Die Chemie des Kaffees: was in der Tasse geschieht

Was eine Bohne enthält

Seit über fünfzehn Jahren arbeiten wir mit Kaffee, und eine der häufigsten Fragen zum Geschmack beruht auf einem Missverständnis: der Annahme, die Bitterkeit hänge vor allem vom Koffein ab. In Wirklichkeit ist das nicht der Fall.

Eine geröstete Kaffeebohne enthält eine komplexe Struktur aus Kohlenhydraten, Ballaststoffen, Lipiden, Proteinen, Säuren und zahlreichen Aromastoffen. Bei der Zubereitung löst das Wasser nur einen Teil dieser Substanzen, und nur dieser Teil gelangt tatsächlich in die Tasse.

Koffein macht einen vergleichsweise kleinen Anteil am Gewicht der Bohne aus und ist nur eine der Substanzen, die zur wahrgenommenen Bitterkeit beitragen. Ein großer Teil des Geschmacks, den wir mit Kaffee verbinden, entsteht nämlich durch die chemischen Umwandlungen während der Röstung.

Zu den Verbindungen im Rohkaffee gehören auch die Chlorogensäuren, die sich während der Röstung verändern und gemeinsam mit vielen anderen Substanzen das Aromaprofil sowie die Wahrnehmung von Bitterkeit und Säure prägen.

Auch die natürlich im Kaffee enthaltenen Lipide tragen zur Struktur und zum Mundgefühl bei. Wie viele andere Aromakomponenten können sie während der Lagerung oxidieren und so das Profil des Produkts nach und nach verändern.

Bei unserem Bohnenkaffee und gemahlenen Kaffee lassen sich diese Unterschiede im Vergleich verschiedener Mischungen gut nachvollziehen: Es verändert sich das gesamte Gleichgewicht aus Körper, Säure, Süße, Bitterkeit und Aromen, weit über die angegebene Intensität hinaus.

Röstung ist eine Verwandlung, kein bloßes Erhitzen

Die grüne Bohne hat ein Aromaprofil, das sich stark von dem Kaffee unterscheidet, den wir kennen. Ein Großteil der Düfte und Geschmacksnoten, die wir mit der Tasse verbinden, entsteht erst während der Röstung.

Einer der grundlegenden Prozesse ist die Maillard-Reaktion, an der Zucker und Aminosäuren beteiligt sind und die zur Bildung zahlreicher Aromastoffe beiträgt. Diese Familie von Reaktionen findet sich auch in anderen erhitzten Lebensmitteln wieder, etwa in der Brotkruste.

Während der Röstung laufen gleichzeitig viele weitere chemische und physikalische Umwandlungen ab, die Farbe, Struktur und Aromaprofil der Bohne Schritt für Schritt verändern.

Bei hohen Temperaturen kommt es zudem zum sogenannten ersten Crack, einem Moment, der am charakteristischen Knacken der Bohnen zu erkennen ist. Ab dieser Phase steuert der Röster Zeiten und Temperaturen sehr genau, je nach dem Profil, das er erreichen möchte.

Hellere Röstungen bewahren in der Regel mehr von der Säure und den ursprünglichen Aromen des Kaffees. Bei dunkleren Röstungen treten Röstnoten, Kakao und Karamell deutlicher hervor, während manche herkunftsbedingten Eigenschaften allmählich zurücktreten.

Wie die verschiedenen Röstgrade das Ergebnis in der Tasse prägen, haben wir in einem eigenen Leitfaden beschrieben.

Extraktion ist eine Frage des Gleichgewichts

Sobald das Wasser auf den gemahlenen Kaffee trifft, beginnt es, zahlreiche in der Bohne enthaltene Substanzen zu lösen. Nicht alle gehen gleich leicht und gleich schnell in den Aufguss über, und gerade das Gleichgewicht der Extraktion bestimmt einen großen Teil des Ergebnisses in der Tasse.

Ganz allgemein werden manche gut löslichen Verbindungen schnell extrahiert, während andere mehr Zeit benötigen. Deshalb müssen Extraktionsdauer, Temperatur, Mahlgrad, Dosierung und Wassermenge zusammenspielen.

Ein unterextrahierter Kaffee kann übermäßig sauer, wenig süß und dünn im Körper wirken. Das bedeutet nicht zwangsläufig, dass die Mischung falsch ist: Oft genügt es, die Zubereitungsparameter anzupassen.

Ein überextrahierter Kaffee kann dagegen eine übertriebene Bitterkeit und ein adstringierendes, wenig angenehmes Mundgefühl zeigen.

