Woord van de Week: Emulsie

Werkend op het snijvlak van voedsel en wetenschap, komen we heel wat wetenschappelijk jargon en terminologie tegen, van chemische processen (zie: nixtamalisatie), tot fysische fenomenen, tot soortnamen (zie: Aspergillus oryzae). We zullen veel van deze leuke woorden met u delen in deze doorlopende serie, Woord van de Week. Maak u klaar om indruk te maken op uw volgende cocktailparty.

Olie en water gaan niet samen. Het is een waarheid als een koe die we op de lagere school leren. “Net als meisjes en jongens in de lunchroom,” zei de leraar.

Waarom gaan ze niet samen? Het zijn verschillende soorten moleculen. Elke watermolecule heeft twee uiteinden, een met een positieve lading en een met een negatieve lading, en net als bij magneten trekken de tegenovergestelde polen elkaar aan. Watermoleculen kleven aan elkaar, waarbij de positieve pool van het ene watermolecuul aan de negatieve pool van het volgende kleeft. Water klampt zich ook vast aan andere moleculen met geladen polen, zoals zout of alcohol, en vormt zo een oplossing.

Maar oliemoleculen hebben geen positieve of negatieve lading – ze zijn apolair – en dus is water onverschillig tegenover hen. De twee soorten moleculen hebben geen manier om zich aan elkaar vast te klampen, dus blijven ze in hun eigen gebied, als middelbare scholieren op een dansfeest.

Als je een mixer hebt, of een goede klopperarm, kun je ze een tijdje aardig laten spelen. Door olie en water met geweld samen te kloppen, valt de olie uiteen in kleine druppeltjes, die afzonderlijk niet drijfkrachtig genoeg zijn om door het water heen te dringen en weer een aparte laag te vormen. Of tenminste, ze doen er iets langer over: lang genoeg om een geschudde vinaigrette over een salade te gieten, maar niet lang genoeg om het in de koelkast te bewaren zonder het de volgende keer weer te moeten schudden.

Dit is een emulsie: een mengsel waarin kleine druppeltjes van de ene stof door een andere stof worden gedispergeerd. Maar hoe kunnen we voorkomen dat het na een paar minuten uit elkaar valt? Een emulgator.

Emulgatoren zijn net kinderen die vriendjes zijn met de meisjeskliek en de jongenskliek. Een bekend voorbeeld is lecithine, dat voorkomt in eierdooiers, sojabonen en andere bronnen. Het is een grote molecule met een deel dat wordt aangetrokken door olie, en een ander deel dat wordt aangetrokken door water. Dus als het gemengd wordt met olie en water, grijpt een lecithinemolecuul zich vast aan een oliedruppel met zijn vetminnende uiteinde, en met zijn waterminnende deel naar het water gericht. Doordat de emulgator ze stimuleert om samen te smelten, kan een emulsie veel langer stabiel blijven. De emulsie bestaat nog steeds uit oliedruppeltjes in water, maar de emulgerende moleculen die aan elk oliedruppeltje zitten, zorgen ervoor dat de druppeltjes gezellig met het water vermengd blijven in plaats van naar de top te stijgen.

Daarom zit er eigeel in mayonaise: de lecithine in het eigeel emulgeert de olie en de azijn samen. (Voor emulsiedoeleinden is azijn eigenlijk water.) Melk is ook een emulsie, met druppels botervet verspreid over een waterig medium. Zo ook kaas, ijs, tahini saus. Zelfs hotdogs: tijdens de fabricage emulgeert het fijngemalen vlees soepel vet in water binnenin de hond.

Wanneer olie en water samen worden geëmulgeerd, heeft de emulsie andere eigenschappen dan elk van zijn componenten. Mayonaise is dikker en romiger dan olie of water omdat, om het te laten vloeien, het water en de oliedruppels moeten vertragen en om elkaar heen moeten bewegen, in plaats van vloeiend te vloeien zoals elk van de ingrediënten afzonderlijk kan doen.

Het emulsie-karakter is ook de reden waarom mayonaise ondoorzichtiger is dan olie of water: Hoewel de oliedruppeltjes piepklein zijn (ongeveer 10 micrometer in doorsnee), zijn het er miljoenen, en licht kaatst op hun oppervlak in plaats van er doorheen te gaan zoals in zuivere olie of water. Sommige industrieel geproduceerde nano-emulsies hebben veel kleinere druppeltjes – slechts enkele miljardsten van een meter in diameter – die te klein zijn om licht te weerkaatsen, zodat de emulsie transparant lijkt. Veel citrusvruchtensoda’s bevatten bijvoorbeeld nano-emulsies van etherische oliën.

Mayonaise is een voorbeeld van een olie-in-water-emulsie: oliedruppels worden gedispergeerd in water, dat de “continue fase” vormt. Olie in water is de meest voorkomende emulsie in de keuken – melk, ijs, kaas, het fijngemalen vlees in hotdogs en tahinsaus zijn allemaal voorbeelden – maar het is niet de enige soort. Boter is een water-in-olie-emulsie: het vetgehalte is zo hoog dat het de continue fase vormt, en waterdruppels worden er doorheen gedispergeerd. Dat geldt ook voor pindakaas.

Dus kinderen, veel van het lekkerste eten kan alleen ontstaan als verschillende soorten stoffen samenwerken. Wat vinden jullie daarvan?

Grafiek van Sophie Greenspan