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Röstung, Extraktionsrate und Korngrößenverteilung (Quelltext anzeigen)
Version vom 29. Juli 2014, 15:18 Uhr
, 15:18, 29. Jul. 2014→INEI Esspresso
mehr Säuren
mehr Säuren
Hintergrund ist der unterschiedliche zeitliche Verlauf der Extraktion für Säuren sowie Kaffeeinhaltsstoffe und Röstaromen. Spätere Untersuchungen der SCAE konnte das Quantifizieren: Ein Großteil der Säuren gelangt innerhalb von 10s in das Getränk. Der Säureeintrag ist dabei relativ unabhängig vom Mahlgrad. Die Kaffeeinhaltsstoffe und Röstaromen gehen stark abhängig vom Mahlgrad langsamer in Lösung. Siehe youtube Präsentation von Paul Bonna.
Hintergrund ist der unterschiedliche zeitliche Verlauf der Extraktion für Säuren sowie Kaffeeinhaltsstoffe und Röstaromen. Spätere Untersuchungen der SCAE konnte das Quantifizieren: Ein Großteil der Säuren gelangt innerhalb von 10s in das Getränk. Der Säureeintrag ist dabei relativ unabhängig vom Mahlgrad. Die Kaffeeinhaltsstoffe und Röstaromen gehen stark abhängig vom Mahlgrad langsamer in Lösung. [http://www.kaffee-netz.de/grunds-tzliches/79409-extrection-yield-extraction-rate-tds-wtf-13.html#post938631| Siehe vimeo Präsentation von Paul Bonna].
Ziel der Zubereitung ist ein ausgewogenes Getränk, bei dem die Säuren geschmacklich gut in Kaffeeeigengeschmack und Röstaromen eingebunden sind.
Ziel der Zubereitung ist ein ausgewogenes Getränk, bei dem die Säuren geschmacklich gut in Kaffeeeigengeschmack und Röstaromen eingebunden sind.
Oder anders ausgedrückt:
Oder anders ausgedrückt:
Stark geröstete Kaffees brauchen eine kurze Kontaktzeit bis zur Säurebalance
* Stark geröstete Kaffees brauchen eine kurze Kontaktzeit bis zur Säurebalance
Kurze Zubereitungsarten brauchen einen feinen Mahlgrad
* Kurze Zubereitungsarten brauchen einen feinen Mahlgrad
und
und
Heller geröstete Kaffees brauchen eine längere Kontaktzeit
* Heller geröstete Kaffees brauchen eine längere Kontaktzeit
Lange Zubereitungsarten brauchen einen gröberen Mahlgrad
* Lange Zubereitungsarten brauchen einen gröberen Mahlgrad
Eine sehr starke Röstung überdeckt Kaffeemängel, es können günstigere, fehlerbehaftete Kaffees verwendet werden.
Eine sehr starke Röstung überdeckt Kaffeemängel, es können günstigere, fehlerbehaftete Kaffees verwendet werden.
== INEI Esspresso ==
== INEI Esspresso ==
Die INEI wurde im Jahre 1998 gegründet, 16 Jahre nach Gründung der SCAE.
Die INEI wurde im Jahre 1998, im selben Jahr wie die SCAE gegründet.
Als nationales, Italienisches Institut ging es ihr um die Festsetzung eines Standards für echten italienischen Espresso, wie er seit Achille Gaggias Handhebelmaschine von 1948 in den Bars des Landes ausgeschenkt wird.
Als nationales, Italienisches Institut ging es ihr um die Festsetzung eines Standards für echten italienischen Espresso, wie er seit Achille Gaggias Handhebelmaschine von 1948 in den Bars des Landes ausgeschenkt wird.
Die INEI hat die Eckdaten für die Zubereitung und Eigenschaften eines Espressos festgelegt:
Die INEI hat die Eckdaten für die Zubereitung und Eigenschaften eines Espressos festgelegt:
Zubereitung:
'''INEI-Zubereitung: '''
7g Kaffee
*7g Kaffee
82°C Austrittstempertaur
*82°C Austrittstempertaur
67°C ist die Temperatur des fertigen Getränks
*67°C ist die Temperatur des fertigen Getränks
9 bar Zubereitungsdruck
*9 bar Zubereitungsdruck
25 Sekunden Bezugszeit
*25 Sekunden Bezugszeit
Eigenschaften:
'''INEI-Eigenschaften:'''
Viscosität: 1,5 mPa s
* Viscosität: 1,5 mPa s
Fettanteil > 2 mg/ml
* Fettanteil > 2 mg/ml
Koffein < 100 mg pro Portion
* Koffein < 100 mg pro Portion
Volumen inclusive Crema 25 ml ± 2,5
* Volumen inclusive Crema 25 ml ± 2,5
Typische Geschmacksfehler sind
'''Typische Geschmacksfehler sind'''
Zu kalte Bezugstemperatur: Die Crema bleibt hell, der Espresso dünn
* Zu kalte Bezugstemperatur: Die Crema bleibt hell, der Espresso dünn
Zu hohe Bezugstemperatur: Die Crema ist sehr dunkel und evtl. verbrannt
* Zu hohe Bezugstemperatur: Die Crema ist sehr dunkel und evtl. verbrannt
Unterextrahiert: Der Espresso schmeckt sauer -> länger beziehen
* Unterextrahiert: Der Espresso schmeckt sauer -> feiner mahlen
Überextrahiert: Der Espresso schmeckt bitter -> kürzer beziehen, evtl. Temperatur senken.
