Mjölkens kemi #3: Sur och ystad mjölk
Mjölk har en central roll i svenskarnas liv. Den återfinns i en mångfald skepnader med ytterst skilda personligheter från frukostens flingvätare – oskyldig och söt – till amper hårdlagrad ost som får barn att falla i gråt vid blotta lukten. Ett av de första stegen i att förädla mjölken till olika produkter handlar om att på olika sätt få proteiner att koagulera, vilket dramatiskt förändrar mjölkens konsistens.
Mjölk innehåller två olika huvudtyper av protein. Det mesta, upp till fyra femtedelar, är olika sorters kasein. Resten har fått samlingsnamnet vassleproteiner. I mjölken samlar kaseinet sig i miceller, små runda proteinbollar, ihop med kalciumfosfat. Konstruktionen är en listig lösning på problemet att kalciumfosfat, som är en viktig källa till kalcium och fosfor för unga (och i människans fall, äldre) däggdjur, annars är dåligt lösligt i vätska.
Längst ut har kaseinbollarna ett "hårigt" lager av vattenlösliga kappa-kaseinmolekyler, som gör bollarna vattenlösliga. Dessutom är kappakaseinet negativt laddat, vilket får kaseinbollarna att stöta bort varandra vid mjölkens normala pH (som ligger någonstans kring 6.5, det vill säga en liten smula surt).
Ett sätt att dela upp de två sorternas mjölkprotein är att göra ost. När mjölken stelnar (ystar sig) till en sammanhängande massa är det kaseinet som binder ihop sig till ett nätverk kring resten av mjölkens beståndsdelar - vatten, laktos, fett och vassleproteiner.
För att mjölken ska stelna behövs antingen löpe, eller syra. Vid tillräckligt lågt pH, cirka 4.6* vid rumstemperatur (ungefär lika surt som banan eller tomater), stelnar mjölk spontant. Den sura miljön gör den negativt laddade borstiga ytan på kaseinmicellerna instabil, vilket får dem att kladda ihop sig. I filbunke och yoghurt bildas syra av mjölksyrabakterier som bryter ner mjölkens laktos, och samtidigt sänker pH så mycket att kaseinet börjar koagulera och ger mjölken en krämig konsistens. Filmjölk har ett pH på ungefär 4.4.
Det går också att koagulera mjölk med vinäger eller citronsaft, som när du gör panir eller ricotta, eftersom de är naturligt sura. Mer syra krävs om mjölken är kallare, mindre mängder räcker om mjölken värms, eftersom proteinerna också påverkas av värmen.
Konsistensen på massan som bildas påverkas också av temperaturen - lägre temperatur ger fastare konsistens - och vad som tillförs först, syra eller värme. Värmer du syrad mjölk blir den resulterande massan fastare än den massa du får om du syrar mjölk som redan värmts - skillnaden är att bindningarna mellan kaseinmicellerna verkar bli starkare i det första fallet.
Ska du inte tillverka ost gäller det alltså att vara lite försiktig när du blandar mjölkprodukter och sura saker (till exempel citronsaft) - blir det för surt bildas små ostgryn, särskilt i magra mjölkprodukter. Fetare mjölkprodukter bildar inte ostgryn lika lätt när du tillsätter syra, eftersom fettet till viss del skyddar kaseinet från att klibba ihop. Värmer du däremot en syrad fet produkt som gräddfil kan det bildas ostgryn i alla fall på grund av värmen.
Det andra sättet att få mjölk att koagulera är med hjälp av löpe - det är så den mesta osten vi äter tillverkas. Tidigare utvanns löpe enbart ur kalvmagar där det fyllde en viktig funktion i matsmältningen, idag kan det även framställas industriellt. Löpen innehåller kymosin, ett enzym som hugger av de yttersta och mest negativt laddade ändarna på kappakaseinet ytterst på kaseinmicellerna, vilket gör det svårare för kaseinbollarna att stöta bort varandra. Då kladdar de ihop, och mjölken koagulerar. För att kymosinets aktivitet ska räcka till för att koagulera mjölk krävs dock både en viss temperatur (minst 15 grader, men gärna högre) och en viss kalciumhalt.
För att få bort överflödigt vatten ur den koagulerade mjölken - ostmassan - brukar ostmakaren som ett av de första stegen skära massan i bitar. Vätskan, vasslen, som läcker ut och senare pressas bort innehåller vassleproteiner - ett samlingsnamn för allt i mjölken som är protein men inte kasein (främst betalaktoglobulin, alfalaktalbumin, och serum albumin, samt mindre mängder av diverse immunoglobuliner). Bortpressadet av överflödig vassle är viktigt vid osttillverkning, eftersom ostens hållbarhet påverkas av hur mycket vatten man lyckas avlägsna. Hanteras ostmassan alltför omilt kan det däremot läcka fett och kasein ut i vasslen - det lönar sig inte att hårdhänt mosa ihop massan, även om det skulle verka vara ett bra sätt att göra sig av med vätska.
