חומצות השומן שנמצאות בחלב מכונות זִבְדָּה (butterfat). הזבדה מופיעה בחלב גולמי ובשמנת בצורת טיפות מיקרוסקופיות המורחפות בנוזל (קולואידים). הטיפות עטופות בקרום המורכב מפוספוליפידים ומחלבונים שיוצרים דו-שכבה שומנית. הקרום מונע מהטיפות להתאחד וליצור גושים גדולים.
אף על פי שניתן לייצר חמאה ישירות מחלב, מקובל להשתמש בשמנת כחומר גלם. השמנת נוצרת מחלב גולמי שעומד בלא תזוזה במשך מספר ימים כשכבה שומנית והידרופובית שבה מרוכזת הזבדה אשר צפה מעל השכבה הנוזלית של החלב. בייצור תעשייתי מאיצים את התהליך במידה רבה, ואף משפרים את יעילותו, על ידי מִפְרָדָה שהיא למעשה סַרְכֶּזֶת המפרידה את השמנת הקלה יותר. החמאה עצמה מיוצרת במחבצה באמצעות נענוע השמנת עד קריעת הקרומים הפוספוליפידיים, כך שהזבדה מתאחדת לגוש אחד ויוצרת שכבה נפרדת משאר המרכיבים. במפעלי מזון, החיבוץ נעשה במחבצת סיבוב, אמצעי ממוכן שמאפשר טלטול מבוקר של חומרי הגלם.
גוש הזבדה שנוצר בתהליך החיבוץ מורכב מגרגרי חמאה זעירים הצפים על פני השכבה המימית של השמנת שנקראת חובצה, ובה ניתן להשתמש כחלב דל שומן (חלב רזה). הפרדת החמאה מנוזל החובצה נעשית תוך כדי סחיטת הנוזלים. בדרך כלל מתבצע גם ייבוש בחימום של החמאה על מנת לאייד את שאריות הנוזלים. בשלב הבא, הגרגרים "מעובדים", כלומר נלחצים ונילושים יחדיו. בהכנה ידנית מסורתית מבוצע תהליך זה בעזרת לוחות עץ המכונים "מחבטי חמאה". תהליך זה מצמק את החמאה למסה מוצקה ומפרק כיסים נסתרים של חובצה או של מים לטיפות זערוריות.
השומן בחמאה מופיע בשלוש צורות: זבדה גבישית (שעברה התגבשות), זבדה חופשית וטיפות זבדה שלא התאחדו. במוצר הסופי, הבדלים בהרכב ובכמות היחסית של שלוש הצורות, גורמים למרקם שונה של החמאה. כך, חמאה המכילה אחוז גבוה של שומן גבישי היא קשה יותר. חמאה מסחרית מכילה כ-80% שומן וכ-15% מים, ולעומתה חמאה הנעשית בצורה מסורתית מכילה בדרך כלל פחות שומן ויותר מים. החמאה נעשית מעופשת כאשר מולקולות השומן מפורקות על ידי חיידקים לחומצות קרבוקסיליות ולקרבונילים, כגון חומצה בוטירית ודיאצטיל. צפיפות החמאה נעה בין 0.865 ל-0.912 גרם לסמ"ק, בהתאם לאופן הכנתה.
בריאות ותזונה.
על-פי רישומי משרד החקלאות האמריקאי, 100 גרם חמאה מכילים 717 קלוריות, כולן שומניות, 81.11 גרם של שומן, מתוכם כ-51 גרם שומן רווי, ו-215 מיליגרם כולסטרול. המשרד ממליץ על הפחתה מרבית של צריכת שלושת מרכיבים אלה במוצרי מזון. הצרכן הישראלי צורך כ-1.25 גרם חמאה ליום בממוצע, כמות שמכילה כ-3 מיליגרמים כולסטרול וכגרם שומן, שמרביתו (כ-600 מיליגרם) שומן רווי.
