Молоко - раствор, у которого частицы распределены в воде. Воды в молоке - около 80%. Частицы - белки, жиры и углеводы. Минералы и витамины составляют около 1.5% от общего состава молока.

Белки в молоке отвечают за создание пены.
В молоке они делятся на 2 основные группы: сывороточные и казеиновые.
Для работы с молоком нас будут интересовать сывороточные белки. Два наиболее важных - беталактоглобулин и альфалактоальбумин.

Белки - поверхностно активные вещества. Когда при взбивании молока, нагретый воздух попадает в молоко, белки под воздействием температуры вытягиваются (постепенно денатурируют) или другими словами - "разворачиваются" (в исходном состоянии они "свернуты").

Когда молекула белка "разворачивается", "наружу" выходят реакционно-способные группы, в готовности образовать какое-то новое соединение.
Молекула одним концом адсорбируется на поверхности запускаемого в молоко пузырька воздуха и будет к нему притягиваться. Молекула как бы поляризована - одним концом она будет отталкиваться от воды в молоке, а другим концом к ней притягиваться. Тем концом, которым она отталкивается от воды содержащейся в молоке она притягивается к воздушному пузырьку. Так работает механизм образования эмульсии.
При дальнейшем повышении температуры молекула будет вытягиваться и частично разрушаться, чем больше температура - тем больше.

Почему молоко сворачивается?

Происходит это из-за молекул белка казеина. Казеин в молоке существует в форме мицал. Это шарики, которые состоят из кальция и альфа-бета-каппа казеиновых молекул.
Каппа-казеин - отрицательно заряжен и как одноименно-заряженные частицы, частицы каппа-казеина отталкиваются друг от друга. Когда мы добавляем лимон или уксус в молоко, мы снижаем Рн и молекулы каппа-казеина перестают отталкиваться друг от друга и начинают притягиваться и "слипаться" друг с другом. Появляются хлопья. То же самое происходит при воздействии бактерий, которые поедают в молоке углеводы - лактозу и выделяют продукты жизнедеятельности, имеющие кислую среду, повышая Рн молока и способствуют "слипанию" каппа-казеина.

Чем белков в молоке больше, тем лучше. Но нужны природные белки. Бывает, что добавляют в молоко протеины, чтобы искусственно "поднять" белок в молоке. Но это, как правило хуже, потому что протеины уже подверглись изменениям и с точки зрения взбиваемости и вкуса они ведут себя хуже.

Это самые крупные и неоднородные молекулы в молоке. На производстве молоко подвергается гомогенизации - жир разбивается на очень мелкие и однородные фракции.
После гомогенизации жиры присутствуют в молоке в виде глобул - это смесь жирных кислот покрытых мембраной. Эта мембрана сложная по составу. Она состоит в основном из белков. Таким образом жирные кислоты защищены белковым слоем. Это защищает их от склеивания и окисления. Эти жирные кислоты имеют разную температуру плавления. До температуры 40 градусов не все жирные кислоты находятся в жидком состоянии. После 40 градусов они плавятся и способствуют стабильности пены молока. Расплавленные жиры будут находиться в молоке между пузырьками воздуха, создавая вязкую среду. Это создает хорошие тактильные ощущения: мягкость, шелковистость, кремовость. Таким образом пузырьки воздуха будут находиться в более вязкой среде и будут медленнее склеиваться. Нагревание выше 60-ти градусов особенно ничего не дает жирам и они практически никак не меняются. То есть с жирами нам интересны не высокие, как у белков, а напротив - низкие температуры.

