Bằng thực nghiệm người ta đã chứng tỏ việc hình thành bọt và việc ổn định bọt đòi hỏi tính chất hơi khác nhau.
Sự hình thành bọt bao gồm sự khuyếch tán các protein hoà tan đến bề mặt liên pha không khí/nước.Tại đây chúng mới phát triển dãn mạch,tự tập trung tự trải
ra một cách nhanh chóng để làm giảm sức căng bề mặt liên pha không khí/nước.Tại đây chúng mới phải tự giãn mạch,tự tập trung và tự trải ra một cách nhanh chóng để làm giảm sức căng bề mặt liên pha.Thường thì các phân tử mềm,dễ uốn,nghèo cấu trúc bậc hai và bậc ba(chẳng hạn casein )sẽ tác dụng hiệu quả như là một chất hoạt động bề mặt.Một sự dãn mạch thích hợp các protein hình cầu bằng cách gia nhiệt vừa phải bằng cách tác nhân biến tính (các chất khử liên kết cầu disulfua)hoặc một số proteolizơ nhẹ nhàng,cục bộ đều làm cho chúng dịnh hướng tốt bề mặt liên pha sẽ làm tăng khả năng tạo bọt của chúng miễn là sự dản mạch không kèm theo sự tập hợp hoặc sư tổn thất độ hoà tan thường có mối tương quan trực tiếp giữa độ ưa béo(kỵ nước)bề mặt của protein khả năng làm sức căng bề mặt của nó.Các dẫn suất ưa béo của các casein và của các protein khác, có khả năng tạo bọt rất tốt vì chúng định hướng và trải ra ở bề liên pha không khí/nước rất dễ dàng
Còn để có một bọt bền thì màng protein tạo xung quanh mỗi bọt khí phải dầy,cố kết,đàn hồi liên tục không thấm khí. Dường như các protein hình cầu có khối lượng phân tử cao và khó bị dãn mạch ở bề mặt sẽ tạo ra những màng hấp thụ dầy do đó làm cho bọt rất bền. Có thể để tạo ra màng mỏng bên như thế thì nhiều lớp protein đã bị dãn mạch từng phần trước tiên phải tự liên hợp với nhau trong bề mặt liên pha bằng các tương tác ưa béo và có thể bằng các liên kế hydro và liên kết tĩnh điện
Các protein,để làm bền bọt phải có khả năng chuyển từ vùng có sức căng bề mặt liên pha đến vùng có sức căng bề mặt cao,kéo các phân tử nước và tái thiết lập được độ dày ban đầu của vách(hiệu ứng Maragoni).Cuối cùng các mạch bên có cực của màng mỏng protein cũng phải cố định được nước cho các vách để làm giảm được tổn thất nước do hiện tượng chảy (rút nước).
Các protein có khả năng tạo bọt tốt là : lỏng trắng trứng, globin và hemoglobin, gelatin, các protein của lactoserum, các mixen casein, casein , các protein của lúa mì, các protein của đậu tương và một số dịch chảy thủy phân của protein.
Casein có cấu trúc ít trật tự (có đuôi mềm dễ uốn làm giảm nhanh sức căng bề mặt liên pha và làm bọt hình thành dễ dàng nhanh chóng.
Casein K tự giãn mạch một cách chậm chập trong khi tạo bọt (do có cầu disulfua giữa các phân tử) và tự trải ra ở bể mặt liên pha kém hơn casein . sự hình thành bọt chậm nhưng màng mỏng protein hấp phụ lại dày và bền do đó bọt thu được khá bền. cấu trúc cầu có cấu trúc trật tự của serum albumin khá mềm nên dễ giãn mạch và dễ hấp phụ một phần ở bề mặt liên pha của bọt, cấu trúc dư của phân tử bị hấp phụ cũng đủ để bọt thu được có độ bền tốt. trong trường hợp lòng trắng trứng, do các hợp phần protein của chúng có các tính chất hóa lý bổ sung cho nhau nên bọt tạo ra nhanh, bọt nhẹ, bền và chịu được nhiệt tốt. tuy có nhiều điểm giống nhau giữa sự hình thành nhũ tương và hình thành bọt nhưng lại không có một mối tương quan chặt chẽ giữa tính chất nhũ hóa và tính chất tạo bọt. có thể cấu trúc dư của protein cần thiết cho việc làm bền các bọt hơn là đối với việc làm bền nhũ tương.
Trong các thực phẩm có kết cấu bọt việc làm bền các bọt là do protein. Chẳng hạn, ở lòng trắng trứng dậy bọt, các bọt được ổn định là nhờ pha liên tục bị
đông tụ : các protein của lòng trắng trứng được hấp phụ vào bề mặt liên pha khí / nước bị động tụ do “ đánh khuấy ” hoặc do gia nhiệt sẽ tạo ra màng cứng làm cho bọt được bền. hoặc như ở bánh mì, khi nướng các protein của gluten bị động tụ tạo thành màng chắc do đó bảo vệ được bọt. thành phần của kem đá thường có sữa, kem,đường,chất thơm (từ quả, nước quả hoặc từ chất thơm tự nhiên :socola, cà phê, vani…) và một lượng chất làm bền không quá 1 % (có thể gelatin thực phẩm, lòng trắng trứng , thạch , pectin hoặc alginat kiềm nghĩa là những keo hóa nước ). Hỗn hợp được thanh trùng trong 25-30 phút ở nhiệt độ 65-82oC, để vài giờ ở nhiệt độ 4oC. Khi đó chất béo đóng rắn làm cho kem có kết cấu khô, tác nhân làm bền sẽ tạo gel với pha nước làm giảm sự tạo gel với pha nước làm tăng độ nhớt của hỗn hợp do đó sẽ ngăn cản hoặc làm giảm sự tạo ra các tinh thể đá to. Làm lạnh nhanh đến nhiệt độ -6 oC. Đánh khuấy với không khí để tạo bọt, để tạo độ giãn nở và tăng thể tích , sau đó để kem ở nhiệt độ không quá -180C.Trong trường hợp này, bọt bền là do màng protein tạo gel và đông lại
Hiện tượng kem bị “vỡ” rất nhanh khi tan chảy là do màng protein bao quanh mỗi bọt khí quá mềm nên không khí từ các bọt thoát ra.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Lê Ngọc Tú, Bùi Đức Hợi, Lưu Duẩn, Ngô Hữu Hợp, Đặng Thị Thu, Nguyễn Trọng Cẩn
Hoá học thực phẩm
2. Lê Ngọc Tú, Phạm Quốc Thăng và những người khác Hoá sinh công nghiệp
Nhà XB DH và THCN Hà Nội 1977 3. Trần Thị Luyến
Các phản ứng cơ bản và biến đổi của thực phẩm trong quá trình công nghệ Nhà xuất bản nông nghiệp TP Hồ Chí Minh 2006
4. Nguyễn Trọng Cẩn , Đỗ Minh Phụng, Nguyễn Anh Tuấn Nguyên liệu chế biến thuỷ sản
Nhà xuất bản nông nghiệp TP Hồ Chí Minh -2006 5 Kỹ thuật thực phẩm đại cương
Đại học bách khoa- khoa đại học tại chức Hà Nội 1969 6.Lưư Duẩn, Lê Bạch Tuyết và những người khác
Các quá trình công nghệ cơ bản trong sản xuất thực phẩm Nhà xuất bản giáo dục 1996
7. Nguyễn Đức Lượng , Cao Cường và những người khác Công nghệ enzyme