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Archive for the ‘Kaffeeanbau und Verarbeitung’ Category

Der geröstete Kaffee ist nun verbrauchsfer­tig. Die gerösteten Bohnen müssen aber vor dem Versand an die Verbrauchermärkte nach allen Regeln der Kunst gelagert und verpackt werden. Bei Zimmertemperatur verliert das Röstgut innerhalb zwei Wochen seine charakteristische Frische und seinen Duft: die aus den Bohnen entweichende Koh­lensäure setzt auch die flüchtigen Aromastoffe frei und entzieht dem Kaffee einen Teil seiner Substanzen; die in der Luft enthaltene Feuchtigkeit und der Sauerstoff tragen zum Aromaverlust bei, da sie die Oxydation einleiten und beschleunigen. Der Oxydations­prozess tritt nicht sofort ein, da die in den Zellen unter Hochdruck eingeschlossene Kohlensäure als Antioxidiermittel wirkt; so­bald sie aber freigesetzt wird, kann sie diese Funktion nicht mehr ausüben. Ziel der Ver­packung ist also die Vereinfachung des Transports und die Verlängerung der Halt­barkeit (shelf life, d. h. des Lebens im Regal) des Kaffees. Es gibt Verpackungen, die nur für die erste Aufgabe bestimmt sind, d. h. Aufbewahrung unter Standardbedingungen, in Säcken oder Schachteln, wo gasförmige Stoffe eindringen und auch entweichen können, da keine Verschlussdichte besteht. Um eine optimale Aufbewahrung des Kaffee­guts zu gewährleisten, muss modernste Ver­packungstechnologie angewandt werden.

Drei Verpackungsarten eignen sich speziell für diesen Zweck. Erstens die Vakuumver­packung, wozu Metalldosen oder auch Tüten zählen. Nach der Füllung mit Kaffee wird die Luft aus den Behältern gepresst und diese werden dann luftdicht verschlossen. Die Kohlensäure und ein Großteil der flüchtigen Aromastoffe werden zwar zusammen mit der Luft aus der Kaffeeverpackung abgesaugt (wenn Bohnen verpackt werden, müssen diese vor­her entgast werden), aber es kann dafür keine Lull in das Verpackungsinnere drin­gen. Dieses Verpackungssystem wird vor allem für gemahlenen Kaffee vorgezogen, da das Produkt mindestens drei Monate seine Eigenschaften behält. Das zweite Ver­packungssystem sieht die Anwendung von Behältern (Tüten oder Dosen) vor, an denen ein Einwegventil angebracht ist: die sich im Kaffee bildenden Gase können entweichen, aber es kann keine Außenluft eindringen. Bevor der mit der Mischung gefüllte Behälter versiegelt wird, kann mit trägen Gasen (Stickstoff oder Kohlensäure) ein Vakuum erzeugt werden. Aber auch ohne diese zu­sätzlichen Maßnahmen kann der so ver­packte Kaffee (meistens in Bohnen) über ein Jahr gelagert werden. Die anfänglich im Behälter miteingeschlossene Luft wird lang­sam durch die vom Kaffee erzeugten Gase (15-20 Liter pro Kilo) ausgestoßen und stellt somit keine Gefahr für die Qualität des In­halts dar. Im Vergleich zur Vakuumver­packung hat dieses System den Vorteil, dass anfänglich nur eine geringe Menge an Aroma­stoffen entweichen kann. Das dritte Ver­packungssystem arbeitet mit einem Über­druckverfahren: Der Kaffee wird unter Inertgasdruck verpackt. Dazu braucht man vor allem luftdichte, hochresistente Behälter (meistens aus Metall); sobald der Kaffee ein­gefüllt ist, wird das Vakuum geschaffen; die abgesaugte Luft wird durch die Zufuhr von Niederdruckinertgas kompensiert und die Packung luftdicht verschlossen. Über ein Sicherheitsventil kann der Überdruck, der durch die Kaffeegase in der Packung ent­steht, entweichen. Dank dieses Systems blei­ben die Bohnen ständig unter Druck, was zwei Vorteile mit sich bringt: erstens die lange Haltbarkeit (über drei Jahre, da die Kaffee Zellen stets Kohlensäure enthalten, aber im Behälter keine Luft vorhanden ist) und zwei­tens der Erhalt der flüchtigen Aromastoffe, die mit der Zeit an den Fettstoffen anhaften, die die Zellwand verkleiden. Dieses Detail ist vor allem für die Zubereitung des italieni­schen Espresso wichtig, da nur mit dieser Methode die Fettstoffe emulgiert werden können, die dem Häferl Kaffee sein unver­wechselbares Aroma verleihen. Mischungen können, wie wir gesehen haben, aus Bohnen oder auch gemahlenem Kaffee bestehen: Kaffeekenner ziehen im allgemeinen ganze Bohnen vor, da sie auch deren Aussehen zu würdigen wissen; außerdem bewahren die Kaffeebohnen für längere Zeit unverändert ihre Geschmacks- und Geruchseigenschaften.

