使制品获得一种酥散的质地。

糖对制品结构的作用与油脂相似,由于它能与面筋蛋白质竞争与水分的结合,其结果阻碍了面筋的吸水及网络形成,亦能起弱化结构的作用

02、配方失衡对制品质量的影响

西点制品的质量与原料、配方以及工艺操作均有密切的关系。配方中各种原料的比例失衡将会影响到制品的结构、组织和口感,最终导致产品质量降低甚至制作失败。反之,当产品出现某些质量问题时,可提示我们,其问题可能源于配方的不平衡,从而通过调整配方来改进产品的质量。

以蛋糕为例说明配方失衡对制品质量的影响。

一、液体

液体太多会使蛋糕最终呈“X”形状。在热的烤炉中看不到过量液体产生的后果,因为这时液体以蒸汽的形式存在。然而一旦冷却后,蒸汽便重新凝结为液体,并沉积在蛋糕底部,形成一条“湿带”,甚至使糕体随之坍塌,制品体积缩小。

液体量不足则会使制品呈现一个紧缩的外观,且内部结构粗糙,质地硬而干。

二、糖和发酵粉

糖和发酵粉过多会使蛋糕的结构变弱,制品成型不好,顶部易塌陷,导致所谓的“M” 形状。在糖和发酵粉同时使用的情况下,有时难以判断究竟是糖还是发酵粉引起的后果。如蛋糕口感太甜且发粘,可知是糖加得太多;而发酵粉过多可引起蛋糕组织和口感粗糙,风味不好,有时蛋糕底部发黑。

糖和发酵粉不足则会使蛋糕质地发紧、不疏松,顶部突起太高甚至破裂。

三、油脂

油脂太多亦能弱化蛋糕的结构,引起制品顶部下陷,且糕芯油亮,口感油腻。如油脂不足,同糖一样,由于强性原料的比例过高,制品的结构过于牢固, 致使蛋糕质地发硬,顶突起甚至裂开。

03、配方平衡的基本规律

一、干湿平衡

调制面团或浆料时,都需要在面粉中加入鸡蛋、牛奶或水等湿性原料,以保持干湿平衡。当然,不同的制品,其干性原料和湿性原料的用量比例也不一致。

1、蛋糕制品,一般都需要等量的鸡蛋来润湿(不另外加水),但是具体到不同的品种,鸡蛋的用量有时也有变化。如海绵蛋糕表现为泡沫体系,所以要加入较多的鸡蛋,加蛋量为100%-200%(这是指和面粉的百分比,以下均同);油脂蛋糕主要表现为乳化体系,水分过多不利于乳化,故加蛋量为100%。

2、调制面包面团时,面筋蛋白需要充分吸水扩展,以形成较多的面筋,故加水量要多,一般为50%-60%。

3、调制松酥面团时,因为原料中加入了大量油脂,并且要减少面筋的形成,故加水量比较少,水油面团一般为10%-20%,油心面团不能加水。

如果配料中出现干湿原料失衡,那就会对制品的体积、外观和口感产生影响。所以说,在保持配方的干湿平衡方面,需要注意以下几点。

(1)因为配方里的油脂和糖对面粉吸水率有影响,故在面团制品的配方中,如果油和糖的用量增加了,那加水量就得相应减少,否则会使面团过软。

(1)当配方中鸡蛋的用量减少时,可用牛奶或水来补充,但因为鸡蛋的含水量约为75%,牛奶的含水量约为87.5%,所以不能等量代替。假设500克面粉要用500克鸡蛋,如果你减少了半的鸡蛋用量,那就需要补充215克的牛奶或187克的水才能达到干湿平衡。

(3)当配方中加入一些其它干性原料来代替部分面粉时,我们还应当考虑其吸水率怎样。如奶粉和可可粉的吸水率高于面粉,所以要补充同量的牛奶或适量的水,以此来调节干湿平衡。例如制作可可型蛋糕,原配方中面粉为500克,当加入20克可可粉以后,面粉只有480克了,这时就需要相应增加20克的牛奶,从而保持配方的干湿平衡。

二、强弱平衡

调节强弱平衡的原则是:当配方中增加了强性原料时,就应相应增加弱性原料,使其达到平衡,反之亦然。如果强弱失衡,制品往往会出现缺陷,在实际操作中,我们可以根据制品的缺陷来调整用料的比例。

