Der SchoggiInspektor

Ein Deutscher bringt den Schweizern bei, wie Schokolade in Schönheit altern kann: Man muss sie nur impfen

Der gemeine Kakaoliebhaber reißt aus purer Lust das Zellophan auf, klaubt einen Stängel von Cailler, ein Täfelchen von Valrhona oder einen Käfer von Maestrani heraus. Dann schält er die cremige Leckerei aus der bunten Aluminiumfolie, stopft sie hinter die Zähne und erwartet sehnlichst die Explosion: Sekunden später zerfließt in der Mundhöhle die Schokolade und ballert mit köstlichsten Aromen um sich. Geschmacksrezeptoren fangen die Moleküle auf. Das Gehirn wird in Kenntnis gesetzt. Entzücken.

Als Professor für Lebensmittelverfahrenstechnik erlebt man das natürlich etwas anders. Erich J. Windhab räumt zwar ein: „Schokolade esse ich wahnsinnig gern; man muss mich davon fern halten.“ Aber wenn es ihn übermannt und er an einem Tag 200 Gramm wegputzt, dann geschieht das aus höherem Interesse. Die Materie ist sein Forschungsobjekt – und ein solches Verhältnis bedarf der Nähe des Wissenschaftlers zur Probe.

Die Wollust im Kernspin

Gern überprüft Erich Windhab zum Beispiel mit seinen eigenen Geschmackssensoren, was der Kernspintomograf zu vermelden hat. Dieser sagt, bei welcher Temperatur und unter welchen Voraussetzungen die Wollust des Schokoladen-Junkies einsetzt. Die Analyse des Innenlebens und des Schmelzverhaltens einer braunen Tafel liefert Daten, aus denen der Computer bunte Diagramme errechnet. „Schauen Sie hier!“ Windhab zeigt auf dem Bildschirm seines Laptops eine Kurve, die einen großen Berg formt: „Das sind die Bestandteile, die im Mund bei 29 bis 33 Grad schmelzen.“ Im Labor für Lebensmittelverfahrenstechnik der Eidgenössischen Technischen Hochschule (ETH) in Zürich werden die für das unbeschreibliche Gefühl Verantwortlichen beim wissenschaftlichen Namen genannt: BetaV-Kristalle. Sie zerfließen bei Mundraumtemperatur, sie sind die Mittler des angenehmen Geschmacks.

Seit elf Jahren forscht der 46-jährige Badenser aus Karlsruhe mit 25 Mitarbeitern an Schäumen, Emulsionen, Suspensionen. Im Labor am Fuß des Zürichbergs analysiert er Scher- und Dehnströmung, Schmelz- und Fließverhalten, Grenzflächenstrukturen – alles in der Absicht, Wissen über das Verhalten von Dressing, Snacks oder Mayonnaise zu finden, das für die Industrie von Nutzen sein könnte. Aus Windhabs Tüftlerschmiede stammt zum Beispiel das Prinzip des „Tieftemperatur-Extruders“: Die Maschine kann Eiscreme bis minus 18 Grad mechanisch bearbeiten; das Eis muss nicht, wie heute noch üblich, bereits bei minus 6 Grad abgefüllt und danach „im Ruhezustand“ bis auf die Lagertemperatur von minus 20 Grad gefroren werden. Bei Windhabs Tieftemperatur-Verfahren bilden sich deutlich weniger große Eiskristalle und Luftbläschen. Das Dessert schmeckt cremiger und besitzt verbesserte „Lagerstabilität“.

Zum Geschmack gehört auch die Ästhetik. Mit seinem neuesten Coup beschert Windhab der Schokolade ein langes und vor allem schönes Leben – vorausgesetzt, sie wird nicht vorher verspeist. Mit Innovationen auf diesem Gebiet gewinnt er natürlich die Seele der Schweizer. Bis in die höchsten Regierungsetagen hat sich Windhab Respekt verschafft – seit 1997 ist er sogar Präsident des Codex Committee on Cocoa Products and Chocolate (CCCPC). Dieses Komitee der Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen (FAO) koordiniert die weltweite Gesetzgebung in Sachen Schokolade – ihr Präsident ist traditionell ein Schweizer. Doch das um die Besetzung des Postens bemühte Bundesamt hatte den Deutschen in eidgenössischen Reihen nominiert. Und so ist Windhab zum ranghöchsten Schokoladenfunktionär der Welt geworden. Sein Gremium fand kürzlich, „nach jahrelanger Lobbyarbeit“, den Kompromiss, wonach 5 Prozent der Kakaobutter durch andere Pflanzenfette ersetzt werden dürfen.