* Überextrahiert: Der Espresso schmeckt bitter -> gröber mahlen
Der Druck von 9 bar soll dabei über den Kaffeepuck abgebaut werden. Eine der Herausforderung für den Barista ist es, die Mühle so einzustellen, dass beim angelegten Druck von 9 bar die angestrebte Zubereitungszeit erreicht wird.
Der Druck von 9 bar soll dabei über den Kaffeepuck abgebaut werden. Eine der Herausforderung für den Barista ist es, die Mühle so einzustellen, dass beim angelegten Druck von 9 bar die angestrebte Zubereitungszeit und die angestrebte Extraktion erreicht wird.
Die gelingt nur mit einer Espressomühle, die so konstruiert ist, dass die Korngrößenverteilung zwei Maxima hat: Ein kleineres mit kleinerer Korngröße und ein größeres mit gröberem Mahlgut. In der Statistik wird eine Verteilung mit zwei Maxima als bimodale Verteilung bezeichnet. Typisch für eine Espressomühle sind
Die gelingt nur mit einer Espressomühle, die so konstruiert ist, dass die Korngrößenverteilung zwei Maxima hat: Ein Nebenmaximum mit kleinerer Korngröße und ein Hauptmaximum mit gröberem Mahlgut. In der Statistik wird eine Verteilung mit zwei Maxima als bimodale Verteilung bezeichnet. Typisch für eine Espressomühle sind
25% Feinanteil
* 25% Feinanteil
65% gewünschte Korngröße, Hauptmaximum
* 65% gewünschte Korngröße, Hauptmaximum
10% sehr grobe Anteile
* 10% sehr grobe Anteile
Die feinen Anteile besetzen die Zwischenräume zwischen den groben Anteilen und machen den Druckabbau über dem Puck bei geringer Fließgeschwindigkeit erst möglich.
== SCAE Gold Cup Standard für Filter-Kaffee: EXT 18-22% ==
== SCAE Gold Cup Standard für Filter-Kaffee: EXT 18-22% ==
Das Trocknen der Kaffeepucks und das Mitführen der zusätzlichen Vergleichsmenge ist sehr aufwändig, Grundsätzlich wäre es genauso möglich, die Konzentration der Lösung (TDS%) zu messen und zusammen mit der Flüssigkeitsmenge in der Tasse und der eingesetzten Kaffeemenge die Extratraktionsrate zu bereichnen.
Das Trocknen der Kaffeepucks und das Mitführen der zusätzlichen Vergleichsmenge ist sehr aufwändig, Grundsätzlich wäre es genauso möglich, die Konzentration der Lösung (TDS%) zu messen und zusammen mit der Flüssigkeitsmenge in der Tasse und der eingesetzten Kaffeemenge die Extratraktionsrate zu bereichnen.
Zur Messung von Lösungskonzentrationen, z.B. Zucker in Wasser gibt es schon lange sogenannte optische Refraktiometer, die sich die Änderung des Brechungsindexes in Abhängigkeit von der Konzentration zu Nutze machen. Die Brechung ist stark temperaturabhängig. Wesentlich handlicher sind sogenannte digitale, temperaturkompeniserte Handgeräte, wie sie seit ca. 2000 im Handel sind. Sie messen die optische Brechung einer Lösung und geben sie auf einer für den Einsatzzweck geeigneten Skala aus, für Zucker z.B. in Brix. Erstmal gibt es keinen Zusammenhang zur massenmäßigen Lösungskonzentration (TDS%: Total Dissolved Solids ). Nach Experimenten von Randy Pope und anderen kann man im angestrebten Konzentrationsbereich näherungsmäßig 0,85 * °Brix = TDS % rechnen und so auch günstige Zuckerrefractometer verwenden.
