Research Progress in the Bakery Reformulation for Health and Nutrition
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摘要: 烘焙食品在我国居民膳食结构中所占的比重越来越大，然而，其能量密度高、营养素密度低的特点不符合人们对健康膳食的需求，迫切需要通过配方改良赋予烘焙食品营养均衡和保健的功能，从而促进我国烘焙产业升级。本文提出烘焙食品的营养缺陷健康安全风险，分析实施烘焙食品的减脂、减糖、减盐和营养功能强化策略所面临的技术瓶颈，探讨在健康烘焙食品中优化营养标签、补充健康因子的可行性，展望未来烘焙食品的研究方向。本文将为新型健康烘焙食品的开发提供理论借鉴和参考。Abstract: Bakery products are taking an increasingly high percentage in the diet of Chinese residents. However, bakery foods are high in energy density and low in nutrient density, which does not meet people’s requirement for a healthy diet. Food reformulation in bakery is highly desired to achieve nutrition balance and health promotion function in them, and thus promote upgrading and transformation of China’s baking industry. In this work, the health risk and food safety problems arising from the unbalanced nutrition composition of the traditional bakery products are put forward. The technical bottleneck caused by fat, sugar and salt reduction, and nutrient and healthy factor fortification are discussed. The feasibility of optimizing the nutrition labeling and supplementing healthy factors in bakery products is analyzed and the perspective of future research is addressed. This work provides theoretical reference for the development of innovative health beneficial bakery products.
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根据《中国居民营养与慢性病状况报告（2020年）》，居民膳食结构不合理的问题突出，由此引发的慢性疾病如冠心病、高血压、糖尿病、肥胖等发病率持续上升[1]。面对这一严峻的形势，这些慢性病的膳食管理综合被纳入《“健康中国”2030规划纲要》[2]；《预包装食品营养标签通则》（GB 28050-2011）强制食品标签呈现能量、蛋白质、脂肪、碳水化合物和钠的“4+1”项营养素[3]，以此督促食品企业开发健康的产品。
烘焙食品是以面粉、酵母、食盐、砂糖和水为基本原料，添加适量油脂、乳品、鸡蛋、添加剂等，经一系列复杂的工艺手段烘焙而成的方便食品。烘焙产业为我国食品产业链中的重要组成部分，近年来，面包、蛋糕、饼干等烘焙食品逐渐成为我国居民的早餐主食，使得烘焙市场迎来了高速增长期，2021年中国烘焙食品行业市场规模达到2600.8亿元，同比增长19.9%[4]。烘焙食品顺应了快节奏生活对简便、美味餐食的追求，但又因高热量、低营养而成为不健康膳食的典范，这一矛盾使得烘焙行业站在了产品转型升级的十字路口。然而，另一方面，烘焙食品庞大的市场份额又预示着烘焙行业将成为慢性病膳食调控和引导消费者选择健康的食物的重要载体。因此，对烘焙食品进行产品配方改良以增加其营养平衡与健康功能是未来该领域科研人员和生产企业需要解决的首要问题。本文提出基于健康与营养的烘焙食品配方改良思路，对国内外在烘焙食品的减脂、减糖、减盐和营养健康功能强化等方面的研究进行综述，以期总结烘焙食品配方改良技术研究进展，为我国营养健康型烘焙食品开发提供理论参考。
1. 烘焙食品的营养缺陷与健康安全风险
