Literatur (Übersicht)
D. Osteroth (Hrsg.): Taschenbuch fürLebensmittelchemiker und -technologenBand 2 (Springer-Verlag)
Ausführliche Beschreibungen von:• Kaffee- und Teeherstellung• Kakao- und Schokoladenherstellung• Zuckertechnologie• Zuckerwarentechnologie
R. Heiss (Hrsg.): Lebensmitteltechnologie(Springer-Verlag)
Kurzbeschreibungen:• Kaffeetechnologie• Teeherstellung• Kakao- und Schokoladentechnologie• Zuckertechnologie• Zuckerwarentechnologie
Belitz, Grosch, Schieberle (Hrsg.):Lehrbuch der Lebensmittelchemie(Springer-Verlag)
Chemie und Technologie von:• Kaffee, Tee, Kakao• Zucker, Zuckeralkoholen, Süßstoffen
Alkaloide (I)
C-N Grundgerüste Beispiele für Vorkommen einzelne Vertreter
Piperidin Schierling (Conium) ConiinGranatapfelbaum Isopelletierin
Mauerpfeffer (Sedum) Sedamin
Pyridin Tabak (Nicotiana) Nicotin, Anabasin Betelnußpalme (Areca) Arecolin Enzian (Gentiana) Gentianin
Tropan Tollkirsche (A. Bella- Atropindonna) Scopolamin
Cocastrauch (Tropo-)Cocain
Purin, Kaffeebohnen; Kakao- Coffeinmethylierte bohne; Colanüsse TheobrominXanthine Teeblätter Theophyllin
Indol Strychnos-Arten (Cale- Mavacurinbassencurare)
Strychnos-Arten Strychnin Mutterkornpilz Ergotamin
Chinolin Penicillium Viridicatin Rinde trop. Bäume Chinin (China-Arten)
Isochinolin Mohngewächse (Papa- Morphin, Codeinver-Arten, Opium-Arten) PapaverinHerbstzeitlose (Colchi- Colchicincium-A., nicht heterocycl.)
Steroide Nachtschattengewächse Solanin, Tomatin(Abb.zeigt (Solanum-Arten)
Steroid- Salamander (Salaman- SalamandrinGerüst) der-A.) (tier. Alkaloid)
Alkaloide sind meist alkalisch reagierende, stickstoffhaltige organische Ver-bindungen des pflanzl. Sekundärstoffwechsels. Sie sind meist giftig, schmeckenbitter und dienen den Pflanzen vermutlich als Schutz vor Fraßfeinden.
Alkaloide (II): Methylierte Xanthine
Coffein
(1,3,7 Trimethylxanthin)
Theobromin
(3,7 Dimethylxanthin)
Theophyllin
(1,3 Dimethylxanthin)
Teeblatt ca. 4%Kaffeebohne ca. 1-2%Kakaobohne ca. 0.2%
Kakaobohne 1-2.5%Teeblatt 0.05%
Teeblatt 0.01%
Pharmakologische Wirkungen des Coffeins• Anregung des Zentralnervensystems• Erhöhung der Kontraktionskraft des Herzens• Steigerung der Herzfrequenz (Pulssteigerung)• Bronchialerweiterung (Bronchodilatation)• schwach harntreibende (diuretische) Wirkung• Anregung der Peristaltik des Darmes u.a.m.• letale Dosis: ca. 10 g Coffein (~100 Tassen Kaffee)
Coffeingehalte in Lebens-/Genussmitteln sowie Medikamenten• Tasse Kaffee (150 ml aus 4 g Kaffeebohnen): 40 bis 120 mg• Tasse Espresso (30 ml): ca. 40 mg Coffein• Tasse Schwarztee (je nach Zubereitungsart): 20-40 mg• Kakao (Getränk): ca. 6 mg pro Tasse (+ 50 mg Theobromin)• Schokolade: Vollmilch~: ca. 15 mg/100 g; Bitter~: ca. 90 mg/100 g• „Scho-Ka-Kola“: 200 mg/100 g Coffein • Energy-Drinks (z.B. „Red Bull“): 30-150 mg/100 ml• Cola-Getränke: 10-25 mg/100 ml• Coffeinhaltige Schmerzmittel: 50 mg Coffein pro Tablette• Coffeintabletten: 50 bis 200 mg Coffein
