Lòng đỏ trứng gà trong kem và chất nhũ hóa

Trong hầu hết các công thức kem homemade như kem vani, socola …bạn đều thấy có sự hiện diện của lòng đỏ trứng. Vậy lòng đỏ trứng có tác dụng gì 🙄 . Nếu thiếu đi lòng đỏ trứng bạn chắc chắn sẽ thấy cấu trúc của kem kém mềm mượt, bông xốp, mau tan chảy, ăn kem có cảm giác lạo xạo do có nhiều tinh thể đá  😆 . Lòng đỏ trứng thực chất là chất nhũ hóa tự nhiên đấy và nó chỉ có trong dòng kem cao cấp premium thôi hoặc kem homemade chứ nếu bạn mua những loại kem bình dân thì họ không cho vào đâu 😉 .

1. Chất nhũ hóa là gì 

Khi bạn trộn dầu ăn với nước, dù bạn có cố gắng khuấy trộn cỡ nào thì bạn vẫn sẽ thấy chúng tách thành hai lớp riêng biệt. Làm sao để chúng hòa quyện không rời xa nhau  😉 , khi đó chúng ta sẽ cần đến loại phụ gia thực phẩm có tên gọi là chất nhũ hóa (emulsifier). Chất nhũ hóa có cấu trúc phân tử gồm 1 đầu thích chất béo và 1 đầu thích nước, và khi bạn cho chúng vào hỗn hợp dầu + nước chúng sẽ liên kết dầu và nước thành một hỗn hợp đồng nhất gọi là nhũ tương (emulsion). Trong kem có nước và có chất béo, nên người ta sẽ phải cho chất nhũ hóa để tạo thành nhũ tương. 

Chất nhũ hóa không chỉ có trong kem ăn mà hiện diện trong rất nhiều các sản phẩm thực phẩm khác như các loại sốt, các sản phẩm từ sữa… và trong hầu hết mĩ phẩm như dầu gội, dầu xả, kem dưỡng da.

Sữa tươi được coi như thể nhũ tương (emulsion) tồn tại trong tự nhiên. Trong sữa, những hạt mỡ nhỏ li ti được phân tán trong nước. Ngoài ra, sữa chứa các phân tử protein với hai đầu, một đầu gắn kết với phân tử nước trong khi đầu kia dính chặt với phân tử béo. Bằng cách gắn vào các khối chất béo và neo chúng trong nước theo cách này, các protein tự nhiên ngăn cản các phân tử béo tụ lại với nhau và tách ra khỏi nước. Tuy nhiên thể nhũ tương của sữa không bền và khi ra khỏi cơ thể của động vật, liên kết phân tử yếu đi và bạn sẽ dễ thấy khi sữa tươi được vắt từ bò ra, để yên một lúc bạn sẽ thấy 1 lớp váng sữa màu vàng nổi lên mặt.  Nhưng khi mua sữa tiệt trùng/thanh trùng bạn không còn thấy lớp váng này nữa , nhà sản xuất đã loại bỏ chúng chăng 😆 . Không phải vậy đâu, sữa tươi tiệt trùng/thanh trùng sẽ qua một quá trình gọi là đồng hóa (homogenized). Đây là quá trình tăng nhiệt độ và áp suất làm cho các khối chất béo bị chia nhỏ hơn. Quá trình đồng hóa tạo ra số lượng lớn hơn các khối chất béo nhỏ hơn, điều này có nghĩa là có diện tích bề mặt lớn hơn để các protein đó tự gắn vào. Vì vậy, sau khi đồng nhất hóa, nhiều protein được gắn vào các khối chất béo nhỏ hơn, phân bố rộng hơn và đến mức theo thời gian, các khối chất béo không thể tách ra khỏi nước.

 

Sau quá trình đồng hóa, sữa tươi trở thành thể nhũ tương bền vững, nghĩa là khi bạn để yên không khuấy trộn hay trữ lạnh, bạn sẽ không còn thấy lớp váng sữa màu vàng đẹp mắt nổi lên trên nữa  😆 . Nếu có, đó là do hộp sữa đó nằm trong mẻ sữa mà quá trình đồng hóa bị trục trặc  😉 . 

