Inhaltsstoffe Kaffee
Eine Kaffeebohne enthält mehr als 1.000 Substanzen. Eine vollständige Bilanz aller Bestandteile von Kaffee ist noch nicht gelungen, zu komplex ist die chemische Zusammensetzung und zu vielfältig die Einflussfaktoren.
Je nach Kaffeesorte, Anbaugebiet und Röstverfahren variiert die Zusammensetzung der Bohne beträchtlich. Ähnlich wie beim Wein wirken sich Breitengrad, Höhe, Neigung des Hanges, Bodenqualität, Klima, Anbauform und Aufbereitung auf die Inhaltsstoffe aus. Durch den Röstprozess nimmt das Gewicht der Kaffeebohne um 12 – 20% ab (Einbrandverlust), das Volumen aber um 50 – 100% zu. Mit Temperaturen zwischen 200° und 260° Celisus beim Rösten kommt es, abgesehen vom optisch erkennbaren Bräunungsprozess, zu tiefgreifenden Vorgängen innerhalb der Kaffeebohne. Substzanzen nehmen ab oder zu, neue Stoffe entstehen. Das unvergleichliche Aroma und der einzigartige Geschmack des Kaffees sind also erst das Ergebnis dieses Röstprozesses.
Aus welchen Stoffen setzt sich die Kaffeebohne zusammen:
- Wasser
- Kohlenhydrate
- Fettstoffe
- Eiweißstoffe
- Pflanzliche Säuren
- Alkaloide (Koffein)
- Mineralstoffe
- Aromastoffe
Wasser
Der Wassergehalt einer Kaffeebohne im Rohzustand liegt zwischen 10 und 13%. Durch den Röstvorgang reduziert sich der Anteil vorübergehend auf 1 bis 3 %, um dann im Folgeprozess wieder leicht anzusteigen (etwa bei der Lagerung wird ein geringer Teil der Umgebungsfeuchtigkeit wieder aufgenommen).
Kohlenhydrate
Der Anteil der Kohlenhydrate im Kaffee beträgt etwa zwischen 30 und 40%. Sie bestehen zumeist aus wasserunlöslichen und –löslichen Polysacchariden sowie zu einem kleineren Teil aus Zuckern wie Saccarose, Glucose etc. Mit zunehmenden Röstgrad werden die Kohlenhydrate stark verändert und zu anderen Verbindungen umgewandelt oder komplett abgebaut, wie etwa die Zuckerstoffe.
Die wasserunlöslichen Polysaccharide, welche die Zellwandsubstanzen der Kaffeebohne bilden, bleiben beim Aufguss des Getränks als Kaffeesatz zurück.
Fettstoffe
Rohkaffee hat einen 10 bis 13prozentigen Gehalt an Fettstoffen. Arabica enthält dabei mehr Lipide oder Kaffeeöle, wie man sie auch nennt, als Robusta. Vom Rösten sind diese Substanzen kaum betroffen, so dass ihr prozentualer Anteil angesichts des Einbrandverlustes im Röstkaffee steigt. Die Fettstoffe sind kaum wasserlöslich und gelangen deshalb nur zu einem geringen Teil in die Tasse.
Eiweißstoffe
Die im Rohkaffee zu etwa 11% vorhandenen natürlichen Proteine kommen im Röstkaffee praktisch nicht mehr vor. Durch die Hitzeeinwirkung werden sie zum Teil abgebaut oder setzen sich mit Kohlehydraten und den Chlorogensäuren zu Bräunungsprodukten um.
Säuren
Im Rohzustand weist eine Kaffeebohne mehr als 80 verschiedene Säuren auf, sie machen zwischen 4 und 12 % aus. Wichtigster Vertreter unter den Säuren sind die Chlorogensäuren. Diese für den Kaffee charakteristischen Säuren werden im Röstprozess je nach Röstgrad zwischen 30 und 70% abgebaut. Außer Mate-Tee enthält Kaffee von allen Lebensmitteln die höchsten Konzentrationen an Chlorogensäuren. Darüber hinaus kommen auch Linolsäure, Palmitinsäure, Essigsäure, Zitronensäure und viele mehr vor, die den Geschmack stark beeinflussen.
