Die Kaffeepflanze

Wie viele Aromen hat Kaffee?

Inhaltsstoffe

Der Kaffee ist ein Naturprodukt und er enthält eine Vielzahl von Substanzen, deren Anteile zwischen den verschiedenen Arten des Kaffeestrauchs – z.B. Robusta-Kaffee oder Arabica-Kaffee – und ihrer Aufbereitungsart sowie ihrem Herkunftsgebiet des Rohkaffees schwanken können. Viele der mehr als 1.000 unterschiedlichen Inhaltsstoffe im Kaffee sind bislang noch nicht ausreichend bekannt und untersucht. Durchschnittlich beinhaltet Arabica-Röstkaffee in Prozent Trockenmasse: Chlorogensäure 2,5%, Koffein 1,3%, Kohlenhydrate 35,0%, Lipide 17,0%, Mineralstoffe 4%, Niacin ca. 1,0% und Proteine 7,5%.

Kohlenhydrate

Den Hauptteil unter den Kohlenhydraten machen wasserlösliche und -unlösliche Polysaccharide aus. Während der Röstung sind die Kohlenhydrate starken Veränderungen unterworfen. Dadurch verschwinden Zuckerstoffe vollkommen. Den Kaffeesatz bilden die wasserunlöslichen Polysaccharide, der beim Aufguss des Getränkes zurückbleibt.

Lipide

Kaffeebohnen enthalten verschiedene Diterpenester und Triglyzeride, auch Kaffeeöle genannt. Außerdem finden sich in den Bohnen Fettsäuren, vor allem Palmitinsäuren und Linolsäuren. Auch Verbindungen wie zum Beispiel Kafestol und Kahweol, die früher wichtig waren für die Beurteilung der Kaffeequalität eine sehr große Rolle spielten, zählen zu den Fettstoffen. Die Robusta-Sorte enthält weniger Lipide als die Arabica-Sorte. Weil Fettstoffe größtenteils wasserunlöslich sind, sind sie im Filterkaffee kaum vorhanden – bei Espresso eigentlich schon, nämlich als „Crema“.

Proteine

Während im Rohkaffee der Anteil von Protein noch bei ca. 11% liegt, sinkt dieser beim Rösten erheblich ab. Dafür verantwortlich ist u.a. die sogenannte Maillard-Reaktion, bei der durch die Erhitzung Aminosäuren und reduzierende Zucker eine neue Verbindung eingehen. Dadurch entstehen viele der für den Kaffee typischen Aromastoffe.

Chlorogensäuren und andere Säuren

Es wurden bereits etwa 80 verschiedene Säuren im Kaffee gefunden – darunter auch Zitronen-, Essig- und Apfelsäuren – wobei der Hauptanteil bei Chlorogensäuren liegt. Als Polyphenole gehören Chlorogensäuren und Kaffeesäure zu den sekundären Pflanzenstoffen mit antioxidativen Eigenschaften. Bei dem Röstprozess werden bis zu zwei Drittel der Säuren abgebaut.

Alkaloide

Alkaloide sind stickstoffhaltige Verbindungen, die in sehr vielen Pflanzengattungen vorkommen. Mit einem Anteil von 0,8% bis 2,5% steht das Koffein bei dem Kaffee an der Spitze. Kaffee enthält des Weiteren in geringeren Mengen die Alkaloide Nikotinsäure. Theobromin, Theophyllin und Trigonellin. Der Röstvorgang haut kaum einen Einfluss auf den Koffeingehalt im Kaffee. Zu einem großen Teil wird Trigonellin hingegen abgebaut, wobei das Vitamin Nikotinsäure (Niacin) gebildet wird. Eine Tasse Kaffee deckt ein etwa ein Zehntel des Tagesbedarfs eines Erwachsenen an Niacin ab.

