烤焙是面包制作的最后一步驟，同時也是非常重要的步驟，由于熱的作用將不適合于人吃的面團變成松軟，有孔洞，易于消化，好吃的產品，面團內生物的活動被制止，微生物及酵素被破壞，較不安定的膠體相變成安定，淀粉、蛋白質經過熱的作用產生激烈的變化，同時另外產生新的化合物如焦糖、焦糊精、類黑素及其他產生面包特殊香味的成份。烤焙時一齊反應作用，面團慢慢一步一步的變成面包，烤爐所給予的熱、溫度、烤焙時間等皆會影響所烤出的面包品質，面團在烤焙時的物理及化學變化到目前為止沒未完全明白，但由于科學家的不斷研究發掘已大有進展。

    一、烘焙的反應

    面團在烤爐內，首先接觸的是烤爐內的熱，因此自然的在面團表面形成一層薄膜，由于受烤爐內溫度的影響，表皮多少會膨脹。另外一重要的反應稱的為烤焙彈性，面團體積約漲原來1/3.烤焙彈性由于受熱的立即影響而膨脹，純物理方面而言，氣體受熱膨脹，增加氣體壓力，假如這些氣體限制在有彈性密閉的范圍內，如汽球，因汽球有彈性，由于氣體的膨脹，氣球脹大，面才內有千百萬個小的密閉氣孔，由于受熱的作用，增加氣壓而膨脹。另外一種亦是純物理作用，溫度升高氣體的溶解減少，由于面團發酵時所產生的氣體，一部份是溶解在面團的液相內，當面團溫度升高到49℃，則溶解在液相內的氣體被釋出，此釋出的氣體即增加氣體的壓力，增加細胞內的膨脹力，因些整個面團逐漸膨脹。第三種物理方面的影響，低沸點的液體于面團溫度超過它的沸點時蒸發而變成氣體，低沸點的氣體以酒精量為最多，亦是最重要的一種，酒精在77℃時即開始蒸發，增加氣體壓力，使氣孔膨脹。除了上面三種受熱后的純物理作用影響外，另外還受酵母同化作用的影響，溫度影響酵母發酵，影響二氧化碳及酒精的產量，溫度愈高發酵反應愈快，一直到約140°F酵母被破壞為止，到些時酵母所產生的二氧化碳已足夠使面團膨脹，同時由于溫度升高面粉內的淀粉酵素活力增加，促進酵母發酵，軟化面團的物理性質，增加面包的烤焙彈性。

    面團的軟化作用由于面團溫度54.5℃時即開始被膨化的淀粉所抵消，淀粉顆粒從面團內吸收水而膨化，因此淀粉有兩種主要的變化，淀粉顆粒的體積增加，及固定在面筋的網狀結構內，同時由于淀粉膨化需要水，此需要的水，即從面筋所吸收的水轉移到淀粉顆料內，因此面筋的網狀結構變為更有粘性及彈性。有的淀粉的膠化溫度范圍較短，有的比較長，淀粉的膠化程度是受液化酵素在發酵及烘焙的最初階段的影響，適當液化酵素作用的面團，能使淀粉達到適當濃度使面團膨脹，成為面包的骨架。當面團在發酵階段時，面筋是為面團的骨架，但在烤焙時期，則不再構成骨架，甚至于面筋有軟化及液化的趨勢。因此淀粉膠體太干硬，限制面團這適當膨脹，結果面包體積及組織都不理想。相反的假如面粉內淀粉酵素太多，或多加了麥芽制品的添加物，太多的淀粉被糊化，因此降低淀粉的膠體，使沒有辦法忍受所增加的氣體壓力，因此小氣孔破裂而形成大氣孔，發酵所產生的氣體漏出，而損失面包體積，同時糊精的顏色比淀粉深，所以面包的內部顏色受到影響。

