Kaffeemilchkapseln lösen sich selbst in heißer Flüssigkeit auf

Prototypen von sich selbst auflösenden KaffeemilchkapselnKaffeemilchkapseln, die sich in heißer Flüssigkeit selbst auflösen: An der Universität Halle-Wittenberg gibt es bereits Prototypen davon. (Bild: Martha Wellner)

Kaffeemilch in Plastikbehältern ist schwer zu handhaben und verursacht viel Abfall. An der Universität Halle-Wittenberg arbeiten Forscher an Milchkapseln aus Zucker, die sich im Kaffee selbst auflösen. Erste Prototypen wurde erfolgreich getestet. Nun muss die Methode noch marktreif gemacht werden.

Wer kennt sie nicht? In der Gastronomie sind die kleinen Plastikbehälter mit Kaffeemilch weitverbreitet. Sonderlich beliebt sind sie trotz ihres massenhaften Aufkommens nicht. Zu oft landet beim Entfernen der Deckelfolie die Milch auf der Kleidung. Außerdem bleibt unschöner Abfall zurück.

Geht es nach M. Sc. Martha Wellner von der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg, werden Verbraucher und Umwelt bald von einer so praktischen wie wertvollen Neuentwicklung profitieren. Die Doktorandin bei Prof. Dr.-Ing. Joachim Ulrich arbeitet an Lösungen für sich selbst auflösende Milchkapseln. Mit Erfolg: Mittlerweile hat die Forschergruppe um Wellner und Ulrich erste Prototypen der Flüssigkeitsverpackungen präsentiert und darüber in der Fachzeitschrift „Chemical Engineering & Technology“ berichtet. Auch zum Patent wurde die ersonnene Kapselungsmethode bereits angemeldet.

Übersüßte Milch als Schlüssel zur stabilen Hülle

Die Idee hinter dem Forschungsprojekt ist so einfach wie einleuchtend. Gesucht war eine stabile, für Wasser und Sauerstoff undurchdringliche Hülle für Kaffeemilch, die sich in warmen Flüssigkeiten auflöst und natürlich für den menschlichen Verzehr geeignet sein muss. Nach Einschätzung von Joachim Ulrich lag die Lösung in der Verwendung von Zucker als Material für die Milchkapseln. Entsprechende Konzepte hatte er bereits vor einigen Jahren ersonnen.

Im Labor haben die Entwickler in Halle an der Saale nun folgendes Verfahren entwickelt: Alles beginnt mit zu süßer Milch. Denn benötigt wird eine mit einer Zuckersubstanz übersättigte, erwärmte Flüssigkeit. Diese wird in eine Form gegeben und zielgerichtet abgekühlt. Dabei bilden sich dann Zuckerkristalle, die an den Rand der Form wandern und nach und nach die verbleibende Flüssigkeit umschließen. Auf ähnliche Art und Weise stellt die Lebensmittelindustrie bereits traditionell Pralinen mit einem Flüssigkeitskern her.

Das Kapselungsverfahren funktioniert nun auch für Milch und Kondensmilch. Als Zuckersubstanzen kommen bislang Saccharose, also Kristallzucker, und Erythritol zum Einsatz. Beide unterscheiden sich im Süßegrad. Die Tests ergaben, dass der Kristallzucker besser löslich ist. Das bedeutet allerdings auch, dass die umhüllte Milch oder Kondensmilch nach dem Auflösungsprozess süßer sein wird. Kondensmilch muss wiederum stärker erwärmt werden, damit sich die Zuckerhülle auflösen kann.

Klassische Kaffeemilchkapseln aus Kunststoff

Geht es nach den Forschern der Universität Halle-Wittenberg, gehören die Kaffeemilchkapseln aus Kunststoff bald der Vergangenheit an. (Bild: Nutzer montillon.a auf flickr.de, Lizenz: CC-BY-2.0)

An ungesüßten Alternativen wird noch gearbeitet

Unterschiedlich verhalten sich die beiden getesteten Zucker auch, was die Stabilität der Hülle angeht. Grundsätzlich fanden die Hallenser Wissenschaftler heraus, dass sie mindestens einen Zentimeter dick sein sollte. Allerdings erwies sich gerade Erythritol als schwierige Substanz, weil es beim Kristallisieren im Kontakt mit Milch scharfkantige Kristalle ausbildet, die feine Risse in der Hülle verursachen können. Saccharose verhielt sich unproblematischer.

Auf der Agenda der Kaffeekapselforscher um Martha Wellner und Joachim Ulrich steht in den nächsten Monaten nun, die Kapselprototypen weiter zu optimieren. Größe und Form müssen noch angepasst werden. Auch an der Auflösezeit der Zuckerhülle wollen die Wissenschaftler noch „feilen“. „Derzeit liegt unser Fokus auf der Optimierung und Entwicklung einer zuckerfreien sowie einer ungesüßten Alternative. Wir haben bereits Fortschritte gemacht, aber noch kein finales Produkt entwickelt“, nennt Martha Wellner eine noch zu erledigende Aufgabe.

Auch Fruchtsaftkonzentrat kann umhüllt werden

Grundsätzlich sind alle Beteiligten überzeugt, ein chancenreiches Produkt zu entwickeln, das viele Vorteile bietet. Es eignet sich nicht nur für Milchprodukte. „Wir können zum Beispiel Fruchtsaftkonzentrat einkapseln“, berichtet die Doktorandin. An der Praxistauglichkeit herrschen wenig Zweifel. Die selbstauflösenden Milchkapseln können bei Zimmertemperatur gelagert werden. Einmal verkapselt, hält sich Milch so für mindestens drei Wochen, weil Zucker generell ein gutes Konservierungsmittel sei, erläutert Wellner. Auch an der Robustheit der Kapseln hat sie wenig auszusetzen: „Die Kapseln müssen nicht ‚in Watte gepackt‘ werden und können benutzerfreundlich gehandhabt werden.“

Nach Abschluss der Grundlagenforschung zur selbstauflösenden Milchkapsel wird es später dann darum gehen, industrietaugliche Produktionsprozesse der Verpackungen zu entwickeln. Erstes Interesse aus der Wirtschaft gebe es bereits, konkrete Vereinbarungen sind aber noch nicht getroffen worden. Bis Kundinnen und Kunden die neuen Kaffeemilchbehälter dann im Ladenregal vorfinden werden, könne durchaus noch ein Jahr oder mehr vergehen, prognostiziert Martha Wellner.