Kaffee richtig mahlen: die Grundlagen

Die Qualität von Kaffeegetränken hängt in erster Linie von der
Qualität der verwendeten Rohstoffe, sprich Kaffeebohnen, ab. In
zweiter Linie spielen die richtige Vermahlung und Zubereitung
eine wichtige Rolle.

Die Vermahlung der gerösteten Kaffeebohnen ist die
Grundvoraussetzung für die Zubereitung von Kaffeegetränken,
denn sie vergrößert die Oberfläche der Bohnen für den Kontakt
mit Wasser. In jeder gerösteten Kaffeebohne stecken ca. 1.000
verschiedene Aroma- und Geschmacksstoffe. Durch das
Zerkleinern beim Mahlvorgang wird auch die Zellstruktur in den
Kaffeebohnen aufgebrochen, dadurch werden Aromastoffe
freigesetzt und können leichter und schneller im Kontakt mit
Wasser gelöst werden.

Abhängig vom Mahlgrad – grob oder sehr fein – verändert sich die
Oberfläche des Kaffees, unterschiedlich viele Aromastoffe werden
löslich. Leicht flüchtige Aromen werden sofort freigesetzt,
verbinden sich mit dem Luftsauerstoff und sorgen für den
intensiven Kaffeeduft beim Mahlen. Untersuchungen haben
bewiesen, dass gemahlener Kaffee nach gut 15 Minuten ca. 60%
seines Aromas verloren hat. Daher sollte Kaffee möglichst immer
frisch gemahlen werden.

Kaffee richtig mahlen: die Grundlagen
Inhalt
1. Die geröstete Kaffeebohne und ihre Inhaltsstoffe
2. Warum muss Kaffee gemahlen werden?
3. Verschiedene Mahlwerke
4. Der richtige Mahlgrad für jede Zubereitung
5. Aroma adé ?
6. Quellen und Literatur

1. Die geröstete Kaffeebohne und ihre Inhaltsstoffe
Die rohe, unverarbeitete Kaffeebohne enthält verschiedene Kohlenhydrate,
Lipide, Proteine, Säuren, Mineralstoffe und Wasser. In seiner „rohen“ Form
ist Kaffee jedoch ungenießbar. Die Grundsubstanzen, dank derer aus
Rohkaffee ein genießbares Getränk wird, sind zwar bereits im Rohkaffee
vorhanden, jedoch sorgt erst der Röstvorgang dafür, dass diese freigesetzt
werden. Eine Kaffeebohne besitzt rund eine Million Zellen. Beim Rösten
entstehen in diesen Zellen mehr als 1.000 verschiedene flüchtige
Verbindungen, die sog. Aromen, von denen etwa 850 bekannt sind.
Eine Kaffeebohne besteht zu etwa 30-40% aus Kohlenhydraten,
hauptsächlich wasserunlösliche und lösliche Mehrfachzucker
(Polysaccharide). Während des Röstprozesses verändern sich die
Kohlenhydrate sehr. Die Zuckerstoffe werden fast vollständig abgebaut, die
wasserunlöslichen Mehrfachzucker aus den Zellwänden bilden dann später
den Kaffeesatz.

Rohkaffee enthält zwischen 10 und 13% Fettstoffe (Lipide), sie sind für die
Kaffeeöle verantwortlich. Da die Lipide kaum wasserlöslich sind, sind sie im
fertigen Kaffeegetränk nur in sehr geringen Mengen vorhanden.
Obwohl Säuren nur rund 5% beim Rohkaffee ausmachen, spielen sie eine
wichtige Rolle für den Geschmack. 80 verschiedene Säuren davon sind
bereits bekannt. Hauptbestandteil ist die Chlorogensäure. Während der
Röstung werden bis zu zwei Drittel der Säuren abgebaut.
Proteine finden sich in den rohen Kaffeebohnen ca. 11%, durch die
Hitzeeinwirkung beim Rösten sinkt der Wert deutlich ab.
Wie viele Pflanzengattungen enthalten die Früchte des Kaffeestrauches
Alkaloide, das sind stickstoffhaltige Verbindungen. Die bekannteste, mit
einem Anteil von 0,8 bis 2,5%, ist das Koffein. Neben Koffein enthalten
Rohkaffeebohnen unter anderem noch Trigonellin, Nikotinsäure oder
Theobromin. Während der Röstvorgang den Koffeingehalt kaum beeinflusst,
wird Trigonellin zu 75% abgebaut, daraus wird das Vitamin Niacin
(Nikotinsäure) gebildet.