1.1 烘焙油脂的营养与安全问题
烘焙食品以面粉、糖和油脂为主要原料，这些营养成分对烘焙产品的健康安全特性有着广泛的影响，其中以烘焙油脂最为突出。油脂对烘焙食品的加工性质、质地与风味均有至关重要的作用，然而，工业化的烘焙生产为追求产品外观品质而大量使用烘焙专用油脂，造成烘焙产品饱和脂肪酸（Saturated fatty acids, SFA）比例高和反式脂肪酸（Trans fatty acids, TFA）残留，前者大量摄入会引发心血管疾病[5]，后者则能导致胰岛素抵抗、增加患动脉硬化风险，及危害婴幼儿的中枢神经系统发育等问题[6]；此外，烘焙油脂还存在热量高和单、多不饱和脂肪酸不均衡等不利于健康的因素。面对日益突出的肥胖问题及由此带来的各种慢性疾病，WHO推荐膳食中脂肪总量、SFA和TFA分别不得超过能量总摄入量的30%，10%和1%[7]。因此，利用脂肪替代技术开发零反式/低饱和的新型烘焙专用油脂产品，已成为当前食品工业研究的重要课题。
1.2 蔗糖引起的健康问题与减糖带来的技术问题
越来越多的临床资料证实，高糖膳食与糖尿病、肥胖症、高血脂、龋齿等疾病密切相关，减少添加糖的摄入受到世界范围的关注，许多国家和地区已将减糖提升到国家强制管控层面。烘焙食品是膳食中糖的主要来源之一，其添加量高达10%~40%。然而，糖是烘焙中必不可少的原材料，除了增加烘焙产品的甜味，更重要的在于，糖与烘焙原料成分产生广泛的相互作用，从而影响烘焙产品的综合品质。因此，烘焙领域的减糖存在大量技术“瓶颈”，例如，单纯减糖会导致淀粉凝胶化温度降低和面筋网络结构过早形成，从而影响烘焙工艺；糖用量减少到一定程度后会降低酵母活力和不利于烘焙过程中的美拉德反应，从而造成产品的质构、体积和色泽等品质产生劣变；蛋糕中糖用量减少导致面糊持气性降低，蛋糕失去松软的质地。基于此，围绕合理减糖策略研究和开发适用于烘焙行业的代糖产品正在成为新一代低糖烘焙食品研究的新趋势。
1.3 食用盐引起的健康问题与减盐带来的技术问题
世界卫生组织明确指出，高钠饮食是危害健康的头号风险因素，降低食盐的摄入量是预防高血压等非传染性疾病的最具成本效益和可行性的方法之一[8]。《中国食品工业减盐指南》建议食品企业分阶段实现减盐目标，争取到2030年各类加工食品钠含量均值分布比2018年继续下移20%[9]。钠盐是烘焙工业的重要原料，不仅具备赋予烘焙食品咸度、增加风味和掩盖异味等感官调节功能，而且是一种重要的功能成分，对于改善面团的流变特性、提高酵母发酵速率、维持发酵面团的质构与最终产品的色泽等至关重要，钠盐还能够通过降低水分活度抑制食源性腐败微生物的生长繁殖，从而达到延长烘焙食品保质期的目的。可见，烘焙食品的减盐需要应对来自感官和食品加工技术两方面的挑战。
1.4 烘焙食品的营养失衡问题与面临的健康挑战
烘焙食品的营养组成包含大量高热量的碳水化合物、脂肪和较低的蛋白质，且其中的蛋白质还存在消化率低、氨基酸组成不均衡等缺点[10]；此外，以精制面粉为主要原料的烘焙食品还存在膳食纤维、维生素和矿物质等微量元素含量低的营养缺陷[11]，可见，传统烘焙食品存在能量密度高、营养素密度低等营养失衡的不足，在平衡膳食模式的倡导下，需要通过营养强化达到均衡营养的目的。从健康的角度看，精制烘焙小麦面粉中含有快消化淀粉，大量摄入后产生较高的餐后葡萄糖峰值，存在诱导心脏病和其它代谢疾病的风险[12]；另一方面，随着国家公众营养计划的深入和代餐烘焙食品的兴起，迫切需要通过平衡营养和增加有益健康的功能食品配料，来满足消费者对更健康的烘焙产品的需求，从而促进烘焙产业向着的健康化、功能化的方向进行产品结构升级。
2. 烘焙食品配方改良技术研究现状
为了促使烘焙食品成为居民补充营养和提高国民健康的快速消费品，国内外学者从不同的方向对传统烘焙食品进行了配方改良的研究[13-17]，即通过减少、去除、替代烘焙食品传统配方中的某些成分，或者补充一些有益健康的因子以达到增强其营养价值和健康功能的目的。这些研究领域概括起来包括5方面（见图1）：利用脂肪替代技术，开发能够模拟脂肪风味与性能的零热量或低热量的新型烘焙脂肪替代品，以减少或避免传统烘焙油脂的使用及其给烘培产品带来的健康、安全问题；使用天然或合成甜味剂及其它新型功能甜味剂替代蔗糖以减少烘焙产品中蔗糖的使用量，开发低热量、低升糖指数的健康烘焙产品；通过逐步控盐、非钠盐替代氯化钠和增强人体对咸味的感知等技术来降低烘焙产品中钠盐的使用，开发低盐烘焙产品；通过添加蛋白质、微量元素和必需不饱和脂肪酸等营养组分，对烘焙产品的配方进行再设计与优化，开发营养成分比例符合人体需要模式的营养型烘焙食品；通过在烘焙产品制作过程中添加能够到达肠道菌群的益生菌或/和益生元，或天然抗氧化功能因子，从而赋予烘焙产品一定的保健功能。
2.1 利用脂肪替代技术开发低脂烘焙食品