    在烤焙時面團溫度升高，除淀粉的膠化作用外，同時溫度上升改變了面筋的網狀結構，面團溫度最初上升時的作用即有液化面筋的反應，這些面筋的最主要功用是構成面團骨架，使淀粉膠脂時作為支架用。但最初濕度上升的功用失支，淀粉欲膠化必須吸收更多的水，因此淀粉膠化時即吸收面筋所擁有的水。面筋凝固時的濕度為74℃，從74℃以后一直到烤完為止，這一段時間的凝固作用比較少，所以面筋的水被淀粉吸走后，面筋形成脫水現象，因此當面團逐漸膨大，面筋韌性增強，面團內壓增加，促使面團膨大。面團溫度上升時，內壓的產生并不均勻，當淀粉膨化及烤焙終了等階段，內壓降低。當內壓在改變時，在低內壓階段并不因低壓的關系而停止面包體積的膨大。面團溫度上升，烤焙彈性仍然繼續增加，所以不會察覺出面包變小的情形。上面內壓減小的解釋即小氣孔內由于受太大的內壓，小氣孔孔壁被漲破，形成大氣孔，由此面粉做出的面包內部顆粒不均勻，同時氣孔大，此種面粉所做出的面團在烤爐時內壓的降低非常明顯。經適當氧化的面粉相反的形成較強的面筋結構，較有效的忍受面團內部所產生的內壓，因此細胞不易破裂，所做出的面包組織細、均勻。

    除了上述面粉的成熟與否外，下列的因素仍然影響到面包內部組織、結構、外形。如果發酵程度、發酵速率、攪拌、整形、烤盤大小、最后發酵、烤焙、切片等，在這些因子中比較特別明顯的解述如下：

    發酵不足的面團所做出的面包細胞壁厚、組織粗、細胞大小不均勻。發酵過度或老面團，所做出的面包氣孔壁薄、脆弱及有屑、氣孔圓，總有死死的呆滯的感覺。

    發酵速度太快的面團，在整形時難使面團有的脫氣，因此氣孔組織不均勻，同時有大洞。發酵速度太慢與發酵過度的老面團相似，即面包組織產生呆滯的感覺。

    攪拌不足與發酵不足的面團的氣孔組織相似，面團攪拌過度的面包內部組織除了縣有許多的大洞外氣孔可能圓形、壁厚，但大小比較均勻。

    面團內氣孔的來源為在面團內所形成的氣泡，小氣泡均勻的混合與否對面團的氣孔組織有很重要的影響，適當的調整整形機才能使面包組織完整。

    面團大小及模具大小，大大影響到氣孔組織，模具小面團大，比較容易使面團組織變細小同時比較均勻，相反的面團小，模具大，易于產生反效果，同時面團在最后發酵階段太短，其組織與發酵不足同。

    適當的烤焙速度亦相當的重要，烤焙太快（溫度高）,表皮結皮太快，限制內部的膨脹，因此嚴重影響到內部組織，使內部的氣孔互相粘結一起，破裂，結果氣孔壁厚、粗糙及組織不整齊。

    最后切片亦會影響到原來的氣孔，切片刀不快或切片時的面包中心溫度太高亦會使面包的組織變粗，同時切下許多的面包屑，面包的外型亦受到損害，減低品質。

    科學家Garnatz下了一個好面包的內部組織定義：氣孔小，氣孔壁薄，氣孔微長型、大小一致，沒有大洞，用手指尖去觸時，松軟、 光滑的感覺。

    科學家Baker及Mize利用不導電的工具，研究加熱于面團內部即面包內部加熱，但面包外部沒有焦皮，發現加熱于面團的熱速度一樣，但面團本身的溫度上升有些微小的變化，即在某些溫度范圍內有些變化，此種表示在各階段的吸熱情形不一樣，當在烤焙的最初階段，溫度上升快，溫度升高到49℃時溫度的上升速度減慢，換句話說面團的吸收熱能較大，因為在些階段面團內液相部份的二氧化碳被熱的作用驅逐而出，所以熱能被驅逐的二氧化碳帶走，然后自49℃以后面團溫度上升很平均，直到45.5℃~57.5℃淀粉開始膠化，吸水而膨化，面團溫度上升速度開始又降低，此后溫度上升比較均勻，直到79℃以后，熱吸收作用又發生，同時也愈明顯，直到面包烤熟為止約100℃，這最后階段熱吸收作用，主要是水和酒精的蒸發，防止面團的中心溫度不會高于水的沸點。

