ULTRASCHALL LIEST EINE KÄSESCHEIBE, OHNE SIE ZU BERÜHREN

Die Textur macht einen Käse aus: seine Festigkeit, seine Elastizität, die Art, wie er schmilzt. Bei Milchkäse entsteht sie aus einer komplexen inneren Struktur, einem gereiften Netz aus Milcheiweiß, gefüllt mit Fetttröpfchen und Wasser. Die meisten pflanzlichen Käse sind anders aufgebaut, aus Stärken, Kokosöl und Verdickungsmitteln, die zu einem Gel erstarren, oft mit wenig oder gar keinem Eiweiß. Verbraucher nennen immer wieder die Textur als Hauptgrund, nicht umzusteigen.

Die Autoren beziffern, worum es geht: Milchkäse verursacht etwa 24 kg CO₂-Äquivalent pro Kilogramm, gegenüber weniger als 2,5 kg für die Zutaten typischer pflanzlicher Alternativen, und der Einzelhandelsumsatz mit pflanzlichem Käse in den USA wuchs zwischen 2018 und 2020 um mehr als 70 %. Doch ihre Textur zu verbessern, geht nur langsam voran. Der Standardtest, die Texturprofilanalyse, drückt eine Probe zweimal zusammen wie zwei Bisse und zerstört sie dabei. Dutzende Rezepturen so zu testen, kostet Zeit und Geld.

Durch eine Scheibe hindurchhören

Wenjing Feng, Thomas Hazlehurst und Nik Watson von der University of Leeds und dem britischen National Alternative Protein Innovation Centre nutzten luftgekoppelten Ultraschall: zwei einander gegenüberstehende Schallwandler im Abstand von 125 mm, die eine 100-kHz-Schallwelle durch die Luft und durch die Scheibe schicken, ohne Gel oder Kontakt. Sie über eine Fläche von 20 × 20 mm zu bewegen, dauert etwa eine Minute und liefert zwei Bilder: wie viel Schall durchkommt und wie lange er braucht.

Sie kauften in Supermärkten in Leeds 13 Scheibenkäse – neun aus Milch, von gereiftem Cheddar bis Mozzarella, Emmentaler und Red Leicester, und vier pflanzliche – und scannten 119 Scheiben jeweils dreimal, bevor sie Proben von denselben Stellen in einem Texturanalysator zerdrückten.

Gereifter Cheddar (oben) zeigt akustische Bereiche von mehreren Millimetern Breite; eine pflanzliche Scheibe (Mitte) ist ein gleichmäßiges Sprenkelmuster. Unten: Der Cheddar gibt nach und hält ein Plateau, die pflanzliche Scheibe erreicht eine Spitze und wird dann weicher. — Abbildung 3, Feng, Hazlehurst & Watson (2026), arXiv:2610.19924.

Bruchflecken und ein gleichförmiges Gel

Der Unterschied zeigt sich sofort. Bei gereiftem Cheddar schwankt der durchgelassene Schall innerhalb eines einzigen Scans um etwa 10 Dezibel, angeordnet in Flecken von mehreren Millimetern. Die Autoren führen sie auf die Struktur des Cheddars zurück: verschmolzene Bruchkörner, deren Verbindungsstellen eiweißreicher und fettärmer sind. Die pflanzlichen Scheiben zeigen nichts dergleichen – nur ein feines, strukturloses Sprenkelmuster – und schlucken 15 bis 20 Dezibel mehr Schall.

Die Drucktests offenbaren einen zweiten Unterschied. Gereifter Cheddar steigt auf ein Plateau von etwa 3,7 Megapascal und verformt sich wie weicher Kunststoff. Die pflanzliche Scheibe von Cathedral City klettert höher, auf etwa 5,3 MPa, und wird dann um ein Drittel weicher: ein steifes, sprödes Gel, das innen reißt. Sie ist tatsächlich fester als der Cheddar.

Nicht weicher – schmaler

Über alle Produkte hinweg ist die mittlere Festigkeit bei Milch- und Pflanzenkäse etwa gleich. Was sich unterscheidet, ist die Bandbreite. Die Festigkeit der Milchkäse umspannt einen Faktor 7,5, von Scheiben geräucherten Cheddars bis Emmentaler; die vier pflanzlichen Produkte liegen in einem schmalen mittleren Band mit einem Faktor 1,9. Keines erreicht das weiche Ende (Mozzarella, geräucherter Cheddar, harter Gouda) oder das harte Ende (Emmentaler). Die Lücke, folgern die Autoren, liegt in der Bandbreite und in der Art, wie der Käse versagt, nicht in der mittleren Festigkeit – eine genauere Aussage als „pflanzlicher Käse ist weicher“.

Keine einzelne Ultraschallgröße bildet die Textur über so unterschiedliche Produkte hinweg ab. Deshalb trainierte das Team ein kompaktes Convolutional Neural Network (faltendes neuronales Netz), das die beiden Bilder direkt in die vollständige Druckkurve übersetzt, bei Be- und Entlastung.

Eine Texturkarte mit einer leeren Ecke

Bei Scheiben, die es nie gesehen hatte, reproduzierte das Netz die Kurven aller dreizehn Produkte ohne eigene Kalibrierung für jedes. Mozzarella war sein klarer Fehlschlag: Es sagte eine Cheddar-ähnliche Kurve voraus und überschätzte die Spannung um etwa 65 %, weil die akustische Signatur des Mozzarellas der der Masse ähnelte.

Texturkarten, erstellt aus gemessenen Kurven (links), rohen Ultraschallbildern (Mitte) und aus den Bildern vorhergesagten Kurven (rechts). Pflanzliche Scheiben (grün) bilden eine Cheddar-ähnliche Gruppe und eine separate Emmentaler-ähnliche Gruppe (Violife). — Abbildung 6, Feng, Hazlehurst & Watson (2026), arXiv:2610.19924.

Auf einer Karte angeordnet, geben die Vorhersagen das Hauptbild wieder. Drei pflanzliche Scheiben liegen bei den Cheddars; Violife liegt beim Emmentaler, mit dem es die Kurvenform teilt; und die weiche, Mozzarella-ähnliche Ecke bleibt leer. Die Grenzen sind klar: ein einziger Ladenkauf pro Produkt, nur Scheiben von Produkten, die das Netz schon kannte, und keine Schmelz- oder Dehnungstests – gerade dort unterscheidet sich pflanzlicher Käse am stärksten. Doch die Autoren sehen darin einen einminütigen, berührungslosen Test, geeignet für die Qualitätskontrolle an der Produktionslinie und das Screening neuer Rezepturen – einer, der Entwicklern die Texturen zeigt, die noch niemand hergestellt hat.