top of page

המדע מסביר - למה עוגת גבינה נופלת

במאמר נגלה את ההסבר המדעי, מדוע עוגת גבינה נופלת!

נאמני תוכניות הבישול כבר יודעים שלבישול צריך יד מדויקת, רגש, לב, בטן ועוד שלל איברים ותאורים אחרים. אבל באפייה צריך דבר אחד, להיות מדויקים. זה כמו במעבדה הכל צריך להיות מדויק.

ולפעמים גם הדיוק נכנע, כאשר מדובר בעוגת גבינה. עוגות גבינה הן עדינות ויכולות להיסדק בקלות, מה שמוביל להתרסקות העוגה ושקיעתה כמו ספינה טובעת. בוא נצלול לעולם המסקרן של הכנת עוגות גבינה ונחקור מה הסיבות לעליתה ונפילתה של המלכה הצחורה.

למה עוגת גבינה נופלת הסבר מדעי


מבנה עוגת גבינה

לעוגת גבינה מבנה עדין ורך שנוצר בדרך כלל מגבינת השמנת, שהיא מרכיב מרכזי האחראי על המרקם הקרמי העשיר. גבינת שמנת היא גבינה רכה המיוצרת על ידי קרישה של חלבוני חלב, במיוחד חלבוני קזאין. החלבונים בגבינת השמנת והביצים, תורמים לתהליך הקרישה במהלך האפייה. כאשר העוגה נכנסת לתנור חם, החלבונים מתפרקים ונקרשים מחדש, והם נותנים לעוגה את המבנה והיציבות.


במהלך האפייה, הלחות בתערובת עוגת הגבינה, הופכת לאדים. אדים אלה יוצרים בועות אוויר בתוך עוגת הגבינה, מה שגורם לה להתנפח או לעלות בתנור, בדומה לתהליך התפחה בלחם.


המבנה העדין של עוגת הגבינה, חשוף לגורמים חיצוניים. כאשר עוגת הגבינה נתונה לשינויי טמפרטורה פתאומיים או הפרעות פיזיות, כגון הזזה או פתיחה של דלת התנור, הדבר עלול להוביל לחולשות מבניות, סדקים והתמוטטות.

מבנה עוגת גבינה


הריקוד העדין של המבנה

חלבונים, שהם אבני הבניין של החיים, ממלאים תפקיד מכריע בהענקת המבנה לעוגת הגבינה, מבנה זה הוא תוצאה של ריקוד עדין בין חלבונים לחום. אחד משחקני המפתח במבנה עוגת הגבינה הוא חלבון הנקרא קזאין.

מבנה חלבון קזאין

קזאין נמצא בגבינת השמנת. כשאנחנו מחממים את בלילת עוגת הגבינה בתנור, קורה משהו קסום לחלבונים – הם עוברים תהליך שנקרא דנטורציה. דנטורציה היא תהליך שמשנה את הצורת החלבון, כמו רובוטריק. בתהליך זה, מבנה החלבון נפתח או משתנה, וכתוצאה מכך החלבונים מאבדים את צורתם המקורית ואת תפקודם. חום, במקרה זה, גורם לחלבונים להתפרק. לאחר הפירוק מתחילה קרישה של החלבונים שבבלילת העוגה. קרישה בשפת הכימיה נקראת קוֹאָגוּלַצְיָה היא תהליך שבו חלבונים מפורקים מתאחדים, ויוצרים רשת תלת ממדית התורמת למבנה המוצק של עוגת הגבינה. החלבונים הקרושים לוכדים מרכיבים אחרים כגון: סוכר ושומן, מה שמוביל למרקם חלק וקרמי.

ככל שעוגת הגבינה נאפית, החלבונים שנקרשו ממשיכים להתמצק. תהליך מיצוק זה מסייע לעוגת הגבינה לשמור על צורתה ומונע ממנה לקרוס או להפוך לנוזלית מדיי. החלבונים הקרושים תורמים גם הם לקיבוע עוגת הגבינה כשהיא מתקררת. במהלך הקירור, החלבונים מתמצקים עוד יותר, ומספקים יציבות לעוגה. כאשר עוגת הגבינה נופלת, ניתן להבחין בסדקים על פני השטח, מכתשים במרכז העוגה, או מראה כללי מנופח. זה כמו מיני אירוע גיאולוגי ממש אצלנו במטבח!

