אורן, דנה ועודד שאלו: התפרסמה לאחרונה ברשת האפשרות המפתיעה להקציף מי בישול של חומוס ולקבל קצף ממש כמו של ביצים. מהו ההסבר לכך?

ענת שאלה: כיצד יוצרים מסות שומניות ומוקצפות יציבות, ללא שימוש בביצים או שמנת חלבית? אילו חומרי הקרשה יכולים לדמות באופן משכנע טקסטורה, אלסטיות והתנהגות של חלבון ביצה מבושל (כולל עמידות בחימום)? אגר אגר וקאפה קרגינן לא עשו עבודה משכנעת לטעמי.

בעוד תחליפים לביצים שלמות נמצאים בשימוש כבר שנים רבות (כמו למשל רסק תפוחים, בננות מעוכות או קישואים מגוררים בעוגות בחושות), אתגר מרכזי הוא מציאת תחליף מתאים למרנג, הקצף שמתקבל מחלבון ביצה, בעיקר עבור טבעונים ובעלי אלרגיה לביצים. במהלך השנים נוסו תחליפים שונים, כמו שימוש בזרעי פשתן או צ'יה [ראו למטה], שהכנתם היתה לעתים מורכבת ומסובכת, או לחלופין, הקצף שהתקבל מהם לא היה עמיד בחום. פתרון מוצלח לבעיה נמצא לאחרונה, כאשר במרץ 2015 פרסם מהנדס התוכנה האמריקאי גוס ווהלט (Goose Wholt) בקבוצת הפייסבוק What fat vegans eat תגלית מעניינת: כאשר מקציפים את הנוזל שבפחית שימורי חומוס, באותו אופן בו מקציפים חלבון-ביצה, מתקבל קצף יציב, בעל מרקם דומה לקצף הביצה הקלאסי, וללא טעמי לוואי מן הקטניות. הוא כינה את נוזל החומוס "אקווה-פאבה", מי-קטניות בלטינית.

המשמעות של תגליתו של ווהלט מהפכנית. כעת, אפשר להכין, בעזרת חומרים פשוטים ונגישים ובשיטות קלות ומהירות, מגוון עצום של מאכלים, שקודם הכנתם ללא ביצים היתה בלתי-אפשרית או מורכבת ביותר. בעקבות התגלית על סגולות האקווה-פאבה נפתחה קבוצת הפייסבוק Vegan meringues – hits and misses, שבה מפרסמים החברים מתכונים ואפשרויות שימוש חדשות במי-הקטניות, וקבוצות ופורומים נוספים נפתחו ברחבי הרשת. נבדקו גם מי-בישול או מי-שימורים של קטניות אחרות, ובינתיים נראה שמי-החומוס הם המוצלחים ביותר. עד כה נמצא שאפשר להכין בעזרת "נוזל הפלא" וריאציות נטולות-ביצים לנשיקות מרנג, מרשמלו, מקרונים, נוגט, עוגות, ציפויים (אייסינג), עוגות, גלידה, גבינות, מוס שוקולד, וגם חמאה ומיונז. את תכונות האקווה-פאבה כחומר מקציף, מתחלב ויוצר ג'לים מתחילה לגלות גם תעשיית המזון, עם המוצר הראשון עד כה, Fabanaise, מיונז טבעוני של החברה האמריקאית Sir Kensington.

איך זה עובד? חלבון ביצה

חלבון הביצה, כלומר ה"לבן של הביצה" מכיל 90% מים וכ-10% חלבונים. החלבונים הם בעלי מבנה תלת-מימדי מסוים, שאפשר לדמות לפקעות סגורות, שצפות במים. כאשר טורפים את ה"לבן של הביצה", עושים שתי פעולות בו-זמנית: מכניסים אל התערובת אוויר, ובמקביל, מושכים ופותחים, באופן מכני, את המבנה הסגור של החלבונים, כך שהמבנה המקורי שלהם נהרס (עושים להם דנטורציה). חלבונים מכילים גם חומצות-אמינו "חובבות מים" (הידרופיליות), שבמבנה המקורי פנו כלפי המים, וגם חומצות-אמינו "פוחדות ממים" (הידרופוביות) שבמבנה המקורי פנו אל פנים ה"פקעת".