Der Gehalt an Mineralstoffen schwankt sehr stark, je nach Kaffeeart,
Anbaugebiet und Anbaubedingungen. Durchschnittlich liegt der Anteil bei ca.
4%. Hauptsächlich enthält Kaffee Kalium, Kalzium, Magnesium und
Phosphor. Alle anderen Mineralstoffe kommen ebenfalls in Spuren vor. 90%
der enthaltenen Mineralstoffe sind wasserlöslich und gehen in das
Kaffeegetränk über.
Kaffee ist ein sehr aromareiches Genussmittel. Von den etwa 1.000
Aromastoffen sind bis heute noch nicht alle bekannt. Viele von ihnen
entstehen erst beim Röstvorgang durch das Erhitzen von Kohlenhydraten mit
Eiweißen in der sogenannten Maillard-Reaktion.
Neben der Bildung von Aromastoffen erzeugt der Röstvorgang eine trockene
und brüchige Textur der Bohnen. Dies erleichtert das Zerkleinern (Mahlen)
des Kaffees und erhöht die Extraktionsfähigkeit. Die Dauer des
Röstprozesses beeinflusst die Härte der Bohnen und damit letztlich die
Mahlung. Je länger geröstet wird, desto dunkler und brüchiger wird die
Kaffeebohne, und um so leichter lässt sie sich vermahlen Bei kürzeren,
hellen Röstungen sind die Bohnen aufgrund des höheren
Feuchtigkeitsgehalts zäher – es wird mehr Energie benötigt sie zu
vermahlen.

2. Warum muss Kaffee gemahlen werden?
Die flüchtigen Aromastoffe sind in den Zellen wie in einem Tresor
eingeschlossen. Erst durch das Zerkleinern der Bohne beim Mahlen werden
diese Zellen aufgebrochen und die Aromastoffe können mit Hilfe von heißem
Wasser beim Brühvorgang gelöst werden, sodass sie in unsere Tassen
gelangen. Das Zerkleinern beim Mahlen hat noch einen weiteren Effekt: Die
ganze Kaffeebohne mit ihrer kompakten ovalen Form bietet wenig
Oberfläche und damit kaum Möglichkeiten für das Wasser, Inhalts- und
Geschmacksstoffe aus der Bohne zu lösen. Beim Mahlen, je nach Mahlgrad,
vergrößert sich die Oberfläche des Kaffees um ein Vielfaches. Das
vergrößert auch die Angriffsfläche für das Wasser und ermöglicht so den
schnelleren Transfer der löslichen Anteile in das Wasser und schließlich in
die Tasse. Zum Vergleich: Wird eine Kaffeebohne bei der Vermahlung als
Filterkaffee in etwa 500-800 Partikel „zerlegt“, sind es bei der
Espressomahlung schon rund 3.500 Partikel und bei der sehr feinen Mahlung
für türkischen Kaffee 30.000 kleinste Teile.
Der Mahlgrad, d. h. die Anzahl und Größe der Partikel, in die eine Bohne
zerkleinert wird, ist entscheidend für die Extraktionszeit. Das bezeichnet die
Zeit, die das Wasser benötigt, um die gewünschten Inhaltsstoffe aus dem
Mahlgut zu lösen.
Je nach Zubereitungsart des Kaffees muss also der Mahlgrad entsprechend
gewählt werden, um das gewünschte Ergebnis in der Tasse zu erzielen.