עוגת גבינה נופלת

אירוע הנפילה נגרם על ידי מבנה חלבון מוחלש, שאינו מסוגל לתמוך במשקל עוגת הגבינה או לעמוד בשינויים פתאומיים בטמפרטורה. כאן מתעצמת התעלומה. בעוד שהדנטורציה מכינה את הבמה להתהוות המבנה של העוגה, תהליך הקרישה הוא האשם האמיתי מאחורי הקריסה הוא האיזון העדין בין מבנה ליציבות. זכרו, חלבונים נקרשים ויוצרים רשת שמחזיקה את מבנה עוגת הגבינה. אבל אם הרשת הזו חלשה מדי או לא בנויה כראוי, מתרחש אסון – עוגת הגבינה נופלת. חשוב לציין כי אפיית יתר של עוגת גבינה עלולה לגרום לקרישת יתר של חלבון, מה שמוביל למרקם צפוף ויבש יותר. מצד שני, אפייה קצרה מידי עלולה לגרום לעוגת גבינה רכה, רטובה וחסרת מבנה. זה מהות "הריקוד" - השגת האיזון הנכון לעוגת גבינה אפוייה, באופן מושלם.

אפיית יתר של עוגת גבינה

איך בעזרת המדע נמנע מעוגת גבינה ליפול - טיפים לעוגת גבינה שלא נופלת

אל חשש, מדענים צעירים! אנחנו יכולים להשתמש בכמה אסטרטגיות מדעיות כדי למנוע את נפילת עוגת הגבינה שלנו. טכניקת ערבוב: ערבוב יתר עלול להכניס אוויר מיותר לבלילה דבר שייצור כיסי אוויר גדולים שבסופו של דבר מחלישים את מבנה העוגה. לכן חשוב לערבב את הבלילה עד לאיחוד המרכיבים ולא מעבר לכך. קירור הדרגתי: לאחר אפיית עוגת הגבינה חשוב לתת לה להתקרר בהדרגה. שינויים פתאומיים בטמפרטורה יכולים לגרום לקריסת עוגת הגבינה. ניתן להגיע לקירור הדרגתי על ידי כיבוי התנור והשארת עוגה בתנור למשך מספר דקות, ולאחר מכן נשאיר את דלת התנור פתוחה מעט, כדי לאפשר לחום לברוח באיטיות. ורק לאחר מכן, נוציא את העוגה מהתנור כדי לאפשר לעוגה להתקרר לחלוטין בטמפרטורת החדר. זמן אפייה וטמפרטורה נכונים: יש לעקוב אחר זמן האפייה והטמפרטורה המומלצים שצוינו במתכון. אפיית ממושכת עלולה להוביל לעוגת גבינה יבשה ומבושלת יתר על המידה, ואילו אפייה קצרה עלולה לגרום למרקם רך ולא יציב. עוגת גבינה אפויה כראוי, נוטה יותר להחזיק את המבנה שלה ולמנוע התמוטטות.