Mineralstoffe

Die Kaffeebohnen enthalten durchschnittlich etwa 4% Mineralstoffe, von bis zu 90% in das Kaffee-Getränk übergehen. An der ersten Stelle steht Kalium, gefolgt von Kalzium, Magnesium und Phosphor. In Spuren kommen auch fast alle Mineralstoffe vor.

Aromastoffe

Es ist bis heute nicht gelungen, ein synthetisches Kaffee-Aroma herzustellen. Es ist kein Wunder: von den über 800 Aromastoffen im Kaffee sind um die 100 noch nicht bekannt. Soweit man heute weiß, ist der leicht bittere Geschmack des Kaffees nicht nur auf das Koffein zurückzuführen, sondern auch auf andere Substanzen. Die entstehen bei der Erhitzung von Kohlenhydraten mit Eiweißen in der sogenannten Maillard-Reaktion.

Link: http://www.kaffee-wirkungen.de/inhaltsstoffe.html Datum: 15.07.2015

Chemische Zusammensetzung von Kaffee

Inhaltsstoffe von rohem Kaffee

Ein paar Inhaltsstoffe von den Samen von Arabica-Kaffee sind:

Purinalkaloide: Coffein im Schnitt um die 1,16%, Liberin nur in Spuren, Methylliberin nur in Spuren, Paraxanthin nur in Spuren, Theacrin nur in Spuren, Theobromin ca. um die 0,002% und Theophyllin ca. um die 0,001% oder auch 5-25 ppm. Andere Alkaloide sind: Trigonellin – auch Nicotinsäure-N-Methylbetain genannt – um die 1,08%. Chlorogensäuren: Caffeoyl- und Feruloylchinasäuren, Hauptkomponente ist die 5-Caffeoylchinasäuren um die 5,5% – 7,6%. Diterpene sind: Diterpenalkohole um die 16 ppm, Atractyligenin, ein Diterpen vom Kaurantyp und dessen Glycoside – Atractyloside – um die 320-1000 ppm. Kaffeeöl: Der Anteil des Kaffeeöls der nicht verseifbar ist, enthält zu 1% die Diterpenalkohole Kafestol und Kahweol, die an der primären Hydroxylgruppe vor allem mit Linolsäure und Palmitinsäure verestert sind. In Kaffeewachs sind: Fettsäurederivate des 5-Hydroxytryptamins um die 0,05% – 0,1%.

Veränderung beim Röstprozess

Die Abnahme des Koffeingehalts beträgt nur bis zu 10% , daher verändert sich das nur wenig.Der Chlorogensäuregehalt fällt auf etwa 30% – 40% bei normaler beziehungsweise weniger als 10% – 30% des ursprünglichen Wertes bei sehr starker Röstung. Die durchschnittlichen Gehalte nach dem Kaffeerösten sind: Chlorogensäure um die 2%, Kryptochlorogensäure um die 0,2% und Neochlorogensäure um die 1%. Der freie Atractyligenin nimmt auf den Kosten seiner Glycoside zu. Trigonellin zerfällt zu ca. 30% – 90%, proportional zur Röstdauer – Indikator für den Röstgrad – und ergibt unter anderem Nikotinsäure. Dadurch steigt der Gehalt an Nikotinsäure um den Faktor 20. Die Lipidfraktion wird am wenigsten während des Röstvorgangs verändert. Unter anderem enthält das Kaffeewachs Hydroxytryptamide verschiedener Fettsäuren wie zum Beispiel Arachin-, Behen- und Lignocerinsäure. Natives Eiweiß liegt im Röstkaffee praktisch nicht mehr vor. Bestandteile in rohem Arabica-Kaffee sind: Huminsäuren zu 0% in der Trockenmasse, Koffein zu 0,9% – 1,2% in der Trockenmasse, Trigonellin zu 1,0% – 1,2% in der Trockenmasse, Aliphatische Säuren 1,5% – 2,0% in der Trockenmasse, Aminosäuren zu 2,0% in der Trockenmasse, Mineralstoffe zu 3,0% – 4,2% in der Trockenmasse, Chlorogensäure zu 5,5% – 8,0% in der Trockenmasse, Oligosaccharide zu 6,0% – 8,0% in der Trockenmasse, Proteine zu 11,0% – 13,0% in der Trockenmasse, Lipide zu 12,0% – 18,0% in der Trockenmasse und Polysaccharide zu 50,0% – 55,0% in der Trockenmasse.

