本文节选自爱荷华州立大学食品科学课程教学用的一份实验手册（参照国外行业标准），食品配方设计、配方计算和配方步骤内容如下。

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配方设计--如何设置实验和跟踪变量

要将新产品概念变为现实，从何入手可能令人望而生畏。你的团队需要发挥聪明才智，运用有理有据的推理，最大限度地利用有限的时间和资源。本章将引导您了解这一过程，并帮助您开始工作。

13.1 将食品概念转化为新食品--从计划开始  

·一旦确定了新产品概念，您的团队就需要一个配方起点

·寻找现有的配方和秘方，然后根据需要进行修改和组合，往往是最简单的入门方法

·查询配料的使用量，尤其是需要特殊配料或工业配料（胶、改性淀粉等）时

·研究现有配方、配方和加工说明，找出异同。考虑配料的功能性和加工步骤的目的，选择最佳的出发点

13.2 制作 2-3 个起始配方

·立即将体积测量值转换为重量并计算重量百分比。将体积测量值换算成重量，可以通过仔细称量配料的体积测量值，或查阅USDA FoodData Central等权威参考资料。

o重量 -> 百分比：配料重量/总重量 = 重量百分比

o面包师重量：配方中配料的重量百分比/面粉重量百分比

o转换为权重更容易跟踪变量变化

o它还可以进行额外的计算，特别是针对特定营养成分的计算

o此外，如果没有配方百分比，教员就无法回答成分使用问题

·在配制过程中记录观察结果，并对成品进行详细评估

·确定哪种配方和工艺最有效，以及为什么

13.3 如何达到最佳的黄金标准食品 

·根据最佳迭代的特点和需要做出的改变，列出一份最有效的测试变量清单

·我们没有足够的时间或资源来测试每一个变量，因此，重要的是要对系统进行思考，并利用有理有据的推理来缩小要测试的变量范围

·牢记成本。如果您使用的是昂贵的配料，那么您是否可以使用价格较低的配料来获得几乎相同的功能和产品质量？建议根据设备情况和感官评估的需要，制作最小批量的产品

·选定变量后，开始每次测试一个变量。重要的是每次只改变一种配料类型、配料量或加工步骤，以便跟踪和了解每次实验的结果

13.4 调整和跟踪变量

·添加新成分时，要研究使用量。根据不同的应用，通常最有效的做法是先测试高用量水平，这是观察和评估成分功能的最佳方法，然后再根据需要降低使用量

·添加与替换：调整配方时，可以采用添加或替换的方法

o添加法是在现有成分的基础上添加另一种成分，这种方法会稀释或降低其他成分的比例，如果配料的功能与配方中已有的其他配料不同，这种方法最为合理。

o替换法是将一种或多种成分的全部或部分去掉，然后用另一种成分来代替。这样其他成分的用量和比例保持不变，但用另一种成分的功能替代了一种成分的功能。如果新配料的功能与配方中已有的另一种配料相似，那么替换就最合理。

o决定添加还是替换可能很困难。请仔细考虑配方和要测试的变量，然后评估两种方案，以确定哪种最合理。

·在实验笔记本中跟踪配方和加工过程的变化以及您的详细观察结果。同时，可使用Excel文件跟踪配方。Excel文件跟踪可以方便地跟踪变量，并节省计算百分比的时间。

13.5 配方举例--在煎饼中添加纤维

首先，回顾一下配方，想想每种成分的功能。有时，功能会令人困惑。如果是这种情况，请考虑如果不添加这种配料，煎饼会变成什么样子。

表 1.煎饼配方与配料功能现在比较一下在配方中添加纤维的添加法和替代法。在这种情况下，我们的目标是在配方中添加纤维，使每份食谱中的纤维含量达到最佳水平：（5.6 克/110 克食谱）。请注意，为了简单起见，我们假设纤维成分是 100% 的纤维，通常情况并非如此，但在这里最能说明差异。 

表 2.添加了纤维成分的煎饼配方

在这种情况下，决定添加还是替代的核心可能是纤维配料的特性。如果是小麦麸或燕麦麸等纤维配料，纤维配料的功能将与面粉足够相似，因此替代是最合理的。如果纤维是菊粉或抗性麦芽糊精等低粘度的可溶性纤维，则纤维成分的功能与所列成分不相似，添加可能更合理。

