糖會改變質地和甜度－《料理的科學》

上篇提到，在這波嚴峻的缺蛋危機中異軍突起的無蛋「旦糕」，就是有業者利用南瓜泥、豆漿、豆腐、腰果或果醬等食材取代蛋，研發出各式各樣的「旦糕」，包括布朗尼或杯子旦糕等，做出來就和一般的蛋糕非常相似。

其標榜以蔬果取代雞蛋做出的甜品更低脂，含有豐富營養素及植化素，獲得許多年輕女性、運動員客群青睞。加上自西方風行的「Vegan」（純植物）的概念日漸盛行，該業者在這場缺蛋潮中成為最大贏家^[1]。

烘焙需求轉變，使雞蛋替代物的市場增長

確實近年來，因消費者健康意識提升或受食安問題等影響，在烘焙需求上有所轉變，包括健康問題如苯酮尿症、雞蛋過敏；公共衛生問題如禽流感；飲食偏好如全素者；以及生產者是否能持續供應雞蛋等因素。

根據 Egg Replacers Market 報告，2020 年雞蛋替代物市場價值約為 14 億美元，預計到 2025 年將達到 16 億美元（2019 年預測），顯然雞蛋替代物的市場日益增長。

沒有雞蛋的「旦糕」逐漸受到重視，食品科學家在積極尋找各式各樣的雞蛋替代物製作旦糕，並且希望利用這些替代物所製作出的旦糕質地，能夠接近真的蛋糕^[2]。

製作旦糕的材料——雞蛋替代物

在雞蛋對蛋糕有多重要？缺蛋可以做無蛋「旦糕」——上篇有提到，雞蛋在蛋糕中所提供的功能，所以雞蛋的替代物，也需要有這些相似的特性才行，目前常見的雞蛋替代物主要分為三大類：

一、蛋白質類

又區分成動物來源或植物來源的蛋白質：

• 動物來源：如乳清蛋白，乳清蛋白可提供吸水、黏著或彈性、乳化和起泡等功能特性，可作為蛋糕中的蛋之完全或部分取代物。
• 植物來源：如鷹嘴豆蛋白或大豆蛋白等，這些植物蛋白皆具有乳化性，能幫助起泡安定、凝膠、風味結合及黏度增加。

二、食品添加物

通常使用親水性的膠體或乳化劑兩種食品添加物：

• 親水膠體：通常被歸類於增稠劑，可改善產品之親水性、保水性、黏稠度等，以增加產品的安定性，延長保存期限，如玉米糖膠（xanthan gum）及關華豆膠（guar gum）等。
• 乳化劑：屬於界面活性劑，具有乳化、 起泡、消泡、分散及潤滑等作用。可提高產品品質、延長保存期限、防止食品變質及改善食品風味等，如脂肪酸蔗糖酯（sucrose fatty acid ester）和乳酸硬脂酸鈉（sodium stearoyl lactylate）等^{[2, 3]}。

三、其它食品原料

大多數為含有豐富多醣類的膠質，以奇亞籽和亞麻籽為例：

• 奇亞籽：在水溶液中可形成黏液或膠體，是由木糖、葡萄糖和葡萄醣醛酸所組成的支鏈多醣，具有強大的增稠效果，已被用於代替蛋糕中的蛋和油。
• 亞麻籽：亞麻籽殼中含有亞麻籽膠，膠主要成分為多醣類和蛋白質，具有良好的親水與親油性，以及高保水性及高乳化性，已廣泛應用於食品及化工製藥業^{[4, 5]}。

戚風旦糕的製作流程

然而上述的那些替代物，很少會單一使用，常會多種搭配一起使用，效果更佳，至於製作方式就以常見的戚風蛋糕為例。

戚風蛋糕一開始製作時會將蛋白與蛋黃分開攪拌，形成蛋白霜和麵糊兩部分，戚風旦糕也是，其流程為：

1. 蛋白霜：將乳清蛋白粉（或植物來源的蛋白）和水混合均勻後打至濕性發泡，再分次加入白砂糖，並繼續打至硬性發泡（可在前一分鐘加入 SP 拌至均勻）。
2. 麵糊：將所有粉料（含膠體或乳化劑）過篩，加入已拌均之卵磷脂、油、水、糖中。
3. 將蛋白霜和麵糊兩部分拌均成蛋糕麵糊，倒入鋁製活動烤模中，以特定時間和溫度烤焙，最後取出倒扣於架上冷卻即完成。

