Anmerkung der Redaktion: In dieser wöchentlichen Serie beleuchtet LiveScience die wissenschaftlichen Aspekte der Sommersaison.

Das ultimative Sommervergnügen ist wohl Eiscreme. Nach Angaben der International Dairy Foods Association werden in den Vereinigten Staaten jedes Jahr etwa 1,5 Milliarden Liter Eiscreme und andere gefrorene Desserts hergestellt, wobei die Produktion (wie zu erwarten) in den schwülen Sommermonaten ihren Höhepunkt erreicht.

Was sind die Tricks bei der Herstellung von Eiscreme? Aus chemischer Sicht ist diese köstliche Substanz eigentlich eine ziemlich unnatürliche Sache. Technisch gesehen ist die cremige Leckerei ein Kolloid, d. h. sie besteht aus feinen Partikeln, die in einem kontinuierlichen Medium verteilt sind.

„Eiscreme besteht im Grunde aus kleinen Eiskristallen, Luftblasen und Fetttröpfchen, die alle durch eine viskose Zuckerlösung zusammengeklebt sind“, sagt Chris Clarke, Autor von „The Science of Ice Cream“ (Royal Society of Chemistry, 2005).

Alleine würden diese Bestandteile nicht isoliert und in einer glatten, kontinuierlichen Struktur ausgerichtet bleiben. Um dieses Arrangement zu erreichen, muss Eiscreme im Wesentlichen gleichzeitig gefroren und aufgeschlagen und dann kalt gehalten werden, damit die einzelnen Zutaten nicht zusammenkleben und die Textur ruinieren.

Bei Eiscreme „arbeitet man gegen die Thermodynamik“, so Clarke, d. h. die Wissenschaft von Wärme und Energie in Systemen. „Man hat viele kleine Dinge, die Energie sparen können, indem sie zu einem großen Ganzen werden und zusammenkommen wollen“, sagte Clarke.

Luft und Eis

Der Schlüssel zur Herstellung von Speiseeis, sagte Clarke, ist es, die Blasen und Eiskristalle klein zu machen, und je kleiner sie sind, desto besser wird das Speiseeis sein.

Eis wird heute im Wesentlichen so hergestellt, wie es war, als die Philadelphierin Nancy Johnson in den 1840er Jahren eine handgekurbelte Eismaschine erfand.

Die Eiszutaten Milch, Sahne, Zucker und Aromastoffe werden von einer Klinge in einem von außen gekühlten Rohr aufgeschlagen (und damit belüftet). Zu Johnsons Zeiten taten es Eis und Salz (das den Gefrierpunkt von Wasser senkt), heute wird häufiger flüssiges Ammoniak außerhalb des Rohrs verwendet, erklärt Clarke.

Wenn die Eismischung die Wand des Rohrs berührt, gefriert sie. Um zu verhindern, dass die Kristalle zu groß werden, schabt die Klinge im Inneren der Röhre die Kristalle gleich nach ihrer Bildung ab. „Dadurch werden die Wände freigeräumt und es bilden sich mehr Eiskristalle“, so Clarke gegenüber LiveScience. „Je kälter und besser das Schaben, desto kleiner die Eiskristalle.“

Von ihrem Gefrierschrank zu deinem

Das Eis wird aus der Eismaschine herausgepresst, und Chips, Süßigkeiten, Früchte und so weiter werden hinzugefügt; das frisch hergestellte Eis kommt in Behälter.

Von dort aus wird das Eis dann schnell supergefroren, um seine Struktur in einem Prozess, der als Härtung bekannt ist, zu verfestigen. „Man muss es in eine wirklich kalte Umgebung bringen“, sagt Clarke, in der Regel unter null Grad Fahrenheit.

Das Eis wird während der gesamten Auslieferung und Lagerung in Supermärkten und Eisdielen unter dem Gefrierpunkt gehalten. „In dem Moment, in dem es aus dem Gefrierschrank genommen wird, verliert es seine Struktur.“

Wenn diese Struktur erst einmal verloren ist, „bekommt man sie nie wieder zurück“, so Clarke, wie jeder bestätigen kann, der sein Eis auf dem Heimweg vom Laden schmelzen ließ oder es zu lange auf der Arbeitsplatte liegen ließ.