围绕烘焙油脂的烘焙配方改良主要通过脂肪替代方案减少烘焙制品中脂肪含量，从而降低热量，并着重解决因脂肪减少对产品品质的影响，同时关注烘焙油脂的健康与安全问题。国内外已有综述文献分别从脂肪替代物制备技术[18]、低脂烘焙产品特点及应用[19-20]进行总结分析，本节主要通过典型的应用实例，探索脂肪替代技术在开发低脂烘焙食品中的发展新动向与趋势。
烘焙代脂肪包括脂肪替代品和脂肪模拟物两种类型，前者为人工合成的脂肪衍生物，在烘焙产品中应用较少[21]；后者以蛋白质和碳水化合物为主要原料，是利用其凝胶转化特性来模拟脂肪口感和加工性能的一类可设计的新型脂肪模拟物。如表1所示，根据体系中连续相的性质不同，脂肪模拟物可分为水凝胶（hydrogels）、乳液凝胶（emulgels）和油凝胶（oleogels），其中油凝胶在烘焙食品中应用的研究文献最多，其次是乳液凝胶。油凝胶可通过基料油改善烘焙产品的营养特性，但由于其中油含量高（约90%），无法有效降低产品热量；水凝胶完全不含有油相，使用水凝胶脂肪模拟物部分替代脂肪，使之与食品中已有的油脂形成稳定的油-水分散体系，在一定的外界条件下（如温度、pH、盐等），产生物理形态变化，从而模拟固体或半固体脂肪；乳液凝胶是油滴分散在水中并吸附在水凝胶基质中形成的乳化油滴填充体系，它综合了前两者的优势，能够降低热量、将SFA和TFA限制在规定范围。不仅如此，通过对乳液凝胶配方设计，还可引入许多健康因子，如增加不饱和脂肪酸含量[7]、按人体平衡需要设计多饱和脂肪酸的比例[7, 22]、引入肠道益生元作为胶凝剂等[23]，因此，乳液凝胶是一种在烘焙产品中极具开发前景的健康、可设计的脂肪模拟物。从应用效果来看，使用上述烘焙代脂肪能够增进营养平衡、赋予烘焙产品健康功效，但是添加烘焙代脂肪会在不同程度上导致烘焙食品感官品质下降，如气孔质量变差、产品变硬等。研究发现，在脂肪替代率相同的情况下，添加乳液凝胶脂肪模拟物的面包和曲奇饼干上述品质劣变在一定程度上有所缓解[22-23]；此外，添加奇亚籽水凝胶脂肪模拟物的低脂蛋糕和面包产品质构影响较小[24-25]。可见，奇亚籽胶作为一种新的健康食品原料，在烘焙食品中有着广泛的应用前景[26-27]。由于人们对烘焙食品营养健康和美味的需求不断上升，开发新型烘焙脂肪替代产品将是未来提升烘焙产品品质的关键。
表 1 脂肪替代物在烘焙产品中应用举例Table 1. Examples of fat replacers used in bakery products烘焙产品 烘焙代脂肪类型 配方改良方案 低脂产品感官品质 健康功效 文献 海绵蛋糕、玛芬蛋糕、重油蛋糕 脂肪替代品 蔗糖聚酯替代起酥油 替代比例50%~75%：比容降低、硬度和咀嚼度上升。 降低热量、减少胆固醇吸收 [21] 油凝胶 巴西棕榈蜡10%+茶籽油90%
替代起酥油替代比例≥50%：面糊持气性良好，蛋糕孔隙率下降，体积减小，硬度增加。 饱和脂肪酸含量减少 [28] 乳液凝胶 高油酸葵花籽油51%+纤维素醚2%，替代黄油 替代比例100%：面团体积减小、硬度增加，淀粉糊化温度降低，低脂蛋糕整体感官可接受度略有下降。 降低脂肪含量、增加不饱和脂肪酸 [7] 水凝胶 奇亚籽水凝胶3%替代人造奶油 替代比例75%：低脂蛋糕比容增加、硬度增大、
水分活度下降，感官评分总体接受度83%。脂肪含量降低、膳食纤维益生元增加 [24] 脆饼干、曲奇 油凝胶 油相（40%）：茶籽油94.5%+茶多酚酯3.0%；水相（60%）：果胶2.5%，混合物替代黄油 随着替代率增加，面团变硬，曲奇脆性降低；
替代比例25%、50%：低脂曲奇的延展性、断裂应力、贮藏稳定性及感官评分与黄油曲奇相当。抗氧化、零反式脂肪酸 [29] 乳液凝胶 橄榄油37%+菊粉19%+大豆卵
磷脂2%，替代黄油替代比例50%：质构无显著改变、气孔壁变薄、风味
略微变淡，感官评分略低于未取代组，但仍可接受。脂肪含量降低、膳食纤维益生元增加、脂肪酸组成均衡 [23] 面包 油凝胶 羟丙基甲基纤维素2 g+黄原胶1.2 g+植物油120 g（葵花籽油或橄榄油），替代人造奶油 替代比例100%：低脂面包气孔结构减少、硬度有所
增大，但感官评价与人造奶油面包相当；油凝胶不
影响对面包脂肪的消化与吸收。饱和脂肪酸减少、不饱和脂肪酸含量增加 [30] 水凝胶 奇亚籽粉（含膳食纤维
33 g/100 g），替代棕榈油低脂面团变软、粘弹性降低，酵母活力增强；
替代率25%：促进发酵，面包体积48 h达到最大，
质地松软。脂肪含量减少、脂肪酸组成得到改善 [25] 乳液凝胶 单甘酯2.7%+葵花籽油
42.1%+水55.2%替代棕榈油低脂面团的水分活度无变化，但表面变硬、不易
发酵；低脂面包比容增大、硬度降低；储藏期的
老化现象得到延缓。脂肪含量减少、饱和脂肪酸含量降低 [22] 2.2 使用功能性甜味剂替代蔗糖开发低糖烘焙食品
功能性甜味剂是近年来受到广泛关注的一种功能性食品[31-32]，包括单糖、低聚糖和多元糖醇三大类，其能量远低于同等量的蔗糖，且在保持甜度口感的基础上，具备蔗糖在烘焙食品中的部分加工特性，并表现出优异的营养保健功能。