Der Mahlgrad ist eines der wichtigsten Werkzeuge, mit denen wir die Extraktion beeinflussen können: Mit der Partikelgröße verändert sich die Kontaktfläche zwischen Wasser und Kaffee und damit auch der Verlauf der Extraktion. Ausführlicher haben wir das in unserem Leitfaden zum Mahlgrad beschrieben.

Crema: was sie wirklich ist

Die Crema des Espressos ist kein Milchschaum und, vor allem, für sich genommen keine Garantie für Qualität.

Sie ist eine komplexe Struktur, die während der Extraktion unter Druck entsteht und winzige Gasbläschen enthält, hauptsächlich Kohlendioxid, verteilt in der flüssigen Phase zusammen mit verschiedenen Verbindungen des Kaffees.

Das Kohlendioxid entsteht während der Röstung und bleibt teilweise im Inneren der Bohnen eingeschlossen, um danach nach und nach freigesetzt zu werden. Deshalb kann auch die seit der Röstung vergangene Zeit die Bildung und Stabilität der Crema beeinflussen.

Der für die Espressozubereitung typische Druck begünstigt die Entstehung dieser charakteristischen cremigen Oberfläche, die wir bei Filtermethoden in dieser Form nicht wiederfinden.

Farbe, Dicke und Beständigkeit der Crema können gewisse Hinweise auf die Extraktion geben, sollten aber immer zusammen mit anderen Faktoren betrachtet werden, etwa Mischung, Frische, Mahlgrad und Zubereitungsmethode.

Robusta erzeugt in der Regel eine üppigere und stabilere Crema als Arabica, und auch deshalb wird sie häufig in Mischungen für den italienischen Espresso verwendet.

Bei Nespresso® kompatiblen Kapseln und anderen Kapselsystemen sind Dosierung und Mahlgrad bereits vom Hersteller festgelegt, was es leichter macht, von Zubereitung zu Zubereitung ein konstantes Ergebnis zu erzielen.

Wasser ist die unsichtbare Zutat

Eine Tasse Kaffee besteht zum allergrößten Teil aus Wasser, das weit mehr ist als ein bloßer Träger: Seine Eigenschaften beeinflussen die Extraktion und den endgültigen Geschmack unmittelbar.

Menge und Zusammensetzung der im Wasser enthaltenen Mineralien, darunter Calcium und Magnesium, können verändern, wie die verschiedenen Verbindungen des Kaffees extrahiert und wahrgenommen werden.

Wasser mit zu geringem Mineralgehalt kann ein wenig ausgewogenes Ergebnis liefern, während zu hartes Wasser den Geschmack spürbar verändern und die Kalkbildung in der Maschine begünstigen kann.

Auch die Wassertemperatur ist entscheidend. Unterschiedliche Temperaturen verändern die Geschwindigkeit, mit der die Substanzen des Kaffees extrahiert werden: Deshalb ist es wichtig, dass die Maschine im richtigen Bereich arbeitet und eine gute thermische Stabilität hält.

Diesem Thema haben wir einen eigenen Beitrag gewidmet, Wasser und der Geschmack des Kaffees, mit einigen praktischen Tipps für den Hausgebrauch.

Drei praktische Schlussfolgerungen

Die erste: Schmeckt der Kaffee zu sauer oder wirkt er dünn, ist er möglicherweise unterextrahiert. Wo wir die Parameter beeinflussen können, lohnt es sich, einen etwas feineren Mahlgrad zu versuchen oder die Extraktionszeit zu verlängern, und dabei immer nur ein Element auf einmal zu verändern.

Die zweite: Ist der Kaffee übermäßig bitter, trocken oder adstringierend, kann eine Überextraktion vorliegen. In diesem Fall können wir einen etwas gröberen Mahlgrad versuchen oder die Extraktionszeit verkürzen und dabei auch prüfen, ob die Wassertemperatur stimmt.

Die dritte: Frische zählt. Mit der Zeit verändert sich Kaffee unweigerlich: Ein Teil der Aromastoffe verflüchtigt sich, Lipide können oxidieren, und das Kohlendioxid wird nach und nach freigesetzt. All das kann Aroma, Körper und Verhalten des Kaffees während der Extraktion verändern.

Bei Kapseln legt der Hersteller viele Parameter wie Dosierung und Mahlgrad direkt fest, was die Zubereitung einfacher und wiederholbarer macht. Uns bleibt vor allem das Vergnügen, das Profil zu wählen, das unserem Geschmack am nächsten kommt. Wenn Sie mehr über die Bedeutung der Zahlen auf den Verpackungen erfahren möchten, lesen Sie unseren Leitfaden zur Intensitätsskala.

Wenn Sie unsicher sind, welches Profil oder welche Mischung zu Ihrer Maschine passt, kontaktieren Sie uns: Das Maracatú-Team hilft Ihnen jederzeit gern weiter.