Η επιστήμη του σοκολατού γάλακτος (και πώς να αποτρέψετε την καθίζηση)

Φτιάξατε ποτέ το δικό σας σοκολατούχο γάλα; Ανακατέψατε προσεκτικά το γάλα, τη σκόνη κακάο και ίσως λίγη ζάχαρη. Και αφήστε το να καθίσει για λίγο. Αν όμως περιμένατε πολύ, το πιθανότερο είναι ότι έπρεπε να ανακατέψετε μερικές φορές ακόμα. Μπορεί να έχει σχηματιστεί ένα σκούρο καφέ στρώμα στο κάτω μέρος. Το σοκολατένιο γάλα σας χωρίζει!

Έχετε γίνει μάρτυρας ενός πολύ συνηθισμένου φαινομένου:της καθίζησης. Γιατί λοιπόν συμβαίνει και γιατί κάποιο σοκολατένιο γάλα που αγοράζεται από το κατάστημα δεν χωρίζεται ποτέ;

Τι είναι το σοκολατούχο γάλα;

Αν ρωτούσατε έναν μη επιστήμονα, πιθανότατα θα λάβατε μια απάντηση όπως:γάλα αναμεμειγμένο με σοκολάτα ή σκόνη κακάο. Ή, ένα ποτό με γεύση σοκολάτας.

Είναι αναστολή

Αν ρωτούσατε έναν επιστήμονα, μπορεί να πουν ότι πρόκειται για αναστολή στερεών σωματιδίων (=κακάο) σε συνεχές υγρό (=γάλα). Αυτό συμβαίνει επειδή το κακάο δεν διαλύεται στο γάλα. Αντίθετα, σωματίδια κακάο επιπλέουν μέσα στο γάλα.

Αυτό είναι πολύ διαφορετικό από ένα διάλυμα γάλακτος + ζάχαρης. Όταν ανακατεύετε γάλα και ζάχαρη, η ζάχαρη διαλύεται. Με αυτόν τον τρόπο, οι κρύσταλλοι ζάχαρης διασπώνται σε μεμονωμένα μόρια. Αυτά τα μεμονωμένα μόρια είναι τόσο μικρά, που δεν μπορείτε πλέον να τα δείτε με γυμνό μάτι, ούτε με μικροσκόπιο φωτός.

Τα σωματίδια κακάο, από την άλλη πλευρά, δεν διαλύονται. Δεν διασπώνται πλήρως σε μεμονωμένα μόρια. Αντίθετα, μπορεί απλώς να μπορείτε να τα βλέπετε!

Πώς να φτιάξετε σοκολατούχο γάλα

Τι συμβαίνει λοιπόν όταν φτιάχνετε σοκολατούχο γάλα; Για να φτιάξετε αυτό το εναιώρημα, το μόνο που χρειάζεται να κάνετε είναι να αναμίξετε τρία συστατικά μαζί:

• Γάλα
• Κακάο σε σκόνη (ή σοκολάτα)
• Ζάχαρη (για λίγη γλυκύτητα, προαιρετική)

Προσθέτεις ζάχαρη για μια νότα γλυκύτητας. Η ζάχαρη θα διαλυθεί στο γάλα, δεν θα μπορείτε να βρείτε πίσω κρυστάλλους ζάχαρης.

Το κακάο δίνει στο σοκολατούχο γάλα τη σοκολατένια του γεύση. Ωστόσο, δεν θα διαλυθεί. Με την ανάδευση διασκορπίζετε τα σωματίδια σε όλο το γάλα, αλλά θα παραμείνουν σωματίδια.

Για να φτιάξετε καλό σοκολατούχο γάλα, θα πρέπει να το ανακατέψετε καλά, λίγο πριν σκοπεύετε να το πιείτε. Διαφορετικά, το κακάο θα διαχωριστεί από το γάλα.

Σε άλλη σημείωση, για να φτιάξετε ένα νόστιμο σοκολατένιο γάλα, θα θέλατε να χρησιμοποιήσετε μια σκόνη κακάο που έχει επίσης καλή γεύση! Και, οι γεύσεις της πούδρας διαφέρουν περισσότερο από ό,τι θα περίμενες! Έχουμε γράψει για μερικές από τις διαφορές μεταξύ των δυνάμεων του κακάο που μπορείτε να προσέξετε.

