Sphäre ist vom griechischen Wort sphaira abgeleitet und bedeutet Hülle oder Ball. Für die Molekularküche bedeutet Sphärifikation die Herstellung von Kugeln, deren feste Hülle einen flüssigen Inhalt umschließt. Der Inhalt wird beim Biss auf die Kugel freigesetzt und über den Geschmackssinn sowie über den Geruchssinn wie eine Geschmacksexplosion wahrgenommen.

Damit die Herstellung solcher Sphären gelingt, müssen nicht nur die für das Aroma zuständigen Zutaten erstklassige Qualität haben, sondern es muss auch das Verhältnis zwischen Dicke der Hülle und dem flüssigen Inhalt stimmen.

Daher ist die Sphärifikation handwerklich sehr anspruchsvoll. Sie ist im Grunde eine spezielle Variante der Gelifikation, da ebenfalls Gele erzeugt werden. Nur haben diese Gele die besondere Aufgabe, als Hüllen zu fungieren.
Bei der Sphärifkation reagieren unterschiedlich elektrisch geladene Teilchen in den Molekülen der Zutaten (Algin und Kalzium) miteinander und bilden eine Gelstruktur aus.  

Beispiel:
Für das perfekte Gelingen von klassischen Sphären wie z. B. Faked Kaviar („gefälschter Kaviar“ – der Name entstand, weil er dem echten Kaviar zum Verwechseln ähnlich sieht) braucht es etwas Übung und Erfahrung.
Zur Herstellung wird eine flüssige Grundmasse mit Natriumalginat vermischt und in ein stark kalziumhaltiges Bad getropft. In Sekundenschnelle findet eine Vernetzung der Moleküle statt, die immer weiter fortschreitet, je länger sich die Tropfen im Bad befinden. Dieser Vorgang wird auch als „Kochen“ bezeichnet (obwohl die Kalziumlösung Raumtemperatur hat, wenn sie die Tropfen aufnimmt).
Irgendwann sind die Tropfen vollends durchgeliert und statt Sphären könnten nur noch Gummikugeln abgefischt werden. Also sollten die Tropfen rechtzeitig herausgenommen werden.

Der Gelierungsgrad der Kugeln hängt von mehreren Faktoren ab:

• Verweildauer im Bad
• Größe der Tropfen
• Algintyp
• richtige Dosierung
• Art der Kalziumlösung
• Zusammensetzung des verwendeten Wassers.

Es ist also sehr wichtig, vor dem ersten Einsatz eines Texturgebers die Verwendungshinweise des Herstellers zu beachten. Wenn die Kaviarperlen aus dem Bad entnommenen werden, müssen sie sofort und sehr vorsichtig mit klarem Wasser abgespült werden. Sonst können die restlichen, noch vorhandenen Kalzium-Ionen weiter ins Innere der Kugel eindringen und das Gelieren hält an.

Tipps:

• Kaviarperlen à la minute zubereiten (als mise en place aufbewahrt, könnten eventuell noch vorhandene Kalziumreste zum Durchgelieren führen).
• Kalziumlaktat verwenden. Einige Köche bevorzugen Kalziumchlorid, weil es ihrer Meinung nach festere Gelstrukturen ausbildet. Heiko Antoniewicz hat die Erfahrung gemacht, dass Kalziumlaktat ähnlich gute Ergebnisse bringt wie Kalziumchlorid, dabei aber einen deutlich geringeren Eigengeschmack aufweist.
• Zusammensetzung und Qualität des Trinkwassers beachten: Bei der Herstellung eines Kalziumbades mit Trinkwasser, das einen hohen Kalziumgehalt hat, sollte die Dosierung des Kalziumlaktats z. B. etwas geringer ausfallen. Da auch der Kalium- und Magnesium-Anteil des Wassers Einfluss haben kann, gilt:
  • Es ist sinnvoll, bei den örtlichen Wasserwerken die Analysewerte des Trinkwassers zu ordern.
  • Man kann sich z. B. unterschiedliche stille Mineralwasser besorgen und bei gleicher Zubereitung die Ergebnisse mit dem des Trinkwassers vergleichen.   

Anwendung:

• Wenn Alginat in eine Grundmasse eingearbeitet wird, zunächst eine Stammlösung herstellen (ein Gemisch aus Wasser und Alginat), dann erst in die Grundmasse einarbeiten.
  Die Stammlösung nach dem Anrühren einige Stunden ruhen lassen; dann können die durch das Einrühren entstandenen kleinen Blasen vollständig entweichen. Das Reaktionsvermögen wird auf diese Weise deutlich verbessert.  
• Alginat ist sehr säureempfindlich. Bei Zubereitungen, die einen ph-Wert unterhalb von 4,5 aufweisen, kann es Probleme bei der Gelbildung geben. Die Anschaffung eines ph-Wert-Messgeräts ist für Köche, die mit Texturgebern arbeiten, auf jeden Fall empfehlenswert. Fortgeschrittene Anwender experimentieren manchmal mit säurereduzierenden Stoffen. Dabei kann es aber unerwünschte Nebeneffekte geben, die sich auch negativ auf den Geschmack auswirken können.

Die umgekehrte Sphärifikation

Die umgekehrte oder inverse Sphärifikation ist die Umkehrung des Kochprozesses: Meist wird erst eine kalziumhaltige Grundmasse hergestellt und dann in Alginatlösung gekocht.
Bei dieser Umkehrung kommt es darauf an, genügend Kalzium-Ionen in der Grundmasse zu haben. Dabei muss man sich intensiv mit der Qualität des eingesetzten Grundprodukts vertraut machen.

Beispiel:
Sollen Milchprodukte wie Käse für die umgekehrte Sphärifkation genutzt werden, ist zu berücksichtigen, dass nicht jeder Mozzarella, Feta oder Parmesan den gleichen Kalziumanteil aufweist.
In Spanien angebotener Mozzarella hat z. B. oft einen höheren Kalziumanteil als in Deutschland verkaufter. Bei der Verwendung einiger Rezepturen aus spanischen Kochbüchern ist daher Vorsicht geboten.
Unter Umständen reicht der natürliche Kalziumgehalt des Käses aus, es kann aber auch sein, dass zusätzlich z. B. Kalziumlaktat beigemengt werden muss.

Tipps:

• Enthält das Grundprodukt kein natürliches Kalzium, wird der Grundmasse Kalziumlaktat oder Kalziumchlorid beigemischt. Es können aber auch weitere Texturgeber wie z. B. Xanthan verwendet werden.
• Wichtig: Alginatlösungen reagieren erst nach dem Abkühlen mit den Kalzium-Ionen (Zimmertemperatur reicht aus)
• Auch bei der umgekehrten Sphärifikation gilt: Die Alginatlösung einige Stunden ruhen lassen.
• Sphären sind in der Regel bis 60° C hitzestabil und können deshalb ohne Probleme auch als Suppenbeilage verwendet werden.