    同時他們又研究，不同形態的油脂對面包品質的影響，假如不用油，則面團在烤焙時，內壓減低，阻止烤焙彈性即烤焙彈性減低`,如使用3%的液體油并不能改善面包品質，與沒有用油的影響相同。如使用3%半固體的油脂，則面團在烤焙階段并不減低內壓，同時亦不會減少烤焙彈性，非常明顯的，不使用油脂的面團變成多孔性，因此所形氣體被逃逸而損失內壓，半固體的油脂可以防止細胞變成多孔性，可以防止所產生的氣體被逃逸達到最低的程度，因此面團能繼續膨脹，直到淀粉膨化，及面筋凝結為止。

    導電加熱的烘焙試驗方法指出：烤出的面包，味道非常的淺，沒有紅焦色表皮，跟原來的面團味道相似；由此事實可知，面包特殊香味的形成，主要是由面包表皮于烤焙時所產生，然后表皮所產生的味道再滲入面包內，同時保存在面包內。面包表皮的顏色在高溫烤焙時產生兩個主要的反應，比較敏感的碳水化合物產生焦化作用及形成類黑素的反應。淀粉、糊精、砂糖經熱的作用，不但影響顏色，同時亦影響味道及風味。淀粉受熱作用破壞變成深紅色的焦糊精，面團表皮發酵所剩余糖亦焦化轉變形成紅棕色的衍生物，還原糖在熱的作用下與氨基酸作用，形成色黑、味濃的類黑素。有人猜想面包的最主要味道是來自類黑素。假如將色氨酸及葡萄糖放在溶液內，本來是清澈的溶液，經過作用后，結果變成棕色及強烈的面包味道，不同的氨基酸產生不同的特殊味道，因為面團內有多量的糖及氨基酸。所以褐色作用對于顏色形成及面包特殊味道有很大的影響。

    二、烤焙條件

    各種不同的產品，烤焙時需要不同的溫度及濕度，一般的適用溫度為190.5℃~232℃；烤爐濕度有高有低。假如只單靠面包于烤焙時水分蒸發，則溫度增加不大，某種特殊產品如硬式面包，而要濕度較大的烤爐。因此在烤爐內通入蒸汽管，噴入蒸汽增加烤爐濕度，一般的烤焙時間依溫度高低由25到35分，溫度高烤焙時間短，溫度低烤焙時間長。所以烤焙必須考慮三種因素，溫度、濕度及時間。

    一般的一磅白面包烤焙溫度為218℃，時間為30分鐘，在烤焙最初階段蒸汽約通入3~4分鐘。比較大的面包烤焙溫度約低數度，烤焙時間稍微增長。有人認為剛烤的幾批面包在烤焙初期需要外面提供蒸汽增加濕度外，從來的面包由于前面幾批面包在烤焙時，水份的蒸發而得到水蒸氣。但太多的蒸汽使面包表皮韌性增強，帶蓋的土司面包，烤焙時間比不帶蓋的土司面包的烤焙時間長。裸麥面包及硬式餐包為烤焙溫度較高的面包約230℃，同時通入的蒸汽要多。因此可以使此種產品產生光滑的表皮，高糖量的面團如甜面包的烤焙溫度要低，防止太早及過度的表皮焦化，產生焦黑的表皮。

    這跟白面包內有4~6%的奶粉時相同，因為奶粉內亦含有乳糖；可以促進焦化，加深表皮顏色。一般而言高成份配方需要低溫長時間的烤焙，低成份需高溫短時。糧及奶粉對熱比較敏感，很快且明顯的產生棕色。假如面團內有這些高成份的糖及奶粉存在，于高溫烤焙的下，易于使面包內部未烤熟前，表皮已有太深的顏色。此種沒有烤熟的面包出爐后，會縮小、兩邊陷下。同樣原理，發酵不足的面團，亦售有高量的剩余糖，亦需要在比較低溫的下烤。成份低的面團相反的，只有一小部份的糖和奶粉，難于從糖的焦化得到充分的表皮顏色，故必須利用高溫，使淀粉在高溫作用下，形成著色的焦糊精。假如低成份的面團，在普通的溫度下烤焙，要烤到理想的表皮顏色，烤焙時間必須長。烤焙時間太長，產品品質不良、太干。同樣理由發酵太久的老面團，由于面團內的糖，因發酵而用盡，與低成份的面團相同。烤爐的各種不同的設計，甚至在同樣弄態的烤爐，其內部熱的分布亦不同，蒸汽的條件亦不同。所以無法定出何種產品的最好烤焙條件，所以每個工廠必須依照自己工廠性質如配方、最后發酵情形、產品的種類，加以研究烤爐的最適當情況。