Πιο καυτό επιταχύνει τα πράγματα

Μπορείτε να φτιάξετε σοκολατούχο γάλα τόσο με ζεστό όσο και με κρύο γάλα. Όμως, το πιο ζεστό γάλα επιταχύνει τα πράγματα, για μερικούς λόγους:

1. Σε υψηλότερες θερμοκρασίες, τα μόρια κινούνται πιο γρήγορα . Ως αποτέλεσμα, η ζάχαρη διαλύεται πολύ πιο γρήγορα στο ζεστό γάλα από ότι στο κρύο.
2. Η σκόνη κακάο περιέχει πολλά λίπη . Αυτό το λίπος είναι στερεό σε θερμοκρασία δωματίου, αλλά λιώνει περίπου στη θερμοκρασία του σώματος. Όταν λιώσει το λίπος, είναι ευκολότερο για τα σωματίδια κακάο να διασκορπιστούν και να αναμειχθούν.

Όμως, παρόλο που το ζεστό γάλα επιταχύνει την παρασκευή της σοκολάτας. Επιταχύνει επίσης το διαχωρισμό!

Χρησιμοποιώντας κακάο εναντίον σοκολάτας

Για το υπόλοιπο αυτού του άρθρου, θα επικεντρωθούμε σε ένα σοκολατένιο γάλα που παρασκευάζεται με σκόνη κακάο και γάλα. Ωστόσο, η ίδια θεωρία ισχύει όταν φτιάχνετε ένα σοκολατένιο γάλα με γάλα και σοκολάτα!

Λάβετε υπόψη ότι η σοκολάτα αποτελείται από βούτυρο κακάο (ένα λίπος), σκόνη κακάο και ζάχαρη. Η ζάχαρη θα διαλυθεί, το λίπος θα λιώσει, επομένως έχετε ακόμα σωματίδια κακάο να επιπλέουν στο γάλα.

Η αιτία του διαχωρισμού:καθίζηση

Σε οποιοδήποτε εναιώρημα, τα σωματίδια και το υγρό θα διασπαστούν με την πάροδο του χρόνου. Αυτό οφείλεται σε μια διαδικασία που ονομάζεται καθίζηση.

Η καθίζηση προκαλείται από τη βαρύτητα. Η βαρύτητα τραβάει προς τα κάτω τα σωματίδια καθώς και το υγρό. Η «βαρύτερη» φάση θα βυθιστεί, ενώ η «ελαφρύτερη» φάση θα επιπλέει από πάνω.

Δοκιμάσατε να αναμίξετε λάδι και νερό ανακατεύοντάς τα μαζί; Ανεξάρτητα από το πόσο καλά κουνάτε, με τον καιρό θα χωρίσουν ξανά. Εδώ, το λάδι θα βρίσκεται πάντα από πάνω και το νερό στο κάτω μέρος. Η επιστήμη πίσω από αυτό είναι πολύ παρόμοια με εκείνη του σοκολατού γάλακτος.

Γιατί το γάλα δεν βυθίζεται – Σύγκριση πυκνοτήτων

Το «βαρύτερο» δεν είναι η σωστή περιγραφή, ωστόσο, πρέπει να συγκρίνουμε τις πυκνότητες. Η πυκνότητα είναι ένα μέτρο για το βάρος ενός συγκεκριμένου όγκου κάτι. Είναι ένα μέτρο για το πόσο ζυγίζει 1 λίτρο ή 1 γαλόνι για αυτό το θέμα.

Αν κάτι έχει χαμηλή πυκνότητα, αυτό σημαίνει ότι ένα λίτρο από κάτι ζυγίζει πολύ λίγο. Φτερά πουλιών για παράδειγμα. 1 λίτρο φτερών πουλιών δεν θα ζύγιζε σχεδόν τίποτα.

Το αντίθετο, αν κάτι έχει μεγάλη πυκνότητα, σημαίνει ότι 1 λίτρο από κάτι ζυγίζει πολύ περισσότερο. Ένα παράδειγμα μπορεί να είναι ο χάλυβας ή το σκυρόδεμα. Ένα λίτρο σκυροδέματος είναι πολύ βαρύτερο από 1 λίτρο φτερών πουλιών!

Στην περίπτωση του γάλακτος σοκολάτας η πυκνότητα των σωματιδίων κακάο είναι μεγαλύτερη από την πυκνότητα του γάλακτος .

Η πυκνότητα είναι μια πολύ χρήσιμη έννοια για την κατανόηση στα τρόφιμα. Οι ζυθοποιοί και οι παραγωγοί σκληρού cide χρησιμοποιούν μια σχετική έννοια:ειδικό βάρος. Με αυτό μπορούν να προσδιορίσουν αν τα υγρά τους περιέχουν αρκετή ζάχαρη!