Nach den Verarbeitungsverfahren in den Er­zeugerländern kann der grüne Kaffee ohne besondere Vorkehrungen einige Jahre ge­lagert werden. Der geröstete Kaffee hingegen ist nur bedingt und für kurze Zeit lagerbeständig, ganz besonders dann, wenn er nicht in Schutzpackungen abgefüllt ist. Ans diesem Grund erfolgt das Rösten ge­wöhnlich im Verbraucherland, um die Zeit zwischen dieser Verarbeitungsphase und dem Verbrauch möglichst gering zu halten, Der Röstvorgang ist im Wesentlichen eine Pyrolyse: die Kaffeetemperatur wird in einem Zeitraum von 10-15 Minuten (theoretisch könnte man den Kaffee auch in noch kürze­rer Zeit oder in einer halben Stunde rösten) auf 200-230 °C gesteigert und erzeugt da­durch in den Samen erhebliche physikalisch-chemische Änderungen, welche die Aufberei­tung erleichtern und vor allem die Qualität des Getränks stark beeinflussen. Wichtig ist der Gewichtsverlust (etwa 15-20%), welcher hauptsächlich auf die Wasserverdunstung und das Entweichen schwerer Gase, wie Koh­lensäure, zurückzuführen ist; diese erreicht im Zellinnern sehr hohe Druckwerte (20-25 atü) und bewirkt das Quellen der Bohne, deren Volumen sich um etwa 60% vermehrt. Außerdem tritt eine Veränderung der Bohnen Struktur ein, die ihre Härte und Elasti­zität verliert und brüchig wird; die Karamelisierung des Zuckergehalts und anderer Kohlenhydrate sowie die Entwicklung einiger Farbstoffe infolge besonderer chemischer Reaktionen, der sogenannten  »Strecker« Reaktionen, bewirkt eine Verfärbung der grünen Bohnen, die einen braunen Farbton annehmen. Dies geschieht allerdings nur bei sehr hohen Temperaturen: die Kaffeebohnen werden umso dunkler, je höher die Tempe­raturen sind, während man goldbraune Boh­nen gewinnt, wenn der Röstvorgang bei Tem­peraturen um 200 °C abgebrochen wird. Die wesentlichen chemischen Verwandlungspro­zesse sind auf Stoffe zurückzuführen, deren Anzahl vor und nach dem Röstvorgang un­terschiedlich ist, sowie auf neu entstandene Verbindungen. Der Wassergehalt sinkt von etwa 10% auf weniger als 1%, der Zuckergehalt von 10 auf 2% und die Chlorogensäure von 7 auf 4,5%, während die Fettstoffe von 12 auf 16% steigen. Auch der Trigonella-Gehalt sinkt von 1,0% auf 0,5%, die stick­stoffhaltigen Substanzen hingegen steigen von 12 auf 14%; Koffein, Zellulose, Pektin und Aschengehalt bleiben unverändert.

