איך נוצר הקצף של הקפוצ\'ינו?
על קצף חלב, דנטורציה של חלבונים ודרך חדשה להכין חביתה מקושקשת
19/07/10 9:20
1850 צפיות
בשנים האחרונות קשה לדמיין ביקור בבית קפה ללא רעש הרקע המלווה את תהליך הקצפת החלב לקפוצ'ינו, מוקצ'ינו, הקפה ההפוך ודומיהם. בימינו, כמעט כל בית קפה מתהדר במכונת אספרסו שבצדה יש צינורית הפולטת אדי קיטור חמים. לקיטור שני תפקידים: הוא מחמם את החלב ומכניס אליו אוויר, כדי שייווצר קצף. קצף הוא אוסף של בועות גז הכלואות בתוך נוזל ומצופות בחומר שמייצב אותן ועוטף אותן כמו בלון, וגם מדביק אותן זו לזו כמו דבק או מלט. החומר המייצב מונע מבועות קטנות להתחבר זו לזו ליצירת בועות גדולות יותר. בקצף יציב הבועות כה קטנות, שהן לא עולות וצפות על פני הנוזל אלא נשארות תלויות בתוכו. החומר המייצב משתנה מחומר לחומר- בקצף של שמפו או סבון, למשל, הוא חומר סבוני, בעוד שמה שמייצב את בועות האוויר בקצפת ומדביק אותן יחד הוא השומן שבשמנת.
המשותף לרוב החומרים שמייצבים את הבועות הוא מבנה המולקולות שלהן. יש להן צד אחד ש"אוהב" מים (הידרופילי) וצד אחד ש"פוחד" ממים (הידרופובי). על מנת להקטין את שטח המגע שלהם עם המים, הצדדים ההידרופוביים, הפוחדים ממים, פונים אל האוויר שבתוך הבועה, בעוד שכלפי המים פונים הצדדים אוהבי המים. כך הבועה מצופה במעין יריעה גמישה, שמבודדת אותה מן הנוזל.
למולקולות שמייצבות את הקצף בחלב יש מבנה מורכב יותר. חלב מורכב ממים, שומן, סוכרים, סידן וחלבונים. אחד החלבונים האלה, "חלבון גבן" (חלבון whey), הוא זה שמייצב את בועות האוויר. לחלבוני גבן יש מבנה שמזכיר כדור קטן, או פקעת סגורה. בתוך הפקעת מצטנפים אותם חלקי מולקולת החלבון ההידרופוביים, ועל-פני החלבון, פונים למים, מצויים החלקים ההידרופיליים. כאשר החלב קר, פקעות החלבון צפות בנוזל ולא יוצרות קשר אחת עם השנייה, לכן אין מה שיעטוף את בועות האוויר והן מתפוצצות במהירות. לעומת זאת, כאשר מחממים את החלב לטמפרטורה של כ- 70 מעלות צלסיוס, חלבוני הגבן משנים צורתם. הפקעות הסגורות מקבלות אנרגיה מהחום, מתחילות לנוע במהירות בתוך נוזל החלב ונתקלות זו בזו ובמולקולות אחרות בחלב. כתוצאה מההתנגשויות הפקעות נפתחות והחלבון נפרש למעין שרשרת פתוחה. התהליך הכימי הזה, של שינוי המבנה הטבעי של החלבון, נקרא 'דנטורציה'. בצורה הפרושה, אותם חלקים הידרופוביים של חלבוני הגבן, שקודם לכן היו מכונסים בתוך הפקעת, נמצאים לפתע במגע עם המים שבחלב. על מנת להקטין את המגע עם המים, החלקים ההידרופוביים מתקרבים ונקשרים זה לזה והחלבונים הפתוחים נדבקים אחד לשני. כך נוצרת מעין רשת שכולאת בתוכה את בועות האוויר ומדביקה אותן יחד. רשת בועות האוויר הזו היא הקצף. ככל שיש יותר חלבוני גבן בחלב, מתקבלת רשת צפופה יותר והקצף חזק יותר. בחלב דל-שומן, למשל, יש פחות שומן ויותר חלבונים ליחידת משקל, לכן הוא מקציף יותר בקלות מאשר חלב רגיל.
