Koffein: Sublimation vor Schmelzpunkt?
Ein paar chemische Fragen am Beispiel des Koffeins:
Laut Wikipedia schmilzt Koffein bei 236 Grad Celsius, während es ab 178 Grad in den gasförmigen Zustand übergeht. Wie darf ich mir das praktisch vorstellen, bspw. wenn ich Koffein im Ofen erhitze? Heißt das, dass das Koffein bei 178 Grad beginnt, langsam ohne Zwischenstufe in den gasförmigen Zustand überzugehen, bei 236 Grad aber vom festen in den flüssigen Zustand zu wechseln? Und würde das bereits gasförmige Koffein bei 236 Grad ebenfalls flüssig werden, oder nicht?
Bei 141 Grad geht Koffein in die alpha-Form über. Wenn ich Koffein also erhitze (bspw. mische ich es beim Backen dem Teig unter), sodass es seine Form und ggf. auch seinen Aggregatzustand ändert, hat es dann nach Abkühlung wieder seine bekannte Wirkung im menschlichen Körper? Sprich: Kann man mit Koffein backen (sodass es in einem Keks ähnlich wirkt wie in einem Getränk), oder wird die Struktur durch die Erhitzung insofern zerstört, als dass die Funktion nach Abkühlung eine andere ist?
Vielleicht kennt ja jemand die Antwort :)
2 Antworten
Ich bin mir nicht sicher, ob die 178 °C die Temperatur ist, bei der der Dampfdruck 1 bar erreicht (das feste Koffein also sozusagen siedet), oder die Temperatur, ab der eine nutzbare Sublimationsgeschwindigkeit auftritt.
Angenommen, es sei ersteres, dann lauft es so:
Du erwärmst das Koffein. Schon vor dem Punkt verdampft es - je wärmer, desto schneller. Beim Erreichen des Punktes wird es nicht mehr wärmer, die zugeführte Energie dient komplett zum Verdampfen.
Ist wie bei Trockeneis, nur wärmer.
> bei 236 Grad aber vom festen in den flüssigen Zustand zu wechseln?
Ja. Aber die 236 °C erreichst Du nur unter Druck, weil es bei Normaldruck schon vorher verdampft.
> würde das bereits gasförmige Koffein bei 236 Grad ebenfalls flüssig werden
Ja - wenn Du den Druck entsprechend erhöhst. Wie bei anderen Gasen auch.
> Bei 141 Grad geht Koffein in die alpha-Form über.
Das ist eine Änderung der Kristallform, nicht der Molekülstruktur. Betrifft also nur den Feststoff. Nach dem Auflösen (spätestens im Magen) ist kein Unterschied mehr, somit dieselbe physiologische Wirkung.
Die Rückbildung beim Abkühlen findet statt, aber sehr langsam. Tage bis Wochen.
Den Übergang von der Hochtemperatur-Form (alpha) in die bei Raumtemperatur stabile Kristallform (beta).
Dort, wo Dein Keks die 178 °C überschritten hat (das ist im Inneren des Kekses nicht der Fall, eventuell aber an der Kruste), ist kein Koffein mehr.
Also du kannst mit Koffein problemlos backen, da dein z.b. Kuchen deutlich kälter als die ihn umgebende Luft ist. Es ist auch genug thermisch stabil dafür.
Vielen Dank für die Antwort!
"Die Rückbildung beim Abkühlen findet statt, aber sehr langsam. Tage bis Wochen." -> Heißt das, dass wenn ich einen bei 200 Grad mit Koffein gebackenen Keks nach dem Backen aus dem Ofen nehme, das Koffein dann gar nicht mehr im Keks ist? Was genau meinst du mit "Rückbildung".