Verarbeitung

Der von Holz- und Eisenteilen sowie Steinen, Staub und anderen Fremdkörpern gründlich gereinigte Rohkaffee wird von Unternehmen der Kaffeebranche weiterverarbeitet. Ein wichtiger Schritt auf diesem Weg ist der Prozess des Röstens: Erst dadurch erhält der Kaffee sein charakteristisches Aroma. Deshalb wird das Rösten auch “Veredelung” genannt.

In diesem Kapitel wird die Verarbeitung des Rohkaffees zu Röst- oder löslichem Kaffee beschrieben. Dabei wird auf die Röstung und Mischung der Kaffeebohnen eingegangen und darüber hinaus der komplexe Prozess der Entkoffeinierung erklärt.

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Warum wird geröstet?

Erst durch das Rösten erhalten die Kaffeebohnen ihr unverwechselbares Aroma und ihre dunkle Farbe. Verantwortlich für die Entstehung der Kaffeearomen sind zahlreiche primäre und sekundäre chemische Reaktionen, die sehr komplex und teilweise noch nicht in allen Details erforscht und dokumentiert sind. Ein zentraler chemischer Prozess ist die sogenannte „Maillard-Reaktion“. Hierbei handelt es sich um eine nicht-enzymatische Bräunungsreaktion, bei der Aminosäuren, Proteine, Peptide und reduzierende Zucker unter Hitzeeinwirkung zu neuen Verbindungen umgewandelt werden. Mehrstufige Reaktionen wandeln diese zu Farb- und Aromastoffen um.

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Der Röstvorgang

Beim Rösten werden die Kaffeebohnen trocken und fettfrei erhitzt, in der Regel unter atmosphärischem Druck. Dauer und Temperatur des Röstvorgangs variieren und können maßgeblich zum Geschmack und zur individuellen Note des Kaffees beitragen. Je heißer geröstet wird, desto kürzer ist in der Regel die Dauer. Nach Beendigung des Röstvorgangs werden die Bohnen sofort abgekühlt (durch Luft oder Wasser), da sie sonst weiterrösten und verbrennen würden.

Während des Röstens verändern die Bohnen ihre Farbe von Zartgrün über Gelb und Gelbbraun zu Hellbraun und, bei dunkleren Röstungen, zu Dunkelbraun. Generell gilt: Hellere Röstungen schmecken milder. Dunklere Röstungen weisen mehr Röstaromen und Bitterstoffe auf und sind v.a. für Zubereitungsarten wie Espresso geeignet.

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Was passiert beim Rösten?

Beim Rösten verdampft das Wasser in den Kaffeebohnen und erzeugt dadurch einen erhöhten Innendruck in den Bohnen. Dieser Druck führt zusammen mit den freigesetzten Röstgasen dazu, dass die Bohnen sich fast um das Doppelte aufblähen. Das äußere Häutchen der Bohne löst sich und fällt ab. Durch den Druck kommt es zum Aufplatzen der Bohne, dem “First Crack”. Dieser ist ein Indiz dafür, wie weit der Röstvorgang fortgeschritten ist. Bei helleren Röstungen wird das Rösten hier abgebrochen. Für dunklere Röstungen wird der “Second Crack” abgewartet, der zeigt, dass die Bohne noch mehr Wasser verloren hat und die Zellstrukturen der Bohne bereits verbrennen.

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Die Röstgrade: Vom First zum Second Crack

  1. Ausgangsprodukt vor dem Rösten: Rohkaffee mit Kaffeehäutchen.
  2. Der Kaffee ist noch vor dem „First Crack”. Kaffeehäutchen beginnen bereits, sich zu lösen.
  3. Heller Röstgrad. Geeignet für Filterzubereitung, die helle Röstung betont dabei die feinen Nuancen.
  4. Mittlere Röstung. Geeignet für Filterzubereitung oder für Café Crème.
  5. Dunkler Röstgrad. Ideal für Espressozubereitung geeignet.

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Sortenreiner Kaffee vs. Mischung

Durch die Mischung von unterschiedlichen Kaffeesorten können Röster basierend auf den Eigenschaften des Rohkaffees ein spezielles Aromaprofil erstellen. Je nach gewünschtem Geschmack und Aroma einer Kaffeemischung (Blend) werden dabei Kaffees unterschiedlicher Herkunft, Sorte und Qualität aufeinander abgestimmt. Abhängig vom Röster kann die Mischung entweder vor der Röstung vorgenommen werden („Blending before Roasting“) oder sie erfolgt, nachdem jede Provenienz für sich geröstet worden ist („Blending after Roasting“).

