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Rahm ist eine Fett-in-Wasser-Emulsion. In flüssiger, ungeschlagener Sahne schwimmt das Milchfett in Form kleiner Kügelchen im wässrigen Milchserum. Jedes Fettkügelchen ist von einer Membran umschlossen, die aus Proteinen und Phospholipiden besteht und hydrophil ist, also wasseranziehend. Ein Teil des Fettes ist flüssig, ein Teil fest. Je kälter die Sahne, desto grösser der Anteil des festen Fettes.
Wird nun der Rahm geschlagen, werden Luftblasen in die Flüssigkeit eingebracht, die bei weiterem Schlagen immer kleiner werden, bis sie wie Waben eng aneinander liegen. Die dünnen Wände der Luftblasen bestehen aus Milchserum und Fett. Wie kommt das zustande? Die Fettkügelchen sind nicht flexibel. Durch das Schlagen wird daher ihre hydrophile Membran beschädigt. Der innere, hydrophobe Teil der Fettkügelchen tritt nun aus, wird vom wässrigen Milchserum abgestossen und lagert sich an die Luftblasen an. Ausserdem verschmelzen die Fettkügelchen teilweise miteinander, so dass jede Luftblase von einer geschlossenen Fettschicht umgeben ist und die Luftblasen miteinander verbunden sind. Die hydrophilen Proteine bilden die äussere Schicht. So bildet sich ein Netzwerk, das den Schaum stabilisiert.
Wie wird flüssiger Rahm zu einem Schaum?
Wenn man den Rahm lange schlägt, kollidieren Luftblasen und verschmelzen miteinander. Wenn zwei Luftblasen verschmelzen, wird ihre Gesamtoberfläche kleiner, wodurch die Fettkügelchen zueinander getrieben werden und mithilfe des flüssigen Fetts aneinander kleben und Klumpen bilden. Bei weiterem Schlagen werden die Klumpen grösser, da sie nun direkt aneinander stossen. Am Ende ist nur sehr wenig Luft in der Butter übrig, da kaum Fettkügelchen vorhanden sind, welche die Luftblasen stabilisieren. So hat sich ein Netzwerk von verklumpten Fettkügelchen gebildet, das die wässrige Phase umgibt. Aus der Öl-Wasser-Emulsion (Rahm) hat sich eine feste Wasser-Öl-Emulsion (Butter) gebildet.
Wie wird Schlagrahm zu Butter?
- Erkläre mit einer Skizze und fasse zusammen.
- Wie liegt das Fett im Rahm vor?
- Warum muss der Rahm kalt sein?
Oberfläche und Volumen
Vergrössert man einen Körper, wächst das Volumen in der 3. Potenz (hoch drei), die Oberfläche aber nur im Quadrat (hoch zwei). Deshalb ist die Gesamtoberfläche zweier kleiner Luftblasen grösser als die Gesamtoberfläche einer aus den zwei kleinen Luftblasen entstandenen Luftblase. Auf den zwei kleinen Luftblasen haben mehr Fettkügelchen Platz.
Dieses Prinzip ist auch im Tierreich wichtig. Ein grosses Tier hat im Vergleich zu einem kleinen Tier eine kleinere Oberfläche pro Volumeneinheit. Je grösser ein Tier ist, desto weniger Wärme verliert es pro Volumeneinheit an die Umgebung. Schutzvorrichtungen wie ein Pelz spielen natürlich auch eine Rolle.
Um dies besser zu verstehen, versuche folgende Aufgabe zu lösen: Berechne das Oberflächen-Volumenverhältnis von einem Würfel mit 1 cm Kantenlänge und einem Würfel mit 3 cm Kantenlänge.
Je grösser der Körper, desto kleiner das Verhältnis von Oberfläche zu Volumen, d. h. desto weniger Oberfläche pro Volumeneinheit.