Kaffee Teil 1

Da ich viel Mühe in einen neuen Aufsatz auf der Website investiert habe, spare ich mir mal einen Blogeintrag und veröffentliche ihn auch hier in zwei Teilen.

Das in Deutschland beliebteste Genussmittel ist der Kaffee. 1993 betrug der pro Kopf Konsum 7,4 kg. Das entspricht 900 Normtassen pro Jahr (150 ml, 5-8 g Kaffepulver pro Tasse) oder rund ein halber Liter pro Kopf pro Tag. Zeit dieses beliebte Getränk genauer unter die Lupe zu nehmen.

Verarbeitung

Bei der Kaffeebohne handelt es sich um das Endosperm der Frucht des Kaffeestrauches. In der freien Natur wird dieser 3-12 m hoch. In Plantagen wird er nach der Ernte auf 2 bis 2,5 m gestutzt. Nach 3-4 Jahren blüht er zum ersten Mal, nach 6 Jahren gibt es die erste Ernte, die nach 10-15 Jahren das Maximum erreicht. Etwa 8-12 Monate nach der Blüte gibt es die reifen Früchte, die rot sind und etwa Kirschgroß sind. Im Inneren haben sie zwei Steinkerne, die Kaffeebohnen die von Fruchtfleisch umschlossen sind. Kaffee wächst in mittleren Höhenlagen zwischen 600 und 1.200 m Höhe bei nicht zu feuchtem und schattigem Klima (Jahresmitteltemperatur zwischen 15 und 25 Grad Celsius).

Kaffee wird in Süd- und Mittelamerika angebaut, Afrika von wo er ursprünglich stammt produziert heute nur wenig Kaffee. Äthiopien ist das einzige afrikanische Land unter den zehn führenden Anbauländern. Dafür hat sich Vietnam auf Platz zwei geschoben.

Es gibt rund 70 Coffea Arten. Aber nur zwei dominieren den Weltmarkt: Coffea Arabica etwa 75% und Coffea canephora, (als Coffea robusta im Handel) etwa 25 %. Die anderen Sorten machen weniger als 1% aus. Aus 6,38 kg Früchten von C. arabica gewinnt man 1 kg Kaffe, während es bei C. canephora nur 4,35 kg sind. Die letztere Sorte ist daher beliebter da ergiebiger, gilt aber als die qualitativ schlechtere. Andererseits kann man mit der Zumischung von Robusta Kaffee das Aroma und den Säuregrad von Arabica Sorten verbessern.

Die Früchte werden vom Boden aufgelesen oder vom Strauch abgestreift. Danach müssen sie vom Fruchtfleisch befreit werden. In der trockenen Aufbereitung, in Brasilien als größtem Produzenten, üblichen Verarbeitung werden die Früchte auf Trockenterasssen an der Sonne getrocknet bis sie in der Schale rascheln. Dann werden sie in Schälmaschinen vom getrockneten Fruchtfleisch entfernt. Man erhält ungewaschenen Rohkaffee, der in 60 kg Säcken verpackt wird. Eine Variation ist das Selbstfermentieren über 3-4 Tage. Dazu werden die Früchte geschichtet bis das Fruchtfleisch fermentiert. Es wird auch dann abgetrennt.

Aufwendiger ist die nasse Aufbereitung. Sie ist kostspieliger und das modernerer Verfahren und bei Arabica Arten üblich und wird in Afrika und Mittelamerika angewandt. Die Kaffeebohnen werden dem Pulper zugeführt, ein System angerauter Walzen, dass sie durch Drücken vom Fruchtfleisch befreit, das dann als Düngemittel verwendet wird. Die Bohnen enthalten noch die Silberhaut und Pergamentschicht und Reste des Fruchtfleischs. Diese  werden nun wasserdurchströmten Gärbecken 12-48 Stunden fermentiert, wobei Enzyme diese Bestandteile soweit abbauen, dass sie sich beim anschließenden Waschen von alleine ablösen. Danach werden die Bohnen getrocknet und wie beim Trockenverfahren weiterverarbeitet. Dies ist nötig um die Pergamenthaut abzulösen. Besonders hochwertige Bohnen werden auch zur Entfernung letzter Reste poliert. Bei diesem Verfahren erhält man gewaschenen Kaffee.

Dieser Rohkaffee wird dann einer ersten Beurteilung unterzogen. Es gilt unreife und überreife Bohnen, regenbeschädigte oder vertrocknete Bohnen auszusortieren, da diese einzelnen sogenannten Fehlbohnen ganze Partien verderben können. Kaffee wird nicht nach den rund 80 Handelssorten, sondern der Herkunft (dem Land) bezeichnet. Da die Klimabedingungen großen Einfluss auf die Qualität und das Aroma haben, ist dies sinnvoll. So gelten Hochlagen als wertvoller als Kaffe aus tieferen Lagen.

Erst im Zielland werden die getrockneten Bohnen geröstet, wobei die meisten Aromastoffe entstehen. Dies geschieht zwischen 100 und 200°C. Dabei vergrößert sich das Volumen um 50 bis 80%, das Gewicht nimmt um 11 bis 20% ab und das spezifische Gewicht ebenso ab. Die hornartige zähe Bohne wird spröde und mürbe. Die Röstung durchläuft vier Phasen: Trocknung, Entwicklung, Zersetzung und Vollröstung. Bei 50 bis 100 °C gerinnt das Eiweiß und das Wasser verdampft. Bis 150 °C schwillt die Bohne durch den Druck durch den Wasserdampf gelinde an und fängt an sich braun zu verfärben (Maillardreaktion). Dann tritt durch trockene Destillation Wasserdampf aus, das Volumen vergrößert sich nun rapide und Zersetzungsprodukte wie Kohlenmonoxid und Kohlendioxid treten auf. Bei 180 bis 200°C beginnt die Zersetzungsphase, die Bohne bricht an der Furche auf und man hört ein charakteristisches Knacken. Es gibt bläulichen Rauch und es bildet sich das typische Kaffeearoma. Bei der nun anschließenden Vollröstung  bildet sich Karamell und der Wassergehalt geht auf 1,5 bis 3,5% zurück.