(Quelle: Wikipedia)
(Quelle: http://www.hoooliday.com/tipps-info/kaffee/kaffee-lexikon-e.php)
Abbildungen:http://www.kaffeeverband.dehttp://de.wikipedia.org/wiki/Kaffee
KAFFEE• Allgemeines (Geschichte, An-
bauländer, Handel)
• Botanik. Kaffee-Sorten undArten (Arabica, Robusta)
• Anbau und Ernte. Nasse- undtrockene Aufbereitung
• Rohkaffee. Sortierung.Qualitätsbeurteilung
• Spezialkaffees aus Roh-kaffee. Schonkaffees.Entcoffeinierungsverfahren
• Röstkaffee. Kaffeeröst-verfahren. Veränderungenwährend des Röstens
• Löslicher Kaffee (Kaffee-Extrakt, Instant-Kaffee)
• Verpackung
• Kaffee-Mischgetränke
• Kaffee-Ersatzstoffe
Geschichte des Kaffees
Jidda 831
„Kaffa“Provinz inÄthiopien
AA
A
R R
R
C. arabica: Äthiopien -> Jemen (Arabien)
C. robusta: 1860 in Uganda/Kongo entdeckt
Erster kommerzieller Anbau: zunächst im Jemen (8. -17. Jh.)später: Persien, Osmanisches Reich
Holländer -> Java (Indonesien)17- Jh. Franzosen ->Martinique -> Mittel- u. Südamerika
Portugiesen ->Brasilien
Kaffeeanbau, -gebiete; Arten und Sorten
a = Arabicar = Robusta m = Robusta & Arabica
• Kaffee ist weltweit eines der wichtigsten (legalen) Handelsprodukte• Von den ca. 70 Coffea-Arten werden im wesentlichen nur zwei angebaut:C. arabica sowie C. canephora (üblicherweise als C. robusta bezeichnet)
• Robusta ist widerstandsfähiger gegen Parasiten, Krankeiten und Hitze• Anbauzone von 30°N - 30°S (Tropen). Warm-feuchtes Klima, kein Frost.Arabica: Hochland-Kaffee, milder. Robusta: Tiefland-Kaffee, mehr Coffein.
Serotonin„Wohlfühlhormon“
Tag
• Licht verhindert den Serotoninabbau
• Coffein regt die Neubildung von Serotonin an
Melatonin„Schlafhormon“
Nacht
Der Pro-Kopf-Verbrauch von
Rohkaffee in Europa(in Kilogramm)
Dunkelheit erhöht Kaffee-Durst
Abbau
KAFFEE
• Botanik
• Ernte. Trockene und nasse Aufbereitung
• Qualitätsmerkmale; Fehlbohnen
• Spezialkaffees aus Rohkaffee(„Schonkaffees“)
- Diätkaffees (ohne Entcoffeinierung)
- entcoffeinierter Kaffee
• Röstkaffee- Kaffeeröstverfahren
- Veränderungen des Rohkaffees beim Rösten
- Veränderungen des Röstkaffees bei der Lagerung
- Chemische Zusammensetzung des Röstkaffees
• Kaffee-Extrakte (Instant-Kaffees)
• Kaffee-Ersatz (z.B. Malzkaffee)
• Kaffeepflanzen: Botanische Gattung Coffea aus der Familie Rubiaceae• Arten: C. arabica (Arabica-Kaffee) und C. canephora (Robusta-Kaffee) (in geringem Maß auch die Arten C. liberica und C. excelsa)• Pflanze: bis 4 m hohe Sträucher mit weißen Blüten• Reifezeit: 9 - 11 Monate bei C. arabica, 6-8 Monate bei C. robusta• Frucht: Steinfrüchte („Kaffeekirschen“); Farbe während der Reifung von