    烤焙時常發生的弊病如下：

    1、 烤爐熱度不足。

    2、 烤爐熱度太大。

    3、 烤爐內太多的閃熱。

    4、 蒸汽太多。

    5、 蒸汽不足。

    6、 蒸汽壓太大。

    7、 熱的分布不勻。

    8、 烤盤與烤盤間的距離不適當。

    以上的弊病使烤出產品的品質不良。

    一、 爐熱度不足：烤爐熱度不足的面包的特性為面包體積太大、顆粒、組織粗糙、皮厚、表皮顏色淺、烘焙損耗大。因面團溫度低。酵素作用時間增長，面包凝潔時間亦增長。面團的烤焙彈性太大，結果面包體積太大，失去了應有的細小顆粒及光滑組織。烤焙時間長，表皮干燥時間長；表皮比正常的厚，民時因熱力不足無法使表皮達到充分焦化。缺乏金黃色，但溫度低的最嚴重缺點為烤焙損耗增加，因為過份的水份蒸發及揮發性物的蒸發。因而面包重量減輕，為彌補面包重量的不足，只好增加面團重量，增加成本支出。平均正常的烘焙損耗為10%或10%以下，溫度低的烤爐為了使面包有良好的體積及組織，將最后發酵時間縮短。剛磨制成為新鮮面粉面筋弱的面粉及發酵不足的面團適合于溫度低的烤爐。

    二、 烤爐熱度太高： 烤爐熱度太高，烤出的面包體積小，表皮顏色太深，面包邊沒有烤足，顏色白。烤爐熱度太高，面包表皮太早形成，因而過早限制面包膨脹，減少烤焙彈性，結果面包體積小，內部顆粒小，大的直洞。尤其是高成份面團，面包內部及邊還沒有完全烤熟及適當擴展前，上表皮顏色已太深。假如面包烤焙程度以表皮顏色為準的話，則此面包取出后，面包內部粘及沒有味道，再者面包要完全烤熟為準的話，則表皮太焦黑。同時溫度太高，表皮有汽泡；尤其是冷面團、濕面團、發酵不足面團、面筋差的面粉，所做的面團為甚。熱度高的烤爐適合于老面團、低成份面團，使的產生理想的表皮顏色及產生風味，硬式面包及餐包適合熱度高的烤爐。

    三、 烤爐內太多的閃熱：閃熱的定義為熱強度的情況，但此種熱并不能以熱單位來表示，面包在此情況烤焙，最初階段表皮著色太快，但熱的消失甚快。因此面包內部的烤焙反而比正常為慢，結果表皮顏色太深，內部烤不熟。

    閃熱常常發生在專造的烤爐內部的空間部份，烤爐熄火一段時間后，烤爐室內表面的部分或全部產生過度的閃熱現象。當面包進爐后，立即使面包表皮著兇，但烤爐內的空氣及爐表面，不能供給太多的熱，結果熱傳于面包后，烤爐溫度降低。因此難于使面包完全烤熟，閃熱常發生在烤爐內上層氣體，易發生太大的上火。

    閃熱常常發生在較機械化的烤爐，但是比較不明顯，因為機械化的烤爐可以自動控制溫度。所以當烤爐熄火的一段時間后，不會聚集太多的熱，同時烤盤的移動，使熱的分布比較均勻，不會在某一部分發生太多的熱。

    有幾個比較適合方法來減少閃熱，第一個即計算烤爐在一天的合用中不要有空檔，如生產開始減慢或要中斷，最好能使用連接法，即是空一段，再烤一段（一部份有烤盤，一部份沒有烤盤）,不要使烤爐完全空下來。另外即是將煙窗打開，讓熱氣驅走，冷氣進入烤爐內，有時候使用"閃熱烤盤"即用廢烤盤，或其他容器，裝三份的二滿水，或裝濕沙；或用不燃燒的材料去烤，但注意這些閃熱烤盤所裝的數量及重量與正常烤焙的情況相同，以免輸送帶隨太多的重量。

