فوم شیر و تغییرات ساختاری در سطح شیمیایی شیر

ژانویه 2, 2019 admin

فوم شیر و تغییرات ساختاری در سطح شیمیایی شیر

وقتی ما فوم شیر را تهیه میکنیم، شیر دست‌ خوش تغییرات ساختاری در سطح شیمیایی می‌شود. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد چگونگی فوم شیر و آنچه اتفاق می افتد مقاله زیر را مطالعه کنید.

ترکیب شیمیایی شیر

شیر یک عنصر کلیدی در هر کافی شاپ و بخش قابل توجهی از بسیاری از نوشیدنی های اسپرسو است. با درک بهتر اینکه چه زمانی واکنش ها اتفاق می افتد، ما می توانیم شانس خود را برای آماده سازی یک کاپوچینو با کیفیت بهبود بخشیم.

»»» آموزش تخصصی قهوه، باریستا و مدیریت کافی شاپ در اولین مدرسه کافی شاپ ایران

شیر گاو یک مایع غنی از مواد مغذی و پیچیده است که عمدتا از آب تشکیل شده است، اما شامل چندین ترکیب شیمیایی است، این ترکیبات را می توان به چهار گروه تقسیم کرد: پروتئین ها (1-20٪)، چربی ها (55-5٪)، کربوهیدرات ها یا قندها (لاکتوز 0-10٪) و مواد معدنی.

آشنایی با پروتئین های شیر

پروتئین‌ها یکی از اجزای تحت‌ تاثیر گرمایش هستند و بیش‌ترین تاثیر بر موفقیت یا شکست فوم شیر را دارند. بیایید نگاهی نزدیک‌تر به آن‌ها بیندازیم.

به طور کلی، پروتئین ها را می توان به عنوان مولکول های ساخته شده از یک یا چند زنجیره طولانی از بقایای آمینو اسید که با هم پیوندی پلی پپتیدی مرتبط می شوند تعریف کرد.

شاید این خیلی علمی برای شما باشد، اما مهم نیست که شما این قضیه را درک کنید یا خیر. بخش مهم این قضیه این است که، شیر حاوی پروتئین‌هایی با ساختار و اندازه‌های مختلفی است که در سراسر مایع پراکنده هستند.

دو گروه از پروتئین های شیر وجود دارد: کازئین و پروتئین های آب پنیر

آن‌ها ساختارهای متفاوتی دارند و در شرایط مختلف رفتاری های متفاوتی از خود نشان می‌دهند. بنابراین زمانی که شیر را حرارت و کف آن‌ها را حرارت می‌دهید، کار های متفاوتی از خود انجام می‌دهند.

ساختار پروتئین به طریقی است که اتم های آن مرتب شده اند. پروتئین های کازئین موجود در شیر در فرم هایی به نام میسل قرار دارند. این میسل ها شامل α-، β- و κ- کازئین هستند که پروتئین هایی با ساختار اولیه دارند.

پروتئین های سرم (عمدتا β-لاکتوگلوبولین و α-لاکتلبومین) پروتئین های کروی با ساختارهای ثانويه تعریف شده اند.

پروتئین های کازئین

به طور خلاصه، کازئین دارای ساختار ساده تری از پروتئین های آب پنیر است. و این تفاوت تاثیر مستقیمی بر نحوه رفتار دو گروه پروتئین هنگام استفاده از نازل بخار است.

کازئین ها بیشتر از پروتیین آب‌پنیر، از لحاظ حرارتی ثابت هستند. به عبارت دیگر، کازئین ها وقتی گرم می‌شوند ساختار خود را بهتر نگه می‌دارند.

پروتئین‌های آب پنیر

پروتئین‌های آب پنیرساختارهای پیچیده سه‌بعدی بیشتری دارند که در هنگام گرم شدن آشکار می‌شوند. آن‌ها این کار را در ۴۰ درجه سانتیگراد (حدود ۱۰۴ درجه فارنهایت) انجام می‌دهند. در طول این فرآیند که به عنوان denaturation شناخته می‌شود پروتئین های آب پنیر به شکل غیرقابل برگشت ساختار خود را از دست می دهند.