上述的做法中出現做烘焙常會聽到的 SP（surfactant powder），其實就是一種乳化劑，通稱為「蛋糕乳化劑」或「蛋糕起泡劑」，在大陸被稱作「蛋糕油」^[3]。

與雞蛋蛋白性質相似的全素食材 aquafaba

沒有蛋，就需要使用多種食品添加物來幫助旦糕膨大及穩定，然而許多人為了製作天然無負擔的旦糕，還是會拒絕使用食品添加物。

通常他們所使用的食材，大多是亞麻籽粉、香蕉泥、蘋果泥或花生醬等，但是這些食材的味道本身就很有個性，做出來的成品也很難百分百像真蛋糕，使用上會有所限制。

不過近年來出現了一個神奇的食材稱作 aquafaba，名字是由拉丁文的水（aqua）和豆（faba）所組成，是一種具黏性液體，這個食材就是煮過的鷹嘴豆水。

2014 年，法國廚師 Joël Roessel 發現，鷹嘴豆罐頭的水（含蛋白質）與雞蛋蛋白頗為相似，具有乳化、起泡、黏合、凝膠和增稠等功能特性，甚至可打成全素的蛋白霜。

如此，aquafaba 從食品廢棄物變成有價值的材料，而且成本不高，也許未來會成為全素、無麩質的新興烘焙材料也說不定^{[2, 6]}。

想看 aquafaba 怎麼打成豆蛋白霜嗎？可以點此連結觀看影片 ：
BEGINNER’S GUIDE to Aquafaba! | Minimalist Baker Recipes

健康美味的植物基產品已成趨勢

近年植物基飲食、減碳風潮席捲全球，根據市調機構 Innova Market Insights 的全球食品市場調查，植物基產品以每年近 20% 的速度成長，市場潛力大。

植物基產品除了要求口感擬真與美味之外，營養價值也受到重視^[7]。這次的缺蛋危機雖然還不知道會持續多久，但也意外讓美味的植物基旦糕被更多重視健康的消費者所關注。

參考資料：

1. 嚴雅芳，2023。不怕缺蛋！無蛋奶甜點「綠帶」在民生社區異軍突起。經濟日報。
2. Yazici, G. N. and Ozer, M. S. 2021. A review of egg replacement in cake production: Effects on batter and cake properties. Trends in Food Science and Technology 111: 346-359.
3. 梁麗卿，2003。無蛋蛋糕製作技術之研究。國立屏東科技大學食品科學系碩士學位論文。屏東。
4. 邱恩亭，2018。添加奇亞籽對無麩質蛋糕品質之影響。國立臺灣海洋大學食品科學系碩士學位論文。基隆。
5. 蔡佩珊，2017。探討添加亞麻籽粉對無麩質蛋糕營養價值與品質之影響。國立臺灣海洋大學食品科學系碩士學位論文。基隆。
6. 尹嘉蔚，2017。【素食替身】鷹嘴豆水變蛋白霜　Aquafaba做蛋糕唔用雞蛋白一樣得。香港01。
7. 劉家瑜，2023。低碳飲食！工研院打造全台首顆植物荷包蛋 口味、營養兼顧。民眾日報。

即使是新手廚師都知道，甜點中多加點糖會變得較甜。不過，許多廚師卻不清楚，糖也會對「口感」產生極大影響，舉凡餅乾到冰品等各種食物的結構都會因此改變。

甜味的科學原理

甜味劑有許多型態，大半都是在家下廚的人耳熟能詳的食材，包括結晶狀的白砂糖、深棕色的黑糖、濃稠液體狀的糖蜜，以及明亮的金黃色蜂蜜。大家較不熟悉的是甜味劑真正的作用。