    四、 烤爐內太多的蒸汽：面包表皮堅韌的最主要原因為烤爐內有太多的蒸汽，經過最后發酵面團的表皮溫度約為35 ℃，進烤爐后，爐內有飽和蒸汽及溫度高達205 ℃蒸汽在面包表皮凝潔成水。這樣的話有助于面包的烤焙彈性及增加面包體積，但面包表皮堅韌及起泡，高量蒸汽及高溫適合于制作裸麥面包及其他硬式面包，使面包表皮有光滑、光澤的脆表皮；但如烤爐內蒸汽不足，會使種產品表皮破裂。

    五、 蒸汽不足：烤爐濕度低，于烤焙時表面結皮太快，因而使面包表皮與內部組織分離，形成有蓋式的上皮，尤其是不帶蓋土司面包為甚。這種現象與最后發酵室太干相同，面團發酵不足，面粉筋度太高亦會有此種缺點；改正方法為使用高溫度的最后發酵室或在烤爐內注入水蒸汽。

    六、 高壓的水蒸汽：最后發酵室及烤爐內使用適當量的蒸汽，對于面包的品質影響甚大；正常的用于此兩種用途的蒸汽為飽和蒸汽和濕蒸汽。蒸汽管出口有壓力表，每平方寸的壓力為5~10磅，鍘此蒸汽溫度約為108.5 ℃~115 ℃，蒸汽壓力增加，溫度增加。在大氣壓力下，蒸汽溫度為100 ℃，飽合蒸汽即在密閉的鍋爐內，讓水蒸發，水蒸汽內有看不見的水分子。濕蒸汽則相反，濕蒸汽溫度比飽合蒸汽溫度低，水分子冷凝成小滴霧狀的蒸汽。這種濕蒸汽可以由飽合蒸汽管排出于大氣中，本來是看不見的氣體，蒸汽排出管子幾寸后立即呈現白色狀霧氣體。因為熱蒸汽排出管后立即被外面的大氣冷凝而成霧狀。假如將飽合或濕蒸汽通到烤爐內，與面團的表面接觸，產生理想反應。高壓蒸汽亦即是高溫蒸汽20磅/平方寸的蒸汽壓力，蒸汽溫度為136 ℃，50磅/平方寸為148 ℃，高壓蒸汽通入烤爐內，蒸汽溫度高，當與面團接觸，因兩者間溫差太大，無法將蒸汽內水分冷凝下來，而失去水蒸汽的作用。同時此種蒸汽減少面包體積，尤其是裸麥面包。當然一般的鍋爐皆為高壓鍋爐。所以將蒸汽導入烤爐時必須在導管處裝置保險塞或是蒸汽膨脹筒，減低蒸汽壓力，同時減低溫度，使此種種蒸汽含有飽和水汽。

    七、 烤爐內熱的不正常分布：一般常遇到的問題，即底熱不足，爐邊及加熱板等，這種熱分布不勻的影響所及，面包上面表皮已烤至適當程度，甚至面包的內部組織也烤熟。但由于分布不勻，面包底部及邊尚未烤至適當程度，因此無力支撐面包的組織，結果兩邊陷入。裸麥面包溫度不足的最大缺點為面包扁平，兩邊或接縫地方裂開，品質不良。

    八、 烤焙時烤盤位置不適當：烤焙時烤盤的適當位置對于烤焙相當重要，假如烤盤放置太緊密熱氣循環不良，因此烤焙不均勻。愈近愈不良，顏色愈白，一般一磅的面包烤盤上部邊緣最少要有0.75寸的距離，1磅半或比較重的面包要大于1寸，3磅的帶蓋土司烤盤最少要1.5寸。

    三、面包冷卻

    為了生產計劃的進行，面包必須加速冷卻，然后才能順利切片包裝。面包如沒有適當的冷卻，切牌時會發生困難，甚至于導致工作無法進行。切好的面包兩邊陷下，包裝后由于溫度高，產生水蒸氣冷凝而成水滴，附在包裝袋或面包外面。因而面包易于發霉，一般面包冷卻至中心溫度32 ℃時切片包裝最為理想，這樣不會將多余的水蒸氣蒸發掉，損失面包內部水分。到底面包要損失多少水最為理想，這是非常困難的，因為這必須視烤焙情況來決定，美國的法律規定面包內水分不能超過38%.如面包在烤爐內水分蒸發損失多，冷卻時盡量減少。相反的如果在烤爐內損失少，則冷卻時盡量使它蒸發。一般面包工廠都缺少面包出爐后的冷卻設備，讓其自然冷卻。但由于季節的變動，大氣的溫度及濕度皆會發生變化，所以利用烤焙加以調整。

