ویژگی های شیر چیست؟

شیر پایه ی بسیاری از نوشیدنی های گرم و سرد در کافه ها و در زندگی روزمره ی ما است. برای بهتر شناختن این مایع سفید رنگ و با ارزش، باید راجع به شیمی آن اطلاعات کافی داشته باشید تا بتوانید نوشیدنی های بر پایه آن را به راحتی و به درست ترین حالت ممکن تهیه و نوش جان کنید.

در مجله قهوه راک، بیشتر بخوانید.

بررسی کلی ماهیت شیر

شیر گاو در واقع مایعی بر پایه ی آب است و سرشار از مواد مغذی و مقوی است.که تعداد بی شماری از ترکیبات شیمیایی را هم در خود جای داده است. این ترکیبات شامل موارد زیر است:

• پروتئین ها
• لیپید ها
• کربوهیدرات ها
• قندها
• لاکتور
• مواد معدنی

علت مایع بودن شیر چیست؟

علت مایع بودن شیر، ناشی از وجود درصد زیادی از آب است. بعد از آب بیشترین درصد متعلق به چربی ها است. علت ترکیب شدن آب و چربی در آن به خاطر وجود یک عامل شیمیایی است که به آن “امولاسیون” می گویند. این عامل باعث می شود تا چربی ها و دیگر موادی که در شیر هستند با یکدیگر ترکیب شوند و در آب معلق بمانند. درواقع پروتئین نقش معلق شدن این ذرات در آب را تحقق می بخشد. پروتئین ها با چسبیدن به ذرات آب باعث معلق شدن آنها می شوند.

اسید های چرب داخل شیر چه هستند؟

اسید های چرب داخل شیر دارای انواع مختلفی هستند که البته بستگی به تغذیه گاو ( یا حیوان شیر ده ) نیز دارد. انواع این چربی های موجود در شیر شامل موارد زیر است:

• پالمتیک
• اولئیک
• استئاریک
• میرستیک

سایر ترکیبات محلول دیگر در شامل مواد معدنی، ویتامین ها و لاکتوز است. همچنین علت سفید بودن آن، به خاطر پروتئین ها است که ساختار و سازه ای به نام میسل را تشکیل می دهند.

میسل (Micelles) موجود در شیر چیست؟

میسل ها از شاخه های بسیار کوچک فسفات کلسیم به وجود آمده اند. تعداد زیادی از مدل های مختلف این مسیل ها وجود دارد. درواقع علت اصلی سفید بودن شیر، وجود همین مسیل ها است. قطر هر کدام از این مسیل ها به طور متوسط 150 نانومتر است و این موضوع به این معنی است که آن ها می توانند نوری را که به آن ها برخورد می کند را ساطع و یا پراکننده کنند. این اثر پراکندگی نور، که توسط میسل ها انجام می گیرد، باعث می شود تا شیر سفید به نظر بیاید.

لاکتوز موجود در شیر چیست؟

برخی از افراد نمی توانند از شیر و یا سایر لبنیات های موجود استفاده کنند، علت آن هم وجود لاکتوز(قندی که فقط در شیر و محصولات لبنی وجود دارد) است. درواقع بدن انسان، آنزیم لاکتاز را به دو قند کوچک تر به نام های، گالاکتوز و گلوگز تجزیه و جذب می کند. علت اینکه افراد نمی توانند شیر و یا محصولات لبنی را بخورند این است که بدن به میزان کافی لاکتاز تولید نمی کنند تا این تجزیه آنزیمی اتفاق بیوفتد.

لاکتوز موجود در این مایع باعث ایجاد ناراحتی و درد در قسمت گوارشی بدن می شود. در سیستم گوارشی بدنی که به لاکتوز حساسیت دارد، لاکتور به صورت مستقیم و بدون تغییر عبور می کند و در قسمتی که به روده ی بزرگ می رسد، مشکلات گوارشی را به وجود می آورد.

پروتئین های موجود در شیر چیست؟

پروتئین های شیر دارای شکل و اندازه های متفاوتی هستند. درواقع پروتئین ها بیشتر از سایر ترکیب ها تحت تاثیر حرارت قرار می گیرند و بزرگ ترین نقش را در فوم گیری باکیفیت دارند. پروتئین ها از زنجیرهایی بلند از آمینواسید و پیوندهای پلی پپیتدی به وجود آمده اند . به طور کلی دو گروه پروتئین در شیر وجود دارد که شامل کازئین ها و پروتئین آب است.

شکل ساختاری هر کدام از این پروتئین ها متفاوت است و در شرایط مختلف، واکنش و رفتارهای متفاوتی دارند. یعنی با گرم شدن و یا حتی فوم گیری از شیر واکنش های متفاوتی را از خود نشان می دهد. اتم های موجود در پروتئین به شکلی منظم در کنار یکدیگر قرار دارند. در کازئین چهار گروه اصلی وجود دارد که شامل موارد زیر است:

• الفا
• بتا
• کاپا
• گاما

که تفاوت بین آن ها با تعداد اسید آمینه ی آن ها مشخص می شود. پروتئین های کازئین در شیر به صورت و شکل میسل ها هستند. همانطور که پیش تر گفته شد، میسل ها به تعدادی از ذرات کروی شکل گفته می شود که توسط فسفات کلسیم به یکدیگر وصل شده اند.