 אפיית עוגת גבינה בתנור

טכניקת אמבט מים: שימוש באמבט מים (הידוע גם בשם bain-marie) במהלך האפייה יכול לסייע במניעת התמוטטות עוגת גבינה. אמבט המים מספק פיזור חום עדין ואחיד, ומקטין את הסיכויים לשינויי טמפרטורה פתאומיים שעלולים לגרום לנפילת עוגת הגבינה. כדי ליצור אמבט מים, פשוט נניח את תבנית עוגת הגבינה בתוך תבנית אפייה גדולה יותר, ולאחר מכן נשפוך מים חמים לתבנית הגדולה יותר, המקיפה את תבנית עוגת הגבינה. פתיחה דלת התנור: צריך להימנע מפתיחת דלת התנור בתדירות גבוהה מדי במהלך תהליך האפייה. שינויים פתאומיים בטמפרטורה יכולים להזיק למבנה עוגת הגבינה. אם אתם צריכים לבדוק את התקדמות עוגת הגבינה, נסו לעשות זאת במהירות ולמזער את משך ותדירות פתיחת דלת התנור. סבלנות היא המפתח: ניתן לעוגת הגבינה להתקרר לחלוטין לפני שננסה להוציא אותה מהתבנית או להגיש אותה. קירור מסייע לחלבונים הקרושים, להתקבע כראוי ולפתח מבנה יציב. זירוז תהליך זה עלול להגביר את הסיכון לקריסה. זכרו, אפייה היא שילוב נפלא של אמנות ומדע. על ידי יישום טיפים מדעיים אלה, תהיו מצוידים טוב יותר כדי להשיג עוגת גבינה אפויה להפליא. עוגה שמרשימה את בלוטות הטעם ואת הסקרנות המדעית גם יחד. אפייה שמחה וחקירה מדעית מהנה!

הצטרפו לקבוצת הוואצאפ שלנו לילדים סקרנים וקבלו תכנים בלעדיים וניסויים שימשיכו לעורר בכם את הסקרנות

ניסוי דנטורציה של חלבונים עם חלב ומיץ לימון

מה צריך לניסוי:

חלב טרי מיץ לימון סחוט טרי שתי כוסות או מיכלים קטנים ושקופים כף או מקל לערבוב

ואם חלב הוא מרכיב שפחות אהוב עליכם נסו עם כל תחליף חלב

מה עושים בניסוי:



ניסוי עם חלב

ניצוק כמות של כ- 2 כפיות חלב טרי לכל אחת משתי הכוסות או המיכלים. נוודא שהחלב בטמפרטורת החדר. נסמן כלי אחד כ"בקרה" ואת הכלי השני כ"מיץ לימון". שימו לב למראה הראשוני של החלב בשתי הכוסות, כולל הצבע והמרקם. נוסיף כמה טיפות של מיץ לימון סחוט טרי לכוס שמסומנת "מיץ לימון". נערבב בעדינות את מיץ הלימון עם החלב. שימו לב לכל שינוי שמתרחש בשתי הכוסות. שימו לב לכל שינוי חזותי בצבע, מרקם או היווצרות מוצקים. נשווה את החלב בכוס "בקרה" לחלב בכוס "מיץ לימון". שימו לב להבדלים שאתם מבחינים בהם. השאירו את הכוסות ללא הפרעה למשך 10-15 דקות נוספות והמשיכו להתבונן בכל שינוי נוסף שעלול להתרחש. נתעד את התצפיות, כולל שינויים בצבע, מרקם או היווצרות מוצקים בכלי.


ניסוי דנטורציה של חלב

אפשרויות נוספות לניסוי

אפשר לבדוק חומרים נוספים ואת ההשפעה שלהם על החלב. נסו לדוגמה לבדוק מה קורה אם מוסיפים קולה לחלב או אלכהול. חשבו על חומרים נוספים שתרצו לנסות. ניתן לבדוק סוגי חלב שונים ואחוזי שומן שונים של החלב. ככול שיש יותר אחוזי שומן בחלב סימן שיש בו גם יותר חלבון. בדקו האם התוצאה של הניסוי משתנה או משתפרת. וכמובן ניתן לנסות גם עם תחליפי חלב מסוגים שונים.

נסו וספרו לנו מה עבד הכי טוב.

מה קרה בניסוי: עם הזמן, החלב בכוס "מיץ לימון" עשוי להתחיל ליצור נקודות גבינה או גושים עקב דנטורציה של חלבון הנגרמת על ידי חומציות של מיץ לימון. שינוי מרקם: החלב בכוס "מיץ לימון" עשוי להיות סמיך וגושי יותר, בעוד החלב בכוס ה"בקרה" נשאר חלק ואחיד. על ידי ביצוע ניסוי זה, גילינו את תהליך הדנטורציה של חלבונים. דנטורציה בחלב נגרמה על ידי הסביבה החומצית שנוצרה בנוכחות מיץ לימון. בעוגת הגבינה הדנטורציה של החלבון מתרחשת בעקבות החום שבתהליך האפייה. היווצרות של גושים, ושינויים במרקם מדגימים את תהליך הדנטורציה. ניסוי זה מספק הבנה חזותית וכמותית של דנטורציה של חלבונים, שהוא מושג בסיסי בתחומים מדעיים שונים, כולל כימיה, ביולוגיה ומדעי המזון.