表2列举了几种典型的功能性甜味剂在烘焙产品中的应用。其中，D-阿洛酮糖（D-allulose）是一种具有调节血糖等有益人体健康的特殊功能的蔗糖替代品，其甜度为蔗糖的70%，热量仅为蔗糖的10%左右，当以2%用量添加到蛋糕，延迟烘焙时间后可达到蔗糖相同的应用效果[33]。低聚糖是一类功能性甜味剂，可作为益生元因子，使得添加低聚糖的低糖烘焙食品产生改善肠道菌群、增强肠道免疫的功效，其中，低聚木糖是一种热稳定性较优的功能甜味剂，被广泛应用于烘焙食品中，曲奇饼干制作中添加低聚木糖有助于其色泽和酥脆度[34]，鉴于其甜度仅为蔗糖的40%，建议与其它高倍甜味剂混合使用以平衡其甜度；菊粉是一种理想的功能性低聚糖甜味剂，在蛋糕中添加菊粉，不仅提供甜味，还有助于蛋糕质地和色泽的形成，含菊粉的蛋糕与蔗糖组蛋糕的感官评分无明显差异[35]，这与菊粉的强吸水性和粘性有关，两者有利于蛋糕面糊中气泡、水分、淀粉和蛋白质等在搅拌和烘焙过程中产生相互作用。糖醇是一种发展迅速的低热量蔗糖替代物，具有热量低、升糖指数低和抑制龋齿等优异的健康功能，其中，木糖醇对面糊具有良好的乳化稳定功能，能产生与蔗糖十分类似的应用效果，对烘焙产品的甜度、风味、质构等产生积极作用，被认为是蔗糖最好的替代品[36-37] ；甘露糖醇替代蛋糕中蔗糖的应用效果尽管略逊于木糖醇，但研究发现，添加一定量的酸面团可以明显改善面团的硬度、胶着性、回复性及饼干的硬度、甜度和风味等品质劣变[38]。综上所述，这些带有一定功能成分的甜味原料，正逐步在烘焙产品中得到应用，这将对烘焙产业的健康发展有重要的推动作用。但是，鉴于不同类型甜味剂添加限量和功能的差异，在烘焙工业应用中，应采取多种甜味剂复配，形成优势互补，实现减糖但甜度类似蔗糖的目的。
表 2 功能性甜味剂在烘焙产品中应用举例Table 2. Examples of the functional sweeteners used in bakery products烘焙产品 蔗糖替代方案 应用效果 健康功效 文献 纸杯蛋糕 纸杯蛋糕制作中用D-阿洛酮糖
完全替代蔗糖不延迟淀粉凝胶化温度、烘焙过程的失重减少，
延迟焙烤时间后可达到相同质地和口感。抑制葡萄糖和果糖的吸收，提高胰岛素敏感性，减少体内脂肪的堆积 [33] 曲奇饼干 低聚木糖添加量1.4% 增加烘焙特征，如焦糖风味、色泽、酥脆度，甜度增加，
增强风味。增加益生因子 [34] 玛芬蛋糕 甜叶菊苷A+膳食纤维替代
30%蔗糖甜叶菊苷A+菊粉（或聚葡萄糖）组蛋糕在质构、
色泽和感官评价得分无显著差异。能量降低6 kJ/100 kJ；
膳食纤维增加7 g/100 g[35] 无糖甜面包 用木糖醇替代蔗糖，添加量10%、15%、20% 20%：面粉峰值粘度提高，有利于淀粉糊化；
5%：面团形成和稳定时间延长；
10%：面团延展性提高，面包弹性增加、硬度下降；
10%、15%：感官评分优于对照组。甜度1.2倍，低热量，不致龋齿 [36] 无糖海绵蛋糕 分别采用一定量的麦芽糖醇、
甘露糖醇、木糖醇、山梨糖醇、
异麦芽糖、低聚果糖聚葡萄糖
完全替代蔗糖木糖醇：感官评分与蔗糖组相近，甜度、后味、
蛋糕外观形状优于蔗糖组，但色泽较浅，不能产生美
拉德反应；
麦芽糖醇：感官评分略低于木糖醇组；
甘露糖醇：感官评分最低，不可接受。木糖醇：甜度1.2倍，微清凉口感；
麦芽糖醇：甜度75%～95%，口感柔和。两者均低热量、不致
龋齿[37] 酥性饼干 甘露糖醇替代75%蔗糖 面团硬度增加，饼干延展性和感官品质变差，同时添加10%酸面团后面团的硬度、胶着性、回复性及饼干的硬度、甜度和风味得到改善。 升糖指数降低 [38] 2.3 利用减盐策略开发低盐烘焙食品
随着我国烘焙食品向着正餐化方向迈进，烘焙产品中的食盐在居民膳食钠的比重越来越大，烘焙食品减盐问题日益突显。在烘焙食品减盐研究中，面包首先被研究，围绕面包减盐的研究综合考察消费者的口味需求、面包制作工艺和产品感官可接受度等方面，提出了逐步控盐、非钠盐替代和增强咸味感知等减盐配方改良策略（表3）。逐步控盐是通过科学地逐步降低人们对咸味的味觉阈值，从而接受一个更低水平的食盐浓度。一项逐步控盐的研究将面包钠盐6个月内逐渐减少30%，结果未造成消费者对产品的接受度，产品销量也未减少[39]，可见，政策引导在一定程度上对减盐行动有积极的推动作用，但减盐所带来的产品品质问题，仍需要从技术层面深入研究。
表 3 烘焙产品的减盐方案Table 3. Strategy of salt reduction in bakery products减盐策略 烘焙产品 实施方案 应用效果 文献 逐步控盐 法式面包 三年内，对22个面包店实施减盐实验，将面包中NaCl含量逐渐减少30%：1~3月每月减少10%，4~36月维持这一低盐
水平。面包中盐含量从1.7 g/100 g降至1.1 g/100 g，不影响消费者的接受度和
