Eine Prise Chemie: Der Traum vom perfekten Milchschaum

Unser Essen steckt voller chemischer Details: Leckere, wohltuende und auch schädliche Inhaltsstoffe kommen zusammen und vollführen faszinierende Reaktionen. In der Kolumne »Eine Prise Chemie« klären wir, wie viele Bananen ein zuckerfreier Kuchen verträgt, warum abgestandener Kaffee so übel schmeckt oder wie man bäckt, ohne Acrylamid herzustellen.
»Trinken Sie Ihren Cappuccino mit Kuhmilch oder mit Hafermilch?« Das werde ich in immer mehr Cafés gefragt, und jedes Mal überlege ich aufs Neue. Meine persönliche Meinung: Eigentlich passt die nussige Hafermilch besser zum Kaffee. Aber der Schaum geht mir meistens zu schnell verloren, und allgemein ist das Erlebnis weniger, nun ja, cremig. Eher wässrig. Also bin ich unentschlossen.
Dass Pflanzenmilch als Schaum Performance-Schwierigkeiten hat, das sage nicht nur ich, das sagt sogar die Forschung. (Ja, es gibt tatsächlich Forschung zu diesem Thema!). Die wesentlichen Probleme seien »grobkörnige Textur, rascher Zerfall und geringe Fließfähigkeit« verglichen mit Schäumen aus tierischer Milch, schrieben Forscher in einer Überblicksarbeit im Jahr 2025.
Warum aber ist es so schwierig, die besondere Milchschaum-Textur hinzubekommen? Und welches Geheimnis bergen die Barista-Varianten der Pflanzendrinks?
Das Milchaufschäumen an sich ist keine triviale Aufgabe. Bläst man zu viel Luft hiein, erhält man große Blasen, der Milchschaum wird zu locker und fällt rasch zusammen; nutzt man zu wenig Luft, bildet sich erst gar kein anständiger Schaum. Ist die Milch zu heiß, klappt es nicht; ist sie zu kalt, funktioniert es ebenso wenig. Schaum ist eben ein komplexes Gebilde: Ob er entsteht und wie rasch er wieder in sich zusammenfällt, hängt von verschiedenen Faktoren ab.
Wer etwas Erfahrung hat, weiß, dass es beim professionellen Milchaufschäumen zwei Phasen gibt – eine Ziehphase, in der man Luft einsaugt, und eine Rollphase, in der sich die Luftbläschen in kleinere aufspalten und möglichst gleichmäßig verteilen. So entsteht ein stabiler Schaum, mit dem man sogar hübsche Bilder auf den Kaffee zaubern kann, wenn man viel übt. Kaffee-Experten und Forschende sprechen dabei von »Mikroschaum«.
Damit der entsteht, müssen einige Faktoren zusammenspielen, denn schon ungeschäumt ist Milch ein komplexes Lebensmittel. Physikalisch gesehen ist sie eine »kolloidale Dispersion« – eine Flüssigkeit, die sowohl kleinste feste Bestandteile als auch fein verteilte, emulgierte Fetttröpfchen enthält. Die winzigen Fetttröpfchen sorgen für ein cremiges Gefühl im Mund. Rund um jedes Fetttröpfchen existiert eine Phasengrenze, die durch bestimmte Proteine und Emulgatoren aufrechterhalten wird. So bleiben sie in der wässrigen Lösung – statt sich zu größeren Tropfen zusammenzulagern oder einen Fettfilm auf der Oberfläche zu bilden.
