Butter or margarine? A food scientist describes their subtle chemical deviations and how they can affect your baked goods
,

Bơ hay bơ thực vật? Một nhà khoa học thực phẩm mô tả những khác biệt hóa học tinh tế của chúng và cách chúng có thể ảnh hưởng đến các món nướng của bạn

Butter or margarine? A food scientist describes their subtle chemical deviations and how they can affect your baked goods

Rosemary Trout, Associate Clinical Professor of Culinary Arts & Food Science, Drexel University

Butter and margarine are both made up of long fatty acid chains, but some slight chemical differences mean differences in how they melt.

Cả bơ và bơ thực vật đều được cấu tạo từ các chuỗi axit béo dài, nhưng một số khác biệt hóa học nhỏ nghĩa là sự khác biệt trong cách chúng tan chảy.

My mother loves butter. It is the primary fat I ate growing up. She smeared it on any kind of bread, potatoes, nut rolls or coffeecake. She baked with it exclusively.

Mẹ tôi rất thích bơ. Đó là loại chất béo chính mà tôi ăn khi lớn lên. Bà phết nó lên mọi loại bánh mì, khoai tây, cuộn hạt hoặc bánh cà phê. Bà chỉ dùng nó để nướng bánh.

When I was studying nutrition in college, I had a teaching assistant who recommended margarine over butter. I was shocked – and wondered about the difference between the two. It was one of the things that sparked my interest in food science. Today, I am a food scientist and study how foods such as butter and margarine can have subtle chemical differences, with a big impact on how they act in food.

Khi tôi học dinh dưỡng ở đại học, tôi có một trợ giảng đã khuyên dùng bơ thực vật thay vì bơ sữa. Tôi đã rất sốc – và tự hỏi về sự khác biệt giữa hai loại này. Đó là một trong những điều khơi dậy sự quan tâm của tôi đối với khoa học thực phẩm. Ngày nay, tôi là nhà khoa học thực phẩm và nghiên cứu cách các loại thực phẩm như bơ sữa và bơ thực vật có thể có những khác biệt hóa học tinh tế, với tác động lớn đến cách chúng hoạt động trong món ăn.

Chemical structures

Cấu trúc hóa học

Butter and margarine are emulsions, which are mixtures of tiny water droplets spread throughout a continuous fat matrix. This matrix is made mostly of triglycerides, the primary form of fat in our diet.

Bơ và bơ thực vật là nhũ tương, là hỗn hợp của các giọt nước nhỏ phân tán trong một ma trận chất béo liên tục. Ma trận này chủ yếu được tạo thành từ triglyceride, dạng chất béo chính trong chế độ ăn uống của chúng ta.

Fatty acids are long chains of carbon surrounded by hydrogen atoms. In a triglyceride, there are three fatty acids, each one connected to the same three-carbon glycerol molecule, which acts as the backbone of the molecule. While the backbone is always the same, the number of carbons in the fatty acids can vary. In cream, triglycerides are packaged into globules or crystals.

Axit béo là các chuỗi carbon dài bao quanh bởi các nguyên tử hydro. Trong một triglyceride, có ba axit béo, mỗi axit gắn vào cùng một phân tử glycerol ba carbon, hoạt động như khung xương của phân tử. Mặc dù khung xương luôn giống nhau, số lượng carbon trong các axit béo có thể khác nhau. Trong kem, triglyceride được đóng gói thành các giọt hoặc tinh thể.

Figure
Fatty acids are chains of molecules made up of carbon and hydrogen, with oxygen at the end. Innerstream/Wikimedia Commons
Axit béo là chuỗi các phân tử được tạo thành từ carbon và hydro, với oxy ở cuối. Innerstream/Wikimedia Commons

Both butter and margarine have a combination of saturated and unsaturated fatty acids. However, butter’s are mainly saturated, which makes them fit together and stack compactly to form a nice straight chain, because they have no double bonds between the carbons.

Cả bơ và bơ thực vật đều chứa sự kết hợp của axit béo bão hòa và không bão hòa. Tuy nhiên, bơ chủ yếu là loại bão hòa, giúp chúng liên kết chặt chẽ và xếp chồng gọn gàng thành một chuỗi thẳng đẹp mắt, vì chúng không có liên kết đôi giữa các nguyên tử carbon.