烘焙产品的销量。[39] 非钠盐替
代面包 KCl替代面包中20%~30%的NaCl。 不会产生金属味或苦味，有利于改善钾元素的摄入。 [39] 面包 KCl、MgCl2和CaCl2单一或
混合物替代50%NaCl。二价阳离子对面团和面包品质的影响更大，钙离子降低发酵面团的粘合性，钾盐不影响面团的粘附性和延伸性。KCl替代50%NaCl不影响面包气孔结构、面包皮硬度和感官品质接受度。 [40] 面包 海盐（低钠盐，含NaCl、KCl、MgCl2）完全替代面包中的NaCl。 增加面团吸水性；面团延伸性提高，面包体积增大；面包色泽加深，游离糖和孔隙率降低；不影响酵母发酵活性。添加0.5%海盐的低钠面包品质最佳。 [41] 多感官协同增强咸味感知 法棍 添加酸面团：干酸面团0%~10%+NaCl 0%~0.25%，旋转中心组合实验设计。 添加酸面团降低钠盐不影响产品的比容、外形和质构；干酸面团添加量5%时，NaCl减少用量17%~45%，法棍的感官品质最佳。 [42] 面包 添加风味增强剂动物蛋
白酶解物。蛋白酶解物添加量5.85%时发酵速率略降低，面包体积不变，但硬度增大、粘附性降低，添加蛋白酶解物能显著提高面包咸度。发酵糖、海盐、干酸面团协同作用可在不影响面包咸味的前提下使NaCl用量减少到0.02%。 [43, 44] 法式咸面包 降低NaCl用量+添加
维生素B4。提高消费者对面包咸味的感知，可在不影响面包咸味的前提下替代25%NaCl。减盐-VitB4强化面包在风味、质构和价格上与传统面包相当。 [45] 采用非钠盐替代氯化钠是目前研究最多的方法，即利用与钠盐性质相似的钾、钙、镁盐作为食盐替代物部分替代烘焙食品中的NaCl。研究发现，用KCl替代面包中的NaCl，当替代量为0%~30%时，产品的咸味口感仍可接受，但替代率大于30%时，则会使面包产生明显的苦味[39]；尽管钾盐还能够改善钾的摄入，产生一定的健康功效，但为保证最终产品的风味，KCl的添加量应限定在一定的范围；与钾离子相比，一些二价阳离子（如钙、镁离子）替代NaCl则会对面团和面包的品质产生更大的影响，但当一价盐KCl、NaCl与二价盐MgCl2、CaCl2按一定比例混合时，可将替代率提高至50%[40]；海盐是镁、钾、钙等微量元素组成的天然混合低钠盐，完全替代面包中NaCl，能促进面团发酵和面包色泽的形成，得到品质理想的低钠面包[41]。可见，多种非钠盐混合替代钠盐将是面包减盐的可行途径，但如何根据烘焙产品的制作工艺和产品质量需求，因地制宜地设计和优化非钠盐混合物的配方，仍值得进一步探索。基于“减盐不减咸”的总体原则，通过添加风味增强剂激活口腔及舌上的味觉受体，可以一定程度上补偿由于食盐含量降低而引起的感观差异。例如，研究发现，添加动物蛋白酶解物、维生素B4均能显著提高对面包咸度的感知[43-45]；适量地添加酸味也能增强味蕾对咸味的感知，在烘焙产品中使用最多的是酸面团，它不仅是一种改良烘焙品质的新型原料，更可使NaCl用量减少17%~45%[42]；一项研究发现，酸面团还可与海盐产生协同作用，在不影响面包咸味的前提下可使NaCl用量减少到0.02%[44]。综上所述，利用多种非钠盐混合替代和风味增强技术的协同作用，可以实现在降低食盐添加量的同时保证面包的品质。
2.4 通过营养强化提升烘焙食品的健康功能
健康食品经过营养补充型、延年益寿型和辅助治疗型3代产品的开发，正逐渐成为人们补充营养、减少疾病和增强体质的功能性快速消费品，因此，注重营养平衡、发展健康型烘焙食品是未来烘焙食品的发展方向[46-47]。以健康为目标的烘焙食品配方改良主要包括蛋白质强化、增加肠道益生因子、添加天然抗氧化剂等研究方向（表4）。面粉是烘焙食品的主要原料，但小麦面粉中蛋白质的含量不高，且必需氨基酸赖氨酸缺乏，维生素A、C、D在加工中流失严重[48]。采用豆类原料或大豆分离蛋白掺杂可有效增加面粉蛋白质含量、弥补烘焙产品的氨基酸缺陷，提高其营养价值，例如，稻米粉与两种豆粉混合制备无麸质蛋糕，可以达到与小麦粉蛋糕相近的感官效果，并解决无麸质蛋糕因面筋蛋白缺乏所产生的营养和感官品质缺陷[49]；除豆粉外，豆荚粉在营养上更为丰富，添加到全麦面包中可增加蛋白质、膳食纤维和多酚类物质[50]；豆类分离蛋白富含优质高蛋白，不仅能够强化烘焙产品蛋白质营养，还能改善烘焙产品的组织结构和功能性，通过向无麸质原料中加入豆类分离蛋白可使面包感官（如硬度和咀嚼性）接近于普通含麸质面包，而营养价值得到显著提高[51]。