先從構造開始談起。糖可以是由碳、氫和氧組成的單分子，例如葡萄糖和果糖。諸如蔗糖等其他糖類則由兩個以上分子透過化學鍵連結所構成，以蔗糖為例， 即為一個葡萄糖和一個果糖，白砂糖就是由近乎純粹的蔗糖所組成。想認識「糖」，請參考觀念49「甜味劑的基本知識」。

許多植物都富含蔗糖，尤其水果更是如此。不過和水果不同的是，部分植物，像是馬鈴薯會透過光合作用將形成的蔗糖轉換成澱粉。這是不可逆的過程，也是有些蔬菜冷藏後會變得較甜的原因所在。白砂糖由甘蔗或甜菜製成，遇水相當容易溶解，分解時，各結晶體中排列的蔗糖分子會在水中四處分散。糖不會像冰塊一樣融化，不過加熱到320 至367℉左右就會分解。

所以，糖究竟如何影響餅乾甚至冰品的口感？這一切都與「濕度」有關。蔗糖具有吸濕性，換句話說，蔗糖會吸附水分子。

實際發生的情形如下：由於氫、氧原子互相吸引的本質，水和糖中的氫和氧原子會以靜電的方式吸附在一起。水和糖混合後，兩者之間會形成氫鍵相互連結， 這些鏈結需要高溫加熱才能破壞，因此白砂糖會緊抓住食物中的水分。由於這個特性的緣故，糖可以減緩餅乾和蛋糕烘烤時水分蒸發的速度，這在製作濕潤綿細的烘焙食品時，足以造成極大的差異。

此外，當蔗糖和酸一起加熱時，蔗糖會分解回葡萄糖和果糖兩種單糖分子。這種現象所產生的物質稱為「轉化糖」（invert sugar）。果糖與葡萄糖共存時不易形成結晶，導致轉化糖總是呈現黏性液體的狀態。製作某些點心時，例如帶有嚼勁的軟韌餅乾，轉化糖就能發揮不錯的功效，詳請見下頁的「實驗廚房測試」。轉化糖的吸濕特性尤其顯著，可從周圍既有來源吸附水分，其中以空氣為最佳來源。由於黑糖比砂糖含有更多轉化糖，因此烘烤耐嚼的餅乾時，我們特別喜歡使用黑糖，尤其因為餅乾出爐後，轉化糖還會持續吸收水分，讓餅乾在冷卻的過程中仍可保持嚼勁，因此製作這類點心時，黑糖可說是最佳首選。

最後，糖也同樣會影響冰品的質地。如何影響呢？製作冰品時，糖通常會和液體，如奶油、水、果汁等一起加熱以便溶解。糖溶解後會降低水的冰點，換句話說，糖水結冰的溫度會比水來得低。由於冰點降低，在製作成冰淇淋的過程中，在糖水開始結成冰晶前溫度已經遠低於32 度。這代表冰晶形成的速度相當快速，晶體非常細小，而這些微小的冰晶也就成了我們所說的冰淇淋、雪酪（sherbet）和雪波冰淇淋（sorbet），嘗起來滑口綿密，一點也沒有冰塊或顆粒口感。

糖會吸附水分

實驗廚房測試

為了證明糖對烘焙食品的質地影響甚鉅，我們做了以下實驗：我們依照本書食譜烤了兩批巧克力塊燕麥餅乾，食譜請見後文。其中一批使用黑糖，另一批採用白砂糖。其他材料和烘焙流程都維持一致，以突顯兩者間的差異。我們重複實驗了三次，反覆驗證。

實驗結果

餅乾冷卻至室溫後，我們測試餅乾的韌度，並從兩批餅乾中各取一片，試著以木製擀麵棍將餅乾折彎，硬實易脆的餅乾並不容易彎曲。

測試結果清楚可見：黑糖製成的餅乾極富韌度和彈性，可隨著擀麵棍的圓弧外觀變形。反觀使用白砂糖的餅乾則質硬易脆，一點也不具有黏性與韌性，稍一彎曲就馬上應聲斷裂。

重點整理

想做些軟式餅乾嗎？使用「黑糖」會事半功倍。我們的實驗結果證實，含有轉化糖的甜味劑，像是黑糖， 有助於防止蔗糖形成結晶，因此會比白砂糖吸附更多水分，餅乾冷卻時更能維持軟韌的質感。