2. Chất nhũ hóa hoạt động ra sao 

Kem (ice cream) chứa số lượng bong bóng khí nhỏ và những bong bóng này thực sự quan trọng bởi vì chúng góp phần vào kết cấu của kem. Kem chứa nhiều bọt khí nhỏ và ổn định thì cấu trúc mềm mượt hơn và tan chậm hơn  so với kem có bong bóng khí to hơn hoặc nhỏ hơn nhưng kém bền vững hơn. Do đó, điều đầu tiên để kem được bông xốp là bạn phải đảm bảo kem luôn có số lượng bong bóng khí nhỏ và không bị mất đi theo thời gian. 

Bong bóng khí sẽ được tạo ra bởi quá trình quấy đảo kem. Cánh khuấy của máy làm kem sẽ làm nhiệm vụ đưa khí vào trong kem. Ngoài ra,  nó làm cho các khối chất béo trong hỗn hợp va chạm và bắt đầu tụ lại với nhau tạo thành các chuỗi dài phân tử chất béo. Các phân tử này sẽ tạo cấu trúc bao quanh các bong bóng khí vừa được tạo ra. Quá trình trong đó các khối chất béo tách ra khỏi nước và bắt đầu kết tụ lại với nhau được gọi là “sự kết tụ một phần”. Cấu trúc “giàn giáo” mà các phân tử chất béo liên kết tạo thành là điều cần thiết để giữ bọt khí trong kem và duy trì kích thước nhỏ cho bong bóng khí.

Bạn nào học làm bánh thì cũng biết là để có thể đánh bông được kem tươi (cream) thì phải chọn kem sữa có hàm lượng béo  ≥ 30%. Khi bạn đánh kem thì góp phần đưa không khí vào kem đồng thời sẽ làm cho các phân tử béo trong kem tươi kết tụ lại tạo thành chuỗi để giữ các bong bóng khí đó. 

Nhưng hàm lượng chất béo trong kem (ice cream) không vượt quá 30%, do đó không đủ số lượng các phân tử béo để tạo thành giá đỡ và bao bọc các bong bong khí trong kem. Ngoài ra hoạt động cánh khuấy của máy làm kem cũng không thể nào lôi kéo được hết tất các phân tử béo có trong thành phần của kem (ice cream) để kết nối chúng thành chuỗi. Trong kem không chỉ có sữa mà còn có kem sữa (cream) và chất béo đến từ những nguồn khác như từ  socola, nước cốt dừa, bơ (butter), chất béo sữa khan (anhydrous milk fat), dầu thực vật (vegetable oil) …  Điều chúng ta cần làm là khử hệ nhũ tương ổn định của sữa, của kem sữa …để các khối chất béo kết tụ lại với nhau tạo thành giàn giáo hỗ trợ bọt khí trong kem.

Trong kem có chứa sữa và như đã đề cập ở trên thì sữa đã qua qui trình đồng hóa là hệ nhũ tương ổn định, trong đó các phân tử chất béo rất nhỏ và được ngăn chặn sự kết dính với nhau bởi các protein neo chúng trong nước.

Vì vậy, để các khối chất béo kết tụ lại với nhau, chúng ta cần làm các phân tử protein ”buông tha” các phân tử béo 😉 . Và đây là công việc của các chất nhũ hóa.

Chất nhũ hóa tương tự như protein sữa ở chỗ chúng có hai đầu, một đầu hút mỡ và một đầu hút nước. Và khi chúng ta thêm chất nhũ hóa vào hỗn hợp kem thì chúng hoạt động giống như protein: chúng di chuyển đến giao diện giữa chất béo và nước nơi chúng bám vào bề mặt của các khối chất béo. Và dưới sự trợ giúp của cánh khuấy của máy làm kem, các phân tử béo sẽ dễ dàng tách ra khỏi nước và tụ lại để tạo thành cấu trúc giàn giáo bao bọc và che chở cho các bong bóng khí mong manh dễ vỡ 😀 .

3. Các chất nhũ hóa dùng trong kem 

Lòng đỏ trứng gà là chất nhũ hóa tự nhiên được sử dụng phổ biến trong kem nhà làm và các dòng kem cao cấp. Thành phần của lòng đỏ trứng gồm 50% nước, 16% protein, 9% lecithins, 23% chất béo khác, 1,7% khoáng và 0.3% carbohydrate. Lecithins chính là chất có tác dụng nhũ hóa, bản chất của nó cũng lipid với cấu tạo gồm các chuỗi phosphatides và phospholipids. 