בעקבות הטריפה, כאשר המבנה המקורי של החלבונים נפתח ומשתנה, חומצות-האמינו ההידרופוביות מוצאות את עצמן חשופות למים. הפתרון שלהם להקטנת המגע עם המים הוא פניה אל האוויר שנכנס לתערובת. במקביל, חומצות-האמינו ההידרופיליות יוצרות קשרים חדשים עם חומצות-אמינו במולקולות חלבונים שכנות ועם המים. התוצאה היא היווצרות של קצף – אוסף בועות גז עטופות בציפוי, שמכיל מים וחומרים שמייצבים את המעטפת ומדביקים את הבועות זו לזו. ככל שטורפים יותר את חלבון הביצה, כך הבועות נעשות קטנות יותר והקצף נעשה סמיך וצפוף יותר (עד גבול מסוים, שמעבר לו, הקצף יתפרק).

כדי לייצב את הקצף ולהאט את ההתמוטטות שלו עקב התפוצצות הבועות, מקובל להוסיף לקצף חומרים שייצבו אותו. סוכר מתמוסס במים שמצפים את הבועות, הופך אותם לצמיגיים יותר ומאט את נזילתם מטה (עקב כוח המשיכה). חומצה (כמו מיץ לימון או קרם טרטר) מחלישה את הקשרים בין החלבונים, בייחוד מפריעה ליצירת קשרים מסוג דיסולפיד (קשרי גופרית-גופרית) ומונעת הקצפת יתר שתוצאתה היא התמוטטות הקצף,  קמצוץ מלח מוריד את מתח-הפנים של המים במעטפת הבועות ועוזר לקבלת קצף יציב ונוקשה. [ראו "לקצף שלי שלוש פינות"].

איך זה עובד? אקווה-פאבה

בינואר 2016 פורסמה אנליזה של ההרכב הכימי של אקווה-פאבה, שנערכה על-ידי חוקרות מהמכון הנורווגי לחקר המזון (לאחרונה הוסר הפרסום מהרשת). הן בדקו את תכולת האקווה-פאבה בפחית חומוס, לפני ואחרי סינון, בעזרת שיטות מעבדה כמו ספקטרוסקופית אינפרא-אדום טרנספורם-פורייה (FT-IR), אנליזת עמילן וכרומטוגרפית החלפת-אניונים (HPAEC-PAD). נמצא שהנוזל מכיל בעיקר חלבונים ופחמימות, ואינו מכיל שומן. הפחמימות שאופיינו הן גם שרשראות ארוכות של עמילן וגם סוכרים כמו פרוקטוז וככל הנראה גם גלקטוז. כמו-כן נמצא שרמות הפחמימות באקווה-פאבה שגופנו יכול לעכל נמוך מאד, ורובן הן מהסוג הלא-מתעכל.

החלבונים בנוזל שימורי החומוס פועלים באופן דומה לחלבונים שבלבן של הביצה – כאשר טורפים את האקווה-פאבה, נכנס לתערובת אוויר ובמקביל, המבנה הארוז של החלבונים נפתח וחומצות-האמינו מצפות את בועות האוויר ומייצבות את הקצף. תפקיד הפחמימות באקווה-פאבה אינו מובן לגמרי עדיין. ייתכן שהן עוזרות לייצב את הקצף על-ידי הגברת הצמיגיות של המים במעטפת הבועות.

בבדיקה שבוצעה על-ידי מעבדה אחרת, נמצא שמי החומוס הכילו גם כמות קטנה מאד של ספונינים – חומרים ממשפחת הגליקוזידים שנמצאים בצמחים שונים. יש להם צד הידרופילי, חובב מים וצד הידרופובי, פוחד ממים, ולכן הם יכולים לייצב קצף. אולם רמות הספונינים באקווה-פאבה זניחה ונראה שהם אינם הגורם המרכזי שמאפשר את יצירת הקצף היציב.

עד שייערכו עוד מחקרים ותתקבלנה תובנות נוספות על מנגנון הפעולה של מי-הקטניות, יכולים בינתיים המתעניינים לנסות ולהתנסות במגוון המתכונים החדשים שמפורסמים חדשות לבקרים עם אקווה-פאבה.

רני שאל: אפשר להכין מרנג מאבקות תחליפי ביצה שמכילות עמילנים, ולאחרונה קראתי ששימוש במוצילגנים בפשתן, צ'יה או פלנטגו יכול לתת תוצאה דומה. מבשלים פשתן בפי-30 מים, מצמצמים, מסננים ומצננים, ומקציפים עם סוכר וחומר חומצי לקבלת קצף יציב שניתן לזלף. איך זה קורה, אם אין פה חלבונים כמו בביצה? האם יש עוד פתרונות להשגת התוצאה הזו? מדוע זה לא עבד לי עם חומץ וקרם טרטר אמור לעבוד?