Es gibt sehr vielschichtige Änderungen beim Rösten. So werden Gerbstoffe abgebaut, ätherische Öle aufgeschlossen.

Das Rösten erfolgt heute vor allem in Konvektionsröstern, das früher übliche Kontaktrösten wird wegen der langen Prozesszeiten von 20 bis 30 Minuten kaum noch angewandt. Bei Konvektionsröstern wird heiße Luft durch das Röstgut getrieben. Das Rösten ist so in 6 bis 15 Minuten beendet. Beim neuesten Verfahren, dem Kurzzeitrösten ist die Aufwärmphase verkürzt, sodass die Röstung in 2-5 Minuten beendet ist, es kommt aber durch die schnelle Erwärmung zu einer stärkeren Volumenvergrößerung als bei der normalen Röstung.

Charakteristisch ist, dass die Röstung sehr länderabhängig ist. Es gibt hier ein deutliches Nord-Südgefälle. In Skandinavien und den USA wird recht hell geröstet. Dabei entstehen kaum Aromastoffe. In Südeuropa und im arabischen Raum werden Spitzentemperaturen von 230°C erreicht. Der Kaffee ist sehr dunkel, und es dominieren nun schon Röstaromen, viel feine Aromen gehen bei dieser dunklen Röstung verloren. Die höchste Aromenvielfalt (über Geschmack kann man sich streiten, über Analysenwerte jedoch kaum) weist der in Deutschland übliche mittelstark geröstete Kaffee auf.

Der geröstete Kaffee wird nun auf Fehlbohnen untersucht, die aussortiert werden. dies geschieht heute bei größeren Röstereien fotoelektrisch ausgelesen werden, danach wird er gemahlen und der Handelskaffee aus 8-12 Sorten gemischt. Neben dem Ausgleich von Defiziten erhält man so ein Aroma das konstant ist, unabhängig von qualitativen Schwankungen der Ernte. Röstkaffee bleibt ausgemahlen 8 bis 10 Wochen frisch. Das Röstaroma geht zurück, die Lipide werden ranzig. Gemahlener Kaffee ist in sauerstofffreier Verpackung 6-8 Monate haltbar, sollte nach dem Öffnen aber in 1-2 Wochen verbraucht werden.

Die Zusammensetzung

Kaffee besteht aus 6-12,5 % Kohlenhydraten, vorwiegend Oligosaccharide und Polysaccharide. Es gibt kaum Zucker, der reagierte beim Rösten und bildete die braune Farbe bzw. Karamellstoffe. Dafür enthält er 34-53% unlösliche und unverdauliche Ballaststoffe, 8-18% Fett, 9-13% Protein, 6,7 bis 12% organischen Säuren und 0,8 bis 4% Coffein. Es gibt große Schwankungen in der Zusammensetzung in den Sorten, wie auch bei den beiden Hauptarten. So weisen Arabica Sorten 0,8 bis 1,4 % Coffein auf, Canephora Arten dagegen 1,7 bis 4,0 % Coffein auf.

Charakteristisch ist bei den Proteinen dass auch nicht Protein-Stickstoff vorkommt wie das Coffein und Trigonellin (ein Abbauprodukt des Vitamins Niacin). Bei den Lipiden gibt es neben dem normalen Fett auch Terpene, das sogenannte Kaffeeöl. Es wird beim Filterkaffee aber im Filter gebunden. Bei Expressokaffee bildet es den Schaum auf der Tasse, die sogenannte „Crema“.

Es gibt zahlreiche organische Säuren, die alle Derivate der Chlorogensäure sind. Ihre Gehalt ist stark von dem Röstgrad abhängig. Hell gerösteter Kaffee enthält viel Säure, er schmeckt daher auch deutlich saurer als stark gerösteter Kaffee.

Der Gehalt an Coffein wird durch das Rösten kaum verändert. er ist vielmehr von der Kaffeesorte abhängig.

Kaffe enthält sehr viele Aromastoffe. Über 850 sind bekannt, dabei dominieren vor allem Röstaromen wie Pyrazinderivate. Kaffee ist das Lebensmittel mit den am meisten bekannten Aromastoffen. Dies macht es auch so schwer das Kaffearoma einfach zu substituieren, wie man dies benötigt wenn man nach Kaffe schmeckende Lebensmittel erhalten möchte, ohne Kaffee einzusetzen wie z.B. Bonbons. Andere Lebensmittel haben einen Geruchsstoff, der das Aroma prägt, die sogenannte „Charakter Impact Component“. dies ist bei Kaffee nicht der Fall. Immerhin riecht Furfurylmercaptan in etwa wie Kaffee. Versuche zeigten, dass 40 Aromastoffe notwendig sind um das Kaffeearoma nachzubilden und man mit 28-29 Aromen ein für viele Tester befriedigendes Kaffeearoma nachstellen kann.

Zahlreiche Aromastoffe sind flüchtig. Schon bei Normaltemperatur verdampfen innerhalb 30 Minuten rund zwei Drittel des Methanthiols. Dies ist auch ein Grund warum frisch gemahlener Kaffee anders schmeckt als fertiggemahlener. Auch das Kaffegetränk verliert nach der Zubereitung flüchtige Aromastoffe und verändert so seinen Geschmack.