Υπολογισμός του ρυθμού καθίζησης

Μπορείτε να υπολογίσετε πόσο γρήγορα σχίζεται ένα σοκολατένιο γάλα, χρησιμοποιώντας τον ακόλουθο τύπο:

Ταχύτητα καθίζησης (v; m/s) =2/9 * [ (ρ_c – ρ_m ) / μ ] * g * R

ρ_c =πυκνότητα σωματιδίων κακάο (ή το σωματίδιο οποιουδήποτε εναιωρήματος που ερευνάτε) – kg/m
ρ_m =πυκνότητα γάλακτος (ή το υγρό στο εναιώρημα σας) – kg/m
μ =δυναμικό ιξώδες του γάλακτος (ή του υγρού γενικά) – kg/(m*s)
g=βαρυτική επιτάχυνση (αυτή είναι σταθερή τιμή) – m/s
R =ακτίνα των σωματιδίων κακάο (ο υπολογισμός προϋποθέτει ότι τα σωματίδια είναι τέλεια στρογγυλά, κάτι που, στην πραγματική ζωή, δεν είναι, επομένως ο υπολογισμός δεν δίνει την ακριβή σωστή τιμή)

Θεωρητικά, μπορείτε να υπολογίσετε πόσο γρήγορα θα βυθιστούν τα σωματίδια σας. Στην πραγματικότητα όμως, δεν είναι τόσο εύκολο. Τα σωματίδια κακάο σας μπορεί να έχουν ποικίλες πυκνότητες ή μεγέθη. Ωστόσο, ακόμα και χωρίς να τον υπολογίσετε πραγματικά, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε αυτόν τον τύπο για να κατανοήσετε πώς να επιβραδύνετε την καθίζηση!

Η φόρμουλα δηλώνει ακριβώς ποιοι παράγοντες επηρεάζουν τον ρυθμό καθίζησης, και επομένως πόσο γρήγορα διασπάται το σοκολατούχο γάλα. Ας δούμε τι μπορούμε να μάθουμε από αυτόν τον τύπο.

Τα μεγαλύτερα σωματίδια βυθίζονται πιο γρήγορα

Θα ξεκινήσουμε στο τέλος του τύπου, όπου λέει:

* R

Το R αντιπροσωπεύει το μέγεθος των σωματιδίων κακάο μας, την ακτίνα τους, που είναι το ήμισυ της διαμέτρου. Ας ρίξουμε μια ματιά στον αντίκτυπο της αύξησης της ακτίνας από 2 σε 4 στον ρυθμό καθίζησης. Θα υποθέσουμε ότι όλες οι άλλες μεταβλητές παραμένουν ίδιες και ίσες με 1:

ΜΙΚΡΟ σωματίδιο :ρυθμός καθίζησης =1* 2 =4

ΜΕΓΑΛΟ σωματίδιο :ρυθμός καθίζησης =1* 4 =16

Όπως μπορείτε να δείτε, η αύξηση του μεγέθους των σωματιδίων με έναν παράγοντα 2 έχει τεράστιο αντίκτυπο στον ρυθμό καθίζησης. Αυξάνεται κατά 4.

Έτσι, μπορούμε να συμπεράνουμε ότι τα μεγαλύτερα σωματίδια βυθίζονται πιο γρήγορα .

Τα παχύτερα υγρά επιβραδύνουν την καθίζηση

Στη συνέχεια, ας ρίξουμε μια ματιά σε έναν άλλο παράγοντα που μπορούμε να επηρεάσουμε:μ.

Το μ σημαίνει το ιξώδες του γάλακτος μας. Το ιξώδες είναι ένα μέτρο για το πόσο εύκολα ρέει το υγρό μας. Ένα πολύ παχύρρευστο υγρό είναι παχύρρευστο και σιροπιασμένο, δεν ρέει εύκολα.

Ας δούμε λοιπόν πώς το ιξώδες επηρεάζει την καθίζηση των σωματιδίων. Ας υποθέσουμε ότι έχουμε ένα λεπτό υγρό με ιξώδες 2 και ένα παχύρρευστο υγρό με ιξώδες 4. Και πάλι, όλοι οι άλλοι παράγοντες παραμένουν ίδιοι και θα υποθέσουμε ότι αθροίζονται ως 1.

ΛΕΠΤΟ υγρό :ρυθμός καθίζησης =1 / 2 =0,5

Παχύ υγρό :ρυθμός καθίζησης =1 / 4 =0,25

Σημειώστε πώς ένα πιο παχύρρευστο υγρό επιβραδύνει καθίζηση!