表 4 营养和功能因子强化提升烘焙食品营养素密度的方案Table 4. Strategies of enhancement of nutritive density in bakery products by fortification of nutrients and functional components烘焙产品 营养素/健康因子 实施方案 产品感官品质 营养与健康功效 文献 无麸质蛋糕 全豆粉 稻米粉与两种豆粉（绿豆和豇豆）按80:20，65:35和50:50的比例混合制备无麸质蛋糕。 增加豆粉比例造成蛋糕比容下降、气孔减少、硬度增大、外表塌陷；豆粉与稻米粉质量1:1时蛋糕结构稳定，感官评分与小麦蛋糕相当。 增加蛋白质、膳食纤维和微量元素含量 [49] 无麸质面包 豆类分离蛋白 分别用大豆分离蛋白浓缩液、豌豆分离蛋白或羽扇豆蛋白替代无麸质面包配方中6.7%的淀粉和3.3%的果胶。 大豆蛋白：增加面团存储和损耗模量，面包体积减小，气孔密度降低，直径>5 mm的气孔增多，面包皮色泽加深；豌豆蛋白、羽扇豆蛋白：与大豆蛋白组相似，但不影响面包比容。 增加蛋白质含量，优化氨基酸组成 [51] 全麦面包 豆荚粉 绿豆、豌豆、牧豆全荚粉分别替代全麦面包配方中20%的全麦粉。 绿豆和豌豆面包蛋白含量高，牧豆面包纤维含量高。牧豆面包比容与全麦面包相比，近降低7%。以上添加豆荚粉面包感官可接受度高。 增加蛋白质、膳食纤维和多酚类物质 [50] 白面包 膳食纤维 分别添加角豆纤维、豌豆纤维、菊粉替代3%小麦粉。 添加纤维粉使得面包更松软，面包比容略低，感官评分6.1~6.3（对照6.8），总体可接受。添加角豆纤维和菊粉可改善面团发酵进程。 补充膳食纤维 [52] 面包 益生菌 乳酸菌L. acidophilus经乳清蛋白包埋后，按1%浓度分散于5%淀粉溶液，形成含有益生菌的可食涂抹液，涂膜于半熟面包表面，180 ℃烘焙16 min。 涂抹层一定程度上影响面包气孔结构、增加水分活度和降低断裂应力，但感官评分可接受度高。烘焙和储藏24 h后活菌数为7 lg CFU/70 g 面包。 补充益生菌 [53] 面包 天然抗氧化成分 向全麦面包配方中添加一定量绿茶粉。 添加量1 g绿茶粉/100 g面粉时，面包比容、硬度、回弹力不受影响，面包贮藏期的氧化稳定性提高。 抗自由基氧化 [54] 绿茶儿茶素萃取组分（儿茶素>65%）按一定比例添加面包
配方。添加量>0.45%时显著降低面包升糖指数，添加量2%时，体外消化过程中前90 min葡萄糖释放量减少，快消化淀粉含量降低。 降低升糖指数 [55] 表4列举了几种添加到烘焙食品中的功能因子及其应用效果，它们包括益生菌、膳食纤维和多酚类天然抗氧化剂。维持肠道菌群的平衡、保持肠道健康对预防亚健康和治疗各种慢性病都有着重要意义，因而肠道菌群已成为当前功能性食品研究的新靶标。益生菌和益生元作为调整肠道菌群平衡和促进益生菌增殖的功能因子被添加到烘焙食品中，赋予烘焙产品肠道保健的功能[56]。如何维持益生菌在烘焙温度下的热稳定性和控制益生菌产气对烘焙产品质构的影响是当前面临的技术难题。研究者采用微胶囊包埋技术并结合面包表面涂膜的方式，提高了益生菌在高温和长时间烘焙中的活力稳定，所得到的富含益生菌的面包，尽管气孔的形成受到一定的影响，但总体感官评分可接受，且这种方式还能有效保证益生菌在面包存储期的活力[53]；膳食纤维、菊糖、抗消化淀粉等多糖均具有益生元的功能，向烘焙食品中添加上述成分可制得具有肠道保健功效的健康烘焙食品，消费者摄入后能为肠道益生菌提供营养，促进人体胃肠道菌群组成的优化，此外，研究发现，在合适的添加量范围内膳食纤维、菊糖、抗消化淀粉等多糖还能改善面包的松软度等感官品质[52]，多糖类物质具有开发成为烘焙功能配料的潜力。近年来，多酚类化合物在开发功能食品方面显得越来越重要，其在整个消化道中经历了多级转化与吸收再利用，从而产生系统性健康功效，如强抗氧化作用与清除自由基能力、提高细胞免疫力和调节肠道菌群组成等[57]。基于此，研究者将天然来源的多酚提取物添加到烘焙食品中开发富含多酚的抗氧化功能产品。例如，向面包等烘焙食品中添加茶多酚提取物，不仅产生抗自由基氧化和降低升糖指数的健康功效，还能阻止烘焙食品中油脂氧化，从而延长保质期[54-58]。综上所述，将烘焙食品经过营养功能强化后作为人们补充健康因子的食品载体是可行的，一些天然健康因子在烘焙产品中应用不仅能赋予产品健康功效，还能改善产品的感官品质，然而，如何更加有效地维持一些热敏性的功能成分在高烘焙温度下保持活性稳定仍值得从技术创新的层面进行深入探索。
3. 总结与展望
从营养平衡角度看，通过脂肪、蔗糖、钠盐替代方案实现“减脂、减糖、减盐”是烘焙食品配方改良的基础，通过蛋白质、膳食纤维营养强化，和补充肠道益生因子、抗氧化剂、低升糖天然成分则是赋予烘焙产品健康功能的重要途径。但是，如何减少配方改良对烘焙产品品质的影响，从而维持产品的持续高市场占有率仍是当前面临的重大挑战。为此，今后的研究与产品开发应聚焦以下几点：a. 发掘具有性能优越的新型代脂、代糖或代盐食品配料；b. 优化烘焙工艺，从烘焙过程中解决配方改良所带来的产品品质问题；c. 深入研究功能性成分与食品原料间的相互作用，探索功能成分在烘焙中的热稳定性解决方案；d. 建立烘焙食品健康功效的评价模型与评估体系。相信随着以上基础研究的深入，新一代健康烘焙食品将不断面市，为改善我国居民膳食结构，预防慢性疾病发挥越来越重要的作用。