Die neuen Substanzen entstehen infolge der pyrolytischen Prozesse und stellen am Ende des Röstvorgangs etwa 30% des Bohnengewichts dar: dazu zählen Karamell, Kohlensäure und ungefähr 700 flüchtige, durch die Maillard-Reaktionen erzeugte Aromastoffe, die sich bei etwa 160 °C bilden und sich bis zum Ende des Röstvorgangs weiterentwickeln. Gleich­zeitig mit den Aromastoffen entwickelt sich im Zellinneren Kohlensäure, die die Bohnen zum Quellen bringt; bei stark überhöhter Temperatur (über 230 °C) besteht die Ge­fahr, dass sie bersten. Das Knacken auch nur einer geringen Anzahl von Zellen erzeugt während des Röstprozesses ein prasselndes Geräusch, das man auch »Kaffeegeknister« nennt. Wenn die Zellwand unter dem über­starken Druck birst, werden Gas und flüch­tige Aromastoffe freigesetzt. Wenn man die Endtemperatur beim Rösten erhöht, ver­mehren sich die Aromastoffe zunächst, um sich dann aber wieder zu verringern. Die Temperatur bestimmt nicht nur die Anzahl der Aromen, sondern auch das Verhältnis zwischen dem herben und dem säuerlichen Geschmackston: der Herbegrad steigt mit der Temperatur, der Säuregrad hingegen sinkt.

Die hellbraun gerösteten Kaffeebohnen schmecken eher säuerlich, die dunklen Boh­nen hingegen neigen zum Herben. Die heikel­ste Phase des ganzen Röstprozesses ist die Endphase: Bei Temperaturen über 200 °C verwandeln sich die endothermen chemi­schen Reaktionen (mit Wärmeaufnahme) in exotherme (mit Wärmeerzeugung). Die Stei­gerung der Kaffeetemperatur erfolgt also schlagartig, denn zur vom Röstautomaten er­zeugten Wärme kommt die von den chemi­schen Reaktionen erzeugte Wärme hinzu. Der Röstvorgang kann von Hand oder auch automatisch über eine Temperatursonde ab­gebrochen werden, um eine Probenentnahme zur Überprüfung der Farbentwicklung zu er­möglichen. Ist der gewünschte Farbton er­reicht, wird der Kaffee in den Kühltrichter geschüttet und unter einem Kaltluftstrom oder auch mit Wasser herumgewirbelt und gekühlt. Der Einsatz von Wasser beschleu­nigt zwar den Kühlvorgang, beeinträchtigt aber die Kaffeequalität: erstens nimmt das Gewicht bei gleichzeitiger Verringerung der Ausbeute zu, zweitens wird der Verlust von Kohlensäure und flüchtigen Aromastoffen beschleunigt und drittens steigt die chemi­sche Instabilität der Mischung, da die De­generationsprozesse beschleunigt werden. Die meistverbreiteten Röstautomaten ver­fügen über Taktbetrieb: Im Laufe eines Zyklus wird eine bestimmte Menge an grünen Bohnen geröstet. Während der Aufwärmphase kann auf zweierlei Weise gemischt werden: mittels einer Drehtrommel, deren Gehäuse und Innenwände von einem Heißluft Strom umwirbelt werden, oder mittels eines starken Warmluftwirbels, der das Mischen der herumwirbelnden Bohnen be­wirkt. Der Einsatz dieser Maschinen gewährleistet einen größeren Wärmeaustausch zwi­schen Luft und Kaffee und ermöglicht das sogenannte Schnellrösten (high yield) in oft nur 60 Sekunden. So kurze Röstvorgänge erlauben die vollständige Auslastung der An­lagen sowie eine Verringerung des Eigengewichtsverlustes, verhindern aber die Ent­wicklung der flüchtigen Aromastoffe und die Verminderung der Trigonella- und Chlo­rogensäure-Anteile, die die Ursache des unangenehm bitteren Geschmacks und der geringen Verträglichkeit des Getränks sind. Sowohl die traditionellen Maschinen mit Drehtrommel als auch die modernere Aus­führung mit Fließbett verfügen über eine Spezialeinrichtung, welche die von der Boh­ne gelöste silbrige Pergamenthaut ansaugt und absondert.

