เหตุใด DMG จึงเป็นอิมัลซิไฟเออร์หลักในอุตสาหกรรมเค้ก

ในเค้ก-ระบบอบที่ซับซ้อนและมีการเติมอากาศสูง- ตัวเลือกอิมัลซิไฟเออร์จะกำหนดตัวบ่งชี้คุณภาพหลักสี่ประการโดยตรง ได้แก่ ปริมาตร ความละเอียดของเศษขนมปัง ความนุ่ม และอายุการเก็บรักษา ในบรรดาอิมัลซิไฟเออร์ที่เป็นตัวเลือกหลายชนิด โมโนกลีเซอไรด์กลั่น (DMG, E471) ได้กลายเป็นอิมัลซิไฟเออร์พื้นฐานที่ใช้กันอย่างแพร่หลายและบริโภคหนักมากที่สุดในอุตสาหกรรมเค้ก โดยอาศัยคุณลักษณะบูรณาการ-ฟังก์ชันที่หลากหลายอันเป็นเอกลักษณ์ บทความนี้ดำเนินการต่อจากคุณลักษณะโครงสร้างโมเลกุลของ DMG โดยจะวิเคราะห์ฟังก์ชันหลักทั้งสี่อย่างเป็นระบบตลอดกระบวนการผลิตเค้กทั้งหมด ในระหว่างขั้นตอนการตีและการเติมอากาศ DMG จะช่วยเพิ่มความสามารถในการเติมอากาศของแป้งและความเสถียรของโฟมได้อย่างมาก โดยการลดแรงตึงของพื้นผิว และส่งเสริมเสถียรภาพของ Pickering ของผลึกไขมัน - ที่ตกผลึกที่พื้นผิวฟองอากาศ ในระหว่างขั้นตอนการอบ DMG จะเพิ่มความสามารถในการขยายและความยืดหยุ่นของโครงข่ายกลูเตนผ่านปฏิกิริยาที่ไม่ชอบน้ำกับโปรตีนกลูเตน โดยให้การสนับสนุนโครงสร้างที่เพียงพอสำหรับการเกิดเจลาติไนเซชันของแป้งและการขยายตัวของก๊าซ ในระหว่างขั้นตอนการทำความเย็นและการเก็บรักษา DMG จะขัดขวางการรีโทรเกรดของแป้งในระดับโมเลกุลโดยการสร้างสารเชิงซ้อนที่มีการรวมเป็นเกลียวด้วยอะมิโลส ช่วยให้เค้กสามารถรักษาเนื้อสัมผัสที่นุ่มและชุ่มชื้นไว้ได้ตลอดระยะเวลาการเก็บรักษาหลายวัน ในแง่ของการจัดการไขมัน DMG ป้องกันการแยกน้ำมัน-น้ำและการหลั่งไขมันได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยส่งเสริมการกระจายตัวของผลึกไขมันที่สม่ำเสมอที่ส่วนต่อประสานน้ำของน้ำมัน- ตามกลไกข้างต้น บทความนี้เสนอระดับการเพิ่ม DMG ที่แนะนำ (3%–10% ของน้ำหนักแป้ง หรือ 12%–15% ของน้ำหนักไขมัน) และกลยุทธ์การปรับให้เหมาะสมสำหรับการผสมผสานที่เสริมฤทธิ์กันกับ PGMS และ SSL ซึ่งเป็นพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์สำหรับการออกแบบการผสมสูตรและการปรับปรุงคุณภาพในอุตสาหกรรมเค้ก