grün über gelb nach rot• Früchte enthalten (meist) zwei Samenkerne, die Kaffeebohnen
Falls nur 1 Same: „Perlbohne“ (runde Form); falls > 2 Samen: „Terzen“;falls Samen miteinander verwachsen: „Elephanten“
• Die Kaffeebohnen sind in der Frucht von der Samenhaut (dem sog. Silber-
häutchen) sowie der „Pergamenthülle“ umgeben und in ein zuckerhaltiges Fruchtfleisch (Pulpa) eingebettet
BOTANIK: Kaffeestrauch und -kirsche
(Quelle: http://www.kaffeeverband.de / http://de.wikipedia.org/wiki/Kaffee)
Querschnitt durch eine Kaffeefrucht
ERNTE und AUFBEREITUNG
Trockene Aufbereitung(überwiegend Robustas;
in Brasilien auch Arabicas)
Nasse Aufbereitung(überwiegend Arabicas)
• Trocknen an der Sonne (evtl. nach vorheriger Haufenfermentation)
Bohne + Silberhäutchen + Pergamentschicht + getrocknetes Fruchtfleisch
• Sortieren• Schlämmen• (Ent-)Pulpen• Fermentieren• Waschen• Trocknen (Sonne oder Heißluft)
Bohne+ Silberhäutchen+ Pergamentschicht= Pergamentkaffee
• Schälen in trommelartigen Maschinen/Schneckenwalzen• Reinigung, Sortierung
ROHKAFFEE
Ernte• manuell pflücken („picking“) -> einzelne Früchte• abstreifen (manuell oder maschinell) („stripping“) -> alle Früchte• schütteln -> alle Früchte
Zweck der Aufbereitung:Entfernung des Fruchtfleisches + Trocknung -> Haltbarmachung
Übersicht über Kaffee-Aufbereitungsverfahren
HalbtrockeneAufbereitung:wie nasse A.,jedoch ohneFermentation
TrockeneAufbereitung
NasseAufbereitungKaffeekirschen
Ernte(„picking“ o. „stripping“)
Ernte(meist „picking“)
alle Früchte nur reife Früchte
Schwemmkanal
Fermentation
Waschen
Trocknen(Sonne /Maschine)
getrockneterPergamentkaffee
Schälen
Sieben
Sortieren
Rohkaffee(grüner Kaffee)
Abfüllung
Trocknen(Sonne)
getrockneteKaffeekirschen
Schälen
Sieben
Sortieren
„Floaters“
getrocknetesFrucht-fleisch
Über-/Unter-Größen
VerfärbteBohnen
Steine,Schmutz
Frucht-Fleisch
Schleim-schicht
Schleim-schicht(Pektin)
Pergament-hüllen
Über-/Unter-Größen
VerfärbteBohnen
Aufbereitung der Kaffeekirschen
Quelle: J.-C.VincentGreen Coffee
Processing (1987)
unreifeFrüchte
ggf. Schwemmkanal
Entpulpen
entfernen:abtren-nen
entfernen:
Sortieren im Wasser (Ent-)Pulper
Waschen der fermentierten Kaffeebohnen Trocknen der Kaffeebohnen
(Abb.: http://www.kaffeeverband.de; http://www.wikipedia.de)
Trockene Aufbereitung(„ungewaschener Kaffee“;
„unwashed“ oder „natural“)
Wenden und Trocknen der Kaffeekirschen
Aufbereitung der Kaffeekirschen
Nasse Aufbereitung („gewaschener Kaffee“; „Milds“)
Entpulpte Früchte
• 40 kg Kaffeekirschen/m2
• 5-6 cm hohe Schicht
• 1-2 Wochen Trocknung unter ständigem Wenden
• vor Feuchtigkeit schützen
rotierendeTrommel mit
Noppen
Kaffeekirschen
entpulpteBohnen
Pulpe
Wasserspiegel
reifeKaffee-
kirschen
Auffangbehälterfür Steine etc.
U-förmigeSinkvorrichtungbzw. Syphonrohr
Sortieren im Schwemmkanal
Trommelentpulper
Quellen: http://www.kaffeevomschneid.de www.faszination-kaffee.de
Spalt(Kanal)
unreifeKaffee-
kirschen(Floaters),
Zweige
Ableit-Blech für
Pulpe
Qualitätsbeurteilung von Rohkaffee
• Anzahl der Fehler
a) Fremdbestandteile (Steine, Zweige, Schalenstücke ...)
b) Fehlbestandteile (Fehlbohnen)
• Geruch, Geschmack
• Größe, Farbe, Form, Härte
• Schnittfestigkeit
FEHLBOHNEN
• mit starker Auswirkung auf das Röstaroma
- unreife Bohnen (Grasbohnen)
- (am Strauch) vertrocknete Bohnen
- überfermentierte Bohnen („Stinker“) (-> UV-Fluoreszenz)
- frostbefallene Bohnen
- Bohnen mit Pilzbefall
• mit geringer / ohne Auswirkung auf das Röstaroma
- Bohnen mit Insektenfraßstellen
- Rostverfärbte Bohnen („Foxy beans“)
- Ohren
- Bruchbohnen
Quellen:
(http://www.zecuppa.com/coffeeterms-bean-defects.htm) (http://www.tis-gdv.de/tis/ware/genuss/kaffee/kaffee.htm) (http://kaffee-freun.de/rohkaffeebohnen-richtig-bewerten)
Kaffee-Fehlbohnen(Defective Coffee Beans)
Source: http://www.coffeeresearch.org/coffee/defects.htm
UV-Fluorescence of
stinker beans
Dried Cherries Stinkers
Shells Black Floaters
Malformed
Broken
Stones and Sticks
GreenInsect Damage
Half Black
Auslese und Sortierung• Verlesen des Rohkaffees in den Erzeu-
gerländern: z.T von Hand (manuell)• In den Verbraucherländern: maschinel-
les Aussortieren fehlerhafter Bohnen• Trennung der runden Perlbohnen von
den flachen Bohnen über leicht ge-neigte, vibrierende Bleche
• Separierung leichter Verunreinigungenoder kleiner Bohnen mittels Gebläse.
• Sortierung der Bohnen nach Größeüber Rüttelsiebe
• Sortierung nach Dichte (im Luftstrom)• Erkennen schadhafter Bohnen anhand
von Verfärbungen der Silberhaut. Frü-her manuelle, heute meist maschinelleopto-elektronische Sortierung
• Erkennen der schadhaften Bohnen mitFotozellen und Aussortieren mittelsLuftstoß (s. Skizze).
• Mittels UV-Licht werden ausserdemdiejenigen Bohnen erkannt, bei deneneine Gärung eingesetzt hat (Stinker).
Kaffeebohnen-Zufuhr
Rüttelsieb
Fotozelle(optoelektro-
nischeErkennung)
Steuereinheit(PC)
Druckluft-düse (Jet)
Kaffeebohnen-Sortiermaschine (schematisch)
- +UV-Fluoreszenz von„Stinker“-Bohnen
Qualitätsbeurteilung des Rohkaffeesnach Fehlerklassen (Type)
Fehler / 453 g Type Qualitätsbezeichnung
0 1 fancy, fine 1-6 2 extra prime 7-13 3 prime 14-29 4 superior
30-60 5 good 61-100 6 regular > 100 7 ordinary
Punktesystem für Fehler
1 schwarze Bohne 1 Fehler1 großer Stein 5 Fehler1 großes Erdstück 5 Fehler1 mittlerer Stein, Holzstück 2 Fehler1 mittleres Erdstück 2 Fehler1 kleiner Stein, Holztück 1 Fehler1 Kaffeekirsche 1 Fehler2 Bohnen in Hülsen 1 Fehler1 große Kirschenschale 1 Fehler2-3 mittlere Kirschenschalen 1 Fehler4-5 kleine Kirschenschalen 1 Fehler
5 unreife Bohnen 1 Fehler5 Bruchbohnen 1 Fehler5 deformierte Bohnen 1 Fehler
Literatur: Classification of Green Coffee BeansBrazil / New York Method; SCAA Coffee Beans Classificationhttp://www.coffeeresearch.org/coffee/classification.htm
Fre
md
an
teile
Feh
l-b
oh
nen
Zusammensetzung von ROHKAFFEE
- Wasser 10% A,R
- Asche 4% A,R
- Rohfett 16% A 10% R
- Kaffeewachs 0.5% A,R - Kaffeeöl (Rest)
-N-Substanz 11% A,R(ohne Coffein)
-Coffein 1,2% A (1,1-1,7%)2,0% R (2-4%)
-Trigonellin 1,0% A 0,7% R
-Reduzier. Zucker 1% A,R
-Saccharose 9% A,R
-Dextrine 1% A,R
-Chlorogensäure 6% A9% R
-hochmolekulare Kohlenhydrate Stärke, Cellulose Mannose, Pento- sane
(A = Arabicas R = Robustas)
Rest
1,3,7 Trimethylxanthin (Coffein)
-
Trigonellin(Alkaloid)
Kaffeesäure Chinasäure
Chlorogensäure
Ester
SPEZIALKAFFEES - SCHONKAFFEES
• „Schonkaffees“: (angeblich) magenfreundlicher & bekömmlicher
• Verminderung von Reizstoffen im Kaffee (z.B. Chlorogensäure,Röstreizstoffe, Coffein etc.)
• Herstellung: mit oder ohne Coffein-Entzug
(1) Veredelungsverfahren ohne Coffein-Entzug
• Lendrich-Verfahren (1933): Bearbeiten des Rohkaffees mit über-sättigtem Wasserdampf („Idee“-Kaffee). Veränderung derRohkaffee-Inhaltsstoffe; z.T. Chlorogensäure-Abbau
• Entfernen des Silberhäutchens bzw. der Kaffeewachse durchmechanischen Abrieb (Abbürsten; heute nahezu bedeutungslos)
• CHT-Verfahren: Verringerung des Gehalts an Carbonsäure-hydroxytryptamiden (Kaffeewachse; CHT= Leitsubstanz für Kaf-feereizstoffe) durch waschen mit organischen Lösungsmitteln
• Bach-(Kofrosta)-Verfahren: Waschen der gerösteten Bohnen mitkalter, flüssiger Kohlensäure. Chemische Unterschiede zu un-behandeltem Kaffee nicht nachweisbar (heute selten angewandt)
(2) Entcoffeinierung des Rohkaffees
• durch Extraktion mit leichtflüchtigen organischen Lösungsmitteln
• durch Extraktion mit Wasser
• durch Extraktion mit überkritischem Kohlenstoffdioxid (CO2)
(3) Einsatz spezieller Röstverfahren
• Variation von Zeit und Temperatur (-> thermischer Abbau derChlorogensäure)
(4) Besondere Kaffeesorten
• coffeinarme Kaffeesorten (bis zu 70% Reduktion) durch spezielleZüchtung bzw. Einsatz der Gentechnik (Nachteil: anfälliger gegenSchädlinge -> ggf. Einsatz von mehr Pestiziden erforderlich)
ENTCOFFEINIERUNG von Rohkaffee
1. Mit organischen Lösungsmitteln
• Dichlormethan CH2-Cl2
• Trichlorethylen CHCl=CCl2
• 1,1 Dichlorethylen CH2=CCl2
• Essigsäureethylester CH3-COOC2H5
Kaffee HAG Patent(L. Roselius, 1906)
2. Mit Wasser -> eventuell Aromaverluste
a) Wasser, gesättigt mit löslicher Rohkaffeesubstanz (SWP)
b) Secoffex-Verfahren Extraktion mit reinem H2O; dann Extraktvom Coffein befreien und Rückführung aufvorgetrocknete Bohnen (-> Aromaerhalt)
3. Mit überkritischem CO2 -> sehr selektiv; aber aufwändig, teuer
Kritische Temperatur: 31,1°C; kritischer Druck: 73,8 bar (7,58 MPa)
Verfahrensparameter in der Praxis:
Angewandte Temperatur: 40-90°C
Angewandte Drücke: 80-300 bar (8-30 MPa)
• „entcoffeinierter“ Kaffee: < 0.1% Coffein i. Tr.
• Coffein ist gut löslich in heissem Wasser,organischen Lösungsmitteln (z.B. Dichlor-methan) sowie in überkritischem CO2 -> unter-schiedliche Entcoffeinierungsverfahren
Chlorierte Kohlen-wasserstoffe -> Rück-standsproblematik!
brennbar / explosiv
Bei ALLEN Entcoffeinierungsverfahren:
• Entcoffeinierung von ROHKAFFEE (bei Röstkaffee: Aromaverluste!)
• Vorbehandlung der Rohkaffeebohnen mit Sattdampf oder heissemWasser (-> Zellstrukturen werden durchlässig für Coffein)
• Rohkaffee 30 min. mit Satt-dampf aufquellen -> Kaffee-bohne wird durchlässig fürCoffein
• Extraktion des aus der Kaf-feebohne hinausdiffundie-renden Coffeins mit leicht-flüchtigen organischen Lö-sungsmitten (meist Dichlor-methan oder Ethylacetat)bei 40-70°C; ca.10 Stundenrühren
• Lösungsmittel abtrennen(enthält das Coffein; kannhieraus isoliert werden)
• Anschließend Lösungsmittel-reste in der Bohne durchWasserdampfbehandlungentfernen
• Anschließendes Trocknender Kaffeebohnen
• Vorteil: preisgünstig
• Nachteile:- Rückstandsproblematik (Dichlormethan: toxikolo- gische Bedenken) - Ethylacetat: brennbar
• Kaffeebohnen mit heißemWasser extrahieren -> Her-auslösen des Coffeins undanderer Kaffeebestandteile
• Den Extrakt mit dem gelöstenCoffein und anderen Kaffee-Bestandteilen durch Aktiv-kohlefilter geben -> Adsorptiondes Coffeins an Aktivkohle
• Alternativ: anstelle Aktivkohleorg. Lösungsmittel einsetzen
• Mit dem nun coffeinfreien, mitgelösten Kaffeebestandteilengesättigten Extrakt werden ineiner ähnlichen Filterapparaturneue Kaffeebohnen extrahiert
• Es wird nur das Coffein gelöst;die anderen geschmacksbe-stimmenden Inhaltsstoffe derKaffeebohnen bleiben erhalten
• Trocknen der Bohnen
• Vorteil: keine Lösungsmittel-rückstände
• Nachteile:- ggf. Aromaverluste- relativ teuer; an Aktivkohle gebundenes Coffein kann nicht rückgewonnen werden
Entcoffeinierung mitorg. Lösungsmitteln
Entcoffeinierung mitWasser (SWP)
p(T)-Zustandsdiagramm von reinem Kohlendioxid
überkritisch(Dichte des
Dampfes= Dichte derFlüssigkeit)
Überkritisches CO2:= wasserhaltiges CO2 bei > 31,1°C unter Druck (> 74 bar);
weist lösungsmittelähnliche Dichte auf, ist aber nicht flüssig
• Mit Wasserdampf vorbehandelte Kaffeebohnen bei einem Druckvon 80 bis 300 bar (8-30 MPa) und Temperaturen von 70°C-90°Cmit überkritischem Kohlenstoffdioxid (CO2) behandeln
• -> selektive Extraktion des Coffeins• Dem Kohlendioxid wird anschließend mit Wasser (Waschturm)
oder mit einem Aktivkohlefilter das Coffein entzogen.• Das coffeinfreie überkritische CO2 wird anschließend für weitere
Durchläufe verwendet (Kreislauf) -> „erschöpfende Extraktion“