Als der Chemie-Ingenieur und Verfahrenstechniker Anfang der neunziger Jahre einen Ruf an die TU München ausschlug („da wäre ich auf die Bierschiene geraten“) und stattdessen dem nach Zürich folgte, gründete er den ETH-Arbeitskreis Schokoladentechnik. Zweimal im Jahr trifft sich seither der Club aus Schokoladeherstellern, Apparatebauern und Zulieferern mit den Zürcher Wissenschaftlern. So erfährt Windhab stets, „wo der Leidensdruck am größten ist“. In Kenntnis der Bedürfnisse forscht es sich marktrelevant; und es fällt leichter, Drittmittel einzuholen. Schließlich zahlt der Staat nur ein Viertel des wissenschaftlichen Etats.

So plagte die Fabrikateure, seit es Schokolade gibt, die „Vergrauung“. Tafeln, Pralinen, Nikoläuse, Osterhasen haben – im Handschuhfach nach Tagen, sachgerecht gelagert, nach einigen Monaten – die unschöne Angewohnheit, einen Belag zu bilden. Wie weißer Schimmel sieht der Reif aus, der sich unansehnlich auf der Köstlichkeit bildet. Ungenießbar ist Schokolade deswegen nicht. Es sind bloß flüchtige Fette, die an die Oberfläche diffundieren, so genannte „niedrig schmelzende Triglyceridfraktionen“.

Nicht nur die optische Qualität wird dadurch tangiert. Anstelle von „glattem Schmelz“ ist da plötzlich ein „krümeliges Mundgefühl“. Im Prinzip, sagt Windhab, sind die Ingredienzien dieselben geblieben. Da es sich aber beim Verzehr von Schokolade nicht bloß um Nahrungsaufnahme handelt, sondern um „das Erlebnis, dahinzukommen“, hat der wahre Liebhaber sowohl für Konsistenzveränderungen als auch Geschmackseinbußen null Toleranz entwickelt.

Folglich hatten die Produzenten anlässlich eines Arbeitskreistreffens Grund genug, über den verlorenen Glanz zu klönen und dabei auch die dürftige „Knackigkeit des Bruchs“ zu bejammern. Wie er es, um Rat gebeten, stets tut, hat Windhab die gefühlsnahen Kriterien „physikalisiert“. All dies, sagt er, sei auf Fehlkristallisation zurückzuführen.

Die Reihe der Faktoren, die über den Geschmack entscheiden können, ist sehr lang. Es fängt bei der Pflanze an. Wurden edle Criollo-Bohnen aus den venezolanischen Anden verwendet? Oder im Amazonas-Gebiet robuster Konsumkakao der Billigsorte Forastero eingekauft? Je nach Rohstoff schmeckt Schokolade mal wie ein Karamellbonbon, mal wie Apfelkuchen. Zu lange vergorene Bohnen riechen nach faulem Obst, unfermentierte oft wie verbrannter Gummi. Und feuchte Lagerung verpasst den Bohnen den grasigen Geruch eines Jutesacks.

Doch der von Windhab ermittelte Schwachpunkt, die Fehlkristallisation, liegt eindeutig in der Verantwortung des letzten Glieds der Herstellerkette. Denn ob Schokolade wächsern schmeckt oder krümelt oder – idealerweise – von der Zunge erhitzt, sachte zu deren Rändern hin wegschmilzt und dabei einen berauschenden Odor entfaltet, hängt mit davon ab, wie sich in der Produktionsstraße kurz- und langkettige Fettsäuren von Milchfett und Kakaobutter zu Kristallen zusammengefunden haben. Das Problem: Einerseits will man möglichst viele leckere Beta-V-Kristalle erzeugen; andererseits sind diese zu wenig stabil, um die Bildung des Schimmelbelags zu verhindern.

Windhab fand eine Lösung. Der Professor tippt erneut auf sein Diagramm. Diesmal zieht der Finger die Aufmerksamkeit an den rechten Bildrand. Dort haben die Messgeräte, hinter dem beeindruckenden Beta-V-Gebirge, die Anwesenheit eines weiteren Kristalls vermerkt.