    在未談及有關各種面包的冷卻設備前，先討論有關面包出爐后的物理反應，當面包出爐后除了外表有一層表皮外，面包的溫度幾乎每一部份都非常的均勻。雖然面包的表皮在烤爐內部溫度高，但面包出爐后表皮與外界環境接觸，由于輻射作用，將面包表皮熱散開。因此冷卻特別快，所以可認為面包出爐后每一部份的溫度都很均勻，但水分分布并不均勻，因為外表皮在烤焙時所接觸溫度高且長，而面包內部低，只有在烤焙完成的最后幾分鐘才達到99 ℃ ,因此表皮的水分損耗多，內部的損耗少。因此面包出爐后，面包水分再重新分布，即從高水分的面包內部中心分散到低水分的面包表皮。由于水分的分布，表皮由干且脆的情況變成很軟，水分從中心部份分散到表皮，再由表皮蒸發到外面的空氣。水分的蒸發最主要原因為蒸汽壓的作用，蒸汽壓與溫度相關，溫度愈高蒸汽壓愈大。冬天的大氣蒸汽壓低，面包表皮蒸發快；夏天大氣的蒸汽壓高，面包表皮蒸發慢。因此面包冷卻時如大氣的空氣太干燥，面包蒸發太多的水分以降低面包本身溫度，這一現象為自然界的物理平衡現象。結果面包表皮裂、面包硬、品質不良。如濕度太大，蒸汽壓小，面包表皮有適當的蒸發，甚至于冷卻再長亦不能使水分蒸散，結果面包好像沒有烤熟，切片、包裝都太軟。

    從上面的討論，可以設置面包理想的冷卻方法，除了面包出爐直接的放在出爐架或輸送帶上，讓其自然冷卻3~4小時外，有三種方法

    可以加速面包的冷卻：

    第一個方法為最簡單的方法，即在一密閉內有許多層次排列的連續輸送設備，在密閉室上面有一個空氣出口，出爐面包從最頂上依次階梯式旋轉慢慢下來，一直到出口，切片包裝。最頂上的排氣口將熱面包的輻射熱帶走，新鮮空氣由底部吸入，慢慢往上面走，使面包冷卻，由于空氣的對流及加速蒸發，使面包冷卻，這種方法一般的冷卻時間減少至2~2.5小時，但這種方法不能有效控制面包水分損耗。

    第二個面包冷卻法即使用空氣調節，面包在適當調節溫度及濕度下，約在90分鐘內冷卻。在正常的情況下，可以控制冷卻空氣的溫度及濕度，因此面包水分的損耗速率可以由冷卻后的幾批面包測知。如果外界進入冷卻設備的溫度如太高，必須有冷卻設備，將多余的水移走；否則冷卻效果將大大降低。同時面包水分的控制也將發生困難，當然有空氣調節設備的冷卻設備比用空氣冷卻效果好。空氣調節冷卻設備 有箱式、架車式、或回旋輸送帶式的冷卻設備；箱式的冷卻設備比較簡單及經濟。

    現在最新式的面包冷卻是真空冷卻法，此種方法的冷卻時間只需32分，面包真空冷卻設備包括兩個主要部分。先在一控制好溫度及濕度的密閉室隧道內，面包的主要溫度散發到此隧道內，時間約28分，第二階段為真空部份，隧道式的濕球溫度定為26.6℃干球溫度定上或定下；即視面包的蒸發情況來決定。面包進入真空階段的內部溫度為57.2℃當然表皮溫度與第一階段調節室的溫度相似，面包經過此減壓階段，雖然時間短，面包內部的蒸汽壓即放釋出來，使面包內外部溫度及溫度能保持平衡，此種方法在適當的濕度溫度、及真空下，能使面包在極短時間內冷卻，而不受季節的影響。