Ost, yoghurt och syrade mjölkprodukter som yoghurt är alltså inte helt olika; liknande nätverk av kaseinmiceller bildas även i den sura yoghurten. Skillnaden är att du i yogurt inte separerar ut vasslan efteråt. Ibland kan du däremot se att ytan på yogurten vätskar sig en smula, med klar lite gulaktig vätska - då är det vasslan som läcker. Då kan du antingen hälla av den överflödiga vätskan, eller med varsam hand röra ner vasslan i yoghurten igen.
Rör du för hårt blir dock yoghurt och andra krämiga syrade produkter tunnare eftersom det ganska bräckliga stabiliserande kaseinnätverket förstörs, och mer vassla pressas ut. Därför ska du inte heller vispa kraftigt i dina gräddfilssåser. Ordentligt feta syrade produkter som crème fraîche blir tvärtom tjockare när du vispar, men då är det mjölkfett som klumpas ihop och ger den stabila strukturen – precis som när du vispar grädde.
Läs mer:
- Anne Nilsson (1977) "Gör din egen ost", ICA bokförlag (se biblioteksstatus)
- Vasbinder et al (2003) "Gelation Mechanism of Milk as Influenced by Temperature and pH; Studied by the Use of Transglutaminase Cross-Linked Casein Micelles", Journal of Dairy Sciences 86:1556–1563
- Lucey (2002) "Formation and Physical Properties of Milk Protein Gels", Journal of Dairy Sciences 85:281–294
Kommentarer
Jag har testat att göra egen fil några gångar med kultur från fjällfil (lätt godaste filen), men konsistensen brukar bli... slajmig nästan. Rätt frustrerande. Om ni kan redogöra för vilka kemiska processer som är i spel där i nästa artikel så vore jag tacksam. Tack för en intressant artikel f.ö.
Bruno: "slajmig" som i för tjock/seg? Då skulle jag prova att göra processen lite mindre effektiv, t ex byta temperatur eller ha lite mindre startkultur/kortare tid.
Eller bara fel konsistens? Då är det knepigare...
Nej, man kan inte ersätta mjölk med grädde+vatten rakt av. Proteinmängden och framför allt laktosinnehållet blir betydligt mindre vilket påverkar både smak, konsistens och färg på ytan.
Privat reflektion.
Hur kom man på att göra ost, en gång i tiden?
Min gissning.
Mjölk förvarades i hopknutna bukhinnor.
När av kalv fanns löpe med som "förorening"- och gav "ostsmulor" som resultat.
Örjan: det låter inte orimligt. Antagligen fanns det också de som kom på ost via sur och/eller surnad mjölk, kanske i kombination med värmning.
Intressant. Två kommentarer.
Först kommer jag att tänka på välkomstdrinken till NG99. JAg antar att detta är förklaringen på den intressanta komposition som man får när man blandar Bailys eller dyligt med fruktsoda.
Sedan konstaterar jag som kefirmakare att skakande mycket riktigt ger en lösare konsistens, men att det i mitt fall ofta är önskat eftersom konsistensen ofta blir lite för tjock för att sila bort svampbakterieklustrena. Vasslen som bildas är dock tämligen tjockflytande (sockerarter som restprodukt fran jäsningen?) och löser sig i princip alltid.
Ja, med tanke på att läsk kan vara rejält sur (exakt hur sur beror såklart på märke, men låt oss gissa att en riktigt sur läsk har pH 3), så borde läsk + mjölk kunna skära sig, och läsk + Baileys borde ju ligga nånstans åt samma håll. Om inte utspädningen vinner eller alkoholen förändrar saker... Attans, jag skulle ha haft en pH-mätare så jag kunde experimentera!
När det gäller strukturen på yoghurt och andra syrade mjölkprodukter så har också mjölksyrabakteriernas polysackarider stor betydelse, man kan aldrig skapa den strukturen genom att bara tillsätta rätt mängd syra! Och man gör definitivt inte långfil utan Lactococcus lactis.
Förövrigt är det intressant att jämföra ystning av vanlig ost med ystning av tofu (nu aktuellt i TV-programmet Kinas mat). Sojabönor som innehåller helt andra proteiner än mjölk kan ystas med proteaser eller syra (som med mjölk), men traditionellt görs det med kalcium- eller magnesium-salter (traditionellt mineralrikt vatten bara).
Kurt: Lugn, lugn det kommer mera! Även en kortis om olika typer av bakterier och vilka smakämnen de producerar. Varje inlägg är ett utsnitt där olika mekanismer förklaras, och gör inte anspråk på attt vara "allt du vill veta om syrad mjölk". Bakterierna tar jag hand om senare!
