KULINARISCHE PHYSIK - AM BRG Kepler

DIPLOMARBEIT
KULINARISCHE PHYSIK
Zur Erlangung des akademischen Grades
Magister der Naturwissenschaften
an der
Karl-Franzens-Universität Graz
vorgelegt von
Silke Maier
am Institut für Experimentalphysik
O.Univ.-Prof. Dr. Heinz Krenn
Mag. Dr. Gerhard Rath
Graz, 2002

Inhaltsverzeichnis
Vorwort 1
Was ist kulinarische Physik? 3
Warum und wie werden Speisen erwärmt? 5
Der Herd 6
Das Kochfeld 6
Das Backrohr 7
Die Mikrowelle 9
Was könnte man heute kochen? 16
Das Frühstück 16
Der Tee 16
Der Kaffee 22
Die Milch 27
Das klassische Frühstücksei 29
Das Ein mal Eins des Brötchenbackens 35
Das Mittagessen 39
Die Suppe 39
Das Hauptgericht 42
Die Beilage 57
Die Nachspeise 64
Das Verdauungsschnäpschen 73
Das Abendessen 76
Schulischer Bezug 84
Chemische Begriffe 97
Physikalischer Index 100
Bildquelle 101
Literaturverzeichnis 103

Vorwort 1
Vorwort
Als es in meinem Studium so weit war, mir über eine Diplomarbeit
Gedanken machen zu müssen, erkundigte ich mich über verschiedene
Themen, die zur Auswahl standen. Da mich keines wirklich ansprach,
machte ich mir selbst Gedanken, über welches Thema ich gerne schreiben
würde. Für mich stand fest, dass ich ein Thema wählen würde, welches ich
später beim Unterrichten in der Schule einmal verwenden kann.
Ich erinnerte mich, dass ich mich immer schon gefragt hatte, warum man in
der Küche bestimmte Dinge so und nicht anders macht. Ich dachte an die
Anfänge meiner Kochkünste zurück und mir fiel auf, dass mir meine Mutter
und meine Großmutter sehr viel beigebracht haben, was in keinem
Kochbuch stand. Da ich immer schon ein Mensch war, der alles hinterfragte,
wollte ich schon damals wissen, warum man dieses und jenes so macht oder
wie viel man genau von irgendeiner Zutat hineinmischt. Ich bekam aber von
meiner Mutter meistens nur die Antwort, dass es Ihre Mutter schon so
gemacht habe. Damals machte ich mir keine weiteren Gedanken darüber
und fand mich damit ab. Als ich dann während meines Studiums in Graz
auf mich alleine gestellt war, musste ich selbst kochen.
Eigentlich waren es anfangs nur Kleinigkeiten: Warum kocht das Wasser
schneller, wenn man den Deckel auf den Topf gibt? Aus solchen kleinen
Überlegungen ergab sich die Frage, ob Kochen nicht etwas mit Physik zu tun
haben könnte. Als ich mich dann genauer über dieses Thema informierte,
stellte ich fest, dass wirklich fast alles, was sich in der Küche abspielt, mit
Physik zu tun hat.
Als ich meinen Themenvorschlag Professor Rath und Professor Krenn
unterbreitete, hatten sie keine Einwände eine Diplomarbeit über dieses
Thema zu betreuen.
Als ich mit diesem Thema an die Öffentlichkeit bzw. an meine Familie und
Freunde trat, wurde ich nur verwundert angeschaut. Immer wieder hörte
ich: „Was hat Kochen mit Physik zu tun?“ Man konnte sich nicht vorstellen,
in welcher Verbindung die beiden miteinander standen. Diese Reaktionen
bestärkten mich noch mehr, die Diplomarbeit in Angriff zu nehmen und zu
versuchen, diese Frage zu erörtern.

Vorwort 2
Als ich begann, meine Diplomarbeit zu verfassen, musste ich mir zuerst über
eine bestimmte Systematik zur Einteilung der Diplomarbeit Gedanken
machen.
In erster Linie musste ich zwischen der Fachsystematik und der
Alltagssystematik entscheiden. Diese beiden liegen in vielen physikalischen
Unterrichtsthemen parallel vor, man muss sich daher entscheiden, welchen
Zugang man zu einem bestimmten Thema wählt. Man kann das Thema
hinsichtlich der Fachsystematik aufbauen, das würde in diesem Fall
bedeuten, das man die Arbeit zum Beispiel in die Bereiche Thermodynamik,
Elektrodynamik und Chemie bzw. Mikrophysik einteilt. Im Teilgebiet
Thermodynamik würde man die verschiedenen Wärmübertragungsarten,
sowie Temperatur, Osmose und Diffusion behandeln und in Elektrodynamik
die verschiedenen Wärmequellen wie Herd und Mikrowelle. Wenn man das
Thema aber bezüglich der Alltagssystematik aufbaut, wird man nach einem
bestimmten täglichen Ablauf oder nach einer Menüzusammenstellung
vorgehen. Ich werde mich in meiner Diplomarbeit an die Alltagssystematik
halten, da dadurch eine gewisse Praxisnähe gegeben ist. Vor allem für die
Verwendung in der Schule ist dieser Zugang besser geeignet als der
fachbezogene. Dadurch kann man an den Vorkenntnissen der Schüler
anknüpfen, sie mit alltäglichen Situationen konfrontieren und ihr Interesse
an dem Thema wecken.
Anfangs gingen meine Vorstellungen in Richtung verschiedener
Menüzusammenstellungen, welche aus verschiedenen Vorspeisen, Suppen,
Hauptgängen und Nachspeisen bestehen. Der Großteil der Rezepte betraf
sehr ausgefallene Speisen, wie zum Beispiel ein Kalbsfrikandeau, welche
man im täglichen Leben wahrscheinlich eher selten kocht, da sie sehr
aufwändig und vor allem schwer nachzukochen sind. Ich spreche aus
eigener Erfahrung, denn ich bin bei einigen gescheitert. Da es um die
physikalischen Aspekte in den Rezepten geht und nicht um ein Kochbuch
für ein Fünfsterne Menü, habe ich mich entschieden, einen anderen Weg
einzuschlagen. Man kann die wichtigsten Experimente und Reaktionen auch
aus einfachen Rezepten herausfiltern. Ich werde versuchen, an elementaren
Nahrungsmitteln und einfachen Rezepten den Zusammenhang zwischen der
Physik und der Küche zu erläutern. Deshalb beschäftige ich mich in meiner
Diplomarbeit mehr mit solchen Speisen, mit denen jeder schon einmal zu
tun gehabt hat. Vor allem sind diese einfacheren Speisen auch Schülern
geläufiger, welche die Zubereitung von Pommes frittes und Hamburger
sicherlich interessanter finden als die einer Ente à la Brillat–Savarin.

Was ist kulinarische Physik? 3
Was ist kulinarische Physik?
Die kulinarische Physik beschäftigt sich mit den Zusammenhängen zwischen
der Kochkunst und den Naturwissenschaften – insbesondere der Physik.
(Univ.-Lekt. Mag Werner Gruber, TU Wien)
Um diese Frage befriedigend beantworten zu können, muss man sich zuerst
mit der Frage „Was ist Physik?“ beschäftigen. Diese Frage ist nicht leicht zu
beantworten, da viele Definitionen von Physik Zirkelschlüsse enthalten. Das
heißt, Physik ist eine Wissenschaft, die durch Begriffe definiert wird, welche
erst durch die Physik selbst geprägt werden. Ein Beispiel: „Physik ist das,
was die Physiker machen.“ 1 Die Physik ist eine besondere Methode der
Erkenntnisgewinnung, sie wird durch ein Wechselspiel von Theorie und
Experiment bestimmt. Entweder versucht man eine fundierte Theorie durch
reproduzierbare Experimente zu bestätigen oder das Experiment sagt ein
zukünftiges Prinzip vorher, welches vielleicht später zu einer Theorie führt.
Solche Theorien müssen sich auf einfachste Elemente stützen, um
mathematisch beschrieben werden zu können, und dadurch in einer
Formulierung von Gesetzen zu enden.
Das Kochen selbst ist alles andere als eine Wissenschaft, denn hier sind die
einzelnen Faktoren, welche auf ein Rezept eingehen, nicht genau definiert.
Betrachtet man zum Beispiel die Definition von einem Teelöffel, dann weiß
man nicht, ob dieser Löffel gehäuft oder gestrichen sein soll und vor allem
variieren die einzelnen Größen der Teelöffel selbst. Wenn in einem Rezept als
Zeitangabe langsam erhitzen steht, entspricht das einer Minute oder zehn
Minuten? Ähnlich ist es mit dem Begriff „mittlere Hitze“.
� Was passiert nun beim „wissenschaftlichen“ Kochen?
Die Physik spielt in zwei Bereichen des Kochens eine große Rolle. In erster
Linie in der Vorgehensweise des Kochens, wenn man zum Beispiel ein
bestehendes Rezept verbessern will:
1. Aufstellen einer Hypothese. Zum Beispiel stellt man sich die Frage, ob
dieses oder jenes Gewürz zu diesem Gericht passt, oder ob man den
Kuchen vielleicht doch noch fünf Minuten länger erhitzen hätte sollen.
2. Man führt ein Experiment durch. Wenn man dieses bestimmte Gericht
das nächste Mal kocht, dann mit den in der Hypothese festgelegten
Verbesserungsvorschlägen.
3. Dokumentation: Man notiert, ob die Speise besser oder schlechter
schmeckt und dokumentiert die Veränderungen im Rezept.
1 Siehe [6]S57

Was ist kulinarische Physik? 4
Vielen Köchen, die dieses Konzept durchführen, ist nicht klar, dass dieses
Vorgehen einen Aspekt der naturwissenschaftlichen Methodik verkörpert.
Viele Hypothesen stammen aus Kochbüchern oder wurden von Müttern
oder Großmüttern überliefert. Einige davon sind durchaus richtig, aber bei
vielen handelt sich um Vorurteile, die falsch sind. Solchen falschen
Hypothesen wird man in dieser Arbeit begegnen und es wird versucht, diese
mit genauer Beobachtung und mit Hilfe der zugrundeliegenden Physik und
Chemie zu widerlegen.
Der zweite Bereich, in den die Physik hineinspielt, ist der Kochvorgang
selbst. Es laufen während des Kochens physikalische Prozesse sowie
chemische Reaktionen ab, welche genauer betrachtet werden.
Wenn man verschiedene Kochbücher studiert und die Rezepte genauer
betrachtet und ausprobiert, findet man zwei verschiedene Arten von
Rezepten, die kritischen und unkritischen. Bei den unkritischen ist es egal,
ob man einen Esslöffel mehr oder weniger von einer Zutat beimengt. Die
kritischen Rezepte sind für das wissenschaftliche Kochen wesentlich besser
geeignet, da hier genaue Angaben vorgegeben sind. Man kann sie unter
gleichen Voraussetzungen beliebig oft reproduzieren, sodass man daraus
verschiedene Prinzipen ableiten und eine Theorie aufstellen kann, welche zu
einem allgemein gültigen Gesetz führt.
In Analogie zu den physikalischen Gesetzen gibt es auch im kulinarischen
Sprachgebrauch ein allgemein gültiges Gesetz „Das Gesetz des letzten
Bissens“. Es besagt: Jede Speise ist mengenmäßig so angeordnet, dass man
auch zum Schluss noch eine Gabel vom Hauptgericht und der Beilage hat.

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Warum und wie werden Speisen erwärmt? 5
Warum und wie werden Speisen
erwärmt?
In diesem Kapitel geht es um die Frage, warum man Speisen überhaupt
erwärmt, welche Geräte man dazu benötigt, sowie über deren Aufbau und
Funktionsweise.
WARUM ERWÄRMT MAN SPEISEN?
Wenn man daran denkt, auf wie viele verschiedene Arten Speisen zubereitet
werden, findet man heraus, dass einige dadurch härter, einige im Gegensatz
dazu weicher werden. Andere wiederum will man schmackhafter oder
verdaulicher machen.
Das heißt, Speisen werden erwärmt um sie genießbar, besser verdaulich
oder schmackhafter zu machen.
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WELCHE TEMPERATUREN SIND FÜR DIE ZUBEREITUNG
VON SPEISEN WICHTIG?
1 siehe [11]
-196 °C flüssiger Stickstoff
0 °C Wasser gefriert Gefrierschrank
4 °C Wasser hat die geringste Ausdehnung Kühlschrank
40 °C Muskelproteine denaturieren Herdplatte
44 °C Fischkollagen schrumpft Herdplatte
60-65 °C Säugetierkollagen schrumpft, Herdplatte, Backrohr
65 °C Die meisten Salmonellenstämme sterben ab Herdplatte, Backrohr
75 °C Geflügelkollagen schrumpft Herdplatte, Backrohr
100 °C Wasser verdampft
Herdplatte, Backrohr,
Mikrowellenherd
130 °C Innentemperatur des Druckkochtopfes Herdplatte, Backrohr
140 °C Die Maillard-Reaktion setzt ein
Es bilden sich krebserregende
200 °C
Stoffe– Verkohlung
Herdplatte, Backrohr,
Griller
Herdplatte, Backrohr,
Griller
1

?
Warum und wie werden Speisen erwärmt? 6
WELCHE GERÄTE BENUTZT MAN ZUM ERWÄRMEN VON
SPEISEN?
Im folgenden werden die in der Praxis am häufigsten verwendeten Geräte
behandelt, der Herd und die Mikrowelle.
Der Herd
Herde dienen zum Kochen, Backen, Braten, Dünsten oder Grillen von
Lebensmitteln. Man unterscheidet mehrere Arten von Herden: Elektro-, Gas-
und Induktionsherde. Da ein Herd aus einem Kochfeld und einem Backrohr
besteht, muss man des weiteren zwischen den verschiedenen Arten von
Herdplatten und verschiedenen Arten von Backrohren unterscheiden. In
diesem Rahmen werden nur die gängigen Arten besprochen.
Das Kochfeld
Bei der elektrisch betriebenen Herdplatte erfolgt die Erwärmung der Speisen
durch elektrische Energie. (Abb.1)
Die Kochplatte besteht aus wärmeleitfähigem Gusseisen. Im Plattenkörper
sind mehrere elektrische Widerstände (Heizdrähte oder Heizleiter), die von
einer keramischen Isoliermasse umgeben sind, eingearbeitet. Wenn nun
Strom durch diese Heizdrähte hindurchgeleitet wird, erwärmt sich der Draht
aufgrund des elektrischen Widerstandes und die Herdplatte wird heiß. Um
die Temperatur regeln zu können sind mehrere Widerstände in einer Platte
eingebaut, wodurch die Stromstärke und damit die Wärmeleistung
eingestellt werden können. Die Mitte der Platte ist unbeheizt, um Wärmestau
und Überhitzung zu vermeiden.
Abb.1: Querschnitt durch die Herdplatte

Warum und wie werden Speisen erwärmt? 7
Das Glaskeramikkochfeld besitzt statt der ausgeprägten Kochplatten mit
Überfallrand eine durchgehend glatte Fläche, auf der die Kochzonen
markiert sind. Hier befinden sich die Heizleiter an der Unterseite der Platte.
Die Art der Wärmeausbreitung erfolgt bei der Kochplatte durch
Wärmeleitung.. Die Wärmeleitung im Metall wird durch die freien Elektronen
und deren Wechselwirkung mit dem Metallgitter hervorgerufen. Die
Elektronen stoßen mit den Atomen des Metalls zusammen und werden somit
zum Schwingen angeregt. Daher erhöht sich die Bewegungsenergie der
Atome und die Temperatur steigt. Welches Metall für die Heizdrähte
verwendet wird, hängt von den gewünschten Temperaturen ab. Für
Temperaturen bis 500°C verwendet man Nickelin (Legierung aus Nickel und
Kupfer). Eisen ist, wegen der Oxidation bei hohen Temperaturen, nicht
geeignet.
Das Kochfeld eines klassischen Gasherdes ist mit einem Topfgitter und
einem offenen Brenner ausgestattet, aus denen das Gas austritt. Eine
elektrische Funkenzündung startet den Brennvorgang, Gasfluss und
Luftzufuhr stellen die Flamme auf die gewünschte Größe ein. Ein moderner
Gaskocher benötigt ungefähr 50% weniger Energiezufuhr als ein elektrischer
Herd.
Bei der Induktionskochstelle bleibt die Herdplatte selbst kalt, nur das
spezielle Kochgeschirr (zum Beispiel: Stahlemail, Gusseisen) erwärmt sich.
Unter dem Kochfeld befinden sich Induktionsspulen, die mit
mittelfrequenten Wechselströmen gespeist werden. Sie erzeugen
magnetische Wechselfelder, die im magnetisierbaren Kochgeschirr
Wirbelströme erzeugen.
Das Backrohr
Im Backofen wird die Wärme langsam aufgebaut, bis die eingestellte
Temperatur erreicht ist. Ab diesem Zeitpunkt steuert ein Thermostat die
Stromzufuhr und hält die Temperatur (zwischen 50°C und 250°C) konstant.
Er ist durch seine gleichmäßige und fein regulierbare Wärmezufuhr für die
Wärmezubereitung vielseitig nutzbar. Die Wärmeübertragung erfolgt durch
Wärmeleitung, Wärmekonvektion und Wärmstrahlung sowie durch
Kombinationen dieser Wärmeübertragungsarten.
Je nach der Beheizung gibt es im Backrohr:
- Ober- und Unterhitze
- Umluft
- Grillbeheizung

Warum und wie werden Speisen erwärmt? 8
HINWEIS: Die einzelnen Wärmübertragungsarten des Herdes werden auch
im Kapitel „Schulischer Bezug“ im Arbeitsblatt 2 behandelt.
Beim Backofen mit Ober- und Unterhitze findet die Wärmeübertragung durch
Wärmestrahlung und natürliche Wärmekonvektion statt. (Abb.2)
Wärmestrahlung
Konvektion
Abb.2: Das Backrohr
Heizwendel
Wärmeisolation
Das Backrohr wird ebenso wie die Herdplatte über Heizdrähte erwärmt. Die
Heizwendeln, welche sich außerhalb des Garraums, auf der Ober– und
Unterseite des Backrohres befinden, bestehen aus diesen Heizdrähten. Diese
können durch einen Schalter gemeinsam oder getrennt geschaltet werden.
Dadurch ist es möglich Speisen unterschiedlich zu erwärmen. Die Wärme
wird durch Gase (Luft) transportiert, die aufgrund von Temperaturunterschieden
strömen. Dadurch werden erheblich größere Wärmemengen
transportiert als zum Beispiel durch Wärmeleitung bei der Kochplatte.
Beim Backrohr mit Grillfunktion sind zusätzliche Heizstäbe im Innenraum
eingebaut.
Die Wärmeübertragung beim Umluftherd (bzw. Heißluftherd) (Abb.3) erfolgt
durch eine Zwangskonvektion. Die Umschichtung von heißer und kalter Luft
im Backrohr wird zusätzlich herbeigeführt. Dazu befindet sich ein Ventilator
und ein ringförmiger Heizkörper in der Rückwand des Backrohres. Der
Ventilator saugt die Luft aus dem Backraum an, und drückt sie in den Ofen
zurück. Da die Luft bzw. der Dampf in Bewegung kommt, erreicht man eine
gleichmäßige Temperaturverteilung und somit eine bessere Wärmeübertragung.
Da die Wärme besser verteilt wird, kann man gleichzeitig
mehrere Bleche einschieben.

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Warum und wie werden Speisen erwärmt? 9
Abb.3: Umluftbackofen
Die Mikrowelle
Mikrowellengeräte eignen sich zum schnellen Auftauen, Erhitzen oder Garen
von Lebensmitteln. Am häufigsten werden sie zum Erwärmen von bereits
vorgefertigten Gerichten und zum Auftauen von Tiefkühlkost verwendet.
WAS SIND MIKROWELLEN?
Als Mikrowellen bezeichnet man elektromagnetische Strahlen, die sich im
Frequenzbereich von 109 Hz bis zu 1012 Hz bewegen. Mikrowellen Wechselwirken
wegen ihrer großen Wellenlänge (< 30cm; z.B. λ=12,25 cm) mit
Wassermolekülen. Das heißt, treffen Mikrowellen auf Wassermoleküle,
beginnen die Wassermoleküle sich im Mikrowellenfeld zu orientieren, bzw.
zu schwingen. Die Geschwindigkeit der Wassermoleküle steigt und dadurch
auch die Temperatur. Es wird dabei elektromagnetische Energie in Wärme
umgewandelt.
Die Mikrowellen dringen in das Essen ein und erwärmen dieses rasch,
indem sie seine Wassermoleküle in Bewegung bringen.
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WELCHE TEMPERATUREN KANN MAN IN EINER
MIKROWELLE ERREICHEN?
In der Mikrowelle kann man keine Temperaturen höher als 100°C erreichen,
da nur die Wassermoleküle erhitzt werden und diese ab 100°C verdampfen.

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Warum und wie werden Speisen erwärmt? 10
WARUM BLITZT ES, WENN MAN EINEN TELLER MIT
GOLDRAND IN DIE MIKROWELLE STELLT?
Mikrowellen können von manchen Materialien, wie zum Beispiel Metallen,
reflektiert werden und zu lokal hohen Feldstärken führen. Dieses verursacht
Ionisierung und elektrischen Durchschlag (Funkenentladung), welcher den
Mikrowellengenerator beschädigen kann.
Mikrowellen können aber auch Materialien durchdringen, ohne dass es
dabei zu einer wesentlichen Erwärmung kommt. Aus derartigen Materialien
(Glas, Keramik, Kunststoff) besteht das speziell hierfür entwickelte
Mikrowellengeschirr.
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WIE ENTSTEHEN MIKROWELLEN?
Sie werden von einem Mikrowellengenerator, dem sogenannten Magnetron,
erzeugt. (Abb.4)
Er besteht aus einer Vakuumröhre, einer stabförmigen Glühkathode und
einer dazu konzentrisch angeordneten Anode, die an eine Spannungsquelle
angeschlossen sind. Diese Röhre befindet sich in einem konstanten
magnetischen Feld, das von einer stromdurchflossenen Spule erzeugt wird.
Die Kathode ist negativ geladen, von ihr treten Elektronen aus. Diese
Elektronen werden vom Magnetfeld abgelenkt und auf Bahnen gezwungen,
die um die Kathode laufen. Dabei beeinflusst die Stärke des Magnetfeldes die
Bahnkrümmung und die Umlauffrequenz der Elektronen. Die kreisenden
Elektronen und die Ströme in der Auffanganode erregen eine
elektromagnetische Strahlung, die geeignet in den Garraum des
Mikrowellenherdes eingekoppelt wird. Die Frequenz der Strahlung entspricht
der Umlauffrequenz der Elektronen im Magnetfeld.
Abb.4: Magnetron und Elektronenlaufbahn

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Metallplatte
Warum und wie werden Speisen erwärmt? 11
WIE GELANGEN DIE STRAHLEN IN DEN GARRAUM?
Die im Magnetron erzeugten Mikrowellen werden von einer Antenne, dem
sogenannten Koppelstift, über einen Hohlleiter in den Garraum eingespeist,
um dort das Gargut zu erwärmen.
Dazu gibt es zwei Möglichkeiten:
1. Mikrowellenausführung mit Drehteller: (Abb.5)
Hier entsteht im oberen hinteren Bereich ein dünner Mikrowellenstrahl,
der horizontal durch den Garraum gerichtet ist und für die Erwärmung
benötigt wird. Der Mikrowellenstrahl wird quer durch den Garraum
geschickt, dort trifft er auf eine Metallplatte, auf der er reflektiert wird.
Das Gargut wird nur in einem bestimmten Bereich, durch den der
Mikrowellenstrahl geht, erwärmt. Durch die Drehung des Tellers werden
sukzessive alle Bereiche erwärmt, und somit das ganze Gargut. Da aber
in der Mitte des Gargutes, also im Drehpunkt, der Mikrowellenstrahl
immer (abhängig von der Leistungsangabe) durchgeht, ist es dort am
heißesten. Daher könnte man die Strahlungsbreite des Mikrowellenstrahles
messen, indem man Reis kocht. Wenn man einen breiten Topf
mit Reis und Wasser genau in die Mitte des Drehtellers hineinstellt und
dieses erwärmt, stellt man beim Herausnehmen des fertigen Reises fest,
dass sich in der Mitte eine kleine Erhöhung gebildet hat. Diese Erhöhung
kommt daher, dass der Strahl in diesem Bereich immer wirksam war und
die Reiskörner an dieser Stelle mehr aufquellen. Der Durchmesser der
Erhöhung entspricht dann der Breite des Strahls.
Abb.5: Strahlengang durch den Mikrowellenherd mit einem Drehteller

Warum und wie werden Speisen erwärmt? 12
2. Mikrowellenausführung ohne Drehteller: (Abb.6)
Hier wird der Mikrowellenstrahl auf rotierende Spiegel eines
Reflektorflügels gerichtet, der sich oberhalb des Garraumes befindet. Er
wird beim Auftreffen auf die Reflektoren unterschiedlich reflektiert,
sodass sich die elektromagnetischen Strahlen gleichmäßig im Garraum
verteilen.
Der aus Metall bestehende Garraum wirkt wie ein Hohlraumresonator,
denn die Innenmaße sind auf die Wellenlänge der Mikrowelle abgestimmt.
Die von den Wänden reflektierten Wellen interferieren mit den jeweils
ankommenden. Obwohl sich die Mikrowellen bei der Umwandlung der
Mikrowellenenergie in Wärme abschwächen, dringen sie dennoch in das
Innere des Gargutes ein. Dadurch entsteht gleichmäßige Wärme in den
äußeren und tiefer liegenden Schichten des Lebensmittels. Die
Erwärmung der tieferen Schichten erfolgt zusätzlich durch Wärmeleitung
von außen nach innen.
Abb.6: Strahlengang durch den Mikrowellenherd ohne Drehteller

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Warum und wie werden Speisen erwärmt? 13
WIE REGELT SICH DIE LEISTUNG BEI EINEM
MIKROWELLENHERD?
Man betrachte einen 800W Mikrowellenherd, welcher über einen Schalter
zur Leistungsregelung zum Beispiel auf 400W eingestellt werden kann. Diese
Regelung lässt einen in dem Glauben, dass der Mikrowellengenerator nur
mit der halben Leistung arbeitet. Das stimmt aber nicht, da man die
Leistung des Magnetrons direkt nicht ändern kann. Das Problem ist die feste
Geometrie des Magnetrons, welches eine bestimmte Mikrowellenfrequenz
erzeugt. Denn wenn man die Energiedichte der Mikrowellen verändern
möchte, müsste man entweder die Frequenz oder die Amplitude der
Mikrowellen vergrößern. Das erstere scheidet aus, da die Mikrowellen genau
auf die Absorption der Wassermoleküle eingestellt sind. Deshalb musste sich
die Mikrowellenindustrie etwas anderes einfallen lassen.
Stellt man den Mikrowellengenerator auf maximale Leistung ein, dann
arbeitet er konstant mit 800W. Dreht man den Leistungsregler nun auf die
Hälfte, auf 400W, zurück, dann arbeitet er für 5sec mit voller Leistung und
schaltet die nächsten 5sec die Leistung ab. Die Bestrahlungszeit ist je nach
Wahl der Zeitfenster verschieden. Die Leistungsangabe ist dann ein
Mittelwert von ein- und ausgeschalteter Mikrowellen und somit eine mittlere
Energie pro Zeit. (Abb.7)
Während der ersten Phase wird die Wärme im Inneren weitergegeben, das
heißt, die Wärme wird von den Wassermolekülen weitergegeben und es
kommt zu einem Temperaturanstieg. In der nächsten Phase kommt es zu
einer Abkühlung, dann wieder zu einer Erwärmung usw..
Betrachtet man nun einen 1200 Watt Mikrowellenherd, welchen man auf
400W einstellt, dann hat man zwar eine geringere Einschalt-Zeitspanne,
aber dafür eine höhere Energiedichte der Mikrowellen. Daher wird in
kürzerer Zeit viel stärker erhitzt. Man erreicht dadurch bei einem 1200W
Mikrowellenherd eine höhere Temperatur, wenn man ihn auf 400W einstellt
als beim 800W Mikrowellenherd, der ebenfalls auf 400W eingestellt ist. Da
das Gesetz des Abkühlens für beide Fälle gleich ist, wird ein Gericht im
1200W Mikrowellenherd (auf 400W eingestellt) schneller gar sein als im
800W Mikrowellenherd (auf 400W eingestellt).
Das Problem, welches daraus resultiert, ist, dass die Rezepte für
Mikrowellenherde unterschiedlicher Leistung sehr schwer vergleichbar sind.