Kaffees, die nicht gemischt werden, bezeichnet man als „sortenrein“.

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Qualitätskontrolle

In allen Schritten der Kaffee-Verarbeitung, beginnend bei der Ernte, wird der Kaffee immer wieder geprüft, probiert und klassifiziert. Fachleute riechen, schmecken und begutachten ihn. Da – trotz gewisser technischer Möglichkeiten – die sensorische, d.h. mit menschlichen Sinnesorganen durchgeführte Prüfung noch immer die zuverlässigste und am häufigsten angewandte Methode ist, gibt es langjährig erfahrene und speziell geschulte Kaffeetester. Sie tragen eine große Verantwortung, den Konsumenten den perfekten Kaffee anbieten zu können. Manche Kaffeetester verkosten täglich bis zu 150 Kaffees.

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Mahlung

Kaffee enthält nach dem Röstprozess zwar schon alle wichtigen und typischen Aromastoffe, muss aber vor dem Brühvorgang dennoch gemahlen werden, damit die Aromen extrahiert werden können. Einige Röster bieten Kaffee bereits in gemahlener Form an.

Beim Mahlen werden die Bohnen zerdrückt, zerschnitten und zerrieben. Durch das Aufbrechen der Zellen werden flüchtige Aromen und ein Großteil des in den Bohnen enthaltenen Kohlenmonoxids freigesetzt. Deshalb kommt es unweigerlich zu Verlusten von Gewicht, Substanz und Aroma. Der Mahlgrad bestimmt maßgeblich den Geschmack des Kaffees. Je feiner der Kaffee gemahlen wurde, desto mehr Aromastoffe können sich lösen.

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Verpackung des Röstkaffees

Der Röstkaffee wird meist zügig nach dem Rösten als ganze Bohne oder gemahlen luftdicht verpackt und gelagert, um ein “Nachbrennen” zu verhindern und um ihn vor Sauerstoff, Feuchtigkeit, Gerüchen, Wärme und Licht zu schützen. Die handelsüblichen Verpackungen sind meist vakuumiert oder unter Beigabe von Stickstoff oder Kohlendioxid verschlossen. Bei Verpackungen, die ganze Bohnen enthalten, ist meist ein Aromaventil integriert. Dies bewirkt, dass Gase entweichen, aber kein Sauerstoff eindringen kann. Manche Röster lagern die Bohnen zunächst in speziellen Silos und verpacken sie erst nach dem Ausgasen.

Vor dem Verpacken wird der durch das Rösten entstandene Gewichtsverlust der Kaffeebohnen (Einbrand) ermittelt. Dieser macht je nach Röstung 11 bis 20 Prozent aus.

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Darreichungsformen

Es gibt viele verschiedene Arten, gerösteten Kaffee zu genießen. Je nach Zubereitungsart wird Röstkaffee entweder als “ganze Bohnen” angeboten, die erst kurz vor dem Brühvorgang frisch gemahlen werden, oder in bereits gemahlener Form. Ganze Bohnen werden zum Beispiel für die Zubereitung mit der Siebträgermaschine oder im Vollautomaten verwendet, während vorgemahlener Kaffee sich für die Zubereitung mit der Filterkaffeemaschine eignet. Eine weitere Darreichungsform von gemahlenen Kaffee ist die Kaffeekapsel oder das Kaffeepad.

Röstkaffee ist auch Bestandteil der Herstellung von löslichem Kaffee. Gemäß dem Reinheitsgebot wird löslicher Kaffee ausschließlich aus geröstetem Kaffee unter Verwendung von Wasser hergestellt.

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Für reinen löslichen Kaffee, der auch Kaffee-Extrakt oder Instantkaffee genannt wird, gilt ein striktes Reinheitsgebot. Löslicher Kaffee wird ausschließlich aus Röstkaffee unter Verwendung von Wasser hergestellt, enthält also keine Zusatzstoffe.

