Zwei Minuten zu lang im Topf, und aus al dente wird Brei. Thomas Vilgis erklärt, warum das kein Geschmacksproblem ist, sondern ein Materialproblem – und warum die Industrie genau an dieser Stelle ihre teuersten Fehler macht.

Vilgis ist Physiker. Er leitet am Max-Planck-Institut für Polymerforschung in Mainz die Arbeitsgruppe Soft Matter Food Physics und lehrt Theoretische Physik an der Universität Mainz. Sein Gegenstand ist weiche Materie: alles, was sich mit bloßen Händen verformen lässt. Fruchtgummi gehört dazu, Mayonnaise, Käse – und die gekochte Nudel. Die trockene Spaghetti dagegen ist physikalisch ein Glas, sie bricht wie ein Glasstab. Beim Kochen durchläuft sie einen Glas-Gummi-Übergang. Genau den empfinden wir als al dente.

Von dort führt das Gespräch in die Produktentwicklung. Rund neun von zehn Produkteinführungen scheitern. Vilgis verortet die Ursache meist in der Textur, selten im Geschmack allein – und am häufigsten bei einem Faktor, den kaum jemand misst: Reibung. Wie gleitet ein Lebensmittel zwischen Zunge und Gaumen? Wie schnell bildet sich der Speisebrei? Textur-Analyzer stehen in jedem Labor, Tribologie steht selten auf dem Plan. Bei pflanzlichen Streichwürsten und Fleischalternativen rächt sich das.

Dann die Lebensmittelmatrix, die auf keinem Etikett auftaucht. Vilgis trennt zwei Dinge, die in der Debatte um hochverarbeitete Lebensmittel dauernd durcheinandergehen: Verarbeitung und Formulierung. Roh püriertes Apfelmus hat exakt dieselbe Matrix wie der Apfel, nur ohne dessen Textur. Der Körper nimmt es schneller auf, mehr passiert nicht. Kritisch wird es erst, wenn eine Rezeptur den Rohstoff auseinandernimmt und schief wieder zusammensetzt: Gluten statt Mehl, Stärke obendrauf, Molkenprotein für den Protein-Claim.

Daraus folgt eine Ehrenrettung, mit der nicht jeder rechnet. Wienerle, Leberwurst, Separatorenfleisch – für Vilgis kein Skandal, sondern Muskelzelle plus Fett plus Kollagen. Wer Kollagendrinks in der Apotheke kauft und gleichzeitig Separatorenfleisch verurteilt, sollte sich die Moleküle genauer ansehen.

Es geht weiter mit Aromen. Die Sägespäne im Erdbeerjoghurt entpuppen sich als hartnäckiges Missverständnis über Fermentation – Mikroorganismen bauen auf Lignin Aromamoleküle auf, abgezogen wird nur der Headspace. Presskuchen aus der Ölpressung liegt als Rohstoffquelle weitgehend brach. Und die Salzreduktion stößt an eine harte Grenze: Bei Rohwurst, Schinken und Käse endet sie dort, wo die Lebensmittelsicherheit anfängt. Das hört die Politik ungern.

Zum Schluss die Frage, wo die Erklärungskraft der Physik aufhört. Vilgis fällt spontan nichts ein, alles besteht schließlich aus Molekülen. Eine offene Baustelle nennt er trotzdem: Oleosome aus Ölsaaten wären die stabilsten denkbaren Emulgatoren. Nur lassen sie sich nach dem Herauslösen bis heute nicht wieder zusammensetzen.

„Diese Reibung, diese Tribologie, da müsste man eigentlich viel mehr hinschauen, um Lebensmittel so zu gestalten, dass sie angenehm zu essen sind. Das wird im Augenblick sehr stark vernachlässigt. Ich sage immer: Reibung ist eigentlich das A und O neben dem Geschmack.“

— Thomas Vilgis

Häufige Fragen zur Folge

Warum schmeckt Pasta al dente besser?

Weil die Textur die Kaumechanik steuert. Eine weich gekochte Nudel wird breiig und lässt sich zwischen Zunge und Gaumen zerdrücken; der harte Kern dagegen liefert Widerstand beim Durchbeißen. Davon hängt ab, wie sich Soße und Nudelaromen mischen und wie das Aroma freigesetzt wird.

Was ist weiche Materie?

Materialien, die sich schon mit kleinen Kräften stark verformen lassen — im Gegensatz zu harter Materie wie Stahl. Dazu gehören Gummiband, Autoreifen und Plastiktüte ebenso wie Fruchtgummi, Mayonnaise und Käse. Genau diese Eigenschaft macht das Mundgefühl beim Essen aus.

Warum wird Brot beim Kauen süßer?

