Mischungen von Öl und Wasser

Zur Theorie

Eine Emulsion ist ein disperses System von zwei oder mehreren miteinander nicht mischbaren Flüssigkeiten. Die eine der flüssigen Phasen bildet dabei das Dispersionsmittel, in dem die andere Phase in Form feiner Tröpfchen verteilt ist.
Die meisten Emulsionen bestehen aus Wasser und Öl/Fett.

Wie stabil sind Emulsionen?

Eine Emulsion entmischt, wenn z. B. beim Rühren einer Mayonnaise zuviel Öl beigemengt wird. Die Eidotterhülle um das Öl bricht, die Mayonnaise gerinnt. Flüssige Emulsionen mit großen dispergierten Tröpfchen ( >100 nm) entmischen sich mit der Zeit von selbst.

Die Stabilität einer Emulsion kann durch den Zusatz einer geringen Menge eines Emulgators erhöht werden. Emulgatoren sind Stoffe, die die Fetttröpfchen einhüllen und so ein Entmischen verhindern, z. B. Lecithin im Eidotter (in Mayonnaisen), Eiweiß (in Pasteten). Ohne Emulgatoren würde das Öl wie Fettaugen auf der Suppe schwimmen. Durch Homogenisieren (Durchpressen durch feinste Düsen) erreicht man eine sehr feine Verteilung der Fetttröpfchen im Wasser, z. B. bei Milch, die ebenfalls nicht mehr entmischen.

Emulgierte Fette sind für den Körper leichter verdaulich, da durch die Emulgierung die Oberfläche der Fette stark vergrößert wird und die Verdauungsenzyme das Fett besser angreifen können.

Seife als Beispiel für einen Emulgator

Wenn man fettige Hände hat, dann wäscht man sie sich am besten mit Seife. Diese löst das Öl, das dann mit dem Wasser abgewaschen werden kann. Seife hat die chemische Eigenschaft, Öl in feine Tröpfchen einzupacken. Wasser kann diese feinen Tröpfchen dann umspülen. Wasser und Öltröpfchen sind dann gemischt vorhanden - man hat nicht mehr quasi zwei große Tropfen, hier Öl, da Wasser, sondern unzählig viele kleine Öltröpfchen, die im Wasser schwimmen - eine Emulsion. Seife dient hier als so genannter Emulgator.

Butterherstellung

Die Fetttröpfchen liegen im Rahm von wässrigen Membrane umschlossen vor. Durch die mechanische Beanspruchung bei der Butterherstellung - Schütteln oder Schlagen - zerreißen die Membranen und es kommt zur Zusammenlagerung größerer Fettballen (Butterkörner). Da jetzt das Wasser vom Butterfett umschlossen ist, ist die Phasenumkehr von der Öl-in-Wasser-Emulsion (Milch) zur Wasser-in-Öl-Emulsion (Butter) vollzogen. Sind Wassertropfen von weniger als 10 mm Durchmesser entstanden, behindert dies zudem das Wachstum der Mikroorganismen bei der Lagerung.

Warum wird Schlagobers beim Schlagen steif?

Zwei Dinge sind beim Schlagen des Schlagobers entscheidend: Zum einen sind die einzelnen Fettkügelchen, die im Schlagobers enthalten sind, von einem eiweißhältigen Mantel umhüllt. Diese Hülle ermöglicht es dem Fett sich in der Sahne zu verteilen, und nicht als Fettfilm auf der Oberfläche zu schwimmen.
Wird das Schlagobers geschlagen, so wird diese Hülle an einigen Stellen zerstört. Genau an diesen Stellen sind die Fettkügelchen "klebrig" und haften aneinander.
Zum anderen findet noch ein anderer wichtiger Vorgang statt: Beim Schlagen des Schlagobers werden Luftblasen eingerührt, die ebenfalls an den Klebepunkten anhaften. Es entstehen lange Verbindungen von Luftblasen und Fettkügelchen. Und genau das macht das Schlagobers steif.

Anders ausgedrückt kommt es zu einer Phasenumkehr der Emulsion beim Schlagen des Schlagobers: Während im flüssigen Obers das Fett im Wasser feinst verteilt (dispergiert) ist (Öl-in-Wasser-Emulsion), liegt bei steifem Schlagobers eine Wasser-in-Öl-Emulsion vor, bei der Wasser und Luft im Fett des Schlagobers dispergiert sind.