Informationen zum Kaffee

1. Allgemeines

Kaffee gehört zur Familie der Rubiaceae. Die Gattung Coffea umfasst ca. 80 Arten, von denen aber nur Coffea arabica und Coffea canephora var. robusta kultiviert werden.

Der Kaffeebaum bildet eine Pfahlwurzel bis in eine Tiefe von ein bis drei Metern und besitzt ein Netz aus Nährwurzeln direkt unter der Oberfläche. Seine Wuchshöhe kann bis zu 15 m betragen. Im Plantagenanbau werden die Pflanzen zur Erleichterung der Ernte auf zwei bis drei Meter zurückgeschnitten und strauchartig kultiviert. Die Blätter sind olivgrün und lederartig. Direkt an den Blattachseln wachsen die weißen Blüten. Nach der Befruchtung der Blüten beginnt die neun bis elf Monate dauernde Reifezeit. Innerhalb dieser Zeit entwickeln sich die kirschenförmigen Früchte, die mit zunehmendem Reifegrad ihre Farbe von grün nach rot ändern. Überreife Kaffeekirschen sind schwarz. Eine Besonderheit der Kaffeepflanze ist die Möglichkeit, gleichzeitig Blüten und Früchte tragen zu können.

Die reife Kaffeekirsche wird von einer roten festen Haut umschlossen. Im Inneren beinhaltet sie, neben dem Fruchtfleisch, zwei ovale, an der Längsseite abgeflachte Bohnen. Die Oberfläche der Bohnen ist von einer dünnen Wachsschicht umgeben. Auf der Wachsschicht befinden sich noch Silberhäutchen und zuletzt die Pergamentschicht. Hat sich nur eine Bohne entwickelt, spricht man von einer Perlbohne. Die Zusammensetzung von Kaffee schwankt in Abhängigkeit von Sorte, Anbaugebiet und klimatischen Bedingungen während des Wachstums. Die Arten Coffea arabica und Coffea canephora enthalten etwa gleiche Menge an Protein. Hinsichtlich der anderen Inhaltsstoffe gibt es teilweise deutliche Unterschiede. Der in das Verbraucherland exportierte Rohkaffee hat nach dem Trocknen einen Wassergehalt zwischen 7 und 13 %.

2. Anbau, Ernte und Aufbereitung

Die Kaffeepflanze stellt sehr hohe Ansprüche an ihre Umgebung. Insbesondere Niederschlag, Temperatur und Sonneneinstrahlung spielen eine entscheidende Rolle für Ertrag und Qualität des Kaffees. Die Anbauzone des Kaffees liegt zwischen dem 23. Grad nördlicher und dem 25. Grad südlicher Breite. Dieser Bereich wird oft als "Kaffeegürtel" bezeichnet, der sich um den gesamten Erdball erstreckt.

Der Anbau von Hochlandkaffee (Coffea arabica) erfordert Höhenlagen ab 600 m bis 1200 m, während Tieflandkaffee (Coffea canephora) bereits ab 200 m über dem Meeresspiegel angebaut werden kann. Die Kaffeepflanze kann nur bei einer Jahresdurchschnittstemperatur zwischen 18 und 25°C erfolgreich kultiviert werden. Insbesondere Temperaturen unter 0°C schaden der Kaffeepflanze. Die Niederschlagsmenge pro Jahr muss 1500 bis 2000 mm betragen. Sollte diese Menge nicht erreicht werden, wird auf künstliche Bewässerung zurückgegriffen.

Die Anzucht von Kaffeepflanzen erfolgt aus getrockneten Kaffeebohnen, den „Pergaminos“. Die Setzlinge werden ab einer Wuchshöhe von 40 cm in die Plantage versetzt. Nach drei Jahren zeigt der Strauch erste Blüten und im darauf folgenden Jahr können die ersten Früchte geerntet werden. Eine Vollernte ist erst ab dem achten Anbaujahr möglich. Maximale Erträge sind dann 15 bis 20 Jahre lang zu erwarten. Danach nimmt die geerntete Menge schnell ab. Der Erntezeitraum erstreckt sich auf der Nordhalbkugel von September bis Dezember und entsprechend auf der Südhalbkugel von Mai bis August. Da nicht alle Früchte gleichzeitig reifen, dauert die Ernteperiode bis zu 12 Wochen.