קצף חלבון הביצה או חלבוני-החומוס, נוצר, כאמור לעיל, כאשר בועות האוויר בתערובת מצופות במעטה חלבוני יציב, אשר עוטף כל בועה ובנוסף מדביק את הבועות זו אל זו. הבסיס למעטה הזה הוא שלאורך שרשרת החלבון ישנן חומצות אמינו הידרופוביות (פוחדות ממים) שפונות כלפי הגז שבבועות והידרופיליות (אוהבות מים) שפונות כלפי המעטפת הנוזלית שבציפוי הבועות.

כתחליף לחלבונים, אפשר להשתמש בחומרים אחרים שיכולים לייצב קצף. לחומרים אלה יש מבנים ותכונות שונות, אך המשותף להם הוא שביכולתם לצפות את הבועות בקצף, לייצב אותן ולהדביק אותן זו לזו. לחומרים אלה, המכונים "חומרים פעילי שטח" (חפ"שים), או סורפקטנטים, יש חלקים הידרופיליים וחלקים הידרופוביים. למשל, אפשר להשתמש בחומרים כמו המוצילגים (חומרים ג'לטיניים, תערובת חלבונים ורב-סוכרים) בפשתן וצ'יה, מיני גומי (רב-סוכרים, כמו גואר גאם, גאם ערביק), ופקטינים, שיוצרים ג'ל – רשת מורכבת של חלבונים או רב-סוכרים שכולאת בתוכה מים. בתערובת נוזלית, השרשראות הארוכות של חומרים אלה נוטות להסתבך זו בזו, להפריע לנוזלים לזרום בחופשיות וכך להסמיך את הנוזל. כאשר מקציפים את הג'ל, אפשר לקבל קצף יציב, שבו השרשראות הארוכות מצפות את בועות האוויר ומייצבות אותן. גם רמות גבוהות של שומן יכולות לייצב קצף, כמו במקרה של קצפת ו"קצפת" שוקולד.

הבדל בין רוב הרב-סוכרים לחלבונים (מלבד החלבון ג'לטין) הוא שהחלבונים נקרשים בחום, כלומר, יוצרים קשרים כימיים חזקים בין השרשראות, ומתקבל מבנה יציב ונוקשה אשר שומר על צורתו ועל המבנה האוורירי, כמו בלחם, עוגות ספוג או נשיקות מרנג.

חומצה, כמו במיץ לימון, חומץ או קרם טרטר, שהיא בעלת מטען חשמלי חיובי, מנטרלת מטענים חשמליים שליליים שיש על החלבונים או החומרים האחרים שמשמשים כמצפי הבועות, ויכולה לשפר את ייצוב הקצף ולאפשר שליטה טובה על הנקודה בה עוצרים את ההקצפה, פן תתרחש הקצפת יתר. לפי התוצאה המתקבלת כדאי לשנות את ריכוזי החומצה ולעקוב בהקפדה אחר יציבות וצפיפות הקצף. לתוצאה מיטבית, כדאי קודם להגיע לקצף בעל גבעות רכות, אז להוסיף את הסוכר, אשר הופך את דפנות הבועות לצמיגיות יותר, ואז להוסיף את החומצה אשר תאט את יצירת הקשרים בין מייצבי הבועות ותאפשר עצירת ההקצפה בזמן.

טובה ותאנה שאלו: מהו הקצף שנוצר כשמבשלים קטניות? מדוע מקפים אותו? האם עדיף להשאיר אותו או להסיר אותו?

דנה שאלה: כאשר אני מבשלת שעועית לבנה ומשאירה את הקצף, השעועית מתרככת תוך שעה. האם יש משהו בקליפת השעועית שמופרש בקצף ומסייע לפירוק?

הקצף שנוצר בזמן בישול קטניות (או השרייה ממושכת שלהן במים) מורכב מבועות אוויר (מהאוויר שבמי הבישול), שמצופות במעטפת מייצבת. המעטפת, כאמור, מורכבת משכבת מים דקה, שבתוכה חומרים בעלי צד חובב מים, שפונה אל שכבת המים, וצד פוחד ממים, שפונה כלפי בועת האוויר. אלה הם בעיקר חלבונים מסיסים במים שבמהלך הבישול  יוצאים מן הקטנית, עוברים דנטורציה בחימום (כלומר, המבנה התלת-מימדי המקורי שלהם נהרס ומשתנה) וכשהם מתכנסים במעטפת הבועות הם מייצבים אותן ויוצרים את הקצף. בנוסף, קטניות מכילות גם רמות שונות של ספונינים, אשר מחזקים גם הם את הקצף.

