Die Maillard Reaktion

Was muss man beim Röstvorgang beachten?

Im Blogartikel über die Kaffeeanalyse wurde bereits erwähnt, dass Kaffeebohnen während dem Röstvorgang chemischen Prozessen ausgeliefert sind und ihre Struktur verändern. Das macht sogar für einen absoluten Laien Sinn, denn vergleicht man die rohe Kaffeebohne mit der Gerösteten, fallen auf Anhieb einige leicht erkennbare Unterschiede auf. Während die rohe Kaffeebohne eher grün-grau, geruchsneutral, bzw. beim Reiben nach Heu riecht und vergleichsweise schwer ist, erstrahlt die geröstete Kaffeebohne in einem satten Braunton, verströmt ein herrliches und typisches Aroma und erscheint leichter. Sie ist zudem um einiges größer als in ihrer Ursprungsform und hat eine vergleichsweise pralle und glatte Oberfläche, während die rohe Variante eher unscheinbar schrumpelig daherkommt. Doch was genau geschieht während dem Röstprozess, dass aus ungenießbaren Produkt eine solche Vielfalt an Geschmacksnuancen und bis zu 850 Aromen zustande kommen, neben denen der Wein erblasst?

Wie wird aus der grauen kleinen Rohbohne eine pralle braune Bohne wie aus dem Bilderbuch?

Kurz gesagt: Zwar laufen während dem Röstvorgang viele weitere Reaktionen gleichzeitig ab, die eine wesentliche Rolle spielen, aber trotz allem spricht man generell von der Maillard Reaktion. Auch nicht-enzymatische Bräunung genannt. Im Jahre 1912 beobachtete ein gewisser Herr Namens Maillard eine Reaktion von D-Glucose und Glycon, die unter der Einwirkung von Hitze standen. Ein brauner Niederschlag war zu beobachten, die Maillard Reaktion war „geboren“ und bekam zugleich ihren Namen.

Im Kaffee enthalten sind unter anderem folgende Inhaltsstoffe: Reduzierender Zucker (wie beispielsweise Glucose oder Galaktose) und Aminosäuren. Aminosäuren ergeben Proteine und eben diese braucht man gemeinsam mit dem Zucker für den Röstprozess, bzw. die Maillard-Reaktion. In Kombination mit Hitze beginnt der Röstvorgang und es entstehen Melanoidine. Diese sind eine stickstoffhaltige organische Verbindung, die für das Aroma des Kaffees verantwortlich sind, und den Kaffeebohnen zudem die dunkelbraune Farbe verleihen. Gleichzeitig läuft eine Karamellisierung des Zuckers ab. Doch hier ist Vorsicht geboten. Gerät zu viel Hitze an das Produkt, entsteht ein bitterer Geschmack und schwarze Stellen. Nicht selten hat man bei Bratkartoffeln damit zu kämpfen, dass die Zwiebeln bereits zu dunkel sind und somit der ganzen Pfanne diese Bitterkeit verleihen. Ärgerlich! Noch ärgerlicher wäre das, bei der Röstung einer großen Charge von kostbaren Kaffeebohnen. Wie im Blogartikel über die Kaffeeanalyse erwähnt, können bei dem Röstvorgang eben diese Prozesskontaminanten entstehen, welche in Verdacht stehen Krebs zu erzeugen. In diesem Fall durch die enthaltene Stärke im Kaffee ist es Acrylamid. Auch deswegen muss man bei der Röstung sehr vorsichtig sein. Außerdem wichtig sind die Oxidationsprozesse, die während der Maillard Reaktion im Kaffee passieren. Diese sind maßgeblich an der Kohlendioxidbildung im Röstkaffee beteiligt, ein Grund weswegen der geröstete Kaffee nach der Röstung atmen muss.

Für unsere Kaffeeröstung bedeutet das Folgendes:

1. Der Röster ist entscheidend

Am besten einen Trommelröster wählen, wie beispielsweise den HB-Roaster, denn dort wird die Wärme über heiße Gase auf die Bohnen sehr gleichmäßig und schonend übertragen. Im Online-Shop ist er in drei Größen erhältlich: Die kleine 200g Variante, die mittlere Variante mit 100-800g Bohnenkapazität, oder die 2kg Variante. Bei diesen Trommelröstern ist der Vorteil, dass keine einzelnen Stellen beim direkten Kontakt der Bohnen zu einer heißen Oberfläche entstehen. Denn dort könnte es eben vereinzelt zu Verkohlungen kommen, was beim Röstprozess unerwünscht ist. Vielmehr erhalten alle Bohnen eine gleichmäßige Röstung – diese Übertragung der Wärme über die Luft wird auch Konvektion genannt.