• Anschließendes Trocknen der Kaffeebohnen
• Vorteil: selektiv (Aromaerhalt), keine toxikologischen Bedenken• Nachteile: apparativ aufwändiger, relativ teuer• Anmerkung: eine Coffeinextraktion ist auch mit flüssigem CO2
möglich, das Verfahren dauert jedoch erheblich länger
Entcoffeinierung mit überkritischen CO2
Rohkaffee
Befeuchter (Dampf)
Extraktionsbehälter
Trommeltrockner
Entcoffeinierter Rohkaffee
Umwälzpumpe
Aktivkohle-Adsorber
CO2Wärme-tauscher
(10-12% H2O)
20-50% H2O
> 40° C> 120 bar
10-12% H2O
< 0.1% Coffein
Kompressor und Wärmetauscherzur Aufrechterhaltung von Druck
und Temperatur
Röstung
Entcoffeinierung von Rohkaffee mit überkritischem CO2
(Batchverfahren, diskontinuierlich)
• Extraktion des Kaffees: diskontinuierlich, chargenweise• Fluid (überkritisches CO2): kontinuierlich, im Kreislauf
(Vitzthum, Taschenbuch für LM-Chemiker und -Technolgen, Springer Verlag)
Rohkaffee
Reinigen
Silo
Rösten
Silo
Mischen
Abpacken
Mahlen Ganze Bohnen
• Rösten = trockenes Erhitzen unter Normaldruck bei 220-240°C
• Hauptziele: Entwicklung des Kaffee-Aromas und der Farbe
RÖSTKAFFEE
• Sieben (nach Größe)• Sortieren (Fehlbohnen,
Steine, Metall)
• eine Sorte oder Mischung
• Einzelröstung odergemischte Röstung
• abkühlen (Quenchen)• Zwischenlagerung (Röstgase )
• 4-8 Sorten
(selten)(über-
wiegend)
Rohkaffee
Röstkaffee
Unterschiedliche Röststufen
Kaffeeröstung - Übersicht
Verschiedene Proveniencen & Qualitäten
Standardisierte Qualität
• Einzelröstung: Vorteil: für jede Sorte optimales AromaNachteil: Mischung unterschiedlicher Farben
• Gemischte Röstung: Vorteil: gleiche Farbe;Nachteil: Aromaentwicklung meist nicht optimal
Kontaktröstung
Wandung
Wärmeübertra-gung nur an derBerührungsstelle
Heizgas
Konvektionsröstung
Gebläse; schnellbewegtes Heizgas
Möglichkeiten der Wärmeübertragung: Röstverfahren
Chargenröstung (Batch) Kontinuierliche Röstung
Zufuhr
Quelle: http://www.kaffeeverband.de
„Blends“
Kaffeeröstverfahren
1. Reine Kontaktröstung • nur von aussen 20-40 min*(Konduktion) beheizte Trommel
2. Reine Konvektionsröstung • z.B. Aerotherm-Verfahren 4 min
3. Kontakt/Konvektionsröstung • drehende Trommeln, + heisse Luftchargenweise oderkontinuierlich
• Wirbelschichtröster 2-4 min
• Zentrifugalröster 2-4 min
• Fließbettröster
4. Strahlenröstung • Infrarot oder Mikrowelle(Radiation)
12 min
* Röstzeit pro Füllung (150 kg Rohkaffee)
„Röstgrad“ • Aroma und Farbe • % Gewichtsverlust („Einbrand“; bis zu 20%)
2,3 kg Rohkaffee -> 1,9 kg Röstkaffee
Wärmeübetragung
• Rösten = trockenes Erhitzen der Kaffeebohnen, üblicherweiseunter Normaldruck (Druckröstung ist möglich, aber kaum angewandt).