Kaffee-Extrakte sind technisch gesehen stark konzentrierte Röstkaffee-Aufgüsse. Am bekanntesten sind Trocken-Extrakte, die meist in Pulverform oder Granulat im Lebensmittelhandel verkauft werden. Es gibt aber auch flüssige Extrakte, die in gefrorenem Zustand häufig in der Gastronomie Verwendung finden.

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Die Grundschritte bei der Herstellung von löslichem Kaffee sind:

  1. Rösten, anschließend Mahlung des Rohkaffees
  2. Extrahieren der löslichen Substanzen
  3. Konzentrieren des Flüssig-Extrakts
  4. Trocknen des Extraktes

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Schritt 1: Rösten, anschließend Mahlung des Rohkaffees

Für die Herstellung von löslichem Kaffee werden Rohkaffeemischungen, in der Fachsprache “Blend” genannt, verwendet. Nach dem Reinigen werden diese Mischungen in Röstern geröstet. Röstkaffee, der für die Herstellung von löslichem Kaffee genutzt wird, ist in der Regel dunkler geröstet und hat einen höheren Wasseranteil als Röstkaffee, der für Filterkaffee verwendet wird.

Beim anschließenden Mahlen kommt es darauf an, dass eine möglichst gleichmäßige und vor allem grobe Körnung erreicht wird. Der grobe Mahlgrad verhindert, dass es bei der anschließenden Extraktion des Kaffeemehls mit Wasser in den dafür verwendeten Säulen zu Verstopfungen kommt.

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Schritt 2: Extrahieren der löslichen Substanzen 1/2

Die Extraktion erfolgt ausschließlich mit kalkarmem Trinkwasser. Das schreiben EG-Bestimmungen vor. Üblich ist eine Extraktion in mindestens sechs in Serie geschalteten Extraktionssäulen (Perkolatorenbatterie) nach dem Gegenstromprinzip. Die Stahlsäulen sind zylinderförmig, laufen am Ende konisch zu und sind in der Regel mehrere Meter hoch. Sie werden abwechselnd mit frischem Mahlgut befüllt und vom bereits extrahierten Mahlgut, dem Kaffeesatz, entleert.

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Schritt 2: Extrahieren der löslichen Substanzen 2/2

Bei der Extraktion wird das Frischwasser mit einer Temperatur von 170 bis 190 Grad Celsius und einem Druck von 15 bis 20 Atmosphären in den Perkolator geleitet, der das am stärksten ausgelaugte Kaffeemahlgut enthält und anschließend ausgeleert wird. Dort werden Extraktstoffe aufgenommen. Die Flüssigkeit gelangt als dünner Extrakt anschließend in die zweite Säule, laugt dort das Mahlgut aus und wird in die nächste Säule geleitet. Als letzte Stufe wird die Extraktionssäule mit dem frischen Mahlgut erreicht. Der Extrakt verlässt diese “Frischesäule” als sogenannter “Dünnsaft” mit einer Temperatur von 40 bis über 80 Grad Celsius und wird sofort gekühlt, um die Qualität zu sichern und unerwünschte “Prozessaromen” zu vermeiden. Der “Dünnsaft” wird zudem im Separator (Zentrifuge, Filter) gereinigt, um nicht gewollte Feststoffe abzusondern, und weiterverarbeitet.

Das ausgelaugte Mahlgut wird gepresst, so von Wasser befreit und zur Energiegewinnung verbrannt.

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Schritt 3: Konzentrieren des Flüssig-Extraktes

Nach der Extraktion wird der “Dünnsaft” zu “Dicksaft”. In dieser Konzentrierungsstufe wird dem Extrakt Wasser entzogen. Dies kann durch Verdampfen des Wassers im Vakuum erfolgen oder durch die besonders schonende Gefrierkonzentrierung. Dabei wird das Wasser im “Dünnsaft” heruntergekühlt und das Wasser wird zu Eiskristallen, die durch Zentrifugieren vom Extrakt getrennt werden.

Diese Vorkonzentrierung wird vorgenommen, um die Kosten der eigentlichen Trocknung zu senken und das Aroma beim Trocknen besser zu erhalten.

