Beliebter Keks ganz genau unter der Lupe Forscher entwickeln den „Oreometer“ - was hat es damit auf sich?
Cambridge/Düsseldorf · Warum klebt die Cremefüllung eines Oreos in der Regel nur an einer Waffel, wenn der Keks auseinandergedreht wird? Um der Antwort auf diese Frage ein Stück näherzukommen, haben Ingenieure am MIT in Cambridge ein eigenes Gerät entwickelt: das sogenannte „Oreometer“.
Mithilfe des Geräts, das mit einem 3D-Drucker nachgebaut werden kann und aus Gummibändern und Münzen besteht, lässt sich genau nachvollziehen, was mit der Füllung des Oreos passiert, wenn die beiden Seiten des Kekses geteilt werden. Die Forschenden konnten auf diese Weise wissenschaftlich untermauern, was wohl viele, die in ihrem Leben bereits einen Oreo-Keks gegessen haben, bereits wissen: Die Creme beim Aufdrehen gleichmäßig zwischen den beiden Waffeln zu verteilen? Das ist gar nicht so leicht – und zwar unabhängig von der Geschmacksrichtung oder der Menge der Füllung. Nur bei älteren Keksschachteln trennte sich die Creme den Studienergebnissen zufolge manchmal gleichmäßiger zwischen den beiden Waffeln.
Laut einer Vermutung der Forschenden könnte die Reihenfolge der Zubereitung der Kekse ein Grund für dieses Phänomen sein. „Videos des Herstellungsprozesses zeigen, dass sie die erste Waffel auflegen und dann eine Kugel Sahne auf diese Waffel geben, bevor sie die zweite Waffel auflegen", sagt Crystal Owens, eine MIT-Doktorandin im Bereich Maschinenbau, die sich am Institut mit den Eigenschaften komplexer Flüssigkeiten beschäftigt – sonst allerdings eher mit Druckfarben für 3D-Drucker. „Offenbar kann diese kleine Zeitverzögerung dafür sorgen, dass die Creme besser an der ersten Waffel haftet“, so Owens.
Für die Maschinenbauingenieure und –ingenieurinnen, die ihre Forschungsergebnisse in der Zeitschrift „Physics of Fluids“ veröffentlichten, ist die Oreo-Untersuchung nicht nur eine nette Abwechslung zu ihren sonstigen Themenfeldern, sondern vor allem eine Gelegenheit, die Wissenschaft der Rheologie einem breiteren Publikum näherzubringen. Rheologie oder Fließkunde ist die Wissenschaft, die sich mit dem Verformungs- und Fließverhalten von Materie beschäftigt. Bei einem rheologischen Standardtest wird zum Beispiel eine Flüssigkeit oder ein anderes fließfähiges Material auf die Basis eines sogenannten Rheometers (das Vorbild für das „Oreometer“) gelegt. Eine parallele Platte oberhalb der Basis kann dann auf das Testmaterial abgesenkt werden. Die Platte wird anschließend verdreht, während Sensoren die angewandte Drehung und das Drehmoment erfassen.
„Wissenschaftlich gesehen stellen Sandwich-Kekse ein paradigmatisches Modell der Parallelplatten-Rheometrie dar, bei dem eine flüssige Probe, die Creme, zwischen zwei parallelen Platten, den Wafern, gehalten wird. Wenn die Scheiben gegenläufig gedreht werden, verformt sich die Creme“, schreibt MIT-Doktorandin Owens. Die Forschenden konnten durch ihre Experimente zum Beispiel herausfinden, dass die Bruchspannung der Creme – also die Kraft pro Fläche, die erforderlich ist, um die Füllung zu verformen oder sie zum Fließen zu bringen – ungefähr der von Mozzarella-Käse entspricht und doppelt so hoch ist wie die von Erdnussbutter. Laut Owens könnte die Oreo-Forschung aber noch weitere Vorteile mit sich bringen: So könne das aus den Eigenschaften der Füllung gewonnene Verständnis etwa eventuell auf die Entwicklung anderer komplexer flüssiger Materialien angewendet werden. „Meine 3D-Druckflüssigkeiten sind in der gleichen Materialklasse wie Oreo-Creme“, so Owens.
Und was ist nun mit dem Problem mit der Füllung? Auch dazu hat die Doktorandin aus Cambridge einen Vorschlag: Mehr Textur im Inneren jeder Oreo-Hälfte. Auf diese Weise könne die Creme innerhalb der Kekse besser gehalten und die Füllung beim Auseinanderdrehen gleichmäßiger verteilt werden. Eine schnelle Lösung für das Keks-Problem sei jedoch nicht in Sicht. „So wie sie jetzt sind, haben wir herausgefunden, dass es keinen Trick gibt, um die Creme gleichmäßig zu verteilen“, sagt Owens.
