Wie die Eidgenössische Technische Hochschule Zürich, kurz ETH Zürich (https://ethz.ch) vor einigen Wochen meldete, hat eine Gruppe von Wissenschaftlern der ETH Zürich eine neu Technik zur Herstellung von bunter Schokolade ohne die Zugabe von Farbpigmenten entwickelt. Ganz neu ist diese Idee allerdings nicht, es gab schon in der Vergangenheit Experimente unter anderem im Rahmen einer Kooperation von Morphotonix (Schweizer Spezialist für Nano-Strukturen) und Kaupert (Deutscher Spezialist für Schokoladeformen), die allerdings nie zur Marktreife gelangten.
Foto: ETH Zürich
Die Entwicklung an der ETH - wie funktioniert bunte Schokolade ohne Farbpigmente?
Die Forscher Patrick Rühs, Etienne Jeoffroy und Henning Galinski suchten eine Möglichkeit Schokolade und Pralinen mit Farbe zu versehen und zwar ohne Farbpigmente zugeben zu müssen. Dabei kamen sie auf die Idee, die aus der Natur bekannten Strukturfarben einzusetzen. Strukturfarben entstehen durch eine besondere Nano-Struktur der Oberfläche die das Licht bricht und die Oberfläche bunt schimmern lässt. Das ist der gleiche Effekt, wie man ihn von Flügelschuppen vieler Schmetterlinge, einigen Fischen und Reptilien kennt.
In einem ersten Schritt untersuchten die Wissenschaftler der ETH dafür die optischen Eigenschaften normaler Schokoladenoberflächen. Es folgten Versuche die Schokolade mit essbaren Strukturfarben auf Basis von Beschichtungen aus Gold und Titanoxid zu versehen. Das war zwar erfolgreich, das Verfahren aber für die Praxis viel zu kompliziert und fehleranfällig. So suchten die Wissenschaftler weiter nach einer Möglichkeit die Schokolade mit der nötigen Nano-Struktur zu versehen.
Die Lösung auf die die Forscher am Ende kamen, wendet eine aus der Pralinenherstellung bekannte Dekormethode an. In der Chocolaterie verwendet man schon lange Strukturfolien die Pralinen- und Schokoladenoberflächen eine Struktur einprägen und so für eine besondere Optik sorgen. Das besondere an dem Verfahren aus der Schweiz: statt einer mit bloßem Auge erkennbaren Struktur, wird die Schokolade mit einer Nano-Struktur geprägt die das Licht in den Regenbogenfarben bricht und die Pralinen schillern lässt.
Probleme in der Vergangenheit und Marktreife der neuen Entwicklung
Experimente in der Vergangenheit zeigten eine Reihe von Problemen, vor denen auch die Forscher der ETH stehen dürften. Wir sprachen mit Wolfgang Ermert von der Dr. Ing. Kaupert GmbH & Co KG (www.kaupert-online.com), einem Deutschen Spezialisten für die Herstellung von Schokoladenformen. Die Firma Kaupert hat bereits in Kooperation mit der Schweizer Firma Morphotonix (www.morphotonix.com), einem Schweizer Spezialisten für Nano-Strukturen, Formen entwickelt die Nano-Strukturen auf Schokolade übertragen. Damit konnten auch erfolgreich bunt schillernde Schokoladen hergestellt werden und man war noch einen Schritt weiter da es möglich war ganz gezielte Strukturen zu erzeugen (siehe Foto).
Foto: Morphotonix / Kaupert
So schön die Farben bei Kaupert / Morphotonix auch schillerten, in der Praxis gab es eine Reihe von Problemen. Wolfgang Ermert berichtet von den Versuchen mit den Spezialformen, „die Oberflächenstrukturen sind extrem fein. Schon feinste Berührungen der Oberflächen, sowohl in den Kavitäten der Form als auch auf der Schokolade, zerstören den Effekt umgehend.“. Das führte dazu, dass diese Spezialformen von Kaupert nie kommerziell vermarktet wurden. Außerdem berichtet Ermert, dass man die Farben nur bei intensiver Beleuchtung sieht. Intensive Beleuchtung ist aber meist auch mit Wärme verbunden, die wiederum die empfindliche Oberflächenstruktur zerstört.
Die Forscher der ETH Zürich berichten auf Nachfrage, dass ihr Verfahren sich von den bisher bekannten Verfahren unterscheidet. Das neue Verfahren soll intensivere, stärker leuchtende und vor allem zeitlich stabilere Farben erzeugen. Man sei „bezüglich Praxistauglichkeit auf einem sehr gutem Weg.“. Leider verweigern die Forscher unter Hinweis auf ein angemeldetes Patent jede Auskunft darüber, was im Detail an ihrem Verfahren anders ist und wie dadurch die bisherigen Probleme gelöst werden können.
Überzeugt vom Erfolg ist die Forschergruppe auf jeden Fall. Für die Vermarktung des patentierten Verfahrens planen die Wissenschaftler bereits die Gründung einer Spinoff-Firma. Die ersten großen Schokoladenhersteller sollen bereits angefragt haben. Gut möglich also, das es bald die ersten bunten Pralinen und Schokoladen ganz ohne Farbstoffe gibt.
Regenbogen-Schokolade ohne Farbstoffe der ETH Zürich