מכיוון שעיקר השומן בחמאה הוא רווי, והיא אף מכילה כמויות משמעותיות של כולסטרול - גורמים המעלים את היחס LDL/HDL בדם - החמאה נחשבת בדרך כלל כגורמת לבעיות בריאות, במיוחד לטרשת עורקים ולמחלות לב. במשך שנים ארוכות זכתה מרגרינה צמחית להמלצות חמות כתחליף מועדף לחמאה, משום שהיא מיוצרת משמנים הדלים בחומצות שומניות רוויות ואינה מכילה כולסטרול. אך תהליך ההידרוגנציה שעובר השמן כדי להפכו למרגרינה, מעלה באופן ניכר את אחוז השומנים הרוויים במרגרינה, ואף מביא ליצירת תוצר לוואי מזיק - חומצות טראנס-שומניות. מסיבות אלה, ההשקפה שלפיה מרגרינה עדיפה על חמאה, איבדה מאחיזתה בקרב התזונאים, וכיום קיימת מחלוקת לגבי ההעדפה בין השתיים. עם זאת, ישנה הסכמה די רחבה כי גם מרגרינה וגם חמאה מעלות את היחס LDL/HDL בדם, ותורמות בכך לעלייה בסיכון לתחלואה בטרשת עורקים, במחלות לב, ובשבץ. רוב התזונאים כיום ממליצים להמעיט בצריכה הן של מרגרינה והן של חמאה. לאחרונה פותחו תחליפי מרגרינה וחמאה מסוג חדש, אשר אינם מכילים כלל כולסטרול, שומן מוקשה, או שומן טראנס, ואף דלים בשומן רווי.
חמאה מכילה מעט מאוד לקטוז, כך שצריכה מתונה של חמאה אינה אמורה להוות בעיה בעבור אלו הלוקים באי-סבילות ללקטוז. יחד עם זאת, על אנשים הסובלים מאלרגיות לחלב להימנע מצריכת חמאה, שכן היא כוללת כמות רבה של חלבונים מעוררי אלרגיות העלולים לגרום לתגובה אלרגנית.
סוגי חמאה.
קודם לפיתוח שיטות הייצור התעשייתיות המודרניות, לרוב הייתה השמנת נאספת מכמה מחלבות הרחוקות זו מזו. כתוצאה מכך, בזמן זה התיישנה השמנת במשך מספר ימים עוד בטרם החיבוץ, ועל-כן הייתה מותססת במידת מה עוד קודם שהחל תהליך הפיכתה לחמאה. חמאה מסוג זה, העשויה משמנת מותססת, מכונה גם "חמאה חמוצה" (cultured butter). במהלך ההתססה מוחמצת השמנת באופן טבעי כאשר חיידקים הופכים את סוכרי החלב (לקטוז) לחומצה לקטית. בתהליך זה מופקים מרכיבי ריח ובהם דיאצטיל, המעשירים את המוצר בטעם "חמאתי" ומלא יותר. כיום, חמאה זו נעשית לרוב משמנת מפוסטרת והתססתה נעשית באופן מלאכותי בעזרת חיידקים מסוג לקטוקוקוס (סטרפטוקוקוס לקטיס) יחד עם לויקונוסטוק.
שיטה אחרת להכנת חמאה חמוצה, פרי פיתוח משנות ה-70 של המאה ה-20 היא הפקת החמאה משמנת טרייה והוספת תרביות חיידקים וחומצה לקטית לאחר סיום החיבוץ. בשיטה זו, משתפר טעמה של החמאה כאשר היא מאוחסנת במקום קר, והטעם מתפתח בה עם הזמן. השיטה יעילה יותר עבור יצרנים תעשייתיים משום שהחזקה ארוכה של השמנת לפני הכנת החמאה מצריכה מקום רב יותר מהנדרש לאחסון חמאה מוכנה. ניתן לחקות את טעם החמאה החמוצה על ידי הוספת חומצה לקטית וחומרי טעם מבלי להוסיף תרביות חיידקים. תהליך זה מהיר יותר ואף יוצר ומדמה את טעמה של החמאה החמוצה ללא תסיסה של ממש.
כיום, מוצרי חלב מפוסטרים על פי רוב במהלך הייצור על מנת להשמיד חיידקים פתוגניים, ומיקרואורגניזמים אחרים. חמאה העשויה משמנת מפוסטרת טרייה מכונה "חמאת שמנת מתוקה" (sweet cream butter). ייצור חמאה משמנת מתוקה התחיל בראשונה להתפשט במהלך המאה התשע עשרה, עם פיתוחן של שיטות קירור ושל שיטות מכניות להפרדת שמנת מחלב. חמאה המיוצרת משמנת לא מפוסטרת נקראת כיום "חמאה משמנת גולמית". חמאה זו נושאת טעם "נקי" יותר, בלא שיירי טעם של חלב מבושל שתהליך הפסטור מותיר פעמים רבות. באירופה ישנה העדפה ברורה לחמאה חמוצה, בעוד שחמאת שמנת מתוקה שולטת בשוקי ארצות הברית ובריטניה. לפיכך, בארצות הברית מכונה לעיתים חמאה חמוצה בשם "חמאה בסגנון אירופאי". חמאה משמנת גולמית כמעט שאינה זמינה בארצות הברית ואף באירופה תפוצתה דלה למדי.