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表 1 脂肪替代物在烘焙产品中应用举例
Table 1 Examples of fat replacers used in bakery products
烘焙产品 烘焙代脂肪类型 配方改良方案 低脂产品感官品质 健康功效 文献 海绵蛋糕、玛芬蛋糕、重油蛋糕 脂肪替代品 蔗糖聚酯替代起酥油 替代比例50%~75%：比容降低、硬度和咀嚼度上升。 降低热量、减少胆固醇吸收 [21] 油凝胶 巴西棕榈蜡10%+茶籽油90%
替代起酥油替代比例≥50%：面糊持气性良好，蛋糕孔隙率下降，体积减小，硬度增加。 饱和脂肪酸含量减少 [28] 乳液凝胶 高油酸葵花籽油51%+纤维素醚2%，替代黄油 替代比例100%：面团体积减小、硬度增加，淀粉糊化温度降低，低脂蛋糕整体感官可接受度略有下降。 降低脂肪含量、增加不饱和脂肪酸 [7] 水凝胶 奇亚籽水凝胶3%替代人造奶油 替代比例75%：低脂蛋糕比容增加、硬度增大、
水分活度下降，感官评分总体接受度83%。脂肪含量降低、膳食纤维益生元增加 [24] 脆饼干、曲奇 油凝胶 油相（40%）：茶籽油94.5%+茶多酚酯3.0%；水相（60%）：果胶2.5%，混合物替代黄油 随着替代率增加，面团变硬，曲奇脆性降低；
替代比例25%、50%：低脂曲奇的延展性、断裂应力、贮藏稳定性及感官评分与黄油曲奇相当。抗氧化、零反式脂肪酸 [29] 乳液凝胶 橄榄油37%+菊粉19%+大豆卵
磷脂2%，替代黄油替代比例50%：质构无显著改变、气孔壁变薄、风味
略微变淡，感官评分略低于未取代组，但仍可接受。脂肪含量降低、膳食纤维益生元增加、脂肪酸组成均衡 [23] 面包 油凝胶 羟丙基甲基纤维素2 g+黄原胶1.2 g+植物油120 g（葵花籽油或橄榄油），替代人造奶油 替代比例100%：低脂面包气孔结构减少、硬度有所
增大，但感官评价与人造奶油面包相当；油凝胶不
影响对面包脂肪的消化与吸收。饱和脂肪酸减少、不饱和脂肪酸含量增加 [30] 水凝胶 奇亚籽粉（含膳食纤维
33 g/100 g），替代棕榈油低脂面团变软、粘弹性降低，酵母活力增强；
替代率25%：促进发酵，面包体积48 h达到最大，
质地松软。脂肪含量减少、脂肪酸组成得到改善 [25] 乳液凝胶 单甘酯2.7%+葵花籽油
42.1%+水55.2%替代棕榈油低脂面团的水分活度无变化，但表面变硬、不易
发酵；低脂面包比容增大、硬度降低；储藏期的
老化现象得到延缓。脂肪含量减少、饱和脂肪酸含量降低 [22] 
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表 2 功能性甜味剂在烘焙产品中应用举例
Table 2 Examples of the functional sweeteners used in bakery products
烘焙产品 蔗糖替代方案 应用效果 健康功效 文献 纸杯蛋糕 纸杯蛋糕制作中用D-阿洛酮糖
完全替代蔗糖不延迟淀粉凝胶化温度、烘焙过程的失重减少，
延迟焙烤时间后可达到相同质地和口感。抑制葡萄糖和果糖的吸收，提高胰岛素敏感性，减少体内脂肪的堆积 [33] 曲奇饼干 低聚木糖添加量1.4% 增加烘焙特征，如焦糖风味、色泽、酥脆度，甜度增加，
增强风味。增加益生因子 [34] 玛芬蛋糕 甜叶菊苷A+膳食纤维替代
30%蔗糖甜叶菊苷A+菊粉（或聚葡萄糖）组蛋糕在质构、
色泽和感官评价得分无显著差异。能量降低6 kJ/100 kJ；
膳食纤维增加7 g/100 g[35] 无糖甜面包 用木糖醇替代蔗糖，添加量10%、15%、20% 20%：面粉峰值粘度提高，有利于淀粉糊化；
5%：面团形成和稳定时间延长；
10%：面团延展性提高，面包弹性增加、硬度下降；
10%、15%：感官评分优于对照组。甜度1.2倍，低热量，不致龋齿 [36] 无糖海绵蛋糕 分别采用一定量的麦芽糖醇、
甘露糖醇、木糖醇、山梨糖醇、
异麦芽糖、低聚果糖聚葡萄糖
完全替代蔗糖木糖醇：感官评分与蔗糖组相近，甜度、后味、
蛋糕外观形状优于蔗糖组，但色泽较浅，不能产生美
拉德反应；
麦芽糖醇：感官评分略低于木糖醇组；
甘露糖醇：感官评分最低，不可接受。木糖醇：甜度1.2倍，微清凉口感；
麦芽糖醇：甜度75%～95%，口感柔和。两者均低热量、不致
龋齿[37] 酥性饼干 甘露糖醇替代75%蔗糖 面团硬度增加，饼干延展性和感官品质变差，同时添加10%酸面团后面团的硬度、胶着性、回复性及饼干的硬度、甜度和风味得到改善。 升糖指数降低 [38]
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表 3 烘焙产品的减盐方案