Die Qualität einer Kaffeesendung kann am besten anhand einer Probe festgestellt werden. Die entnommenen Bohnen werden geröstet, und aus ihnen wird das Getränk zubereitet. Nur auf diese Weise können alle Faktoren definiert werden, die zum Ge­schmack beigetragen haben: von der Pflan­zenart bis zur Aufbereitungsmethode, vom Herkunftsland zu den Produktionstechni­ken. Dabei spielen so viele Variable eine Rolle, dass eine umfassende Beschreibung unmöglich ist. Trotzdem kann von jeder Kaffeesorte ein kurzes Profil gezeichnet werden, anhand dessen ohne Kontrolle der gesamten Sendung die Qualität des Kaffees und der Marktwert festgelegt werden kön­nen. Jedes Erzeugerland hat seine eigene Einstufungsmethode: Einige Elemente spie­len immer eine Rolle, wie z.B. das Her­kunftsland – oft wird das Anbaugebiet oder -Zentrum (z. B. Kolumbien, Java usw.) angegeben — oder der Verladehafen. Weitere erforderliche Angaben betreffen die Pflan­zenart (Arabica oder Robusta) und die Auf­bereitungsmethode (natürlich oder nass). Diese Einzelheiten sind oft von vornherein bekannt, wenn in einem Land grundsätzlich eine bestimmte Sorte angebaut und mit einer bestimmten Methode aufbereitet wird. So wird z.B. nicht eigens angegeben, dass ein Santos ein natürlicher Kaffee der Sorte Ara­bica ist; man wird hingegen gesondert er­wähnen, dass ein Bahia gewaschen ist. Wenn man von Costa Rica spricht, weiß man be­reits, dass es sich um einen gewaschenen Arabica handelt; wenn hingegen der Kaffee aus Kamerun kommt, müssen alle Angaben genau gemacht werden, denn in diesem Land werden beide Sorten mit beiden Auf­bereitungsmethoden hergestellt. In Brasi­lien wird als Maßeinheit für die Kaffeeboh­nen die »Siebgröße« angegeben, d.h. der Durchmesser des Loches, durch den die Bohne fällt; sie wird normalerweise in vierundsechzigstel Zoll ausgedrückt. Die Ein­heiten gehen von 13 bis 20. Andere Länder benützen Buchstaben oder Zahlen für die Einstufung, wie z.B. AA-A-B-C für ver­schiedene Bohnengrößen der Arabicasorte und I-II-III für die Robusta. AA ist gleich I, d.h. Lochstärke 16-18, gleich 7,2 Millime­ter. Wenn die Bohnen Perlenform haben (peaberry oder caracolito), wird auch diese Eigenschaft angegeben, ansonsten wird vor­ausgesetzt, dass es sich um flache Bohnen handelt (flat beans). Eine weitere wichtige Angabe betrifft den Prozentsatz der schad­haften Bohnen in einer Sendung, der nor­malerweise nach dem New York Coffee & Sugar Exchange angegeben wird. NY be­deutet, dass je 300 Gramm Kaffee 4 mangel­hafte Bohnen enthalten; bei NY3 sind es 12 usw. bis zur Einordnung NY8. Eine schwar­ze Bohne wird als Mangel bewertet, genauso fünf unreife oder gebrochene. Bei diesem Bewertungssystem wird nicht immer konse­quent auf Geschmack und Duft des Kaffees geachtet, denn wichtiger sind hierbei Form, Größe und der Anteil an Fremdkörpern, die leicht entfernt werden können. Manchmal wird auch der Erntezeitraum angegeben: new crop weist auf eine kürzlich erfolgte Ernte, old crop auf eine vorhergehende. In Lateinamerika werden die Kaffeesorten zum Teil auch nach der Stärke der Bohnen bemessen: HB und SHB, d. h. Hard Bean für eine harte Bohne und Strictly Hard Bean für eine äußerst harte. Aus diesen Ab­kürzungen kann man auch entnehmen, dass sich die Plantage zwischen 1350 und 1500 Metern oder über 1600 Metern Höhe befin­det. Es gibt weitere Faktoren, die bei der Klassifikation eine Bolle spielen. In Brasi­lien ist man diesbezüglich sehr phantasie­reich, denn manchmal wird auch die Farbe der Bohne beschrieben, die Art der Röstung und der Geschmack des Kaffeegetränks.