Bestandteile in geröstetem Arabica-Kaffee sind: Aminosäuren zu 0% in der Trockenmasse, Oligosaccharide zu 0% – 3,5% in der Trockenmasse, Trigonellin zu 0,5% – 1,0% in der Trockenmasse, Koffein zu ca. 1% in der Trockenmasse. Aliphatische Säuren zu 1,0% – 1,5% in der Trockenmasse, Chlorogensäuren zu 1,2% – 2,3% in der Trockenmasse, Mineralstoffe zu 3,5% – 4,5% in der Trockenmasse, Proteine zu 13,0% – 15,0% in der Trockenmasse, Lipide zu 14,5% – 20,0% in der Trockenmasse und Huminsäuren zu 16,0% – 17,0% in der Trockenmasse. Bestandteile in rohem Robusta-Kaffee sind: Huminsäuren zu 0% in der Trockenmasse, Trigonellin zu 0,6% – 0,75% in der Trockenmasse, Aliphatische Säuren zu 1,5% – 2,0% in der Trockenmasse, Koffein zu 1,6% – 2,4% in der Trockenmasse, Aminosäuren 2,0% in der Trockenmasse, Mineralstoffe zu 4,0% – 4,5% in der Trockenmasse, Oligosaccharide zu 5,0% – 7,0% in der Trockenmasse, Chlorogensäure zu 7,0% – 10,0% in der Trockenmasse, Lipide zu 9,0% – 13,0% in der Trockenmasse, Proteine zu 11,0% – 13,0% in der Trockenmasse und Polysaccharide zu 37,0% – 47,0% in der Trockenmasse. Bestandteile in geröstetem Robusta-Kaffee sind: Polysaccharide zu 0% in der Trockenmasse, Aminosäuren zu 0% in der Trockenmasse, Oligosaccharide zu 0% – 3,5% in der Trockenmasse, Trigonellin zu 0,3% – 0,6% in der Trockenmasse, Aliphatische Säuren zu 1,0% – 1,5% in der Trockenmasse, Koffein zu ca. 2,0% in der Trockenmasse, Chlorogensäure zu 3,9% – 4,6% in der Trockenmasse, Mineralstoffe zu 4,6% – 5,0% in der Trockenmasse, Lipide zu 11,0% – 16,0% in der Trockenmasse, Proteine zu 13,0% – 15,0% in der Trockenmasse und Huminsäuren zu 16,0% – 17,0% in der Trockenmasse.

http://www.dr-bernhard-peter.de/Apotheke/Phytochemie/Kaffee.htm Datum: 16.07.2015

Botanik Kaffeepflanze

Pflanzengattung Coffea

Kaffee – „Coffea“ – ist eine Pflanzengattung aus der Familie der Rötegewächse – „Rubiaceae“ – mit etwa 90 Arten. Die berühmtesten unter ihnen sind der als Plantagenpflanzen bevorzugten Robusta-Kaffee und der Arabica-Kaffee. Die Ursprünge des Arabica-Kaffees und seinen zahlreichen Sorten liegen in dem Südwesten von Äthiopien (Sylvain 1955), in dem Bohma-Plateau von Sudan (Thomas 1942) und in dem Mount Marsabit von Kenya (Anthony 1987). Die Arabica-Pflanze ist in der Gattung der einzigen Selbstbefruchter und wird heute in zahlreichen tropischen und subtropischen Ländern in vielen Sorten, Varietäten, Mutationen und Kreuzungen angebaut.