Werden die Kaffeekirschen von Hand geerntet, spricht man von „Picking“. Bei diesem Ernteverfahren ist Zeitaufwand und Personalbedarf hoch, aber es werden nur die reifen Kaffeekirschen gesammelt. Mit der sehr guten Erntequalität ist es möglich, einen hohen Preis für den Kaffee zu erzielen. Die zweite, kostengünstigere Methode ist das meist maschinelle „Stripping“. Dabei werden sowohl reife und unreife Kaffeekirschen mittels eines speziellen Kammes abgestreift. Die so erhaltene Ernte ist entsprechend von minderer Qualität.

Die geernteten Kaffeekirschen sind weder haltbar noch transportfähig. Um einen Verderb aufgrund des hohen Wassergehalts zu verhindern, müssen sie getrocknet, bzw. die Bohnen von der Pulpe befreit werden. Es werden zwei unterschiedliche Methoden angewandt.

Trockene Aufbereitung
In Schwemmkanälen werden Verunreinigungen entfernt. Im Anschluss werden die Kaffeekirschen auf befestigten Plätzen oder Horden ausgebreitet und regelmäßig gewendet, um ein Faulen zu verhindern. Nach ca. vier Wochen intensiver Sonneneinstrahlung ist der Feuchtigkeitsgehalt von vormals 60 % auf etwa 12 % gesunken. Mit Heizgebläsen ist auch eine maschinelle Schnelltrocknung möglich. Nach der Trocknung ist die äußere Schale dunkelbraun und brüchig geworden. Sie kann nun mit Hilfe von Schälmaschinen entfernt werden.

Nasse Aufbereitung
Diese Methode ist kostenintensiver als die trockene Aufbereitung, da große Mengen Wasser benötigt werden. Zu Beginn werden die Früchte in Schwemmkanälen gereinigt und anschließend in Quelltanks transportiert. Nach mehreren Stunden ist das Fruchtfleisch gequollen und kann leicht entfernt werden. Mit Hilfe des Entpulpers wird das Fruchtfleisch abgequetscht. Die erhaltenen Kaffeebohnen sind noch von Resten der Pulpe umgeben. Nach erneutem Waschen und Sortieren im Schwemmkanal gelangt der Kaffee in ein Fermentationsbecken. Durch kaffeeeigene Enzyme werden die restlichen Pulpenbestandteile abgelöst. Die Dauer der Fermentation beträgt 12 bis 36 Stunden. Um alle verbliebenen Reste des Fruchtfleisches von der Pergamenthaut zu entfernen, muss der Kaffee nochmals gewaschen werden. Das geschieht in Waschkanälen oder Waschtanks. Danach erfolgt die Trocknung, um die Bohnen vor Verderb durch Fäulnis zu schützen. Die Kaffeebohnen werden an der Luft 10 bis 15 Tage getrocknet, bis eine Restfeuchte von ca. 12% erreicht ist. Auch hier ist es möglich, mit Trockenöfen den Prozess zu beschleunigen.

Vor dem Versand in das Verbraucherland wird der Kaffee noch einer Endklassifizierung unterzogen, bei der eine Sortierung nach Größe, Farbe und Dichte erfolgt. Der nun in unterschiedlichen Qualitätsstufen vorliegende Kaffee wird in Jutesäcke à 60 kg verpackt und kann verschifft werden. Die weitere Verarbeitung findet im Verbraucherland statt.