不過，要想烤出富有嚼勁的軟式餅乾，還有幾個重要步驟需要注意。第一，大膽地使用奶油，接下來許多食譜都需使用融化的奶油。回想一下，奶油含有16％ 至18％左右的水分，融化奶油等於是在麵糊加入麵粉時促進麩質生成。

第二，每塊餅乾都需使用大量麵團。小片餅乾很難具有嚼勁，因此每塊至少必須用上2 大匙的麵團才行，有些情況甚至需要更多。第三，切勿過度烘焙。雖然加了黑糖和融化的奶油，但這些餅乾一旦過度烘烤就會失去應有的軟韌口感。第四，當餅乾邊緣烤熟，但中心看起來尚未熟透時，就必須將餅乾端出烤箱。放在烤盤上冷卻時，餅乾還會持續變得硬實。

最後，再耐嚼的餅乾也會逐漸變質，放入密封容器中保存有助於延長品嘗期限。

Tips：蛋白質含量對蛋糕的影響

本文摘自《料理的科學：50個圖解核心觀念說明，破解世上美味烹調秘密與技巧》，大寫出版

雞蛋是我們日常生活中重要的食物之一，像是蛋餅、蛋捲、蛋包飯、玉子燒、茶碗蒸、烤布丁或雞蛋糕等，處處都可見到它的蹤影。

然而，今年的「缺蛋危機」不只蛋價變貴，蛋量還大幅減少，令人感到蛋蛋的哀傷。而這也大大影響到國內的蛋糕業者，不少蛋糕業者開始減量供應，當日蛋糕賣完即提早打烊，時間不固定。

知名麵包舖佳湘麵包，一度停售人氣商品蜂蜜蛋糕和布丁^[1]；更慘的是，位在澎湖販售脆皮雞蛋糕的網紅名店澎湖龜，直接宣布今年暫停營業^[2]，由此可見蛋對於製作蛋糕有多麽重要。

那麼雞蛋在蛋糕中到底有什麼重要功能呢？

首先，就從蛋的構造開始說起吧！

雞蛋的構造與營養價值

雞蛋的構造從外側依序由蛋殼、蛋殼膜、蛋白、蛋黃及繫帶所構成，兩層蛋殼膜於鈍端包圍出一個空間，稱為「氣室」，氣室會隨著蛋儲放時間延長，導致水分蒸發而變大^[3]。

重量而言，一顆雞蛋中的蛋殼約佔蛋重之 10%、蛋白約佔 60% ，蛋黃約佔 30%。

蛋黃係母雞卵巢所排出的卵，如果有受精則內含胚胎，是受精胚胎發育成小雞的主要能量來源。在卵進入輸卵管之後，輸卵管會分泌蛋白，在卵的周圍形成蛋白層，以幫助受精蛋中的胚胎發育，接著依序形成蛋殼膜和蛋殼。蛋殼的主要成分為碳酸鈣，殼上佈滿無數氣孔，可提供受精蛋中胚胎呼吸所需的氧氣交換^[4]。

雞蛋也是優質完全蛋白質之來源，一顆蛋就幾乎涵蓋人體必需的所有營養物質，如蛋白質、脂肪、卵黃素、卵磷脂、維生素和鐵、鈣、 鉀等人體所需要的礦物質^[3]。

蛋糕的麵糊攪拌程度要根據「比重」判斷

雞蛋是製作蛋糕重要的原料之一，在蛋糕製作過程中，麵糊的攪拌是影響蛋糕成敗的關鍵，因為麵糊在攪拌過程中會不斷地拌入空氣，攪拌程度恰當與否會決定蛋糕的品質。

為此我們需要根據不同類型蛋糕之標準比重，作為攪拌程度的參考，比重是蛋糕「麵糊的重量」與「體積」的比，計算公式為：

比重 = 相同容積之麵糊重／相同容積之水重

空氣拌入愈多，蛋糕的比重愈小，烤出來的蛋糕體積愈大，組織亦較鬆軟。如果過度攪拌，則因拌入太多的空氣，蛋糕組織會變得粗糙，氣孔太多，使烤出來的蛋糕水分損失太多。若攪拌不夠，則拌入的空氣太少，蛋糕進爐後膨脹無力，內部組織堅韌，所以每種蛋糕在攪拌時其麵糊都有一定的比重^[5]。