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Warum und wie werden Speisen erwärmt? 14
Leistung [W]
1200
800
Temperatur
0 5 10 15 20 25
einschalten
0 5 10 15 20 25
einschalten
Abb.7: Leistungsregelung bei einem Mikrowellenherd
LUSTIGES MIT DER MIKROWELLE!
Leistung
- - - 800W Mikrowelle
_.._.._ 1200W Mikrowelle
Zeit [sec]
Temperaturanstieg bei
Einstellung auf 400W in einem
- - - - 800W Mikrowellenherd
_.._.._1200W Mikrowellenherd
Zeit [sec]
- Man nimmt ein Salzstangerl, das sehr hart ist und legt es für 5-10
Sekunden bei maximaler Leistung in den Mikrowellenherd. Man nimmt es
anschließend heraus (Achtung: es ist sehr heiß und sehr weich) und
kann es verformen, zum Beispiel einen Knoten hinein machen und
warten bis es wieder hart ist. Oder man entknotet es später wieder.
- Eine kaputte Glühbirne mit unterbrochenem Glühfaden wird in den
Mikrowellenherd gelegt. (Achtung: nicht länger als 5sec einschalten)
Mikrowellen sind elektromagnetische Strahlen, richtig abgestimmt kann
diese Strahlung in Metallen Induktion erzeugen.

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?
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Warum und wie werden Speisen erwärmt? 15
Durch Induktion in einem Metall entstehen in diesem Wirbelströme.
Diese haben die Eigenschaft, dass sie das Metall sehr schnell sehr heiß
machen, bzw. hohe Spannungen induzieren. Da im Draht der Glühbirne
Wirbelströme induziert werden, die zur Wärmeproduktion dienen,
beginnt der Glühfaden zu leuchten, egal ob der Glühwendeldraht
unterbrochen ist oder nicht.
Man darf die Glühbirne aber nicht zu lange im Mikrowellenherd lassen;
da alles ziemlich heiß wird, beginnen die Metalldurchführungen im Glas
zu schmelzen. Das alleine wäre noch nicht gefährlich, aber in der
Glasbirne befindet sich Stickstoff-Argongas, welches sich durch die
Erwärmung ausdehnt. Dadurch zerspringt die Glühbirne und kann den
Mikrowellengenerator zerstören.
WIE ÜBERPRÜFT MAN OB DER MIKROWELLENHERD EIN
LECK HAT?
Test: Man versprudeln ein Eiklar und teilt es in kleine Gläser auf. Diese
Gläser werden rund um den Mikrowellenherd aufgestellt und dieser 30 sec
eingeschalten. Wenn irgendein Eiklar milchig geworden ist, muss man den
Mikrowellenherd austauschen, denn dann sind Mikrowellenstrahlen
ausgetreten.
WARUM GAREN GESALZENE LEBENSMITTEL IM
MIKROWELLENHERD SCHNELLER ALS UNGESALZENE?
Weil die Wassermoleküle die Salzionen umhüllen und hydratisieren, sodass
sie sich infolge der höheren Konzentration lokal schneller erwärmen als
gewöhnliche, isolierte Wassermoleküle.
WARUM WIRD DAS FLEISCH IM MIKROWELLENHERD
GRAUBRAUN?
Da die Gartemperatur im Mikrowellenherd unter 100°C bleibt, denaturiert
das Qxymyoglobin nicht und es behält seine Farbe.

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Was könnte man heute kochen? 16
Was könnte man heute kochen?
In diesem Kapitel wird kulinarische Physik an einzelnen Gerichten und
Speisen, welche man am häufigsten zum Frühstück, Mittagessen oder
Abendessen zubereitet, erklärt.
Das Frühstück
Hier werden zuerst die Getränke, wie zum Beispiel Tee, Kaffee oder Milch
sowie die dafür benötigten Geräte besprochen. Anschließend werden das
klassische Frühstücksei und das Brötchenbacken beschrieben, sodass das
Frühstück komplett ist.
Der Tee
Wenn man einen Tee zubereiten will, braucht man heißes Wasser, einen
Teebeutel oder offene Teeblätter. Das wirft natürlich zuerst die elementare
Frage auf: Wie erwärmt sich das Wasser überhaupt? Es stellt sich auch die
Frage, welches Gerät man dafür benutzen kann und welches davon am
wenigsten Energie benötigt. Wenn nun das Wasser heiß genug ist und man
den Teebeutel in das Wasser gibt, stellen sich weitere Fragen, wie zum
Beispiel: Wie lange soll man den Tee ziehen lassen?
WIE ERWÄRMT SICH WASSER IN EINEM TOPF?
Wärmestrahlung
Herdplatte
Dampf
Konvektion
Abb.8: Wärmeübertragung in einem Kochtopf
Gasflamme
Atome

Was könnte man heute kochen? 17
Man stellt einen Topf mit Wasser auf die Herdplatte und schaltet die
Herdplatte ein. Die Herdplatte erwärmt sich. Die Herdplatte ist heißer als der
Topf, da sich die Atome der Herdplatte schneller bewegen als die des
Topfbodens. Da die beiden miteinander in Kontakt stehen, regen die schnell
beweglichen Atome der Platte die Atome des Topfbodens an. (Abb.8)
Durch diese Wärmeleitung von der Herdplatte zum Topfboden erwärmt sich
der Topfboden. Zuerst werden die Atome des Topfes angeregt und dann die
Moleküle des Wassers. Also gibt die Topfplatte die Wärme durch
Wärmeleitung an das Wasser ab. In der Mitte der Topfplatte ist das Wasser
am heißesten, da das Wasser von unten beheizt wird und der Topf seitlich
Wärme durch Wärmestrahlung abgibt. Das heiße Wasser in der Mitte des
Topfes dehnt sich aus und wird durch diese Volumsvergrößerung nach oben
steigen (geringere Dichte). Wenn es oben angelangt ist wird es durch die Luft
abgekühlt. Da die Temperatur am Rand auch geringer ist, beginnt das
Wasser am Rand wieder nach unten zu sinken. Dadurch kommt es zu einer
Bewegung, die wärmere und kühlere Bereiche vermengt. Das heißt, das
Wasser wird durch Konvektion erwärmt. Die Konvektion wird noch durch
Dampfbläschen unterstützt. Wenn eine Temperatur von über 100°C am
Topfboden erreicht wird, entstehen Dampfbläschen, die nach oben steigen
und damit zu einer zusätzlichen Verwirbelung der Flüssigkeit führen.
Wenn die Wassermoleküle eine entsprechend hohe Temperatur (ca.100°C)
bzw. große Bewegungsenergie besitzen, können sie aus der Oberfläche
austreten und verdampfen. (Abb.9)
Abb.9: Wassermoleküle beim Verdampfen
HINWEIS: Dieses Thema wird auch im Kapitel „Schulischer Bezug“ im
Arbeitsblatt 1 behandelt.

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Was könnte man heute kochen? 18
WIE FUNKTIONIERT DER SCHNELLKOCHTOPF?
Auf einer Anhöhe (am Berg) ist der Luftdruck geringer als auf Meereshöhe,
sodass Wasser in der Höhe früher verdampft als im Tal, das heißt schon
unter 100°C. Genau das Gegenteil passiert in einem Schnellkochtopf. Das
Wasser, welches zu Beginn des Kochens verdampft, erhöht nach und nach
den Druck im geschlossenen Topf, dadurch bleiben die Wassermoleküle
länger in der Flüssigkeit und der Siedepunkt erhöht sich. Die heutigen
Schnellkochtöpfe sind für eine Kochtemperatur von etwa 130°C ausgelegt.
Da man keine Einsicht in den Kochvorgang hat und der Schnellkochtopf die
Kochzeit erheblich verringert, kann ein Gericht sehr schnell misslingen,
denn fünf Minuten im Schnellkochtopf entsprechen 15 Minuten normaler
Kochzeit. Zudem sind beim Kochen oft Reaktionen mit der Küchenluft
erwünscht, die im hermetisch abgeschlossenen Schnellkochtopf nicht
stattfinden.
?
WIE KOCHT MAN WASSER ENERGETISCH GÜNSTIG?
Hier wird die Frage gestellt: Mit welchem Haushaltsgerät erwärmt man
Wasser, um möglichst wenig Energie zu verbrauchen? Zur Auswahl stehen
der Elektroherd, der Mikrowellenherd und der Wasser-kocher.
Um diese Frage beantworten zu können habe ich ein Experiment
durchgeführt, bei dem ich jeweils mit den oben angeführten Geräten 0,25l,
0,5l und 1l Wasser zum Kochen gebracht habe.
Zuerst habe ich mich vergewissert, dass immer alle Geräte und die dazu
benötigten Gefäße im selben kühlen Zustand waren, sodass überall die
gleichen Anfangsbedingungen gegeben waren. Anschließend habe ich jeweils
die gewünschte Wassermenge zum Kochen gebracht, was bei einer
Temperatur von ca. 97°C-98°C erreicht war, und die dafür benötigte Zeit
gemessen.
Zur Berechnung der verursachten Kosten bzw. des Energieverbrauches
muss man die Leistung der einzelnen Geräte und den Strompreis kennen.
Leistung:
Kochplatten des Elektroherdes: 2x1200W, 1800W, 2100W
Mikrowellenherd: 900W
Wasserkocher: 900W
Strompreis: (Alle Abgaben enthalten)
0,139 Euro/KWh

Was könnte man heute kochen? 19
Daten:
Geräte Wassermenge
0,25l 0,5l 1,0l
Elektro- Zeit [h] 0,044 0,058 0,099
Herd Energieverbrauch [Wh] 92,4 121,8 208,3
2100W Strompreis [€] 0,0006 0,0098 0,0029
Mikrowellen- Zeit [h] 0,049 0,112 0,63
Herd Energieverbrauch [Wh] 44,1 100,8 236,7
900W Strompreis [€] 0,0003 0,0016 0,0207
Wasser- Zeit [h] 0,026 0,041 0,113
Kocher Energieverbrauch [Wh] 23,4 36,9 101,75
900W Strompreis [€] 0,0001 0,0002 0,0016
Ergebnis:
Der Wasserkocher ist bei jeder Wassermenge am sparsamsten, da die
elektrische Energie wesentlich effizienter in das Wasser übertragen wird.
Wenn man am Tag 1l Wasser kocht, würde man pro Tag 106Wh an Energie
sparen, wenn man statt dem E-Herd den Wasserkocher benutzt. Dieses jetzt
aufgerechnet auf das ganze Jahr, würde das eine Energieersparnis von
39kWh ergeben und somit eine Stromersparnis von ungefähr 6€. Würden
das nun 100000 Haushalte tun, ergebe das österreichweit eine
Energieersparnis von 3,8 Millionen kWh.
Bei geringeren Wassermengen ist der Mikrowellenherd günstiger als der
Elektroherd, das ändert sich aber ab einer Wassermenge von einem Liter.
Daher wäre bei größeren Wassermengen der E-Herd der Mikrowelle
vorzuziehen.
Wenn man das Wasser am E-Herd kocht, sollte man mit Deckel arbeiten,
denn dadurch spart man Energie, da durch den Deckel weniger Wärme
verloren geht.
HINWEIS: Dieses Thema wird auch im Kapitel „Schulischer Bezug“ im
Arbeitsblatt 3 behandelt.

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Was könnte man heute kochen? 20
WIE LANGE MUSS DER TEE ZIEHEN?
Abb.10: Diagramm über die Wirkung des Tees in Abhängigkeit von der Zeit
In erster Linie sollte man weiches, kalkarmes Wasser verwenden. Abhilfe bei
zu hartem Wasser schaffen Wasserfilter, die per Ionentauscher und
Aktivkohle Kalk, Chlor sowie Blei und Kupfer aus dem Wasser lösen.
Generell ist die Zubereitung des Tees eine Frage des persönlichen
Geschmackes. Der Schwarztee wird mit kochendem Wasser überbrüht,
Grüntee dagegen mit abgekühltem Wasser mit einer Temperatur von 50°C-
90°C.
Die Aromen des Tees werden langsamer aus den Blättern herausgelöst als
die Farbstoffe. Deshalb sollte man den Tee auf jeden Fall länger ziehen
lassen als zur schönen Färbung nötig ist. Gleichzeitig werden die Gerbstoffe
(Tannine) frei. Eine kürzere Ziehdauer gibt dem Tee eine anregende, eine
längere eine beruhigende Wirkung.
Die zeitliche Grenze ist dann erreicht, wenn der Tee durch ein zuviel an
Tanninen anfängt herb-bitter zu schmecken. Deshalb sollte man den Tee
zwischen drei und fünf Minuten ziehen lassen. (Abb.10)
?
Konzentration
ANREGEND BERUHIGEND BITTER
Teein
Tannine
1 2 3 4 5 6
WARUM FÄRBT DIE ZITRONE DEN TEE HELL?
Zeit [min]
Die Zitrone besitzt keine Proteine, um die Farbstoffmoleküle des Tees zu
neutralisieren. Die roten Farbpigmente des Tees sind schwache Säuren,
deren Moleküle ein Wasserstoffatom enthalten, das sich unter bestimmten
Bedingungen abspalten kann. In Anwesenheit von Zitronensaft, einer
stärkeren Säure, sieht man die gelbe Farbe der nichtgelösten Form.
Das Gegenteil passiert, wenn man Natron in den Tee mischt. Die
Säuregruppen lösen sich auf, wodurch sich die Pigmente dunkel verfärben
und der Tee ein intensives, tiefes braun bekommt.

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?
Was könnte man heute kochen? 21
WAS TUT MAN GEGEN EINEN BITTEREN TEE?
Der Tee wird durch die große Anzahl an Tanninen bitter. Man könnte den
Tee mit etwas Milch mischen, da diese zahlreiche Proteine besitzt, welche
aus langen, vielfach gefalteten Ketten bestehen. Dadurch können sich die
Proteinfäden mit den Tanninmolekülen verbinden und dem Tee die Bitterkeit
entziehen.
� Benutzt man dazu warme oder kalte Milch?
Da die Proteine der Milch durch die Hitze denaturieren verlieren sie ihre
Einbindungskraft. Der Tee bleibt bitter, wenn man ihm gekochte Milch
beigibt.
� Gibt man die Milch in den Tee oder den Tee in die Milch?
Gießt man die Milch in den sehr heißen Tee, so werden die Proteine der
Milch denaturieren, und die Bitterkeit bleibt bestehen. Gießt man jedoch
den heißen Tee in die kalte Milch, verliert er an Bitterkeit, da die Mischung
noch nicht warm genug ist um die Proteine zu denaturieren.
WARUM LÄUFT DIE TEEKANNE BEIM EINSCHENKEN AUS?
Wenn man die Teekanne beim Einschenken, besonders wenn sie voll ist,
langsam kippt, fließt der Tee meistens an der Kontur der Teekanne außen
herunter und nicht in die dafür vorgesehene Teetasse. Das ist der
sogenannte Teekanneneffekt oder „Teapot-Effekt“.
Flüssigkeitsströmungen werden durch Strömungslinien, die in die gleiche
Richtung laufen wie die Strömung selbst, beschrieben. Im Normalfall
verlaufen die Strömungslinien laminar parallel, wenn sie aber auf ein
Hindernis treffen, werden sie zusammengedrängt. Dabei nimmt die
Strömungsgeschwindigkeit zu, während gleichzeitig der seitliche Druck
sinkt. Die Verringerung des Druckes macht sich bei der Teekanne
bemerkbar: An der unteren Kante des Auslaufs wird der Tee durch sein
Gewicht nach unten gelenkt, wobei die Geschwindigkeit zunimmt und der
Druck nachlässt. Flüssigkeiten breiten sich von Orten mit hohem Druck zu
Orten niederen Druckes aus, daher läuft der Tee schnell außen an der
Teekanne entlang nach unten. Gießt man den Tee schneller aus, kann man
den Effekt verringern.
Vergleichbar ist dies mit einer Luftströmung um ein Haus, welche das Dach
des Hauses abhebt.
Daher wäre bei der Idealform einer Teekanne der Auslauf nach unten
gekrümmt.

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Was könnte man heute kochen? 22
Der Kaffee
Hier wird man verschiedene Arten der Kaffeezubereitung kennen lernen,
sowie die dafür benötigten Geräte.
WELCHE ARTEN VON KAFFEE GIBT ES?
Es gibt eine Vielzahl an Kaffeearten, die sich in erster Linie durch die
Röstung der Kaffeebohnen sowie deren Mahlgrad, oder erst durch die
Zubereitung selbst unterscheiden. Welcher Kaffee der Beste ist, ist
Geschmackssache, und über Geschmack lässt sich bekanntlich nicht
streiten.
Der Filterkaffee: (Abb.11)
Bei der normalen Filterkaffeemaschine wird die gewünschte Wassermenge in
einen Wassertank eingefüllt und dort über eine Heizung erhitzt. Dieses
Wasser wird durch den entstandenen Dampfdruck über ein Steigrohr nach
oben getrieben, von wo aus es in den Filter tropft und das Kaffeepulver
überbrüht. Der trinkfertige Kaffee fließt dann in die Kaffeekanne, welche auf
einer beheizten Platte unter dem Filter steht. Dieser Vorgang dauert etwa
sechs bis acht Minuten.
Der automatische Espresso: (Abb.11)
Hier füllt man das Filtersieb mit dem Kaffeepulver, welches man fest in das
Sieb drückt. Anschließend steckt man den Filterträger in den Brühkopf und
drückt auf den Startknopf, bis die gewünschte Menge an flüssigem Kaffee
erreicht ist. Das heiße Wasser wird dabei unter Druck durch das
Kaffeepulver gepresst.
Abb.11: Kombinierte Kaffee- und Espressomaschine
Espresso/Cappuccino
a) Boilerdeckel
b) Dampfknopf
c) Ein/Aus-Schalter
d) Dampfdüse
e) Filterträger mit Siebhalter
f) Filtersieb (unterschiedliche
Größen)
g) Glaskanne
h) Abtropfgitter
Kaffeemaschine
i) Wassertank
j) Ein/Aus-Schalter
k) Schwenkfilter
l) Glaskanne
m) Warmhalteplatte

Was könnte man heute kochen? 23
Manuelle Espressozubereitung: (Abb.12)
Da man bei den Espressokannen immer die volle Kapazität ausnutzen muss,
sollte man beim Kauf einer solchen die richtige Größe wählen. Die
automatische Espressomaschine besitzt dafür Filtersiebe in verschiedenen
Größen.
Die Kaffeekanne besitzt unten einen Wasserbehälter, den man auf den Herd
stellt. Auf diesem Wasserbehälter sitzt ein Metallfilter in den das
Kaffeepulver hineingeleert wird. Geschlossen wird dieser Filter wieder mit
einem Metallgitter, das in Verbindung mit einem Rohr steht welches in den
Kaffeebehälter führt.
Abb.12: manuelle Espressomaschine
Um Kaffee mit der Espressokanne zuzubereiten, muss man zuerst den
unteren Teil bis zur Sicherheitslinie bzw. bis zur Unterkante des
Sicherheitsventils mit Wasser füllen. Danach gibt man in den Filterteil des
Kochers das Kaffeepulver hinein. Anschließend wird die Kanne gut
verschlossen und bei kleiner (120°C) bis mittlerer Hitze (170°C) auf die
Kochplatte gestellt. Nachdem das Wasser zu kochen beginnt, drückt der
Dampf das Wasser in das Steigrohr und durch das Kaffeepulver. Nun muss
man die Hitze verringern, da sonst das Wasser zu schnell durch das
Kaffeepulver gedrückt wird und der Kaffee dadurch wässrig wird. Durch das
zu heiße Wasser würden sich unter anderem auch zu viele Bitterstoffe aus
dem Kaffee lösen. Die dadurch entstehenden blubbernden Geräusche der
Kaffeekanne werden unregelmäßiger, sobald der Großteil des Wassers durch
den Kaffee geleitet wurde. Wenn die Geräusche verschwinden kann man den
Kaffee servieren.