เค้กเป็นผลิตภัณฑ์อบที่ผลิตจากแป้งสาลี ไข่ น้ำตาล และไขมันผ่านกระบวนการต่างๆ รวมถึงการตีวิปปิ้งและการเติมอากาศ ผสมเป็นแป้ง การปั้น และการอบ แป้งเค้กต่างจากขนมปังตรงที่เป็นโฟมคอมโพสิตอิมัลชัน O/W-ที่มีปริมาณอากาศสูงมาก (อัตราการขยายตัวอาจสูงถึง 50%–100%)-ก้อนไขมันและฟองอากาศจะกระจายร่วม-ในเฟสที่ต่อเนื่องกันซึ่งประกอบด้วยน้ำตาล โปรตีน และน้ำ คุณลักษณะเชิงโครงสร้างนี้กำหนดว่าคุณภาพของเค้กขึ้นอยู่กับกระบวนการที่สำคัญสองกระบวนการอย่างมาก ได้แก่ การก่อตัวและการรักษาเสถียรภาพของฟองอากาศในระหว่างขั้นตอนการตี และการคงโครงสร้างของฟองและเมทริกซ์แป้งระหว่างการอบและการเก็บรักษา

ความท้าทายของกระบวนการทั้งสองนี้อยู่ที่ความต้องการการทำงานของอิมัลซิไฟเออร์เกือบจะขัดแย้งกัน ขั้นตอนการตีวิปปิ้งและการเติมอากาศต้องใช้อิมัลซิไฟเออร์ที่สามารถลดแรงตึงของผิวได้อย่างรวดเร็ว ส่งเสริมการรวมตัวกันของไขมันบางส่วน และทำให้ฟองอากาศคงที่ ในขณะที่ขั้นตอนการอบและการเก็บรักษาต้องใช้อิมัลซิไฟเออร์ที่มีปฏิกิริยาโมเลกุลเชิงลึกกับแป้งและโปรตีนเพื่อชะลอการถอยหลังเข้าคลองและเสริมสร้างโครงสร้างให้แข็งแรง อิมัลซิไฟเออร์เดี่ยวเพียงไม่กี่ตัวสามารถทำงานได้ดีพอๆ กันในมิติการทำงานที่แตกต่างกันอย่างชัดเจนทั้งสองนี้

รากฐานทางวิทยาศาสตร์ที่ทำให้ DMG กลายเป็นอิมัลซิไฟเออร์พื้นฐานที่ใช้กันมากที่สุดในอุตสาหกรรมเค้กนั้นอยู่ที่โครงสร้างโมเลกุลซึ่งตั้งอยู่อย่างแม่นยำใน "จุดหวานเชิงฟังก์ชัน"-ค่า HLB ของมันอยู่ในระดับปานกลาง มีความสามารถในการละลายไขมันได้เพียงพอที่จะยึดเกาะบนพื้นผิวทรงกลมไขมันและฟองอากาศได้อย่างมีประสิทธิภาพ และมีส่วนร่วมในการเติมอากาศด้วยวิปปิ้งและการทำให้โฟมคงตัว ขณะเดียวกันก็รักษาความสามารถในการชอบน้ำที่เพียงพอเพื่อกระจายตัวในระยะที่เป็นน้ำของแป้ง และมีส่วนร่วมในการสร้างสารเชิงซ้อนของแป้งและโปรตีน การโต้ตอบ ลักษณะเฉพาะของโมเลกุลที่เป็นคู่นี้ทำให้ DMG เป็นสะพานเชื่อมการทำงานหลักที่เชื่อมต่อ-ขั้นตอนการเติมอากาศด้วยวิปปิ้งกับขั้นตอนการอบ- และเชื่อมโยงพฤติกรรมของเฟสไขมันกับพฤติกรรมของเฟสแป้ง