至於蛋糕的種類，可依照使用的原料、攪打方式和麵糊性質的不同分為三大類，分別為麵糊類、乳沫類和戚風類三種。

蛋糕分成麵糊類、乳沫類和戚風類

一、麵糊類（batter type）蛋糕

是利用大量的固體氫化油脂（shortening），以粉油或糖油拌合法，使麵糊於攪拌時能拌入空氣，進爐烤焙受熱後讓蛋糕體膨大。攪打完成之麵糊在三類蛋糕中的比重最大，約為 0.85；配方中油含量也是三類蛋糕中最高，是為了潤滑麵糊，產生柔軟的組織。

當配方中油脂含量佔麵粉量的 60% 以上時，不需使用化學膨大劑，只要利用油脂在攪拌過程中拌入空氣即可使蛋糕膨脹；當油脂用量低於 60% 麵粉量時，則需要添加發粉或小蘇打以幫助蛋糕膨大。

該類蛋糕組織緊密堅實、口感較硬，風味濃郁潤醇，如奶油蛋糕、水果蛋糕、磅蛋糕等皆屬之。

二、乳沫類（foam type）蛋糕

是利用雞蛋的起泡性，將其與砂糖攪拌拌入大量空氣形成泡沫（泡沫即是將空氣保留於蛋白質薄膜中），再拌入經過篩的粉料後烤焙，過程中氣泡因受熱而持續膨脹，最終薄膜固化而形成蛋糕的支架與組織。

乳沫類蛋糕可不需添加膨大劑，麵糊比重約為 0.46，產品組織鬆軟且富彈性，又可因使用雞蛋的成分不同，又分成：

• 蛋白類（meringue type）：僅使用「蛋白」作為蛋糕膨發的主要原料，如天使蛋糕。
• 海綿類（sponge type）：使用「全蛋」或「蛋黃」作為蛋糕膨發的主要原料，如海綿蛋糕、蜂蜜蛋糕、瑞士捲的蛋糕體。

三、戚風類（chiffon type）蛋糕

綜合麵糊類與乳沫類蛋糕的做法，在製作時分別製作「麵糊」與「蛋白霜」，最後將兩者拌勻後送入烤箱烤焙成型。同時具有麵糊與乳沫的特性，水分含量豐富，鬆軟度亦介於乳沫類與麵糊類之間，

麵糊比重最小，約為 0.43，蛋糕體積最大，組織細緻鬆軟，水分充足，口感清淡不膩。為國內消費量最大之蛋糕，如戚風蛋糕、鮮奶油蛋糕（生日蛋糕）即屬之^{[3, 6]}。

雞蛋在蛋糕中所提供的功能

不管是哪種類型的蛋糕，雞蛋在蛋糕中具有以下功能：

一、黏結作用

在蛋糕製作過程中，雞蛋的「蛋白」可以打發形成安定的泡沫（即蛋白質變性），加入麵粉攪拌後，「雞蛋的蛋白質」與「麵粉的麵筋」相互黏結形成複雜的網狀結構，直到烤焙受熱而形成蛋糕組織，此功能在乳沫類蛋糕的製作更為重要。