כאמור, חלבוני הגבן נפתחים ומתחילים ליצור את רשת הקצף סביב טמפרטורה של 70 מעלות. כאשר מחממים את החלב מעבר לטמפרטורה זו, הקצף מתפרק. כאשר מחממים אותו לטמפרטורה נמוכה מ- 70 מעלות, לחלבונים אין מספיק אנרגיה כדי להיפתח ולעבור דנטורציה. לכן, חשוב לחמם את החלב בעדינות ובהדרגה כדי להגיע לטמפרטורה הנכונה.
בצינורית המקציפה של המכונה אפשר להשתמש גם באופן יצירתי יותר, למשל, להכנה של חביתה מקושקשת. מסתבר שבמספר בתי קפה בעולם זו ארוחת הבוקר המקובלת על הצוות. בדומה להקצפת החלב, גם פה הקיטור גורם לדנטורציה של מולקולות החלבונים בביצה, ובעצם לבישול הביצה, והכנסת האוויר לבלילת הביצים תורמת למרקם אוורירי.
- לפוסט המקורי ב"מדע בצלחת".
תגובות

ד\\\"ר לכימיה וביואינפורמטיקה, מדענית חובבת בישול ובשלנית חובבת מדע. כותבת ומרצה על מדע הבישול. בעלת הבלוג \\\"...
עוד פוסטים בבלוג: מעבדה במטבח
מלח, מלח ומתיקות, ומלח לימון
<p>שאלות בענייני מלח.</p>
קראו עוד
על המר והמתוק - באף!
ב- 2010 התגלו, למרבה ההפתעה, קולטנים לטעם המר בריאות. קולטנים אלה לא מעבירים למוח מסר על טעם, כמו הקולטנים שבפקעיות הטעם...
קראו עוד
ארסן ואורז
בבדיקות מקיפות שנערכו לאחרונה בארה"ב נמצא שאורז ומוצריו עשויים להכיל רמות גבוהות של ארסן, יסוד כימי רעיל שנ...
קראו עוד
פתפותי ביצים
על אמונות ומיתוסים בבישול וקילוף ביצים קשות
קראו עוד
מה קורה כשמוסיפים מים לטחינה גולמית?
מדוע כאשר מוסיפים מים לטחינה גולמית, במקום להפוך דלילה יותר היא הופכת סמיכה יותר, ורק לאחר הוספת כמות רבה של מים היא הופ...
קראו עוד
תמורה קייל
אני פיתחתי חיבה מיוחדת לקצף ובבית הקפה השכונתי שלנו כבר יודעים שלפחות שליש כוס קפה שאני מזמינה צריכה להיות הקצף. חובבי הקפה הסבירו לי שזה אומר שאני לא ממש אוהבת קפה. אני מסכימה.
רחי
רגע, אז אם יש לי בבית מן מקציף חלב ידני כזה שפועל על סוללה.. הוא יקציף יותר טוב אם אחמם את החלב קודם ל 70 מעלות?? נראה לי שאני אערוך ניסוי חח
ד"ר נעמי זיו
רחי, נכון. היתרון בצינורית הקיטור הוא שהיא מקציפה ומחממת בו-זמנית. בבית יש לעשות את הפעולות אחת אחר השניה. דרך אחת היא להקציף את החלב ולהכניס אותו מיד למיקרוגל לכמה שניות, וכך לנסות לייצב את הקצף לפני שהוא מתפוצץ. בהצלחה!
תמורה, גם אני מאד אוהבת את הקצף, בניגוד לחלב נוזלי - משהו במרקם, או בכך שהחלבונים נפתחו, משנה קצת את הטעם. אני בדרך-כלל שותה קפה שחור או אספרסו עם קצף.