Metastabiles System mit Fetttröpfchen und Luftbläschen
Will man nun einen Cappuccino zubereiten und zieht Luft in die Milch, kommen zusätzlich zu den Öltröpfchen noch Luftbläschen in das komplexe System. Rund um jedes einzelne Bläschen entsteht wieder eine dünne Phasengrenze – diesmal aber nicht zwischen Wasser und Fett, sondern zwischen Flüssigkeit und Luft; jedes Luftbläschen ist von einer dünnen Hülle umschlossen. Damit sich ein stabiler Milchschaum bilden kann, müssen die Bestandteile der Milch also einerseits die Bildung möglichst vieler Luftbläschen ermöglichen und andererseits einen stabilen Film um die Bläschen bilden, damit diese nicht platzen. Bei einem guten Cappuccino ist zumindest in der Forschung die Vorgabe, dass der Schaum für 10 bis 15 Minuten hält.
Beide Funktionen übernimmt in der Milch eine Kombination von Fetten und Proteinen. Sie bilden relativ elastische, beständige Filme an den Phasengrenzen zwischen Luft und Flüssigkeit und setzen dadurch die Oberflächenspannung der Luftbläschen herab, sodass diese nicht platzen.
Es braucht also sowohl Protein als auch Fett in der Flüssigkeit. Kuh-Vollmilch enthält circa 3,3 Gramm Protein und 3,9 Gramm Fett pro 100 Milliliter. Experimente zeigen, dass sich in Milch mit einem Proteingehalt von etwa 4 Prozent der Schaum mit den kleinsten Luftbläschen bildet. Und je kleiner die Bläschen, desto stabiler ist der Schaum.
| Komponente | Mandelmilch | Hafermilch | Sojamilch | Kuhmilch |
| Protein (g/100 mL) | 0,5 | 2,16 | 2,90 | 3,30 |
| Fett (g/100 mL) | 1,10 | 1,42 | 1,70 | 3,90 |
(Quelle: https://www.mdpi.com/2306 bis 5710/11/1/24)
In herkömmlichen Pflanzendrinks finden sich sowohl weniger Fett als auch weniger Protein. (Das sind natürlich alles Durchschnittswerte – letztlich kommt es auf die Herstellungsweise an.) Damit ist es schwierig, eine Schaumkrone für den Cappuccino zu zaubern.
Optimierte Barista-Varianten
Diese Not hat eine ganze Industrie erkannt und sich aufgemacht, pflanzliche Milchalternativen auf Schäumtauglichkeit hin zu optimieren. Fast jeden Pflanzendrink gibt es daher in einer »Barista«-Version, egal ob auf Hafer-, Soja-, Mandel- oder anderer Grundlage. Neben der eigentlichen »Pflanzenmilch«, also dem Gemisch aus dem entsprechenden Rohstoff und Wasser, enthalten sie weitere Stoffe, sodass zum Beispiel ein optimales Protein-Fett-Verhältnis entsteht. Pflanzenmilch mit wenig Proteingehalt wie Hafermilch mischt man dazu etwa mit Sojamilch, um den Proteingehalt zu erhöhen. So bringt es mit Soja angereicherte Barista-Hafermilch immerhin auf grob 1,5 Gramm Protein pro 100 Milliliter.
Den Fettanteil erhöhen Pflanzenöle, meist geschmacksneutrale Sorten wie Sonnenblumen- oder Rapsöl. So kommen die Barista-Drinks auf um die zwei bis drei Prozent Fett. Das sorgt zum einen für ein cremiges Mundgefühl, hervorgerufen durch die fein verteilten Fetttröpfchen. Zum anderen hilft das Öl beim Aufschäumen, aber nur, wenn das Verhältnis zwischen Fett und Protein stimmt.
Doch es wäre zu einfach gedacht, vom bloßen prozentualen Gehalt auf die Performance zu schließen. Es kommt nämlich auch darauf an, welche Art von Protein der Drink enthält.
Eine Frage der Proteinsorte
Bestimmte Proteine stabilisieren die Luftbläschen im Schaum deutlich besser als andere. Die allermeisten Proteine kennt man als Gebilde mit einer wohldefinierten dreidimensionalen Gestalt. Jede Ausbuchtung, jede Einkerbung ist genauestens vorgegeben. Nur so können sie ihre hoch spezialisierten Funktionen ausführen. Die hochgeordneten Knäuel entstehen, da jedes Protein aus einer definierten Abfolge von Aminosäuren besteht, die sich gegenseitig in bestimmter Weise anziehen und abstoßen, sodass genau diese eigene Struktur herauskommt.
