Lebensmittelchemie (Fach) / Kaffee (Lektion)

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• Was ist Kaffee? Samen der Pflanze Coffea → von Fruchtschale vollständig und Samenschale (= Silberhäutchen) teilweise befreit
• Welche Coffea-Arten gibt es? Coffea arabica → kräftiger und weicher Geschmack (75 % der Welterzeugung) Coffea robusta (canephora) → kräfitger, grober und herber Geschmack (25 % der Welterzeugung) Coffea libercia
• Welche zwei Verfahren gibt es zur Entfernung des Fruchtfleisches vom Rohkaffee? 1. Trockene Aufarbeitung - trocknen an der Sonne bis Samen in der Schale rascheln - Entfernung von Fruchtfleisch, Pergamenthaut und Silberhäutchen mittels Schälmaschinen - Sortierung in 60 kg-Säcke - Fermentation: 3 bis 4 Tage unter Selbsterhitzung 2. Nasse Aufarbeitung - kostenspieliger, moderner und bei Coffea arabica üblich - abquetschen des weichen Fruchtfleisches (später: Einsatz als Düngemittel) ohne Bohne zu beschädigen - Bohnen haben noch Silberhäutchen, Pergamentschicht und etwas Fruchtfleisch - Fermentation in wasserdurchströmten Gärbassins (Lockerung und Abbau des Fruchtfleisches druch kaffeeeigene pektinolytische Enzyme
• Qualitätsbeurteilung von Rohkaffee Geruchs- und Geschmacksprüfung Größe, Farbe, Form, Härte und Schnitt der Bohne
• Welche Kaffeefehler können auftreten? Hauptfehler → Fehlbohnen unreife Samen (= Grasbohnen) →  bleiben beim Rösten hell Frost- und Brechbohnen insekten- und regengeschädigte sowie vertrocknete Bohnen überfermentierte Bohnen →  Bildung von Essigsäure eine einzige Bohne kann den Kaffeeaufguss verderben muffige und erdige Produkte →  geschmacklich verdorben
• Unterschied Röstkaffee zu Rohkaffee? Volumenzunahme Stuktur- und Farbveränderung (hornartig, zäh →  spröde, mürbe) Gewichtsminderung Bildung von Aroma
• Wie ist der Röstprozess eingeteilt? Trocknung →  Entwicklung → Zersetzung → Vollröstung 50 °C → Gerrinung von Eiweiß, Wasser verdampft langsam > 100 °C →  Bräunung der Bohne durch thermische Zersetzung der org. Substanzen (Maillard-Reaktion) 150 °C → Auftreten gasförmiger Produkte (Wasserdampf, CO2 und CO), Volumenvermehrung (Bohne wächst) 180 - 200 °C →  Beginn der Zersetzungsphase, Sprengung der Bohne (Platzen der Kaffeefurche), Bildung bläulichen Rauches, Auftreten des Kaffeearomas Abnahme alter Inhaltsstoffe und Auftreten neuer Inhaltsstoffe
• Welche Röstverfahren gibt es? Kontaktröstung Kontakt-Kovektions-Röstverfahren Kovektion = Wärmeübertragung durch heiße Luft oder Flammenabgase Kurzzeit-Röstverfahren Aufheizphase durch verbesserte Wärmeübertragung stark abgekürzt puffartige Wasserverdampfung → starke Volumenvergrößerung der Bohne Aerotherme Röstverfahren
• Wie funktioniert das Aerotherme Röstverfahren? indirekt erhitzter Luftstrom (Schweben der Bohnen in der Luft) Verwirbelung und schonende Röstung ohne Berührung von heißen Materialien →  keine Beeinträchitgung des Röstergebnisses gleichmäßige Durchröstung der Bohne von außen nach innen schnelles Abkühlen durch Kühlsiebe oder Aufsprühen von Wasser Vermeidung von Nachrösten, Verbrennen oder Aromaverlust
• Wie sind die Aromaprofile von Coffea arabica und Coffea robusta? süß/karamellartig → Arabica rauchig/phenolisch → Robusta
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• Indikator für Robusta? 16-O-Methylcafestol → Abbauprodukt von Diterpenen Dient zur Überprüfung, ob Arabica mit Robusta gestreckt wurde.
• Zusammensetzung Röstkaffee 10 % Proteine → Verschiebung der Aminosäure-Zusammensetzung, Gehalt an reaktiven AS sinkt wegen Reaktion mit Kohlenhydraten40 % Kohlenhydrate → v.a. unlösliche Verbindungen (Cellulose und andere Polysaccharide), Saccharose wird abgebaut15 % Lipide → geringe Veränderung, Hauptbestandteil des Kaffeeöls (Triglyceride, Diterpenester, Diterpene), Fettsäuren (Linol- und Palmitinsäure)2,5 % Säuren → flüchtige Säuren (Ameisen- und Essigsäure), nicht-flüchtige Säuren (Milch-, Wein-, Bernstein- und Äpfelsäure)3,0 % Chlorogensäure → mengenmäßig am wichtigsten (bei Röstung sinkt der Gehalt)2,0 % Coffein → bitterer Geschmack (auch nach Röstung kaum Änderung der Gehalte)0,1 % Aromastoffe → wichtig 2-Furfurylthiol (Schlüsselaroma, starker Geruch nach geröstetem Kaffee)Mineralstoffe → K, Ca, Mg, Phosphat, Sulfat
• Wie sollte der pH-Wert eines Kaffeeaufgusses sein? Zwischen 4,9 und 5,2 pH < 4,9 → sauer pH ≈ 5,2 → bitter und flach
• Welche Bitterstoffe kommen im Kaffee vor? Coffein und Chinasäurelactone
• Wie wird löslicher Kaffee hergestellt? Gewinnung durch Extraktion von Röstkaffee Eindampfen mit Vakuumdünnschichtverdampfern (Trockenmasse bis zu 70 %) Trocknung der Exkrakte durch Sprüh- oder Gefriertrocknung Wassergehalt im Endprodukt → 1 - 6 %
• Wie wird entcoffeinierter Kaffee hergestellt? Prinzip: Coffein wird aus dem Kaffee entzogen Verfahren:  Quellen des Rohkaffees mit WasserdampfExtraktion des Coffein-Kalium-Chlorogenat-Komplexes mit wassergesättigten Lösungsmitteln (z.B. Methylenchlorid,Ethylacetat)Behandlung mit Dampf → Entfernung des Lösungsmittels (Desodorisierung)Trocknung mit Warmluft oder im Vakuum

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