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为解决鹰嘴豆粉（CPF）替代小麦粉（WF）导致的烘焙品质下降问题，研究人员以不同处理的鹰嘴豆粉（MRCPF、HMCPF）优化海绵蛋糕配方。通过混合设计得出最佳配比，产品蛋白质含量提升，具良好比容、硬度及色泽，为营养强化烘焙产品开发提供依据。
在全球健康饮食趋势推动下，豆类因高营养价值被广泛推崇，鹰嘴豆作为优质豆类代表，其蛋白含量达 20–22%，远超多数谷物。将鹰嘴豆粉融入烘焙产品是提升豆类消费的有效途径，但存在挑战：替代小麦粉会降低面筋含量，影响面团流变学特性，导致产品体积减小、硬度增加；还可能产生 “豆腥味”“土腥味” 等不良风味，降低感官接受度。
为解决这些问题，研究人员开展了以不同处理鹰嘴豆粉强化海绵蛋糕配方的研究，旨在通过优化配方平衡营养提升与烘焙品质，为开发营养丰富且感官优良的烘焙产品提供新思路。研究结论对食品工业具有重要意义，为豆类资源在烘焙领域的高效利用提供了科学依据。
研究人员采用的主要关键技术方法包括：以小麦粉（WF）为基础粉，设置 raw 鹰嘴豆粉（CPF）、微波烘焙鹰嘴豆粉（MRCPF）、湿热处理鹰嘴豆粉（HMCPF）的添加比例为 0–50%，运用单纯形格子混合设计优化面粉配比；通过测定比容、crumb 硬度、crumb 色泽 [L*（亮度）、b*（黄度）]、切片亮度及蛋白质含量等关键参数，结合回归分析确定最优配方；采用理化分析方法（如 combustion 法测蛋白质、NMR 测脂肪等）评估面粉及蛋糕的营养成分。
原料处理与配方设计
研究人员对鹰嘴豆粉进行了两种处理：微波烘焙处理（1000W 下烘焙 8 分钟，水分含量从 12.14% 降至 10.64%）和湿热处理（调整水分至 30% 后冷藏平衡，1000W 微波间歇处理 8 分钟）。小麦粉过 125μm 筛，所有鹰嘴豆粉过 400μm 筛。采用单纯形格子混合设计，设置 18 组实验，以 WF、CPF、MRCPF、HMCPF 为变量，比例范围分别为 50–100%、0–50%、0–50%、0–50%，以比容等为响应值进行优化。
面粉理化特性分析
理化分析显示，鹰嘴豆粉（CPF、MRCPF、HMCPF）的蛋白质含量显著高于小麦粉（WF），HMCPF 的脂肪含量低于 CPF 和 MRCPF；HMCPF 的抗性淀粉（RS）含量达 9.63%，显著高于其他面粉，这有助于提升产品膳食纤维含量。颗粒大小方面，HMCPF 的 Dv50 为 121.33μm，显著大于其他面粉，可能因湿热处理导致淀粉颗粒部分糊化聚集。扫描电镜显示，HMCPF 淀粉颗粒部分糊化并形成聚集体，而 MRCPF 淀粉颗粒分布更均匀。
混合设计对海绵蛋糕特性的影响
- 比容（Specific Volume, SV）： quadratic 模型显示，WF 和 HMCPF 对比容有正向影响，MRCPF 则呈负向影响。最优配方的比容为 2.05 ml/g，得益于 HMCPF 良好的持气性和糊化特性。
- crumb 硬度： quadratic 模型表明，MRCPF 对比容硬度影响最大（正向），CPF 和 HMCPF 则降低硬度。最优配方的 crumb 硬度为 6.34 N，处于小麦粉海绵蛋糕的典型硬度范围，质地较软。
- crumb 色泽：WF 使 crumb L*（亮度）最高，MRCPF 因美拉德反应降低 L*；CPF 显著提升 crumb b*（黄度），可能与其较高的 β- 胡萝卜素含量有关。最优配方的 crumb L为 72.52，b为 28.96，色泽适中。
- 切片亮度与蛋白质含量：WF 和 HMCPF 提升切片亮度，MRCPF 则降低；鹰嘴豆粉显著提升蛋白质含量，最优配方蛋白质含量达 11.17%，高于纯小麦粉蛋糕（9.25%）。
最优配方验证
通过模型优化，确定最优配方为 71% WF、1.04% CPF、15.46% MRCPF、12.5% HMCPF，其各项指标的 desirability 指数达 0.894。实验验证显示，实际值与预测值误差较小，模型具有较高可靠性。该配方在保证蛋糕良好质构（比容、硬度）和色泽的同时，显著提升了蛋白质含量，且未出现明显不良风味。
本研究通过科学的配方优化和原料处理，成功解决了鹰嘴豆粉在烘焙应用中的技术难题。证实了微波烘焙和湿热处理可改善鹰嘴豆粉的功能特性，单纯形格子混合设计能有效平衡多种原料的配比，实现营养强化与品质提升的双赢。研究成果为豆类资源在烘焙食品中的高值化利用提供了切实可行的方案，对推动营养丰富、感官优良的功能性烘焙产品开发具有重要指导意义，也为食品工业的配方创新提供了科学方法参考。