1 โครงสร้างโมเลกุลและค่า HLB

โมเลกุล DMG มีโครงสร้างแอมฟิฟิลิกแบบ "หัว-และ-หาง" แบบคลาสสิก- หมู่กลีเซอรอลทำหน้าที่เป็นหัวที่ชอบน้ำ โดยให้กลุ่มไฮดรอกซิลอิสระสองกลุ่ม (–OH) เพื่อสร้างพันธะไฮโดรเจนกับน้ำและโปรตีน สายโซ่กรดไขมันอิ่มตัว C₁₆–C₁₈ ทำหน้าที่เป็นหางที่ไม่ชอบน้ำ ซึ่งให้ความสัมพันธ์กับเฟสไขมันและบริเวณที่ไม่ชอบน้ำของโปรตีน ค่า HLB ของ DMG อยู่ที่ประมาณ 3.9–5.3 โดยจัดเป็นอิมัลซิไฟเออร์น้ำ-ใน-น้ำมัน (W/O) อย่างไรก็ตาม เนื่องจากมีความบริสุทธิ์สูง (ปริมาณโมโนเอสเตอร์มากกว่าหรือเท่ากับ 90%) และการกระจายตัวที่ดี DMG ยังสามารถออกฤทธิ์ O/W ที่เป็นอิมัลชันและทำให้เสถียรในเฟสน้ำในการใช้งานจริงได้อย่างมีนัยสำคัญ

กระบวนการกลั่นระดับโมเลกุลที่ใช้สำหรับ DMG ขจัดสิ่งเจือปน เช่น กลีเซอรอลที่ตกค้าง กรดไขมันอิสระ และไดกลีเซอไรด์ที่มีอยู่ในโมโนกลีเซอไรด์ทั่วไป ทำให้ DMG สามารถบรรลุความหนาแน่นของการอัดตัวของโมเลกุลที่สูงขึ้น และปฏิกิริยาระหว่างโมเลกุลที่แข็งแกร่งขึ้นภายในฟิล์มที่ส่วนต่อประสานของเหลวทั้งน้ำมัน{0}}น้ำและก๊าซ- กิจกรรมการแทรกพื้นผิวที่สูงนี้เป็นพื้นฐานเชิงโครงสร้างสำหรับฟังก์ชันการเติมอากาศที่มีประสิทธิภาพ-ของ DMG ในระหว่างขั้นตอนการตีเค้ก

2 โครงสร้างพลาสติกตั้งแต่ไมเซลล์ไปจนถึงคริสตัล

DMG แสดงความสามารถในการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างหลาย-ที่เป็นเอกลักษณ์ภายในระบบแป้งเค้ก ในระหว่างขั้นตอนการวิปปิ้ง (ประมาณ 20–25 องศา ) DMG จะกระจายไปในเฟสที่เป็นน้ำและที่ส่วนต่อประสานน้ำของน้ำมัน-ในรูปของผลึกเหลวและไมเซลล์ของผลึก - ซึ่งช่วยลดแรงตึงของผิวหน้าและการรักษาเสถียรภาพของโฟมได้อย่างมีประสิทธิภาพ เมื่ออุณหภูมิในการอบสูงขึ้น (สูงกว่า 100 องศา) โมเลกุล DMG จะถูกปล่อยออกมาจากส่วนต่อประสาน โดยบางส่วนจะละลายในเฟสไขมันหลอมเหลว และบางส่วนจะกระจายตัวภายในเมทริกซ์แป้งที่ทำให้เกิดเจล ในระหว่างขั้นตอนการทำความเย็น (จนถึงอุณหภูมิห้อง) DMG จะก่อตัวเป็นสารเชิงซ้อนที่รวมเป็นเกลียวกับอะมิโลสผ่านปฏิกิริยาที่ไม่ชอบน้ำ ในขณะที่โมเลกุลของ DMG บางตัวจะ-ตกผลึกอีกครั้งที่พื้นผิวทรงกลมไขมันให้กลายเป็น-รูปแบบผลึก ซึ่งให้การสนับสนุน-โครงสร้างในระยะยาว

-ความเป็นพลาสติกเชิงโครงสร้างกระบวนการเต็มรูปแบบ-"ไมเซลล์ → คริสตัลเหลว → สารละลาย → ซับซ้อน + คริสตัล"- ช่วยให้ DMG สามารถทำหน้าที่ในรูปแบบทางกายภาพที่แตกต่างกันในขั้นตอนต่างๆ ของการผลิตเค้ก นี่คือความสามารถที่อิมัลซิไฟเออร์ที่มีค่า HLB สูงหรือต่ำกว่าพบว่าจับคู่พร้อมกันได้ยาก