מספר "חמאות קלות למריחה" פותחו במרוצת השנים; חמאות אלה נותרות רכות גם בטמפרטורות נמוכות ועל כן נוחות לשימוש מיד עם הוצאתן מן המקרר. חלקן בעלות מרקם שומני שונה בשל טיפול כימי הנעשה למוצר הסופי. רכותן של אחרות היא תוצר התאמה מיוחדת של מזון בעלי-החיים המניבים את החלב שממנו מיוצרת החמאה, ובמקרים אחרים מוחדרים שמנים צמחיים אל תוך החמאה במטרה לרככה. "חמאה מוקצפת" היא מוצר שתוכנן כך שמריחתו תהיה נוחה במיוחד והיא מיוצרת על ידי הוספת גז אדיש כימית, דוגמת חנקן לחמאה. השימוש בגז אדיש להקצפה ולריכוך נעשה משום שאם היו מוסיפים אוויר רגיל המכיל חמצן, היה הדבר גורם לתהליכי חמצון המאיצים רקבון.
"חמאה מזוקקת" (clarified butter) היא חמאה שכמעט כל מוצקי החלב והמים שבה הוצאו ממנה, בהותירם זבדה טהורה כמעט לגמרי. חמאה מזוקקת מיוצרת על ידי חימום עד לנקודת ההתכה ואז השארתה לצינון. לאחר מכן, הרכיבים הנותרים מופרדים על-פי צפיפותם. בחלק העליון מצטברים חלבוני מי גבינה היוצרים מרקם שאותו ניתן להסיר, והתוצאה היא זבדה הנמזגת מהכלי בהותירה מאחוריה מים וקזאינים הדבוקים לתחתית.
"גהי" (Ghee) הוא סוג של חמאה מזוקקת המובאת לטמפרטורות גבוהות (120 מעלות צלזיוס) לאחר שהמים מתאדים, ובכך מוצקי החלב משחימים. תהליך זה מעשיר את טעמה של הגהי, וגם מייצר נוגדי חמצון המסייעים להגנת הגהי מפני ריקבון לזמן ממושך מהרגיל יחסית לחמאות אחרות. בשל כך, עשויה חמאת הגהי להשתמר במשך שישה עד שמונה חודשים בתנאים רגילים.
החמאה על גרסותיה השונות ניתנת להמלחה, באופן המגוון את טעמה ומאריך את חיי המדף שלה. חמאות מומלחות כוללות מלח גרגרי או מי מלח שמוספים במהלך תהליך הייצור. אומות המבכרות חמאה משמנת מתוקה נוטות גם להעדיף חמאה מומלחת; אפשר שהדבר משקף את סלידתם מטעמה של החמאה החמוצה. בנוסף לתיבול החמאה, משמש המלח אף כחומר משמר משום שהוא יוצר עקה אוסמוטית המעכבת את התפתחותם של חיידקים המחמיצים את החמאה.
היבט חשוב נוסף של תהליך הייצור הוא שיעור הזבדה במוצר הסופי. בארצות הברית, כל המוצרים הנמכרים תחת השם "חמאה" חייבים להכיל שיעור מזערי של 80% זבדה ממשקלן; רוב החמאות האמריקאיות כוללות רק מעט יותר מכך, 81% בממוצע. חמאות בסגנון אירופאי לרוב תהיינה בעלות שיעור גבוה יותר, עד 85% זבדה.
היסטוריה.
מוצא המילה העברית "חמאה" בשפה השמית הקדומה שממנה כנראה התפתחה העברית. אף בתנ"ך מקומה לא נפקד, והיא מבטאת שם לא רק סוג של מזון, אלא גם מציינת שפע וברכה ("נהרי נחלי דבש וחמאה", ) ומסמלת את הטוב ("חמאה ודבש יאכל", ). ב רואה ישעיהו הנביא בחמאה סמל לימים קשים, בהם ימשלו בארץ עדרי הצאן האופייניים למדבר הצחיח, והם יפיקו חמאה רבה שתחליף את החיטה והשעורה כמזון עיקרי. היא שימשה אף לכיבוד אורחים, כמאכל איכותי במיוחד. כך כיבד אברהם את שלושת המלאכים (), וכך כיבדה יעל את סיסרא ().