Die Geschichte der Zwiebel in der Küche reicht etwa 5.000 Jahre zurück, und in Shakespeares "Antonius und Cleopatra" wird sogar von Tränen gesprochen, die in einer Zwiebel wohnen. Doch dahinter steckt Chemie: Beim Schneiden setzt die Zwiebel tränenreizende Aerosole frei, genauer gesagt den Reizstoff Propanthial-S-oxid. Warum genau das passiert – und was wirklich dagegen hilft.
Eine US-Studie hat sich dieses alltäglichen Umstandes angenommen. Der Biomechaniker Zixuan Wu und sein Team verwendeten eine Mini-Guillotine, eine hochauflösende Kamera und Sensoren, um die beim Schneiden von Zwiebeln ausgestoßenen Tröpfchen genau zu verfolgen und die Eigenschaften des Nebels mit der Messerschärfe, der Schneidgeschwindigkeit und der Schnittkraft zu vergleichen. "Wir haben herausgefunden, dass die Geschwindigkeit, mit der der Nebel austritt, viel höher ist als die Geschwindigkeit, mit der die Klinge durch das Material schneidet", sagt der Physiker Sunghwan Jung.
Jede Schicht einer Zwiebel hat eine obere und eine untere Schale. Analysen haben gezeigt, dass beim Durchbrechen dieser Schichten zwei Effekte eintreten: Eine sofortige Explosion von Nebel und anschließend ein langsameres Durchsickern von Flüssigkeiten durch die Schichten.
Mithilfe von Hochgeschwindigkeitsaufnahmen konnte festgestellt werden, dass die Tröpfchen beim ersten Ausstoß rasant ausgestoßen werden und Geschwindigkeiten von bis zu 40 Metern pro Sekunde erreichen können – das entspricht 144 Kilometern pro Stunde. Gerade diese Tröpfchen stellen die größte Gefahr für die Augen dar.
Die Forscher konnten zudem die gängige Theorie widerlegen, dass gekühlte Zwiebeln weniger Nebel bilden. Die Ausgangstemperatur der Zwiebeln schien keinen wirklichen Unterschied zu machen; im Gegenteil, das Kühlen verschlimmerte die Situation eher.
Die Forscher stellten fest, dass stumpfere Messer deutlich mehr Tröpfchen und einen schnelleren Sprühstoß erzeugten. Da zum Aufbrechen der Schale mehr Kraftaufwand nötig ist, baut sich Druck im Zwiebelsaft auf. Schnellere, kräftigere Schnitte mit einer stumpfen Klinge beförderten die Tröpfchen noch weiter.
Die praktische Erkenntnis: Langsamer schneiden und eine scharfe Messerklinge können die Menge des versprühten Reiznebels deutlich reduzieren, weil weniger Druck aufgebaut wird.