1 การสร้างโฟมและการคงตัวระหว่างขั้นตอนการตีและการเติมอากาศ

การตีวิปปิ้งและการเติมอากาศของแป้งเค้กเป็นขั้นตอนที่สำคัญที่สุดในกระบวนการผลิตทั้งหมด ในระหว่างการตีฟองอากาศจะถูกแบ่งออกเป็นฟองละเอียดโดยกลไกและกระจายตัวภายในระยะต่อเนื่องที่มีความหนืดซึ่งประกอบด้วยน้ำตาล ไข่ น้ำมัน และน้ำ การกระจายฟองอากาศจำนวนและขนาดขั้นสุดท้ายจะเป็นตัวกำหนดปริมาตร ความละเอียดอ่อนของเศษเค้ก และความรู้สึกปากของเค้กโดยตรง แป้งเค้กที่ไม่ผสมผงมีความสามารถในการเติมอากาศที่จำกัด และผลิตภัณฑ์อบจะมีปริมาณค่อนข้างน้อยและมีเนื้อหยาบและแข็ง อิมัลซิไฟเออร์เค้กช่วยเพิ่มความสามารถในการเติมอากาศของแป้งโดยการลดแรงตึงผิวระหว่างไขมันและน้ำ ทำให้เกิดโฟมที่มีความเสถียรซึ่งช่วยให้เค้กมีปริมาตรมากขึ้น

DMG ออกแรงกลไกการรักษาเสถียรภาพสามระดับในขั้นตอนนี้ ประการแรก โมเลกุล DMG เนื่องจากค่า HLB ปานกลาง (3.9–5.3) จะดูดซับอย่างรวดเร็วบนพื้นผิวฟองอากาศ โดยกลุ่มกลีเซอรอลจะหันไปทางเฟสที่เป็นน้ำและส่วนหางของกรดไขมันจะหันไปทางเฟสก๊าซ (หรือเฟสน้ำมัน) ลดแรงตึงผิวของของเหลว-และทำให้ฟองง่ายขึ้นในการก่อตัวและมีแนวโน้มที่จะรวมตัวกันน้อยลงในระหว่างการวิปปิ้ง ประการที่สอง DMG ส่งเสริมการรวมตัวกันบางส่วนในระดับปานกลางของทรงกลมไขมันที่พื้นผิวฟองอากาศ-ทรงกลมไขมันสร้างชั้นป้องกันที่ยืดหยุ่นบนพื้นผิวฟองผ่านการยึดเกาะที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ ซึ่งประกอบขึ้นเป็นกลไกการรักษาเสถียรภาพของพิกเคอริง เมื่อเปรียบเทียบกับฟองที่ทำให้เสถียรด้วยโปรตีนหรือสารลดแรงตึงผิวโมเลกุล-เพียงอย่างเดียว ฟองที่เคลือบด้วยชั้นพิกเคอริงของผลึกไขมันมีความต้านทานต่อการรวมตัวกันและความไม่สมส่วนได้ดีกว่า ประการที่สาม -แนวโน้มของผลึกของ DMG ช่วยให้สามารถสร้างชั้นผลึกดูดซับหนาแน่นบนพื้นผิวฟองสบู่ ซึ่งช่วยเสริมความแข็งแรงเชิงกลของฟิล์มฟองสบู่เพิ่มเติมอีก อิมัลซิไฟเออร์เค้กช่วยกระจายไขมันและคงฟองอากาศ ทำให้มั่นใจได้ว่าฟองอากาศจะไม่แตกระหว่างการอบ

