Sữa kết tủa là hiện tượng thường gặp khi chế biến thực phẩm, nhưng ít ai hiểu rõ nguyên nhân và cách kiểm soát quá trình này. Từ việc thêm giấm, chanh đến sử dụng enzyme, mỗi phương pháp đều mang lại những kết quả khác nhau, ảnh hưởng đến kết cấu và hương vị cuối cùng của sản phẩm. Nếu bạn muốn khám phá sâu hơn về lý do sữa bị kết tủa và cách tận dụng hiện tượng này trong nấu ăn, hãy tiếp tục đọc bài viết dưới đây để tìm hiểu chi tiết!
Cấu trúc của sữa
Sữa là một dung dịch phức hợp bao gồm nước, đường (lactose), chất béo, vitamin, khoáng chất và protein. Trong đó, protein chiếm khoảng 3 – 4% trọng lượng của sữa, với casein là loại protein chính (khoảng 80% tổng lượng protein trong sữa).
Casein trong sữa tồn tại dưới dạng các hạt nhỏ gọi là micelle casein. Các micelle này có cấu trúc phức tạp và được bao bọc bởi một lớp phosphoprotein, giúp chúng phân tán đều trong sữa và duy trì tính ổn định của dung dịch.
Những micelle này có kích thước rất nhỏ, không thể nhìn thấy bằng mắt thường và có khả năng hấp phụ các ion canxi, giúp duy trì cấu trúc ổn định trong môi trường có pH trung tính (khoảng 6.5 đến 6.7).
Hiện tượng giấm hoặc chanh bổ sung vào sữa
Giấm và chanh đều chứa acid (acid acetic trong giấm và acid citric trong chanh) và khi được thêm vào sữa, chúng làm giảm pH của sữa, tạo ra một môi trường acid.
1. Thay đổi pH và hiệu ứng đẳng điện
Khi pH của sữa giảm xuống do sự hiện diện của acid, nó tiếp cận với giá trị đẳng điện của casein, tức là pH mà tại đó casein không còn khả năng tan trong nước. Đối với casein, giá trị pH đẳng điện khoảng 4.6.
Khi pH giảm xuống gần giá trị này, micelle casein mất đi sự ổn định và bắt đầu kết tụ lại. Lúc này, các nhóm phosphoprotein trên bề mặt micelle bị mất điện tích, làm giảm khả năng đẩy nhau và khiến các micelle kết dính lại với nhau, tạo thành các khối protein lớn hơn.
2. Kết tủa casein
Quá trình này dẫn đến hiện tượng kết tủa: casein trong sữa kết lại thành các khối đông (gọi là curds), trong khi phần nước còn lại của sữa trở nên trong hơn, gọi là whey.
Kết quả là sữa không còn là một dung dịch đồng nhất nữa mà phân tách thành hai phần rõ rệt: phần đông tụ (curd) và phần nước (whey).
So sánh sự tạo đông giữa chanh và acid với rennet
1. Cơ chế hoạt động
Chanh hoặc acid
Chanh và acid (như acid citric trong chanh hoặc acid acetic trong giấm) làm giảm pH của sữa. Khi pH giảm xuống gần giá trị đẳng điện của casein (khoảng 4.6), các micelle casein không còn ổn định và bắt đầu kết tụ lại.
Khi acid được thêm vào sữa, ion H+ từ acid tác động lên các ion phosphate và casein trong micelle, làm mất đi sự ổn định điện tích, dẫn đến sự kết dính của các micelle và hình thành khối kết tủa.
Rennet
Rennet là một loại enzyme tự nhiên, chủ yếu chứa chymosin, được chiết xuất từ dạ dày của động vật nhai lại. Ngoài ra, còn có các phiên bản rennet thuần chay được tạo ra từ enzyme tổng hợp hoặc biến đổi gen. Enzyme này tác động trực tiếp lên casein, phá vỡ k-casein (một phần của cấu trúc micelle), từ đó gây ra sự kết tụ của các phân tử casein.
Rennet làm giảm tính ổn định của casein mà không cần thay đổi pH nhiều, dẫn đến việc các micelle casein kết lại với nhau và hình thành khối đông, nhưng không làm giảm pH của sữa nhiều như acid.
2. Hiệu quả và kết cấu sản phẩm
Chanh hoặc acid
Phô mai được làm bằng cách sử dụng acid thường có kết cấu thô hơn và có thể không đồng đều như phô mai được làm bằng rennet. Đồng thời, đây là phương pháp thường dễ thực hiện và không cần thiết bị đặc biệt. Ví dụ, paneer hoặc ricotta thường có kết cấu vững chắc nhưng không mịn màng như phô mai làm từ rennet.
Rennet
Phô mai làm từ rennet có kết cấu mịn hơn và thường có tính đàn hồi hơn. Điều này là nhờ vào sự phân hủy chọn lọc của k-casein, giúp các micelle casein kết dính một cách đồng đều. Ví dụ, phô mai Cheddar, Gouda và Brie thường được sản xuất bằng rennet để đạt được kết cấu mong muốn.
3. Ứng dụng
Chanh hoặc acid
Thường được sử dụng trong các sản phẩm phô mai tươi và một số sản phẩm thực phẩm khác. Phù hợp với các phương pháp sản xuất nhỏ hoặc tại nhà. Đơn giản và ít tốn kém nhưng có thể không phù hợp cho sản xuất phô mai quy mô lớn với yêu cầu chất lượng cao. Chanh hoặc acid thường dễ sử dụng và thích hợp cho sản xuất phô mai tươi hoặc trong môi trường không yêu cầu chất lượng cao.
Rennet
Được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp phô mai để sản xuất các loại phô mai khác nhau từ mềm đến cứng như Cheddar, Parmesan và Roquefort.
Phù hợp cho sản xuất quy mô lớn và công nghiệp, với khả năng tạo ra sản phẩm có chất lượng đồng đều và ổn định hơn. Rennet cho kết quả chính xác hơn với kết cấu mịn và đồng đều, thường được ưa chuộng trong sản xuất phô mai công nghiệp và các loại phô mai có yêu cầu cao về chất lượng.
Kết luận
Thêm giấm hoặc chanh vào sữa là một phương pháp đơn giản và hiệu quả để làm kết tủa protein, đặc biệt là casein, tạo ra các sản phẩm từ sữa như phô mai tươi. Hiểu rõ cơ chế của quá trình này giúp ứng dụng một cách hiệu quả trong sản xuất thực phẩm và nấu ăn. Việc lựa chọn giữa chanh (hoặc acid) hoặc rennet phụ thuộc vào loại phô mai bạn muốn sản xuất, yêu cầu về kết cấu sản phẩm và quy mô sản xuất.
Vy Đặng
