Sữa tươi là một hỗn hợp lỏng mịn trong đó vô số hạt protein casein nhỏ li ti lơ lửng đều khắp, mỗi hạt mang một lớp điện tích âm bao quanh khiến chúng đẩy nhau ra và không dính lại. Chính lớp điện tích này giữ cho sữa luôn mịn màng, đồng nhất. Khi bạn vắt chanh vào, lượng axit citric trong nước cốt chanh làm độ pH của sữa tụt xuống nhanh chóng, khiến lớp điện tích bảo vệ quanh mỗi hạt casein bị trung hoà dần.

Nguyên nhân cốt lõi là hiện tượng đông tụ protein do axit, khi độ pH của sữa giảm xuống gần điểm đẳng điện của casein, khoảng bốn phẩy sáu, các hạt protein không còn lực đẩy nhau nữa mà bắt đầu hút nhau và kết dính thành từng mảng lớn dần, gọi là hiện tượng vón cục hay còn gọi nôm na là sữa bị chua bị tách. Phần chất lỏng còn sót lại sau khi casein vón cục gọi là whey, trong hơi vàng và lỏng. Sữa càng ít béo hoặc càng gần hết hạn thì càng dễ vón khi gặp axit, vì lớp bảo vệ quanh casein vốn đã yếu sẵn.

Hiện tượng này chính là bí quyết làm phô mai tươi tại nhà: người ta đun nóng sữa rồi vắt chanh hoặc giấm vào, chỉ vài phút sau sữa tách hẳn thành mảng đặc màu trắng và phần nước trong màu vàng nhạt, sau đó lọc qua khăn xô sẽ thu được phần phô mai mềm mịn. Ngược lại, nếu bạn vô tình pha nước chanh vào cốc sữa để uống, sữa sẽ nổi lợn cợn từng mảng nhỏ trông rất mất ngon dù vẫn ăn được, vì bản chất chỉ là casein bị đông lại chứ không phải sữa hỏng.

Nhiều người thấy sữa vón cục khi gặp chanh liền nghĩ ngay là sữa đã hỏng hoặc quá hạn nên mới bị hư, nhưng thực chất đó chỉ là phản ứng hoá học bình thường giữa axit và protein casein, xảy ra với cả sữa còn rất mới. Cũng có người tưởng hiện tượng vón cục nghĩa là sữa và chanh không hợp nhau về dinh dưỡng nên nguy hại, trong khi thực tế phô mai tươi, sữa chua và nhiều món sữa lên men khác đều dựa trên chính cơ chế đông tụ casein bằng axit này.