2 การสนับสนุนโครงสร้างและปฏิกิริยาระหว่างกลูเตนระหว่างขั้นตอนการอบ

เมื่อแป้งเค้กเข้าสู่เตาอบ อุณหภูมิจะสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางเคมีกายภาพหลายครั้ง ได้แก่ ฟองอากาศจะขยายตัวตามความร้อน (จากประมาณ 50 องศา) ไขมันละลาย แป้งเริ่มเกิดเจลาติไนซ์ (ประมาณ 60 องศา) และโปรตีนจะสูญเสียสภาพและจับตัวเป็นก้อน (สูงกว่าประมาณ 70 องศา) ความท้าทายหลักในขั้นตอนนี้คือว่าโครงข่ายกลูเตนและเมทริกซ์แป้งสามารถรักษาความสมบูรณ์ของโครงสร้างภายใต้ความเครียดจากฟองสบู่ที่ขยายตัวได้หรือไม่-หากโครงข่ายกลูเตนอ่อนแอเกินไป ฟองอากาศที่ขยายตัวจะทะลุพื้นผิวของแป้งและหลุดออกไป ส่งผลให้เค้กยุบตัว หากโครงข่ายกลูเตนแรงเกินไปหรือแข็งตัวก่อนกำหนด การขยายตัวของฟองจะถูกจำกัด ส่งผลให้ปริมาณกลูเตนไม่เพียงพอและมีเนื้อสัมผัสที่หนาแน่น

DMG ช่วยเพิ่มความสามารถในการขยายและความยืดหยุ่นของกลูเตนเน็ตเวิร์กผ่านปฏิกิริยาที่ไม่ชอบน้ำกับโปรตีนกลูเตนในขั้นตอนนี้ ส่วนท้ายของกรดไขมันของ DMG สามารถสร้างการเชื่อมโยงแบบไม่ใช่-โควาเลนต์กับบริเวณที่ไม่ชอบน้ำของโปรตีนกลูเตน ช่วยให้สายโซ่โมเลกุลของโปรตีนรักษาโครงสร้างเชื่อมโยงขวางที่ได้รับคำสั่งในระหว่างการคลายตัวเนื่องจากความร้อน การปรับปรุงนี้อยู่ในระดับปานกลาง-DMG ไม่กระจายออกและจัดระเบียบกลูเตนใหม่ในลักษณะของ DATEM แต่ช่วยให้เครือข่ายกลูเตนสามารถรักษาความต่อเนื่องภายใต้เงื่อนไขการขยายสูง- ดังนั้นจึงทำให้ฟองอากาศขยายตัวเต็มที่โดยไม่แตกออก เชื่อกันว่าการทำงานร่วมกันของโมโนกลีเซอไรด์กับโปรตีนมีส่วนช่วยในการรักษาเสถียรภาพของโครงข่ายกลูเตน โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อกลูเตนเปราะบางในระหว่างการอบ

การต่อต้านแป้ง 3 ระดับ-การสตาร์ทระหว่างขั้นตอนการทำความเย็นและการเก็บรักษา

ในระหว่างการทำให้เค้กเย็นลงจนถึงอุณหภูมิห้องหลังจากการอบ โมเลกุลอะมิโลสที่เป็นเจลาติไนซ์จะจัดเรียงใหม่และสร้างโครงสร้างผลึก-ซึ่งเป็นกระบวนการที่เรียกว่าการรีโทรเกรดของแป้ง นี่เป็นกลไกเคมีกายภาพหลักที่ทำให้เค้กแข็ง แห้ง และสูญเสียความรู้สึกสดชื่นระหว่างการเก็บรักษา เมื่อเปรียบเทียบกับขนมปัง อัตราการคืนตัวของแป้งในเค้กจะเร็วกว่า ซึ่งสัมพันธ์กับปริมาณความชื้นที่สูงขึ้นและโครงสร้างเศษที่เปิดกว้างมากขึ้น

