世界烘焙日：揭秘蛋糕背后的化学原理

世界烘焙日：揭秘蛋糕背后的化学原理

5月17日是世界烘焙日，让我们从化学家的角度来探讨一下蛋糕背后的科学原理。

在英国，有一档名为《Great Britain Bake Off》（简称"GBBO"）的电视节目，每年都会邀请12位家庭面包师参加比赛，测试他们的烘焙能力。而如今，节目组挑选了一批顶级厨师，让他们在厨房里相互对峙，并制作出"GBBO 奶油霜"。从厨师们的一丝不苟，就可以看出烘焙科学和相关艺术的精确程度。

这种形式的科学与我们在实验室的工作方式之间肯定存在相关性。精心配置的反应物数量、它们的组合方法、它们组合的速度……只有当您不遵循实验室中的正确方法时，您才会面临可能的安全问题和灾难，而不是你可以用蛋糕作为门挡……

烘焙绝对是一门艺术，"俄亥俄州立大学食品科学教授Yael Vodovotz说。"这也是有科学依据的。"

在俄亥俄州立大学食品科学与技术系，沃多沃茨的研究重点是可能有助于预防慢性疾病的健康功能性食品。例如，她开发了一种大豆面包，其特性旨在对抗前列腺癌。

"食物非常复杂，"沃多沃茨说。"我们的很多（食品科学）学生都参加医学预科课程，因为它的基础科学内容很重。"

以蛋糕为例。每种成分都有其作用。面粉提供结构；发酵粉和小苏打使蛋糕具有空气感；鸡蛋将成分粘合在一起；黄油和油使之变软；糖变甜；牛奶或水提供水分。将干成分和湿成分结合起来，使它们发挥作用——面粉中的蛋白质结合并产生面筋，使蛋糕具有灵活性。鸡蛋将混合物粘在一起。发酵粉和小苏打都会释放二氧化碳，为面糊添加气泡，帮助面糊膨胀。

沃多沃茨说，以正确的顺序混合干燥成分非常重要。每个干燥元素都在争夺水。"水对谁有利，取决于哪个竞争对手更强大，"她说。"如果你首先加入了错误的成分，（面糊）就会结块，因为这样他们就没有足够的水了。"

流动的蛋糕糊意味着水合作用是一致的。但要注意不要过度混合，沃多沃茨说。"当面筋对齐时，蛋白质就会与链对齐，"她说。"如果你继续搅拌，它就会变得太稀，而且无法保存。你破坏了已经形成的网络。"

当面糊放入烤箱时，成分会再次发生变化。面粉的淀粉部分在糖的帮助下凝胶化，并形成网状结构，可以捕获水分并提供水分。发酵粉或小苏打中的二氧化碳会使蛋糕膨胀。麸质将这些气泡固定在适当的位置（想象一个含有空气的气球），而油或黄油中的脂肪则润滑这个过程。

"烘烤时，整个蛋白质网络会变硬并保留蛋糕中的气泡，"沃多沃茨说。"这就是为什么当你提早取出蛋糕时，蛋糕可能会塌陷，因为结构尚未凝固。"另外，如果发酵粉或小苏打过多，气泡会浮到顶部并破裂，使蛋糕下沉。添加过多也会给烘焙食品带来化学味道。

麻省理工学院化学讲师帕特里夏·克里斯蒂（Patricia Christie）教授厨房化学课程12年，她表示，可以将烘焙视为一项实验室实验。该班级作为本科生化学实验室。她说，大多数经验丰富的家庭厨师在第一次使用时都会遵循食谱，但下次根据结果进行更改。"你正在对食谱执行科学方法。你正在做出假设，检验理论并得出结论。"

她指的是盒装蛋糕粉，上面写着需要50到75次搅拌才能混合面糊。"他们有厨师测试食谱，"她说。"一个人搅拌40次；另一个人，60次；和另一个人，100次，找出最佳范围。"

以同样的方式，我们查看之前需要挑战或重复的结果，并相应地调整我们的实验参数。使用干同步加热和冷却块允许您在整个工作过程中重现和控制温度，而这是油浴等根本不可能实现的。与从旧烤罐到现代烤罐的变化相比，现代烤罐的热量分布均匀，反应始终一致！

可以进行一些简单的更改来彻底改变结果。让我们共同努力，为世界烘焙日做出贡献！