על קצף חלב, דנטורציה של חלבונים ודרך חדשה להכין חביתה מקושקשת

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.