13.6 物料平衡

·跟踪系统中的材料。这种跟踪将为配料功能提供背景信息，也是生成营养成分表所必需的·在整个配方测试过程中测量和记录数据，而不是在达到黄金标准后才测量和记录

·测量包括加工损耗、水分损耗或增加、脂肪损耗或增加，具体取决于配方。最常见的物料平衡测量是蒸煮、烘烤或脱水过程中的水分损失。只需测量加工步骤前后产品的重量，即可计算出水分损失

·请参阅下面的布朗尼水分损失示例

 跟踪烘焙过程中的水分流失

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配方计算 - 跟踪水分和脂肪含量  

14.1 跟踪水分含量  

在看完上一章的物料平衡示例后，您可能想知道为什么我们要在整个过程中跟踪水分。跟踪水分虽然繁琐，但却很重要，原因有以下几点：

·它有助于我们了解整个过程中发生了什么，尤其是在比较一个实验和下一个实验时。

o例如，如果第一个实验包括生水果，第二个实验包括冷冻果泥，那么水果的初始含水量（可能还有颗粒大小）对产品的最终含水量和稠度有什么影响？

o如果第一个实验包括将馅料在炉子上煮5分钟的步骤，而第二个实验将该步骤修改为将馅料煮15分钟，那么两个实验都煮掉了多少水，这对成品的质地、颜色和味道有什么影响？

·跟踪水分含量有助于将液体配料转化为干配料，如将液态奶转化为脱脂干奶或将液态蛋转化为蛋粉

·最后，也是对本课程非常重要的一点是，它可以在Genesis中生成准确的营养成分表，营养成分表的食用量是根据成品重量计算的

o如果水分在烹饪或烘焙过程中流失，热量和营养成分就会集中在最终产品中

o如果在加工过程中加水，就会稀释热量和营养成分

·最后，通过实验跟踪水分可以确保您关注细节，观察配方实验过程中发生的情况

下面是一个跟踪配料水分含量的例子，以便将液体配料转换成干配料。无论何时进行配方计算，都要想清楚自己知道什么和想要找到什么，这一点非常重要。您可能需要写出来或画一张图来帮助自己，然后运用逻辑思维，停下来问自己 "这样做有意义吗"。在这个例子中，你可能需要打开自己的Excel文件和/或写出计算过程，以思考整个步骤。你的布局可能会与表1和表2中所示的有些不同，没关系。慢慢来，确保你理解每一个步骤。    

14.1.1 煎蛋卷配方计算示例 - 跟踪水分并转换为干配料  

您所知道的（或能找到的）：

·目前使用液体成分的配方

·这些液体成分的含水量和固体含量

您想要（需要）了解的信息：

·干配料的重量加上取代液体配料所需的水的重量

逻辑和检查点 - 如果把配料中的水去掉，所需的干配料就会减少。

有几种方法可以计算湿配料或全水配料到干配料的换算。下面是一个将蛋卷配方中的新鲜/湿配料换算成干配料加水的例子。

表 1.用新鲜食材制作的煎蛋卷配方

表 2.使用干配料制作的煎蛋卷

14.1.2 换算计算步骤：

(1). 填写当前配方的批次重量和重量百分比。

(2). 每种食品的水或水分含量可从美国农业部食品数据库、配料营养成分表或配料规格表中找到。(如果没有列出水分含量，则用总克数减去脂肪、蛋白质和碳水化合物，得出以克为单位的水分含量）。