Was könnte man heute kochen? 24
Kaffee auf türkische Art:
Bei diesem Kaffee ist die Auswahl der Röstung der Kaffeebohnen sehr
wichtig. Das traditionelle Zubereitungsgefäß, das Ibrik, ist ein langes,
schmales Kännchen, welches meist aus Kupfer oder Bronze hergestellt wird.
Auch hier gibt es für die verschiedenen Mengen an Kaffee verschiedene
Ibriks zu kaufen.
Zuerst leert man pro zuzubereitender Tasse Kaffee einen gehäuften Esslöffel
Kaffeepulver, sowie zwei voll gehäufte Esslöffel Zucker in den Ibrik. Dazu
leert man nun pro Tasse die entsprechende Menge Wasser. An diesem Punkt
kann man den typischen türkischen Kaffeegeschmack durch Zugabe von
Kardamom, Anis oder Zimt variieren. Nun setzt man den Ibrik auf den
Kocher und wartet bis der Kaffee kocht. Dann nimmt man ihn vom Kocher,
rührt um und lässt ihn wieder aufkochen. Das muss man noch zwei mal
wiederholen. Danach ist der Kaffee fertig und man kann ihn auf die Tassen
verteilen. Man sollte mit dem Trinken etwas warten, damit sich der
Kaffeesatz am Boden der Tasse ablagern kann.
Die Cafetière: (in den USA Melior genannt) (Abb.13)
Hier erwärmt man zuerst den feuerfesten Glaskrug in einem Ständer und
gibt anschließend das grobe Kaffeemehl hinein. Darüber gießt man heißes
Wasser und rührt um. Nun legt man den mit einem Filtermechanismus
versehenen Deckel auf und lässt den Kaffee vier bis fünf Minuten ziehen.
Danach drückt man vorsichtig die Filtervorrichtung nach unten, um so die
Flüssigkeit vom Kaffeesatz zu trennen. Der nach diesem Presso-Verfahren
zubereitete Kaffee hat einen eigenen Geschmack, da die gemahlenen Bohnen
dabei ihr volles Arome entfalten können. Durch die lange Kontaktzeit des
gesamten Wassers mit dem gesamten Kaffee wird viel mehr Koffein
herausgelöst als zum Beispiel bei der Filtermethode.
Abb.13: Cafetière Abb.14: Dampfdruckgerät

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Was könnte man heute kochen? 25
Zubereitung von Kaffee mit dem Dampfdruckgerät: (Abb.14)
Man füllt am besten heißes Wasser in die untere Glaskaraffe, sodass die
Erwärmung des Wassers auf die gewünschte Temperatur schneller erfolgen
kann. Dann muss man das Glasrohr vorsichtig in die dafür vorgesehne
Öffnung des Wasserbehälters geben, die Glaskugel oben auf den Krug setzen
und den oberen und unteren Teil des Kochers vorsichtig aber fest zusammen
drehen. Danach wird die Wärmequelle aktiviert. Sobald das Wasser kocht,
steigt es durch das Rohr in den oberen Teil des Gerätes. Wenn das meiste
Wasser durchgeflossen ist, löscht man die Wärmequelle ab. Das Wasser
steigt weiter auf. Sobald genügend Wasser nach oben geflossen ist, sodass
der Kaffee befeuchtet ist, muss man die Mixtur im oberen Teil umrühren.
Dadurch wird der ganze Kaffee mit Wasser durchtränkt. Ein Teil des
Wassers wird unten zurückbleiben, weil die Röhre nicht bis zum Grund der
Kugel reicht. Sobald die Temperatur im unteren Gefäß genug
zurückgegangen ist, bildet sich ein Unterdruck, der den Kaffee in den
unteren Teil saugt, wobei der Kaffeesatz oben bleibt.
WANN BLEIBT DER KAFFEE LÄNGER WARM?
Wenn man im Kaffeehaus das Pech hat und die prompte Bedienung etwas
zu wünschen übrig lässt, stellt sich folgende Frage: Was sind die Einflüsse,
ob man den Kaffee noch ausreichend warm serviert bekommt?
� Sollte man sich einen Verlängerten oder einen
Cappuccino bzw. eine Melange bestellen?
Der Melange und dem Cappuccino wird im Unterschied zum Verlängerten
zusätzlich ein Milch- bzw. ein Schlagobershäubchen aufgesetzt. Dieses
Häubchen wirkt wie ein Deckel. Da dadurch keine Luftbewegung zu einem
zusätzlichen Abdampfen führen kann und der Milchschaum größtenteils aus
Luft besteht, bleibt der Kaffee länger heiß.
Wenn der Kaffee frisch aus der Espressomaschine kommt, hat er eine
Optimaltemperatur von 57°C. Nach ca. 20 min fällt die Temperatur bei
einem Kaffee mit Milchhäubchen auf rund 40°C, bei einem Kaffee ohne
Milchhäubchen auf rund 32°C. (Werte hängen von der Außentemperatur,
Material der Tasse usw. ab)

Was könnte man heute kochen? 26
� Wäre es besser, wenn der Ober die Milch gleich oder erst
später in den Kaffee leert?
Wie schnell eine Flüssigkeit abkühlt hängt von ihrer eigenen Temperatur,
dem Volumen, der Oberfläche und der Umgebungstemperatur ab. Je größer
der Temperaturunterschied zwischen der Flüssigkeit und der Umgebung ist,
desto schneller kühlt sie aus. Wenn man nun die zimmerwarme Milch gleich
in den Kaffee leert, so kühlt das Gemisch aus Kaffee und Milch, im
Vergleich zu dem ohne Milch, langsamer ab. Allerdings ist die Volumen- und
Oberflächenzunahme des Kaffees durch die Zugabe von Milch nicht sehr
groß, sodass das Gemisch insgesamt nicht so stark abkühlt als der Kaffee
alleine, in den erst die zimmerwarme Milch hineingegeben wird. (Abb.15)
Newtonsche Abkühlkurve:
Temperatur[°C]
57
20
Abb.15: Abkühlkurve
0
Hineinleeren der
Milch
-.-.- Espresso ohne Milch
.......Espresso mit Milch
6°C-8°C
Zeit [min]
HINWEIS: Dieses Thema wird auch im Kapitel „Schulischen Bezug“ im
Arbeitsblatt 5 behandelt.
� Falls sich der Löffel schon im Kaffee befindet: Wäre ein
Silberlöffel oder ein Plastiklöffel besser?
Da Metalle gute Wärmeleiter sind, nehmen sie die Wärme schnell auf und
geben diese auch schnell wieder ab. Deshalb nimmt der Silberlöffel die
Wärme des Kaffees schnell auf und gibt sie zum Beispiel an die Hand schnell
wieder ab. Der Plastiklöffel hingegen ist ein schlechter Wärmeleiter, daher
entzieht er dem Kaffee weniger Wärme.
20

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Was könnte man heute kochen? 27
Die Milch
Dieses Kapitel behandelt wie man die Milch kocht, warum sie überläuft und
was man dagegen tun kann.
HINWEIS: Dieses Thema wird auch im Kapitel „Schulischer Bezug“ im
Arbeitsblatt 6 behandelt.
BESTANDTEILE DER MILCH
Die Milch besteht nicht nur aus Wasser und Fett, denn diese Substanzen
alleine vermischen sich nicht. In der Milch befinden sich dafür Eiweiße und
diverse grenzflächenaktive Netzmittel, die sogenannten Emulgatoren. Das
sind Moleküle, die einen fettfreundlichen (lipophilen) und einen
wasserfreundlichen (hydrophilen) Teil besitzen. Die wasserlöslichen Gruppen
treten mit dem Wasser und die fettlöslichen mit dem Fett in Verbindung. Sie
umhüllen die Fetttröpfchen und grenzen sie voneinander ab, sodass sie sich
stabil im Wasser verteilen können. Zu der Stabilität der Emulsion trägt auch
das Netzmittel Kasein bei. Die Kaseinmoleküle sitzen auf der Oberfläche der
Fetttröpfchen und stoßen aufgrund ihrer negativen Ladung die Fetttröpfchen
voneinander ab. (Abb.16)
Abb.16: Fetttröpfchen in der Milch
Da sich die Fetttröpfchen in der Flüssigkeit hin und her bewegen, können
die schnellsten unter ihnen trotz gegenseitiger Abstoßung aufeinanderprallen
und zu großen Tropfen verschmelzen. Je größer sie werden, desto
kleiner werden die Abstoßungskräfte zwischen ihnen. Ihr Umfang nimmt
immer weiter zu, bis sie an die Oberfläche steigen und den Rahm bilden.

?
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Was könnte man heute kochen? 28
WOHER KOMMT DIE WEISSE FARBE DER MILCH?
Die Milch ist komplizierter aufgebaut als das Wasser. Milch ist eine
Emulsion, sie besteht aus unzähligen Fetttröpfchen. Da diese Fetttröpfchen
das Licht in alle Richtungen zerstreuen, erscheint uns die Milch weiß.
WARUM LÄUFT DIE MILCH ÜBER?
Erwärmt man die Milch, so wird dieser Vorgang enorm beschleunigt.
Mehrere Effekte:
- Bei rund 80°C denaturiert das Kasein, welches für die Emulsion von
Wasser und Fett verantwortlich ist. Geronnen kann es die Fetttröpfchen
nicht mehr schützen. Dadurch stoßen die einzelnen Fetttröpfchen
aneinander und verschmelzen. Diese werden immer größer, ihre
Oberfläche sinkt im Verhältnis zum Volumen, wodurch immer mehr
Netzmittel (Kasein) freigesetzt wird.
- Diese Kaseinmoleküle wandern auf die Oberfläche und verketten sich
untereinander, es entsteht eine Deckschicht, die Haut.
- Durch die Erwärmung entstehen Gasbläschen am Topfboden, deren
Aufstieg aber durch die Milchhaut blockiert wird. Da sich zwischen der
Milchhaut und dem Topfrand ein Spalt befindet versuchen die
Dampfbläschen dort zu entweichen. Deshalb hat es den Anschein, als
würde die Milch seitlich hochsteigen. Die Dampfbläschen, die nicht
seitlich entweichen können stauen sich unter der Haut auf und benötigen
durch ihre Ausdehnung plötzlich mehr Platz. Dadurch hebt sich die
Milchhaut an und läuft über.
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WARUM KOMMT ES BEIM ÜBERLAUFEN DER MILCH ZU
DIESEM PENETRANTEN GERUCH?
Wie vorher erwähnt enthält die Milch Eiweiß. In diesen Eiweißketten
befinden sich Glieder mit Schwefelatomen. Erhitzt man das Eiweiß über
74°C, so lockern sich die Ketten, und die Schwefelatome reagieren mit den
Wasserstoffionen der Lösung, um Schwefelwasserstoff zu bilden. Dieses Gas
hat die Eigenschaft, sehr penetrant zu riechen.

?
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Was könnte man heute kochen? 29
WAS KANN MAN GEGEN DAS ÜBERLAUFEN TUN?
- Sobald sich die Milchhaut gebildet hat, diese abtragen. Man gewinnt aber
nur 30-60 Sekunden.
- Es gibt Summerblättchen, die man in die Milch hineinlegen kann und die
zu surren beginnen, wenn die Milch eine bestimmte Temperatur erreicht
hat.
- Man kann auch bestimmte Kügelchen in die Milch geben, welche die
Wärme der Milch gut aufnehmen. Daher wird die Milch nicht so schnell
warm. (Man gewinnt aber nur 3 min)
- Im Simmatopf (Wasserbad) geht die Milch auch über, aber erst nach 45
Minuten. Man hat zwar nicht mehr als 100°C am Topfboden, aber zur
Bildung von Dampfbläschen benötigt man nur 95°C, für die Bildung der
Milchhaut nur 80°C. Das heißt, für das Überlaufen sind auch hier alle
Voraussetzungen gegeben. Der Vorteil des Simmatopfes ist, dass die
Milch nicht mehr anbrennt.
- Mikrowelle: Bei richtiger Wahl der Leistungsstufe kann nichts passieren.
Das klassische Frühstücksei
WELCHE STRUKTUR HAT DAS EI?
Abb.17: Querschnitt durch das Ei
Eischale
Eihäute
dick- und dünnflüssiges Eiweiß
Luftblase

Was könnte man heute kochen? 30
Die Eischale ist durchsetzt von Poren. Es können bis zu 17000 Poren pro Ei
auftreten. Diese Poren erlauben, dass es zu einem Austausch zwischen dem
Ei und der Umgebung kommt. Das Ei besitzt unter seiner Schale zwei
Eihäute, eine davon enthält eine Luftblase. Darunter umschließen das
dünn- und dickflüssige Eiweiß den Dotter.
Das Eigelb besteht zur Hälfte aus Wasser, zu einem Drittel aus Fettstoffen,
darunter Lezithin und Cholesterin, und zu 15 Prozent aus Proteinen. Das
Eiweiß enthält noch mehr Wasser und etwa 10 Prozent Proteine, vor allem
Globuline, Ovalbumin und Konalbumin.
Das Konalbumin beginnt bei 61,5°C und das Ovalbumin bei 84,5°C zu
gerinnen. Das Eigelb wird erst nach dem Eiklar gar, die
Gerinnungstemperatur des Eigelbs ist stets um 8 Grad höher. Der Dotter
stockt bei ca. 65°C.
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WIE KOCHT MAN EIN EI SINNVOLL?
Für die Zubereitung eines Frühstückseis im Kochtopf gibt es zwei
Möglichkeiten:
1. Den Topf mit kaltem oder etwas wärmerem Wasser füllen und auf den
Herd stellen. Ei hineingeben und einschalten. Nach gewünschter Zeit
herausnehmen.
2. Topf mit Wasser zum Kochen bringen, dann das Ei hineinlegen. Nach
gewünschter Zeit herausnehmen.
� Mit welcher Methode hat man bessere Chancen ein
klassisches Frühstücksei zu bekommen?
Das Problem bei Variante 2: Falls man das Ei direkt aus dem Kühlschrank
in das kochende Wasser gibt, könnte es springen. (Siehe später)
Dafür hat man bei dieser Variante einen klar definierten Zeitpunkt, der für
die Dauer des Kochens wichtig ist. Dieser ist vor allem bei mehreren Eiern
von Bedeutung, da man mehr Wasser benötigt.

?
Was könnte man heute kochen? 31
WARUM SPRINGEN EIER?
Eine verbreitete Meinung: Durch die Ausdehnung der Luft, springt das Ei.
Überlegung: Wann springt das Ei? Das Ei springt meist gleich am Anfang
des Kochvorganges, wenn man es in das Wasser legt. Das heißt, die Luft im
Ei kann sich noch gar nicht ausgedehnt haben und vor allem könnte die
Luft durch die Poren entweichen.
Deshalb muss es einen anderen Grund geben:
Das Ei springt meist im mittleren Bereich auf und nicht oben oder unten.
Die Eischale besteht aus Kalkspatkristallen. Man kann sich den Vorgang
analog der Plattentektonik der Erde vorstellen. In der Schale bauen sich
Spannungen auf, dadurch kann es bei Temperaturänderungen passieren,
dass die Schale aufgrund innerer Spannungen bricht. Einige Bereiche dieser
Kalkschalen dehnen sich schneller aus als andere. Das heißt, diese
Kalkplatten reiben aneinander und verursachen dadurch einen Sprung in
der Eischale.
� Was kann man dagegen tun?
Man versucht sogenannte Störungen in das Ei einzubringen, in dem man es
ansticht. Dadurch entstehen auf dem ganzen Ei viele kleine Haarrisse, die
man mit freiem Auge fast nicht erkennt. Es entstehen viele kleinere Platten,
die aber nicht aneinander reiben und in der Schale keinen Sprung
verursachen.
� Wo sticht man das Ei an?
Man sticht im unteren Bereich des Eis ein, wo sich die Luftblase befindet,
weil man dadurch die innere Eihaut nicht zerstört und das Ei nicht
ausrinnen kann.
� Hilft ein Schuss Essig?
Die Zugabe von Essigwasser beim Kochen des Frühstückseis hat den
fundamentalen Nachteil, dass die ganze Küche nach Essigwasser riecht, was
nicht sehr angenehm ist. Die Idee dahinter wäre die kalkauflösende Wirkung
des Essigs, die aber erst nach einer gewissen Zeit (ca. 15 min) eintritt. Daher
sind die Reaktionszeiten zu lange, wenn man dem Wasser Essig zufügt.
Besser ist es, das Ei mit einer Essiglösung (Essig + Wasser) einzureiben oder
zu beträufeln und diese anschließend einwirken zu lassen. Dadurch kann
sich der Essig in die schon vorhandenen Haarrisse hineinarbeiten und sie
ein bisschen vergrößern. Falls die Platten später aneinander reiben sollten,
ist die Sprunggefahr nicht mehr so groß.

?
Was könnte man heute kochen? 32
Der Essig im Wasser verhindert nicht das Zerspringen der Eischale selbst,
sondern ist eine Art Erste-Hilfe-Maßnahme beim Platzen der Eier. Er kittet
den vorhanden Sprung, da sich durch den Essig im Wasser die Proteine im
Eiweiß nicht mehr abstoßen können und dieses sofort gerinnt und
verklumpt.
WIE LANGE MUSS MAN EIN 3 MINUTEN-EI WIRKLICH
KOCHEN?
Die Angabe der Kochzeit von drei Minuten stammt noch aus der Zeit von vor
ca. 100 Jahren, wo die Eier noch sehr klein waren.
� Was passiert beim Kochen des Eis?
Wenn ein Ei gekocht wird, erwärmt sich zuerst das Eiweiß, die Proteine des
Eiklars beginnen zu gerinnen. Das Eiweiß beginnt bei 61,5°C zu gerinnen, es
wird milchig, erst bei 84,5°C wird es hart. Damit das Eiklar stockt, benötigt
es Energie. Diese Energie wird als Erstarrungsenergie bezeichnet. Während
der Gerinnung des Eiklars kann keine thermische Energie an das Eigelb
abgegeben werden. Das erstarrende Eiklar wirkt als thermischer Isolator für
das Eigelb. Dieser Prozess absorbiert also die Energie und hält die
Temperatur eine Weile bei 60 °C, sodass das Eigelb noch nicht gerinnen
kann. Erst wenn das Eiklar als Ganzes fest ist, kann die Wärme des Wassers
über das Eiklar den Dotter erwärmen.
Die Zeit bis das Eiklar eine Temperatur von 80°C erreicht hat liegt bei rund
drei Minuten. Anschließend beginnt die Erstarrungsphase. Während der
Erstarrungsphase bleibt das Eigelb weich. Die Zeit bis das Eiklar erstarrt ist,
beträgt ungefähr zwei bis drei Minuten. Danach beginnt der Dotter zu
stocken, und man bekommt ein hartes Ei. Um ein weiches Ei zu bekommen,
sollte man es zwischen der dritten und der sechsten Minute aus dem heißen
Wasserbad herausnehmen. (Abb.18)
Temperatur [°C]
80
60
3 6 Zeit [min]
Abb.18: Temperaturänderung im Inneren des Eis

Was könnte man heute kochen? 33
� Wie lange kocht man Eier wirklich?
Eine interessante Näherungsformel dafür wurde von Peter Barham 1
entwickelt:
T Dauer in min
0,0015 Materialkonstante 0,0015 [min/mm2 ]
d Durchmesser des Eis in mm, an der schmalsten
Stelle (~48mm)
TWasser Umgebungstemperatur (Wassertemperatur)
(Dampfeier 100°C, Wasserbad 90°C)
TStart Raumtemperatur oder Kühlschranktemperatur
(20°C, 5°C)
TInnen gewünschte Innentemperatur
(weich unter 65°, hart über 65° (ca.77°))
Für ein weichgekochtes Ei (Innentemperatur 60°C), das man bei
Raumtemperatur gelagert hat und im Wasserbad zubereitet wird, ergibt sich
eine Kochdauer von T = 5 Minuten und 19 Sekunden.
Den größten Einfluss auf die Kochdauer üben der Durchmesser d des Eis
und die Ausgangstemperatur TStart aus. Ein Ei mit einem Durchmesser von
ungefähr 40mm benötigt nur 60% der Kochzeit eines Eis mit einem
Durchmesser von 50mm. Wenn man das Ei direkt aus dem Kühlschrank in
das kochende Wasser gibt, verlängert sich die Kochzeit im Vergleich zu dem
bei Raumtemperatur gelagerten um 15%.
� Warum haben manche harten Eier einen grünen Rand um
den Dotter?
Wenn man Eier zu lange kocht, bildet sich ein grüner Rand. D.h. es haben
sich Schwefelwasserstoffe gebildet.
1 siehe [1]
T = 0,
0015 ∗ d
2
⎛ 2 ∗
∗ ln
⎜
⎝ T
( TWasser
− TStart
) ⎞
⎟ Wasser
− T
Innen
⎠

?
?
Was könnte man heute kochen? 34
WELCHES EI LÄSST SICH BESSER ABSCHÄLEN?
Am besten lassen sich schon länger gelagerte Eier abschälen, da sich durch
die längere Lagerung der inneren Eihaut Flüssigkeit entzieht und sich
dadurch die Eihaut etwas vom Eiweiß abhebt. Bei frischen Eiern kleben die
Eihaut und das Eiweiß noch ziemlich zusammen.
WIE FUNKTIONIERT DER DAMPFEIERKOCHER?
Dampf
Heizspiralen
Abb.19: Schematische Darstellung eines Dampfeierkochers
Das Heizsystem eines Eierkochers besteht aus einer Stahlschale, unter der
eine Heizspirale und ein Temperaturfühler angebracht sind. Mit einem
Messbecher wird eine definierte Wassermenge (unterster Strich entspricht
einem weichen, oberster einem harten Ei) in die Schale gefüllt. Dieses
Wasser wird durch die Heizspirale erwärmt und beginnt zu verdampfen. Ein
Teil des Dampfes kondensiert auf der Oberfläche des Eis, der restliche
Dampf entweicht oben durch die kleine Öffnung. Dieses Entweichen ist eine
automatische Angelegenheit.
Wenn man das Loch verschließt (zum Beispiel mit einem Tixostreifen) würde
man die Eier steinhart kochen. Die Eier sind fertig, wenn das ganze Wasser
verdampft ist. Da dadurch die Temperatur in der Schale ansteigt, betätigt
der Temperaturfühler den Summer.
Der Vorteil des Dampfeierkochers ist jener, dass durch die gleichmäßige
Bildung des Dampfes das Ei bei konstanter Temperatur gleichförmig
erwärmt wird.
Im Gegensatz zum normalen Kochen, hat man hier tatsächlich das Problem
mit der Luftblase. Die Eier springen nicht zu Beginn, sondern in der
Schlussphase des Kochvorganges, da sich die Luftblase zu stark ausdehnt.

Was könnte man heute kochen? 35
� Warum braucht man für mehr Eier weniger Wasser?
Im Dampfeierkocher wird das Wasser erhitzt. Es verdampft, steigt hoch und
kondensiert an der Oberfläche der Eier. Das heißt, der Dampf wird wieder zu
Wasser und tropft in die Stahlschale zurück. Je mehr Eier man kocht, desto
mehr Oberfläche steht zur Verfügung um das Wasser zu kondensieren und
somit kann weniger Wasserdampf nach oben entweichen. Daher entscheidet
die vorhandene Gesamtoberfläche der Eier wie viel Wasser man benötigt.
� Wie kann man die Wassermenge für ein Ei reduzieren?
Legt man zusätzlich ein Stück Alufolie in den Eierkocher, stellt man fest,
dass der Garvorgang mit weniger Wasser auskommt. Der Grund dafür ist,
dass die Alufolie im Verhältnis zu ihrem Volumen eine große Oberfläche
besitzt, und an ihr viel Wasser kondensieren kann.
Das Ein mal Eins des Brötchenbackens
Um Brot zu backen benötigt man Wasser, Mehl, Hefe, zwei Hände und einen
Backofen. Die Zubereitung des Brotes enthält drei Schritte, das Kneten, das
Gären und das Backen. Im anschließenden werden die einzelnen Schritte
genauer betrachtet.
Begonnen wird mit dem ersten Schritt zum selbstgemachten Brot, dem
Verkneten. Wasser, Mehl, Hefe und Salz werden miteinander vermischt.
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WAS PASSIERT BEIM KNETEN?
Der Hauptbestandteil des Teiges ist das Mehl, wie zum Beispiel Weizenmehl.
Das Weizenmehl setzt sich vor allem aus Stärke und Eiweißstoffen
zusammen. Die Stärkekörner werden von Amylase- und
Amylopektinmolekülen gebildet, sowie aus Proteinen, die teils löslich
(Albumine und Globuline), teils unlöslich sind (Klebereiweiß oder Gluten, ein
Proteingemisch aus Gliadin und Glutenin).
Der Teig wird elastisch, weil das Klebereiweiß aufquillt und eine Art
Netzwerk bildet. Durch das Kneten und Gären kommen Luft und
Kohlendioxid in den Teig, welche von diesem Netz in winzigen Bläschen
festgehalten werden.

Was könnte man heute kochen? 36
Zuerst sind die Proteinmoleküle kettenartig angeordnet, sie erscheinen als
verknäuelte Gebilde und werden durch intermolekulare Bindungen
zusammengehalten. Durch das Kneten werden die Proteine voneinander
getrennt, abgewickelt und auseinandergezogen. Die Proteinfäden werden
durch die Knetkräfte gestreckt und nebeneinander gereiht. Da die
Proteinfäden unregelmäßig gewellt sind, besitzen sie eine spiralfederartige
Dehnbarkeit. (Abb.20)
Abb.20: Die ineinander verschlungenen, voneinander getrennten Proteine (oben) wickeln sich
auseinander und verbinden sich zu einem Netz
Die Elastizität des Teiges hängt unter anderem auch vom
Konzentrationsverhältnis zwischen Gluteninen und Gliadinen ab.
Gluteninen sind sehr große Moleküle, die den Teig verfestigen, weil sie ein
starres, weniger dehnbares Netz bilden. Die Gliadinen dagegen sind
wesentlich kleiner und beweglicher und ihre Spiralen elastischer. Deshalb
eignet sich Weizenmehl sehr gut zum Brot backen, da es aufgrund seiner
günstigen Zusammensetzung besonders stabile elastische Netze bilden
kann. Aus diesen bildet sich dann beim Backen ein festes Klebegerüst, das
dem Brot Halt gibt.

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Was könnte man heute kochen? 37
WAS HÄLT DEN TEIG ZUSAMMEN?
Vorher wurden die einzelnen Bausteine des Brots besprochen, nun stellt
sich die Frage, was diese Bausteine zusammenhält, um einen homogenen
Teig zu bekommen. Diese Aufgabe übernehmen spezielle Proteine, deren
Menge zwar klein, deren Bedeutung aber umso größer ist. Es handelt sich
um Enzyme, die wie Katalysatoren biochemische Reaktionen begünstigen
bzw. beschleunigen, ohne selbst mit umgesetzt zu werden.
Das Mehl enthält solche Enzyme zum Beispiel im Stärkemehl. Die Enzyme
werden durch die Zugabe von Wasser wirksam. Bei der Stärkehydrolyse
(Spaltung chemischer Verbindungen durch Wasser) spalten die Amylasen
von den langen Stärkemolekülen die Maltosen ab. Sie bilden den Nährboden
für die Hefepilze. Diese Hefe ist nötig, damit der Teig aufgeht und locker
wird. Durch die Enzyme erhält man Maltose, welche die Hefe zu
teiglockerndem Kohlendioxid vergärt.
Durch kräftiges langes Kneten entsteht viel Maltose. Viel Maltose begünstigt
die Vermehrung der Hefepilze. Viel Hefe bedeutet viel Kohlendioxid, durch
das sich viele Gasbläschen im Teig bilden, sodass er beim Backen aufgeht.
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WARUM MUSS MAN DEN TEIG GEHEN LASSEN?
Die Teiggärung ist ein natürlicher, spontaner Prozess, den man durch die
oben beschriebene Vorarbeit begünstigt hat. In diesem Teig findet die Hefe
einen optimalen Lebensraum. Man unterscheidet zwischen Sauerteiggärung
und Gären mit Backhefe. Da es für die häusliche Praxis am einfachsten ist
Backhefe zu verwenden betrachtet man hier nur das Gären mit der im
Handel erhältlichen Backhefe. Die Backhefe bringt Leben in den Teig, sie
macht das Brot locker und voluminös. Backhefen sind einzellige
Mikroorganismen, die sich vermehren, wenn sie über entsprechende
Nährstoffe, wie zum Beispiel Maltose, verfügen. Da sich die Hefe in einer
warmen Umgebung besser vermehrt, lässt man den Teig zuerst im
lauwarmen Wasser ca. 90 Minuten gehen. Die optimale Gärtemperatur liegt
bei 27°C. Zwar vermehren sich die Hefepilze bei 35°C schneller, aber bei
dieser Temperatur setzen sie bittere Substanzen frei. In der Praxis lässt man
den Teig so lange gären, bis sich sein Volumen verdoppelt hat.
Nach dem ersten Gären muss man den Teig wieder kneten, um die
entstandenen Hefepilze gleichmäßig im Teig zu verteilen. So können sie sich
beim zweiten Gären gut weitervermehren und viel Kohlendioxid freisetzen.