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Schritt 4: Trocknen des Extraktes

Es gibt verschiedene Arten der Trocknung, die im Folgenden vorgestellt werden:

Klassische Sprühtrocknung

Hierbei wird das Konzentrat unter Druck durch Düsen in einem Trockenturm versprüht und fein zerstäubt. Die Tröpfchen werden mit heißer Luft verwirbelt und im Heißluftstrom schonend getrocknet. Dabei verdunstet das Wasser und es entstehen winzige Hohlkügelchen aus reinem Kaffee, die beim Fallen abkühlen und im unteren Teil des Turmes aufgefangen werden.

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Schritt 4: Trocknen des Extraktes

Agglomeration

Dabei handelt es sich um eine Weiterentwicklung der Sprühtrocknung. Die Kaffeepartikel werden nach dem Trocknen noch einmal kurz mit Wasserdampf befeuchtet. Dadurch haften mehrere Partikel zusammen und die typischen Kaffeekörnchen des löslichen Kaffees entstehen. Agglomerierter Kaffee ist bei der späteren Zubereitung besonders schnell löslich.

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Schritt 4: Trocknen des Extraktes

Gefriertrockung

Bei dieser besonders produktschonenden Methode wird der heiße, flüssige Kaffeeauszug sekundenschnell bei Temperaturen zwischen minus 40 und minus 50 Grad Celsius tiefgefroren. Anschließend wird er zerkleinert und vermahlen. Die Kaffee-Eisstücke werden in eine Kälteanlage gebracht, wo unter Hochvakuum und allmählicher Erwärmung das Wasser verdampft und feste, trockene Kaffeepartikel zurückbleiben.

Entkoffeinieren

Kaffee wird besonders wegen seiner aufmunternden Wirkung geschätzt, die das enthaltene Koffein bewirkt. Für Kaffeetrinker, die im Rahmen ihrer bewussten Ernährung die Aufnahme an Koffein begrenzen möchten, gibt es entkoffeinierten Kaffee. So genießen viele Kaffeetrinker nachmittags und abends entkoffeinierten Kaffee, weil sie dann besser schlafen können. Zur Herauslösung des Koffeins aus den Rohkaffeebohnen werden verschiedene Verfahren angewendet. Um Koffein aus der Kaffeebohne ohne Aromaverlust herauszulösen, sind drei Stufen notwendig: Dämpfen Entkoffeinieren mittels eines Lösungsmittels Trocknen

​Zunächst einmal wird der Rohkaffee gedämpft oder mit Wasser vorbehandelt, um die Bohnenoberfläche und die Zellstruktur für das in der Bohne enthaltene und an den Zellwänden angelagerte kristalline Koffein durchlässig zu machen.

Der zweite Schritt ist die Herauslösung des Koffeins durch ein Extraktionsmittel, das die Eigenschaft haben muss, möglichst nur das Koffein aus der Bohne zu entfernen. Die Extraktion des Koffeins ist ein physikalischer Vorgang. Das Extraktionsmittel nimmt das Koffein selektiv aus der Bohne auf. Ist das Extraktionsmittel mit Koffein gesättigt, so wird es vom Kaffee getrennt und in einem weiteren Prozessschritt von dem aufgenommenen Koffein befreit. Dieser Kreislauf wird so oft wiederholt, bis annähernd das gesamte Koffein aus der Kaffeebohne entfernt ist.

Zugelassene Lösungsmittel sind Dichlormethan, Ethylacetat, Kohlendioxid und wässriger Kaffee-Extrakt, aus dem das Koffein mittels Aktivkohle entfernt wird. Die Mittel sind alle gesundheitlich unbedenklich und wurden intensiven wissenschaftlichen Prüfungen unterzogen. Anwendung, Reinheitsgrad und eventuelle Rückstände sind strikt durch europäische Richtlinien geregelt.

Zum Schluss wird der nasse, vom Koffein befreite Kaffee auf den normalen Feuchtigkeitsgehalt des Rohkaffees getrocknet, so dass er dann wie üblich geröstet werden kann. Die Höchstgrenzen für den Restkoffeingehalt werden durch europäische Richtlinien und nationale Verordnungen geregelt. In Deutschland beträgt die Höchstgrenze 0,1 Prozent. Entkoffeinierter Kaffee hat also nicht mehr als ein Gramm Koffein auf ein Kilogramm Trockenmasse Kaffee. Zum Vergleich: Nicht entkoffeinierter Kaffee hat einen Koffeingehalt von etwa 1,5 Prozent.