二、膨大作用

麵糊受熱時，蛋所形成的泡沫內部所包圍的氣體受熱而膨脹，增大蛋糕體積，因此蛋的打發性質是決定蛋糕體積與顆粒組織柔軟之最重要因素。

三、柔軟作用

蛋黃具柔軟作用，主要是因蛋黃內含的油脂比例較高，且蛋黃本身所含的卵磷脂為非常有效的乳化劑（編按：可以將原本不互溶「油脂」和「水」均勻混合，使界面消失）。

四、顏色

蛋的顏色能賦予蛋糕美觀的黃色色澤，如海綿蛋糕需要有良好之黃色。

五、營養價值

蛋加入產品內可提高營養價值^[6]。

沒有雞蛋的「旦糕」開始興起

蛋具有黏結、膨大、柔軟蛋糕組織等作用，賦予蛋糕悅目的顏色及增加營養價值，要是製作蛋糕沒有蛋，似乎做不出美好的蛋糕。

不過現在有一種無蛋「旦糕」，在這波嚴峻的缺蛋危機中異軍突起，究竟有哪些東西可以取代蛋做旦糕呢？我們就在下篇揭曉吧！

參考資料

1. 東森新聞，2023。獨／蛋量減價格漲 佳湘麵包暫停售蜂蜜蛋糕、布丁。
2. 楊惠琪，2023。獨／缺蛋看不到盡頭！雞蛋糕名店「澎湖龜」宣布今年暫停營業。ETtoday新聞雲。
3. 施明智，2022。食物學原理 (第四版)。新北市：藝軒圖書出版社。
4. 行政院農業委員會，2010。認識農產。食農教育資訊整合平臺。
5. 梁麗卿，2003。無蛋蛋糕製作技術之研究。國立屏東科技大學碩士學位論文。屏東。
6. 陳欣妤，2006。攪打時間與添加物對取代蛋之海綿蛋糕品質影響。實踐大學食品營養與保健生技研究所碩士學位論文。臺北。

即使是新手廚師都知道，甜點中多加點糖會變得較甜。不過，許多廚師卻不清楚，糖也會對「口感」產生極大影響，舉凡餅乾到冰品等各種食物的結構都會因此改變。

甜味的科學原理

甜味劑有許多型態，大半都是在家下廚的人耳熟能詳的食材，包括結晶狀的白砂糖、深棕色的黑糖、濃稠液體狀的糖蜜，以及明亮的金黃色蜂蜜。大家較不熟悉的是甜味劑真正的作用。

先從構造開始談起。糖可以是由碳、氫和氧組成的單分子，例如葡萄糖和果糖。諸如蔗糖等其他糖類則由兩個以上分子透過化學鍵連結所構成，以蔗糖為例， 即為一個葡萄糖和一個果糖，白砂糖就是由近乎純粹的蔗糖所組成。想認識「糖」，請參考觀念49「甜味劑的基本知識」。

許多植物都富含蔗糖，尤其水果更是如此。不過和水果不同的是，部分植物，像是馬鈴薯會透過光合作用將形成的蔗糖轉換成澱粉。這是不可逆的過程，也是有些蔬菜冷藏後會變得較甜的原因所在。白砂糖由甘蔗或甜菜製成，遇水相當容易溶解，分解時，各結晶體中排列的蔗糖分子會在水中四處分散。糖不會像冰塊一樣融化，不過加熱到320 至367℉左右就會分解。

所以，糖究竟如何影響餅乾甚至冰品的口感？這一切都與「濕度」有關。蔗糖具有吸濕性，換句話說，蔗糖會吸附水分子。

實際發生的情形如下：由於氫、氧原子互相吸引的本質，水和糖中的氫和氧原子會以靜電的方式吸附在一起。水和糖混合後，兩者之間會形成氫鍵相互連結， 這些鏈結需要高溫加熱才能破壞，因此白砂糖會緊抓住食物中的水分。由於這個特性的緣故，糖可以減緩餅乾和蛋糕烘烤時水分蒸發的速度，這在製作濕潤綿細的烘焙食品時，足以造成極大的差異。

此外，當蔗糖和酸一起加熱時，蔗糖會分解回葡萄糖和果糖兩種單糖分子。這種現象所產生的物質稱為「轉化糖」（invert sugar）。果糖與葡萄糖共存時不易形成結晶，導致轉化糖總是呈現黏性液體的狀態。製作某些點心時，例如帶有嚼勁的軟韌餅乾，轉化糖就能發揮不錯的功效，詳請見下頁的「實驗廚房測試」。轉化糖的吸濕特性尤其顯著，可從周圍既有來源吸附水分，其中以空氣為最佳來源。由於黑糖比砂糖含有更多轉化糖，因此烘烤耐嚼的餅乾時，我們特別喜歡使用黑糖，尤其因為餅乾出爐後，轉化糖還會持續吸收水分，讓餅乾在冷卻的過程中仍可保持嚼勁，因此製作這類點心時，黑糖可說是最佳首選。