תוצאות ניסוי עם חלב

ניסוי אפיית עוגת גבינה


מתכון טוב לעוגה יכול להוות גם מתכון טוב לפעילות מדעית נעימה ומחברת של הורים וילדים. אני בטוחה שתוך כדי העבודה תגלו המון דרכים יצירתיות וחדשות להעביר את הפעילות הזו בכיף שאין דומה לו. לדוגמא: איך מודדים כמויות מדוייקות של חומרים שמוסיפים לעוגה. משמעות של נפח לעומת משקל. מציאת דרכים יצירתיות למיקסום יצירת פירורים, במינימום לכלוך. איך מזהים טריות ביצה בזמן השבירה. איך נוזל הופך למוצק.

ואם במקרה חסר לכם עוד מתכון לעוגת גבינה קבלו מתכון לעוגת גבינה דלת שומן

עוגת גבינה דלת שומן

מה צריך:

3 ביצים

500 גרם גבינת שמנת 5%

250 גרם גבינה לבנה 9% (כגון ריקוטה)

100 גרם קמח רגיל

1 כפית תמצית וניל

200 גרם יוגורט

50 גרם אבקת פודינג וניל

150 גרם סוכר


עבור הקלתית:

200 גרם פירורי פתיבר

100 גרם חמאה מומסת


תוספות אופציונליות:

פירות טריים

קצפת


מה עושים:

מחממים תנור ל-180 מעלות.

בקערת ערבוב נערבב פירורי פתיבר עם חמאה מומסת לקבלת הקלתית. נלחץ את התערובת לתחתית תבנית קפיצית בקוטר 30 ס"מ ליצירת בסיס אחיד. נניח במקרר לצינון ונמשיך להכנת המילוי.

בקערת ערבוב גדולה, נקציף יחד את הביצים והסוכר עד שהם מעט מוקצפים.

נוסיף לתערובת הביצים את גבינת השמנת, הגבינה הלבנה, הקמח, תמצית הוניל, היוגורט ואבקת הפודינג. נערבב הכל יחד עד לקבלת תערובת חלקה ואחידה.

מוציאים את הקלתית מהמקרר ויוצקים את מלית עוגת הגבינה על הקלתית המצוננת, ומפזרים אותה באופן שווה.

מכניסים את עוגת הגבינה לתנור שחומם מראש ואופים כ-50-60 דקות, או עד שהקצוות מתייצבים והמרכז מעט רוטט.

לאחר האפייה, מוציאים את עוגת הגבינה מהתנור ומניחים לה להתקרר לטמפרטורת החדר. לאחר מכן, נעביר למקרר למנוחה, לפחות 4 שעות או לילה.

לפני ההגשה, יש אפשרות להוסיף תוספות האהובות כמו פירות טריים או קצפת.

פורסים ומגישים את עוגת הגבינה צוננת. בתיאבון!

הערה: זמן האפייה עשוי להשתנות מעט בהתאם לתנור שלכם, לכן שימו לב לעוגת הגבינה בזמן האפייה.

השיטה שעובדת אצלי: הכנסת העוגה לתנור בחום של 180 מעלות 25 דקות. המשך אפייה בחום של 135 מעלות 60 דקות. השארת העוגה בתנור סגור 60 דקות.




אוהבים ניסויים ? נסו את ערכות המדע של שיגעון המדעים

אהבתם את הניסוי?! שתפו!

Comments


הצטרפו לקבוצת הוואצאפ שלנו לילדים סקרנים וקבלו תכנים בלעדיים וניסויים שימשיכו לעורר בכם את הסקרנות

bottom of page