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在焙烤食品行業(yè)中素有“三分做，七分火”之說。
所謂“火”即火候，指烘烤設(shè)備的性能、操作時的烘烤溫度、時間和烤室中濕度等因素。只有這些條件都配合得當(dāng)，才能烤出品質(zhì)優(yōu)良的蛋糕制品。所以，了解蛋糕的烘烤原理及烘烤過程對掌握好“火候”是十分重要的。
將蛋糕面糊澆注進(jìn)烤模送入烤爐后，烤室中熱的作用改變了蛋糕面糊的理化性質(zhì)，使原來可流動的黏稠狀乳化液轉(zhuǎn)變成具有固定組織結(jié)構(gòu)的固相凝膠體，蛋糕內(nèi)部組織形成多孔洞的瓤狀結(jié)構(gòu)，使蛋糕松軟而有一定彈性；而面糊外表皮層在烘烤高溫下，糖類發(fā)生棕黃色和焦糖化反應(yīng)，顏色逐漸加深，形成悅目的黃褐色澤，散發(fā)出蛋糕特有的香味。
由于蛋糕面糊體積較大、較厚，且呈可流動黏稠的糊狀，在烘烤過程中，僅可以看到體積脹發(fā)定型、脫水和上色這3個階段，這3個階段幾乎在同一時間內(nèi)完成，并且很難區(qū)分開。所以，蛋糕的烘烤過程可按蛋糕面糊溫度上升情況，分成初期、中期和后期3個階段。
1．烘烤的初期階段。在烘烤過程中，當(dāng)奶油蛋糕面糊的溫度上升至37—40℃時，其乳狀液有較大變化（在這一溫度范圍內(nèi)，海綿蛋糕面糊沒有發(fā)生什么變化），其中的天然奶油、人造奶油和起酥油等脂肪在溫度發(fā)生變化時，固體脂肪指數(shù)百分比也發(fā)生變化。如溫度逐漸升高，它們的固體脂肪指數(shù)百分比會隨之減少。當(dāng)奶油蛋糕面糊的溫度上升到37—40℃時，其乳狀液會發(fā)生以下3種變化：
（1）不規(guī)則形狀的脂肪晶粒熔化，卷縮聚集形成許多細(xì)小的球形油滴。
（2）從原來以脂肪為連續(xù)相、水為分散相和油包水（W／O）型的乳狀液轉(zhuǎn)變成以水為連續(xù)相、脂肪為分散相、水包油（O／W）型的乳狀液。
（3）細(xì)小的空氣泡從油相轉(zhuǎn)移到水相。調(diào)制奶油蛋糕面糊的標(biāo)準(zhǔn)溫度一般在20—22℃，這時空氣泡被包圍在脂肪相中。當(dāng)溫度上升至35—37℃時，脂肪熔化聚集成細(xì)小的油滴，空氣泡離開油相而進(jìn)入水相。在此過程中，空氣泡發(fā)生破裂的情況不多。這是因?yàn)殡u蛋蛋黃中的脂蛋白，如同乳化劑一樣能在空氣界面間起保護(hù)作用，使泡沫趨于穩(wěn)定之故。
2．烘烤的中期階段。烘烤的中期階段，是指蛋糕面糊的溫度從初期階段一直到面糊發(fā)生凝固之前這一溫度段，大體上是在40—70℃之間，或者更高一些（視面糊中砂糖用量而異）。在烘烤的中期階段，蛋糕面糊仍舊是乳狀液體狀態(tài)，脂肪被熔化成細(xì)小的油滴，空氣泡和其他的固物料，都被分散包圍留在連續(xù)的水相中，變化不大。但空氣泡的直徑增大，引起整個蛋糕面糊體積膨脹，面糊發(fā)生對流，出現(xiàn)自身流動現(xiàn)象。
在烘烤過程中，由于熱的作用使蛋糕面糊的溫度逐漸升高，其中所包含空氣泡的直徑也隨溫度的升高而增大。使空氣泡直徑增大的主要原因是部分水分受熱之后所形成的蒸氣進(jìn)入蛋糕面糊中原有的空氣泡中，以原有的空氣泡為基礎(chǔ)，增加了空氣泡中的壓力，使空氣泡的直徑進(jìn)一步增大。另外，還有化學(xué)疏松劑的受熱分解所產(chǎn)生的二氧化碳等氣體也可能形成新的空氣泡。
據(jù)資料介紹，不添加化學(xué)疏松劑的奶油蛋糕面糊中原有的空氣泡自身的熱膨脹，在經(jīng)過烘烤后的奶油蛋糕的總膨脹率中蛋糕面糊僅占7％—8％，而另外的92％—93％的熱膨脹率則是水蒸氣進(jìn)入到原有的空氣泡中增大了壓力而形成的。將奶油蛋糕面糊中的空氣全部排除，再進(jìn)行烘烤，則水蒸氣失去作為基礎(chǔ)的空氣泡，蛋糕根本不會膨脹。