Margarine’s fatty acids are mainly unsaturated, from blended plant oils. The unsaturated fats give them an irregular shape on a molecular level. The double bonds between carbons kink the molecule so they cannot be as neatly arranged. This difference affects how they melt.

Axit béo của bơ thực vật chủ yếu là không bão hòa, có nguồn gốc từ dầu thực vật pha trộn. Chất béo không bão hòa mang lại cho chúng hình dạng không đều ở cấp độ phân tử. Các liên kết đôi giữa các nguyên tử carbon làm uốn cong phân tử khiến chúng không thể sắp xếp gọn gàng như vậy. Sự khác biệt này ảnh hưởng đến cách chúng tan chảy.

Figure
Triglycerides have three fatty acid chains connected to a chemical backbone. Jü/Wikimedia Commons
Triglyceride có ba chuỗi axit béo gắn vào một khung hóa học. Jü/Wikimedia Commons

There are many forms of fat crystals in butter, and they have different melting points. These crystals make butter very firm at cold temperatures and allow it to soften gradually at room or body temperature. They also trap air easily when creamed together with crystalline sugar, which adds lightness and porosity to baked goods.

Có nhiều dạng tinh thể chất béo trong bơ, và chúng có các điểm nóng chảy khác nhau. Những tinh thể này giúp bơ rất đặc ở nhiệt độ lạnh và cho phép nó mềm dần ở nhiệt độ phòng hoặc nhiệt độ cơ thể. Chúng cũng dễ giữ không khí khi được đánh bông cùng với đường tinh thể, điều này làm tăng độ nhẹ và độ xốp cho các sản phẩm nướng.

Both butter and margarine are at minimum 80% fat, though some butters are closer to 85% fat. Their water content hovers around 16%, and butter is made up of 1-4% vitamins, minerals, lactose and protein.

Cả bơ và bơ thực vật đều có hàm lượng chất béo tối thiểu là 80%, mặc dù một số loại bơ gần mức 85% chất béo hơn. Hàm lượng nước của chúng dao động quanh mức 16%, và bơ được cấu tạo từ 1-4% vitamin, khoáng chất, lactose và protein.

Butter has an official standard of identity set forth by the U.S. government, which means manufacturers must meet specific guidelines for their product to be considered butter. This food standard is one of the oldest in the U.S.

Bơ có tiêu chuẩn nhận dạng chính thức do chính phủ Hoa Kỳ đặt ra, nghĩa là các nhà sản xuất phải đáp ứng các hướng dẫn cụ thể để sản phẩm của họ được coi là bơ. Tiêu chuẩn thực phẩm này là một trong những tiêu chuẩn lâu đời nhất ở Hoa Kỳ.

Making butter

Làm bơ

When you shake or churn cream, fat globules rupture. The fat leaks out and forms semi-solid grains of butter. With more shaking or churning, these grains grow and separate from the watery, naturally low-fat buttermilk.

Khi bạn lắc hoặc đánh kem, các giọt chất béo sẽ vỡ ra. Chất béo rỉ ra và tạo thành những hạt bơ bán rắn. Với việc lắc hoặc đánh thêm, những hạt này sẽ lớn lên và tách khỏi sữa chua lỏng (buttermilk) có hàm lượng chất béo tự nhiên thấp.

Figure
Churning butter disrupts fat chunks and separates the solids from the watery buttermilk, forming a solid mass. Rupendra Singh Rawat/iStock via Getty Images
Việc đánh bơ sẽ phá vỡ các khối chất béo và tách phần rắn khỏi sữa chua lỏng, tạo thành một khối đặc. Rupendra Singh Rawat/iStock qua Getty Images

You then collect, knead and press the mass and, voila, you have butter. Some butter is cultured by adding lactic acid bacteria. These bacteria ferment milk sugar, or lactose, into flavor compounds and organic acids, which give the butter a mild tang and complex flavor.

Sau đó bạn thu thập, nhào và ép khối chất này, thế là có bơ. Một số loại bơ được lên men bằng cách thêm vi khuẩn axit lactic. Những vi khuẩn này sẽ lên men đường sữa, hay lactose, thành các hợp chất tạo hương vị và axit hữu cơ, giúp bơ có vị chua nhẹ và phức tạp.