3. Verschiedene Mahlwerke
Die wahrscheinlich älteste Methode, Kaffeebohnen zu zerkleinern, ist das
Zerstampfen in einem Mörser, so wie es heute noch oft im Rahmen der
äthiopischen Kaffeezeremonie praktiziert wird. Gleichmäßige Zerkleinerung
und Partikelgrößen sind bei dieser Art der „Vermahlung“ nicht möglich.
Im Haushalt findet man heute noch Mühlen mit Handkurbel oder mit
Schlagmessern. Beide Varianten sind relativ preisgünstig, jedoch wird der
Kaffee dabei weder besonders fein noch besonders homogen gemahlen.
Allerdings setzen auch Privathaushalte immer häufiger auf hochwertige
Mühlen für den Hausgebrauch, deren Technik aus Profimühlen stammt.
Diese Profimühlen arbeiten hauptsächlich mit zwei verschiedenen
Mahlwerktypen – dem Kegelmahlwerk oder dem Scheibenmahlwerk.
Ein Mahlwerk besteht aus mehreren Komponenten: dem Mahlgehäuse, dem
Motor und den Mahlscheiben oder -kegeln.
Kegelmahlwerke sind aus einem äußeren, starren Mahlkranz und einem
beweglichen inneren, konischen Mahlkegel aufgebaut. Die Einstellung des
Mahlgrades erfolgt über die Verstellung des äußeren Kranzes. Der innere
Mahlkegel wird von einem Motor angetrieben und zerkleinert die Bohnen mit
400 bis 900 Umdrehungen pro Minute. Dank der Erdanziehungskraft bewegt
sich der gemahlene Kaffee nach unten aus dem Mahlwerk.
Kegelmahlwerke finden sich sehr häufig in Gastronomiemühlen für Espresso,
die mit einem Dosiersystem arbeiten. Ein Vorteil dieser Mahlweise ist die
geringere Erhitzung des Mahlgutes, denn aufgrund der größeren Mahlfläche
kommen diese Mahlwerke meist mit niedrigen Motordrehzahlen aus. Die
Mahlleistung von Kegelmahlwerken hängt stark vom Füllstand im
Bohnenbehälter ab, was sich negativ auf die Dosiergenauigkeit beim Grind-
On-Demand Einsatz auswirken kann.

Die langsame Motorgeschwindigkeit und die große Mahlfläche im Mahlwerk
erfordern hohe Drehmomente (Newtonmeter Nm) vom Motor, weshalb der
Antrieb von Kegelmahlwerken und damit die gesamte Mühle meist deutlich
größer gebaut ist.
Mahlwerke mit flachen Mahlscheiben findet man heutzutage in sehr vielen
professionellen Espressomühlen und als Einbaumühlen in den meisten
Vollautomaten. Die gezahnten Mahlscheiben liegen flach übereinander, eine
steht fest, die andere ist mit der Motorachse verbunden. Über die
Regulierung des Abstandes der beiden Scheiben zueinander lässt sich der
Mahlgrad sehr fein und meistens stufenlos einstellen. Der leistungsfähige
Motor sorgt für schnelle Umdrehungszahlen von bis zu ca. 1.600
Umdrehungen pro Minute und daher für extrem kurze Mahlzeiten von
wenigen Sekunden.
Diese hohe Motordrehzahl (Umdrehung pro Minute) kann zu stärkerer
Erhitzung des Mahlwerkes führen, was durch die kleinere Mahlfläche jedoch
wieder ausgeglichen wird.
Mühlen mit flachen Mahlscheiben sind zudem aufgrund der Drehmoment
(Nm) ärmeren Motoren deutlich kompakter gebaut.

4. Der richtige Mahlgrad für jede Zubereitung
Für jede der verschiedenen Zubereitungsarten für Kaffee, z. B. den
Handaufguss mit Filter, die Zubereitung mit der Karlsbader oder der French
Press Kanne, mit der Filtermaschine, dem Vollautomaten oder der
Siebträgermaschine, ist ein spezieller Mahlgrad des Kaffees nötig, um das
Optimum an Aromen und Säuren aus den gerösteten Bohnen
herauszulösen. Je nach Wassermenge und Kontaktzeit mit dem Wasser
muss die Oberfläche des Mahlgutes größer oder kleiner ausfallen, der Kaffee
also gröber oder feiner gemahlen werden.