پروتئین های آب هم شامل موارد زیر است:

• بتا
• لاکتوگلوبولین
• آلفا
• لاکتالبومین

شکل ساختاری کازئین ها نسبت به پروتئین های آب به صورت کوچک تر است و این تفاوت باعث می شود تا رفتار این دو دسته پروتئین، در مواجهه با نازل بخار در دستگاه اسپرسو و حرارت، تاثیر مستقیم بگذارد. کازئین ها در برخورد با گرما و حرارت پایدارتر از پروتئین های آب هستند. کازئین ها در واقع شکل خود را در برابر حرارت بهتر و بیشتر حفظ می کنند یعنی مقاومت بهتری دارند.

این در صورتی است که پروتئین های آب، شکل ساختاری پیچیده تری در برخورد با حرارت دارند و از 40 درجه سانتی گراد شروع می شود. به این فرایند “دناتوره” شدن یا تغییر ماهیت دادن گفته می شود. پروتئین های آب تغییر ساختاری برگشت ناپذیری دارند و بعد از حرارت دیدن، رفتار متفاوتی از خود نشان می دهند.

تاثیر حرارت بر شیر چگونه است؟

تاثیر حرارت بر ساختار و شکل شیمیایی پروتئین های شیر بستگی به درجه حرارت و مدت زمان گرمادهی دارد. در کافه ها از شیر پاستوریزه استفاده می شود. عملیات پاستوریزه کردن به صورتی است که آن را در دمای بین 72 تا 80 درجه سانتی گراد در مدت زمان بین 15 تا 30 ثانیه حرارت می دهند و این مایع به اصطلاح پاستوریزه می شود.

پاستوریزه کردن و یا همان پاستوریزاسیون ماهیت پروتئین های آب را تغییر می دهد. اما چون این مدت زمان حرارت دهی کوتاه است بر تمامی پروتئین های آن تاثیر نمی گذارد. اگراین مایع سفید رنگ را در مدت زمان طولانی تری حرارت دهید، باعث به وجود آمدن و ایجاد طعم های گوگردی و سوخته در آن می شوید.

فوم گیری

در فوم گیری برای نوشیدنی های بر پایه ی شیر، پروتئین ها نقش اصلی را در تعیین میزان کیفیت فوم بر روی نوشیدنی تعیین می کنند. کیفیت فوم ایجاد شده به حالت طبیعی واکنش های شیمیایی ساختارهای پیچیده ی پروتئین های آب در مقابل با حرارت دهی بستگی دارد. پروتئین های آب در طول زمان گرمادهی واکنش های متفاوت و گسترده ای را از خود نشان می دهند و با سایر اجزای تشکیل دهنده این مایع سفید رنگ پیوندهای جدید را می سازند و در تعیین چگونگی فوم تاثیر مستقیم می گذارند.

در پروسه فوم گیری در طول مدت حرارت دهی بخار آب، همراه با هوا به داخل شیر وارد می شود و بعد فوم تشکیل می شود. هنگامی که حرارت دادن توسط نازل بخار صورت می گیرد، پروتئین های آن که دارای دو سر قطبی مانند هستند واکنش نشان می دهند. در طول حرارت دو سر قطبی که یک سر آن انتهایش باز می شود و طرف دیگر آن آب گریز است، از آب موجود در درون شیر دوری می کند. بنابراین قسمت فوم از قسمت آبکی جدا می شود.

فومی که در دمای پایین 30 تا 40 درجه ی سانتی گراد شکل می گیرد به علت به وجود آمدن حباب های بزرگ هوا که در طول فقط چند ثانیه تشکیل شده است، بسیار ناپایدار است. این فوم بر روی نوشیدنی به سرعت ناپدید می شود. برعکس با افزایش دمای بالاتر مثلا 60 درجه و در طول مدت بیشتر، بافت بهتر و چگالی و فوم به دست آمده از پایداری بیشتری برخوردار خواهد بود. حباب های هوای تشکیل شده کوچک تر با پراکندگی بهتر در دمای بالاتر به وجود می آید.

چربی به تثبیت این حباب ها کمک می کند. فوم گیری اشتباه و بیش از اندازه حرارت دادن به شیر طعم آن را عوض خواهد کرد. از شیر فوم گیری شده نمی توان مجدد فوم گیری کرد. چرا که گرم کردن بیش از حد آن باعث تغییر ماهیت پروتئین ها می شود و مقدار پروتئین کافی و به اندازه برای تثبیت حباب های هوا باقی نخواهد ماند.

معیارهای انتخاب شیر برای نوشیدنی های بر پایه اسپرسو چیست؟

نکته ی مهم و اصلی در انتخاب شیر برای نوشیدنی های بر پایه اسپرسو میزان پروتئین موجود در آن است. بدون پروتئین در آن نمی توان عملیات فوم گیری را انجام داد.حرارت مناسب برای فوم گیری بین 60 تا 63 درجه سانتی گراد است. اگر این دما پایین تر از این حد باشد فوم گیری ناپایدار خواهد بود و حباب های بزرگی بر روی سطح آن تشکیل خواهد شد.

نکته بعدی این است که شیر کم چرب، فوم مورد نیازی را که می خواهید به شما می دهد اما احساس کمی چربی و خامه ای بودن و نرمی که از فوم دارید را نمی دهد. پیشنهاد می شود برای فوم گیری از شیر نیمه چرب و کم چرب و یا حتی چرب استفاده کنید تا فوم بهتری برای نوشیدنی خود داشته باشید.

نکته آخر این است که اگر در مورد شیری که میخواهید مصرف و یا تهیه کنید نکات کافی مانند شیمی آن و همچنین پروتئین های آن را بدانید می توانید نوشیدنی حرفه ای تر و اصولی تری داشته باشید.

در نوشتن این مطلب علاوه بر تجربیات و دانش تیم راک، سایت Perfect daily grind کمک گرفته شده.

در کشف و شناخت دنیای قهوه، با قهوه راک همراه باشید.