Von der Kaffeefrucht sind nur die Samen genießbar. Aus diesen Bohnen wird das gleichnamige wohlschmeckende Getränk zu­bereitet; die übrigen Bestandteile der Kaf­feekirsche werden entfernt und als Dünge­mittel verwendet.

Die einfachste Methode dieser Trennung ist die natürliche, das heißt, die reife Kirsche wird so lange auf dem Strauch gelassen, bis sie nach einigen Wochen eingetrocknet ist und von selbst herunterfällt. Daraufhin werden die verschiedenen Schichten – auch die Pergamenthaut – entfernt und die Boh­nen herausgenommen. Diese Methode wur­de sicherlich von den Arabern angewandt und danach von den Holländern übernom­men, die sie OIB (Oost Indische Bereiding, d.h. ostindische Verarbeitung) nannten; vom Auflesen heruntergefallener Früchte gingen sie dann zum Pflücken über. In den Ländern, in denen während der Ernte ein trockenes Klima vorherrscht, wird die Kaf­feefrucht auch heute noch mit der Hand ge­pflückt. Das Trocknen der Kirschen dauert etwa 20 Tage; in dieser Zeit werden die Früchte im Freien ausgebreitet, wobei es weder regnen noch feucht sein darf. Da diese Voraussetzungen in den ostindischen Gebieten allerdings nicht gegeben sind, entwickelten die Holländer wohl  bereits im Jahre 1740 die neue Methode WIK (West Indische Bereiding, d. h. westindische Verarbeitung), wonach die Kaffeekirschen nach der Ernte entkernt werden, um somit das Trocknen zu beschleunigen. Diese Methode wird heutzutage noch auf Java angewandt, wo der nass aufbereitete Kaffee noch die Be­zeichnung WIB trägt. Auf den vom Frucht­fleisch befreiten Samen verblieb jedoch eine Schleimschicht, die sich auch im Wasser nicht auflöste und die Bohnen in kurzer Zeit verfaulen ließ; deshalb musste sie vor dem Trocknen entfernt werden. Die Holländer entdeckten, dass nach einer leichten und bei den aufgehäuften Bohnen spontan auftre­tenden Gärung diese Schicht problemlos entfernt werden konnte. Auch diese Me­thode der »nassen Aufbereitung« wird heute noch angewandt; das natürliche Verfahren wird hingegen als »trockene Aufbereitung« bezeichnet. Mit der ersten Methode entsteht der »gewaschene« Kaffee, mit der zweiten der »natürliche«. Andere Verfahren gelan­gen nicht zur Anwendung.