Alkaloide
Alkaloide sind stickstoffhaltige Natursubstanzen, die in bestimmten Pflanzengattungen vorkommen. Wichtigstes und bekanntestes Alkaloid im Kaffee ist Koffein. Sein Anteil variiert je nach Sorte zwischen 0,8% und 2,5%. Der Röstvorgang hat so gut wie keinen Einfluss auf den Koffeeingehalt.
Zu den Alkaloiden gehören auch die Stoffe Trigonellin und Nikotinsäure. Trigonellin wird beim Rösten bis zu 75% abgebaut. Dabei entstehen verschiedenen Substanzen, wir die Nikotinsäure (Niacin). Sie wirkt als Vitamin im menschlichen Organismus. Eine Tasse Kaffee deckt etwa ein Zehntel des Tagesbedarfs eines Erwachsenen an Niacin. Auch Theobromin und Theophyllin sind als Spuren im Kaffee vorhanden.
Vitamine und Mineralstoffe
Bei einem Naturprodukt kann der Gehalt an Mineralstoffen stark schwanken. Ihr Anteil wird von Kaffeesorte, Anbaugebiet, Bodenbeschaffenheit sowie Düngung beeinflusst. Im Schnitt rechnet man mit rund 4% Mineralstoffen im Rohkaffee. 90% gehen davon in das Getränk über.
Den größten Anteil nimmt Kalium ein, gefolgt von Kalzium, Magnesium und Phosphor als Phosphat.
Als Spurenelemente können praktisch alle anderen Mineralstoffe nachgewiesen werden.
Schwermetalle oder sonstige Rückstände lassen sich im Kaffee wenn überhaupt nur in sehr geringen, vernachlässigbaren Dosen nachweisen, die weit unter jeglichen festgelegten Werten liegen.
Die bekanntesten Vitamine im Kaffee sind die sogenannten B-Vitamine, wie Vitamin B2 (Riboflavin), das bereits erwähnte Niacin, die Pantothensäure und Vitmain B6 (Pyridoxin).
Sie dienen dem Körper bei der Energiegewinnung und sind wichtig für den Eiweiß-, Kohlenhydrat- und Fettstoffwechsel. Auch das Nervensystem, die Blutbildung sowie Haut- und Haarwachstum profitieren von diesen Vitaminen.
Aromastoffe
Die Kaffeebohne enthält mehr als 800 Aromastoffe. Diese werden allerdings erst während des Röstens bei der sogenannten Maillard-Reaktion (Umsetzung von Kohlehydraten mit den Eiweißen unter Hitze) produziert, Rohkaffee ist geruchs- und geschmackslos.
Röstkaffee enthält bis zu 0,1% flüchtige Aromastoffe. Diese Geruchs- und Geschmacksstoffe, die in der Summer das Aroma bilden, machen erst die Einzigartigkeit des Kaffees aus, denn alle anderen Inhaltsstoffe des Kaffees tauschen in vielen anderen pflanzlichen Produkten auf. Ausnahme bildet das Koffein.
Allerdings sind immer noch nicht alle Aromastoffe wissenschaftlich erforscht und analysiert. Deswegen ist es nachwievor schwer bis unmöglich, das Kaffeearoma künstlich zu erzeugen.
Vor allem der typische Kaffeegeruch lässt sich nicht durch einzelne Aromastoffe erzeugen.
Noch weniger erforscht ist die Chemie der spezifischen nichtflüchtigen Kaffeegeschmacksstoffe. Der Bittergeschmack des Kaffees ist nach heutigem Wissensstand nicht nur auf das Koffein, sondern auf die bei der Maillard-Reaktion entstehenden Substanzen zurückzuführen. Welche Zusammenhänge für die „feine“ Säure des hochwertigen Kaffees verantwortlich sind, ist selbst nach der Entdeckung von 83 Säuren im Kaffee noch nicht vollständig geklärt.