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Was könnte man heute kochen? 38
WAS PASSIERT BEIM BACKEN?
Vor dem Backen werden die Brote geformt und auf der Oberseite
eingeschnitten. Durch das Einschneiden entlastet man das Glutennetz,
welches unter dem Druck des Kohlendioxides reißen würde – die Brotkruste
bekommt Risse. Das Kohlendioxid und die beim Kneten hineingebrachte Luft
ist auch für die Lockerheit und die Vergrößerung des Volumens
verantwortlich.
Durch die Erwärmung dehnen sich die Luft, die man in den Teig
hineingeknetet hat, und das Kohlendioxid der Hefe aus. Dadurch hebt sich
der Teig. Gleichzeitig legt die Hefe mit der steigenden Temperatur an
Aktivität zu, aber bei 60°C stirbt sie ab. Ab einer Temperatur von 90°C
beginnt sich die Kruste zu bilden. Das im Teig enthaltene Wasser verdampft
nur im Bereich der Teigoberfläche, der restliche Wasserdampf breitet sich im
Brotinneren aus. Nachdem die Proteine ihr Wasser verloren haben,
denaturieren sie und bilden das feste Gerüst der Krume. Durch die Maillard-
Reaktion (Erklärung siehe Seite 44) und diverser Karamellisierungsreaktionen
entwickeln sich bei der Krustenbildung eine Vielzahl von
Geschmacks- und Aromastoffen. Durch die Verdampfung des Wassers kann
der Teig 10-15% seines ursprünglichen Gewichtes verlieren.
� Bei welcher Temperatur soll das Brot backen?
Die Temperatur darf nicht zu hoch sein, damit das Gas sich ausdehnen
kann bevor das Proteingerüst zu fest wird. Sie darf aber auch nicht zu
niedrig sein, sonst bleibt die Kruste feucht. In der Praxis arbeitet man bei
200°C-250°C.
� Warum wird ein altes Brot durch nochmaliges backen
wieder knusprig?
Eine altbackenes Brot ist nicht trocken, denn beim Älterwerden des Brotes
bleibt die Wasserkonzentration zunächst konstant, aber die an das Wasser
gebundenen Stärkemoleküle entquellen und kristallisieren, wodurch die
Krume fester wird.
Vor allem wird schlecht durchgebackenes Brot schnell altbacken. Es enthält
nämlich zuviel ungebundenes Wasser, das nun zusätzliche Bindungen mit
den Zellulosefasern eingehen kann. Durch erneutes Backen kann man
dieses Bindungen auflösen und das Brot wird wieder knusprig.
Um das Brot länger frisch zu halten sollte man es deshalb vor
Luftfeuchtigkeit schützen.

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Was könnte man heute kochen? 39
Das Mittagessen
Die Suppe
DAS GEHEIMNIS DES TAFELSPITZ
Das Problem das sich hier stellt ist, dass man eine kräftige Suppe und ein
saftiges Stück Fleisch zubereiten will. Um dieses Problem zu lösen, muss
man die Effekte der Osmose und Diffusion berücksichtigen.
Im Vorfeld wird dazu ein einfaches Experiment betrachtet:
Salz
Abb.21 Abb.22
Man hat ein Glas Wasser, in das man etwas Zucker oder Salz gibt. (Abb.21)
Bei nicht zu heißem nicht umgerührtem Wasser stellt man fest, dass sich
nach einer gewissen Zeit (ca. ein halber Tag) der Zucker bzw. das Salz
komplett im Wasser gelöst hat. Das Bestreben der Substanz besteht immer
darin, sich möglichst gleichförmig und gleichmäßig zu verteilen. Das ist der
Effekt der Diffusion.
Im zweiten Fall wird nun eine sogenannte semipermeable Membran
eingeführt. (Abb.22) Eine semipermeable Membran erlaubt dem Wasser
einen beidseitigen Durchgang, das heißt die Membran ist für das Wasser
durchlässig, für einen gelösten Stoff aber nicht (semipermeabel=
halbdurchlässig). Wenn man nun wieder Zucker oder Salz hineingibt, verteilt
es sich wieder sehr gleichmäßig, aber nur auf einer Seite der Membran. Zu
beobachten ist, dass auf der einen Seite der Wasserspiegel steigt und auf der
anderen sinkt. Der Grund ist der sogenannte Osmotische Druck. Das Salz
kann nicht hinüber gelangen, aber das Wasser herüber. Das bedeutet, das
Wasser versucht in die Salzlösung einzudringen, was zu einer
Konzentrationsverringerung führt.
Salz
Membran

Was könnte man heute kochen? 40
Aus dem selben Grund darf man kein Salzwasser trinken, wenn man durstig
ist. Denn wenn man Salzwasser zu sich nimmt, befindet sich im Magen eine
sehr hohe Salzkonzentration. Die einzige Möglichkeit diese zu verringern ist,
dass aus den Zellen das Wasser austritt und die Salzkonzentration reduziert
wird. Jede einzelne Zelle gibt somit Wasser ab, wenn das oft genug passiert,
trocknet der Körper aus.
Dieser Effekt der semipermeablen Membran tritt nicht nur in den Zellen des
menschlichen Körpers auf, sondern auch in jedem Fleisch, Obst oder
Gemüse. Im Obst ist es der Zucker und beim Fleisch ist es der Salzgehalt,
der wesentlich ist.
Mit dieser Erkenntnis über Osmose und Diffusion muss man sich nun
folgende Frage stellen, um das Problem lösen zu können:
� Wann soll man den Tafelspitz salzen?
Das Geheimnis des Tafelspitzes ist es, ein gut gekochtes schmackhaftes
Fleisch und eine herzhaft schmeckende Suppe zu bekommen. In den Zellen
des Fleisches ist Salz gelöst.
Ist das Wasser, in dem das Fleisch gekocht wird, gesalzen, so könnte es sein,
dass man zuviel Salz in das Wasser getan hat. Das heißt, das Wasser aus
den Zellen versucht die Salzkonzentration der Suppe zu verringern. Das
Wasser bewegt sich aus den Zellen des Fleisches in die Suppe. Dies führt
dazu, dass sich auch Geschmackstoffe vom Fleisch in die Suppe bewegen.
Dadurch bekommt man eine kräftige Suppe, aber ein trockenes Fleisch.
Wenn nun das Wasser nicht gesalzen wird, dann versucht das Wasser der
Suppe in das Innere der Zellen des Fleisches einzudringen, um die
Salzkonzentration im Fleisch zu senken. Dies führt zu einem saftigen Stück
Rindfleisch, aber die Suppe ist geschmacklos und fad.
Optimal wäre, das Rindfleisch in einer Rindsuppe zu kochen. Da das aber
ziemlich teuer wäre, kocht man zuerst eine Kalbsknochensuppe. Diese
Knochensuppe ist billiger und besitzt ungefähr die gleiche Konzentration an
Salz wie das Innere der Zellen des Rindfleisches. Dadurch bekommt man ein
saftiges Stück Fleisch und eine kräftige Suppe.

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Was könnte man heute kochen? 41
WARUM SOLL MAN DIE SUPPE NUR ZIEHEN LASSEN UND
NICHT KOCHEN?
Erstens: Wenn das Fleisch eine Temperatur von mehr als 70°C besitzt,
ziehen sich die Collagenfasern zusammen und der Fleischsaft wird aus dem
Fleisch herausgepresst - das Fleisch verliert seine Saftigkeit.
Zweitens hat man beim Kochen Temperaturen um 100°C. Dabei bilden sich
Gasbläschen, die kleine „Flankerl“ aus dem Rindfleisch lösen, wenn sie mit
dem Fleisch in Berührung kommen - die Suppe wird trüb.
Deshalb sollte man die Suppe nur ziehen lassen.
WARUM LÄSST SICH DIE SUPPE DURCH DARÜBERBLASEN
KÜHLEN?
Die Idealtemperatur zum Essen der Suppe liegt bei ungefähr 45°C-50°C.
Die Erwärmung der Suppe erfolgt analog jener des Wassers. Über der
Flüssigkeit entsteht Wasserdampf. Wenn man über die Suppe bläst, wird die
mit Wasserdampf gesättigte Luftschicht von der Oberfläche der Suppe
entfernt und durch trockene Luft ersetzt. Zudem besitzen die verdampfenden
Teilchen die meiste Energie, diejenigen mit geringerer Energie bleiben in der
Suppe zurück. Die Verdampfung entspricht also einem Energieverlust der
Suppe, das heißt, einer Abkühlung. Durch das Blasen wird diese Abkühlung
beschleunigt.
Bei dicken, gebundenen Suppen muss man zusätzlich noch umrühren, da
sonst nur die Oberfläche abkühlt. Wegen der Viskosität der Flüssigkeit
erfolgt nämlich kein Temperaturausgleich zwischen den oberen und den
weiter unten gelegenen Schichten.

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Was könnte man heute kochen? 42
Das Hauptgericht
Hier werden die in der Österreicheischen Küche gerne gekochten
Hauptspeisen betrachtet, wie zum Beispiel ein Steak oder ein saftiger
Schweinebraten sowie die genaue Berechnung der Bratdauer für eine Gans
oder ein Huhn.
WAS PASSIERT BEIM ANBRATEN EINES SAFTIGEN STEAKS
Man nimmt eine Pfanne und stellt diese auf die Herdplatte (Elektroplatte)
und schaltet sie ein. Die Wärme der Herdplatte wird durch die
Schwingungen der Atome auf die Atome der Pfanne übertragen. Dadurch
werden auch die Atome in der Pfanne zum Schwingen angeregt und die
Pfanne wird heiß. Nun legt man das Stück Fleisch hinein und gießt
mindestens ein paar Tropfen Öl dazu. (Abb.23)
Fleisch
Abb.23: Das Steak in der Pfanne
Herdplatte
� Warum soll man Fett dazugeben?
Erstens ist Öl ein Geschmacksträger, da die meisten Geschmacksmoleküle
fettlöslich sind. Wenn man diese Geschmacksstoffe nicht auflöst, wird man
sie nicht wahrnehmen können. Das ist auch der Grund warum man Butter
im Kühlschrank möglichst luftdicht aufbewahren sollte, da sie sonst die
aggressiven Aromastoffe der andern Lebensmittel (Gemüse, ...) aufnimmt.
Diese Eigenschaft kann man sich zum Beispiel für die Herstellung von
Knoblauchbutter zu nutze machen. Man braucht nur die Butter zu
zerschneiden, um eine große Oberfläche zu bekommen, 6-7 abgeschälte
Knoblauchzehen dazulegen und das Ganze in einer verschließbaren Dose
eine Woche lang lagern. Dabei können die Geschmacksmoleküle, die
Aromastoffe des Knoblauchs, abdampfen und sich in der Luft bewegen.
Sobald sie auf das Fett der Butter kommen, bleiben sie daran haften, da sie
im Fett gelöst werden.

Was könnte man heute kochen? 43
Zweitens fungiert das Öl als Wärmeleiter: Denn selbst, wenn das Fleisch
schön geschnitten ist, hat man immer noch Bereiche, wo es auf der Pfanne
nicht richtig aufliegt. Dadurch wäre die Wärmeleitung, welche vom Kontakt
abhängt, nicht optimal. Das heißt, das Fleisch würde nur an gewissen
Stellen erwärmt werden. Durch das Öl bekommt man eine bessere
Wärmeleitung zwischen Fleisch und Pfanne. Um allerdings ideale
Wärmeleitung zu ermöglichen, sollte sich zwischen der Herdplatte und dem
Topf bzw. der Pfanne kein Flüssigkeitsfilm befinden.
Und drittens besitzt das Öl auch eine Kühlfunktion: Bei der maximalen
Temperatur beim Braten (Herdplatte 250°) würde das Fleisch verbrennen.
Das Öl nimmt diese Wärme auf und kühlt, solange das Öl verdampft, diesen
Bereich und das Fleisch verbrennt nicht.
� Warum soll man keine Butter verwenden?
Aufgrund ihres hohen Wasseranteils (ca. 80%) eignet sich die Butter nicht
sehr gut zum Braten.
� Was passiert mit dem Fleisch?
Beim Anbraten arbeitet man im Hochtemperaturbereich, das bedeutet, die
Maillard-Reaktion setzt ein. Durch die Maillard-Reaktion bekommen die
Speisen bei einer Temperatur von 140°C die richtige Würze und eine Kruste.
Bei der Maillard-Reaktion reagieren die Zuckermoleküle und die
Aminosäuren miteinander und es bilden sich Geschmacksmoleküle. Diese
Moleküle können unterschiedliche Ausprägungen besitzen, aus denen
unterschiedliche Geschmackstoffe entstehen. Diese Reaktionen sind sehr
komplex und viele Details hat man bis heute noch nicht verstanden.
� Wie entsteht die Kruste?
Das Fleisch besteht zu einem großen Teil aus Wasser. Aufgrund der hohen
Temperatur (höher als 100°C) verdampft das Wasser an der
Fleischoberfläche und das Fleisch bekommt eine harte Kruste.

Was könnte man heute kochen? 44
� Wie bekommt man ein saftiges Steak?
Es exsistiert der Irrglaube, dass sich bei hohen Temperaturen die Poren
schließen und die entstandene Kruste den Fleischsaft einschließt. Diese
Hypothese wurde von Harold McGee1 widerlegt:
Erstens zischt ein Steak beim Anbraten, das heißt, dass Flüssigkeit
(Fleischsaft) austritt und sich verflüchtigt.
Zweitens: Wenn man das Steak aus der Pfanne nimmt und es auf einen
Teller legt, bildet sich dort eine Saftlache. Wo sollte dieser Saft herkommen,
wenn sich die Poren verschlossen hätten?
Drittens löscht man mit Wein ab, weil man den Bratensatz ablösen will.
Dieser Bratensatz besteht aus eingekochten, karamellisierten Säften, die
während des Bratens aus dem Steak austreten.
Und viertens entwickeln sich während der gesamten Garzeit Dämpfe, das
heißt, Flüssigkeit verdampft aus dem Steak. Daher kann man festhalten,
dass es immer einen gewissen Flüssigkeitsverlust gibt, selbst wenn das
Fleisch gleich zu Beginn kräftig angebraten wird. Das Bindegewebe um die
Muskelfasern (=Collagen) zieht sich durch die starke Hitze zusammen und
bewirkt, dass der Fleischsaft austritt. Das Collagen ist für die Zähigkeit
verantwortlich. (Abb.24)
Abb.24: Collagenfasern
1 siehe [7] S94
Muskelfaser
Collagen

Was könnte man heute kochen? 45
� Wie tritt nun möglichst wenig Fleischsaft beim Anbraten
aus?
Eine Möglichkeit besteht darin, das Fleisch nicht zu heiß zu braten.
Dadurch würde die Kontraktion des Bindegewebes nicht allzu groß sein und
der Saftverlust gering. Das entspricht dem Braten im Niedertemperaturbereich.
Man vermeidet einen Temperaturbereich, bei dem sich
die Collagenfasern zusammenziehen. Bei 60°C-65°C beginnt das Eiweiß im
Inneren zu denaturieren, aber die Collagenfasern würden sich noch nicht
zusammenziehen. Dadurch würde das Fleisch auch irgendwann gar. Beim
Niedertemperaturbraten hat man das Problem, das man keine Maillard-
Reaktion bekommt und das Wasser bis zu einem gewissen Teil verdampft.
Dadurch hat man zwar innen noch den Fleischsaft, aber durch die lange
Bratdauer wird das Fleisch allmählich trocken. Vor allem fehlt dem Fleisch
die Würze, da die Maillard-Reaktion nicht eintritt.
Die zweite Möglichkeit ist, das Fleisch bei sehr starker Hitze zu braten.
Dadurch verkürzt man die Garzeit, sodass nur eine geringe Menge
Fleischsaft austreten kann. Keinesfalls sollte man das Fleisch salzen oder
anstechen. Beim Salzen würde durch die Osmose der Fleischsaft austreten
und durch das Anstechen würden sich Kanäle bilden, durch die der Saft
austreten kann.
� Warum wird das Stück Fleisch beim Anbraten kleiner?
Wenn man zum Beispiel ein Rindsschnitzel anbrät, verliert es erstens Saft
und zweitens schrumpft es. Warum wird es kleiner? Die Collagenfasern im
Fleisch ziehen sich bei diesen Temperaturen zusammen und dadurch auch
das ganze Fleisch. Da sich das Collagen erst in einem sehr langzeitigen
Prozess abbaut, sollte das Fleisch für das kurze Anbraten eine hohe Qualität
haben, das heißt wenig Bindegewebe und daher geringe Zähigkeit.
Man kann zwischen dem Fleisch einer „sportlichen“ und einer „faulen“ Kuh
unterscheiden. Eine sportliche Kuh ist jene, die freilaufend am Bauernhof
lebt, diese Kuh bewegt sich sehr viel und bildet daher sehr viele
Collagenfasern. Deshalb zieht sich das Fleisch beim Anbraten stärker
zusammen. Eine faule Kuh, die im Zwinger gehalten wird und sich kaum
bewegt, besitzt ein sehr schönes Muskelfleisch, weil sie wenig Collagenfasern
bildet. Daher behält das Fleisch beim Braten seine Größe.

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Was könnte man heute kochen? 46
� Warum gibt es in Amerika so große und saftige Steaks?
In Amerika werden die Rindstücke in ein Wasserbad gegeben. In diesem
Wasserbad zündet man nun Dynamitstangen, sodass durch die Explosion
die Collagenfasern zerrissen werden.
Man kann das Rindfleisch auch chemisch durch Fleischmürbesalz nachbearbeiten.
Dieses Salz beinhaltet Papain, welches die Collagenstruktur
zerstört.
WIE BEKOMMT MAN DEN SCHWEINSBRATEN INNEN SAFTIG
UND AUSSEN KNUSPRIG?
� Wie macht man einen Schweinsbraten?
Man nimmt eine Schweinschulter, die einen schmalen Fettrand (Schwarte)
besitzt und reibt diese mit Salz ein - später mit den restlichen Gewürzen
(Koriander, Kümmel,...). Diesen Braten gibt man mit ca. ½ l warmen bzw.
heißen Wasser in einen Topf. Den Schweinsbraten legt man zuerst mit der
Schwarte nach unten ins Wasser. Im vorgeheizten Backrohr wird er 30
Minuten bei 180°C-200°C gebraten. Danach wird er herausgenommen,
gewendet und die Schwarte eingeschnitten. Das Einschneiden geht jetzt
leichter als vorher. Dann wird der Braten mit der Schwarte nach oben wieder
in das Backrohr gegeben und ca. 45 Minuten bei 180°C gebraten. In dieser
Zeit soll man den Braten nicht übergießen. Zum Schluss wird das Backrohr
ausgeschalten und die Backofentür für drei bis vier Minuten geöffnet und
schließlich für 20min geschlossen. Fertig! (Abb.25)
Wärmestrahlung
Konvektion
Abb.25: Wärmübertragung beim Schweinsbraten
Heizwendel
Braten
Wärmeisolation
Wasserdampf

Was könnte man heute kochen? 47
Im Backrohr wird die Wärme durch den entstehenden Wasserdampf
übertragen. Aus diesem Grund sollte man auch gleich von Beginn an
warmes Wasser dazugeben, damit die Verdampfung schneller stattfindet.
Dieses Wasser wird über Wärmeleitung vom Backrohrrost bzw.
Bratengeschirr und nur zu einem geringen Anteil über die Infrarotstrahlung
erwärmt.
Wenn sich genügend Wasserdampf gebildet hat, wird über diesen die Wärme
zwischen den heißen Backrohrwänden und dem kalten Braten
ausgetauscht. Das erfolgt über die Kondensation des heißen Dampfes auf
der Bratenoberfläche. Daher sollte man die Backrohrtür nicht unnötig oft
öffnen, da dadurch Wasserdampf entweichen kann und sich die Erwärmung
des Bratens verlängert. In das Innere des Bratens erfolgt die
Wärmeübertragung natürlich durch Wärmeleitung.
� Was passiert in diesen 45 Minuten mit dem Braten?
Aufgrund der hohen Temperatur im Backrohr wird auch aus der
Schwartenoberfläche das Wasser verdampfen. Es lösen sich dabei kleine
Gasbläschen heraus, welche die Schwarte zerreißen würden, wenn man sie
nicht vorher einschneidet.
Das Fett, welches unter der Schwarte liegt, beginnt bei diesen Temperaturen
zu schmelzen und rinnt seitlich am Schweinsbraten herunter. Damit wird
das restliche Fleisch nach außen hin gekühlt. Diese entstehende Fettschicht
verhindert das Aufweichen des Fleisches, da der Wasserdampf diese Schicht
nicht durchdringen kann. Dadurch bleibt er innen saftig und außen
knusprig.
� Warum soll man den Braten im Backrohr rasten lassen?
Durch das Braten ist das Fleisch angespannt. Wenn man es nun zu schnell
abkühlt, verliert der Braten beim Anschneiden fast den ganzen Saft. Deshalb
sollte man ihn rasten lassen, sodass sich die Fasern entspannen können
und der Saft im Fleisch bleibt.
� Warum soll man den Schweinsbraten nicht übergießen?
Durch das Aufgießen würde man die Fettschicht im Bereich des Fleisches
wegspülen und damit dem Wasser im Fleisch das Austreten ermöglichen.
Dadurch würde der Braten trocken werden.

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Was könnte man heute kochen? 48
� Kleiner Tipp zum Schweinsbraten!
Man kann den Braten auch in eine Marinade legen. Sie dringt einen
Zentimeter pro Tag in das Fleisch ein. Um diesen langwierigen Prozess zu
verkürzen, sollte sich eine Injektionsspritze unter den Küchenutensilien
befinden, denn damit kann man die Marinade in das Fleischinnere
injizieren.
WIE BRÄT MAN EINE LAMMKEULE OHNE EIN BACKROHR?
Normalerweise bereitet man eine Lammkeule im Niedertemperaturverfahren
zu. Zuerst brät man die Lammkeule an, um die Maillard-Reaktion
auszulösen, und legt sie anschließend bei niederer Temperatur (65°C-70°C)
ins Backrohr. Dort lässt man sie bis zu 8 Stunden braten. Dadurch wird das
Fleisch mürbe, sodass man es fast mit einem Löffel essen kann.
Wenn man nun kein gut funktionierendes Backrohr hat, nimmt man einen
sehr großen Topf und stellt diesen auf die kleinste Herdplatte. Man gibt
gerade so viel Wasser in den Topf, dass der Boden bedeckt ist. Nun legt man
die Lammkeule seitlich hinein, schließt den Deckel und schaltet auf die
kleinste Stufe. Hier arbeitet man mit folgendem physikalischen Trick: Je
größer die Oberfläche des Topfes ist, desto mehr Wärme wird durch die
Infrarotstrahlung abgegeben. Damit kann man die Lammkeule acht bis neun
Stunden auf dem Herd stehen lassen. Die geringe Menge Wasserdampf dient
dazu, dass das Fleisch nicht austrocknet.
WIE BRATET MAN EIN GRILLHUHN?
In diesem Fall spielt neben der Strahlungserwärmung noch Konvektion und
Wärmeleitung in Luft eine ausschlaggebende Rolle für die Erwärmung des
Huhns. Da die Wärmestrahlung hier von einem Flächenstrahler und nicht
von einem Punktstrahler abgegeben wird, ist die Erwärmung unabhängig
vom Abstand. Indem hier aber die Erwärmung auch zusätzlich durch
Wärmeleitung in Luft und Konvektion stattfindet, muss das Grillhuhn so
nahe wie möglich an die Wärmequelle herankommen. (Abb.26)

Was könnte man heute kochen? 49
Das Fleisch wird in diesem Bereich auf eine sehr hohe Temperatur gebracht,
sodass die Maillard-Reaktion eintreten kann und das Huhn eine schöne
Kruste bekommt. Wenn man aber das Fleisch zu lange am selben Ort lässt,
würde es gnadenlos verbrennen. Daher versetzt man das Bratgut in
Drehbewegung und die Wärme kann durch die Wärmeleitung auch in das
Innere des Fleisches eindringen. Die Zubereitung des Grillhuhns dauert sehr
lange.
Abb.26: IR-Strahlung
Die Wärmestrahlung spürt man zum Beispiel auch bei einem Kochtopf, in
dem man Wasser erwärmt. Seitlich wird Infrarotstrahlung abgegeben. Man
kann sich also mit der Hand bis auf ein paar Millimeter dem Topf nähern,
ohne sich zu verbrennen. Berührt man aber den Topf, verbrennt man sich,
da nun die Wärmeleitung zwischen Hand und Topf für den Wärmetransport
zuständig ist.
� Funktioniert der Holzofengrill nach dem selben Prinzip?
Das ist ein Irrtum, da sich bei einem Holzgrill die Kohlen unter dem Fleisch
befinden und nicht seitlich davon. (Abb.27)
Abb.27: Holzofengrill
Grillhuhn
An dieser Stelle würde das
Fleisch verbrennen, daher
Drehbewegung
Grillkohlen
IR-Strahlung
Grillkohlen
Wärmeströmung

Was könnte man heute kochen? 50
Da die Grillkohlen in diesem Fall unten liegen und das Huhn oben, wird es
nicht in erster Linie durch Wärmestrahlung erwärmt. Der Grillofen besitzt
einen gewissen Unterzug, das heißt, es steigt heiße Luft nach oben, die zur
Erwärmung des Huhns beiträgt. Daher ist hier die Wärmestrahlung
vernachlässigbar, die Hitze wird durch die heiße Luft übertragen.
Man bemerkt diesen Effekt zum Beispiel auch bei der Herdplatte. Da der
Luftstrom nach oben geht, kann man sich der Herdplatte mit der Hand von
oben nicht so weit nähern wie von der Seite.
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WIE BRÄT MAN EINEN KLASSISCHEN TRUTHAHN?
Die Erwärmung des Truthahns erfolgt ähnlich der des Schweinsbratens.
Beim Braten von Geflügel ist die Situation insofern verschieden vom
Schweinsbraten, da es keine schützende Fettschicht besitzt. Vom Braten des
Schweinsbraten weiß man, wie wichtig diese Fettschicht ist. Daher muss
man diese irgendwie herstellen, zum Beispiel mit Butter, die das Bratgut
durch Hinunterrinnen auch seitlich benetzt. Beim Geflügel ist es
empfehlenswert, nach ca. 90 Minuten zu übergießen, aber nicht mit Wasser
bzw. etwas Wasserhältigem, sondern mit Fett. Am besten verwendet man
zerlassene Butter. Je mehr Fettschicht man aufträgt, um so besser für das
Braten.
Genau aus dem selben Grund wird das Geflügel oft barbiert, das heißt, man
umwickelt es mit Speck.
In Australien kann man dieses Prozedere umgehen, da beim australischen
Truthahn das Fett mit einer Injektionsspritze unter die Haut gegeben wird.
� Was passiert beim Braten des Truthahns?
Wenn der Truthahn zart und saftig werden soll, darf man wie beim
Schweinsbraten die Backofentür nicht öffnen, da sich dadurch der gebildete
Wasserdampf verflüchtigt und wieder neuer gebildet werden müsste. Das
heißt, es verdampft erneut Fleischsaft, sodass der Truthahn austrocknen
würde. Man darf den Truthahn aber auf keinen Fall vorher befeuchten, denn
wenn zu viel Wasserdampf entsteht, kann das Wasser aus der Oberfläche
nicht verdampfen und der Truthahn bekommt keine knusprige Kruste.
Innen soll das Fleisch zart werden. Für dieses Ergebnis ist der Abbau des
Bindegewebes verantwortlich. Beim Braten des Truthahns bleiben seine
Fasern gespannt, bis sich bei einer Temperatur von ca. 70°C die
Muskelzellen zu zersetzen beginnen. Während des Bratens denaturieren die
Proteine, welche sich miteinander verbinden und anschließend gerinnen.