Vad gäller tofu går det inte att ysta med naturligt mineralrikt vatten, däremot brukar man dunsta in havsvatten för att få en högre koncentration av magnesiumklorid, som även säljs under namnet nigari.
Kan man ersätta mjölk i bakning med grädde + vatten?
Space babe: i bakning borde det nog inte vara några problem att göra så.
Jag skulle kanske inte ge mig på att byta precis överallt; jag vet t ex inte om proteinmängden blir densamma, vilket skulle kunna vara problematiskt för sånt som osttillverkning. Men i vanlig bakning borde det gå.
måste bara tacka för det fina ordet flingvätare! Förutom en intressant text förstås.
Tack. Det var Lisa som kom på termen "flingvätare" Visst är den bra! :-)
"Lugn, lugn det kommer mera! Även en kortis om olika typer av bakterier och vilka smakämnen de producerar."
På jakt efter den ultimata cheesecaken så ser jag fram emot fortsättningen. Den godaste jag ätit var bakad av en numera +80-årig dam som jag inte längre har kontakt med, hon hävdade att man måste använda sig av opastöriserad mjölk för att tillverka kvarg. Man kunde fuska genom att använda sig av opastöriserad (?) fjällfil men enligt http://www.milko.se/templates/Product.aspx?id=467 så är den numera högpastöriserad. (Hur länge har den varit det?) Man kunde även trixa med kärnmjölk men den produkten verkar vara svårtillgänglig numera.
Jag antar att det är någon form av Lactococcus lactis-bakterien jag efterfrågar eller behöver jag flera sorter? I vilken mejeriprodukt kan man tänka sig att hitta levande sådana och använda som förkultur? Skulle det kunna finnas någon fördel av att använda sig av icke-homogeniserad mjölk?
Se även:
http://hogletk.wordpress.com/2009/07/24/homemade-quark/
http://www.whatsforlunchhoney.net/2008/10/quark-recipe.html
"To help me start off I turned to Tom's grandma, who has been making her own quark for decades and at the age of 86 she still makes the meanest quark cheesecake with homemade quark."
Det finns tydligen fler som känner cheesecake-bakande 80-åringar. :)
Slajmigheten (i vassle resp egengjord fil) kan bero på att du fått bra tillväxt på bakterien "Bulgaricus". En vanlig filmjölk är gjord på ca 5 olika mjölksyrabakteriearter (dock brukar inte "Bulgaricus" vara med i fil, dock i yoghurt). Olika bakterier har olika favorittemperaturer och växer till olika fort. Prova att hålla lite högre temperatur (runt 30-35 grader) när du gör fil/yoghurt för att undvika att "bulgaricus" växer till.
Recept på filmjölk:
* 1,5 msk filmjölk (max 5 dagar gammal, annars är bakterierna lite för insomnade)
* 1 liter mjölk (helst opastöriserad, direkt från lagårn, men minst 1,5 timme efter mjölkning så mjölkens naturliga skydd mot bakterietillväxt klingat av)
*Värm mjölken försiktigt till 22-25 grader.
*Häll i filmjölken.
*Låt grytan stå i 22-25 grader i ca 17-20 timmar. Själv använder jag en frigolitlåda som jag lägger ner några pet-flaskor med 25-gradigt vatten i - bytes vid behov), så blir temperaturen jämn. Detta blir en supergod fil som "pirrar" lite på tungan. Ni som gjort fil själva vet vad jag menar!
Recept på yoghurt:
* 1,5 msk yoghurt naturell (ej lätt, smaksatt eller mild, max 3-4 dagar gammal, annars är bakterierna lite för insomnade)
* 1 liter mjölk (helst opastöriserad, direkt från lagårn, men minst 1,5 timme efter mjölkning så mjölkens naturliga skydd mot bakterietillväxt klingat av)
*Värm mjölken försiktigt till 35-40 grader.
*Häll i yoghurten.
*Låt grytan stå i 35-40 grader i ca 3,5 timmar. Själv använder jag en frigolitlåda som jag lägger ner några pet-flaskor med 45-gradigt vatten i - bytes vid behov), så blir temperaturen jämn.
Helena: otroligt informativt, tack!
Hej
Tack för en suverän blogg!!!
Jag driver en populärvetenskaplig sajt, främst inriktad mot ungdomar, där jag bl.a. har en "såfunkardet-avdelning". - Jag undrar om jag kan få använda detta blogginlägg där?
Naturligtvis med tidligt angivande av källa & copyright"
Hej Göran, och ursäkta sent svar - visst går det bra så länge du anger källa och copyright - länka gärna även tillbaka hit så folk hittar kommentarerna, för de innehåller ofta lika mycket matnyttigt som själva posterna :-)
Sidor