กลไกที่ DMG ชะลอการรีโทรเกรดของแป้งในเค้กทำได้โดยการสร้างสารเชิงซ้อนที่เป็นเกลียวที่ไม่ละลายน้ำ โดยมีอะมิโลสถูกชะล้างในระหว่างขั้นตอนการอบที่อุณหภูมิสูง- เมื่อเม็ดแป้งดูดซับน้ำและทำให้เกิดเจลระหว่างการอบ อะมิโลสจะชะล้างออกจากด้านในของเม็ดแป้งและก่อตัวเป็นโมเลกุลสายโซ่-เดี่ยวที่มีโครงสร้างเป็นเกลียว หางของกรดไขมันที่ไม่ชอบน้ำของ DMG สามารถแทรกเข้าไปในช่องขดลวดของอะมิโลสได้อย่างแม่นยำ (เส้นผ่านศูนย์กลางภายในประมาณ 4.5–5.0 Å) ในขณะที่กลุ่มหัวกลีเซอรอลยังคงอยู่นอกเกลียวในเฟสที่เป็นน้ำ การรวมที่ซับซ้อนนี้ช่วยป้องกันไม่ให้โมเลกุลอะมิโลสเข้าใกล้และจัดเรียงตัวเองในลักษณะที่เป็นระเบียบ ช่วยให้เค้กสามารถรักษาความนุ่มนวลในช่วงเริ่มต้นของการเก็บรักษาได้หลายวัน

ฟังก์ชันป้องกัน-การหยุดนิ่งของ DMG นี้มีคุณค่าเฉพาะในอุตสาหกรรมเค้ก ต่างจากขนมปังตรงที่เค้กมักไม่คาดว่าจะมี "ความเคี้ยว" และ "ความยืดหยุ่น" แต่ต้องการให้ละลาย-ใน-ปาก-เนื้อสัมผัสที่นุ่มและชุ่มชื้น ฟังก์ชันป้องกันการติดสตางค์ของแป้ง-ของ DMG อยู่ในตำแหน่งที่แม่นยำสำหรับคุณลักษณะด้านคุณภาพนี้ แนวปฏิบัติทางอุตสาหกรรมแนะนำให้เติม DMG ที่ 12%–15% ของน้ำหนักไขมันทั้งหมดในแป้งเค้กเพื่อให้อายุการเก็บรักษายาวนานที่สุดที่อุณหภูมิห้อง

4 อิมัลชันเสถียรภาพของระบบไขมันและการป้องกันไขมันไหลออกมา

โดยทั่วไปปริมาณไขมันในสูตรเค้กจะค่อนข้างสูง (มากถึง 30%–80% ของน้ำหนักแป้ง) ซึ่งมากกว่าปริมาณไขมันของขนมปังธรรมดามาก (โดยทั่วไปคือ 2%–10% ของน้ำหนักแป้ง) คุณลักษณะไขมันสูง-นี้ทำให้เกิดความต้องการเพิ่มเติมสำหรับอิมัลซิไฟเออร์-ไม่เพียงแต่จะต้องส่งเสริมการกระจายตัวของไขมันที่สม่ำเสมอและการรวมตัวกันบางส่วนในระหว่างขั้นตอนการวิปปิ้ง แต่ยังต้องป้องกันการแยกน้ำมัน-น้ำและการหลั่งของไขมันอิสระในระหว่างขั้นตอนการทำความเย็นและการเก็บรักษาหลังการอบ

DMG เนื่องมาจากความสัมพันธ์อันดีกับเฟสไขมัน จึงทำให้เกิดผลการรักษาเสถียรภาพของไขมัน-ตลอดกระบวนการแปรรูปและการเก็บรักษาเค้กทั้งหมด ในระหว่างขั้นตอนการตีวิปปิ้ง DMG จะดูดซับบนพื้นผิวของก้อนไขมันเหลว ช่วยลด-ความตึงเครียดของน้ำที่ผิวหน้าของน้ำมัน และทำให้ไขมันกระจายตัวสม่ำเสมอเหมือนหยดเล็กๆ ในระหว่างขั้นตอนการอบ ไขมันที่ละลายจะถูกฝังอยู่ภายในเมทริกซ์ที่เกิดจากแป้งเจลาติไนซ์และโปรตีนที่จับตัวเป็นก้อน และฟิล์มที่ติดอยู่บนผิวหน้าของ DMG ยังคงสภาพเดิมตลอดกระบวนการนี้ เพื่อป้องกันการรวมตัวกันและการรวมตัวของหยดไขมัน ในระหว่างขั้นตอนการทำความเย็นและการเก็บรักษา DMG จะสร้างเครือข่ายผลึกหนาแน่นที่ส่วนต่อประสานน้ำของน้ำมัน-และภายในก้อนไขมัน โดยจะล็อคไขมันของเหลวทางกายภาพและป้องกันการเคลื่อนตัวของไขมันไปยังพื้นผิวเค้ก มิฉะนั้นจะทำให้เกิดปรากฏการณ์ "การซึมของน้ำมัน"