Để tránh nguy cơ nhiễm samonella và một số vi khuẩn khác, lòng đỏ trứng sẽ được thanh trùng trước khi sử dụng.  Với kem nhà làm, lòng đỏ trứng cũng được gia nhiệt đến 85oC, đây là nhiệt độ đủ để giết một số vi khuẩn 😉 . Ở dạng cấp đông, lòng đỏ trứng được trộn thêm 10% đường sucrose để bảo vệ chúng  😆  không bị hư hỏng bởi nhiệt độ lạnh giá. Ngoài ra, để thuận lợi trong việc vận chuyển thì lòng đỏ trứng cũng được bán dưới dạng sấy khô (đã loại bỏ nước). Với nguyên liệu khô này, người ta cho vào kem khoảng 0.5 – 3%. Trong các dòng kem custard thì tỷ lệ bột lòng đỏ trứng có thể lên đến 8%  😉 . 

Lecithins không chỉ có trong lòng đỏ trứng mà người ta còn chiết được từ đậu nành (soya), hoa hướng dương (sunflower) hay hạt cải dầu (rapeseed). Tính năng nhũ hóa của lecithins có nguồn gốc từ thực vật này tương tự như trong lòng đỏ trứng, và nó thích hợp cho việc sử dụng trong các sản phẩm mà bạn không muốn có mùi vị của trứng  😆 và cũng tránh được việc phải thêm chất béo ( trong lòng đỏ trứng chức 23 % chất béo ngoài lecithin) vào công thức kem. 

Kết quả hình ảnh cho soy lecithin

Chất nhũ hóa tổng hợp sử dụng phổ biến trong kem là Mono-and diglycerides of fatty acids (INS 471). Chất này được tạo ra từ sự thủy phân một phần chất béo thực vật ( dầu cọ, dầu nành). Mono-/diglycerides thủy phân từ động vật thì không được sử dụng phổ biến vì chúng không phù hợp cho khách hàng có chế độ ăn chay hoặc chế độ ăn uống tôn giáo. Trong kem hàm lượng chất nhũ hóa chiếm khoảng 0.3%. 

Chất nhũ hóa mono-/diglycerides có giá thành rẻ hơn rất nhiều so với lòng đỏ trứng. Trong công nghiệp sản xuất kem, chất nhũ hóa này thường không được bán riêng lẻ mà là dạng phối trộn với các chất ổn định khác và các nhà sản xuất kem có qui mô lớn, họ sẽ đặt hàng người bán pha trộn tỷ lệ các chất nhũ hóa – ổn định theo ý muốn. 

Chất nhũ hóa Mono-and diglycerides of fatty acids 

 

Polysorbate 80 là chất nhũ hóa được sử dụng đi chung với mono-/diglycerides. Polysorbate 80 là một loại sorbitan có nguồn gốc từ axit oleic.  Chất nhũ hóa này phát huy hoạt động bề mặt tốt nhất ở nước – chất béo. Chất này ngăn protein sữa phủ hoàn toàn các giọt chất béo. Điều này cho phép chúng kết hợp với nhau thành chuỗi và lưới, giữ không khí trong hỗn hợp, và cung cấp một kết cấu vững chắc hơn giúp cho kem lâu tan chảy.

Polysorbate 80

4. Sử dụng liều lượng hợp lý chất nhũ hóa 

Khi sử dụng chất nhũ hóa, bạn phải có sự cân bằng trong công thức chứ không phải cho càng nhiều thì kem càng mềm mượt. Khi cho quá tay chất nhũ hóa thì làm cho quá nhiều phân tử béo tách ra khỏi hệ nhũ tương và kết tụ lại với nhau, kết quả là kem của bạn sẽ vón cục và lổn nhổn. Nếu cho quá ít thì kem không giữ được khí, mà bong bóng khí có ảnh hưởng rất lớn đến kết cấu và độ tan chảy của kem. 

Theo Goff & Hartel (2013) tỷ lệ lý tưởng của lòng đỏ trứng trong kem là từ 0.6 đến 1% và đến 1,4% đối với kem Vanilla hoặc kem Custard.  Theo kinh nghiệm của bản thân thì bạn chỉ nên cho tối đa 4% lòng đỏ trứng lòng đỏ trứng vào kem mà thôi, nếu vượt quá ngưỡng này thì kem sẽ rất ngậy và nồng nàn mùi trứng 😆 

 

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *