Kaffee ist unter den handwerklichen Getränken insofern einzigartig, als der Brauer eine bedeutende Rolle in seiner Qualität beim Konsum spielt. Im Gegensatz dazu kaufen die Trinker Fassbier und Wein als fertige Produkte. Ihre einzige verbrauchergesteuerte Variable ist die Temperatur, bei der Sie sie trinken.
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Warum schmeckt Kaffee, der von einem Barista in einem Café hergestellt wird, immer anders als die gleichen Bohnen, die zu Hause gebraut werden?
Es mag an ihrer jahrelangen Ausbildung liegen, aber es ist wahrscheinlicher, dass sie die Prinzipien der Chemie und Physik nutzen können. Tagsüber bin ich Materialchemiker, und viele der physikalischen Überlegungen, die ich für andere Feststoffe anstellte, treffen hier zu. Die Variablen Temperatur, Wasserchemie, Partikelgrößenverteilung, Verhältnis von Wasser zu Kaffee, Zeit und, was vielleicht am wichtigsten ist, die Qualität des Rohkaffees spielen alle eine entscheidende Rolle bei der Herstellung einer leckeren Tasse. Auf diese Weise steuern wir diese Variablen, damit diese Tasse reproduzierbar ist.
Wie stark ist eine Tasse Joe?
Neben den psychologischen und ökologischen Aspekten, die dazu beitragen, dass eine von Barista zubereitete Tasse Kaffee im Café so gut schmeckt, müssen wir die Brühmethode selbst berücksichtigen.
Wir Menschen scheinen Getränke zu mögen, die Kaffeebestandteile (organische Säuren, Maillard-Produkte, Ester und Heterocyclen, um nur einige zu nennen) mit 1, 2 bis 1, 5 Massenprozent (wie bei Filterkaffee) enthalten, und bevorzugen auch Getränke mit 8 bis 10 Massenprozent Masse (wie im Espresso). Konzentrationen außerhalb dieser Bereiche sind schwierig auszuführen. Es gibt eine begrenzte Anzahl von Technologien, die Konzentrationen von 8 bis 10 Prozent erreichen, wobei die Espressomaschine die bekannteste ist.
Wissenschaft hilft, den Kaffee zu optimieren. (Chris Hendon, CC BY-ND) Es gibt jedoch viele Möglichkeiten, ein Getränk zu erhalten, das 1, 2 bis 1, 5 Prozent Kaffee enthält. Ein Übergießer, eine türkische, eine arabische, eine Aeropress-, eine French-Press-, eine Siphon- oder eine Batch-Brühvorrichtung (dh eine reguläre Tropfvorrichtung) produziert Kaffee, der bei diesen Konzentrationen gut schmeckt. Diese Brühverfahren haben auch einen Vorteil gegenüber ihrem Espresso-Gegenstück: Sie sind billig. Eine Espressomaschine kann ein Getränk dieser Konzentration herstellen: das Americano, bei dem es sich lediglich um einen Espresso handelt, der mit Wasser auf die Konzentration von Filterkaffee verdünnt ist.
Alle diese Methoden führen zu ungefähr der gleichen Kaffeemenge in der Tasse. Warum können sie also so unterschiedlich schmecken?
Wenn Kaffee auf Wasser trifft
Bei den Verfahren mit niedriger Konzentration gibt es zwei Familien von Brühvorrichtungen - diejenigen, die den Kaffee vollständig in das Brühwasser eintauchen, und diejenigen, die das Wasser durch das Kaffeebett fließen lassen.
Aus physikalischer Sicht besteht der Hauptunterschied darin, dass die Temperatur der Kaffeeteilchen im vollständigen Eintauchsystem höher ist. Der langsamste Teil der Kaffeeextraktion ist nicht die Geschwindigkeit, mit der sich Verbindungen von der Partikeloberfläche lösen. Es ist vielmehr die Geschwindigkeit, mit der sich das Kaffeearoma durch die festen Partikel zur Wasser-Kaffee-Grenzfläche bewegt, und diese Geschwindigkeit wird mit der Temperatur erhöht.
Das Flavour Wheel des Coffee Tasters bietet die Möglichkeit, verschiedene Geschmacksrichtungen innerhalb des Getränks zu benennen. Eine höhere Partikeltemperatur bedeutet, dass mehr der in den Kaffeeteilchen eingeschlossenen schmackhaften Verbindungen extrahiert werden. Bei höheren Temperaturen löst sich aber auch mehr der unerwünschten Verbindungen im Wasser. Die Specialty Coffee Association stellt ein Aromarad vor, mit dem wir über diese Aromen sprechen können - von grün / vegetativ oder papierig / muffig bis hin zu braunem Zucker oder getrockneten Früchten.
Übergieß- und andere Durchflusssysteme sind komplexer. Im Gegensatz zu Volltauchverfahren, bei denen die Zeit gesteuert wird, hängen die Durchlaufbrühzeiten von der Mahlgröße ab, da der Boden die Durchflussrate steuert.