ฟังก์ชั่นการรักษาไขมัน-นี้มีความสำคัญโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับเค้กที่มีไขมันสูง- เช่น เค้กเนยและมัฟฟิน เค้กที่มีไขมันสูง-ที่ผสมอิมัลชันไม่เพียงพอไม่เพียงแต่จะทำให้ปากรู้สึกมันเยิ้มระหว่างการเก็บรักษาเท่านั้น แต่ยังอาจแสดงความมันเงาที่ไม่สม่ำเสมอและพื้นผิวที่เสื่อมสภาพเนื่องจากการหลั่งของไขมันอีกด้วย การยึดส่วนต่อประสานและการสร้างเครือข่ายคริสตัลโดย DMG มอบวิธีแก้ปัญหาทางกายภาพที่มีประสิทธิภาพสำหรับปัญหานี้

1 ระดับเพิ่มเติมที่แนะนำ

ระดับการเพิ่ม DMG ที่แนะนำในเค้กจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับประเภทของเค้กและปริมาณไขมันในสูตร โดยทั่วไประดับการเติมที่แนะนำคือ 3%–10% ของน้ำหนักแป้ง หรือ 12%–15% ของน้ำหนักไขมัน

2 การผสมผสานการทำงานร่วมกันกับ PGMS และ SSL

ในทางปฏิบัติในอุตสาหกรรมเค้ก DMG ไม่ค่อยมีการใช้เพียงอย่างเดียว แต่กลับผสมในสัดส่วนที่แม่นยำกับอิมัลซิไฟเออร์ที่มีฟังก์ชันเสริม เช่น PGMS หรือ SSL พื้นฐานทางวิทยาศาสตร์สำหรับกลยุทธ์นี้อยู่ในข้อกำหนดการทำงานหลาย-มิติของแป้งเค้กซึ่งยากสำหรับอิมัลซิไฟเออร์ตัวเดียวที่จะตอบสนองได้เต็มที่

ส่วนผสม DMG + PGMS:PGMS มีค่า HLB ต่ำมาก (ประมาณ 3.5) และประสิทธิภาพการเติมอากาศที่ยอดเยี่ยมเป็นพิเศษ ในระบบเจลเค้กและวิปครีม DMG ให้ฟังก์ชันอิมัลชันพื้นฐานและฟังก์ชันป้องกันการติดขัดของแป้ง- ในขณะที่ PGMS ให้การเติมอากาศและความสามารถในการเกิดฟองที่ทรงพลัง รวมถึง -การรักษาเสถียรภาพของผลึก เมื่อผสมทั้งสองอย่างในอัตราส่วนประมาณ 2:1–3:1 จะสามารถเพิ่มปริมาณเค้ก ความละเอียดของเศษขนมปัง และความเสถียรของฟองได้อย่างทำงานร่วมกัน โดยไม่ต้องเพิ่มระดับการเติมทั้งหมด

การผสมผสาน DMG + SSL:SSL มีทั้งฟังก์ชันเสริมความแข็งแรงของกลูเตนและความซับซ้อนของแป้ง และมีการกระจายตัวของน้ำได้ดีกว่า DMG ซึ่งช่วยเสริม DMG ในแง่ของพฤติกรรมการแบ่งพาร์ติชันเฟสของน้ำ- SSL มีแนวโน้มที่จะทำงานมากขึ้นที่เฟสน้ำและส่วนต่อประสานโปรตีน ในขณะที่ DMG มีแนวโน้มที่จะทำงานมากกว่าที่เฟสไขมันและส่วนต่อประสานของแป้ง การผสมทั้งสองอย่างทำให้ได้ส่วนต่อประสานที่สมบูรณ์ตั้งแต่เฟสที่เป็นน้ำไปจนถึงเฟสน้ำมัน และจากโปรตีนไปจนถึงแป้ง ทำให้มั่นใจได้ว่าเค้กได้รับการสนับสนุนการทำงานที่มีประสิทธิภาพในทุกขั้นตอนและทุกเฟส