Was könnte man heute kochen? 51
� Warum ist die Bratdauer so wichtig?
Wenn man nun zu lange brät, tritt Wasser, das noch an die Proteine
gebunden ist, aus, und das Fleisch wird hart. Andererseits werden die
Collagenfasern, welche für die Zähigkeit des Fleisches verantwortlich sind,
erst nach längerer Zeit abgebaut. Daher muss man einen guten Mittelweg
zwischen dem Verschwinden der Collagenfasern und dem Verhindern des
Austrocknens der geronnenen Proteine finden.
� Berechnung der Bratdauer
Das Collagen und die Muskelproteine denaturieren bei verschiedenen
Temperaturen und in den einzelnen Teilen des Truthahns auch
unterschiedlich schnell. Man benötigt aber mindestens eine Temperatur von
70°C im Inneren des Fleisches, damit sich das Collagen auflöst und die
Muskeln weich werden. Andererseits verliert der Truthahn Wasser, wenn er
zu lange gegart wird. Daher ist die optimale Bratdauer eine Minimalzeit, bis
im Zentrum 70°C erreicht sind.
Bei der Berechnung dieser Zeit geht man von den Gesetzen der
Wärmeübertragung aus. Man nimmt an, dass die Temperatur einheitlich ist
und der Truthahn eine gleichmäßige Form hat. Wenn man die Form des
Truthahns als kugelförmig annimmt, ist die Zeit, in der in der Mitte des
Truthahns eine bestimmte Temperatur erreicht ist, proportional zum
Quadrat des Durchmessers. Da die Masse einer Kugel proportional zur
Kubikzahl ihres Radius ist, lässt sich die Garzeit wie folgt berechnen:
3
2 ⎛
= ⋅ ⎜
3 ⎜
⎝ ⋅ ( BA − T T
M
T
χ
IN
⎞
⎟
) ⎟
⎠
2
T Bratdauer [h]
M Masse des Truthahns [kg]
TBA Temperatur im Backofen [°C]
TIN Temperatur im Inneren des Truthahns [°C] (ca.70°C)
χ Koeffizient 0,0085 [°Ch1/2kg-1/3 ]

Was könnte man heute kochen? 52
Daraus ergeben sich folgende Bratzeiten:
Bei einer Temperatur von 180°C muss man einen 5 kg schweren Truthahn 2
Stunden und 13 Minuten, einen 7 kg schweren 2 Stunden und 47 Minuten
braten.
Bei einer Temperatur von 200°C verringert sich die Bratzeit auf 1 Stunde
und 35 Minuten bzw. auf 1 Stunde und 59 Minuten.
Falls man den Truthahn füllt, fällt bei der Bratdauer der Faktor 2/3 weg.
Daher ergibt sich für einen gefüllten Braten mit 5kg bei 200°C eine
Bratdauer von 2 Stunden und 24 Minuten.
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DAS GULASCH
� Wie erwärmt sich das Gulasch?
Der Erwärmungsvorgang erfolgt ähnlich jenem einer Suppe. Da aber das
Gulasch dickflüssiger ist als die Suppe, findet die Konvektion nicht von
alleine statt. Man muss zusätzlich umrühren, sodass man kalte und warme
Bereiche miteinander vermengt und somit das ganze Gulasch erwärmt.
Würde man nicht umrühren, würde der untere Teil verbrennen und der
obere Bereich kalt bleiben.
� Gut Ding braucht Weile?
Im Gulasch wird zum Beispiel Rindfleisch gekocht. Da dieses Fleisch viel
Collagen enthält, muss man es sehr lange kochen, bis es anfängt zu gelieren
und das Fleisch seine Zähigkeit verliert.

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Was könnte man heute kochen? 53
WIE FRITTIERT MAN EIN WIENER SCHNITZEL?
Dieses Kapitel beschäftigt sich zuerst allgemein mit dem Frittieren und
anschließend mit dem Wiener Schnitzel selbst.
� Wie frittiert man richtig?
Bekannt ist, dass das Gargut beim Frittieren im Fett schwimmen soll und es
dadurch eine goldbraune Kruste bekommt.
Beim Frittieren hat man Gartemperaturen von weit über 100°C. Wegen
dieser hohen Temperaturen gerinnen die Moleküle an der Oberfläche schnell
und bilden die charakteristische Kruste.
Um richtig zu frittieren, muss man das Fett so stark wie möglich erhitzen.
Denn wenn die Temperatur des Fettes zu gering ist, kann sich nur langsam
eine Kruste bilden und das Fett in das Frittiergut eindringen und es
durchtränken.
Je größer die Stücke sind, die man frittieren will, desto höher sollte die
Anfangstemperatur des Fettes sein. Wenn man das Frittiergut in die
Fritteuse gibt, entzieht dieses dem Fett zunächst Wärme. Ein großes Stück
kühlt das Fett mehr ab als ein Kleines. Da auch Fette eine
Maximaltemperatur besitzen, sollte man für eine größere Menge Gargut auch
eine größere Menge an Fett verwenden. Dadurch ist mehr Wärme vorrätig.
Man sollte auch größere Stücke teilen, damit das Innere gar werden kann,
bevor die Oberfläche verkohlt ist.
� Warum benutzt man soviel Fett?
Der Irrglaube, dass es besser sei weniger Fett zum Frittieren zu nehmen um
gesünder zu leben, ist weit verbreitet. Man meint, damit das Eindringen des
Fettes in das Gargut zu verhindern. Genau das Gegenteil ist aber der Fall,
denn das Frittiergut kühlt das wenige Fett zu schnell ab, sodass sich keine
Kruste bilden kann.
� Welches Fett soll man verwenden?
Man darf das Fett nicht zu stark erhitzen, da es sich dabei zersetzt. Wenn
man es überhitzt, beginnt es zu rauchen und entwickelt einen säuerlichstechenden
Geruch, für den eine Substanz namens Akrolein verantwortlich
ist. Die Maximaltemperatur ist nicht bei allen Fetten gleich. Es gibt schon
speziell zum Frittieren geeignete Fette, deren Rauchpunkt sehr hoch liegt.

Was könnte man heute kochen? 54
Aber selbst das beste Fett sollte saubergehalten werden. Verbrauchte Fette
beginnen schon bei niederen Temperaturen zu rauchen, da sie sich nach
und nach mit kleinen Partikeln angereichert haben. Wie zum Beispiel kleine
Fleischteilchen, welche über 70°C schwarz werden und bitterschmeckende
Bestandteile freisetzen. Deshalb sollte man das gebrauchte Fett vorher
filtern, sodass es wieder klar ist.
� Warum soll das Frittiergut trocken sein?
Erstens vermeidet man dadurch einen unnötigen Wärmeverlust, denn das
Fett müsste zuerst die Feuchtigkeit von der Oberfläche verdampfen, bevor
das eigentliche Frittieren beginnen kann. Zweitens umgeht man
Fettspritzer. Denn falls das Wasser in das heiße Fett kommt, dehnt es sich
plötzlich aus, verdampft und reißt dabei das umliegende Fett mit sich.
� Warum wird das Fleisch vor dem Frittieren paniert?
Dazu muss man sich vorher überlegen, woher die knusprige Kruste, die
goldbraune Farbe und der charakteristische Frittiergeschmack kommen. Sie
entstehen zum Teil durch die Gerinnung der Proteine und die
Karamellisierung der Kohlenhydrate während des Garens. Deshalb lassen
sich Kartoffeln gut frittieren, da sie viel Zucker und Stärke enthalten, welche
sich gut umwandeln lassen.
Da das Stück Fleisch aber keine Kohlenhydrate an der Oberfläche besitzt,
verwendet man Paniermehl. Es besteht, wie das richtige Mehl, zum großen
Teil aus Kohlenhydraten (Sacchariden). Da dieses Mehl aber schlecht haftet,
wird das Frittierstück zuerst in einer verquirlten Eimasse gewälzt. Das Ei
bringt noch dazu den Vorteil mit sich, dass die Brösel des Paniermehls
gebunden werden und seine Proteine chemisch mit dessen Zuckern
reagieren können (Maillard-Reaktion!). Will man verhindern, dass sich die
Kruste später zu schnell ablöst, fügt man zusätzlich noch Mehl bei. Deshalb
gilt die Reihenfolge: Mehl, Ei, Paniermehl. Wegen der Klebekraft der
Mehlstärke wird die Panier fester am Fleisch haften. Wenn man das Fleisch
vorher mit der Gabel ansticht, kann man diesen Effekt noch verbessern.
Dadurch dringen Ei und Mehl in die Löcher ein und verankern die
Panierschicht.

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Was könnte man heute kochen? 55
WIE KOCHT MAN DIE PASTA „AL DENTE“?
Für die Zubereitung des österreichischen Nudelteiges benötigt man Mehl,
Eier, Öl und ein paar Tropfen Wasser. Diese Mischung wird fest
durchgeknetet, eine halbe Stunde in Ruhe gelassen und anschließend in die
gewünschte Pastaform weiterverarbeitet. Im Vergleich dazu, werden die
original italienischen Nudeln ohne Ei zubereitet, dafür aber mit
Hartweizengrieß. Diese Nudeln werden in kochendem Salzwasser gegart, bis
sie „al dente“, also bissfest, schmecken. Im folgenden wird die
österreichische Zubereitung der Pasta genauer betrachtet.
� Wie entsteht der Teig?
Ein Teig entsteht, weil die Tropfen Wasser und das Wasser der Eier einen
Stärkekleister bilden, da die Stärkekörner des Mehls das Wasser absorbieren
und diese dadurch aufquellen und zusammenwachsen.
Durch das Durchkneten wird das Wasser gleichmäßig verteilt, sodass alle
Stärkekörner gleichmäßig verkleistern können. Das Durchkneten hat auch
den zusätzlichen Zweck, ein Glutennetz zu schaffen. Dieses Glutennetz
bildet sich erst nach längerem Kneten, da sich die Proteine entrollen
müssen, bevor sie sich neu binden können. Dazu werden chemische
Verbindungen zwischen zwei Schwefelatomen, welche die Proteine
verknäuelt halten, zerbrochen.
Durch die Ruhephase wird der Teig homogen. Das Wasser wandert von
Orten, wo reichlich Wasser vorhanden ist, zu Orten, in denen noch keines
vorhanden ist. Dabei trocknen die Randzonen der Stärkekörner ein bisschen
aus, während der innere Teil der Körner Feuchtigkeit aufnimmt, was sie
noch fester zusammenschweißt.
� Warum kleben die Nudeln zusammen?
Damit die Pasta „al dente“ schmeckt darf sie nicht zusammenkleben. Der
Nudelteig besteht aus Stärke, die den Stärkekleister bildet, und aus
Proteinen. Die Proteine stammen aus dem Gluten, das die Stärkekörner
einschließt, und den eingebrachten Eiern.
Die Kochzeit der Nudeln braucht nur so lange zu dauern, bis das Gluten
gerinnt, was bei ungefähr 60°C passiert, sodass die Nudeln aufquellen
können. Dabei sind es vor allem die langen Stärkemoleküle der Amylose, die
sich im Wasser auflösen, denn die verzweigten Amylopektinmoleküle sind
nur schwer wasserlöslich.

Was könnte man heute kochen? 56
Kocht man nun die Nudeln zu lang, löst sich die Stärke und ein Teil der
Proteine massiv im Wasser auf. Da beim Abtropfen in ein Sieb die im
Kochwasser freigesetzte Stärke leicht an den Nudeln haften bleibt, werden
sie klebrig.
Um das Zusammenkleben der Nudeln zu vermeiden, kann man dem
Kochwasser der Nudeln Öl beimengen, da dieses die gelöste Stärke bindet.
� Warum soll man die Nudeln in sprudelndem Salzwasser
kochen?
Das Salz im Kochwasser dringt mit dem Wasser in die aufgequellten Nudeln
ein, sodass sie ganz durchsalzen werden. In die fertig gegarten Nudeln kann
das Salz dagegen nicht mehr eindringen, daher benötigt man dann auch eine
größere Menge an Salz.
Durch das Einlegen der Nudeln in kochendes Wasser können die Proteine
gerinnen, bevor sich die Amylose in größerem Maße aufgelöst hat.
� Warum soll man sie in entsprechend viel Wasser kochen?
Wenn man genug heißes Wasser hat, in das man die Nudeln legt, kühlt das
Kochwasser nicht merklich ab. Dadurch ist der Siedepunkt in wenigen
Augenblicken wieder erreicht, sodass sich die Kochzeit verkürzt. Dadurch
wird so wenig wie möglich an Amylose aufgelöst.
Zudem wird die beim Kochen freigesetzte Stärke in der gesamten
Wassermenge verteilt und haftet nicht an den Nudeln, sodass diese
hinterher nicht kleben.

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Was könnte man heute kochen? 57
Die Beilage
In diesem Kapitel dreht es sich in erster Linie um die Welt der Saucen und
danach um den Auftrieb der Knödel. Anschließend wird man auch eine
Möglichkeit kennen lernen, um schnell Bratkartoffeln zuzubereiten.
WIE MACHT MAN EINE SAUCE HOLLANDAISE?
� Was macht eine richtige Sauce aus?
Die Sauce ist meist eine aromatische, sämige, gebundene Flüssigkeit. Sie
darf kein Saft und auch kein Püree sein. Hier wird man sich weniger mit den
verschiedenen Aromen der Saucen beschäftigen, sondern mehr mit deren
Konsistenz und den daraus resultierenden Problemen.
Am Nationalinstitut für agronomische Forschung (INRA) in Dijon ließ ein
Physikochemiker von Geschmacksprüfern diverse Erdbeerkonfitüren
verkosten. 1 Alle Konfitüren waren bezüglich ihres Fruchtgehalts und ihrer
chemischen Zusammensetzung völlig gleich, aber man gab ihnen
verschiedene Mengen Geliermittel zu, um unterschiedliche Festigkeitsgrade
zu erhalten. Testergebnis: Je fester die Konfitüre war, desto weniger
Geschmack besaß sie. Man sieht, dass die Konsistenz nicht nur für das
Auge wichtig ist, sondern auch die Aromawahrnehmung sehr stark
beeinflusst.
Für die Beschreibung der Konsistenz einer Sauce ist die Viskosität ein sehr
wichtiger Begriff. Löst man zum Beispiel Zucker in einem Glas Wasser, bleibt
die Lösung dünnflüssig, solange die Zuckerkonzentration niedrig ist. Steigt
diese nun an, indem man mehr Zucker zugibt, verdickt sie sich und fließt
nur noch sehr schwer.
Die meisten Saucen sind Öl-in-Wasser Emulsionen, in denen die
Öltröpfchen von grenzflächenaktiven Molekülen fein verteilt werden. Die
Butter ist mit ihrem Wassergehalt von 18% eine Wasser-in-Öl Emulsion.
1 siehe [7] S130

Was könnte man heute kochen? 58
� Wie macht man eine Sauce?
Es wird die Zubereitung einer Sauce Hollandaise betrachtet: Dazu schlägt
man zunächst zwei bis drei Eigelb mit dem Schneebesen gut durch, gibt
anschließend Wasser, Zitronensaft und Salz hinzu. Diese Mischung erhitzt
man nun vorsichtig und rührt, bis eine glatte cremige Masse entstanden ist.
Nach dieser ersten Andickung zieht man die Butterflöckchen unter, wobei
man immer kräftig rührt. Die Butter muss völlig in der Mischung aufgehen.
� Was passiert dabei?
Am Anfang hat man die grenzflächenaktiven Moleküle des Eigelbs in einer
aromatischen wässrigen Lösung verteilt. (Abb.28) Sie ordnen sich zu
kugelförmigen Clustern an, wobei die fettfreundlichen (hydrophoben) Pole in
das Innere dieser kleinen Kugeln gerichtet sind, ihre wasserfreundlichen
(hydrophilen) Pole nach außen, zum Wasser hin weisen. Durch das kräftige
Schlagen der schmelzenden Butter bringt man ihr Fett in das Zentrum der
Cluster. Dadurch entstehen Fetttröpfchen, die von grenzflächenaktiven
Emulgatoren umgeben werden und sich in der Wasserphase verteilen.
Abb.28: Verteilung der Fetttröpfchen in der Emulsion
Die besondere Viskosität der Sauce erklärt sich durch ihre Mischung. Die
Emulsion enthält Fetttröpfchen, die wesentlich massiger sind als die
Wassermoleküle und sich gegenseitig hemmen. Diese Emulsion fließt daher
auch viel schlechter als Wasser. Durch die Zugabe von Salz und Essig
nimmt die Viskosität noch um einige Prozent zu. Durch diese beiden
Substanzen werden die grenzflächenaktiven Moleküle in zwei Ionentypen
getrennt, die jeweils positiv oder negativ geladen sind. Dadurch bekommen
alle wasserfreundlichen Pole der Moleküle eine identische elektrische
Ladung und stoßen sich ab. Durch Abstoßung wird die Fließfähigkeit
verringert. Zusätzlich wirkt noch die Erwärmung auf die Proteine des
Eigelbs, welche zuerst denaturieren und anschließend zusammenlaufen.
Dies trägt ebenfalls zur Verdickung der Sauce bei, wobei hier aber die Gefahr
der Klümpchenbildung steigt - daher sollte man kräftig umrühren.

Was könnte man heute kochen? 59
� Warum misslingt eine Sauce?
Sie kann missraten, weil die Tröpfchen der geschmolzenen Butter
miteinander verschmelzen, oder die Proteine des Eigelbs gerinnen und
verklumpen.
Da die elektrischen Kräfte eine Abstoßung der Tröpfchen bewirken, wird das
Verschmelzen verhindert. Wenn die Sauce aber zu warm wird, bewegen sich
die Tröpfchen schneller und stoßen immer öfter und heftiger zusammen.
Das heißt, die Energiebarriere der grenzflächenaktiven Moleküle bricht, und
die Tröpfchen verschmelzen. Bei noch höheren Temperaturen gerinnen die
Proteine und flocken aus (verklumpen). Entscheidend ist also die Kontrolle
der Temperatur.
� Was kann man dagegen tun?
Der erste Grund, warum eine Sauce umkippen kann, ist der Wassermangel.
Alle Zutaten, ob Zitronensaft, Eier oder die Butter sind wasserhältig. Falls
nun dieses Wasser trotzdem nicht ausreicht, gibt es zwei Ursachen:
Entweder einen zu hohen Butteranteil, durch den die Öl-in-Wasser
Emulsion ihre Stabilität verliert, oder es ist zu viel Wasser verdampft. Daher
sollte man noch ein wenig Flüssigkeit dazugeben. Es gibt einen kritischen
Punkt, an dem eine Emulsion umschlägt. Man schätzt, dass der Raumanteil
gleich großer Tröpfchen in einem Emulsionsvolumen höchstens 74 Prozent
betragen darf. Nach dieser Hypothese läge das Verhältnis Fett zu Wasser bei
etwa drei zu eins.
Sollten die Tröpfchen trotz genauer Einhaltung der Dosierungsvorschrift
verschmolzen sein, hat man vielleicht nicht kräftig genug mit dem
Schneebesen geschlagen. Das Verschmelzen ist ärgerlich, lässt sich aber
beheben. Man kann die Sauce vom Herd nehmen, und, sobald sich das Fett
trennt, etwas abkühlen lassen. Zwecks Volumenerhöhung gibt man einen
Esslöffel warmes Wasser zu, dann wird kräftig durchgeschlagen. Dadurch
wird die Sauce mit großer Wahrscheinlichkeit wieder glatt und cremig.
Der zweite Grund - die Gerinnung – stellt ein wesentlich größeres Problem
dar. Dieser Unfall passiert nämlich, wenn man zu stark erhitzt. Dabei
gerinnt das Eigelb, und es bilden sich die berüchtigten Klümpchen. Das Fett
trennt sich von der Wasserphase. Man kann die Sauce nur zu einem
bestimmten Teil retten. Man muss sie abkühlen lassen, mit etwas Wasser
vermengen und in den Mixer geben. Die Proteinklumpen bleiben zwar
geronnen, aber der Mixer zerhackt sie zu unsichtbaren Miniklümpchen.

Was könnte man heute kochen? 60
� Warum sind frische Eier besser?
Wenn die Sauce Hollandaise gelingen soll, muss genügend
grenzflächenaktives Netzmittel vorhanden sein. Das Eigelb besitzt dieses
Netzmittel in Form von Lecithin und Cholesterin. Lezithin ist aber ein
wesentlich besseres Netzmittel als Cholesterin. Wenn Eier alt werden, wird
das Lezithin in ihrem Dotter teilweise abgebaut und in Cholesterin
umgewandelt. Daher besitzen frische Eier wesentlich mehr
grenzflächenaktive Netzmittel als alte Eier. Dadurch werden die
Fetttröpfchen der geschmolzenen Butter besser in der Sauce verteilt.
� Was bewirkt der Zitronensaft?
In erster Linie gibt er der Sauce eine pikante säuerliche Note, aber er trägt
auch zu ihrer Stabilität bei. Die Säuren spalten in einer warmen Emulsion
die intramolekularen Proteinbindungen (Wasserstoff- und Schwefelbrücken)
auf, sodass sich auf der Oberfläche der Fetttröpfchen Proteine anlagern und
als Emulgatoren wirken. Die Sauce wirkt auf die Emulgatorenmoleküle ein
und verhindert ihre Gerinnung, sodass diese ihre grenzflächenaktiven
Eigenschaften noch besitzen, wenn die Proteine längst geronnen sind.
� Wodurch wird die Sauce undurchsichtig?
Auch wenn man nur durchsichtige Zutaten verwendet, wie zum Beispiel
Wasser oder Butter, welche ebenfalls beim Schmelzen transparent wird,
bekommt man eine undurchsichtige Emulsion. Warum?
Das Licht, das sich in der Sauce ausbreitet, wird an der Oberfläche der
Fetttröpfchen reflektiert und im Inneren gebrochen, das heißt, es wird
zerstreut. Das gleiche Phänomen kann man beobachten, wenn man ein
Glasgefäß mit Glasscherben füllt. Das Gefäß wird undurchsichtig, obwohl
jede einzelne Scherbe durchsichtig ist.
Diese Auswirkung bemerkt man auch bei der Zubereitung von Eischnee,
sowie beim Gefrieren von Wasser. Denn auch hier ergebene durchsichtige
Ausgangsmaterialien eine weiße Substanz.