Die entsprechende Kurve bildet einen kleinen Hügel. „Beta-VI“, sagt Windhab. Diese sind fast genauso gebaut wie Beta-V-Kristalle. Und doch unterscheiden sie sich in einem wesentlichen Punkt: Sie sind hoch stabil, im Gegensatz zu ihren weichen Beta-V-Kumpeln zergehen sie erst bei 34 Grad. „Um diese Dinger im Mund schnell zu schmelzen, müssen Sie richtig Fieber haben.“ So ist ihr unmittelbarer Beitrag zum Geschmack marginal. Trotzdem macht die Anwesenheit der Kraftmeier Sinn. Sie dienen als Keimkristalle und lassen die Schokolade beim Abkühlen in einer Struktur mit erhöhter Stabilität erstarren.

Doch normalerweise tauchen sie nur in „nicht definierten“ Spuren auf. In der Schokolade aber, die Windhab in seinem Labor fabriziert hat, kommen Beta-VI-Kristalle vor. Damit hat der deutsche Ingenieur das Problem der frühen Schokoladenalterung beseitigt. „Wir haben hier im Institut Schokolade, die glänzt nach zwei Jahren noch immer so, als hätten wir sie mit Klarlack überzogen“, sagt Windhab stolz.

Jetzt lehnt sich der Verfahrenstechniker zurück und erinnert noch mehr als sonst an einen griechischen Philosophen. Der genießerische Blick über die Brillenränder hinweg verrät nicht nur, dass er sich gleich daran machen wird, den Clou im Detail zu erklären, sondern auch Leidenschaft: „Natürlich ist meine Wissenschaft faiblegesteuert.“

Kampf gegen die Patina

Die neue Apparatur, mit der dem hässlichen Ausschlag von Nikolaus und Osterhasen dermatologisch begegnet wird, nennt sich „Impfvorkristallisator“. Darin werden nahezu reine Beta-VI-Kakaobutterkristalle „gezüchtet“ und anschließend in die flüssige Schokolade eingerührt. Erkaltet die Masse, geben die Beta-VI-Keimkristalle die Bauform der um sie herum entstehenden Fettkristalle vor. Das Rennen gewinnen dann die zart schmelzenden Verwandten mit der Beta-V-Struktur: Wegen ihrer gleichen physikalischen Bauform werden sie am schnellsten gebildet. Die ähnlich gebauten Kristalle Beta-V und Beta-VI bilden im Verbund ein engmaschiges Netz, das die leichter beweglichen Fette besser zurückhält. Sie werden daran gehindert, schon nach Wochen Osterhasen mit grauer, lusttötender Patina zu überziehen.

Um die Industrie zu überzeugen, ließ Windhab in seinem Institut zuerst einen mobilen Prototypen der Impfstation bauen. Damit tingelte er durch die Schweiz, zu den vier am Projekt beteiligten Industriepartnern. In deren Betrieben führte er das Prinzip im großen Maßstab vor. „Die Firmen glauben nicht wirklich an das, was im Labor im Kleinen funktioniert.“

Alle vier Schokoladenfirmen sind in den vergangenen Monaten in die Produktion mit dem Impfvorkristallisator eingestiegen. Und die beim Maschinenhersteller Bühler anfallenden Lizenzgebühren fließen, wenn die Patentkosten beglichen sind, als Forschungsgeld zurück in Windhabs Labor. Er hat sich gut eingerichtet im Schweizer Forschungsbetrieb.

Noch wohnt der Forscher beinahe in Deutschland – im schaffhausischen Hemishofen, kurz hinter der Schweizer Grenze. Die lange Distanz zum Arbeitsort Zürich kostet ihn täglich zweimal eine Stunde. Aber der Professor hat auch dieses Problem physikalisiert und die Lösung in sein Pendlerleben eingebaut: „Ich brauche pro Woche einen Lesetag.“ Den hat er jetzt: Im Zug sind fünf mal zwei Stunden ein Tag.

Erich J. Windhab ist der höchste Schokoladenfunktionär der Welt. Im Namen der UN koordiniert er die Gesetzgebung in Sachen Kakao. In Zürich erforscht er am ETH-Labor für Lebensmittelverfahrenstechnik, wie Schokolade im Mund schmilzt und wie Eiscreme optimal strömt