Kuhmilch enthält einen sehr speziellen Mix an Proteinen. Rund 20 Prozent davon sind Molkenproteine, »gewöhnliche« Proteine mit einer definierten Struktur. Die anderen 80 Prozent aber sind Caseine, und die verhalten sich grundsätzlich anders. Sie rollen sich erst gar nicht zu dreidimensionalen Gebilden zusammen, sondern schlängeln sich als lange Aminosäureschnüre durch die Milch. Aufgrund ihres besonderen Aufbaus eignen sie sich schlicht nicht zum Zusammenknäueln. Stattdessen haben sie lange ungeladene und geladene Bereiche und erinnern damit strukturell eher an Emulgatoren – also Moleküle, die Öl und Wasser in Mischung halten können.
Bis das Bild so perfekt gelingt, bedarf es einiger Übung.
Wie sich herausstellt, sorgt die Kombination von Caseinen und Molkenproteinen für einen besonders voluminösen, stabilen Milchschaum. Caseine bilden nämlich rasch einen elastischen Film um die eingesogene Luft und sorgen so dafür, dass viel davon in die Milch eingebettet wird – es bildet sich ein voluminöser Schaum. Molkenproteine wiederum bilden an der Grenze zwischen Luftblase und Flüssigkeit besonders starke zwischenmolekulare Netzwerke aus und machen den Schaum damit besonders langlebig.
Wahrscheinlich haben Sie es geahnt: Die Proteine der Pflanzenmilch sind anders. Dort gibt es keine Caseine, sondern nur ganz gewöhnliche, klumpige Proteine. Weil diese nicht so rasch eine Grenzschicht zwischen Luft und Flüssigkeit ausbilden, lassen sich die Pflanzenmilchvarianten schwerer aufschäumen.
Die Suche nach der perfekten Milchschaum-Formel geht weiter
Aber auch das ist noch nicht die ganze Wahrheit. Denn auch »normale, klumpige Proteine« gibt es in verschiedenen Klassen, und jede von ihnen beeinflusst die Bildung und Haltbarkeit von Schaum anders. So liefert die proteinreiche Sojamilch zwar nicht so viel Schaum wie Kuhmilch, dafür aber einen besonders haltbaren; Schaum aus der relativ proteinarmen Hafermilch hingegen kommt dem aus Kuhmilch in Volumen und Mundgefühl am nächsten. (Das sagt zumindest die Wissenschaft.)
Und so ist die perfekte Mischung für den besten Milchschaum sehr wahrscheinlich noch nicht gefunden. Hinzu kommt, dass das Ergebnis außer von der Zusammensetzung der Milch auch stark von den Bedingungen abhängt, unter denen der Schaum entsteht: vom Können des Barista zum Beispiel, von den Gerätschaften, vom pH-Wert des Kaffees und von der Temperatur der Milch. Eine Gruppe von Forschenden ermittelte im Jahr 2024 sogar, dass tierische Milch zwar bei 65 Grad Celsius höheren und länger haltbaren Schaum ergab als Pflanzenmilch, bei 4 Grad Celsius waren jedoch die Schäume aus Hafer-, Soja- und Mandelmilch in Volumen und Haltbarkeit überlegen.
Was ist angesichts dieser Vielfalt der beste Tipp für Unentschlossene im Café? Vielleicht einfach, auszuprobieren und sich zu merken, welche Variante gut geschmeckt hat – und schauen, ob sich die Erfahrung wiederholen lässt.
Wenn Sie inhaltliche Anmerkungen zu diesem Artikel haben, können Sie die Redaktion per E-Mail informieren. Wir lesen Ihre Zuschrift, bitten jedoch um Verständnis, dass wir nicht jede beantworten können.