最後，糖也同樣會影響冰品的質地。如何影響呢？製作冰品時，糖通常會和液體，如奶油、水、果汁等一起加熱以便溶解。糖溶解後會降低水的冰點，換句話說，糖水結冰的溫度會比水來得低。由於冰點降低，在製作成冰淇淋的過程中，在糖水開始結成冰晶前溫度已經遠低於32 度。這代表冰晶形成的速度相當快速，晶體非常細小，而這些微小的冰晶也就成了我們所說的冰淇淋、雪酪（sherbet）和雪波冰淇淋（sorbet），嘗起來滑口綿密，一點也沒有冰塊或顆粒口感。

糖會吸附水分

實驗廚房測試

為了證明糖對烘焙食品的質地影響甚鉅，我們做了以下實驗：我們依照本書食譜烤了兩批巧克力塊燕麥餅乾，食譜請見後文。其中一批使用黑糖，另一批採用白砂糖。其他材料和烘焙流程都維持一致，以突顯兩者間的差異。我們重複實驗了三次，反覆驗證。

實驗結果

餅乾冷卻至室溫後，我們測試餅乾的韌度，並從兩批餅乾中各取一片，試著以木製擀麵棍將餅乾折彎，硬實易脆的餅乾並不容易彎曲。

測試結果清楚可見：黑糖製成的餅乾極富韌度和彈性，可隨著擀麵棍的圓弧外觀變形。反觀使用白砂糖的餅乾則質硬易脆，一點也不具有黏性與韌性，稍一彎曲就馬上應聲斷裂。

重點整理

想做些軟式餅乾嗎？使用「黑糖」會事半功倍。我們的實驗結果證實，含有轉化糖的甜味劑，像是黑糖， 有助於防止蔗糖形成結晶，因此會比白砂糖吸附更多水分，餅乾冷卻時更能維持軟韌的質感。

不過，要想烤出富有嚼勁的軟式餅乾，還有幾個重要步驟需要注意。第一，大膽地使用奶油，接下來許多食譜都需使用融化的奶油。回想一下，奶油含有16％ 至18％左右的水分，融化奶油等於是在麵糊加入麵粉時促進麩質生成。

第二，每塊餅乾都需使用大量麵團。小片餅乾很難具有嚼勁，因此每塊至少必須用上2 大匙的麵團才行，有些情況甚至需要更多。第三，切勿過度烘焙。雖然加了黑糖和融化的奶油，但這些餅乾一旦過度烘烤就會失去應有的軟韌口感。第四，當餅乾邊緣烤熟，但中心看起來尚未熟透時，就必須將餅乾端出烤箱。放在烤盤上冷卻時，餅乾還會持續變得硬實。

最後，再耐嚼的餅乾也會逐漸變質，放入密封容器中保存有助於延長品嘗期限。

Tips：蛋白質含量對蛋糕的影響

本文摘自《料理的科學：50個圖解核心觀念說明，破解世上美味烹調秘密與技巧》，大寫出版

「那無疑是我從沒嚐過的味道」，論文的第一兼通訊作者 Jonathan David Blutinger 回想起初期的失敗，委婉地承認：「其實不難吃，只是與眾不同。我們畢竟不是米其林大廚。」^[1]所幸皇天不負苦心人，在多次修正後，美國哥倫比亞大學的團隊，終於做出原料一樣，但是不再坍塌的蛋糕，並於 2023 年 3 月的《npj 食品科學》（npj Science of Food）期刊上分享食譜。^[2]

