Butter machen: Was passiert auf Molekül-Ebene?

Hallo,

wie man Butter selbst macht ist ja hinreichend bekannt. Ich bin auf der Suche nach einer detaillierten wissenschaftlichen Erklärung für die Vorgänge.

Die Erklärung die man oft findet: Durch das Schütteln des Gefäßes, in welchem sich die Sahne befindet, wird das Fett von der Molke getrennt. Schön und gut.

Wie kommt es aber dazu, dass sich die Fettmoleküle miteinander verbinden? Hat das was mit der Molekül-Oberfläche und mit der kinetischen Energie zu tun?

Es wäre nett, wenn mir das jemand ausführlich erklären könnte.

Beste Grüße,
Tim

Tim,

Die Proteine denaturieren, d. h. ihre 3D-Struktur geht verloren. Dadurch sind nicht mehr die hydrophilen Gruppen selektiv nach außen gerichtetund das ganze wird wasserunlöslich und fällt aus.

MfG
Klaus

Hallo Klaus,

vielen Dank für die Antwort. Noch eine Folgefrage:
Wieso und wie denaturieren die Proteine? Zerfallen sie in irgendwelche Bestandteile?

Und mit dem zweiten Teil der Antwort habe ich auch so meine Probleme ("selektiv nach außen gerichtet). Könntest du das bitte nochmal auf Kindergartenniveau erklären?

Beste Grüße,
Tim

Hallo Tim,

Unter Denaturieren versteht man nur die Veränderung der geometrischen Form, also des „Knäuels“, den die Molekülkette bildet.

Proteine bestehen aus 20 Aminosäuren, die in polymerer - zu langen Ketten verbundenenen - Form „eigentlich“ nicht wasserlöslich sind.
(Wenn man ein Protein chemisch herstellt, nennt man es übrigens Polyamid, also Polyglycin = PA 2.)

Einige dieser Aminosäuren enthalten aber polare (elektrostatisch geladene) Gruppen, die mit dem polaren Wasser in Wechselwirkung treten können. In lebenden Zellen falten sich Proteine so „geschickt“, dass sie es schaffen, trotz des geringen Anteils an polaren Gruppen trotzdem wasserlöslich zu sein, wobei „löslich“ zu viel gesagt ist, es ist eigentlich ein Kolloid, also ein Zwischending zwischen Lösung und Aufschlämmung.

Diese „Lösung“ ist aber empfindlich gegen alles mögliche (Änderung irgendwelcher Konzentrationen, Scherung, Temperatur, …). Sobald die kunstvolle Faltung des Moleküls gestört wird, kann es sich nicht mehr in Lösung halten, so wie die kleinen Wassertröpfchen in einer Regenwolke (Aoerosol, nicht Dampf), die irgendwann zusammenlaufen und dann plötzlich merken, dass Wasser schwerer als Luft ist.

Jau, super! Damit kann ich was anfangen. Danke nochmal!
Gruß,
Tim

Hallo Klaus,

so, jetzt bin ich doch noch mal verwirrt. Ich habe mir auf Wikipedia noch mal die Beschreibung angesehen. Da heißt es, die „Fettkügelchen“ des „Milchfetts“ würden zertstört, so dass das frei werdende Fett miteinander verkleben kann. Fette sind aber doch Lipide!? Wo kommen jetzt die Proteine her!?

Gruß,
Tim

Hallo Klaus,

unter Einbezug einer weiteren Quelle glaube ich den Vorgang jetzt verstanden zu haben. An alle Suchenden:

http://www.chemieunterricht.de/dc2/milch/

Beste Grüße,
Tim

Hallo Klaus, hallo Tim,

Die Proteine denaturieren,

dem ist nicht so.
Die Fettkügelchen werden aufgerissen, indem die schützende/dispergierende Grenzschicht zerstört wird. Die enthält zwar Protein (hauptsächlich Casein), aber diese Proteine werden nicht denaturiert.
Nach dem Aufreißen der Fettkügelchen aggregiert das Fett und die Emulsion invertiert von einer Öl in Wasser-Emulsion (Milch) zu einer Wasser in Öl-Emulsion (Butter).

Gandalf