Physikalische Vorgänge

In ungeschlagener Sahne liegt das Milchfett in Form kleiner dispergierter Kügelchen vor, die von einer komplex aufgebauten Membran aus Proteinen und Phospholipiden umgeben sind, die eine hydrophile Oberfläche hat. Ein entscheidender Faktor für die Aufschlagbarkeit ist der Anteil des festen Fettes gegenüber dem flüssigen, das heißt der Kristallisationsgrad des Fettes. Er wird durch die Temperatur der Sahne beeinflusst, aber auch dadurch, wie schnell sie abgekühlt oder erwärmt wird und wie lange sie eine bestimmte Temperatur beibehält. Der Kristallisationsgrad bestimmt seinerseits die Stabilität der Fettkügelchen und ihr Verhalten bei der Bildung von Aggregationen. Allgemein ist die Kristallisation in den Fettkügelchen im Vergleich zum freien Butterfett verzögert, so dass auch bei niedrigen Temperaturen ein gewisser Teil des Fettes in flüssiger Form vorliegt. Ist der Anteil des festen Fettes ausreichend hoch (über 20 %), umschließt es den flüssigen Kern als kristalline Schale, was dazu führt, dass das Fettkügelchen nicht mehr deformierbar ist und bei mechanischer Beanspruchung die Membran beschädigt wird. Eine ausreichende Fettkristallisation ist für die Herstellung von stabilem Sahneschaum unabdingbar. Die Sahne soll daher vor dem Aufschlagen wenigstens 24 Stunden kühl lagern und für das beste Aufschlagergebnis eine Temperatur von etwa 4 °C haben. Auch die verwendeten Behälter und Geräte sollten gekühlt werden, damit sich die Sahne beim Schlagen nicht zu stark erwärmt. Beim Einfrieren leidet dagegen die Schlagbarkeit der Sahne.

Beim Aufschlagen von Sahne entstehen in der Flüssigkeit zunächst große, runde Luftblasen, die mit zunehmender Aufschlagdauer immer kleiner werden und schließlich die Form von eng aneinanderliegenden Waben annehmen, zwischen denen das Milchserum mit den darin verteilten Fettkügelchen dünne Lamellen bildet. Der so entstehende Schaum wird, wie beim Aufschäumen von Milch, zunächst durch oberflächenaktive Eiweiße und Membranfragmente stabilisiert, allerdings nur in begrenztem Maße. Durch das Schlagen der Sahne verlieren jedoch die Fettkügelchen mit kristallinem Fett ihre Membranen und lagern sich mit ihrer nunmehr hydrophoben Oberfläche an die Gasblasen an, wodurch die Blasen weiter stabilisiert werden. Dazu müssen die Blasen aber möglichst weitgehend von Fettkügelchen überzogen sein, was nur bei ausreichend hohem Fettgehalt der Sahne möglich ist. Um eine stabile, dressierfähige Schlagsahne zu erhalten, ist darüber hinaus ein maßvolles Verklumpen der Fettkügelchen notwendig, was nur geschieht, wenn flüssiges Fett als Klebstoff vorhanden ist. Dies tritt bei ausreichend festem Schlagen der Sahne aus stark beanspruchten und deformierten Fettkügelchen aus und führt zu Bildung von Fettklumpen und von Brücken zwischen den Gasblasen, wodurch der Schaum optimal stabilisiert wird. Schlägt man die Sahne zu lange, erhöht sich der Flüssigfettanteil weiter und die Klumpen werden zu groß. Die Sahne wird dann körnig, oder nimmt sogar einen butterartigen Charakter an und scheidet Buttermilch ab. Man spricht in diesem Fall von „überschlagener Sahne“.

Verfahren

Zum Aufschlagen von Sahne gibt es verschiedene Methoden:

• Rührbesen: Klassisch wird Sahne von Hand mit einem Schneebesen, mit einem elektromotorisch angetriebenen Handrührgerät, einer Küchenmaschine oder mit einer professionellen Anschlagmaschine aufgeschlagen. Die mit diesen Methoden bereitete Schlagsahne bleibt relativ dicht, eine Volumensteigerung von bis zu 100 % ist aber möglich.
• Sahnebläser und Sahneautomat: Eine stärker gelockerte und dennoch stabile Schlagsahne lässt sich mit Geräten herstellen, die zusätzlich Luft in die Sahne einblasen: Zum einen Sahnebläser, die größere Chargen Sahne in einem Kessel mit einem rotierenden Gitter schlagen und dabei gleichzeitig von unten Luft einblasen, zum anderen Sahneautomaten, die einen Zapfhahn besitzen und erst beim Zapfen die Sahne mechanisch aufschlagen und gleichzeitig Luft einbringen. Mit diesen Geräten ist es möglich, Schlagsahne mit einer Dichte von 350–300 g/l herzustellen, das entspricht maximal ungefähr einer Verdreifachung des Volumens von flüssiger Sahne.
• Aufschäumen mit Treibgas: Bei Sahnesiphons (Schweiz: Rahmbläser) und Sprühdosen wird Sahne mit Hilfe eines Treibgases durch eine Düse gedrückt und dabei aufgeschäumt. Ein Teil des Treibgases ist dabei in der flüssigen Sahne in der Flasche gelöst. Typisch wird die etwa 300 ml große Aluflasche (für 260 ml flüssige Sahne) nach Einlassen des Treibmittels (Sahnekapsel aus Stahl, etwa 25 mm Durchmesser × 80 mm Länge, am Kopf mit einer aufstechbaren Metallmembran verschlossen) kurz geschüttelt, gestürzt und per Handhebel wird das Tellerventil graduell geöffnet, um die Flüssigphase austreten zu lassen. In einem Rohr entspannt sich die Flüssigkeit unter Aufschäumen durch das Ausgasen des gelösten Treibmittels. Ein typisch gezacktes Rohrende ergibt einen Schaumwulst mit etwa sternförmigem Querschnitt. Als Treibgas finden vor allem Lachgas ("Sahnekapsel") und seltener Kohlendioxid Verwendung, da sie in der Sahne löslich sind und damit das Aufschäumen begünstigen. Die so hergestellte Sahne hat ein großes Volumen, ist aber in der Regel weniger standfest. Sahne- und Soda(wasser)kapseln sind austauschbar geformt doch mitunter farbmarkiert. Physikalisch haben beide Gase gleiche Molekülmasse und -struktur und deshalb fast übereinstimmende physikalische Eigenschaften. In der Kapsel liegen sie druckverflüssigt vor.

Der Kapselverschluss durch die Metallmembran stellt eine Überdrucksicherung ähnlich einer Berstscheibe dar. Der Verschluss platzt auf, bevor ein Druck erreicht wird, bei dem die kleine, flaschenförmige Kapsel platzen kann.