Wein, Käse und Schokoladenmilch: Die Wissenschaft hinter den Aromen, die wir lieben

MaryAnne Drake leitet das Southeast Dairy Foods Research Center als herausragende Expertin für sensorische Analysen für die Branche.

MaryAnne Drake hat viel zu tun. Das meiste davon ist Käse.

Das ist für einen renommierten Spezialisten für Lebensmittelgeschmack und sensorische Analyse, einen William Neal Reynolds Distinguished Professor für Lebensmittelwissenschaften und fast ein Jahrzehnt lang Direktor des Southeast Dairy Foods Research Center (SDFRC) zu erwarten.

Drake kennt sich mit großartigem Käse aus – und großartiger Wissenschaft. Sie hat ihre gesamte Karriere in der sensorischen Analyse und Geschmackschemie für die Milchindustrie verbracht. Das Drake Lab kann als schnelllebig, intensiv und branchenorientiert beschrieben werden. Sie gehen auf knifflige Geschmacks- und Texturfragen ein, die in der Lebensmittelindustrie auftauchen, befragen Verbraucher zu ihren Geschmackspräferenzen und schulen Produktlieferanten in der Wissenschaft und Kunst der Geschmacksphysiologie.

„[Unsere Forschung] steht ganz im Vordergrund der unmittelbaren Anwendung und schreitet daher viel schneller voran“, sagt Drake.

Wie viele andere Forschungslabore beherbergt auch das Drake Lab eine Reihe von Analysegeräten aus Edelstahl: Massenspektrometer, Gaschromatographiesysteme und Abzüge. An diesen Maschinen lernen die Doktoranden von Drake, die flüchtigen Verbindungen in Molkenproteinen zu identifizieren oder die chemischen Veränderungen in der Milch zu analysieren, wenn sie verschiedenen Wärmebehandlungen ausgesetzt wird. Dies sind nützliche Daten für ein Molkereiunternehmen, das die Produktqualität und Haltbarkeitsstabilität verbessern möchte.

Aber auch die Geschmackschemie und die Sensorik bedienen sich eines weiteren, eher ungewöhnlichen wissenschaftlichen Instruments: des Menschen. Genauer gesagt, ihre Sinne.

Der Mensch sammelt und verarbeitet ständig Umweltinformationen über seine Sinne. Die sensorische Analyse von Lebensmitteln nutzt die Physiologie, um zu verstehen, wie Menschen auf ernährungsbezogene Reize durch Geruchssinn (wobei Geschmack in der Nase entsteht) und Geschmack (wobei grundlegende Geschmacksrichtungen im Mund wahrgenommen werden) reagieren.

Aber bei der sensorischen Analyse geht es nicht nur um den Geschmack – wir beurteilen die Qualität eines Apfels anhand seines Aussehens, seiner Haptik und seines Geruchs, lange bevor wir ihn über die Lippen bringen. Die sensorische Analyse nutzt auch die Psychologie, um das Verhalten und die verbalen Reaktionen von Menschen auf Lebensmittel zu interpretieren. Sinneswissenschaft ist also eine Reihe von Werkzeugen, die Menschen zu objektiven Analyseinstrumenten machen, um die Eigenschaften von Lebensmitteln zu verstehen, die uns zum Gehen bringen, Mmmm.

Drake und einer ihrer Studenten haben kürzlich im Journal of Dairy Science im Jahr 2022 einen Artikel über die Wahrnehmung von Paprikakäse durch Verbraucher veröffentlicht.

„Wenn ein Verbraucher Ihnen sagt: ‚Ich mag scharfen Paprikakäse‘, was meint er dann wirklich? Wie heiß ist heiß? Was ist der perfekte Paprikakäse?“ Drake erklärt.

Das Projekt, das ihre Studentin im Rahmen einer Masterarbeit fertigstellte, beantwortete diese pikanten Fragen und beinhaltete eine Mischung aus Lebensmittelwissenschaft und Marktforschung.

Zunächst verbrachte ein Gremium, das darin geschult war, seine Sinne zur objektiven Identifizierung und Quantifizierung von Geschmacksattributen einzusetzen, Zeit damit, die Käsesorten zu bewerten. Wie wirken sich mehr oder weniger Pfefferflecken auf das Aussehen des Käses aus? Gibt es Unterschiede zwischen ihren Verbrennungswerten? Das geschulte Gremium verglich jeden Käse anhand standardisierter Maßstäbe.

Als nächstes holte das Team echte Verbraucher hinzu, die selbst angaben, eine Reihe scharfer Paprikakäse zu mögen, von mild bis würzig-scharf. Sie luden Menschen dazu ein, das zu tun, was Menschen am besten können: ihre Meinung zu äußern. Die Gruppe besprach, welche Käsesorten sie mochten und wie sehr sie sie mochten, wie ihr idealer Paprikakäse aussehen, schmecken und riechen würde und wie hoch die Wahrscheinlichkeit war, dass sie die Käsesorten, die probiert wurden, kauften. Ihre Arbeit lieferte Daten, die die Industriepartner des Drake Lab zur Verbesserung ihrer Produkte nutzen werden.

Es ist ein klares Beispiel dafür, wofür die Branche zum SDFRC und zum Drake Lab kommt: großartige Wissenschaft, die umsetzbare Daten liefert. Sie findet die Unmittelbarkeit anregend.

„Wir sind nicht mehr als 20 Jahre von der Umsetzung entfernt. Die Arbeit in meinem Labor ist in fünf Monaten umsetzbar“, sagt Drake.

