Emulgierung - So funktioniert der Vorgang

Das ist Emulgierung

Schüttet man verschiedene Flüssigkeiten zusammen, kann es zu unterschiedlichen Reaktionen kommen. Manche mischen sich problemlos miteinander, zum Beispiel Alkohol und Wasser. Wenn Sie Öl und Wasser zusammenschütten, schwimmt das Öl auf dem Wasser. Es findet keine Durchmischung statt.

• Ein anderes Bild ergibt sich, wenn Sie Öl und Wasser in einen Mixer schütten und diesen anstellen. Es kommt zu einer Emulgierung. Das Fett wird zu kleinen Tröpfchen zerschlagen und gleichmäßig im Wasser verteilt. Es entsteht eine milchig trübe Flüssigkeit.
• Bei dem Vorgang wurden die Tröpfchen mechanisch zerschlagen und in der Flüssigkeit verteilt. Mehr ist nicht nötig, um eine Emulsion herzustellen. Aber diese ist nicht stabil. Die Fetttröpfchen streben nach oben und werden sich nach einiger Zeit wieder als Ölschicht auf dem Wasser zusammenfügen.
• Da es nur auf das Entstehen einer Emulsion ankommt, nicht auf die Stabilität, ist der beschriebene Vorgang eine Emulgierung. Eine chemische Veränderung ist also nicht erforderlich.

Einsatz von Emulgatoren

Emulgatoren sind Stoffe, die als Vermittler zwischen den beiden Flüssigkeiten wirken. Obwohl dabei stabile Emulsionen entstehen, die sich nicht von selbst entmischen, findet auch dabei keine chemische Reaktion statt. Mayonnaise ist eine Emulsion von Wasser aus dem Eidotter und Öl. Der Dotter enthält Lecithin, was als Emulgator wirkt. Das Wasser wird nicht chemisch gebunden, es kann zum Beispiel verdunsten.  Auch mit dem Emulgator ist das physikalische Zerteilen der Flüssigkeiten nötig. Wenn Sie Öl und Eigelb lediglich verquirlen, entsteht keine Mayonnaise. Zum besseren Verständnis betrachten Sie folgendes Experiment.

• Füllen Sie zwei Reagenzgläser bis zur Hälfte zu gleichen Teilen mit Wasser und Öl. Geben Sie in eines der Gläser etwas Seifenlösung oder Spülmittel hinzu. Solange Sie die Flüssigkeiten nicht schütteln, entsteht keine Emulsion.
• Schütteln Sie die Gläser heftig, währen Sie diese mit dem Daumen verschließen. In beiden Gläsern entsteht eine milchig trübe Emulsion. Die Emulgierung findet also in beiden Gläsern statt.
• Stellen Sie die Gläser wieder ab. Sie sehen, dass in dem Glas mit dem Emulgator Seife eine gleichmäßigere Emulsion entstanden ist. Diese entmischt sich auch nicht mehr. In dem Glas ohne Seife dagegen, setzt sich das Öl wieder auf die Wasseroberfläche.
• Wassermoleküle haben, wie Sie sicher wissen, einen Dipol. Die Wassermoleküle ordnen sich nach einem Schema an, man spricht von Wasserstoffbrücken. Öle bestehen aus langen Ketten ohne Pol. Sie können nicht in die Wasserstoffbrücken des Wassers eingreifen. Seife hat sowohl eine unpolare Kette als auch eine polare Endgruppe. Wenn Sie das Gemisch schütteln, lagern sich die Moleküle der Seife mit dem unipolaren Ende um die entstehenden Fetttröpfchen.
• Jedes Tröpfchen ist nun von einer negativ geladenen polaren Schicht umgeben. Dieser Schicht verhindert, dass die Tröpfchen wieder zusammenlaufen. Gleichzeitig können Sie sich in die Wasserstoffbrücken des Wassers einklinken. Es ist eine rein physikalische Bindung. Es bleibt weiterhin Öl, Wasser und Seife in den Gläschen.

Fazit: Eine Emulgierung findet jedesmal statt, wenn Sie sich die Hände waschen.