Εάν προσπαθείτε να το οπτικοποιήσετε αυτό, θα πρέπει επίσης να έχει νόημα. Φανταστείτε να ανακατεύετε σκόνη κακάο σε νερό και σε μια παχιά πουτίγκα. Διαισθητικά, θα λέγατε ότι είναι πιο εύκολο για το κακάο να βυθιστεί στο νερό παρά στην πουτίγκα. Αυτό ακριβώς μας λέει και ο τύπος!

Δεν μπορείτε να τα ελέγξετε όλα

Ο τύπος περιέχει μερικές ακόμη μεταβλητές που είναι πιο δύσκολο να ελεγχθούν. Δεν μπορείτε εύκολα να ρυθμίσετε την πυκνότητα του γάλακτος (ρ_m ) και τη σκόνη κακάο (ρ_c ). Επίσης, δεν μπορείτε να ρυθμίσετε την επιτάχυνση της βαρύτητας στο ποτήρι γάλα σας, αυτή είναι μια σταθερή μεταβλητή.

Πώς να αποτρέψετε το διαχωρισμό του γάλακτος σοκολάτας

Χρησιμοποιώντας αυτές τις νεοαποκτηθείσες γνώσεις. Μπορούμε τώρα να στρέψουμε την προσοχή μας στην προσπάθεια να επιβραδύνουμε ή ακόμη και να αποτρέψουμε τον διαχωρισμό του γάλακτος σοκολάτας. Θα κάνουμε μεγέθυνση στους δύο παράγοντες που βρήκαμε στον τύπο μας:

• Μέγεθος σωματιδίων κακάο
• Ιξώδες γάλακτος

Στρατηγική 1:Αυξήστε το πάχος του γάλακτος!

Θυμηθείτε πώς αυξάνοντας το ιξώδες του γάλακτος, μπορείτε να επιβραδύνετε την καθίζηση;

Έτσι, μπορείτε να επιβραδύνετε αυτόν τον διαχωρισμό πυκνώνοντας το γάλα σας. Ένας τρόπος για να το κάνετε αυτό θα ήταν χρησιμοποιώντας λίγο άμυλο καλαμποκιού. Απλά προσθέστε 1 κουταλάκι του γλυκού άμυλο καλαμποκιού σε κρύο γάλα. Ζεσταίνουμε απαλά το γάλα μέχρι να πάρει βράση. Το γάλα θα είναι ακόμα υγρό, αλλά λίγο πιο πηχτό. Αυτό το αυξημένο ιξώδες επιβραδύνει την καθίζηση!

Δεν δεσμεύεστε να χρησιμοποιήσετε το άμυλο καλαμποκιού συγκεκριμένα, τα περισσότερα άλλα άμυλα θα λειτουργήσουν επίσης, π.χ. άμυλο πατάτας. Το άμυλο ταπιόκας θα έχει μεγαλύτερο αντίκτυπο στην υφή, αλλά μπορεί στην πραγματικότητα να το κάνει λίγο πιο κρεμώδες, αν δεν σας πειράζει! Τα άμυλα είναι όλα καλά παχυντικά, χάρη στα μεγάλα μόρια που μπορούν να δεσμεύσουν το νερό.

Χρησιμοποιήστε πηκτικά

Ένα μειονέκτημα στη χρήση αμύλου είναι ότι αλλάζει αισθητά το πάχος του γάλακτος. Επίσης, τα άμυλα μπορούν να δεσμεύσουν ορισμένες γεύσεις του γάλακτος σοκολάτας, μειώνοντας τη συνολική γεύση.

Ως εκ τούτου, οι εμπορικοί παραγωγοί σοκολατούχου γάλακτος χρησιμοποιούν διαφορετικά πηκτικά. Εξακολουθούν να λειτουργούν με τον ίδιο τρόπο, αλλά δεν είναι τόσο εμφανείς.

Μια κοινή στρατηγική είναι η προσθήκη carrageenan , κόμμι γκουάρ και/ή κόμμι ξανθάνης. Και τα τρία είναι επίσης πολύ μεγάλα μόρια, όπως και το άμυλο. Ωστόσο, δεν χρειάζεται να ζεσταθούν για να πήξει ένα υγρό. Ακόμα και χωρίς να πήξει τόσο πολύ το σοκολατούχο γάλα, καθιστούν πιο δύσκολο ή και αδύνατο να βυθιστούν τα σωματίδια κακάο. Τα μεγάλα πολύπλοκα μόρια εμπλέκουν τα σωματίδια κακάο, καθιστώντας δυσκολότερη τη βύθισή τους.