Weil der Speichel Enzyme enthält, vor allem Amylase. Diese schneidet aus den großen Stärkemolekülen kleine Stücke heraus, und je kleiner die Bruchstücke werden, desto näher kommen sie dem Zucker. Deshalb nimmt die Süße zu, je länger man kaut.

Warum scheitern so viele neue Lebensmittel am Markt?

Die in der Folge genannte Flopquote von rund neunzig Prozent nennt der Gastgeber. Thomas Vilgis‘ Antwort darauf: Der Hauptgrund ist nicht der Geschmack, sondern die Textur — und darin besonders die Reibung im Mund, die im Zusammenspiel von Speichel, Fett und Feuchtigkeit entsteht. Texturanalysatoren gibt es, aber die Tribologie wird in der Entwicklung weitgehend übersehen.

Was ist die Lebensmittelmatrix?

Die zelluläre Struktur eines Lebensmittels — Muskelzellen beim Fleisch, Pflanzenzellen bei Obst und Gemüse —, in der Geschmack, Aroma und Textur stecken. Püriert man einen Apfel, bleibt die Zusammensetzung identisch, die Textur ist aber weg. Die Folge: Die Nährstoffe werden im Magen-Darm-Trakt schneller aufgenommen.

Ist Erdbeeraroma aus Sägespänen?

Nein. Aromen werden mit Mikroorganismen auf Holzsubstrat erzeugt, weil das Lignin im Holz Benzolringe liefert, die diesen Kulturen als Stoffwechselgrundlage dienen. Gewonnen wird nur der Headspace, also die flüchtigen Aromastoffe darüber. Es landet kein Sägemehl im Joghurt, und das Molekül ist chemisch identisch mit dem aus der Frucht.

Ist Separatorenfleisch schlecht?

Thomas Vilgis hat nichts dagegen. Der einzige Unterschied sei ein höherer Kollagenanteil, weil das Fleisch direkt am Knochen sitzt — dasselbe Kollagen, das andere als Drink in der Apotheke kaufen. Im Sinne von Nose to tail sei es die industrielle Art, ein Tier vollständig zu verwerten.

Warum kann man Salz nicht einfach reduzieren?

Bei Schinken, Rohwurst und Käse setzt die Lebensmittelsicherheit die untere Grenze. Eine Rohwurst startet bei pH 7; bis die Milchsäurebakterien den Wert auf etwa 5 gesenkt haben, können krankmachende Keime wachsen. Das Salz überbrückt diese Phase und bindet zugleich Wasser. Ein Ersatz durch Kalium verändert den Geschmack.

Ist „hochverarbeitet“ ein sinnvoller Begriff?

Nur bedingt. Roh püriertes Essen ist technisch hochverarbeitet und in der Zusammensetzung unverändert. Aussagekräftiger ist nach Thomas Vilgis die Formulierung — also was zugesetzt oder isoliert wird. Das erkennt man an der Zutatenliste: Mehl, Wasser, Salz und Hefe sind in Balance; isoliertes Gluten mit zusätzlicher Stärke ist es nicht.

Begriffe

• Weiche Materie — Materialien, die sich mit kleinen Kräften stark verformen: Gummi, Gele, Emulsionen, die meisten Lebensmittel.
  Glas-Gummi-Übergang — der Zustandswechsel vom spröden, glasartigen ins gummiartige Verhalten. Genau das durchläuft eine Nudel beim Einweichen und Kochen.
• Tribologie — die Lehre von Reibung und Schmierung. Auf Lebensmittel angewandt: wie ein Produkt zwischen Zunge und Gaumen gleitet.
• Rheometer — Messgerät für Fließeigenschaften. Mit einer Gummiauflage lässt sich damit die Zunge nachstellen und der Stärkeabbau durch Amylase mitschreiben.
• Flavour Release — die Freisetzung von Geschmack und Aroma während des Kauens, über die Bruchflächen des zerkleinerten Lebensmittels.
• Lebensmittelmatrix — die zelluläre Struktur, die Geschmack, Aroma und Textur trägt.
• Hydrokolloide — Verdickungs- und Stabilisierungsmittel, die Wasser binden und die Textur über Lagerung und Transport hinweg sichern.
• Headspace — der Gasraum über einem Substrat, aus dem die flüchtigen Aromastoffe abgezogen werden.
• Bioaktive Peptide — Proteinbruchstücke aus der Fermentation, sofort verfügbar und teils mit günstiger Wirkung auf Herz und Kreislauf.
• Oleosome — von Proteinen und Lecithin umhüllte Ölkörperchen in Pflanzensamen. Lassen sich nach dem Herauslösen bislang nicht rekonstruieren.
• Presskuchen — der feste Rückstand der Ölpressung, bisher überwiegend Futtermittel.