Sweet butter is easy to make at home if you add cold, heavy cream with a fat content of at least 36% to a standing mixer with a whisk attachment. Turn it on and walk away for a bit, and when you hear the sloshing sound of watery buttermilk, you know you have butter ready for pressing.

Bơ ngọt rất dễ làm tại nhà nếu bạn cho kem tươi lạnh (heavy cream) có hàm lượng chất béo ít nhất 36% vào máy đánh trứng đứng gắn phụ kiện đánh trứng. Bạn bật máy và đi ra xa một chút, khi nghe thấy tiếng sóng sánh của sữa chua lỏng, bạn sẽ biết rằng bơ đã sẵn sàng để ép rồi.

It’s surprisingly simple to make your own butter at home.
Việc tự làm bơ tại nhà hóa ra lại đơn giản đến bất ngờ.

Making margarine

Làm bơ thực vật

Sticks of margarine start as liquid, plant-based oils and are made into a solid. Producers chemically rearrange fatty acids on the glycerol molecule in a modification process called interesterification, which makes the oil solid and the fats more uniformly distributed.

Các thanh bơ thực vật ban đầu là dầu thực vật lỏng và được chế biến thành dạng rắn. Các nhà sản xuất sắp xếp lại hóa học các axit béo trên phân tử glycerol trong một quy trình biến đổi gọi là liêneste hóa (interesterification) , giúp dầu trở nên rắn và chất béo được phân bố đồng đều hơn.

This process rearranges the triglycerides in margarine without adding saturated fats or creating trans fats. Trans fats have been banned in many countries because of their association with cardiovascular disease and higher cholesterol.

Quá trình này sắp xếp lại triglyceride trong bơ thực vật mà không thêm chất béo bão hòa hay tạo ra chất béo chuyển hóa (trans fats) . Chất béo chuyển hóa đã bị cấm ở nhiều quốc gia do mối liên hệ của chúng với bệnh tim mạch và mức cholesterol cao hơn.

Interesterification allows margarine to stay solid longer when baking, with a more precise melting point.

Liêneste hóa giúp bơ thực vật giữ được độ rắn lâu hơn khi nướng bánh, với điểm nóng chảy chính xác hơn.

Spreads or squeeze-style margarines do not go through this process and instead rely on higher ratios of water and air to solid oils, which keep them soft and spreadable. These spreadable types are lower in fat, so they don’t work well for baking. The higher water content alters the texture, and most baking recipes are formulated assuming a higher percentage of fat.

Các loại bơ thực vật dạng phết hoặc loại bóp không trải qua quy trình này mà thay vào đó dựa vào tỷ lệ nước và không khí cao hơn so với dầu rắn, giúp chúng mềm và dễ phết. Các loại có thể phết này chứa ít chất béo hơn, vì vậy chúng không phù hợp để nướng bánh. Hàm lượng nước cao hơn làm thay đổi kết cấu, và hầu hết các công thức làm bánh được xây dựng dựa trên giả định hàm lượng chất béo cao hơn.

Processors are not required to state on the label whether margarine has gone through interesterification.

Các nhà sản xuất không bắt buộc phải ghi rõ trên nhãn mác liệu bơ thực vật đã trải qua quy trình liêneste hóa hay chưa.

Flavor and color

Hương vị và màu sắc

Butter gets its golden color from beta-carotene, an orange pigment present in grass. Cows eat the grass but do not metabolize beta-carotene efficiently, so it is expressed in their milk. Margarine is naturally colorless, but producers add synthetic beta-carotene to it to mimic the color of butter.

Bơ có màu vàng óng là nhờ beta-carotene, một sắc tố màu cam có trong cỏ. Bò ăn cỏ nhưng không chuyển hóa beta-carotene hiệu quả, vì vậy chất này được thể hiện trong sữa của chúng. Margarine tự nhiên không màu, nhưng các nhà sản xuất thêm beta-carotene tổng hợp vào để mô phỏng màu bơ.

Margarine producers also add flavors such as diacetyl, a distinctive butter-flavor molecule, and blends of whey components and preservatives to replicate the flavor of butter. They may add emulsifiers such as lecithin or monoglycerides to keep the water and fat from separating. The exact ratios of ingredients vary between producers.