Στρατηγική 2:Χρησιμοποιήστε μικρότερα, λεπτότερα σωματίδια

Χρησιμοποιώντας μια σκόνη κακάο με πολύ λεπτό, μικρό μέγεθος σωματιδίων, μπορείτε να επιβραδύνετε την καθίζηση. Ωστόσο, μπορεί να είναι δύσκολο να βρείτε αυτούς τους τύπους σκόνης κακάο. Ωστόσο, οι κατασκευαστές το χρησιμοποιούν συνεχώς.

Όταν φτιάξαμε ένα σοκολατούχο γάλα χρησιμοποιώντας μια συσκευασία σοκολατούχου γάλακτος σε σκόνη, αμέσως παρατηρήσαμε πόσο λεπτή ήταν η σκόνη. Ως αποτέλεσμα, το σοκολατούχο γάλα που παρασκευάστηκε με αυτήν την εμπορική σκόνη ήταν σταθερό για πολύ περισσότερο!

Στρατηγική 3:Χρησιμοποιήστε διαφορετικό τύπο γάλακτος;

Μέχρι στιγμής, υποθέσαμε ότι χρησιμοποιείτε αγελαδινό γάλα για να φτιάξετε το σοκολατένιο γάλα σας. Και αρχικά είχαμε υποθέσει ότι θα λειτουργούσε το ίδιο, ανεξάρτητα από τον τύπο γάλακτος που θα χρησιμοποιούσατε.

Στη συνέχεια όμως αποφασίσαμε να χρησιμοποιήσουμε γάλα βρώμης για να κάνουμε τα πειράματά μας. Και, μείναμε έκπληκτοι! Όχι μόνο χρειάστηκε πολύ περισσότερος χρόνος για να βυθιστούν τα σωματίδια κακάο στο γάλα βρώμης, αλλά επίσης καθίζανε με πολύ διαφορετικό τρόπο (δείτε την παραπάνω φωτογραφία)!

Το γάλα βρώμης περιέχει ίνες

Γιατί λοιπόν συμβαίνει αυτό;

Για να βρούμε μια εξήγηση, πρέπει να δούμε τη σύνθεση των δύο γάλακτων. Το αγελαδινό γάλα περιέχει πρωτεΐνες, λίπη και σάκχαρα. Όλα αυτά είναι πολύ μικρά και δεν θα έχουν μεγάλη επίδραση στην καθίζηση. Το εργοστασιακό επεξεργασμένο αγελαδινό γάλα είναι πολύ σταθερό και δεν διαχωρίζεται.

Το γάλα βρώμης από την άλλη περιέχει επίσης κάποιες ίνες. Οι ίνες είναι πολύ μακριά μόρια. Αυτά θα μπορούσαν στην πραγματικότητα να λειτουργούν με τρόπο παρόμοιο με εκείνους τους πηκτικούς παράγοντες που συζητήσαμε νωρίτερα. Μπλέκουν τη σκόνη κακάο. Το γάλα βρώμης στο σύνολό του όμως δεν είναι σταθερό. Γι' αυτό πρέπει να το ανακινήσετε πριν από τη χρήση.

Το γάλα βρώμης διαχωρίζεται ως σύνολο

Έτσι, αυτό που βλέπουμε να συμβαίνει με τα σοκολατένια γάλατα μας είναι ότι στο αγελαδινό γάλα το ίδιο το γάλα είναι σταθερό, αλλά το κακάο βυθίζεται. Στο γάλα βρώμης από την άλλη πλευρά, το κακάο παγιδεύεται μέσα στα σωματίδια βρώμης. Ωστόσο, το ίδιο το γάλα βρώμης δεν είναι σταθερό και με την πάροδο του χρόνου σχηματίζεται ένα στρώμα νερού από πάνω!

Δεδομένου ότι ο διαχωρισμός του γάλακτος σοκολάτας βρώμης διαρκεί πολύ περισσότερο από αυτόν του σοκολατούχου γάλακτος από αγελαδινό, θα μπορούσε να είναι ένας πολύ καλός τρόπος για να επιβραδύνει την καθίζηση!

Αν δεν μπορείτε να το διορθώσετε – Ανακινήστε το!

Αν δεν θέλετε να αλλάξετε το σοκολατούχο γάλα σας, απλώς για να αποτρέψετε την καθίζηση, δεν χάνονται όλα. Η καθίζηση δεν είναι επιβλαβής διαδικασία. Το σοκολατούχο γάλα εξακολουθεί να είναι ασφαλές και νόστιμο για κατανάλωση. Το μόνο που συνέβη είναι ότι χωρίστηκε.

Απλώς ανακατέψτε ή ανακινήστε το σοκολατένιο γάλα σας για να αναμειχθεί ξανά όλο το κακάο και απολαύστε! Δεν χρειάζονται φανταχτερά κόλπα :-).