Auch das Wasser-Kaffee-Verhältnis spielt in der Brühzeit eine Rolle. Einfach feiner mahlen, um die Extraktion zu erhöhen, verändert die Brühzeit unweigerlich, da das Wasser langsamer durch feinere Böden sickert. Man kann das Wasser-zu-Kaffee-Verhältnis erhöhen, indem man weniger Kaffee verwendet, aber wenn die Kaffeemasse verringert wird, verringert sich auch die Brühzeit. Die Optimierung des Brühens von Filterkaffee ist daher mehrdimensional und schwieriger als das vollständige Eintauchen.
Was wissen sie, was wir nicht wissen? (Redd Angelo bei Unsplash, CC BY) Andere zu kontrollierende Variablen
Selbst wenn Sie Ihre Brühmethode und -apparatur optimieren können, um Ihren Lieblings-Barista genau zu imitieren, besteht immer noch eine beinahe sichere Chance, dass Ihr Hausgebräu anders schmeckt als das Café. Es gibt drei Feinheiten, die einen enormen Einfluss auf die Kaffeequalität haben: Wasserchemie, Partikelgrößenverteilung der Kaffeemühle und Kaffeefrische.
Erstens Wasserchemie: Wenn Kaffee ein saures Getränk ist, kann der Säuregehalt Ihres Brühwassers einen großen Einfluss haben. Brühwasser, das sowohl Calciumionen als auch Bicarbonat (HCO₃⁻) in geringen Mengen enthält, dh weiches Wasser, führt zu einer stark sauren Tasse, die manchmal als sauer bezeichnet wird. Brühwasser mit hohem HCO₃⁻-Gehalt - normalerweise hartes Wasser - erzeugt eine kalkhaltige Tasse, da das Bicarbonat den größten Teil der aromatischen Säuren im Kaffee neutralisiert hat.
Idealerweise möchten wir irgendwo in der Mitte Kaffee mit chemikalienhaltigem Wasser aufbrühen. Es besteht jedoch die Möglichkeit, dass Sie die Bicarbonatkonzentration in Ihrem eigenen Leitungswasser nicht kennen, und eine kleine Änderung macht einen großen Unterschied. Versuchen Sie, Kaffee mit Evian zuzubereiten, einem der in Flaschen abgefüllten Wasser mit der höchsten Bicarbonatkonzentration (360 mg / l), um die Wirkung zu schmecken.
Die Partikelgrößenverteilung, die Ihre Mühle erzeugt, ist ebenfalls kritisch.
Jeder Kaffeeliebhaber wird Ihnen zu Recht sagen, dass Messermühlen ungünstig sind, weil sie eine scheinbar zufällige Partikelgrößenverteilung erzeugen. Es können sowohl Pulver als auch im Wesentlichen ganze Kaffeebohnen nebeneinander existieren. Die Alternative, eine Gratmühle, besteht aus zwei Metallteilen mit Zähnen, die den Kaffee in immer kleinere Stücke schneiden. Sie lassen Bodenpartikel erst dann durch eine Öffnung, wenn sie klein genug sind.
Es gibt jedoch Streit darüber, wie die Schleifeinstellungen bei Verwendung einer Gratschleifmaschine optimiert werden können. Eine Denkschule unterstützt das Mahlen des Kaffees so fein wie möglich, um die Oberfläche zu maximieren, wodurch Sie die köstlichsten Aromen in höheren Konzentrationen extrahieren können. Die konkurrierende Schule befürwortet ein möglichst grobes Mahlen, um die Bildung von feinen Partikeln zu minimieren, die negative Aromen verleihen. Der vielleicht nützlichste Rat hier ist, anhand Ihrer Geschmackspräferenz zu bestimmen, was Ihnen am besten gefällt.
Schließlich ist die Frische des Kaffees selbst entscheidend. Röstkaffee enthält eine erhebliche Menge an CO₂ und anderen flüchtigen Stoffen, die in der festen Kaffeematrix eingeschlossen sind. Mit der Zeit entweichen diese gasförmigen organischen Moleküle der Bohne. Weniger flüchtige Stoffe bedeuten eine weniger schmackhafte Tasse Kaffee. In den meisten Cafés wird der Kaffee nicht später als vier Wochen nach dem Bratdatum ausgeschenkt. Dies unterstreicht die Wichtigkeit der Verwendung von frisch gerösteten Bohnen.
Durch Abkühlen des Kaffees (wie durch die Arrhenius-Gleichung beschrieben) kann die Geschwindigkeit des Altbackens gemindert werden. Während Sie Ihren Kaffee nicht in einem offenen Gefäß abkühlen sollten (es sei denn, Sie möchten Fischbrühen), verlängert die Lagerung des Kaffees in einem luftdichten Behälter im Gefrierschrank die Frische erheblich.
Fühlen Sie sich also nicht schlecht, wenn Ihre sorgfältig aufgebrühte Tasse Kaffee zu Hause nie das bietet, was Sie im Café kaufen. Es gibt viele Variablen - wissenschaftliche und andere -, die man auseinandersetzen muss, um einen einzigen Becher der Superlative zu erhalten. Nehmen Sie den Trost, dass die meisten dieser Variablen nicht durch einen mathematischen Algorithmus optimiert werden, sondern durch die Sprache eines anderen. Das Wichtigste ist, dass Ihr Kaffee Ihnen schmeckt… Brauen nach Brauen.
Dieser Artikel wurde ursprünglich auf The Conversation veröffentlicht. Christopher H. Hendon, Assistenzprofessor für Computational Materials and Chemistry an der University of Oregon