Kaufen Sie ein beliebiges Milchprodukt im Supermarkt in der Nachbarschaft (sowie viele andere Lebensmittel), und es besteht eine gute Chance, dass Drakes Arbeit einen direkten Einfluss auf die Markteinführung hatte.

Drakes Arbeit hat zu einer Reihe einzigartiger Erfahrungen geführt. Sie beschreibt einen kürzlich vor der angesehenen Commanderies de Bordeaux, einer Gruppe von Weinpädagogen, gehaltenen Vortrag über die Wissenschaft hinter den sensorischen Freuden der Kombination von gutem Wein und gutem Käse. Natürlich gab es bei der Veranstaltung auch die Möglichkeit, bereits in den 1980er-Jahren verkorkte Flaschen zu probieren.

„Ich durfte ein paar super teure französische Weine probieren – das Erlebnis meines Lebens!“ sagt Drake.

Im nächsten Atemzug beschreibt sie eine Schulung mit McDonalds-Lieferanten, in der sie ihnen die sensorischen Eigenschaften des klassischen Softeis des Fast-Food-Riesen erklärt. „Es war eine sehr freche Gruppe“, kichert sie. Die Vielfalt der Lebensmittel- und Getränkekunden, mit denen sie zusammenarbeitet, scheint auf den ersten Blick Welten voneinander zu trennen. Aber wenn es eine Gemeinsamkeit gibt, die sie alle verbindet, dann ist es die Tatsache, dass es ihnen allen sehr am Herzen liegt, Lebensmittel von höchster Qualität für Verbraucher auf der ganzen Welt zu produzieren – und dass sie ihre Produkte auf Drakes ausgereifte Fachkenntnis vertrauen.

„Es macht Spaß, mit Menschen zusammenzuarbeiten, die eine Leidenschaft für das haben, was sie tun“, sagt Drake.

Die ganze Leidenschaft der US-amerikanischen Molkereigemeinschaft kam im vergangenen Februar in einer hektischen Planung zusammen, als der National Dairy Council (NDC) das SDFRC als Gastgeber für die jährliche Sitzung des Farmer Board of Directors auswählte.

Drake wurde geehrt. Das vom Bundesstaat North Carolina geleitete Forschungszentrum – eines von nur sechs ähnlichen Zentren, die direkt von Milchbauern über das „Checkoff“-Programm des Bundes für Molkereien finanziert werden – war das erste universitäre Forschungszentrum überhaupt, das die jährliche Versammlung des NDC ausrichtete.

„Es war ein riesiges Ereignis – eine wirklich, wirklich große Sache“, sagt Drake über die Affäre. Das SDFRC wurde als Gastgeber der diesjährigen Vorstandssitzung ausgewählt, weil „der National Dairy Council davon überzeugt war, dass wir die beste Leistung erbringen würden, um eine großartige Show und großartige Wissenschaft zu bieten“, versichert sie. „Das haben wir absolut getroffen.“

Drake hatte schon immer einen starken Sinn für Ziele. „Schon als ich 11 oder 12 war, wusste ich, dass ich promovieren wollte“, sagt sie. Sie schloss ihre Abschlussarbeit in Lebensmittelmikrobiologie an der Washington State University ab und untersuchte, wie sich verschiedene Kulturen, die bei der Käsefermentation verwendet werden, auf den Geschmack auswirken. Nebenbei lernte sie die sensorische Analyse durch praktische Forschung und die Betreuung durch einen Branchenspezialisten. Obwohl ihre Abschlussarbeit mehrere Stellenangebote aus der Industrie nach sich zog, entschied sie sich dafür, im akademischen Bereich zu bleiben, ging zunächst an die Mississippi State University und landete schließlich am Department of Food, Bioprocessing and Nutrition Sciences des NC State. Heute führt ihr Labor jedes Jahr Hunderte von Vertragsprojekten durch, von denen jedes eine Gelegenheit bietet, ihren Doktoranden wertvolle Einblicke in die Funktionsweise der Milchwelt zu vermitteln.

Sie strahlt, wenn sie über ihre Doktoranden spricht. Für sie ist die Ausbildung zukünftiger Arbeitskräfte ebenso erfreulich wie die Lösung von Branchenproblemen. Unter ihrer Anleitung lernen die Studierenden, den Forschungsprozess von der Frage bis zur Veröffentlichung zu steuern und erwerben dabei praktisches Fachwissen. Manchmal sieht sie sie lange nach ihrem Abschluss wieder, wenn sie zurückkommen, um neue Forschungsaufträge an das Labor zu vergeben, oder wenn sie prestigeträchtige Branchenauszeichnungen erhalten.

„Ihre Erfolge sind meine Erfolge“, sagt Drake. „Es ist großartig zu sehen, wie sie bei nationalen Treffen Preise gewinnen. Das ist für mich sehr bereichernd und lohnend.“

Als sie die Teilnehmerliste des jährlichen SDFRC-Branchentreffens überprüfte, stellte sie fest, dass sie mindestens ein Viertel der Namen von ehemaligen Studenten erkannte, ein Beweis für ihren Einfluss auf die Belegschaft der Branche.

Wenn man liebt, was man tut, ist jeder Tag ein Samstag.

Zwischen der Beratung von Studierenden, der Leitung von Laborbesuchen vor Ort und dem Entwerfen von Experimenten mangelt es ihr nicht an Arbeit, die sie beschäftigt. „Das ist ein Job an sieben Tagen in der Woche“, sagt Drake. „Aber wenn man liebt, was man tut, ist jeder Tag ein Samstag.“