Bei der manuellen Zubereitung mit Handaufguss, French Press oder
Karlsbader Kanne, beträgt die Kontaktzeit mit dem Brühwasser meist
mehrere Minuten. Der Röstkaffee sollte für diese Art der Zubereitung eher
grob gemahlen werden (durchschnittliche Partikelgröße über 0,6mm bis 1mm
– wie grober Zucker). Wird der Kaffee für die Handfilterung zu fein gemahlen,
verlängert sich die Extraktionszeit, dabei werden vermehrt auch
unerwünschte Bitterstoffe und Säuren gelöst.
Bei der Maschinenfilterung läuft das Wasser häufig in mehreren Portionen –
Schwallbrühverfahren – durch das Mahlgut im Filter. Hierfür sollte der
Mahlgrad mittelfein sein (durchschnittliche Partikelgröße ca. 0,4mm). Bei zu
grober Mahlung läuft das Wasser zu schnell durch das Kaffeepulver und hat
dabei nicht genügend Zeit, die Inhaltsstoffe zu lösen. Ist das Pulver hingegen
zu fein, staut sich das Wasser im Filter und kann nicht oder nur sehr langsam
ablaufen, der Kaffee wird zu bitter.
Bei der Zubereitung mit einem Vollautomaten oder einer klassischen
Siebträgermaschine wird das Wasser mit mehreren Atmosphären Druck (bar)
durch das Mahlgut gepresst, die Kontaktzeit beträgt dabei höchstens 25-30
Sekunden. Um in dieser sehr kurzen Extraktionsphase ausreichend
Aromastoffe lösbar zu machen, müssen die Bohnen sehr fein gemahlen
werden (durchschnittliche Partikelgröße ca. 0,2mm – kleine Bröckchen sind
gerade noch spürbar).
Noch etwas feiner muss es für die Zubereitung eines türkischen Mokka sein,
denn hier wird das fast staubfeine Kaffeemehl direkt im Wasser aufgegossen
(durchschnittliche Partikelgröße unter 0,1mm – mehlfein – keine Bröckchen
mehr spürbar).

5. Aroma adé?
Kaffee im gerösteten und gemahlenen Zustand ist ein empfindliches Gut.
Durch das Aufbrechen der Zellen werden viele der Inhaltsstoffe erst lösbar.
Die Zellen beinhalten allerdings auch einen großen Anteil leicht flüchtiger
Aromen, die mit dem Sauerstoff der Luft reagieren (Oxidation). Man kann
davon ausgehen, dass etwa 15 Minuten nach dem Mahlvorgang bereits über
die Hälfte der Aromastoffe oxidiert und daher für die Zubereitung verloren
sind. Daher sollte Kaffee immer möglichst frisch direkt vor der Zubereitung
vermahlen werden. Nur so kann man gewährleisten, immer die gleiche
Qualität in der Tasse zu erhalten.
Vorgemahlener Kaffee für den Handel wird unter Luftabschluss verpackt, um
diesen Aromaverlust zu minimieren. Damit das Kaffeepulver in der
Verpackung nicht das letzte bisschen Geschmack verliert, wird der
Verpackung unter Vakuum der Sauerstoff entzogen und die Packung dann
verschweißt. Geöffnete Verpackungen mit gemahlenem Kaffee sollte man
deshalb so schnell wie möglich verbrauchen, kühl, trocken und lichtdicht
lagern, nicht in andere Behältnisse umfüllen und stets gut verschließen.
Gegebenenfalls sollte die Kaffeetüte in eine luftdicht verschließbare Dose
gegeben werden.

Quellen und Literatur
Gerhard A. Jansen, Rösten von Kaffee, Süddeutscher Verlag, 2006
Broschüre: Kaffee Kompetenz Kompendium, Probat-Werke von Gimborn
Maschinenfabrik GmbH
Dr. Steffen Schwarz / Martin Kienreich, FAQ Kaffee, coffee media & event,
2008
Deutscher Kaffeeverband (Hrsg.), Kaffeewissen: Vom Anbau zum
Endprodukt, 2004

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