چگونه گرما بر شیر تاثیر می‌گذارد

هر حرارتی بر ساختار شیمیایی پروتیین‌های شیر تاثیر می‌گذارد. اما این که چه مقدار بر شیر تاثیر می‌گذارد به دما و مدت گرمایش بستگی دارد.

بیایید فرض کنیم که شما در حال استفاده از شیر پاستوریزه در کافی شاپ هستید. فرایند پاستوریزاسیون به این معنی است که شیر در دمای 72-80 درجه سانتیگراد (حدود 162-176 درجه فارنهایت) 15 تا 30 ثانیه قبل از اینکه به شما برسد، گرم می شود.

»»» آموزش تخصصی قهوه، باریستا و مدیریت کافی شاپ در اولین مدرسه کافی شاپ ایران

پاستوریزاسیون، برخی از پروتئین های موجود در آب پنیر را متوقف می کند، اما به دلیل اینکه پروسه حرارت دادن کوتاه می شود، همه آنها را تحت تاثیر قرار نمی دهد.

برگردیم به مبحث مهم پروتئین‌ها، چون این پروتئین ها هستند که کف شما را به موفقیت یا شکست تبدیل می‌کند.

در حالت طبیعی شیر، گروه های شیمیایی واکنشی در ساختار پیچیده پروتئین های آب پنیر دفن می شوند. این گروه هنگامی که پروتئین آب پنیر در طی گرمایش بوجود می آید، در معرض خطر قرار می گیرند.

از آنجا که این گروه های شیمیایی واکنش پذیر هستند، آنها در ساختار باز و با سایر اجزای شیر تشکیل می شوند. و این بر چگونگی فوم شیر اثر می گذارد.

چطور این حرارت، فواید شیر را تحت تاثیر قرار می دهد؟

هنگامی که ما شیر را حرارت می‌دهیم، بخار آب و هوا را در هنگام گرم کردن آن به شیر فشار می‌دهیم. پروتئین‌ها مواد اطراف هوا را ایجاد می‌کنند و به حباب تبدیل می‌شوند.

زنجیره پروتئین در شیر:

یک انتهای هیدروفیلی است (جذب آب)، و دیگری هیدروفوب (با آب دفع می شود). هنگامی که پروتئین ها در طی denaturing گسترش می یابند، انتهای خود را در معرض قرار می دهند و هیدروفوبا سعی می کنند از آب شیر استفاده کنند، این به این معنی است که درون هر حباب هوا، انتهای هیدروفوب همه به داخل و به سمت داخل عاری از آب نشان داده می‌شود.

هیدروفیلی در معرض محیط شیر آب قرار دارد که حباب‌ها در آن معلق هستند. این ساختار به حفظ حباب‌های هوا کمک می‌کند.

وقتی شیر بین 30 تا 40 درجه سانتیگراد (86-104 درجه فارنهایت) فوم گیری می‌شود، ناپایدار است. حباب های بزرگ هوا در عرض چند دقیقه تشکیل می شود. افزایش دما تا 60 درجه سانتیگراد (140 درجه فارنهایت) منجر به کف پایدار و بهبود بافت و چگالی می‌گردد.
حباب‌های هوا کوچک‌تر و بهتر در دماهای بالاتر شکل می‌گیرند.

اما مراقب باشید که شیر را به دمای زیاد بالا نبرید زیرا با این کار نه تنها شیر، طعم سولفوریک را به خود می می‌گیرد، بلکه به نقطه ای می رسد که فوم از بین می رود.

پروتئین ها در حالت طبیعی خود حباب های هوا را پوشش می دهند و به محافظت از آنها، به هم زدن کمک می کنند. اگر همچنان شیر را حرارت دهید، بیشتر پروتئین ها انحلال می یابند و در حالت آلی خود، به اندازه کافی به حالت پایدار برای ایجاد حباب های هوا کمک نمی کنند.