הקצף, המלא אוויר, צף אל פני סיר הבישול ומפריע לאדי מים שנוצרים במהלך הבישול להתנדף. ככל שהוא סמיך יותר ונוצרים יותר אדי מים, גדל הסיכוי שהסיר יגלוש. זאת הסיבה המרכזית שמקובל לקפות את הקצף – על-מנת לאפשר לאדים להתנדף ביתר קלות. סיבה אחרת היא העדפה למראה "נקי" של הקטניות, ללא "לכלוכים" עליהן. מבחינה תזונתית, אין שום בעיה עם הקצף, שהרי הוא מכיל חומרים שממילא נמצאים בקטניות ואנו אוכלים.

אם לא מעוניינים בקצף, דרך מוצלחת להיפטר ממנו היא להוסיף מעט שמן לסיר. מולקולות השומן מתחרות עם מולקולות החלבונים על המקום הפונה כלפי אוויר ואינן מסוגלות להיקשר זו לזו וליצור רשת צפופה, כמו שעושים החלבונים. כך שהן בעצם מפריעות לרשת החלבונים המייצבת את הקצף להיווצר ומחלישות אותה. מאותה סיבה מומלץ להימנע משאריות חלמון או שומן אחר בקערת ההקצפה של חלבון-ביצה (או אקווה-פאבה).

אם לא מקפים את הקצף, הנמכת גובה להבת הבישול תפחית במידה מסוימת את גלישת הסיר. "מכסה" הקצף שנוצר ומפריע להתאדות אדי המים מתפקד באופן דומה לבישול עם מכסה סגור, או סגור חלקית. הוא מונע מאדי המים לברוח, שומר על טמפרטורה קבועה גם בחלק העליון של הסיר ומעכב את התנדפות המים כך שכל המזון מתבשל כשהוא בתוך המים, וכך מקצר את זמן הבישול.

עקיבא שאל: איך נוצר הקצף באספרסו שמכינים במכונה? מדוע אין קצף באספרסו שנעשה במקינטה, והאם וכיצד אפשר ליצור קצף באספרסו שמכינים במקינטה על הכיריים?

קצף הקפה, קרמה (crema), הוא בעל מבנה מורכב. הגז שבבועות הוא פחמן דו-חמצני, שנוצר במהלך קליית פולי הקפה, נאגר בתאים ומשתחרר בעת הטחינה. הנוזל שמצפה את הבועות הוא אמולסיה של שמן במים – טיפות זעירות של שמנים ארומטיים מפוזרים בתוך מים, ובהם מומסים חומרים כמו חלבונים, חומצות, קפאין וסוכרים. בנוסף, מכילה הקרמה גם גרגרים קטנים של קפה טחון.

הקרמה נוצרת כאשר מים חמים עוברים במכונה בלחץ גבוה של 9 בר (בערך 8.88 אטמוספירות) דרך הקפה הטחון הארוז בצפיפות. הודות ללחץ הגבוה, המים נעשים רוויים ביתר בפחמן דו-חמצני, כלומר, יותר גז מתמוסס במים מאשר היה מתמוסס תחת לחץ אטמוספרי. מיד עם טפטוף הנוזל אל הכוס נוצרות אלפי בועות זעירות, והוא נפרד לקצף יציב ולקפה נוזלי. היצירה המיידית של הקצף מזכירה את שמתרחש כאשר מוזגים בירה גינס לכוס, ולכן נקראת "אפקט הגינס". בדומה לקצף הבהיר של הבירה הכהה, גם צבעה של הקרמה, חום-אדמדם, בהיר יותר מאשר הקפה השחור שמתחתיה. זאת, עקב החזרת האור מפני הקצף, שעשוי מאלפי בועות מיקרוסקופיות.

כיוון שהקרמה נוצרת עקב תנאי הלחץ הגבוה של מכונת האספרסו, אי-אפשר לשחזר אותה בשיטות אחרות של הכנת קפה, כמו במקינטה ("מוקה" באיטליה) על הכיריים.