So gelingt die Zubereitung des perfekten Espresso 

Kaffee ist ein großes Geschäft, das viel Geld einbringt, und um das sich mittlerweile eine ganze Wissenschaft entwickelt hat, wenn es um Bohne, Mahlgrad und die Röststärke geht. Denn trotz bester Qualität gelingt es nicht, aus denselben Bohnen immer gleich guten Kaffee zu brühen. Liegt's an der Maschine oder doch an den Bohnen? Die Wissenschaft dahinter haben ein Chemiker und einen Vulkanologe in einer neuen Studie untersucht. "Mit ein paar wissenschaftlich untersuchten Zusatzschritten ist es aber durchaus auch möglich, noch mehr aus den Kaffeebohnen herauszuholen. Sowohl was die Menge betrifft, die man aus den gemahlenen Bohnen extrahieren kann, als auch was den Geschmack und das Aroma angeht", so Hauptautor Christopher Hendon, ein Materialchemiker an der Universität von Oregon (USA). 

Dass beim Mahlen von Kaffee statische Elektrizität entsteht, ist in der Kaffeeindustrie seit langem bekannt. Diese Elektrisierung führt zu Klumpenbildung, aber es war wenig darüber bekannt, wie verschiedene Kaffeeeigenschaften zu diesem Phänomen beitragen oder wie es sich auf das Brühen auswirkt. Um die Faktoren zu ermitteln, die mit der Erzeugung statischer Elektrizität beim Kaffeemahlen zusammenhängen, hat sich Hendon mit Vulkanologen zusammengetan, die ähnliche Elektrifizierungsprozesse bei Vulkanausbrüchen untersuchen.

Kaffeemahlen gleicht einem Vulkanausbruch

"Während des Ausbruchs zerfällt Magma in viele kleine Partikel, die dann in dieser großen Wolke aus dem Vulkan austreten, und während des gesamten Prozesses reiben diese Partikel aneinander und laden sich auf, bis sie Blitze erzeugen", sagt Vulkanologe Joshua Méndez Harper an der Portland State University. "Vereinfacht ausgedrückt ähnelt es dem Mahlen von Kaffee, bei dem man diese Bohnen zu feinem Pulver zerkleinert."

Hendon, Méndez Harper und das Team begannen ihre Untersuchung mit der Messung der statischen Elektrizität, die durch verschiedene Arten von Kaffeebohnen erzeugt wird – verschiedene Röstungen, Koffeingehalte, Herkunftsländer und Feuchtigkeitsgehalte. Das Team stellte fest, dass die Röstfarbe, die Partikelgröße und vor allem der Wassergehalt alle einen Einfluss auf die Menge an Strom hatten, die bei der Zubereitung eines Espressos erzeugt wurde. Beim Mahlen von Kaffee mit einer gröberen Einstellung entsteht auch weniger Ladung, während helle Röstungen im Vergleich zu dunkleren Röstungen, die tendenziell trockener sind, weniger Strom erzeugen.

Wasser vor dem Mahlvorgang

Beim Mahlen ohne Wasserbeigabe werden die geladenen Partikel auch in die Luft geschleudert und bleiben an den Wänden der Kaffeemühle haften bleiben. Das führt dazu, dass geringe Mengen an Kaffeepulver nicht genutzt werden – in größerem Umfang sorgt das für Umsatzeinbußen für die Unternehmen.

Das Team brühte Espresso aus identischen Kaffeebohnen mit und ohne Zugabe von Wasser. Die Zugabe von nur einem Hauch Wasser, bis zu 20 Mikroliter pro Gramm, gleicht die statische Ladung des Kaffees aus. "Egal, ob die Partikel sonst positiv oder negativ geladen werden – mit Wasser zu mahlen neutralisiert das Kaffeepulver sozusagen in beide Richtungen." Die Wasserbeigabe verbesserte nicht nur die Konsistenz jedes Espresso-Schusses, sondern verlängerte auch die Extraktionszeit und erzeugte ein stärkeres Gebräu. "Wasser reduziert nicht nur statische Elektrizität und sorgt so für weniger Schmutz beim Mahlen, sondern kann auch einen großen Einfluss auf die Intensität des Getränks und möglicherweise auf die Möglichkeit haben, höhere Konzentrationen vorteilhafter Aromen zu erreichen."

Zu bedenken sei dabei, dass unterschiedliche Kaffeesorten und -mühlen auch verschiedene Mengen an zusätzlichem Wasser erfordern. "Das hängt von dem Röstgrad der Bohnen ab, aber auch zum Beispiel von der Hitze, die von der Kaffeemühle produziert wird", so der Chemiker Hendon. Die gesundheitlichen Vorteile von Kaffee werden von Experten ständig diskutiert. Trotzdem ist er in Österreich das beliebteste Getränk.