Natürliche Emulgatoren – Chemie
Ist dir schon einmal aufgefallen, dass Margarine beim Erhitzen nicht so spritzt? Das wäre ohne Emulgatoren nicht möglich. Diese Emulgatoren sind in vielen Lebensmitteln wie z. B. der Margarine und sorgen für eine gute Cremigkeit. Du kannst also mit Emulgatoren die Konsistenz von Lebensmitteln beeinflussen. Was als Emulgator dient und was Emulgatoren überhaupt sind, erfährst du im folgenden Text.
Was sind natürliche Emulgatoren? – Definition
Emulgatoren sind Hilfsstoffe, die zwei nicht miteinander mischbare Flüssigkeiten (z. B. Öl und Wasser) zu einem fein verteilten Gemisch, genannt Emulsion, vermengen und stabilisieren können.
Gibt man Öl in Wasser, vermischen sich die beiden Stoffe nicht. Gibt man nun einen Emulgator dazu, teilt sich das Öl in viele kleine Tröpfchen auf. Es entstehen sogenannte Mizellen, die die Öltröpfchen einschließen und somit die Vermischung zwischen Öl und Wasser ermöglichen – es handelt sich hier um eine Emulsion.
Ein Emulgator setzt sich aus einem polaren, hydrophilen Molekülteil und einem unpolaren, lipophilen Molekülteil zusammen. Der hydrophile Teil besteht meist aus einer polaren funktionellen Gruppe und der lipophile Teil besteht aus einem Rest unpolarer Kohlenwasserstoffe. Bei der Vermischung von Wasser und Öl lagern sich die lipophilen (unpolaren) Molekülteile nach innen (zum Öltröpfchen hin) gerichtet an und der hydrophile (polare) Molekülteil orientiert sich in Richtung Wasser. So entstehen kugelförmige Mizellen und dadurch wird Öl und Wasser mischbar. In der folgenden Abbildung kannst du dir die Mizellenbildung in einem Öl-Wasser-Gemisch nach Zugabe eines Emulgators ansehen.
Es kann dabei zwischen synthetischen und natürlichen Emulgatoren unterschieden werden. Die Wirkung ist dieselbe. Zu den natürlichen Emulgatoren gehört beispielsweise die Weinsäure $(\ce{C4H6O6})$, die Essigsäure $(\ce{CH3COOH})$ oder Lecithin.
Verwendung von Emulgatoren am Beispiel von Lecithin
Lecithine übernehmen wichtige Funktionen im menschlichen Körper, da sie am Fettstoffwechsel beteiligt sind. Sie verteilen aufgenommene Fette aus der Nahrung und bauen sie um oder ab. Außerdem stabilisieren Lecithine, als Bestandteil der Zellmembran, die Körperzellen.
Den natürlichen Emulgator Lecithin findet man beispielsweise im Eigelb. Er kann aber auch aus Sojabohnen und Raps gewonnen werden. Verwendet wird Lecithin zum Beispiel bei der Schokoladenherstellung, damit sich die Fließfähigkeit der Kakaomasse erhöht. Auch in der Margarine wird Lecithin eingesetzt. Das führt dazu, dass Margarine beim Erhitzen weniger spritzt. Lecithin spielt aber auch eine Rolle als Tierfuttermittelzugabe.
Schauen wir uns den Emulgator Lecithin mal etwas genauer an: Lecithin gehört zu den Phosphatidylcholinen und trägt die E-Nummer der Lebensmittelzusatzstoffe E 322. Lecithin besteht aus einem polaren und einem unpolaren (apolaren) Teil. Die allgemeine Struktur von Phosphatidylcholinen kannst du dir im folgenden Bild ansehen:
Natürliche Emulgatoren – Übungen
In diesem Text lernst du, dass Emulgatoren aufgrund ihrer besonderen Molekülstruktur eine wichtige Rolle beim Zubereiten von Essen spielen. Eine Eigenschaft von natürlichen Emulgatoren ist, dass sie nicht mischbare Substanzen, wie zum Beispiel Öl und Wasser, mischbar machen.
Im Anschluss an diesen Text findest du Übungsaufgaben, um dein erlerntes Wissen zu überprüfen. Viel Spaß!
Häufig gestellte Fragen zum Thema Natürliche Emulgatoren
Was versteht man unter einem natürlichen Emulgator?
Ein natürlicher Emulgator ist ein Stoff, der zwei eigentlich nicht mischbare Flüssigkeiten, wie Öl und Wasser, so verbindet, dass eine fein verteilte Mischung entsteht. Diese Mischung wird Emulsion genannt. Natürliche Emulgatoren, wie zum Beispiel Lecithin oder Weinsäure, helfen dabei, die Flüssigkeiten dauerhaft zu vermengen.
Ein Beispiel: Im Eigelb ist Lecithin enthalten, das bei der Zubereitung von Speisen wie Mayonnaise dafür sorgt, dass sich Öl und Wasser verbinden.
Wie funktionieren natürliche Emulgatoren im Lebensmittelbereich?
Natürliche Emulgatoren bestehen aus einem Teil, der Wasser anzieht (hydrophil), und einem Teil, der Fett anzieht (lipophil). Wenn wir sie in ein Gemisch aus Öl und Wasser geben, umschließen sie die Öltröpfchen mit ihren Molekülteilen. Der hydrophile Teil zeigt nach außen zum Wasser, der lipophile Teil lagert sich am Öl an. Dadurch bilden sich sogenannte Mizellen, die das Öl in kleine Tröpfchen aufteilen und im Wasser verteilen. So entstehen Emulsionen, wie sie zum Beispiel in Margarine oder Schokolade vorkommen.
Welche natürlichen Emulgatoren gibt es und wo werden sie verwendet?
Zu den natürlichen Emulgatoren zählen z.B.
- Weinsäure $(\ce{C4H6O6})$
- Lecithin
Lecithin kommt zum Beispiel im Eigelb sowie in Sojabohnen und Raps vor. Es wird in der Lebensmittelindustrie verwendet, um beispielsweise Schokolade flüssiger zu machen oder um zu verhindern, dass Margarine beim Erhitzen spritzt. Außerdem spielt Lecithin eine Rolle als Futtermittelzusatz und ist Teil der Zellmembran im Körper.
Warum spritzt Margarine beim Erhitzen weniger stark?
Weil in Margarine Emulgatoren wie Lecithin enthalten sind. Sie sorgen dafür, dass das Wasser und das Fett in der Margarine besser vermischt werden, wodurch beim Erhitzen weniger Wasser verdampft und weniger Spritzwasser entsteht.
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