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Was könnte man heute kochen? 61
WOMIT KANN MAN EINE SAUCE BINDEN?
Das erste Bindemittel ist das Ei, welches schon bei der Sauce Hollandaise
benutzt wurde. Es gibt aber noch weitere. Da das Blut ähnlich dem Ei viele
Proteine enthält, welche die Sauce auch auf eine bestimmte Weise binden
können, kann es ebenso zum Binden verwendet werden. Am häufigsten wird
aber das Binden mit Mehl durchgeführt, die sogenannte Mehlschwitze.
Dabei lässt man Butter bei mittlerer Hitze schmelzen, rührt das Mehl ein
und lässt die Mischung bei niederer Temperatur mindestens 15 Minuten
rösten. Wenn die Mischung die richtige Farbe bekommen hat, gießt man mit
einer aromatischen Flüssigkeit auf. Die Sauce wird dick, man erhitzt sie
langsam und lässt sie eine Weile kochen, damit der Mehlgeschmack
verschwindet.
� Warum macht das Mehl die Sauce dick?
Dazu betrachtet man zunächst die Zusammensetzung des Mehls. Es besteht
aus komplexen Zuckern, die kleine Stärkekörner bilden, aus Proteinen und
dem Klebereiweiß (Gluten). Die Stärke wird erst durch das Erwärmen
nützlich. Durch die zugeführte Energie bilden sich Wasserstoffbrücken
zwischen den Stärkemolekülen und den Molekülen des Wassers. Das Wasser
dringt in die Stärkekörner ein, sodass sie aufquellen und die einzelnen
Bestandteile, Amylose und Amylopektin, gelöst werden. Dabei kann sich ein
Glutennetz bilden, wenn man Temperaturen von 65°C erreicht. Da die
gelösten Amylose- und Amylopektinteilchen der Stärke sehr sperrig sind und
diese von Wassermolekülen umgeben werden, nimmt die Fließfähigkeit des
Wassers ab. Das heißt die Lösung wird dickflüssig. Die größtmögliche
Viskosität wird zwischen 79°C und 96°C erreicht.
� Warum darf man die Sauce nicht zu stark kochen?
Wie schon oben erwähnt, erreichen mehlgebundene Saucen ihre maximale
Viskosität bei etwa 93°C. Über dieser Grenze werden sie wieder flüssig.
Durch zu starkes Kochen, aber auch durch zu starkes Umrühren begünstigt
man diesen Effekt. Die gequollenen Körner zerfallen dabei in kleinere
Teilchen, die sich schneller bewegen können und dadurch die Fließfähigkeit
erhöhen. Außerdem geht noch mehr Amylose in Lösung, sodass ihr Anteil
schließlich überwiegt. Da aber das von den Amylosenmolekülen gebildete
Glutennetz nicht so stabil ist wie das zuerst vorherrschende
Amylopektinnetz, kann es die Körner nicht so gut festhalten.

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Was könnte man heute kochen? 62
� Warum muss das Mehl längere Zeit schwitzen?
Wenn man das Mehl längere Zeit in der Butter anröstet, verliert es seinen
Mehlgeschmack. Für diesen Geschmack sind die Amylosemoleküle der
Stärke verantwortlich. Durch längeres Erhitzen lassen sich diese in kleinere
Zucker aufspalten, die keinen Mehlgeschmack mehr besitzen.
� Warum ist die Sauce am Teller nicht mehr so sämig wie
im Topf?
Nach dem Kochen kühlt die Sauce aus, dabei verdicken sich die
Stärkelösungen. Die Energie der Wasser- und der Stärkemoleküle verringert
sich, die Wasserstoffbrücken werden brüchiger und die ursprünglichen
Bindungen der Stärkekörner stellen sich wieder her. Die Lösung wird fester.
Deshalb sollten mehlgebundene Saucen im Topf nie zu viskos sein, da sie
beim Servieren abkühlen und dadurch nachdicken.
WIE KOCHT MAN EINEN SEMMELKNÖDEL?
Nach der Teigverarbeitung des Knödels legt man ihn in kochendes
Salzwasser, wobei er gleich auf den Topfboden sinkt. Nun lässt man ihn die
gewünschte Zeit ziehen. Man stellt fest: Er steigt auf, wenn er fertig ist.
� Warum kann man den Knödel nicht in der Mitte des
Topfes positionieren?
Das Wasser im Topf wird durch Konvektion erwärmt. Durch diese
Konvektionsströme im Wasser wird der Knödel immer wieder an die Seite
abgedrängt.
� Warum treibt es den Knödel in die Höhe?
Dazu betrachtet man zuerst die Zusammensetzung des Knödels. Er besteht
zum größten Teil aus Wasser bzw. Milch und anderen Zutaten wie
Knödelbrot, Eier, Zwiebel, sowie Kräuter und Gewürze.
Durch die Erwärmung des Knödels im heißen Wasser dehnen sich die
Gasbläschen im Knödel aus und vergrößern sich. Dadurch wird das
Volumen des Knödels vergrößert, er geht auf. Da der Auftrieb ein
volumsabhängiger Prozess ist, wird der Knödel nach oben steigen, wenn er
ein bestimmtes Volumen erreicht hat.

Was könnte man heute kochen? 63
Der Grund dafür ist die Vergrößerung des Volumens und nicht die
Verringerung des Gewichtes. Man braucht nur aus dem gekochten und dem
nicht gekochtem Knödel jeweils einen Einheitswürfel herauszuschneiden
und diese auf die Waage zu legen. Dabei wird man feststellen, dass der
gekochte Würfel eine geringere Dichte besitzt. Der Grund sind die
Wasserbläschen, die sich im Knödel bilden.
� Was tut man, damit er mit Sicherheit aufgeht?
Falls der Knödel nicht nach oben steigt, hat man einen kochtechnischen
Fehler gemacht.
Um das Aufgehen des Knödels sicher zu stellen, könnte man dem Teig auch
Kohlensäure beimengen. Dadurch erhöht sich die Anzahl der Luftbläschen
und infolgedessen vergrößert sich auch das Volumen. Man könnte dem
Semmelknödelteig Backpulver zugeben, aber das einfachste ist, die Milch so
heiß wie möglich hineinzuleeren und ihn zwei bis drei Stunden rasten zu
lassen. Damit bekommt man eine Volumsvergrößerung um den Faktor 2.
� Warum darf der Semmelknödel nur ziehen?
Der Semmelknödel hat keine glatte Oberfläche, er ist leicht rau. (Abb.29)
Aufgrund der Konvektion im Wasser wird sich der Knödel zu drehen
beginnen. Wenn nun das Wasser kocht, wird der Knödel immer wieder
eingetaucht und an die Luft befördert. Man kann beobachten, dass aufgrund
seiner Rauheit jedes Mal ein bisschen Teig herausgerissen wird. Da man
dadurch einen Knödel völlig zerkochen kann, sollten man ihn nur ziehen
lassen.
Drehung
Vergrößerung der
Knödeloberfläche
Abb.29: Aufgrund seiner rauen Oberfläche löst sich der Knödel im kochenden Wasser auf.

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Was könnte man heute kochen? 64
WIE KANN MAN SCHNELL BARTKARTOFFELN ZUBEREITEN?
Es gibt zwei gängige Methoden, Bratkartoffel zuzubereiten. Bei der ersten
Möglichkeit schält man die rohen Kartoffeln, schneidet sie in Scheiben und
gibt sie in die Pfanne. Bei der Zweiten kocht man die Kartoffeln vorher. Eine
neue Möglichkeit besteht darin, die rohen Kartoffeln in Scheiben zu
schneiden und diese für zwei Minuten in kochend heißes Wasser zu geben.
Anschließend abseihen und in eine Pfanne mit heißem Öl geben. Durch
diesen Ablauf bekommt man perfekte Bratkartoffeln. Da beim Kochen die
Zellen an der Oberfläche aufbrechen, kann die Stärke austreten und zum
Teil gelieren. Wenn diese Oberflächenstruktur nun auf das heiße Fett
gelangt, verkettet sich diese Struktur und man bekommt eine knusprige
Kruste.
Die Nachspeise
DAS GEHEIMNIS EINES SOUFFLES!
Der Titel dieses Kapitel lässt schon darauf schließen, dass es sich hier um
eine etwas kompliziertere Angelegenheit handelt, denn ein Souffle kann sehr
oft misslingen.
� Was macht ein Souffle aus?
Ein Souffle besteht immer aus Eischnee und einer beliebigen Zutat. Es muss
nicht unbedingt ein süßes Souffle werden, man kann auch würzige Zutaten
beimischen. Egal was man beimischt, der Ausgangstoff ist immer der
Eischnee, dem man die restlichen Zutaten vorsichtig beigeben muss, um ans
Ziel zu kommen. Das Ziel besteht darin: das Aufgehen des Souffles im Ofen
zu erreichen und das Zusammenfallen nach dem Backen zu vermeiden.
� Wie bekommt man den Eischnee?
Das Eiklar wird zu einem Schaum geschlagen. Es handelt sich dabei um
eine Mischung aus Wasser und Proteinen, in die man Luftblasen
hineinarbeiten muss. (Abb.30)

Was könnte man heute kochen? 65
Abb.30: Proteine
Das Eiklar besteht aus Proteinen, die sich gleichzeitig zu Wasser und Luft
hingezogen fühlen. Diese grenzflächenaktiven Moleküle sind vor allem das
Ovomuzin und das Konalbumin. Da diese Proteine einen wasserfreundlichen
und einen wasserfeindlichen Teil besitzen, siedeln sie sich bevorzugt an den
Grenzflächen von Luft und Wasser an. Dadurch kapseln sie die
eingedrungenen Luftblasen ein.
Beim Schlagen des Eiweißes zu Schnee entstehen zuerst sehr große
Luftblasen. (Abb.31) Je länger man schlägt, desto mehr schrumpft ihr
Umfang. Dadurch wird der Einfluss des Gewichtes geringer als die Kräfte der
Oberflächenspannung, die nun Luft und Wasser zusammenhalten. Daher ist
nun der Zusammenhalt der Blasen fester. Da der länger geschlagene
Eischnee mehr kleine Bläschen enthält als der kurz geschlagene, ist er auch
stabiler.
Abb.31: Luftblasen
� Wann ist der Eischnee steif geschlagen?
Eine Menge von 3,5 cl Eiweiß ergibt, in einem Kupfergefäß geschlagen, 15cl
Eischnee. In der Praxis testet man den Schnee, indem man das Gefäß
umdreht. Wenn der Eischnee am Gefäß haften bleibt, kann man mit dem
Schlagen aufhören. Für ein Souffle ist der Eischnee fest genug, wenn er das
Gewicht eines Eis mit Schale tragen kann.
Wenn der Eischnee zu perlen anfängt, hat man ihn zu lange geschlagen.
Durch dieses zu feste Schlagen des Eiweißes kann sich das Wasser der
Proteine abspalten und der Eischnee zerfällt in einen festen und in einen
flüssigen Teil.

Was könnte man heute kochen? 66
� Warum soll man nur reines Eiklar verwenden?
Wenn man das Eiklar nicht richtig vom Dotter trennt, kann es passieren,
dass der Schnee zusammenfällt, da das Eigelb kleine grenzflächenaktiven
Moleküle besitzt, welche sich mit den Proteinen des Eiklars verbinden und
ihre Vernetzung erschweren. Dadurch wird die Trennschicht zwischen
Wasser und Luft geschwächt. Außerdem verbinden sich die Fette des Eigelbs
mit den wasserfeindlichen Teilen der Eiklarproteine, deren Bereitschaft, die
Luftblasen zu umhüllen, schwindet. Man darf erst dem fertig geschlagenen
Schnee Eigelb zugeben, da sich in ihm schon die Proteine untereinander
verbunden und gleichmäßig an den Grenzflächen verteilt haben, sodass der
Platz für die Fette besetzt ist.
Man muss nicht nur Dotter und Eiklar genau trennen, sondern auch darauf
achten, dass kein Fett dazukommt, da dieses den gleichen Effekt hätte.
Deshalb sollte man für das Schnee Schlagen keine Rührschüsseln benutzen,
an denen das Fett gerne haften bleibt und das Rührgerät und die
Rührschüssel fettfrei halten.
� Wodurch lässt sich der Schnee steifer schlagen?
In vielen Kochbüchern wird empfohlen, etwas Salz oder Essig in die
Eischneemasse zu geben. Beide Substanzen beschleunigen die Gerinnung
der Proteine an den Luftblasen, sodass der Schnee beständiger wird. Der
Essig löst die schwachen intermolekularen Bindungen auf, auf denen die
Struktur der Proteine beruht. Die Wasserstoffionen des Essigs mit ihrer
positiven elektrischen Ladung verhindern, dass die Säuregruppen der
Proteine ihr Wasserstoffatom verlieren und sich elektrisch aufladen.
Dadurch stoßen sich die Proteine weniger stark ab und ihre Gerinnung wird
beschleunigt. Die Salzionen umschließen die elektrisch geladenen Atome der
Proteine, was deren elektrostatische Abstoßung verringert und die
Gerinnung ebenfalls beschleunigt.
� Wie vermengt man richtig?
Nun kommt die nächste heikle Angelegenheit: Man muss den Schnee mit der
Masse aus den übrigen Zutaten mischen. Diese Aufgabe ist nicht nur
deshalb so schwierig, weil der Eischnee sehr empfindlich ist, sondern weil
die beiden Massen eine unterschiedliche Viskosität besitzen und damit
schlecht mischbar sind.

Was könnte man heute kochen? 67
Man muss den Eischnee vorsichtig unterheben. Das heißt, der Eischnee
wird auf die Teigmasse gegeben und langsam mit einer Spachtel unter die
Teigmasse gehoben.
Mit dieser Mischung füllt man nun die Auflaufform und schiebt sie in das
Backrohr. Man sollte die Formen nur bis zu zwei Drittel ihrer Höhe füllen,
um zu vermeiden, dass das Souffle zu sehr über den Rand steigt.
� Warum geht ein Souffle auf?
Das Volumen eines Souffles verdoppelt oder verdreifacht sich sogar. 20 bis
30 Prozent dieser Vergrößerung lassen sich durch die Ausdehnung aufgrund
der Hitzeeinwirkung erklären. Der Rest kommt durch das verdampfende
Wasser zustande. Der Wasserdampf vergrößert die Blasen und durch die
gerinnenden Proteine werden sie in der Masse festgehalten. (Abb.32)
Abb.32: In einem millimetertiefen äußeren Bereich ist das Wasser völlig verdampft: Es bildet
sich eine Kruste. Das im Inneren verdunstende Wasser dehnt die schon ursprünglich im Teig
vorhandenen Luftblasen aus. Das Souffle geht auf.
� Warum darf man die Ofentür während des Backens nicht
öffnen?
Die Festigkeit des Souffles kommt vom Ovalbumin des Eiklars, das beim
Backen gerinnt. Es begrenzt die Ausdehnung der Luftblasen, die andernfalls
platzen würden. Solange diese Proteine noch nicht geronnen sind, besitzt
das Souffle noch kein tragfähiges Gerüst. Dieses Gerüst wird von den
Luftblasen getragen. Würde man nun die Ofentür öffnen, würde der warme
Dampf entweichen, durch kalte Luft ersetzt und somit eine Abkühlung
herbeigeführt werden. Dadurch würde sich die Luft in den Blasen
zusammenziehen und das Souffle schrumpfen. Schließt man die Ofentür
wieder, so gerinnen die Proteine an den Blasenwänden schneller, als sich die
Bläschen wieder ausdehnen können.

Was könnte man heute kochen? 68
� Bei welcher Temperatur gelingt ein Souffle optimal?
Die richtige Temperatur zu finden, ist eine Gratwanderung. Denn einerseits
muss sie ziemlich hoch sein, damit die Proteine gerinnen, bevor die
Luftblasen platzen und die Masse zusammenfällt. Andererseits muss sie
niedrig sein, damit auch das Innere des Souffles aufgehen kann, was durch
eine vorzeitige Gerinnung der Proteine verhindert werden würde. Die Praxis
zeigt, das 200°C eine ideale Temperatur ist, um einen saftigen Kern und eine
goldbraune Kruste zu bekommen.
� Wie bekommt man eine dekorative Haube auf das
Souffle?
Um ein sehr wohlgeformtes Souffle zu bekommen, sollte man es vor dem
Backen für einige Augenblicke in den Grill geben. Dabei wird es oben fest
und steigt im Ofen gleichmäßig in die Höhe.
� Lässt sich ein scheitern vermeiden?
Die entscheidende Frage beim Souffle ist, wie man verhindern kann, dass es
in sich zusammen fällt. Die Empfehlung der Küchenchefs ist es, das Souffle
schon vorher zuzubereiten und es langsam in einem lauwarmen Wasserbad
ruhen zu lassen. Unter der Einwirkung der milden Wärme würde das Souffle
ganz langsam aufgehen und nach dem Backen nicht zusammenfallen.
Ein Kolloquium für molekulare und physikalische Gastronomie beschäftigte
sich mit dem Thema Souffle, bei welchem auch diese Problematik
besprochen wurde. 1 Es wurde eine Masse zubereitet und auf kleine
Auflaufformen verteilt. Die Formen wurden nun auf unterschiedliche Weise
weiterverarbeitet. Eine wurde bis zum Backen in den Kühlschrank, eine
andere in den Gefrierschrank, eine weitere in ein Wasserbad gestellt. Keine
dieser alternativen Methoden ergaben ein zufriedenstellendes Ergebnis. Ein
wirklich ansprechendes Ergebnis kann man nur erzielen, wenn man die
Soufflemasse unverzüglich in den Backofen gibt. Der Umweg über die
Gefriertruhe oder das Wasserbad ist nur ein Notbehelf.
1 siehe [6]

?
Was könnte man heute kochen? 69
WODURCH UNTERSCHEIDEN SICH DIE VERSCHIEDENEN
KUCHENTEIGE?
Es gibt viele verschiedene Kuchenteige, deren Ausgangsbasis Mehl, Wasser
und Butter sind. Da man trotz gleicher Zutaten so verschiedene Ergebnisse
erhält, muss der Grund in der Herstellung der einzelnen Teige zu finden
sein. Deshalb wird man im folgenden die gängigsten Teigarten genauer
betrachten.
� Warum zerfällt der Mürbteig?
Hier werden die Stärkekörner des Mehls durch das Durchkneten mit einer
Fettschicht umhüllt, bevor das Wasser sie verkleistern kann. Durch die
Butter wird das Zusammenkleben der Körner und somit die nach dem
Backen gebildete harte Schicht verhindert. So verkleistern die Stärkekörner
während des Backens einzeln. Die Butter schmilzt und verbindet alle
Körner. Solange der Teig heiß ist, bleibt er mürbe, weil die Butter weich ist.
Kühlt er ab, so wirkt die Butter wie ein Zement, der die gequollenen Körner
zusammenhält.
� Wie kommt der Blätterteig zu seinem Namen?
Die Zubereitung gestaltet sich etwas langwierig. Zuerst wird aus Mehl und
Wasser ein glatter elastischer Teig zubereitet. Danach wird der Teig auf ein
Rechteck ausgerollt und darauf die Butter verteilt. Man schlägt den Teig
zusammen, sodass die Butter vollständig eingepackt ist. Danach ausrollen,
20 Minuten rasten lassen und wieder von vorne beginnen. Dieses Prozedere
öfters wiederholen. Je öfter man die Teigplatten zusammenfaltet, desto mehr
Schichten bekommt man. Die einzelnen Schichten werden vom Fett der
Butter auseinandergehalten und können nicht miteinander verschmelzen.
Der Blätterteig ist „exponentiell veranlagt“, das heißt, wenn man eine
Teigplatte, wie in Abb.33, in 3 Lagen zusammenfaltet, bildet man 3
übereinanderliegende Blätter. Rollte man dieses Teigpaket aus und faltet es
erneut, so entstehen 9 Blätter. Würde man dieses Verfahren sechs Mal
anwenden, erhält man 36 (=729) Blätter.
Außerdem wird beim Falten Luft zwischen den Schichten eingeschlossen,
welche sich beim Backen ausdehnt, sodass sich die Blätter besser
voneinander abheben können. Bereitet man den Teig richtig zu, blättert er
beim Backen perfekt auf.

Was könnte man heute kochen? 70
Abb.33: Der Blätterteig
� Der sandige Teig
Der Sandteig enthält auch Mehl und Butter, aber anstatt des Wassers
kommen Zucker und Eigelb hinzu. Er wird beim Backen sehr trocken und
zergeht zwischen den Zähnen wie feiner Sand. Bei der Zubereitung gelangen
Butter und Eigelb zwischen die Stärkekörner und die Zuckerkristalle. Da der
Eidotter zu wenig Wasser besitzt, spielen die Kapillarkräfte hier keine große
Rolle, sodass sich nicht viel Stärkekleister bilden kann. Der Teig ist
zerbrechlich und krümelt leicht. Beim Backen garen die einzelnen
Stärkekörner und die des Zuckers alleine vor sich hin. Die geringe Kohäsion
verdankt der Teig dennoch dem Eigelb, welches zu einem Netz gerinnt und
die Masse zusammenhält.
� Wie wird der Biskuitteig so leicht und locker?
Auch der klassische Biskuitteig enthält nicht viel Wasser. Man muss eine
Mischung aus Eigelb und Kristallzucker schaumig schlagen, um möglichst
viel Luft in die Masse einzuarbeiten. Das Eigelb drängt sich zwischen die
Zuckerkristalle, die durch Millionen von Luftbläschen voneinander getrennt
werden. Danach wird der Eischnee untergemengt.
Während des Backens dehnen sich die Luftbläschen aus, und die
geronnenen Proteine verfestigen das Netz zwischen den Luftbläschen. Durch
die Reaktion des Zuckers mit dem Eigelb wird dieses Netz noch zusätzlich
stabilisiert. Der Zucker karamellisiert an der Oberfläche.

Was könnte man heute kochen? 71
� Der Backpulverteig
Diese Teige gehen durch die Zugabe von Backpulver auf.
Backpulver setzt sich aus mehreren Bestandteilen zusammen, wie zum
Beispiel Natron (Natriumbikarbonat), Säuren (wie Weinsäure, sowie
Natrium- und Aluminiumsulfat) und Stärke. Die Stärke dient als
Trennmittel, sie isoliert das Natron und die Säure, sodass sich diese
eigentlich wirksamen Stoffe nicht vorzeitig umsetzen. Das Backpulver wirkt
in zwei Etappen. Die Erste erfolgt noch bei Raumtemperatur, dabei wirkt die
Weinsäure auf das Natron ein, wodurch Kohlendioxid freigesetzt wird und im
Teig kleine Bläschen entstehen. Die zweite Etappe wird durch das Erhitzen
im Backrohr ausgelöst. Durch die Wirkung des Aluminiumsalzes vergrößern
sich die Bläschen, und der Teig wird höher und lockerer.
?
WIE KANN MAN ZU HAUSE EIS HERSTELLEN?
� Umrühren oder nicht?
Es gibt einen wunden Punkt beim selbstgemachten Eis oder Sorbet, das sind
die Eiskristalle. Um große Kristalle zu bekommen, muss man ein möglichst
langes Wachstum sicherstellen, dazu darf man die Lösung weder schütteln
noch bewegen. Bei der Herstellung von Eis muss man genau das Gegenteil
tun, man muss die Bildung großer Eiskristalle vermeiden. Deshalb muss die
Grundmischung kräftig verrührt werden. Man bringt dadurch auch gleich
Luftblasen in die Masse, sodass die Eiscreme leichter und lockerer wird. Da
sich die Kristalle erst unter 0°C bilden, muss man die Mischung zuerst
einmal abkühlen, um mit dem Umrühren beginnen zu können. Außerdem
wäre sie vorher noch zu flüssig, um die Luftbläschen festzuhalten. Deshalb
zuerst in das Gefrierfach geben und leicht erstarren lassen. Anschließend
noch einmal kräftig rühren.
� Die Eismischung warm oder kalt in das Gefrierfach
stellen?
Die klare Antwort auf diese Frage ist, dass warmes Wasser schneller gefriert
als kaltes. Deshalb wird auch die warme Eismasse im Gefrierfach schneller
fest. Aber warum?

Was könnte man heute kochen? 72
Anfangs vermutete man, dass es zwischen der erwärmten Eismasse, dem
warmen Topfboden und dem Gefrierschrank zu einer besseren thermischen
Leitung komme. Da dieses Phänomen aber auch auftrat, als man den
direkten Kontakt zwischen dem Topf und dem Gefrierschrank unterbrach,
musste es eine andere Erklärung geben.
Drei verschieden Ursachen scheinen hier Zugrundezuliegen: Zunächst
einmal die Wärmekonvektion, die durch die unterschiedliche Temperatur
zwischen oben und unten herrscht. Die Dichteunterschiede bewirken
Strömungen, welche die Lösung homogen machen. Zweitens ist im warmen
Wasser weniger Gas gelöst als im kalten, sodass das Wasser deshalb
schneller gefriert. Und drittens verliert eine warme Lösung durch
Verdampfung zusätzlich Wasser, das heißt, es muss weniger Flüssigkeit
abkühlen.
� Das Eis auf die Schnelle!
Man kann das Problem mit den Eiskristallen so wie mit dem langsamen
Abkühlen umgehen. Das Zauberwort heißt flüssiger Stickstoff. Diese
durchsichtige Flüssigkeit gibt es in allen Chemie- und Physiklabors. Er wird
normalerweise in isolierten offenen Gefäßen bei seiner Siedetemperatur, die
bei Normaldruck –195,8°C beträgt, aufbewahrt.
Das Schokoladeneis: Für 1,5l Rohflüssigkeit benötigt man einen halben Liter
Vollmilch, einen Liter Schlagsahne, 175g Kakao-Getränke-Pulver, ein
Päckchen Vanillezucker, ein Päckchen Dessert-Soße für Schokolade, 450g
Schokoladenstreusel oder -stückchen und zwei bis drei Liter flüssigen
Stickstoff. Man bringt die Hälfte der Milch zum Kochen und fügt
anschließend alle nicht flüssigen Zutaten mit Ausnahme der Schokolade bei
und rührt um. Diese vorbereitete Flüssigkeit in einen hohen Topf geben und
die restliche Flüssigkeit hinzufügen. Zum Schluss gibt man noch die
Schokostreusel hinzu.
Das Eis aus dem Marmeladenglas: Hierzu benötigt man nur ein Glas
Marmelade, einen halben Liter Schlagobers und 2 Esslöffel Milch. Die
Marmelade geschmeidig rühren, den Schlagobers und die Milch ordentlich
untermengen.
Unter intensiven Rühren gießt man nun den flüssigen Stickstoff in den
Behälter mit der Eiscreme, bis die gewünschte Eis-Konsistenz erreicht ist.
Dabei verdampft der Stickstoff und gleichzeitig entzieht er der Mischung
Wärme, sodass diese sofort zu Eis erstarrt. Das geht so schnell, dass sich
nur noch winzige Kristalle bilden können. Während der Stickstoff vom
flüssigen in den gasförmigen Zustand übergeht, werden unzählige
Luftbläschen in der erstarrenden Masse eingeschlossen.