Table 3 Strategy of salt reduction in bakery products
减盐策略 烘焙产品 实施方案 应用效果 文献 逐步控盐 法式面包 三年内，对22个面包店实施减盐实验，将面包中NaCl含量逐渐减少30%：1~3月每月减少10%，4~36月维持这一低盐
水平。面包中盐含量从1.7 g/100 g降至1.1 g/100 g，不影响消费者的接受度和
烘焙产品的销量。[39] 非钠盐替
代面包 KCl替代面包中20%~30%的NaCl。 不会产生金属味或苦味，有利于改善钾元素的摄入。 [39] 面包 KCl、MgCl2和CaCl2单一或
混合物替代50%NaCl。二价阳离子对面团和面包品质的影响更大，钙离子降低发酵面团的粘合性，钾盐不影响面团的粘附性和延伸性。KCl替代50%NaCl不影响面包气孔结构、面包皮硬度和感官品质接受度。 [40] 面包 海盐（低钠盐，含NaCl、KCl、MgCl2）完全替代面包中的NaCl。 增加面团吸水性；面团延伸性提高，面包体积增大；面包色泽加深，游离糖和孔隙率降低；不影响酵母发酵活性。添加0.5%海盐的低钠面包品质最佳。 [41] 多感官协同增强咸味感知 法棍 添加酸面团：干酸面团0%~10%+NaCl 0%~0.25%，旋转中心组合实验设计。 添加酸面团降低钠盐不影响产品的比容、外形和质构；干酸面团添加量5%时，NaCl减少用量17%~45%，法棍的感官品质最佳。 [42] 面包 添加风味增强剂动物蛋
白酶解物。蛋白酶解物添加量5.85%时发酵速率略降低，面包体积不变，但硬度增大、粘附性降低，添加蛋白酶解物能显著提高面包咸度。发酵糖、海盐、干酸面团协同作用可在不影响面包咸味的前提下使NaCl用量减少到0.02%。 [43, 44] 法式咸面包 降低NaCl用量+添加
维生素B4。提高消费者对面包咸味的感知，可在不影响面包咸味的前提下替代25%NaCl。减盐-VitB4强化面包在风味、质构和价格上与传统面包相当。 [45]
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表 4 营养和功能因子强化提升烘焙食品营养素密度的方案
Table 4 Strategies of enhancement of nutritive density in bakery products by fortification of nutrients and functional components
烘焙产品 营养素/健康因子 实施方案 产品感官品质 营养与健康功效 文献 无麸质蛋糕 全豆粉 稻米粉与两种豆粉（绿豆和豇豆）按80:20，65:35和50:50的比例混合制备无麸质蛋糕。 增加豆粉比例造成蛋糕比容下降、气孔减少、硬度增大、外表塌陷；豆粉与稻米粉质量1:1时蛋糕结构稳定，感官评分与小麦蛋糕相当。 增加蛋白质、膳食纤维和微量元素含量 [49] 无麸质面包 豆类分离蛋白 分别用大豆分离蛋白浓缩液、豌豆分离蛋白或羽扇豆蛋白替代无麸质面包配方中6.7%的淀粉和3.3%的果胶。 大豆蛋白：增加面团存储和损耗模量，面包体积减小，气孔密度降低，直径>5 mm的气孔增多，面包皮色泽加深；豌豆蛋白、羽扇豆蛋白：与大豆蛋白组相似，但不影响面包比容。 增加蛋白质含量，优化氨基酸组成 [51] 全麦面包 豆荚粉 绿豆、豌豆、牧豆全荚粉分别替代全麦面包配方中20%的全麦粉。 绿豆和豌豆面包蛋白含量高，牧豆面包纤维含量高。牧豆面包比容与全麦面包相比，近降低7%。以上添加豆荚粉面包感官可接受度高。 增加蛋白质、膳食纤维和多酚类物质 [50] 白面包 膳食纤维 分别添加角豆纤维、豌豆纤维、菊粉替代3%小麦粉。 添加纤维粉使得面包更松软，面包比容略低，感官评分6.1~6.3（对照6.8），总体可接受。添加角豆纤维和菊粉可改善面团发酵进程。 补充膳食纤维 [52] 面包 益生菌 乳酸菌L. acidophilus经乳清蛋白包埋后，按1%浓度分散于5%淀粉溶液，形成含有益生菌的可食涂抹液，涂膜于半熟面包表面，180 ℃烘焙16 min。 涂抹层一定程度上影响面包气孔结构、增加水分活度和降低断裂应力，但感官评分可接受度高。烘焙和储藏24 h后活菌数为7 lg CFU/70 g 面包。 补充益生菌 [53] 面包 天然抗氧化成分 向全麦面包配方中添加一定量绿茶粉。 添加量1 g绿茶粉/100 g面粉时，面包比容、硬度、回弹力不受影响，面包贮藏期的氧化稳定性提高。 抗自由基氧化 [54] 绿茶儿茶素萃取组分（儿茶素>65%）按一定比例添加面包
配方。添加量>0.45%时显著降低面包升糖指数，添加量2%时，体外消化过程中前90 min葡萄糖释放量减少，快消化淀粉含量降低。 降低升糖指数 [55]
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