Zur Messung von Lösungskonzentrationen, z.B. Zucker in Wasser gibt es schon lange sogenannte optische Refraktometer, die sich die Änderung des Brechungsindexes in Abhängigkeit von der Konzentration zu Nutze machen. Die Brechung ist stark temperaturabhängig. Wesentlich handlicher sind sogenannte digitale, temperaturkompeniserte Handgeräte, wie sie seit ca. 2000 im Handel sind. Sie messen die optische Brechung einer Lösung und geben sie auf einer für den Einsatzzweck geeigneten Skala aus. Am weitesten verbreitet und deshalb am günstigsten sind Refraktometer für Zucker mit der Ausgabe in Brix.
Erstmal gibt es keinen Zusammenhang zur massenmäßigen Kaffee-Lösungskonzentration (TDS%: Total Dissolved Solids ). Nach [http://coffeegeek.com/forums/coffee/machines/203992 Experimenten von Randy Pope und anderen] kann man im angestrebten Konzentrationsbereich näherungsmäßig 0,85 * °Brix = TDS % rechnen und so auch günstige Zuckerrefraktometer verwenden.
Damit wird die im Getränk gelöste Menge Kaffee D zu
Damit wird die im Getränk gelöste Menge Kaffee D zu
D = TDS% * Masse Getränk = EXT% * Masse eingesetzer Kaffe
'''D = TDS% * Masse Getränk = EXT% * Masse eingesetzer Kaffe '''
Oder Aufgelöst nach EXT%
Oder Aufgelöst nach EXT%
EXT% = TDS% * Masse Getränk / Masse eingesetzter Kaffee.
'''EXT% = TDS% * Masse Getränk / Masse eingesetzter Kaffee '''
Statt mühsam Pucks zu trockenen und zu wiegen kann man also mit einer schnellen Messung seines evtl. temperaturkompensierten Refraktiometers die Extraktionsrate messen.
Statt mühsam Pucks zu trockenen und zu wiegen kann man mit einer Messung des (evtl. temperaturkompensierten) Refraktometers die Extraktionsrate bestimmen.
Bei Espresso gelangen auch noch Schwebstoffe in die Lösung und verfälschen die Messung der Brechung. Espresso muss deshalb vor der Messung gefiltert werden.
Bei Espresso gelangen auch noch Schwebstoffe in die Lösung und verfälschen die Messung der Brechung. Espresso muss deshalb vor der Messung gefiltert werden.
Kaffeegetränke mit gleicher Extraktionsrate sind aber (bei gleicher Röstung) nicht vollständig vergleichbar. Das Mahlgut besteht aus unterschiedlichen Korngrößen und die Verteilung der Korngröße verändert des Geschmacksergebnis bei gleicher Extraktionsrate.
Kaffeegetränke mit gleicher Extraktionsrate sind aber (bei gleicher Röstung) nicht vollständig vergleichbar. Das Mahlgut besteht aus unterschiedlichen Korngrößen und die Verteilung der Korngröße verändert des Geschmacksergebnis bei gleicher Extraktionsrate.
Der SCAE Gold Cup Standard zusammengefasst:
'''Der SCAE Gold Cup Standard zusammengefasst:'''
Es gibt ein Geschmacksoptimum bei einer Extraktionsrate von 18-22%
*Es gibt ein Geschmacksoptimum bei einer Extraktionsrate von 18-22%
Statt die Extraktionsrate mühsam über die Gewichtsdifferenz des getrockneten Pucks und seiner Vergleichsprobe zu bestimmen, kann ein die Konzentration der Kaffeelösung über den Brechungsindex bestimmt werden.
*Statt die Extraktionsrate mühsam über die Gewichtsdifferenz des getrockneten Pucks und seiner Vergleichsprobe zu bestimmen, kann ein die Konzentration der Kaffeelösung über den Brechungsindex bestimmt werden.
'''Zu Refraktometern: '''
*Refraktometer messen die Brechung und stellen das Ergebnis auf einer für den Einsatzzweck angepassten Skala dar, z.B. Zuckerrefraktometer in Brix %
*Refraktometer können keine verunreinigten Lösungen messen. Espresso enthält Schwebstoffe und muss vorher gefiltert werden. Brühkaffee kann direkt gemessen werden.
*Die einfachsten Geräte sind optische Refraktometer.
*Das optische Phänomen Brechung ist stark temperaturabhängig.
*Es gibt am Markt temperaturkompensierte, digitale Refraktometer, z.B. Atago PAL-1 (für Zucker, in Brix, ca.EUR 300) oder Atago PAL-RI (Refractive Index nD, ca. EUR 500).