3D 列印蛋糕的食譜

研究團隊的終極目標，是希望將來任何人均能用簡單的軟體烹飪，3D 列印再雷射加熱，創造經濟、健康且美味的餐點。他們選擇的食材相當普遍，全部都從美國紐約的 Appletree Market 超商購買。^[2]

材料

Skippy 花生醬、J.M. Smucker 草莓果醬、Nutella 榛果巧克力醬、Betty Crocker 糖霜、Krasdale櫻桃淋醬、拿叉子搗爛的香蕉泥；以及用食物調理機攪 2 分鐘製成的全麥餅乾糊（8 塊全麥餅乾、2 湯匙的牛油和 4 茶匙的水）。^[2]

步驟

（1）冷藏材料，使其變得濃稠，以穩定結構。^[2]

（2）把各種材料灌入分別的 7 支針筒（30ml；14 gauge）。^[2]

（3）將針筒裝進特製的 3D 食物印表機。^[2]

（4）把壓克力餐盤擺在 3D 印表機下，盛接針筒擠出的條狀物。其直徑約 1.5 毫米，會逐漸累積出蛋糕的半成品。^[2]

（5）論文有寫到運用藍光和紅外線，為蛋糕加熱。不過，實驗方法的段落，僅提及 3D 印表機附設的藍光雷射二極體（blue laser diode），也就是下圖中黑色的長方體。^[2]

從上面的影片，可見早期幾個版本的蛋糕，非常容易崩垮。^[2]研究團隊於是依據物質受力變形時，展現的黏性和彈性特質，即黏彈性（viscoelasticity），將食材分為「結構」與「填料」兩類，並在軟體中改變設計：^{[2, 3]}用結構性強的全麥餅乾糊，作為蛋糕各層的形狀基礎，又以花生醬和榛果巧克力醬輔助支撐，再填入其他相對柔軟的原料。最後，他們調整 3D 印表機的針筒高度，並減緩列印的速度。如此擠出來的流體，尾端便不會蜷曲。能避免繩捲效應（coiling effect或rope-coil effect），破壞蛋糕表面的平整。要不然有時會出現本文開頭的圖組中，最末一塊蛋糕那種毛躁的外貌。^[2]

3D 列印食品的推廣

目前 3D 列印食物尚未普及，此蛋糕的成形有如曇花一現。這一方面是基於科技新穎，懂得操作的人還少；另方面則因為這種印表機索價不菲，不是誰都玩得起。如果要商業化，研究團隊認為得採取 Gillette 刮鬍刀和 Nespresso 咖啡機的經營模式：壓低主要產品本身的價格，後續再從耗材獲利。換句話說，廠商賣出廉價的 3D 食物印表機，之後消費者就會以零買或長期訂購的模式，購買列印用的食譜和食物匣。食物匣的內容物，發展空間多元。除了碎肉和花生醬等泥狀物；也能推出醬油、橄欖油等液體；食鹽與胡椒之類的顆粒；還有百里香或香芹這類碎片等，任何可食用的東西。^[2]

此外，在薄利多銷和產品開發的同時，也要提升大眾的接受度。偏好天然食材，或是不信任食品產業，都是對 3D 食物列印存有疑慮的原因。研究團隊提出的解方，是宣傳它的好處，例如：精準調配營養，不浪費材料；降低能源耗損；以及客製化的食譜等。^[2]當然，似乎也就避而不談犧牲纖維質，以求列印順暢等問題。^[1]總之，他們描繪出科技烹飪的美好願景，並且排除萬難，要讓飲食邁向全新時代。倘若有天上述的市場成熟，產品賣相比論文中的蛋糕誘人，您會願意品嚐嗎？

致謝

特別感謝許凱勝先生協助確認技術細節。

參考資料

1. Sample I. (22 MAR 2023) ‘Have your cake and print it: the 3D culinary revolution is coming’. The Guardian.
2. Blutinger, J.D., Cooper, C.C., Karthik, S. et al. (2023) ‘The future of software-controlled cooking’. npj Science of Food, 7, 6.
3. Gan H, LAM Y. (2008). ‘Viscoelasticity’. In: Li, D. (eds) Encyclopedia of Microfluidics and Nanofluidics. Springer, Boston, MA.