В молоке основной углевод - это лактоза. Это молочный сахар. Он находится только в молоке и только в том, что называется именно молоком.
Чем выше температура, тем быстрее протекает реакция Майяра. Это взаимодейтсвие белков (аминокислот) и углеводов. Продукты реакции - меланоидины. Это продукты перегруппировки Амадори (первая стадия реакции Майяра), которые имеют коричневатый цвет. Это знание необходимо для того, чтобы понимать, что с увеличением температуры в молоке появляется больше продуктов неферментативного потемнения и молоко меняет цвет и вкус.
Восприятие сладости в молоке связано с его нагреванием. Это исключительно вопрос именно особенностей восприятия человеком жидкости на разной температуре нагрева: холодное воспринимается менее сладким, теплое - более сладким. Например растаявшее мороженное и нагретая газировка будут приторно-сладкими, чем холодное мороженное и газировка из холодильника. Холодное молоко и нагретое до 60 градусов имеют одинаковое количество сладости, но нагретое молоко воспринимается более сладким.

Низколактозное молоко.

Низколактозное молоко слаще, чем обычное. Производят его так. В молоко добавляют фермент лактазу. Такой фермент, например, находится и у нас в пищеварительном тракте. В частности именно в связи с отсутствием этого фермента у человека возникает непереносимость лактозы.

Фермент начинает расщеплять лактозу на глюкозу и галактозу. В низколактозном молоке содержится уже не лактоза, а глюкоза и галактоза, то есть расщепленная молекула лактозы.
Лактоза по шкале сладости углеводов находится ниже, чем глюкоза и галактоза, они слаще, поэтому и низколактозное молоко слаще.
К концу ферментации лактозы в молоке становится мало. Например йогурты, сыры и кефир содержат мало лактозы, потому, что эти бактерии и подобные культуры уже "поработали" с лактозой и преобразовали ее.

1. Какое молоко лучше и на каком молоке "работать"?

Типы промышленной обработки.

Пастеризация.
Существует три типа, но широко используется один - долгое время, невысокая температура, (около 70 градусов и 30 минут).

Ультрапастеризация.
Применяется в сочетании с асептической упаковкой (внутри упаковки нанесено асептическое вещество), здесь на 3 секунды молоко нагревается до порядка 130 градусов. Преимущество ультрапастериазации только в долгом хранении. Минус ультрапастеризованного молока - оно начинает пахнуть при температурах выше 60 градусов. Чем выше нагрели, тем больше будет пахнуть.

Стерилизация.
Нагрев примерно до 120 градусов в течение 30 минут. Убивается в молоке вся микрофлора. Используется такое молоко больницами и детскими учреждениями.

Пастеризация в сочетании с микрофильтрацией.
Молоко проходит через мембрану после пастеризации. Патогенные микроорганизмы остаются на мембране, так как они больше по размерам чем белки и жиры. Это позволяет не обрабатывать молоко высокой температурой. Качество пены у пастеризованного молока будет выше. Это связано с тем, что в пастеризованном молоке количество сывороточного белка больше в 2 раза, чем в ультрапастеризованным. И пена будет стабильнее. У ультрапастеризации в этом плане стабильность пены будет хуже. Взбиваются они практически одинаково.

Что еще влияет на вкус самого молока? Это порода коровы, что она ест, где росло то, что она ест, какую воду она пьет, ее здоровье. То есть корова - основной "завод", который отвечает за вкус. Ест ли она на солнечном лугу сладкий клевер и пьет чистую воду или она в стойле ест сено при люминесцентных лампах - это влияет на вкус, молоко будет разным.

2. Почему взбитое молоко нельзя взбивать повторно?
Лучше не использовать уже взбитое молоко для еще одного напитка. Это связано с тем, что молочный белок уже подвергся тепловым преобразованиям, молекулы денатурированы, в молоко попала вода, поэтому такое молоко не даст того вкуса, как если бы мы взбили свежее молоко.

3. Вода и молоко

Важно сказать про воду, которая попадает в молоко. При взбивании, пар попадающий в молоко передает энергию тепла его основной массе и при этом конденсируется. За стандартное время взбивания порции молока на приготовление капучино, в него может попасть порядка 10% воды. Это влияет на вкус. Поэтому важно хорошо сбрасывать с паровика воду, продувать его до сухого пара. Так меньше попадет воды в молоко, стабильнее и лучше оно будет взбиваться.