?
Was könnte man heute kochen? 73
� Ist das normale Eis kälter als das Speiseeis?
Das Speiseeis fühlt sich auf der Zunge nicht so kalt an wie normales Eis. Da
sich im Speiseeis viele Luftbläschen befinden, kann es nur wenig Wärme
(bzw. Kälte) speichern und somit auch nicht abgeben. Da im normalen Eis
weniger Luftbläschen sind, fühlt es sich kälter an. Aber physikalisch haben
beide die gleiche Temperatur.
Das Verdauungsschnäpschen
WIE STELLT MAN EINEN WEINBRAND HER?
Als Ausgangsprodukt bevorzugt man leichte Weißweine mit viel Säure und
einem geringen Alkoholgehalt. Das Branntweinbrennen beruht auf einem
simplen Prinzip, der Destillation. Durch Erhitzen trennt man eine Mischung
aus Wasser, welches bei 100°C siedet, und Äthylalkohol, der schon bei 78°C
siedet. Der verdampfende Äthylalkohol wird durch einen spiralig
gewundenen Kühler geleitet und kondensiert, während das Wasser
zurückbleibt. In der Praxis gestaltet sich dieses Prozedere nicht so leicht, da
man keinen reinen Alkohol gewinnen will, sondern einen, der ein Aroma
besitzt. Auch muss man verschiedene toxische Substanzen wie Methanol
(Methylalkohol) eliminieren, das beim ersten Destillationsdurchgang
entsteht. Dieses Methanol ist giftig, man kann daran erblinden. In
schwacher Konzentration, wie es zum Beispiel im Wein vorkommt, ist es
unbedenklich. Das Endprodukt des Destillationsverfahrens ist eine glasklare
Flüssigkeit. (Abb.34)
� Woher bekommen der Whisky und der Cognac ihre rote
Farbe?
Den gewonnenen Alkohol (90-95%) verdünnt man massiv mit destilliertem
Wasser. Diese Mischung wird dann in Eichen- oder Buchenfässern ein paar
Jahre gelagert. Nach und nach wird das Lignin der Hölzer von der
Destillatsäure zu Phenolaldehyd abgebaut, das weiter zu Phenolsäure
oxidiert wird. Dadurch verringert sich der Säuregehalt des Branntweins, und
gleichzeitig entstehen aromatische Substanzen und die Farbe des
Branntweins.

Was könnte man heute kochen? 74
Abb.34: Destillationsanlage
� Wie kann man zu Hause Schnaps brennen?
Dazu muss man als erstes anführen, dass jegliche Privatdestillation
gesetzlich verboten ist. Es gibt dennoch zwei Möglichkeiten, das Verfahren
ohne eine Destillationsanlage durchzuführen.
1. Man kann bei einem Schnellkochtopf anstelle des Sicherheitsventils
einen Schlauch anbringen, um die entweichenden Alkoholdämpfe zu
kondensieren. Den gewünschten Alkoholgrad erhält man durch
wiederholte Destillation, das heißt man lässt das Destillat noch einoder
zweimal durchlaufen. Man muss aber auch hier auf die giftigen
Substanzen achten.
2. Das viel einfachere Verfahren ist die Kältedestillation. Man leert eine
geeignete alkoholhaltige Mischung, wie zum Beispiel Wein, in ein
Plastikgeschirr und stellt es in den Gefrierschrank. Der Gefrierschrank
sollte eine Kühltemperatur von ca. –5°C bis –8°C haben, sodass nur
das Wasser gefrieren kann, welches einen Gefrierpunkt von 0°C hat
und der Alkohol, dessen Gefrierpunkt bei -15°C liegt, noch flüssig
bleibt. Dabei erhält man einen Eisklumpen aus Wasser, den man
entfernt, und somit der Alkohol übrig bleibt.
Um auch bei der Heimdestillation – analog zu den Buchenfässern - die Farbe
und das Aroma herstellen zu können, verwendet man Holzleisten. Diese
Holzleisten aus Buche und Eiche zerkleinert man und steckt sie in kleine
Fläschchen. Man verdünnt den Schnaps aus dem Gefrierschrank oder dem
Schnellkochtopf mit destilliertem Wasser und leert ihn in diese Fläschchen.
Diese lässt man dann ein bis zwei Jahre reifen.

Was könnte man heute kochen? 75
� Woher kommt der Alkohol?
Der chemischen Stoffklasse der Alkohole gehört eine Vielzahl von
Verbindungen an. Wenn man von Alkohol spricht, meint man eigentlich
Äthanol (Äthylalkohol), der aus dieser Klasse stammt. Dieses Äthanol ist
farblos, hat einen eigentümlichen Geruch und brennt auf der Zunge. An
seiner chemischen Formel CH3CH2OH kann man erkennen, dass sich
Äthanol vom Äthan CH3CH3 herleiten lässt.
Das Wort selbst stammt aus dem Arabischen (al-kuhl) und bedeutet
ursprünglich „das Feinste“, es wurde von den Ägyptern als Augenschminke
benutzt. Später dehnte sich dieser Begriff auf alle möglichen Essenzen sowie
auf Lebenselixiere aus. Die Alchemisten verstanden darunter vor allem den
Weingeist, der durch die Destillation hergestellt wurde. Dieses Prinzip wurde
schon im 10.Jahrhundert von Avicenna entdeckt.
� Warum macht Alkohol betrunken?
Der Alkohol ist ein Stimulans, das in der Hirnrinde erregungshemmende
Steuerungsmechanismen außer Kraft setzt. Deshalb sind Betrunkene im
Anfangsstadien so aufgekratzt und aufgedreht.
Im Hirn befindet sich eine Erregungssteuerung, welche aus bestimmten
Nervenzellen, den Interneuronen, besteht. Diese können Informationen
empfangen und verarbeiten, um damit andere spezifische Neuronen zu
hemmen oder zu aktivieren. Zu diesem Zweck setzen sie Neurotransmitter
frei, die sich mit den Rezeptormolekülen der Zielneuronen verbinden. Der
Alkohol beeinflusst einen wichtigen Neurotransmitter namens Gamma-
Aminobuttersäure (GABA), die im zentralen Nervensystem eine wichtige
hemmende Rolle spielt. Sie verbindet sich mit dem Rezeptor des Zielneurons
und verändert ihn so, dass Chloridionen in das Neuron eindringen können
und es weniger erregbar wird. Genau diese Bindungen lockert der Alkohol
und erschwert dadurch neue Bindungen. Deshalb sind die Neuronen
weniger gehemmt.

?
Was könnte man heute kochen? 76
Das Abendessen
WIE MACHT MAN KNUSPRIGE POMMES FRITTES?
� Warum kann man Kartoffeln frittieren?
Woher kommen die knusprige Kruste, die goldbraune Farbe und der
charakteristische Frittiergeschmack, welche man schon aus dem Kapitel
über das Wiener Schnitzel kennt? Sie entstehen zum Teil durch die
Gerinnung der Proteine und die Karamellisierung der Kohlenhydrate
während des Garens. Da Kartoffeln viel Zucker und Stärke enthalten, die
sich bekanntlich gut umwandeln lassen, sind sie zum Frittieren
prädestiniert.
� Wie macht man Pommes frittes?
Man schält und wäscht die Kartoffeln. Diese anschließend gut trockentupfen
und schneiden. In der Fritteuse eine große Menge Frittierfett auf 140°C-
160°C erhitzen. Die Pommes frittes hineinwerfen und 10 Minuten frittieren.
Herausnehmen und das Frittierfett auf 190°C-200°C erhitzen, bis es zu
rauchen beginnt. In dieses Fett nun die Pommes das zweite Mal
hineingeben, bis sie goldgelb sind.
� Warum sollte man die Pommes frittes zwei mal frittieren?
Wenn man die Pommes frittes nur einmal in einem 180°C heißen Öl frittiert,
werden sie außen schnell knusprig, aber im Inneren sind sie noch nicht
ausreichend gegart. Die Temperatur im Inneren steigt nur sehr langsam von
20°C auf 100°C an. Nach fünf Minuten beträgt die Temperatur erst 80°C.
Durch die große Trägheit der Kartoffeln braucht die Hitze mehr Zeit bis sie in
die Pommes frittes eindringen kann. Aufgrund dieser thermischen Trägheit
sollte man die Pommes in zwei Bädern zubereiten.
Im Ersten, in dem die Temperatur nicht allzu hoch sein darf, werden die
Pommes frittes innen gar. Das zweite Frittierbad bei höherer Temperatur
macht die Pommes frittes knusprig. In dieser Phase soll das restliche Wasser
von der Oberfläche verdampfen, damit sie knusprig werden.

Was könnte man heute kochen? 77
Die gewünschte Art der Pommes entscheidet, wie lange und vor allem bei
welcher Temperatur man sie im zweiten Frittierbad frittiert. Wenn man den
Querschnitt eines gelungene Pommes frittes betrachtet, sieht man, dass das
Innere ein Püree und das Äußere eine dünne Kruste ist. Wenn die Kruste
dünn sein soll, gibt man die Pommes frittes in ein extrem heißes Öl, da
dadurch die Oberfläche in wenigen Sekunden Farbe annimmt, während die
gewünschte dünne Schichte austrocknet. Will man hingegen eine dicke
Kruste, darf das zweite Frittierbad nicht zu heiß sein, damit die Hitze Zeit
hat, eine dicke Schicht auszutrocknen, bevor die Pommes Farbe annehmen.
Man muss aber auch hier darauf achten, nicht zu viel Pommes frittes auf
einmal in den Frittierkorb zu geben, da diese das Fett zu sehr abkühlen
würden.
?
WIE BEKOMMT MAN EIN SCHMACKHAFTES WÜRSTCHEN?
Der Unterschied zwischen Frankfurter Würstchen und Wiener Würstchen
besteht darin, dass das Wiener Würstchen einen höheren Anteil an
minderwertigem Fleisch besitzt.
� Warum sind die Würstel vom Würstelstand besser?
Man lässt die Würstchen in heißem Wasser ziehen. Aus den Frankfurtern
lösen sich dabei analog zum Tafelspitz durch Diffusion und Osmose Salze,
Fette und Geschmackstoffe heraus. (siehe Tafelspitz Seite 35)
Wenn nun am Würstelstand ein Würstel zubereitet wird, legt man es nicht in
normales Wasser, sondern in einen bereits gefüllten Topf, in dem schon den
ganzen Tag Würstel gekocht wurden. Das heißt, dass dieses Wasser schon
mit den Aromastoffen der Würstchen gesättigt ist, da alle Würstchen die
schon darin gekocht wurden, Aromastoffe zurückgelassen haben. Wenn nun
ein neues Würstchen dazu kommt, kann dieses nicht mehr so viele
Aromastoffe an das Wasser abgeben, da dieses längst gesättigt ist.
� Wie macht man das nun zu Hause?
Hier tritt das Prinzip der „Opferwurst“ auf. Man nimmt ein Würstchen,
zerteilt es und wirft es in das kochende Wasser. Dort lässt man es ca. 20
Minuten kochen, bis es ganz ausgelaugt und lasch ist. In dieses Wasser gibt
man nun die Würstchen, die man kochen will. Diese Würstchen geben wie
am Würstelstand nicht mehr so viele Aromastoffe an das gesättigte Wasser
ab und bleiben geschmacklich intensiver.

Was könnte man heute kochen? 78
� Warum platzen Würstel?
Sobald beim Kochen im Inneren der Frankfurterwürstchen Temperaturen
von 88°C erreicht werden, entstehen unter der Haut Dampfblasen, die sich
ausdehnen und die Haut zum Platzen bringen.
Deshalb dürfen Frankfurter nur bei einer Wassertemperatur von 80°C
ziehen und nie kochen.
Aus diesem Grund muss man auch Grillwürstchen einschneiden, bevor man
sie grillt. Da die Wärme als erstes in der Wursthaut aktiv wird, entstehen
Wärmspannungen und sie reißt. Da dieses Reißen unkontrolliert passiert,
soll man sie vorher einschneiden.
?
WIE MACHT MAN EINE RICHTIGE MAJONÄSE?
Man gibt ein Eigelb, 1TL Senf, etwas Wasser sowie Salz und Pfeffer in eine
Schüssel und verrührt dieses mit einem kleinen Schneebesen. Nun leert
man ein paar Tröpfchen Öl hinein und schlägt die Masse mit dem
Schneebesen kräftig durch. Weiteres gibt man immer nur ein paar
Tröpfchen dazu, bis die Majonäse fertig ist.
� Was hält die Majonäse zusammen?
Die Grundzutaten sind Eigelb und Öl. Das Eigelb besteht zu 50% aus
Wasser. Man weiß, dass sich Öl und Wasser nicht vermischen lassen. Die
beiden Phasen trennen sich, unten das schwere Wasser, oben das leichtere
Öl. Wie lässt sich nun das Öl und das Wasser des Eigelbs vermischen? Man
benötigt Emulgatoren, Substanzen, die sich von beiden Flüssigkeiten
angezogen fühlen.
Durch diese Netzmittel entsteht beim Rühren Majonäse. Die Majonäse ist
eine Öl-in-Wasser Emulsion. Die Emulgatoren umschließen die Öltröpfchen
mit ihrem wasserfeindlichen Teil und halten sie im Wasser verteilt, denn
ihren nach außen gerichteten, wasserfreundlichen Teil zieht es zu den
Wassermolekülen hin. Zusätzlich besitzen die hydrophilen Pole der
Emulgatorenmoleküle elektrische Ladungen, sodass die Tröpfchen gleiche
elektrische Ladung aufweisen. Deshalb stoßen sie sich ab und die
Öltröpfchen können nicht wieder verschmelzen. Diese lebenswichtigen
Emulgatoren in der Majonäse befinden sich im Eigelb, welches Lezithin
besitzt, und dem Senf.

Was könnte man heute kochen? 79
� Warum soll man nicht das ganze Öl auf einmal
beimengen?
Man leert das Öl in die Wasserphase, da das Öl in mikroskopisch kleine
Tröpfchen zerteilt werden muss. Dieses fällt leichter, wenn man es Tropfen
für Tropfen im Wasser zerschlägt. Zweitens müssen die Emulgatormoleküle
von Anfang an in großer Zahl vorhanden sein, um die Tröpfchen schnell und
gleichmäßig zu umhüllen. Würde man zuviel Öl zu schnell einarbeiten, so
könnte es sich nicht richtig verteilen und sogar umkippen, das heißt die Ölin-Wasser
Emulsion würde in eine Wasser-in-Öl Emulsion übergehen.
(Abb.35)
Abb.35: Je mehr Öl man in eine Emulsion einarbeitet, desto kleiner wird der Abstand
zwischen den Öltröpfchen. Wenn die Wassermenge nicht mehr ausreicht, verschmelzen
sie miteinander, und es kommt zur „Phasenumkehr“: Statt Öltröpfchen in Wasser
erhält man Wassertröpfchen in Öl

Was könnte man heute kochen? 80
� Warum muss man kräftig schlagen?
Die Schwierigkeit beim Rühren besteht vor allem darin, die Öltröpfchen in
winzige Tröpfchen zu zerschlagen und diese dann getrennt zu halten.
Solange noch mehr Wasser als Öl vorhanden ist, können einzelne Tropfen an
die Oberfläche steigen. Erst wenn das Verhältnis zwischen Öl und Wasser
ausgeglichen ist, beginnt die Emulsion dick zu werden, da sich die
Tröpfchen gegenseitig am Aufsteigen hindern. Mischt man nun weiter Öl bei,
können sich die neu hinzukommenden Öltröpfchen in der dickflüssigen
Masse kaum noch bewegen, sodass man sie besser zerkleinern kann.
(Abb.36)
Abb.36: Öltröpfchen
� Was tun, wenn sie misslingt?
Man hat nicht immer Erfolg, denn je niedriger die Temperatur ist, um so
unterschiedlicher stellt sich die Mischbarkeit von Öl und Wasser dar. Wenn
das Öl zu stark abkühlt, wird es fester und lässt sich nicht mehr in
Tröpfchen zerteilen.
Wenn die Majonäse geronnen ist, war man zu verschwenderisch mit dem Öl.
Man kann ein weiteres Eigelb oder etwas Wasser dazu geben und kräftig
rühren. Essig oder Zitrone haben die selbe Eigenschaft, sie bringen Wasser
in die Majonäse.
� Wie viele Liter Majonäse kann man aus nur einem Eigelb
herstellen?
Ein großer Eidotter enthält genug Netzmittel, um mehrere Liter Majonäse zu
emulgieren. Das Maximum an Majonäse wurde von Harold McGee
hergestellt, er konnte aus nur einem Eigelb 24 Liter Majonäse herstellen. 1 .
Da sich das Öl nur in einer kontinuierlichen Wasserphase weiter zu
Tröpfchen anordnet, leerte er zusätzlich zwei bis drei Teelöffel Wasser pro
Tasse Öl dazu.
1 siehe [7] S48

?
Was könnte man heute kochen? 81
DER KETSCHUPFLASCHENEFFEKT!
� Das Ketschup in der Glasflasche
Beim Wenden einer Ketschupflasche bleibt der gesamte Inhalt im Glas.
Dreht man jedoch die selbe Flasche um, nachdem man sie kräftig
geschüttelt hat, fließt plötzlich das Ketschup mit hoher Geschwindigkeit aus.
Das Ketschup ist eine thixotrope Flüssigkeit. Das bedeutet, sie geht unter
dem Einfluss mechanischer Kräfte vorübergehend von ihrem gelartigen,
nicht fließfähigen Zustand in einen flüssigen über. Durch das Schütteln der
Flasche führt man dem Ketschup Energie zu, dabei beginnt es seinen
Aggregatzustand zu ändern. Das vorher etwas festere Ketschup wird flüssig.
Deshalb sollte man die Flasche gleich am Anfang schütteln!
� Das Ketschup in der Plastikflasche
Wenn man die Plastiktube mit Ketschup aus dem Kühlschrank nimmt und
sie - 20 min auf den Kopf gestellt - stehen lässt, wird man beim Aufmachen
angespritzt.
Der Grund ist die Temperaturänderung. Die Luft im Kühlschrank ist kalt,
deshalb befindet sich beim Herausnehmen noch kalte Luft in der Flasche.
Diese Luft erwärmt sich, durch den dadurch entstandenen Überdruck in der
Flasche spritzt das Ketchup beim Aufmachen heraus.
?
WIE MACHT MAN EIN RICHTIGES SPIEGELEI?
Eier haben den Ruf, gesundheitsschädlich zu sein, da sie Cholesterin und
Salmonellen besitzen. Salmonellen sind nur in großen Mengen schädlich,
dennoch darf man in der Gastronomie keine Gerichte servieren, in denen
das Ei noch weich ist. Wenn sie es dennoch tut, hat es eine
Extraversicherung auf den Koch abgeschlossen, denn sollte doch etwas
passieren, zahlt die Versicherung den ganzen Schaden.

Was könnte man heute kochen? 82
Proteine
Wasser
Abb.37: Denaturieren der Proteine
� Was passiert in der Pfanne?
Das Ei besteht hauptsächlich aus einer Mischung von Wasser und
Proteinen. Die Proteinmoleküle sind lange, vielfach gewundene Fäden, deren
Struktur durch schwache intermolekulare Bindungen zwischen ihren
Atomen bedingt ist. Beim Erhitzen brechen diese Bindungen auf und die
Atome können andere Bindungen eingehen. Wenn die Temperatur im
Spiegelei ansteigt, beginnen die Proteinknäuel zunächst Ketten zu bilden.
(Abb.37) Die Proteine wickeln sich nicht auseinander, das Eiklar bleibt noch
durchsichtig. Dann baut sich ein Netz auf, dessen Maschen aus mehreren
Proteinen besteht. Das Eiklar wird lichtundurchlässig. Nun wäre das Ei
weichgekocht. Erhitzt man es weiter, so entrollen sich die Knäuel vollends,
und das Wasser verdampft. Nun verbinden sich die Atome, die zuvor an das
Wasser gebunden waren, untereinander, sodass die geronnene Masse fest
wird. Dieser irreversible Prozess lässt die Weichheit und Elastizität eines
Spiegeleis unwiederbringlich verschwinden. (Abb.38)
Abb.38: Zunächst wickeln sich die Proteinknäuel auseinander,
wenn man ein Spiegelei brät. Dann verbinden sich die einzelnen
Fäden miteinander. Das Ei wird gar.

Was könnte man heute kochen? 83
� Die Problemzone Dotterrand
In der Praxis kommt noch das Problem hinzu, dass das nahe beim Eigelb
gelegene Eiklar nur widerwillig gerinnt. Das Eiklar enthält Proteine, unter
anderem Ovomucin, welches später gerinnt als alle anderen. Dieses Protein
sorgt dafür, dass das Eiklar im Übergangsbereich besonders dickflüssig und
konsistent ist.
Um dieses Problem zu lösen, kann man Salz oder Säure (Essig oder
Zitronensaft) benutzen. Diese Substanzen begünstigen das Garen von
Proteinen in wässrigen Lösungen, weil sich ihre elektrisch geladenen Atome,
die Ionen, zu den Proteinatomen hingezogen fühlen, die eine komplementäre
Ladung besitzen. Deshalb haben es die Proteine leichter, sich zu entfalten,
einander anzunähern und sich miteinander zu verbinden. Daher sollte man
den Übergangsbereich zum Dotter salzen, um ein gleichmäßiges Weiß zu
erhalten.
� Das richtige Spiegelei
Das Spiegelei müsste wirklich vollständig durchsichtig sein, fast weiß, der
Dotter sollte nur durchscheinen.
Dem Spiegelei bzw. dem Dotter muss deshalb homogen von jeder Seite
gleichförmig Wärme zugeführt werden. Da durch den Umwandlungsprozess
des Eiweißes von flüssig auf fest Dampfbläschen entstehen, fängt das
Spiegelei sehr stark zu dampfen an. Deckt man die Pfanne zu, so können
diese entstandenen Dampfbläschen an der Oberfläche des Dotters
kondensieren. Dadurch wird der Eidotter mit einer dünnen Schicht von
Eiweiß überzogen.

