為什麼咖啡牛奶會起泡?如何避免?

最近,我總是眼睜睜看著咖啡變冷,已經兩個月沒喝上一杯像樣的咖啡了。我坐在自己最喜歡的咖啡館裡,期待一杯好咖啡,然而咖啡一送到,我那剛出生的寶寶就開始大哭不止,我必須讓他平靜下來。

我多麼希望這種情況僅此一次,遺憾的是,事與願違,小兒子總能準確地感覺到媽媽什麼時候想喝咖啡,在那一刻他總需要媽媽的關注。因此,我總是有機會看到泡沫慢慢地出現在澳白上,然後吞沒鬱金香拉花。有趣的是,情況並非總是如此,有時,許多大氣泡幾乎立即出現在水面上,有時微泡沫甚至要5分鐘後才聚集在一起。

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我很好奇為什麼有些牛奶咖啡會起泡,而有些則不會?於是我搜索了咖啡師論壇,看看其他人是否也有同樣的觀察結果。這個問題顯而易見,但我還沒有找到一個普遍接受的解釋。原因眾說紛紜:是因為咖啡嗎?是牛奶嗎?也許這兩個都有原因?

讓我們一起來研究這個充滿“泡沫”的謎題,任何科學實驗基本上都是可控觀察。我需要創造一個環境,​​可以觀察和記錄大量的牛奶咖啡,並且可以讓它們靜置幾分鐘。

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我和一位Grinders Coffee經驗豐富的咖啡師合作(感謝他們的幫助),他盡最大可能做出了一系列高度一致的拿鐵咖啡(見主圖)。我們想要測試網上討論的那些因素:烘焙程度和時間、牛奶的脂肪含量和稠度、製作方式,以及牛奶與大豆或杏仁牛奶等替代品的比較。

數泡泡

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我們對氣泡的形成很感興趣,所以我給每杯咖啡拍了一系列照片,然後用圖像分析軟件對它們進行處理。這樣,我就可以在給定的尺寸範圍內計數和測量圓形的特徵(見圖1)。這些較大氣泡所覆蓋的表面積,相對於杯子的總表面積,成為衡量“起泡程度”的一個指標。

咖啡的影響

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為了先研究咖啡的效果,我比較了四種完全相同的拿鐵咖啡,一種是輕度烘焙,另一種是深度烘焙,烘焙時間均為三週。接下來,我又比較了四組拿鐵咖啡,一組是新鮮烘焙(4天),另一組是烘焙時間較早的(6週),都是同樣的中度烘焙,在所有咖啡中使用等量的全脂熱牛奶。

儘管資料組存在差異,但還是顯示出了清晰的模式。“泡沫”在兩到三分鐘左右達到頂峰,然後隨著泡沫破裂數值下降。深焙咖啡的起泡程度略高於淺焙咖啡,但在這組樣本中,差異沒有統計學意義。然而,新鮮咖啡的起泡程度明顯高於較老咖啡。

這兩種結果都可以用二氧化碳的釋放來解釋,新鮮烘焙咖啡豆會猛烈地釋放氣體,並將氣泡釋放到牛奶中,然後浮出表面。較老的咖啡豆在研磨時仍會釋放一些二氧化碳,但程度要小得多。這也說得通,深度烘焙會產生更多氣泡,因為在烘焙過程中產生了更多的二氧化碳。然而,這種影響還不足以對牛奶的起泡性產生顯著影響。

牛奶的影響

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我們準備了一套用烘焙了三週的咖啡豆製作而成的拿鐵咖啡,每款製作四杯。我全脂牛奶和脫脂牛奶進行比較,把均質牛奶和非均質牛奶進行比較,把普通牛奶和有機牛奶進行比較。

在起泡方面,普通牛奶和有機牛奶並沒有什麼不同。然而,研究發現脫脂牛奶的泡沫強度是全脂牛奶的三倍,均質牛奶比非均質牛奶更容易產生氣泡。

那麼脂肪含量有什麼不同呢?為什麼非均質牛奶(在奶瓶頂部收集奶油)能夠比均質牛奶更好地保留其微泡沫結構?

當空氣被注入牛奶時,牛奶蛋白(主要是酪蛋白)包圍著氣泡,防止它們彼此融合或破裂。這就導致了微泡沫的形成。隨著時間的推移,微泡沫得以降解,因為重力將它們的液體塗層從氣泡表面拉下來,使得它們的外壁變得更薄。這些被削弱的微氣泡首先變成更大的氣泡,然後最終瓦解。到目前為止,全脂奶油和脫脂牛奶沒有區別,它們的蛋白質含​​量大致相同。

為什麼咖啡牛奶會起泡
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咖啡對起泡的影響。上:烘焙鮮度,下:烘焙顯影。

脂肪的作用更為複雜,脂肪滴會破壞泡沫的穩定性,因為牛奶蛋白會被脂質分子而不是氣泡所吸引(Huppertz, 2014)。這意味著我們可以判定低脂牛奶的泡沫更加穩定,另一方面,較高的脂肪含量可以幫助初始形成較小的氣泡(Oetjen et al.2014, Munchow et al. 2015)。我的結果更符合第二種解釋。

均質化將脂肪球分解成微小的液滴,這些液滴由保持微氣泡分離的相同的牛奶蛋白穩定下來。小液滴的總表面積越大,吸收的蛋白質越多,附著在氣泡上的蛋白質就越少(Huppertz, 2014)。通過這種方式,均質牛奶會產生不太穩定的泡沫,這在結果中得到了反映。

乳製品的替代品

我們還比較了兩種品牌的豆奶,普通超市豆奶和專業咖啡師豆漿,以及杏仁奶。研究發現,豆奶的起泡性明顯低於牛奶,但這兩種牌子的豆奶沒有什麼區別,杏仁奶的起泡程度略高於豆奶,這種差異是由於幫助穩定牛奶泡沫的蛋白質的性質造成的。

我們離揭開牛奶泡沫之謎更近了嗎?咖啡、牛奶和空氣的混合物是一個物理和化學複雜的系統,咖啡豆和牛奶都會影響起泡性。對於持久的微泡沫,我的建議是避免使用非常新鮮的咖啡豆,也許可以嘗試一下非均質牛奶。

原文鏈接:

https://www.beanscenemag.com.au/why-coffee-milk-bubbles/

作者:Monika Feket

翻譯:Maggie Yu

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