(一)面粉和油脂的平衡

油脂有弱化面粉结构的作用,如果油脂过多,会使蛋糕等制品顶部下陷,并且口感油腻;如果油脂不足,则糕体发紧,顶部会突起,甚至裂开。不同的面点品种,油脂的用量不一样,如油脂蛋糕和甜酥点心中所用的油脂量多,而面包和海绵蛋糕所用的油脂量少。

各类面点配方中,油脂的用量为:海绵蛋糕0~5%,奶油海绵蛋糕10%~50%,油脂蛋糕60%~100%,松酥点心40%~70%,面包0~15%。另外,鉴于可可粉和巧克力这两种原料中都含有一定量的可可脂,故当配方中同时有这两种原料时,就可以适当减少油脂的用量。

(二)面粉和糖的平衡

糖可以使面粉中的面筋蛋白软化,可以提高面粉的持水率,从而使成品柔软,但两者一定要保持平衡。以蛋糕配方为例,如果加糖量过多,烘烤时,随着糖的溶化而使面糊变得过稀,糕体体积膨胀得较快较大,在出炉冷却后,其顶部又容易向下凹陷,体积反而变小(即专业厨师所说的“M”错误),口感也变得粗糙,甜且发粘。

相反,糖量过少,烤出的蛋糕则膨胀率低,不疏松,顶部突起太高,甚至破裂。各类面点制品配方中,糖的用量为:海绵蛋糕90%~110%,奶油海绵蛋糕90%~110%,油脂蛋糕70%~100%,松酥点心25%~50%,面包0~20%。

(三)牛奶和糖的平衡

牛奶具有使制品结构收紧的作用,所以需要用那些具有相反作用的糖(或发酵粉)来保持平衡,以维持制成品的柔软酥松度。相反,在高比蛋糕(即高糖、高液蛋糕)配方中,糖量和总液体量往往都会超过面粉量,有时糖的用量甚至是面粉量的120%~140%,总液量有时会是面粉量的140%~160%。不过,大量的加糖会使制成品的结构过于松散,遇到这种情况,只能是加入有收紧作用的牛奶来保持强弱平衡了。

针对较多的液体量,通常会采用添加吸水性强的高比面粉和乳化作用较强的高比油脂来保持干湿平衡。

(四)鸡蛋与油脂的平衡

在制作蛋糕等成品时,保持鸡蛋和油脂的平衡也是关键之油脂的用量,通常会依据鸡蛋的用量来决定的,油脂过多,会导致蛋糕顶部凹陷,口感发腻。当鸡蛋用量在140%以上时,油脂用量不可超过40%,而当鸡蛋用量就应当保持在110%~140%时,油脂的用量在20%左右。另外,在奶油蛋糕的配方中,油脂用量和鸡蛋用量相同或低10%。

因为油脂具有较强的消泡作用,所以蛋白海绵蛋糕的配方中就没有油脂。在搅打白糖和蛋清(或全蛋)至发泡的过程中,不能沾油脂,否则不可能搅打起泡。而其它蛋糕配方中即使用了油脂,也应当在面糊调好后才能加入。

(五)膨松剂的平衡作用

膨松剂的作用主要是使制品酥松或膨胀。在蛋糕配方中,蛋量减少、酥类点心配方中油和糖的量减少,以及配方中有牛奶等情况下,都应该加入适量的膨松剂以保持平衡。以蛋糕配方为例,当蛋与面粉的比例超过130%时,就不用加膨松剂了;当蛋的量少于面粉量时,则要加入面粉量2%~4%的膨松剂,这样才能保证蛋糕的膨胀性。

牛奶具有使制品结构收紧的作用,如果加入了一定量的蓬松剂,则可以保持制品的酥松度。

04、以蛋糕为例讲一讲配方平衡计算方法

尽管蛋糕花色品种各异、品质也有上、中、下之分,但是如果仅仅从烘焙技术角度衡量, 只要口味、式样、组织都恰当的蛋糕就是标准蛋糕,因此蛋糕的基础标准有且只有一条:即“口味适宜、式样正确、组织合理的蛋糕就是标准蛋糕”。

较好地遵循蛋糕配方平衡原理是制作出符合基础标准蛋糕的重要前提之一,而所谓蛋糕配方平衡原理就是根据生产工艺,在设计、计算配方时必须同时满足干、湿性物质之间的平衡及强、弱性成分之间的平衡。

那么如何同时定量地把握这两种不同性质的平衡呢?

表1:蛋糕生产工艺分类

一、计算

首先对经生产实践证明至少已达到了基础标准的蛋糕配方进行汇总。

然后,我们把所有汇总的配方逐一填入表3的B栏中,然后依据其中C栏、D栏所列的公式,就可以分别计算出每一个蛋糕配方所相对应的一对数据,即X值(∑干/∑湿)和Y值(∑强/∑弱),再将每一对X值和Y值按乳沫类、面糊类、戚风类分别归纳列入表4、表5、表6中,最后运用数理统计工具中回归方程的计算方法,就可以分别计算出各类蛋糕的回归方程(详见表7),即蛋糕配方平衡方程式,同时可以绘出其各自的曲线示意图,并分别命名为Y1、Y2、Y3。(详见图1)。

表2:蛋糕制作原料的分析

表3:蛋糕配方平衡计算表(单位:克)

说明:

1. 为了计算上的方便,可将表4中的弱性成分理解成非强性成分,因此(∑干 + ∑湿)之和必等于(∑强 + ∑弱)之和;

2.要做一个好蛋糕首先要能够正确使用原辅料,然后依此才是配方的平衡、搅拌方式、烘烤工艺,冷却包装或裱饰等。表4仅纯粹列举配方,本文也仅着眼于推导蛋糕配方平衡方程式之层面;

3.本文中的所有数字除整数和特殊说明外均保留小数点后4位有效数字。

表7:各类蛋糕的回归方程

二、分析

表7表明,三类蛋糕配方平衡计算表中的Ln(X)与Y都有着各自显著的相关性,因此标准蛋糕配方中的干、湿性物质及强、弱性成分,四者之间不容置疑地存在有科学的函数关系,表达式为:Y = a*Ln(X) + b

这就是蛋糕的配方平衡方程式。这样我们对蛋糕配方平衡原理就从定性的了解上升为了定量的把握。

平衡方程式:Y = a*Ln(X) + b 中的a值,在表7中表现为a2>a1>a3,这与实际生产中面糊类生产工艺较乳沫类苛刻、乳沫类生产工艺又较戚风类严格是基本上是吻合的,因此a值是一个综合比较蛋糕生产工艺的难易程度的度量指标,我们可以称之为蛋糕的工艺系数。

利用数理统计工具,通过对Y1、Y2、Y3的a值、b值和S值(剩余标准差)进行横向比较后可知Y1、Y2、Y3三条曲线虽然形状相似、位置相近,但是各自的性质却截然不同、存在显著差别(详见表8)。这是因为Y1、Y2、Y3相对应的三类蛋糕的生产工艺、制作原理、组织结构、口感特征皆完全相异、不可互相取代的原因。

表8:Y1、Y2 、Y3相互比较计算表

根据表7,还可以计算出每一个平衡方程式的精度(及误差范围);这样当我们自己的设计配方依据表3计算出X′和Y′后,就可验证与Y值,即Y = a*Ln(X′) + b之值与Y′值之差是否处于上述误差范围内,以便我们能够不断地对配方进行有针对性的调整。因方程式精度的计算是纯数理统计运算,在此略过,请读者可自己尝试。

三、小结

因为凡是蛋糕都有个最低标准,要达到这个最低标准,蛋糕配方中的干、湿性物质之间,即(∑干/∑湿)比值和强、弱性成分之间,即(∑强/∑弱)比值就必须建立基础平衡关系,所以蛋糕的配方必然存在并遵循着配方平衡方程式,并且三种类型的蛋糕分别对应有各自的配方平衡方程式,计算、推导蛋糕配方平衡方程式的目的是为了深刻了解蛋糕配方的本质,最终还是利用蛋糕配方平衡方程式为生产实践服务。

有了蛋糕配方平衡方程式,我们就不再成为配方的“奴隶”,面对一个蛋糕配方就能做到知其然,知其所以然,灵活变通,运用自如。

虽然配方平衡方程式是一种客观存在,但是表3中的A栏不可能穷尽蛋糕的所有原料,一个平衡方程式也不可能尽含蛋糕丰富的品种,因此我们不仅不能拘泥于此,而且要在生产实践中不断有所完善、丰富甚至突破。同时我们还可尝试将此原理推广到面包产品领域中去,使焙烤行业的理论研究更上一台阶。

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