3. Röstung

Erst beim Röstprozess beginnt die Kaffeebohne ihr einzigartiges Aroma voll zu entfalten. Dabei beeinflussen im Wesentlichen die Faktoren Temperatur und Zeit den Geschmack. Die Röstung findet bei Temperaturen zwischen 180 und 260°C statt. Die Dauer der Röstung ist abhängig vom eingesetzten Verfahren. Werden die Kaffeebohnen in einer sich drehenden heißen Trommel geröstet, spricht man von Kontaktröstung. Nach etwa 40 Minuten ist die Bohne fertig geröstet. Aufgrund der ungleichmäßigen Wärmeübertragung und der langen Röstzeit wird als Alternative die Konvektionsröstung angewandt. Die Kaffeebohnen werden dabei durch einen bis zu 600°C heißen Luftstrom innerhalb von nur fünf Minuten geröstet.

Während der Röstung laufen bei verschiedenen Temperaturen unterschiedliche Prozesse ab. Bei etwa 50°C denaturieren die Kaffeeproteine. Oberhalb von 100°C beginnt mit der Zersetzung der organischen Substanzen die Bräunung der Bohnen. Ab 150°C treten gasförmige Produkte wie Wasserdampf und Kohlendioxid aus, die zu einer starken Volumenvergrößerung der Bohne führen. Bei Temperaturen über 180°C entstehen die Aromastoffe, die für den einzigartigen Geschmack des Kaffees verantwortlich sind.

Der letztendliche Röstgrad hängt stark vom weiteren Verwendungszweck und den regionalen Vorlieben ab. In Südeuropa werden stark geröstete Bohnen bevorzugt, während sich in Nordamerika eher schwache Röstungen einer großen Beliebtheit erfreuen. Der Röstgrad kann durch den Einbrand definiert werden. Der Einbrand drückt den Gewichtsverlust der Kaffeebohnen durch das Rösten aus. Je höher der Einbrand, umso stärker wurde der Kaffee geröstet.

4. Zubereitung von Kaffeegetränken

Bei der Zubereitung von Kaffeegetränken werden drei prinzipielle Verfahren unterschieden. Dem Aufkochverfahren, das auch als Dekoktionsverfahren bezeichnet wird, werden der skandinavische Aufguß sowie viele im Orient verwendete Aufgussarten zugeordnet. Staubfein gemahlenes Kaffeepulver wird mit kaltem Wasser aufgekocht und das erhaltene Getränk zusammen mit dem Satz genossen.

Der Kannenaufguss und die Bodum®-Kanne (French Press) funktionieren nach dem Aufbrühverfahren. Dabei wird heißes Wasser auf relativ grobes Kaffeemehl gegossen. Nach einigen Minuten wird abdekantiert oder wie beim French Press durch ein grobes Metallsieb filtriert. Das Filtrationsverfahren (Perkolation) ist die in Deutschland am meisten genutzte Methode, um Kaffee zuzubereiten. Bei der Handfilterung wird grob gemahlener Kaffee in einen Trichter mit Filterpapier gegeben und mit siedendem Wasser übergossen. Die maschinellen Filtersysteme geben immer nur eine kleine Menge Wasser auf den Kaffee im Filter, um eine optimale Entfaltung des Aromas zu ermöglichen.

Der Espresso ist als Sonderform zu betrachten, da hier statt eines Papierfilters Metallsiebe benutzt werden. Des Weiteren ist die Verweilzeit des Wassers im Kaffeemehl verglichen mit dem Aufbrühverfahren kürzer. Espressomaschinen pressen Wasser mit bis zu 9 bar bei 145°C innerhalb von 30 Sekunden durch fein gemahlenen, stark gerösteten Kaffee. Die einfache Version der Espressomaschine ist der Espressotopf. Das siedende Wasser wird durch das Steigrohr in das fein gemahlene Kaffeemehl gedrückt und gelangt dann in den darüber liegenden Auffangbehälter.

Für einen normalen Kaffeeaufguss werden 50 g Röstkaffee je Liter Wasser eingesetzt, für Espresso bis zu 150 g je Liter. Die Trockenmasse des erhaltenen Getränks schwankt zwischen 1 und 3%. Je nach Aufgussart und Mahlgrad des Kaffeemehls beträgt die Extraktmenge 14 bis 30%.