Schulischer Bezug 84
Schulischer Bezug
Wie schon eingangs erwähnt, war mir bei der Wahl dieses Themas der Bezug
zur Schule sehr wichtig. Da Physik eines der unbeliebtesten
Unterrichtsgegenstände darstellt1 , muss man versuchen, das Interesse der
Schüler zu wecken. Physik ist für viele Menschen und vor allem für Schüler
etwas sehr Kompliziertes und Unverständliches. Aus diesem Grund versucht
man, den heutigen Physikunterricht anwendungsorientierter zu gestalten.
Man sollte den Schülern zeigen, dass die Physik nicht etwas Utopisches ist,
sondern etwas, mit dem sie tagtäglich zu tun haben. Man muss versuchen,
die Schüler zu begeistern, sie zum Staunen zu bringen, sodass sie zum
Schluss sogar ein richtiges Aha-Erlebnis haben. Wenn man einen
interessanten Physikunterricht gestalten will, ist es notwendig, praxisnahe
Beispiele zu behandeln. Am besten solche, mit denen einzelne Schüler schon
Erfahrung haben. Man kann auf dem Vorwissen der Schüler aufbauen und
damit ihr Interesse wecken, denn man spricht mit ihnen über etwas, was sie
schon kennen. Deshalb sollte man bei jedem neuen Thema, das man im
Unterricht beginnt, versuchen, einen Bezug zur Umwelt der Schüler zu
finden. Dadurch wird das Thema viel besser aufgenommen und die
Konfrontation mit einem bestimmten physikalischen Themenbrocken, der
die Schüler nur abschreckt, vermieden. Man muss dabei auch die
physikalische Bedeutung des Alltages einfließen lassen, denn dadurch ist die
Physik nicht mehr so abstrakt.
Um diese Forderungen zu erfüllen, ist das Thema „Physik des Kochens“ ein
überaus anschauliches Gebiet.
Im Kapitel „Warum und wie werden Speisen erwärmt“ geht es um die
verschiedenen Wärmübertragungsarten, welche bei der Herdplatte, im
Backofen oder der Mikrowelle vorkommen. Dieses Thema zieht sich durch
die ganze Thematik, denn auch in fast jedem Unterkapitel von „Was könnte
man heute kochen“ dreht sich alles um die Zubereitung von Speisen und die
dafür benötigte Wärme. Es werden auch Zusammenhänge zwischen der
Ausdehnung und der Erwärmung, sowie der verschiedenen Temperaturen,
die unter anderem auch für die Übergänge vom flüssigen in den festen
Aggregatzustand wichtig sind, besprochen. Des weiteren kommen auch
Vorgänge wie die Diffusion und die Osmose vor. Abgesehen von diesen
physikalischen Inhalten treten auch einige chemische Reaktionen und
Zusammenhänge auf, wie zum Beispiel das Denaturieren der Proteine oder
die Maillard-Reaktion. Das Themengebiet „Kulinarische Physik“ ist deshalb
so geeignet, weil hier ein Großteil der im Lehrpan geforderten Physik in
einem lebensweltlichen Zusammenhang gebracht werden kann.
1 siehe [5] Kapitel1

Schulischer Bezug 85
Als Lehrer braucht man für den Themenbereich Kulinarische Physik nicht
zwei bis drei Wochen Unterrichtszeit einplanen, sondern kann die einzelnen
Gebiete daraus als anwendungsorientierte Beispiele benutzen. Man kann
jeweils zu den speziellen Themen im Lehrplan die Praxisbeispiele aus der
Küche verwenden. Egal ob es sich um die verschiedenen Arten der
Wärmeübertragung oder der Osmose handelt. Man muss nicht immer die
technischen Beispiele wie Wärmtauscher oder ähnliches als Anwendung
darbieten, sondern kann über den Herd oder die Mikrowelle sprechen,
welche sich in jedem modernen Haushalt befinden. Vor allem spricht man
mit diesem Thema auch die Mädchen an, welche den Physikunterricht
gegenüber den Jungen als uninteressanter empfinden. 1 Man sollte sich bei
der Themenauswahl generell mehr an den Interessen der Mädchen
orientieren, denn die Jungen interessieren sich viel eher für etwas
Physikalisches als Mädchen. Wenn man das Interesse der Schülerinnen
geweckt hat, hat man auch das der männlichen Schüler. 2
Aus dieser Motivation heraus habe ich mir einige Beispiel überlegt, wie man
einzelne Themen bearbeiten kann.
Die einzelnen Arbeitsblätter bestehen jeweils aus einem Experiment und
einer Denkaufgabe. Entweder wird zuerst die Denkaufgabe gestellt, wobei die
Schüler anschließend ihre Antwort mit einem Experiment überprüfen
müssen. Oder es wird zuerst das Experiment durchgeführt, auf welches sich
dann die Denkaufgabe stützt.
Arbeitsblatt 1: Wie erwärmt sich das Wasser?
Dabei wird in gleich großen Gruppen die gleiche Wassermenge erhitzt. Es
werden unterschiedliche Anordnungen benutzt, einmal wird das Wasser im
Alutopf und das andere Mal in einem Glastopf erwärmt. Der Schüler soll das
Prinzip der Wärmleitung und die unterschiedlichen Materialien, welche die
Wärme gut oder weniger gut leiten, sowie das Prinzip der Konvektion kennen
lernen. Des weiteren tritt auch das Prinzip der Wärmespeicherung auf.
HINWEIS: Theorie siehe Seite 17ff
Arbeitsblatt 2: Wie werden Speisen erwärmt?
Analog dem ersten Arbeitsblatt wird auch hier auf die verschiedenen
Wärmeübertragungsarten, im besonderen Maße auf die Wärmestrahlung,
eingegangen. Die Schüler arbeiten in kleineren Gruppen und sollen durch
das Experiment die Eigenschaften der Wärmestrahlung herausfinden und
dokumentieren.
HINWEIS: Theorie siehe Seite 39ff
1 siehe [2] S80
2 siehe [5] Kapitel1

Schulischer Bezug 86
Arbeitsblatt 3: Energetisch günstig Wasser kochen
Bei diesem Experiment vergleicht man die gängigen Geräte, welche zum
Kochen von Wasser verwendet werden, den Herd, den Wasserkocher und
den Mikrowellenherd. Da diese Geräte nicht in einer großen Anzahl in der
Schule zur Verfügung stehen, sollte man dieses Experiment als Hausübung
aufgeben. Man kann es in verschiedenen Gruppen aufteilen, da sich
vielleicht nicht in jedem Haushalt ein Wasserkocher befindet. Man bildet
Gruppen, welche jeweils das Wasser in einem Topf auf dem Herd, im
Mikrowellenherd und im Wasserkocher kochen. In der nächsten Stunde
werden dann die einzelnen Ergebnisse verglichen und das Gerät, welches am
energetisch günstigsten Wasser kocht, bestimmt.
Aus diesem Experiment sollen die Schüler ein Gefühl für den
Energieverbrauch entwickeln. Die Schüler sollen lernen, Größenordnungen
für den Stromverbrauch abschätzen zu können und vor allem die Kosten
eines unnötigen Stromverbrauches.
HINWEIS: Theorie siehe Seite 19ff
Arbeitsblatt 4: Rätsel
Dieses Rätsel beinhaltet Begriffe aus dem Themengebiet er ersten drei
Arbeitsblätter.
Arbeitsblatt 5: Wie bleibt der Kaffee länger warm?
Auch hier wird in kleineren Gruppen gearbeitet, die jeweils die Temperatur
des Kaffees messen. Aus diesem Experiment sollen die Schüler wiederum
den Einfluss der verschiedenen Wärmeübertragungsarten, sowie die
Bedeutung der Temperaturdifferenz für die Abkühlung erfahren.
Anschließend haben sie die Aufgabe, den daraus folgenden Abkühlvorgang
durch die Newtonsche Abkühlkurve darzustellen.
HINWEIS: Theorie siehe Seite 26
Arbeitsblatt 6: Warum läuft die Milch über und das Wasser nicht?
Man könnte dieses Experiment in größeren Gruppen durchführen, wobei
man einen Bunsenbrenner verwenden kann, falls keine Kochplatten zur
Verfügung stehen. Ansonsten könnte man dieses Experiment einfach als
Hausübung aufgeben. Dabei ist das genaue Beobachten und das
Dokumentieren sehr wichtig, die Schüler müssen genau beschreiben
können, was passiert. Hier wird auf die Ausdehnung der Wasserbläschen in
Abhängigkeit der Erwärmung eingegangen sowie auf die chemische
Zusammensetzung der Milch.
HINWEIS: Theorie siehe Seite 27ff

Schulischer Bezug 87
Arbeitsblatt 1 Wie erwärmt sich das Wasser?
Experiment:
Stelle einen Alutopf und einen Glastopf mit ca. 1 Liter kaltem Wasser auf die
Herdplatte, schalte diese auf die höchste Stufe und warte bis das Wasser
kocht. Stoppe die Zeit bis zum Kochen des Wassers.
1. Messe wie lange es jeweils dauert, bis das Wasser kocht!
Alutopf:
Glastopf:
2. Beobachte und dokumentiere was passiert:
3. Wodurch ergibt sich der Unterschied zwischen den beiden Töpfen?
4. Beschreibe, wie die Wärme in das Wasser gelangt und sich darin
verteilt:

Schulischer Bezug 88
5. Beschrifte die Skizze:
Denkaufgabe:
Man könnte den Herd auch mit Gas betreiben. Man erhitzt einen Teekessel
direkt über der Flamme des Gasherdes, während man den anderen auf der
Herdplatte eines Elektroherdes erhitzt. Nachdem beide Teekessel zu pfeifen
beginnen, schaltet man beide Herde ab.
Was passiert nun? (Kreuze die richtige Antwort an)
a) Beide Teekessel hören gleichzeitig auf zu pfeifen.
b) Der Teekessel auf dem Gasherd hört auf zu pfeifen, der auf der
Herdplatte pfeift weiter
c) Der direkt über der Flamme erhitze Kessel pfeift weiter, der auf der
Kochplatte des Elektroherdes hört auf zu pfeifen.
Begründe deine Antwort:
Herdplatte Gasflamme
Moleküle

Schulischer Bezug 89
Arbeitsblatt 2 Wie werden Speisen erwärmt?
Denkaufgabe:
1. Wodurch erwärmt sich ein Stück Hamburger in der Pfanne?
2. Wodurch erfolgt die Erwärmung im Backofen?
3. Beschrifte die Skizze des Backofens:
B t
Wärmeisolation

Schulischer Bezug 90
Experiment:
Verwendete Geräte: Rotlichtlampe, Plexiglasscheibe, Fön (Kaltstufe) bzw.
Gebläse, Spiegel.
Versuchsanordnung: Führe jeweils die einzelnen Schritte durch und
dokumentiere deine Beobachtungen.
1. Schalte die Rotlichtlampe ein und halte die Hand im Abstand von
50cm hin. Was spürst du?
2. Halte nun die Glasscheibe zwischen Hand und Rotlichtlampe.
3. Was passiert, wenn zwischen der Lampe und der Glasscheibe ein Fön
senkrecht zur Strahlung bläst?
4. Kann man die Strahlung mit Hilfe des Spiegels umlenken?
5. Erkläre in eigenen Worten die Eigenschaften der Wärmestrahlung:

Schulischer Bezug 91
Arbeitsblatt 3: Wie kocht man Wasser energetisch
günstiger?
Denkaufgabe:
Welches der folgenden Geräte verbraucht am wenigsten Energie beim
Kochen von Wasser: Der Wasserkocher, der Mikrowellenherd oder der E-
Herd?
Experiment:
Bringe mit den oben genannten Geräten jeweils 0,25l, 0,5l und 1l Wasser
zum Kochen und messe jeweils die Zeit vom Kochbeginn an. Berechne den
Preis des verbrauchten Stromes bei einem Strompreis von 0,14 Euro/kWh.
Beachte die Leistungsangaben der Geräte und berechne den
Energieverbrauch. Vergleiche die einzelnen Geräte untereinander.
1. Tabelle:
Geräte Wassermenge
Elektro- Zeit [h]
Herd Energieverbrauch [Wh]
W Strompreis [€]
Mikrowellen- Zeit [h]
Herd Energieverbrauch [Wh]
W Strompreis [€]
Wasser- Zeit [h]
Kocher Energieverbrauch [Wh]
W Strompreis [€]
Schlussfolgerungen:
0,25l 0,5l 1,0l

Schulischer Bezug 92
Arbeitsblatt 4: Rätsel
Vervollständige den Satz, durch das Lösungswort des beigefügten Rätsels:
Die ............ Physik beschäftigt sich mit der Physik des Kochens.
Fragen:
1. Durch welchen Prozess werden warme und kalte Wassermengen
vermischt?
2. Welchen Aggregatzustand hat das Wasser?
3. Bei welcher Temperatur gefriert das Wasser?
4. Durch was wird in der Physik einer Theorie überprüft?
5. Die Erwärmung des Wassers wird durch die schnellere B.... der
Moleküle verursacht.
6. Wodurch erfolgt im Backrohr die Wärmübertragung?
7. Wodurch erfolgt die Erwärmung zwischen der Herdplatte und dem
Topfboden?
8. Wie nennt man den Wellenlängenbereich der Wärmestrahlung?
9. Welches Material leitet die Wärme schlecht?
10. In welcher Einheit wird die Temperatur gemessen?
11. Mit welchem Gerät kann man Speisen erwärmen?
12. Welches Material leitet die Wärme gut?
AE=Ä, UE=Ü, OE=Ö
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12

Schulischer Bezug 93
Lösung:
1 K O N V E K T I O N
2 F L U E S S I G
3 N U L L
4 E X P E R I M E N T
5 B E W E G U N G
6 W A S S E R D A M P F
7 W A E R M E L E I T U N G
8 I N F R A R O T
9 G L A S
10 C E L S I U S
11 H E R D
12 M E T A L L
Die kulinarische Physik beschäftigt sich mit der Physik des Kochens.

Schulischer Bezug 94
Arbeitsblatt 5 Wie bleibt der Kaffee länger warm?
Denkaufgabe:
Stelle dir vor, du hast in einem Kaffeehaus gerade einen Kaffee bestellt.
Während du ihn serviert bekommst wirst du ans Telefon gerufen. Da du
deinen Kaffee mit Milch trinkst, hast du nun zwei Möglichkeiten: Die Milch
gleich hineinzuleeren oder wenn du wiederkommst. In welchem Fall bleibt
dein Kaffee wärmer, wenn die Milch Zimmertemperatur hat?
Leerst du die Milch gleich oder später hinein?
Begründe deine Antwort!
Experiment
Verwendete Geräte: zwei Tassen, heißen Kaffee, zwei Thermometer und eine
Stoppuhr.
Versuchsdurchführung: Nimm zwei gleich große Tassen und befülle sie mit
der gleichen Menge heißem Kaffee. Lege in jede Tasse das Thermometer und
messe die Temperatur der Flüssigkeit. Leere nun in eine der beiden Tassen
die Milch und messe wiederum die Temperatur. Es wird jede Minute die
Temperatur gemessen und in eine Tabelle eingetragen sowie in einem
Temperaturzeit-Diagramm eingezeichnet. Abschließend leere nach zwanzig
Minuten auch in die andere Tasse die Milch.

Schulischer Bezug 95
1. Tabelle:
Zeit (min) Temperatur (°C) Zeit (min) Temperatur (°C)
2. Diagramm:
Temperatur [°C]
3. Beschreibe deine Ergebnisse?
4. Versuche das Resultat deiner Ergebnisse zu erklären?
Zeit [min]

Schulischer Bezug 96
Arbeitsblatt 6 Die Milch läuft über!
Versuch:
Verwendete Geräte: Topf, Herdplatte (bzw. Bunsenbrenner) und Milch
Versuchsdurchführung: Stelle den Topf auf die Herdplatte und gib Milch
hinein. Schalte die Herdplatte ein und beobachte was passiert. Protokolliere
deine Beobachtungen.
ACHTUNG: Nimm den Topf von der Kochstelle, bevor sie überläuft.
Was passiert mit der Milch im Topf?
Versuche zu erklären, warum die Milch überläuft und das Wasser nicht?

Chemische Begriffe 97
Chemische Begriffe
Albumine: Sind gut wasserlösliche Proteine, welche man zum Beispiel im
Eiklar findet.
Alkohol: Ist eine organische Verbindung, bei der ein Kohlenstoffatom an
eine OH-Gruppe gebunden ist. Alkoholische Getränke enthalten
Äthylalkohol (CH3CH2OH)
Aminosäuren: Sie reihen sich wie die Glieder einer Kette zu Proteinen auf.
Es sind Säuren, die zugleich eine Aminogruppe enthalten, bestehend
aus einem Stickstoff- und einem Wasserstoffatom.
Amylase: Ist ein Enzym, das Stärkemoleküle spaltet.
Amylopektin: Ist ein stark verzweigtes, wasserunlösliches Kettenmolekül
(Polymer), das sich aus zahlreichen Glukosegruppen zusammensetzt.
Amylose: Sie besteht wie Amylopektin aus Glukosegruppen, die aber
unverzweigt, linear angeordnet sind. Das Molekül ist wasserlöslich.
Collagen: Ein Gerüstprotein, welches für die Zähigkeit des Fleisches
verantwortlich ist. Es ist Hauptbestandteil der Collagenfasern und
denaturiert durch das Erhitzen.
Cholesterin: Ist ein Lipid (Fett) das einen wichtigen Bestandteil aller
tierischen Gewebe darstellt. Ein zu hoher Cholesteringehalt im Blut
(normal ca. 200mg) erhöht das Herzinfarktrisiko. Aber das Cholesterin
in den Lebensmitteln ist nicht die direkte Quelle des Blutcholesterins.
Cluster: Sind kugelförmige Aggregate grenzflächenaktiver Moleküle. Im
Wasser vereinigen sich die hydrophoben Teile der Moleküle im Inneren
der Kugeln, während die hydrophilen Teile nach außen zeigen und
Kontakt mit dem Wasser haben.
Denaturieren: Die räumliche Anordnung der ursprünglichen
Proteinmolekülketten wird zerstört, zum Beispiel durch Hitze.
Denaturierte Proteine enthalten nicht mehr dieselben Eigenschaften wie
die ursprünglichen.

Chemische Begriffe 98
Emulgatoren: Sind grenzflächenaktive Moleküle mit einem hydrophilen und
einem hydrophoben Teil.
Enzyme: Sind spezielle Eiweißmoleküle, welche eine Reihe von Reaktionen
beschleunigen ohne selbst dauerhaft verändert zu werden. Enzyme sind
Biokatalysatoren.
Gliadine: Sind wasserunlösliche Proteine des Mehls.
Globuline: Sind wasserlösliche Proteine des Mehls. Ihre Proteinketten sind
kugelartig geknäuelt.
Glukose: (Traubenzucker, Dextrose) Einfachzucker mit zentraler Bedeutung
für den Energiestoffwechsel des menschlichen Organismus. Glukose
kann entweder in freier Form oder gebunden in Zweifachzuckern (z.b.
im Haushaltszucker oder Milchzucker) sowie in Mehrfachzuckern wie
Stärke oder Zellulose vorliegen.
Gluten: Ist das Klebereiweiß, welches aus den wasserunlöslichen, aber
quellfähigen Proteinen Gliadine und Glutenin, gebildet wird. Es bildet
beim verknetet von Wasser und Mehl ein elastisches Netzwerk.
Glutenine: Wasserunlösliche Proteine des Mehls.
Hefen: Einzellige Mikroorganismen (Pilze), die sich durch Sprossung oder
Spaltung vermehren.
hydrophil: wasserfreundlich – Moleküle, die sich an Wasser anlagern.
hydrophob: wasserabweisend – Moleküle, die sich nicht mit Wasser
verbinden.
Kasein: Wichtigstes Protein der Milch (Anteil am Milcheiweiß ca. 85%). Die
Kaseinmoleküle verschmelzen, wenn die Milch gesäuert oder gesalzen
wird.
Kohlenhydrate: (Saccharide) Sind Verbindungen aus Kohlenstoff, Sauerstoff
und Wasserstoff. Unter Hitzeeinwirkung reagieren sie mit Proteinen, um
Bräunungs- und Aromamoleküle zu bilden.

Chemische Begriffe 99
Lezithin: Ist ein grenzflächenaktives Molekül, welches unter anderem
reichlich im Eigelb vorkommt. Es baut sich nach einer gewissen Zeit ab
und wandelt sich in Cholesterin um.
Lipide: Ist eine Sammelbezeichnung, für fette und fettartige Substanzen.
lipophil: fettfreundlich
Maillard-Reaktion: Bei der Maillard-Reaktion reagieren die Zuckermoleküle
und die Aminosäuren miteinander und es bilden sich
Geschmacksmoleküle. Diese Moleküle können unterschiedliche
Ausprägungen besitzen, aus denen unterschiedliche Geschmackstoffe
entstehen.
Maltase: Ist ein Enzym der Stärke, das Maltose abspaltet.
Maltose: Ist Malzzucker, der aus zwei Molekülen Glukose besteht.
Ovalbumin: Wichtigstes Protein des Eiklars, es beginnt bei 84,5 °C zu
gerinnen.
Papain: Proteinabbauendes Enzym, zerstört die Collagenstruktur
Proteine: Sie bilden das Grundgerüst aller Zellen und Gewebe, sie sind
durch Verknüpfung von Aminosäuren gebildete Moleküle der belebten
Materie. Ihr jeweils spezieller räumlicher Aufbau kann zum Beispiel
durch erhitzen verändert werden - sie denaturieren.
Schwefelwasserstoff: Ist ein übelriechendes Gas, das sich aus zwei
Wasserstoffatomen und einem Schwefelatom zusammensetzt. Kann
freigesetzt werden, wenn man Eier zu lange kocht.
Stärke: Ist ein pflanzliches Polysaccharin, welches den Hauptbestandteil des
Mehls darstellt. Sie setzt sich aus Stärkekörnern zusammen, die von
Amylose und Amylopektin gebildet werden. In warmem Wasser quellen
die Körner auf und verschmelzen zu Stärkekleister.
Tannine: Sind pflanzliche Gerbstoffe.

Physikalischer Index 100
Physikalischer Index
Abkühlung ........................................................................... 26f, 41f, 67, 86f
Abstoßungskräfte ......................................................................................27
Auftrieb .....................................................................................................62
Destillation.......................................................................................... 73, 74
Dichte ........................................................................................... 17, 62, 72
Diffusion ............................................................................................ 39f, 77
elektrische Ladung ........................................................................ 59, 66, 78
elektrostatische Abstoßung.................................................................. 29, 66
Emulgatoren........................................................................................ 27, 78
Energie........................................................................ 18, 30, 40, 58, 80, 86
Erstarrungsphase......................................................................................32
flüssiger Stickstoff .....................................................................................72
Flüssigkeitsströmungen....................................................................... 21, 72
Kapillarkräfte ............................................................................................70
Kohäsion ...................................................................................................70
Kristalle.....................................................................................................71
Leistung ........................................................................................ 18, 82, 89
Lichtreflexion....................................................................................... 28, 60
Mikrowellen...............................................................................................9ff
Newtonsche Abkühlkurve .................................................................... 26, 86
Oberflächenspannung ...............................................................................65
Osmose ............................................................................................. 39ff, 77
Spannungen........................................................................................ 31, 78
Temperatur ............................................................................... 5, 59, 72, 76
Temperaturänderung..................................................................... 26, 81, 86
Thixotrop...................................................................................................81
Viskosität ........................................................................................... 57f, 66
Wärme................................................................................................ 72f, 83
Wärmekonvektion...................................................... 7, 8, 17, 52, 63, 57, 72
Wärmeleitung .......................................................... 7, 17, 26, 43, 48, 58, 85
Wärmestrahlung............................................................................ 8, 48ff, 85
Wärmeübertragung.................................................................. 7, 47, 51, 85ff
Wärmeverlust ...................................................................................... 54, 74
Wärmspeicherung......................................................................................85

Bildquelle 101
Bildquelle
Abb.1: Querschnitt durch die Herdplatte aus [4] S225 .................................6
Abb.2: Das Backrohr aus [12] ......................................................................8
Abb.3: Umluftbackofen aus [4] S225............................................................9
Abb.4: Magnetron und Elektronenlaufbahn aus [4] S227 ...........................10
Abb.5: Strahlengang durch Mikrowellenherd mit Drehteller aus [12]..........11
Abb.6: Strahlengang durch Mikrowellenherd ohne Drehteller aus [4] S227 12
Abb.7: Leistungsregelung des Mikrowellenherdes.......................................14
Abb.8: Wärmeübertragung in einem Kochtopf aus [12]...............................16
Abb.9: Wassermoleküle beim Verdampfen aus [11] ....................................17
Abb.10: Konzentartion des Tees aus [11]....................................................20
Abb.11: Kombinierte Kaffee- und Espressomaschine aus [4] S233..............20
Abb.12: manuelle Espressomaschine .........................................................23
Abb.13: Cafetière aus [10]..........................................................................24
Abb.14: Dampfdruckgerät aus [10] ............................................................24
Abb.15: Abkühlkurve.................................................................................26
Abb.16: Fetttröpfchen in der Milch aus [7] S133 ........................................27
Bild 17: Querschnitt durch das Ei .............................................................29
Abb.18: Temperaturänderung im Inneren des Eis ......................................32
Abb.19: Schematische Darstellung eines Dampfeierkochers.......................34
Abb.20: Proteine aus [8] S37......................................................................36
Abb.21: Diffusion.......................................................................................39
Abb.22: Diffusion.......................................................................................39
Abb.23: Das Steak in der Pfanne ...............................................................42
Abb.24: Das Collagen aus [7] S76...............................................................46
Abb.25: Wärmübertragung beim Schweinsbraten aus [12] .........................46
Abb.26: IR-Strahlung.................................................................................49
Abb.27: Holzofengrill .................................................................................49
Abb.28: Verteilung der Fetttröpfchen in der Emulsion aus [7] S133............58
Abb.29: Der Knödel. ..................................................................................63

Bildquelle 102
Abb.30: Proteine aus [7] S59......................................................................65
Abb.31: Luftblasen aus [8] S82 ..................................................................65
Abb.32: Das Souffle aus [8] S18.................................................................67
Abb.33: Der Blätterteig aus [7] S172..........................................................70
Abb.34: Destillationsanlage aus [7] S200 ...................................................74
Abb.35: Phasenumkehr aus [8] S53............................................................79
Abb.36: Öltröpfchen aus [7] S47 ................................................................80
Abb.37: Denaturieren der Proteine aus [7] S54 ..........................................82
Abb.38: Spiegelei aus [8] S113...................................................................82

Literaturverzeichnis 103
Literaturverzeichnis
[1] Barham Peter: The Science of Cooking;
Springer Verlag Berlin/Heidelberg/New York, 2000
[2] Faißt Walter, Häußler Peter, Hergeröder Christian, Keunecke Karl-
Heinz, Kloock Hanna, Milanowski Ingrid, Schöffler-Wallman
Mechthild: Physik-Anfangsunterricht für Mädchen und Jungen;
Verlag Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften/Kiel, 1994
[3] Kruse Ingrid: Einstein in der Küche oder warum das Wasser Tango
tanzt;
Delphin Verlag GmbH/Köln, 1990
[4] Meyer: Wie funktioniert das? Technik heute;
Meyers Lexikonverlag/Mannheim, 1998
[5] Muckenfuß Heinz: Lernen im sinnstiftenden Kontext;
Cornelsen, 1995
[6] Pietschmann Herbert: Phänomenologie der Naturwissenschaft,
Wissenschaftstheoretische und philosophische Probleme der Physik,
Springer Verlag Berlin/Heidelberg, 1996
[7] This-Benckhard Hervè: Rätsel der Kochkunst, naturwissenschaftlich
erklärt;
Springer Verlag Berlin/Heidelberg/New York, 1993
[8] This-Benckhard Hervè: Kulinarische Geheimnisse, 55 Rezepte
naturwissenschaftlich erklärt;
Springer Verlag Berlin/Heidelberg/New York, 1995

Literaturverzeichnis 104
INTERNETSEITEN:
[9] http://www.kfunigraz.ac.at/expwww/physicbox/lv/lv.html
[10] http://www.kaffeezentale.de
[11] http://kochen.exp.univie.ac.at
[12] http://www.eduhi.at/forum_hausgeraete/haupt/hs_kochen.html
[13] http://www.anachem.ruhr-uni-bochum.de/speiseeis.htm