Schillernde Schokolade: Wissenschaftler lassen Pralinen leuchten

Nach der Prägung schillern die Pralinen in wild wechselnden Regenbogenfarben. Es scheint, als würden sie leuchten. Eine Gruppe von Forschenden der ETH Zürich und der Fachhochschule Nordwestschweiz haben dafür vor Kurzem ein Patent angemeldet.

Einfärben konnte man Schokolade zwar schon lange. Die ETH-Forschenden erzeugen die Regenbogenfarbe aber ganz ohne Zusatzstoffe. Sie entstehen alleine durch eine eingeprägte Struktur, man spricht dabei von Strukturfarben. Der Effekt funktioniert ähnlich wie bei einem Chamäleon: Die geordnete Struktur auf der Oberfläche seiner Haut bricht und streut das Licht so, dass bestimmte Farben sichtbar werden.

Die Geschichte begann auf dem Flur: Der Lebensmittelwissenschaftler Patrick Rühs, der Materialwissenschaftler Etienne Jeoffroy und der Physiker Henning Galinski kommen in einer Pause auf Schokolade zu sprechen. Sie arbeiten zwar in unterschiedlichen Gruppen, ihre Büros liegen aber Tür an Tür. Sie fragen sich, ob und wie man farbige Schokolade herstellen könnte. Rühs studiert die Materialeigenschaften von Lebensmitteln, Jeoffroys Spezialgebiet sind komplexe Materialien und Galinski hat bereits intensiv zu optischen Materialien geforscht.

Experimente in der Küche

Die ersten Experimente begannen in der Kaffeeküche, oft am Freitagnachmittag. Das Schokoladenprojekt entstand aus reiner Neugierde. Die drei begannen, die Eigenschaften von Schokolade zu erfassen und zu verstehen, was das Material ausmacht und weshalb sie braun ist. Die möglichen Lösungen ergeben sich daraus fast spielerisch. Die Umsetzung aber blieb eine Herausforderung.

Zuerst experimentierten die drei Wissenschaftler mit Strukturfarben auf Basis von essbaren Beschichtungen aus Gold und Titanoxid. Auf dunkler Schokolade entstanden je nach Dicke des Titan-Films goldgelbe oder tiefblaue Farben. Trotzdem verwarfen sie die Methode wieder, da die Produktionsweise zu kompliziert werden würde, die Beschichtung der bei 31°C schmelzenden Schokolade ist heikel und aufwendig. Die Wissenschaftler kamen zu dem Schluss, dass es auch ohne die Zusatzstoffe gehen müsse.

Masterprojekt führt zum Durchbruch

Die Forscher änderten ihren Kurs, sie wollten die Oberfläche nun prägen, anstatt sie zu beschichten. Zum Durchbruch verhalft ihnen eine Studentin der Materialwissenschaften. Anita Zingg erprobt den neuen Ansatz im Rahmen eines Masterprojektes. Nach einigen Versuchen gelang es: Auf der Praline erschien ein erster farbiger Schimmer. Die Wissenschaftler verfeinerten  die Methode, und aus dem Schimmern wurde ein Leuchten.

Unterstützt wird die Gruppe jetzt auch von zwei Oberflächenspezialisten der Fachhochschule Nordwestschweiz. Per Magnus Kristiansen und Jerome Werder entwickelten eine Form, um mehr als eine Praline auf einmal mit der farbgebenden Struktur zu prägen.

Jetzt fehlt nicht mehr viel, und die Erfindung schafft den Sprung in die Industrie. Die Wissenschaftler sind im Gespräch mit großen Schokoladeherstellern und wollen demnächst eine Spin-off-Firma gründen.

Für die drei Forscher zählt aber noch etwas Anderes: Das Projekt habe nur funktioniert, weil verschiedene Disziplinen zusammengewirkt haben. Neue Ideen hätten das Projekt in entscheidenden Momenten vor dem Stillstand bewahrt.