美味科学:摇晃奶油

来自科学伙伴的美味食品科学任务

关键概念
食品科学
化学
脂肪
热量

介绍
你有没有想过黄油是怎么制作的?那种奶油般的涂抹物是如何从像牛奶一样液体的物质中产生的?手工制作黄油可能很辛苦,但在家制作却很容易!在这个活动中,你不仅会发现黄油是如何制作的,还会了解温度如何影响黄油的制作过程。然后你就可以享受你的劳动成果(或者说是配料)了!

背景
黄油是一种古老的预制食品,至少在4000年前就有人制作了。一些已知最早的黄油制作配方要求使用动物皮制成的容器。兽皮会被紧紧地缝合在一起,留一个小开口,以便加入脂肪含量高的牛奶或奶油。然后,容器会被悬挂起来,例如从木杆上,并来回摇晃直到黄油形成。然而,在过去的一个世纪里,大多数黄油都是在工厂生产的。


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一种传统的黄油制作过程始于制作奶油。当全脂牛奶静置时,微小的脂肪分子会漂浮到顶部,形成一层可以撇取和收集的奶油。为了制作黄油,奶油会被搅拌(搅动),使脂肪分子脱离原来的位置并聚集在一起。最终,经过充分搅拌后,脂肪分子会聚集得足够多,从而形成黄油。当这种情况发生时,脂肪分子显然已经与奶油中的液体分离,这种液体可以被去除并制成酪乳。

材料
• 量杯
• 一杯浓奶油
• 杯子或玻璃杯
• 清洁一个带盖子和密封良好的一夸脱玻璃罐。带盖子、密封圈和环的罐头瓶效果最佳。可以使用不同尺寸的罐子,但浓奶油的量应相应调整。
• 助手(可选)
• 秒表或时钟
• 碗
• 冷水
• 小塑料袋

准备工作
• 将半杯浓奶油倒入杯子或玻璃杯中。在室温下静置约五个小时。

步骤
• 在半杯浓奶油静置五个小时后,将其倒入一个干净的一夸脱玻璃罐中。盖上罐子盖并拧紧。
• 对于下一步,您可能需要准备一个助手来轮流摇晃罐子。从奶油中制作黄油需要几分钟的剧烈摇晃!
• 当您开始摇晃罐子时,启动秒表或记下时间。当您摇晃罐子时,浓奶油会发生什么变化?当奶油变稠时(在您开始摇晃后的几分钟内),继续摇晃罐子!
• 摇晃罐子直到黄油形成。这可能需要五到二十分钟。一旦您摇晃罐子足够的时间,液体会突然与黄油分离。黄油会是淡黄色的块状物,液体会是乳白色的。当您摇晃罐子时,您可能会听到块状物撞击罐子侧壁的声音。当黄油和液体分离时,停止摇晃罐子并停止秒表。
当使用室温奶油时,黄油花了多长时间形成?罐子里的黄油和液体看起来怎么样?
• 小心将液体从罐子中倒出。您可以储存液体并将其用作酪乳用于其他食谱。
• 将黄油块从罐子中取出,放入一碗冷水中。轻轻揉捏黄油以去除多余的液体。用手指从碗中沥干液体。用这种方式再冲洗黄油两次。(如果液体没有被去除,黄油会更快变质。)
• 将黄油转移到小塑料袋中并储存。
• 清洁罐子、盖子和碗。
• 重复您刚才所做的整个黄油制作过程,但这次使用半杯直接从冰箱取出的冷浓奶油(而不是室温浓奶油)。尝试以类似的方式摇晃罐子。当使用较冷的奶油时,黄油花了多长时间形成?罐子里的黄油和液体看起来怎么样?
总的来说,与较冷的奶油相比,使用较热的浓奶油制作黄油花了多长时间?温度看起来是否会影响奶油变成黄油的速度?
额外步骤:再重复几次这个活动。每次使用冷藏浓奶油和每次使用室温奶油时,您得到的结果是否相似,还是您的结果存在差异?
额外步骤:称量您开始使用的浓奶油的量,然后称量您最终得到的黄油的量。有多少奶油变成了黄油?
额外步骤:在这个活动中,您研究了温度如何影响将浓奶油变成黄油,但您没有量化您使用的温度。您可以重复这个活动,但这次使用温度计来测量当您将奶油放入玻璃罐中时的温度。您甚至可以尝试一些不同温度的奶油,看看这如何影响过程。不同温度的奶油如何影响黄油的制作过程? 观察和结果
与使用室温浓奶油相比,使用冷藏浓奶油制作黄油是否花费了更长的时间?除了这个差异之外,两种黄油看起来是否相似?

当您摇晃每个罐子时,您应该看到并听到奶油最初晃动,然后随着奶油变稠,晃动逐渐减慢。最终,在几秒钟(但少于两分钟)后,它应该变得非常浓稠,以至于当您摇晃罐子时,它几乎不动。此时,奶油可能已经变成鲜奶油。在您总共摇晃罐子约五到二十分钟后,奶油应该突然变成黄油。对于室温奶油来说,这种情况可能比对于较冷的奶油发生得更快。(例如,室温奶油可能在五到六分钟后变成黄油,而冷藏奶油则需要摇晃十三到十五分钟。)当奶油被摇晃时,脂肪分子会脱离原来的位置并聚集在一起,最终聚集得足够多,从而形成黄油。此时,脂肪分子显然已经与奶油中的液体分离。当分子被加热时,它们会因为具有更多能量而移动得更快。因此,室温奶油中的分子比冷藏奶油中的分子移动得更快,从而使室温脂肪分子更快地聚集在一起,从而更快地形成黄油。

清理
您可以享用一些美味的自制黄油。务必将其冷藏并在变质前食用。

更多探索 如何制作黄油?,来自 WebExhibits—黄油的历史
制作黄油,来自 Cooking for Engineers 的 Michael Chu
反应速率,来自 Rader's Chem4Kids.com
摇晃制作黄油,来自科学伙伴

本活动由 科学伙伴合作推出

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