即使在這個沒有空氣泡的蛋糕面糊中添加化學(xué)疏松劑，烘烤之后雖然蛋糕體積也會膨脹增大，但內(nèi)部孔洞大且粗，制品品質(zhì)低劣。由此可見，蛋糕面糊中原有的空氣泡對蛋糕的體積膨脹增大和品質(zhì)的優(yōu)良與否起著關(guān)鍵的作用。在烘烤時，蛋糕面糊中直徑大的空氣泡容易發(fā)生合并上浮破裂而消失，空氣泡直徑越大越易上浮破裂。因此，蛋糕面糊中空氣泡直徑越小，數(shù)量越多越好，而化學(xué)疏松劑只是起輔助蛋糕體積增大的作用。
蛋糕面糊是一種黏稠的乳狀液，在澆注入模成型時體積一般都較大而且厚。烘烤時由于上表層直接受到輻射熱，溫度上升較快，使上表層面糊首先凝結(jié)成一層固態(tài)皮膜。因皮膜的溫度高于其下方蛋糕面糊的溫度，在皮膜與面糊之間蒸發(fā)層的熱量被不斷地逼向內(nèi)層面糊，使面糊內(nèi)的水分逐層吸熱變成水蒸氣。而皮膜層阻止了水蒸氣的揮發(fā)，致使水蒸氣留在蛋糕體內(nèi)，將蛋糕體積撐大。
蛋糕底面與周邊由于有烤模存在，受熱開始時，這些部位的面糊與上表層面糊的受熱情況略有不同。面糊剛?cè)肽r，爐內(nèi)輻射熱被烤模阻擋而使其溫度要比上表層低些，這時此處的面糊還未凝結(jié)且能流動。但是，其相對密度因受熱膨脹而降低，其黏度也隨之減少，這時的面糊就會與內(nèi)層面糊產(chǎn)生對流，熱面糊上升，冷面糊（內(nèi)層面糊）下降。當(dāng)烤模溫度上升至能使面糊凝結(jié)時，熱傳遞就與上表層加熱的情形相似了。
3．烘烤的后期階段。烘烤的后期階段是指蛋糕面糊的溫度已達(dá)到面糊凝固、體積膨脹停止，制品內(nèi)部形成膨松固定的糕瓤結(jié)構(gòu)，外表層在高溫烘烤下產(chǎn)生棕黃色，直至變熟。
蛋糕面糊在烤爐中烘烤時，可以從烤爐視孔觀察到面糊體積膨脹。當(dāng)膨脹停止時即可發(fā)現(xiàn)有較多水蒸氣從爐門縫隙處泄出，此時中心部位的面糊已凝固生成蛋糕結(jié)構(gòu)，但硬度尚不足。若此時取出蛋糕，或蛋糕發(fā)生碰撞，會因其抵擋不住蛋糕上層的重量而引起坍塌，嚴(yán)重影響制品品質(zhì)。
蛋糕表層色澤由淺黃逐漸加熱變成棕黃色，這種變化一般稱之為“上色”。在上色的同時也產(chǎn)生了一種特殊的香味。“上色”是糖的羥基化合物與蛋白質(zhì)中的氨基化合物在較高的溫度下產(chǎn)生的反應(yīng)所形成的。蛋糕表層上色以棕黃色反應(yīng)為主，但在更高的溫度下烘烤，配方中的糖本身也會產(chǎn)生焦糖化反應(yīng)，在形成黑褐色的同時，也伴有一定的焦糖香味產(chǎn)生，且略帶有苦味。這時若再繼續(xù)烘烤，面粉等原料將炭化形成黑色，即為烘烤過度，應(yīng)盡量避免這種情況的發(fā)生。
糖類中砂糖不易上色，葡萄糖、蜂蜜和飴糖等則較容易上色。雞蛋中含有少量葡萄糖，面粉中含有少量阿拉伯糖、木糖等戊糖也很容易上色。面粉和雞蛋的蛋白質(zhì)也能與糖類起棕黃色反應(yīng)。棕黃色反應(yīng)在常溫下也能緩慢進(jìn)行，但反應(yīng)程度有限。溫度每上升10℃，其反應(yīng)速率便可增加3—5倍。當(dāng)表層溫度在150℃以上，棕黃色反應(yīng)進(jìn)行得最激烈，在200℃以下焦糖化反應(yīng)加快。
在烘烤的后期階段，由于蛋糕面糊自身流動停止，蛋糕表面直接處于烘烤高溫下，表層水分很快蒸發(fā)，其失水速度大于內(nèi)層水分向表面移動補(bǔ)充的速度。隨著烘烤時間的延長，干燥的表層逐漸加厚，因而阻礙了內(nèi)層的水分通過表層向外蒸發(fā)，使蛋糕外表層的溫度接近烘烤溫度，蛋糕上色速度快。所以，在烘烤的后期階段，應(yīng)密切注意上色適度與否，以求制品色澤基本一致。