Các nhà sản xuất margarine cũng thêm các hương vị như diacetyl, một phân tử có mùi bơ đặc trưng, và hỗn hợp các thành phần whey cùng chất bảo quản để tái tạo hương vị của bơ. Họ có thể thêm chất nhũ hóa như lecithin hoặc monoglycerides để ngăn nước và chất béo bị tách ra. Tỷ lệ chính xác của các thành phần khác nhau giữa các nhà sản xuất.

Figure
Butter and margarine can both have their uses in baked goods. Jeffrey Greenberg/Universal Images Group via Getty Images
Cả bơ và margarine đều có thể được sử dụng trong các sản phẩm nướng. Jeffrey Greenberg/Universal Images Group qua Getty Images

Chemical differences can translate into subtle health differences. While both are mainly made of triglycerides, the fats in butter are naturally occurring, while fats in margarine are industrially modified. This difference makes margarine an ultraprocessed food, but it also means it has fewer saturated fats. While you might have health reasons for choosing one over another, take note that the chemistry behind how these fats are made also can influence how they behave in the kitchen.

Sự khác biệt về hóa học có thể dẫn đến những khác biệt tinh tế về sức khỏe. Mặc dù cả hai đều chủ yếu được làm từ triglyceride, chất béo trong bơ là tự nhiên, trong khi chất béo trong margarine được biến đổi công nghiệp. Sự khác biệt này khiến margarine trở thành một loại thực phẩm siêu chế biến, nhưng nó cũng có nghĩa là nó chứa ít chất béo bão hòa hơn. Mặc dù bạn có thể có lý do sức khỏe để chọn cái này thay vì cái kia, hãy lưu ý rằng hóa học đằng sau cách tạo ra các chất béo này cũng có thể ảnh hưởng đến cách chúng hoạt động trong bếp.

Baking differences

Sự khác biệt khi nướng bánh

When you heat butter, the proteins and lactose in it combine, creating that signature brown color and a delicious nutty, toasty, caramelized flavor. Because margarine doesn’t contain lactose, it won’t brown as well as butter, nor will it impart the same level of aromatics.

Khi bạn làm nóng bơ, các protein và lactose trong đó kết hợp với nhau, tạo ra màu nâu đặc trưng cùng hương vị thơm ngon, béo ngậy và mùi caramel hóa hấp dẫn. Vì bơ thực vật không chứa lactose nên nó sẽ không chuyển màu đẹp bằng bơ động vật, cũng như không truyền tải được mức độ hương thơm tương tự.

When baked in a very hot oven, butter contains enough water to form steam, which separates doughs into layers of flaky pastry. Water content varies in margarine, and while it forms some steam, it will not perform as well as butter.

Khi nướng trong lò rất nóng, bơ chứa đủ nước để tạo hơi, giúp tách bột thành các lớp vỏ bánh phồng xốp. Hàm lượng nước trong bơ thực vật thay đổi và mặc dù nó có tạo ra một ít hơi, nhưng hiệu quả sẽ không bằng bơ động vật.

However, margarine has some advantages over butter. It’s very consistent and melts in controlled way. It also has a longer shelf life. Yes, you can use them interchangeably, but knowing functional differences between the two can help you determine when to use which.

Tuy nhiên, bơ thực vật cũng có một số ưu điểm so với bơ động vật. Nó rất đồng nhất và tan chảy theo cách kiểm soát được. Ngoài ra, nó còn có thời hạn sử dụng lâu hơn. Đúng là bạn có thể dùng chúng thay thế cho nhau, nhưng việc hiểu rõ những khác biệt về chức năng giữa hai loại sẽ giúp bạn xác định khi nào nên sử dụng loại nào.

Rosemary Trout does not work for, consult, own shares in or receive funding from any company or organization that would benefit from this article, and has disclosed no relevant affiliations beyond their academic appointment.

Rosemary Trout không làm việc, tư vấn, sở hữu cổ phần hoặc nhận tài trợ từ bất kỳ công ty hay tổ chức nào được hưởng lợi từ bài viết này, và đã tiết lộ không có mối liên hệ đáng kể nào ngoài vị trí học thuật của mình.

Read more