เหตุผลพื้นฐานที่ทำให้ DMG กลายเป็นอิมัลซิไฟเออร์หลักที่ขาดไม่ได้ในอุตสาหกรรมเค้กก็คือ โครงสร้างโมเลกุลของมันตรงตามข้อกำหนดการทำงานหลาย-มิติของเค้กในฐานะระบบเติมอากาศแบบหลายเฟสที่ซับซ้อน-อย่างแม่นยำ ในระหว่างขั้นตอนการวิปปิ้งและการเติมอากาศ โฟมจะส่งเสริมให้เกิดฟองและคงตัวผ่านการลดความตึงของผิวและกลไกการรักษาเสถียรภาพของพิกเคอริง ในระหว่างขั้นตอนการอบ จะช่วยเพิ่มความสามารถในการขยายและความยืดหยุ่นของกลูเตนเน็ตเวิร์กผ่านปฏิกิริยาที่ไม่ชอบน้ำกับโปรตีนกลูเตน ซึ่งให้การสนับสนุนโครงสร้างสำหรับการขยายตัวของฟอง ในระหว่างขั้นตอนการทำความเย็นและการเก็บรักษา สารชะลอการคืนสภาพและรักษาเนื้อสัมผัสที่นุ่มและชุ่มชื้นของเค้กโดยการสร้างสารเชิงซ้อนแบบเกลียวที่มีอะมิโลส ในแง่ของการจัดการไขมัน จะป้องกันการหลั่งของไขมันและ-การแยกน้ำของน้ำมันผ่านการยึดติดระหว่างผิวหน้าและการสร้างเครือข่ายคริสตัล

เมื่อมองไปข้างหน้า การวิจัยการประยุกต์ใช้เกี่ยวกับ DMG ในอุตสาหกรรมเค้กอาจมุ่งเน้นไปที่ทิศทางต่อไปนี้: การใช้ประโยชน์จากความแตกต่างเชิงฟังก์ชันของผลิตภัณฑ์ DMG ที่มีองค์ประกอบของกรดไขมันที่แตกต่างกัน (เช่น กรดปาลมิติก กรดสเตียริก กรดโอเลอิก) ในระบบเค้กเพื่อพัฒนาอิมัลซิไฟเออร์เฉพาะสำหรับเค้กที่เป็น "กรดไขมัน-ที่ปรับแต่ง"- สำรวจศักยภาพการใช้งานที่เสริมฤทธิ์กันของ DMG กับอิมัลซิไฟเออร์ที่ได้จากธรรมชาติ (เช่น ฟอสโฟลิพิดและซาโปนิน) ในเค้กฉลาก-ที่สะอาด และบูรณาการการวิจัยเชิงฟังก์ชัน DMG เข้ากับการศึกษาวิวัฒนาการของโครงสร้างจุลภาคและพฤติกรรมรีโอโลยีของแป้งเค้กเพื่อสร้างแบบจำลองการคาดการณ์หลาย-ขนาดตั้งแต่ระดับโมเลกุลไปจนถึงคุณภาพของผลิตภัณฑ์ เนื่องจากความต้องการของผู้บริโภคในด้านคุณภาพเค้กยังคงเพิ่มขึ้น ระบบการทำงานร่วมกันที่ใช้ DMG- ซึ่งก่อตั้งขึ้นจากการออกแบบโมเลกุลที่แม่นยำจะแสดงให้เห็นถึงโอกาสในการนำไปใช้ในอุตสาหกรรมเค้กในวงกว้างมากขึ้น