Der Röstvorgang

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.

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