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Von der Piste an das Kühlregal

Speiseeis zählt zu den beliebtesten Sommerschleckereien - und zugleich zu den am wenigsten pflegeleichten. Denn sowohl Geschmack als auch Konsistenz können sich schon bei kurzen Unterbrechungen der Kühlkette oder geringen Temperaturschwankungen im Gefrierschrank entscheidend ändern. Der Schweizer Lebensmittelkonzern Nestle hat sich nun für die Weiterentwicklung seiner Eisprodukte die Hilfe von Lawinenforschern geholt.

Die Experten des Instituts für Schnee- und Lawinenforschung (SLF) in Davos in der Schweiz beschäftigen sich normalerweise unter anderem damit, die Mikrostruktur des Schnees zu untersuchen, um so etwa bessere Lawinenprognosen zu ermöglichen. Nun hat eine Projektgruppe in Zusammenarbeit mit Nestle untersucht, wie sich die Kristallstruktur von Eiscreme bei unterschiedlichen Temperaturen verändert.

Eis trennt sich von anderen Zutaten

„Speiseeis ist von Natur aus eine instabile Substanz. Je länger es gelagert wird, desto eher trennt sich das Eis von den anderen Zutaten wie Schlagobers und Zucker“, erklärte Hans Jörg Limbach aus der Nestle-Forschungsabteilung. „Man kann im wahrsten Sinne des Wortes dabei zusehen, wie diese Trennung passiert, wenn sich während der Lagerung Eiskristalle an der Oberfläche des Produkts bilden.“

Veränderungen in der Kristallstruktur von Eiscreme sind besonders häufig zu beobachten, wenn die Temperatur im Gefrierschrank um einige Grad schwankt - was ein Antauen und erneutes Gefrieren verursacht. Vor allem bei Haushaltsgefrierschränken oder -fächern ist das besonders häufig der Fall. Steigt die Temperatur über vier Grad, wird es bedenklich. Wissenschaftler haben errechnet, dass sich aus einem Keim bei über vier Grad innerhalb von 17 Stunden 17 Milliarden Keime entwickeln können.

Schwierige Forschungsbedingungen

Doch auch wenn die Temperaturschwankungen bei normaler Lagerung nur minimal sein sollten, besteht die Gefahr, dass die Textur von Speiseeis grob und zäh wird und das Eis seinen cremigen Geschmack verliert. Es sei sehr schwierig, ein Produkt bei Temperaturen rund um minus 20 Grad zu untersuchen, so Nestle-Forscher Cedric Dubois in einer Pressemitteilung des Unternehmens. „Bisher waren wir nicht in der Lage, das Eis so genau zu untersuchen, ohne dabei die Materie zu beschädigen“, beschreibt er die Schwierigkeiten seiner Forschungen.

Gröbere Luftbläschen machen Eis zäh

Mit Hilfe der In-situ-Röntgentomografie versuchen die Lawinenforscher gemeinsam mit Nestle nun zu verstehen, wie man die ursprüngliche Form des Eises über einen längeren Zeitraum erhalten kann. „Wir haben gezeigt, dass das Kristallwachstum am stärksten von der Amplitude des Temperaturzyklus beeinflusst wurde, wobei die Vergröberung der Luftbläschen von der Dauer des Warmzyklus abhing“, so die SLF-Forscher, die ihre Ergebnisse im Februar 2012 im Wissenschaftsjournal „Soft Matter“ veröffentlicht haben.

Das SLF will die Röntgentomografie künftig dazu einsetzen, Veränderungen der Eiskristallstruktur während der Salzbehandlung von Straßen im Winter, aber auch bei Lawinenbildungen zu untersuchen. Bei Nestle will man die gewonnenen Ergebnisse jetzt - erneut in Zusammenarbeit mit der SLF, aber auch mit dem Schweizer Paul-Scherrer-Forschungsinstitut - für weitere Studien nutzen, um „besser haltbareres und geschmacklich feineres“ Eis zu entwickeln.

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