Arten bzw. Spezies innerhalb der Gattung Coffea

Arabica

Die Arabica-Pflanze – die „Coffea arabica“ – ist ein knapp 8 Meter hoch wachsender, reich beblätterter Baum. Die Kaffeekirschen bilden sich aus den weißen Blüten, in reifem Zustand meist rot gefärbte Steinfrüchte. Der Arabica-Kaffee ist von höchster Qualität. Am besten wächst es in höheren Lagen – von 900 bis 1800 Meter – und weil er eher langsam wächst. Sind die Aromen stärker konzentriert. Arabica ist in der Regel anfälliger für verschiedene Krankheiten und haben einen niedrigeren Koffeingehalt als Robusta-Kaffee. Weil er ursprünglich aus Äthiopien stammt, wird er heute in zahlreichen tropischen und subtropischen Ländern – vor allem in Brasilien – in vielen Sorten angebaut.

Robusta

Der Robusta-Kaffee ist ein Tiefland-Kaffee und er wurde im 19. Jahrhundert in Afrika entdeckt, und Robusta-Kaffee wird vorwiegend im Flachland angebaut. Die Robusta-Pflanze ist unempfindlicher gegen Krankheiten, Hitze und hohe Feuchtigkeit als der Arabica-Kaffee und trägt mehr Früchte. Die auch schneller reifen. Robusta-Kaffee macht etwa 30% der Weltkaffee-Ernte aus und wird vorwiegend in Südostasien und Westafrika angebaut, und die Früchte werden meistens trocken aufgearbeitet. Währenddessen werden die ganzen Früchte mit Fruchtfleisch und Pergamenthülle getrocknet und danach in Schälmaschinen verarbeitet, welche die Bohnen extrahieren. Er wird geschätzt in vor allem Frankreich, Osteuropa und Spanien und sein Geschmack liegt bei „erdig“ bis „muffig“. Der Robusta-Kaffee hat einen Koffeingehalt der zwischen zwei bis vier Prozent liegt, und somit etwa doppelt so hoch ist wie bei Arabica-Kaffees.

Liberica

Das natürliche Verbreitungsgebiet von der Liberica-Pflanze liegt im Flachland Westafrikas, sie wird allerdings auch in Südostasien angebaut. Im Vergleich zu den Arten Arabica und Robusta ist Liberica-Kaffee von geringer wirtschaftlicher Bedeutung. Zu den Anbaugebieten gehören unter anderem Liberia, Sierra Leone, Zentralafrikanische Republik, Benin, Phillippinen, Indonesien und Vietnam. Im Vergleich zu Arabica oder Robusta sind Libericafrüchte härter, saftloser, enthalten weniger Zucker und mehr Koffein. Die Bohnen werden daher als vergleichsweise minderwertig angesehen. Liberica hat einen der längsten Reifeprozesse neben dem Excelsa-Kaffee mit insgesamt um die 12 bis 14 Monate. Die Liberica-Pflanze gilt jedoch als sehr widerstandsfähig und ist in Produktionsmenge und Lebensdauer sowohl Arabica als auch Robusta überlegen.

Excelsa

Die Excelsa-Bohne gilt als Bohnenrarität und wurde am 1904 am Tschadsee entdeckt. Die Bohnengröße entspricht in etwa denen des Robusta-Kaffees, während Wuchs und Blätter der Liberica-Pflanze gleichen, und sie hat von allen Bohnensorten den kräftigsten Wuchs. Sie hat die Fähigkeit auf trockenem Boden zu gedeihen und auch in regenarmen Jahren einen befriedigenden Ertrag zu erwirtschaften. Diese Sorte wird heute vor allem vornehmlich im Tschad angebaut und macht ca. 1% der gesamten Kaffee-Weltproduktion aus.

Link: https://www.kaffeewiki.de/index.php?title=Botanik_der_Kaffeepflanze Datum: 15.07.2015