(3). 含水量（克）=批次重量 x 含水量百分比

(4). 干重（克）=批重（克）-含水量（克）

(5). 转换为干配料或含水量较低的配料。

(6). 列出新配料，并找出每种新配料的含水量百分比。

(7). 找出每种成分的干重百分比 = 100% - 含水量百分比

(8). 用原配方的干重（克）除以新配方的干重百分比，得出新批次的重量（克）。

(9). 然后用批次重量（克）乘以含水量百分比，得出含水量（克）。

(10). 求出含水量的总和（克）。然后用原式中的含水量（克）减去总和。

178.7 克总水量减去 6.2 克来自干配料的水量等于 172.5 克水量

(11). 求出含水量的差值，并将该差值以克为单位添加到新配方中*。

(12). 完成新公式重量百分比的填写，并检查您的作业。

*如果原始配方的含水量超出或低于预期，可以调整含水量和总体含水量。

14.2 跟踪脂肪含量  

并非所有食品都需要跟踪脂肪含量的变化，但了解这一过程还是很有帮助的，主要应用于油炸食品。跟踪脂肪含量很重要的另一种情况是肉类烹饪和脂肪从肉中析出（想想煎培根或烹饪碎牛肉或猪肉并从煮熟的肉中撇去脂肪），跟踪脂肪变化的重要性与跟踪水分变化类似。它解释了加工步骤中发生的情况，对于在genesis中生成准确的营养成分表也很重要。

这里给出的例子是炸薯条。在油炸过程中跟踪脂肪含量的难点在于，在吸取脂肪或油的同时，水分也会流失。

同样的准则也适用于此。

每当您进行公式计算时，考虑清楚您所知道的和您试图找到的是什么是非常重要的。您可能需要写出来或画图来帮助自己，然后运用逻辑思维，停下来问自己"这样做有意义吗"。在这个例子中，你可能需要打开自己的Excel文件和/或写出计算过程，以思考整个步骤。你的布局可能会与所示的有些不同，没关系，慢慢来，确保你理解每一个步骤。    

我们所知道的或能够推理的:  

·如果油炸前后食物的重量相同，则损失的水分重量等于增加的油的重量·如果油炸后食物的重量较轻，那么水分的流失量就会多于油的析出量

·如果油炸后食物的重量较大，则捞起的油多于损失的水分（这种可能性较小）

表3.油炸工作表

表4.使用 200 克批次的薯条示例

您的产品可能无法像上面的示例一样完美计算。用多种方法确定数值是验证结果的好方法。在油炸开始和结束时（油冷却后）称量油炸锅和锅中的油，是测量整批产品吸油量的好方法。

**如果您测量的是煎炸批次的部分重量，则使用百分比差 X 批次重量来计算水分损失总量（以克为单位）。

15、

配方步骤   

添加成分的顺序和每个步骤的作用

除了通过测试跟踪配料水平和变化外，考虑配料添加顺序和每个加工步骤的功能也同样重要。

15.1 配方步骤--从哪里开始  

思考制作食物的加工步骤。每个步骤的作用是什么？步骤的顺序重要吗？为了帮助回答这些问题，请思考如果在一个步骤中将所有配料混合在一起会发生什么。需要术语来帮助描述加工过程吗？请查看下面的常见加工步骤表。

其次要考虑在系统中添加或去除水的位置，以及哪些成分需要补充水分才能在食品中充分发挥作用（胶、面筋蛋白、酵母、蛋白粉等）。

·系统中是否有足够的水，可以像饮料一样为所有成分补充水分？

·系统中的水分是否有限，导致配料中的水分含量极低，就像饼干中的水分含量一样（通常唯一的水分来自鸡蛋中的水分）？

·是介于两者之间吗？

·系统中含有多少糖和（或）盐？与其他成分相比，这两种成分对水的吸收更多。

·考虑含水配料是否需要先与最需要补充水分的干配料混合。例如，味糖原料通常需要先与水混合，然后再与其他配料混合。

15.2 流程图起点  

一旦确定了加工步骤并测试了参数（时间、温度、速度等），您的团队将根据加工步骤（不一定是设备）绘制流程图。作为加工的过渡步骤，这有助于确定较大的加工设备。 

举例来说，制作一块巧克力饼干所需的加工步骤。以下是一套典型的巧克力饼干配方说明，该配方是根据雀巢Toll House的配方修改的:

步骤1：烤箱预热至华氏 375 度。

步骤2：在一个小碗中加入面粉、发酵粉和盐。用一个大搅拌碗将黄油、细砂糖和红糖搅拌成奶油状。加入鸡蛋和香草精。逐渐加入面粉混合物。搅拌巧克力脆片。用一汤匙的量滴在未涂油的烤盘上。

步骤3：烤 9-11 分钟直至金黄色，在烤盘上冷却 2 分钟，取出放在网架上完全冷却。

思考下根据饼干处理步骤构建的流程图，再通读下图所示的流程图，你看到食谱说明是如何转换成流程图的吗？由此可以为您的新食品构建一个流程图。