Die Chemie und Physik hinter dem Kaffeerösten

Das Rösten ist ein komplexer thermodynamischer Prozess, bei dem Hunderte chemischer Reaktionen die Zusammensetzung grüner Bohnen verändern – von Zuckerarten und Aminosäuren bis hin zu über 800 aromatischen Verbindungen.

Die wichtigsten chemischen Reaktionen

Die Röstung erfolgt typischerweise bei Temperaturen von 180-250°C und dauert je nach gewünschtem Ergebnis 10-20 Minuten. Der Prozess kann in folgende Schlüsselphasen unterteilt werden:

Maillard-Reaktionen

Die zentrale nicht-enzymatische Bräunungsreaktion zwischen reduzierenden Zuckern (z. B. Saccharose) und Aminosäuren/Proteinen. Beginnt typischerweise bei 140-165°C und produziert Melanoidine (braune Pigmente) sowie Aromastoffe wie Furane (Karamellnoten), Pyrrole und 2-Furfurylthiol (intensives Kaffeearoma). Diese Reaktion ist verantwortlich für einen Großteil des komplexen Geschmacks und der Farbentwicklung.

Karamellisierung

Pyrolyse von Zuckerarten (ohne Aminosäuren) bei höheren Temperaturen (>170°C). Reduziert die Süße und erhöht die Bitterkeit durch die Bildung von Ketonen, Estern und Aldehyden.

Pyrolyse

Thermischer Abbau in inertem Umfeld beginnt deutlich bei etwa 220 °C. Es werden CO₂, Wasser und flüchtige Verbindungen freigesetzt; verantwortlich für den Second Crack und dunkle, rauchige Noten bei dunklen Röstungen.

Andere Reaktionen

Strecker-Abbau (Aldehyde aus Aminosäuren), Abbau von Chlorogensäuren (trägt zu Säure und Bitterkeit bei) und Trigonellin (bildet Nikotinsäure und Pyridine).

Grüne Bohnen enthalten fast kein Aroma – die meisten Verbindungen entstehen während des Röstens.

Die Fasern mit Temperaturen und Änderungen

Die Röstung wechselt von endoterm (wärmeabsorbierend) zu exotherm (wärmeabgebend) etwa beim First Crack.

Trocknungsphase (Drying phase)
Bis ca. 150-160°C. Verdampfung von 10-12% Wasser. Die Bohnen wechseln von grün zu gelb. Endotherme Phase – entscheidend für eine gleichmäßige Röstung.

Maillard- und Bräunungsphase
150-205°C. Intensive Maillard-Reaktion und Karamellisierung. Farbe wird hellbraun.

First Crack
Ca. 195-205°C (abhängig von der Bohne). Exotherme Reaktion: Dampf und CO₂ lassen die Bohne sich ausdehnen (Volumen verdoppelt sich). Markiert den Übergang zur Development-Phase.

Development-Phase
Nach dem First Crack. Geschmacksentwicklung – je länger, desto karamellisierter.

Second Crack
Ca. 225-230°C. Pyrolyse von Cellulose; feineres Knacken, Öle an der Oberfläche. Beginn der dunklen Röstung.

Anstiegsrate (RoR) und Röstkurven

RoR ist der Temperaturanstieg pro Minute (°C/min) in der Bohne – ein Schlüsselparameter zur Kontrolle. Eine gleichmäßige, abfallende RoR-Kurve vermeidet „Crashes“ (zu schneller Abfall, führt zu verbrannten Noten) oder „Flicks“ (anstieg, riskiert verbrannten Geschmack).

Typisch: Hohe RoR früh (10-20°C/min), abfallend bis zum First Crack (5-10°C/min). Entwicklungszeit: 20-25 % der Gesamtzeit für Balance.

Messung des Röstgrads: Agtron-Skala

Professionelle verwenden Agtron-Spektrophotometer, um reflektiertes Infrarotlicht zu messen (höhere Werte = helleres Rösten).

Hell: Agtron 85-105

Mittel: 65-85

Dunkel: <65 (z. B. French Roast ~45)

Dies ist genauer als eine visuelle Beurteilung.

Beim Rösten können Sie mit diesen Parametern experimentieren. Das gibt Ihnen volle Kontrolle über Säure, Süße und Körper. Haben Sie spezifische Fragen zu einem Röstprofil oder zur Ausrüstung? ☕ Schreiben Sie uns im Chat oder kontaktieren Sie uns unter kontakt@homeroast.dk. Viel Erfolg beim Rösten! ☕