Das Schälen der trockenen Früchte war, wie bereits erwähnt, auch in vergangenen Jahr­hunderten üblich; die Natur selbst sorgt dafür, wenn die herangereiften Kirschen nicht rechtzeitig gepflückt sind. Wenn die Früchte ausgereift sind, werden sie mit der Zeit dunkler und trocknen nach und nach ein. Manchmal fällt die Frucht zu Boden und trocknet dort völlig aus. Man könnte also das Trocknen der Natur überlassen und die trockenen Kirschen entweder vom Boden aufsammeln oder vom Strauch pflücken. Dann allerdings würden durch die lange  Wärmeeinwirkung die  Kirschen  zu gären beginnen; dabei bilden sich dann die sogenannten Stinker, schlecht riechende Bohnen. Wenn die Kirschen hingegen auf den Boden fallen, können sie von Bakterien oder Pilzen befallen werden. Einer der größten Qualitätsmängel beim Kaffee ist der »Rio-Geschmack« (er wird zu Unrecht so ge­nannt, denn der Kaffee riecht eher nach Arzneimitteln); dieser Geschmack entsteht durch die Enzyme eines Pilzes, der die auf dem Boden liegenden Kirschen angreift. Die Kirschen müssen also im richtigen Augen­blick gepflückt und verarbeitet werden. Bei der nassen Aufbereitung dürfen nur reife Kirschen in die empfindlichen Schälmaschinen.

Diese Maschinen brechen die trockene Schale auf und trennen sie von den Samen. Im Gegensatz zum nassen Verfahren behalten die Bohnen in diesem Fall die silberfarbene Haut, deren Farbe die Aussortierung der schlechten Bohnen erleichtert. In dieser Phase sind noch große Mengen von schadhaften Boh­nen unter den gesunden, da die einzige Aus­lese eventuell gerade nach dem Pflücken ausgeführt wurde. Es stehen aber zahlrei­che Auslesemethoden zur Verfügung: Windkanäle, in denen Schalen und leichte Boh­nen entfernt werden; geneigte vibrierende Auflageflächen, auf denen man die flachen Bohnen (flat beans) von den rundlichen caracolitos trennen kann; Sortiermaschinen, die die Bohnen je nach Größe ausscheiden, und andere, die die schlechten Bohnen auf­grund der Farbe sortieren. Diese Auslese er­folgt manchmal noch von Hand (hand picking: dabei werden die Bohnen auf ein Fließband gelegt und nach und nach die schadhaften ausgelesen. Die modernen elektronischen Sortiermaschinen sind mit sehr empfindlichen Fotozellen ausgerüstet und können deshalb schneller und genauer arbeiten; sie ersetzen allmählich die manuelle Auslese. Es gibt verschiedene Ausführungen dieser Maschinen. Die einfachsten erkennen nur eine Farbe und messen praktisch die Lichtmenge, die jede Bohne vor der Foto­zelle ausstrahlt: Zu helle Bohnen (die »Wei­ßen«) oder zu dunkle (die »Schwarzen«) werden dabei aussortiert. Feiner ist die Technik der Zweifarben-Sortiermaschinen, die üblicherweise Grün und Rot unterschei­den können. Diese Maschinen arbeiten äußerst präzise. Es werden nicht nur die »weißen« oder »schwarzen« Bohnen ausge­lesen, sondern auch jene mit grünen Schat­tierungen, die Geruch und Geschmack des Kaffees stark beeinträchtigen. Es gibt außerdem UV-Sortiermaschinen, deren Fotozellen im Gären befindliche und damit fluoreszierende Bohnen erkennen können, obwohl die Farbe der Bohnen selbst noch unverändert ist. Die verschiedenen Sortier­methoden sind von großer Bedeutung ge­rade bei den trocken aufbereiteten Kaffee­sorten, da sie zu Beginn und vor allem am Ende einer Verarbeitungsphase angewendet werden. Nur durch die Auslese können die guten, natürlichen Kaffeesorten entstehen, aus denen alle schlechten Bohnen sorgfältig entfernt wurden. Nun kann der Kaffee ge­wogen, in Jute- oder Hanfsäcke (60-100 kg Gewicht) gefüllt und zum Versand verladen werden.