咖啡与奶泡怎么影响咖啡风味?

卡布奇诺、拿铁、小白咖啡都是含有牛奶的咖啡饮品,如果这些咖啡饮品缺少了奶泡,我们就无法享受到滑顺饱满的口感。

你知道将牛奶用蒸气棒加热后会发生什么变化吗?牛奶一旦经过发泡后,其结构就会产生化学变化,本文带你看看牛奶发泡后,会带来什么变化以及对咖啡的影响。

牛奶与浓缩咖啡、牛奶所含的化合物

牛奶在许多咖啡店是个关键的食材,更是制作许多咖啡饮品的重要元素。更多了解其结构及发泡产生的变化,有助于制作并发挥出更好风味的咖啡。

牛奶是一个营养丰富、具有复杂成分的液体,主要组成还是水,但其中包含数百种化学物质。这些成分可区分为四大类:蛋白质(1-20%)、脂肪(2-55%)、碳水化合物及糖(乳糖0-10%)、矿物质。

牛奶里的蛋白质

蛋白质在加热时是被影响最多的物质,同时也是影响奶泡品质的关键,让我们更多来看牛奶的蛋白质。

通常,蛋白质可以定义为由一条或多条长链氨基酸所构成的分子,而氨基酸是由多肽键结合在一起。

也许这里太多科学用词,但上面这句话白话一点来说,就是牛奶里的蛋白质是以不同结构与大小分布在整个液体中。

牛奶的蛋白质主要分为两种:酪蛋白以及乳清蛋白。这两种蛋白的结构不同,且在压力下会有不同方式的反应方式,因此当加热并发泡牛奶时,这两种蛋白质会产生不同的变化。

加牛奶到咖啡

蛋白质的结构其实就是原子排列的不同,牛奶中的酪蛋白会形成称为胶束的聚集体,这些胶束由𝞪-, 𝞫-和𝞳-酪蛋白组成,是具有一级结构的蛋白质。

简单来说,酪蛋白结构比乳清蛋白简单,这个差异直接影响了两种蛋白质被蒸气发泡时的行为模式。

加热时酪蛋白比乳清蛋白更稳定,换句话说,酪蛋白在加热时的结构保持得较好。

乳清蛋白有较复杂的立体结构,而这些结构在加热到40℃时会展开,这个过程称为「热变性」,乳清蛋白会不可逆的失去其结构,导致加热后会改变其运作方式。

加热会如何影响牛奶

任何加热的动作都会影响牛奶蛋白质的化学结构,但会如何影响,则取决于加热的温度及时间长短。

假设你使用的是巴氏杀菌的牛奶,代表你在拿到这瓶牛奶前,它已经经过72-80℃且维持15-30秒的加热杀菌程序。

巴氏杀菌会导致部分乳清蛋白变性,但因为加热程序时间不长,所以并不会影响所有的乳清蛋白。

温度过高的处理或加热过度,是让牛奶味道改变的原因,因为在热处理过程中会产生硫磺味。

这边再回来讨论这些蛋白质,蛋白质是导致牛奶发泡成功与否的关键。

牛奶在自然状态下,其活性化学基团会隐藏在乳清蛋白的复杂结构中,当乳清蛋白在加热过程中展开时,就会释放出这些活性化学基团。.

因为这些化学基团是活性的,他们会在这些展开的结构中与其他乳清成分形成新的化学链,而这会对牛奶的发泡产生影响。

这会如何影响牛奶的发泡?

上面讲的这些化学变化会如何影响你的咖啡?

当我们发泡牛奶时,我们透过加热强制水气与空气灌注到牛奶中,蛋白质会因此在空气中形成球状体,进而转变成稳定的气泡。

牛奶中的蛋白质链是对极的:一端是亲水性、一端是疏水性,当蛋白质在变性过程中展开时,疏水性这一端的蛋白质会试图远离牛奶中的水分。

这代表每个奶泡的气泡结构中,内部都是疏水端的蛋白质链,亲水端则是留在牛奶液体中,这种结构有助于气泡维持完整的形状。

咖啡师拉花

当牛奶发泡至30-40℃时就会产生不稳定的状态,并会快速形成大气泡。将温度升至60℃时可使奶泡更稳定,改善其质地与密度。在较高温度下会形成较小且分散状态较好的气泡。

脂肪在稳定奶泡上起了重要的作用。当温度超过40℃时会融化牛奶所有的脂质,这种液体脂肪透过在气泡表面上形成薄膜,有助于防止气泡聚集(以免形成大气泡)。

但要留意避免加热到太高温,除了会造成牛奶产生硫磺味,也会导致牛奶发泡失败。

自然状态下的蛋白质会附着在气泡,防止小气泡聚集成大气泡。如果这时继续加热牛奶,会让更多蛋白质变性,因而破坏其原始特性,无法让气泡稳定。

这也说明了为什么你无法重新发泡牛奶,即使你重新加热,牛奶中的蛋白质也不会有足够的自然结构来形成稳定的气泡。

脂质含量较多的牛奶可能有助于形成较稳定的奶泡,但乳脂是牛奶中主要的脂肪,而这是一种又大又重的脂肪。

超过95%的牛奶乳脂都是直径0.1-15微米的小球,而在脂肪这么大又重的情况,会压缩气泡导致气泡破裂。脂肪也会覆盖掉其他风味,代表可能会牺牲掉咖啡豆本身带来的部分风味特性。

但如果你想要选脱脂牛奶时,要记得脂肪也会影响卡布奇诺跟拿铁咖啡中那吸引人的口感。

这些对你有什么意义?

当你想要挑选加到咖啡的牛奶时,关键在于牛奶的蛋白质含量。如果没有蛋白质,牛奶就无法发泡。咖啡专用牛奶这类商品的高蛋白质含量也是为了这个原因,但如果你能有效控制温度,也可以使用一般的牛奶发泡。

牛奶发泡最理想的温度介于60-63℃,若低于这个温度,可能会得到不稳定的奶泡及大气泡;若高于这个温度,则会让过多蛋白质变性,导致牛奶中的蛋白质不会有足够的自然结构来形成稳定的气泡。

使用脱脂牛奶发泡可能会得到稳定的奶泡,但却会缺乏乳脂带来的美好口感。使用低脂牛奶,可能可以同时得到稳定奶泡与饱满口感的牛奶。

了解牛奶的化学成分,有助于制作出一杯更好的浓缩咖啡为基底的饮品,透过了解牛奶中蛋白质的变化原理,可以避免奶泡消泡。

今天就来试试看用蒸气棒来测试牛奶的发泡原理吧!

今日Summary

牛奶中的蛋白质在加热时是被影响最多的物质,同时也是影响奶泡品质与发泡成功与否的关键。

蛋白质主要分为酪蛋白与乳清蛋白,而乳清蛋白有较复杂的立体结构,这些结构在加热到40℃时会展开,这个过程称为「热变性」。

温度过高的杀菌处理,或加热过度都会让牛奶味道改变,除了会产生硫磺味外,也会导致发泡失败。

乳脂对稳定奶泡有重要的作用,脂质含量较多的牛奶可能有助于形成较稳定的奶泡。但脂肪也会覆盖掉其他风味,代表可能会牺牲部分咖啡豆的原始风味。

即使重新加热,牛奶中的蛋白质也不会有足够的自然结构来形成稳定的气泡。

牛奶发泡最理想的温度介于60-63℃,若低于这个温度,可能会得到不稳定的奶泡及大气泡;若高于这个温度,则会让过多蛋白质变性。

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