• Unterschiedliche chemische/physikalische Prozesse -> Bildungvon spezifischen Farb-, Geschmacks- und Aromastoffen
• Rösttemperatur ca. 200-240°C, je nach Röstverfahren und ge-wünschtem Röstgrad (helle -> dunkle Röstung)
• Wärmeübertragung auf die Oberfläche der Kaffeebohnen mittelsKontakt, Konvektion, einer Kombination aus beidem, oderdurch Strahlung (letzteres wird in der Praxis selten angewandt).
• Chargenröstung (Trommelröster, Fließbettröster; üblicherweise inder EU) oder kontinuierliche Röstung (Transport und Röstungdes Kaffees in rotierenden Trommeln mit innenliegendem Trans-portsystem, z.B. Schnecke; v.a. in U.S.A. eingesetzt)
Röster Röstzeit
Trommelröster
Historische Pfannen-, Kugel- undTrommelröster
Reine Kontaktröstung (30-40 min)
Geschlossene Trommel, nurAussenbeheizung
Heizgas umströmt die geschlos-sene Trommel von aussen
OffeneTrommel, Aussen-und Innenbeheizung
Heizgas strömt auchdurch die Trommel
Einfüll-trichter
Abluft
VentilatorZyklon
Häutchen-fänger
Röst-trommel
Kühlsieb
Bohnen-austritts-öffnung
Temperatur-sensor
Heiz-elemente
Bohnen-eintritts-öffnung
Antriebs-welle
Trommelröster
Kontakt-/Konvektionsröstung (10-12 min)
(Quelle: http://www.kaffeeverband.de)
Prinzip
Aerotherm®-Röster
Abluft
ZYKLON,Häutchen-
fänger
Heissluft,240-270°C
Druck
Kühlschiff
Bohnenzufuhr,chargenweise (50kg)
Röst-raum
Reine Konvektionsröstung (3-5 min)
• Kaffeebohnen bleiben 3-5 min
in der Schwebe
• Heissluft unter Druck• Bohnen blähen sich auf -> 20% höhere Extraktausbeute
Wirbelschicht-Röster (Schema)
Rohkaffee-Einfülltrichter
BrennerAbkühlen
(Quenchen)
Röst-abgas
Ventilator
Ring-förmige
Röst-kammer
Häutchen
Auslass des Röstkaffees;anschließende Kühlung
InnererZylinder
Röstgas
Heissluft (hoheGeschwindigkeit)
Kontakt-/Konvektionsröstung (überwiegend Konvektion)
Prinzip
Zentrifugalröster (Schema)
Kontakt-/Konvektionsröstung (überwiegend Konvektion)
Zentrifugalröster: Arbeitsweise• Röstschale: rotierend und senkbar
• Prozess(Heiz-)gaszufuhr von oben
• statischer Lamellenring oben (= Ab-streifer)
• die durch die Drehbewegung entste-henden Fliehkräfte verteilen die Kaf-feebohnen gleichmäßig über die ge-samte Schalenoberfläche
• Im Zentrum der Schale wird der be-wegten Kaffeeschicht ein Röstzuluft-strom zugeführt -> homogene Ver-teilung der Kaffeebohnen und fastvollständig konvektive Wärmeüber-tragung
Kaffeebohnen
Kü
hllu
ftPro
zessg
as
Ent-leerung
http://www.probat.com/de/roester-u-anlagentechnik/kaffee/roesten/saturn/250.html
Haushaltsröster(Heissluftröster)
Top Related