2. Die Menge der Bohnen ist entscheidend

Hat man sich von der Qualität der Rohbohnen überzeugt, ist es nun wichtig die richtige Menge zu wählen. Zu viele Bohnen bekommen zu wenig Hitze im Röster, zu wenige Bohnen wiederum zu viel. Hier also am besten austesten und für sich selbst herausfinden – je nachdem wie man das Röstergebnis wünscht. Möchte man außerdem eine gezielte Menge an Kaffeebohnen rösten, muss man auf den Einbrand achten. Je nach Bohne können so während dem Röstprozess 11-25% der Substanz verloren gehen. Grund hierfür ist der Wasserverlust während dem Röstprozess. Die Faustformel: Je dunkler die Bohne, je höher der Einbrand. Um die Menge zu berechnen, gibt es folgende Formel:

Einbrand in %= [Masse (Grüne Kaffeebohne) – Masse (Röstbohne)] / Masse (Grüne Kaffeebohne) x 100

Die Menge an Einbrand ist vor allem für die Berechnung der Kaffeesteuer entscheidend, da der Masseverlust angegeben werden muss.

3. Die Zeit ist entscheidend

Industriell verarbeiteter Kaffee wird in kurzer Zeit bei hohen Temperaturen geröstet und enthält dadurch relativ viel Acrylamid. Während bei der schonenden Langzeitröstung beispielsweise im HB-Roaster die Bohnen in 15 bis 20 Minuten nur minimale Mengen Acrylamid bilden und somit auch magenschonender und gesünder sind. Also Finger weg vom industriellen Kaffee und lieber selber Rösten oder beim Röstmeister des Vertrauens einkaufen. Durch eine genaue Zeitanzeige behält man den Röstvorgang gut im Blick.

4. Die Temperatur ist entscheidend

Wie bereits oben erwähnt, ist es wichtig bei der richtigen Temperatur zu rösten. Deswegen: Dem Trommelröster ausreichend Zeit geben vorzuheizen und sich auf der gewünschten Temperatur einzupendeln. Gibt man dann die rohen Bohnen in den Trommelröster fällt die Temperatur zunächst schlagartig, um dann langsam wieder zu steigen, während die Bohnen erhitzt werden. Probenröster wie der HB Roaster kommt dankenswerterweise direkt mit vier Temperatursensoren, wodurch die Bohnentemperatur, die Zuluft, Abluft und Betriebstemperatur eine perfekte Grundlage bilden zur Überwachung des Röstprozesses. Durch Röstsoftware wie Artisan oder Cropster kann der Röstprozess aufgezeichnet und gespeichert werden, um das perfekte Ergebnis wiederholt zu erzielen. Bei ca. 170 °C karamellisiert die Bohne und wird zusehends braun, man kann einen leicht süßlichen Geruch wahrnehmen. Anschließend kommt es bei ca. 190 °C zum First Crack. Die Hülle der Bohne kann dem Druck des verdampfenden Wassers und der freigesetzten Gase nicht mehr Stand halt und zerplatzt und die Bohne gewinnt an Volumen. Interessant ist außerdem, dass Kaffeebohnen Wärme nicht sonderlich gut leiten können, sehr gut aber Wärme speichern können. Das bedeutet bei zu geringer Hitze ist nur die äußere Schicht der Bohne geröstet, dem Kaffee schmeckt man das sofort an. Ist mit ausreichend Hitze gearbeitet worden, man kühlt die Bohne aber nicht entscheidend ab, röstet sie innerlich weiter und auch hier wird man mit dem Geschmacksprofil nicht zufrieden sein. Die anschließende Kühlung unter ständigem Rühren/bzw. der Zugabe von Sauerstoff also nicht vernachlässigen, denn nur so werden die chemischen Prozesse gestoppt.

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