5. Physiologische Wirkung von Kaffee

Die Beliebtheit des Kaffees beruht vor allem auf seiner anregenden Wirkung. Diese kann im Wesentlichen auf das enthaltene Coffein und die Chlorogensäuren bzw. deren Abbauprodukte beim Rösten zurückgeführt werden. Die Herztätigkeit, der Stoffwechsel und die Atmung werden angeregt. Der Blutdruck und die Körpertemperatur steigen, die Blutgefäße im Gehirn erweitern sich. Bei besonders empfindlichen Menschen kann Kaffee aber auch Sodbrennen, Magen- sowie Darmbeschwerden verursachen. Mit einer Tasse Filterkaffee à 150 ml werden bis zu 100 mg Coffein aufgenommen. Nach dem Kaffeegenuss dauert es etwa 30 Minuten, bis die Wirkung des Coffeins einsetzt. Wie stark sie ausfällt, ist bei jedem Menschen unterschiedlich. Ab einer aufgenommenen Menge von 150 mg wird eine deutliche Anregung des zentralen Nervensystems und eine Erweiterung der Blutgefäße beobachtet.

Neben Coffein besitzen die Chlorogensäuren bzw. deren Abbauprodukte ebenfalls beschwerdeauslösende Eigenschaften. In einer Tasse Kaffee (7 g Röstkaffee mit 125 ml Wasser aufgebrüht) können bis zu 190 mg dieser Substanzen enthalten sein. Während des Röstprozesses kommt es zur Zersetzung der Chlorogensäuren. Je stärker die Bohnen geröstet werden, desto stärker ist der Abbau. In Modellversuchen mit 3-Caffeoylchinasäure konnte nachgewiesen werden, dass dabei phenolische Verbindungen entstehen. Diese Abbauprodukte können Brechreiz erregend wirken.

6. Behandlungsverfahren

Um den besonders empfindlichen Verbrauchern dennoch den Kaffeegenuss zu ermöglichen, wurden Verfahren zur Entfernung der Reizstoffe entwickelt. Diese beruhen auf der Extraktion der Substanzen aus dem Rohkaffee durch geeignete Lösungsmittel wie Dichlormethan oder Ethylacetat (Entcoffeinierung). Bevor der Rohkaffee mit einem der genannten Lösungsmittel extrahiert werden kann, müssen die Bohnen mit Wasserdampf behandelt werden. Durch den Wasserdampf werden die Zellwände durchlässig und das Coffein kann im Extraktionsschritt aus den Zellen herausgelöst werden. Neben Coffein wird auch die auf den Kaffeebohnen anhaftende Wachsschicht entfernt.

Eine neuere Methode ist die Behandlung mit überkritschem Kohlendioxid. Bei dieser Extraktion, wird der Kaffee in einem Druckbehälter bei über 31,1°C und mehr als 75,8 bar entcoffeiniert. Der Vorteil ist die hohe Selektivität des Kohlendioxids für Coffein. Dem gegenüber stehen die hohen Kosten für die technische Umsetzung. Die Behandlung von Rohkaffee mit Wasserdampf über mehrere Stunden, wurde 1927 als Lendrich-Verfahren patentiert. Das eigentliche Ziel der Entwicklung war, die im Robusta- Kaffee vorkommenden Säuren und Bitterstoffe zu verringern und dem Kaffee einen feineren Geschmack zu geben. Durch diese so genannte Dämpfung wird ebenfalls die Wachsauflagerung auf den Bohnen abgetragen. Der nach der Wasserdampfbehandlung erhaltene Kaffee stellte sich als wesentlich bekömmlicher heraus.

Ich danke dir für diese Informationen rund um das Thema Kaffee. Auch wenn ich schon recht gerne Kaffee trinke und auch einiges darüber weiß, fand ich diese Aufstellung sehr interessant. Mit deinen Informationen kann man sehr gut tiefer in das Thema eintauchen und die Aufstellung ist dabei trotzdem kurz und knapp gehalten. Das macht es sehr informativ und hilfreich, wenn man zu dem Thema selber noch nicht so viel weiß.