*Die Smartphone-App MojoToGo kennt Berechnungen zu alle beteiligten Größen, und bietet auch eine Umrechnung des Brechungsindex nD nach TDS% an. Allerdings keine Umrechnung nach Brix, wie sie günstige Zucker-Refraktometer überlicherweise verwenden.
*Es gibt am Markt nur ein Refraktometer für Kaffee mit Ausgabe in TDS% von der Firma VTS.
*Verwendet man übliche Zucker-Refraktometer für Kaffee kann bei einer Umgebungstemperatur von 20°C als Näherung<br>Brix% * 0,85=TDS% <br>angenommen werden.
== Coffee Shots, Korngrößenverteilung und die Mahlkönig EK43 ==
== Coffee Shots, Korngrößenverteilung und die Mahlkönig EK43 ==
Beim klassischen INEI-Espresso mit ausgeprägten fines findet der Druckabbau der 9 bar über die Höhe des Esspressopucks statt: Ganz oben im Puck herrscht Pumpendruck, unten ca. Umgebungsdruck.
Beim klassischen INEI-Espresso mit ausgeprägten fines findet der Druckabbau der 9 bar über die Höhe des Esspressopucks statt: Ganz oben im Puck herrscht Pumpendruck, unten ca. Umgebungsdruck.
Verwendet man Mahlgut mit weitgehend einer Korngröße in einer Espressomaschine, findet der Druckabbau im wesentlichen über Gicleur und die Löcher im Sieb statt. Ben Kaminski senkt folglich auch den Druck auf 8 bar ab und nennt das Ergenis Coffeshot. Pressure Profiling ist hier kein Thema, da geschmacklich weitgehend ohne Einfluss.
Verwendet man Mahlgut mit weitgehend einer Korngröße in einer Espressomaschine, findet der Druckabbau im wesentlichen über Gicleur und die Löcher im Sieb statt. Ben Kaminski senkt folglich auch den Druck auf 8 bar ab und nennt das Ergebnis Coffeshot. Pressure Profiling ist hier kein Thema, da geschmacklich weitgehend ohne Einfluss.
Durch den geringen Anteil an feinen und groben Anteilen im Mahlgut und demnach unter- und überextrahierten Anteilen in der Tasse, kann man bei einem solchen Coffeeshot noch höhere Extraktionsgrade anstreben, ohne Fehltöne zu bekommen. Ben Kaminski erzielt dabei über den Gold Cup Standard hinaus eine Extraktionsrate von 22-24%, wobei mit steigender Extraktionsrate insbesondere die Süße zunimmt. Die Einstellung der Mühle, die Dosierung und die Wahl der Bezugszeit erfolgt über die Messung der TDS% und die Bestimmung der Extraktionsrate.
Durch den geringen Anteil an feinen und groben Anteilen im Mahlgut und demnach unter- und überextrahierten Anteilen in der Tasse, kann man bei einem solchen Coffeeshot noch höhere Extraktionsraten anstreben, ohne Fehltöne zu bekommen. Ben Kaminski erzielt dabei über den Gold Cup Standard hinaus eine Extraktionsrate von 22-24%, wobei mit steigender Extraktionsrate insbesondere die Süße zunimmt. Die Einstellung der Mühle, die Dosierung und die Wahl der Bezugszeit erfolgt über die Messung der TDS% und die Bestimmung der Extraktionsrate.
Das Ergebnis ist ein coffee shot.
Das Ergebnis ist ein coffee shot.
Der coffee shot zusammengafasst:
'''Der coffee shot zusammengafasst: '''
Fines werden überextrahiert und führen zu Bitternoten
*Fines werden überextrahiert und führen zu Bitternoten
Boulders (grobe Anteile) werden unterextrahiert und bringen saure Noten
*Boulders (grobe Anteile) werden unterextrahiert und bringen saure Noten
Fines aussieben ist zu aufwändig
*Fines aussieben ist zu aufwändig
Die Mühle mit dem geringsten Anteil an Fines ist die Mahlkönig EK 43 mit Kaffemahlscheiben
*Die Mühle mit dem geringsten Anteil an Fines ist die Mahlkönig EK 43 mit Kaffemahlscheiben
Die groben Anteile werden mit einem 1000 Micron Sieb (1mm) ausgesiebt
*Die groben Anteile werden mit einem 1000 Micron Sieb (1mm) ausgesiebt
Der Druck wird auf 8 bar agbesenkt
*Der Druck wird auf 8 bar agbesenkt
Alle Einstellungen erfolgen über die gemessene Extraktionsrate
*Alle Einstellungen erfolgen über die gemessene TDS% und die daraus errechnete Extraktionsrate