Wie macht man aus Rahm Butter?

In diesem Experiment werden wir lernen, wie man Butter herstellt, und verstehen, wie sich Fett und Wasser in der Milch und im Rahm vermengen.

Was brauchen wir?

• Schlagsahne, mind. 30% Fettgehalt
• Plastikflasche
• 3 Murmeln
• Schere
• Gabel

Das Experiment 

Den Verlauf des Experiments kannst du in dem kurzen Film sehen:

Gegenläufige Prozesse

Die Herstellung von Butter verläuft eigentlich genau umgekehrt zur Herstellung von Milch: Milch enthält hauptsächlich Wasser (ca. 90 Prozent). Zu ihren anderen wichtigen Inhaltsstoffen gehören Zucker, Fette (ca. 3 Prozent) und eine Kombination von Proteinen, die Casein genannt wird. Fett und Wasser sind ineinander nicht löslich und vermischen sich gewöhnlich nicht miteinander. In der Milch vermischen sich Wasser und Fett aber doch – das Fett ist im Wasser der Milch in der Form von winzigen unsichtbaren Tröpfchen („Fettkügelchen“) verteilt, die von Protein- und Phospholipid-Molekülen umgeben sind, ähnlich wie Seife Fett löst. Das Ergebnis ist eine Art Emulsion, also winzige Tröpfchen einer Flüssigkeit, die gleichmäßig in einer anderen Flüssigkeit verteilt sind. Emulsionen erscheinen im Allgemeinen weiß, weil die kleinen Tröpfchen, die in ihnen verteilt sind, das Licht zurückwerfen und es in alle Richtungen streuen – und zurückgeworfenes gestreutes Licht erscheint weiß.

Alle Säugetiere produzieren in ihrem Körper Milch – und ihr Körper muss viel chemische Arbeit aufwenden, um eine Flüssigkeit zu produzieren, die sowohl Fett als auch Wasser enthält. Bei der Herstellung von Butter drehen wir den Prozess um und führen die Entmischung von Fett und Wasser herbei.

Rahm und Butterung

Wenn man frisch gemolkene Milch eine Weile stehen lässt, wird auf natürliche Weise obenauf Rahm schwimmen – der fettreichere Teil der Milch. Der Rahm schwimmt in der Milch obenauf, genau wie Fett in der Suppe obenauf schwimmt – weil nämlich Fett weniger dicht („leichter“) ist als Wasser und deshalb darauf schwimmt. In den Molkereien schöpft man den Rahm von der Milch ab (mithilfe von Zentrifugen) und erzeugt daraus fetten Käse und auch Butter, die eigentlich zum Großteil (mehr als 80 Prozent) aus dem Fett der Milch besteht.  

Wie gesagt ist das Fett in der Milch und im Rahm in der Form von winzigen Kügelchen verteilt, die mit bloßem Auge nicht zu sehen sind, aber im Mikroskop sichtbar werden (hier ist ein Bild von Fettkügelchen in der Milch, die mit einem Elektronenmikroskop aufgenommen wurden). Jedes Kügelchen enthält in dessen Mitte Fett, das mit einer Haut überzogen ist. Diese besteht hauptsächlich aus Phospholipiden (Stoffe, die sich auch in Zellwänden befinden und ähnlich wirken wie Seife) und Proteinen, die verhindern, dass die Kügelchen sich miteinander verkleben, und zugleich gewährleisten, dass sie im Wasser verteilt bleiben. Der Vorgang der Buttererzeugung heißt Butterung  – dabei wird physische Kraft eingesetzt, damit die Kügelchen mit ausreichender Wucht miteinander zusammenstoßen – sodass die Haut, die sie überzieht, nicht mehr verhindern kann, dass sie sich zu einem großen Klumpen vereinigen. Mit fortschreitender Zeit kollidieren und vereinigen sich die Kügelchen mit weiteren Kügelchen – sodass immer größere Fettkugeln entstehen, bis sich dann ein sichtbarer regelrechter Fettblock bildet – die Butter. 

Zusätzlich zur Butter bleiben uns alle anderen Inhaltsstoffe des Rahms über – und die bilden die Buttermilch. Die Buttermilch ist sehr fettarm, weniger als ein Prozent (weil das ganze Fett in die Butter übergegangen ist), aber sie ist reich an Protein und wird zum Kochen und zur Herstellung vieler anderer Lebensmittel verwendet, wie etwa Speiseeis.

Ein uraltes Verfahren, bei dem sich nicht viel geändert hat

Das Verfahren zur Herstellung von Butter ist von der Menschheit vor Jahrtausenden entdeckt worden (Butter wird mehrmals in der Bibel erwähnt) – anscheinend gleich am Beginn der Verwendung der Milch von Nutztieren für die menschliche Ernährung. Das traditionelle Herstellungsverfahren hatte Ähnlichkeit mit jenem, das wir in unserem Experiment vorgeführt haben – man gibt den Rahm in ein großes geschlossenes Gefäß (gewöhnlich ein Sack aus Tierhaut), dreht und schüttelt es und schlägt sogar darauf – bis das Fett sich zu einem Klumpen vereinigt und Butter entsteht

Hat man in biblischen Zeiten auf diese Weise Butter hergestellt? Beduinen bei der Butterherstellung 1914 im Lande Israel (eingefärbtes Foto) | gemeinfrei

Und wie stellen heute moderne Molkereien Butter her? Auf genau die gleiche Weise, nur in riesigen Kesseln. Seht euch den kurzen Film an (englisch):

Für diejenigen, die bequem sind – man kann auch zuhause mit einem elektrischen Mixer Butter herstellen – man schlägt einfach den Rahm, bis man sieht, dass das Fett und das Wasser sich entmischen. In unserem Experiment haben wir die Methode der Flasche und der Murmeln gewählt, weil sie der traditionellen Methode ähnlicher ist und auch besser den ablaufenden Prozess veranschaulicht.