Kaffee

Einleitung

Kaffee ist am Wert gemessen das Handelsgut Nummer 2. Und auch bei den importierten Waren der Bundesrepublik nimmt er wertmäßig die zweite Stelle ein. Es ist das wichtigste gewordene Getränk in der Bundesrepublik  geworden. Kaffee Gebiete sind in vielen Teilen der Erde vorhanden.

Anbaugebiete des Kaffees

Anbau, Ernte, Aufbereitung

Die Kaffeesträucher gehören zur Familie der Rubiaceaepflanzen, genauer zur Gattung Coffea. Von den ca. 70 Coffea- Arten werden im wesentlichen nur zwei angebaut: Die Cottea arabica und die Coffea canephora, die üblicher weise als arabica Robusta bezeichnet werden. Sie gedeihen nur auf Böden, die humusreich und ausreichend mineralhaltig sind. Am besten geeignet sind die vulkanischen Böden Mittelamerikas, Ostafricas und Javas so wie die Verwitterungsböden in Brasilien. Das Klima muss warm und feucht sein, die mittlere Jahrestemperatur liegt zwischen 17°und 23°C . Für den Anbau besonders günstig sind die trpen. Die gesamte Anbauzone reicht von 30° nördlicher bis 30° südlicher Breite. Etwa drei viertel der weltproduktion von insgesamt 5-6*10⁶ t/a entfallen auf die Arabica-, sowohl gegen ein Viertel auf die Robusta- Arten. Obwohl sich die Bohnen der zwei Kaffeesorten ähneln, sind die Unterschiede zwischen den beiden Pflanzen und deren Samen erheblich. Wie der Name schon sagt, ist die robust widerstandsfähigere als die Arabica, sowohl gegen Parasiten als auch gegen Krankheiten und Hitze; die Robusta- Pflanze kann über mehrere Tage eine Temperatur von 30° ertragen. Dies erklärt, warum die Arabica- Plantagen hauptsächlich auf 900 bis 200 Meter Höhe angelegt werden, wo allerdings kein Frost vorkommen darf. Die Robusta wächst hingegen schon in Höhen von 200 bis 300 Metern in etwas wärmeren und feuchteren Gegenden. Ein weiterer Unterschied ist der Coffeingehalt der Bohnen 1,1 bis 1,7% in der Arabica, 2 bis 4,5% in der Robusta. Chlorogensäure ist in den Robusta- Sorten ebenfalls in größeren mengen mehr vorhanden. Auch im fertigen Kaffeegetränk bleibt der Unterschied bemerkbar. Die Arabica- Sorten sind milder und aromatischer und nicht so bitter wie die Robusta- Kaffees. Die Kaffeefrüchte (Kaffeekirschen) werden, von Ausnahme abgesehen auf den Plantagen von Hand gepflückt. Nach dem Abernten werden sie aufbereitet. Hierfür gibt es zwei gängige verfahren, die sich grundlegend voneinander unterscheiden: Bei der trockenen Aufbereitung, die vor allem in Brasilien praktiziert wird, werden die Kaffeekirschen auf festgewalztem Erdreich oder Zementböden ausgebreitet und durch die Einwirkung von Luft und Sonne getrocknet. Dies dauert zwischen 1-3 Wochen. Die getrockneten Früchte kommen dann in eine Schälmaschine, wo Fruchtfleisch, Pergamenthaut und soweit möglich auch das Silberhäutchen der Bohne entfernt werden. Sodann wird der Rohkaffe verlesen und gesiebt, um ihnen von Rückständen und Schmutz zu reinigen. Die nasse Aufbereitung wird vornehmlich bei den hochwertigen Sorten aus Mittelamerika, Kolumbien, Mexiko, Tansania und Java angewandt. Die geernteten Kirschen kommen über nacht in Quelltanks. Von dort werden sie durch Schwemmkanäle in sogenannte Pulper transportiert, wo mittels eines Walzensystems das Fruchtfleisch (Pulp) entfernt wird. Anschließend werden die Bohnen fermentiert; dies ist ein Prozess, in dessen Verlauf die noch gebliebenen Fruchtfleischreste vergoren werden. Dann werden die Bohnen in fließendem Wasser so lange gewaschen, bis sie völlig sauber sind. Zum Schluß werden sie getrocknet, teils an der Luft, teils in Heißluft- Kaffeetrocknern, und die Pergamenthaut wird abgeschält.  

Inhaltsstoffe des Kaffees

Der anregende Inhaltsstoff des Kaffees ist ebenso wie der des Tees das Coffein. Diese liegt bereits in der rohen Kaffeebohne vor. Dennoch empfänden wohl nur die wenigsten Menschen Genuss beim Trinken eines Aufgusses von Rohkaffeebohnen. Das Aroma des Kaffees entsteht erst beim Röstprozess. Dem durch Mahlen der gerösteten Bohnen entstandene Kaffeepulver, das neben Coffein auch noch eine Reihe von Aromastoffen enthält, müssen die Stoffe aber erst durchs Aufbrühen gebildet werden, bis der Kaffee genießbar schmeckt. Die Kaffeemehlpartikel sind porös, an ihnen hängen Bestandteile der zerstörten Zellen, die durch das Wasser abgespült werden. Das Wasser löst die wasserlöslichen Bestandteile an, und im inneren der Partikel entsteht eine hochkonzentrierte Kaffeelösung. Aufgrund von Diffusion reichert sich das nachlaufende Wasser mit der Kaffeelösung an, es entsteht Kaffee. Das Filterpapier hält den Kaffeesatz mit den Kaffeeölen zurück. Die hierbei Extraktausbeute beträgt etwa 27% das heißt aus 100g Kaffeepulver werden 27g lösliche Bestand herausgelöst. Der zurückbleibende Kaffeesatz enthält die wasserunlöslichen Kaffeebestandteile. Hierzu gehören viele Kohlenhydrate und Pflanzenfette (Kaffeeöle). Obgleich nur 25 Aromastoffenzum typischen Kaffeegeschmack beitragen, ist Kaffee mit mehr als 1000 Aromastoffen sozusagen eines der aromareichsten Genussmittel. Mitverantwortlich für den Geschmack und die mehr oder weniger hohe Bekömmlichkeit des Kaffees sind die im Getränk enthaltenen Säuren wie zum Beispiel die Chlorogensäure. Einige sind beim Rösten entstanden und werden beim Brühen aus dem Kaffeepulver herausgelöst. Ohne sie würde der Kaffee schal schmecken. Andere dagegen entstehen erst nach dem Brühvorgang und machen das Getränk nach einiger Zeit ungenießbar. Mit Milch kann man die Wirkung der Säuren im Kaffee beeinflussen. Wird sie hinzubegeben, steigt der pH- Wert etwas an und der Kaffee wird etwas bekömmlicher. Auch verlangsamt Milch die Aufnahme des Coffeins im Magen

Kohlenhydrate

Von diesen überwiegen die Polysaccharide mengenmäßigen im Roh- und Röstkaffee. Der in heißen Wasser unlöslichen Teil bei der Bereitung eines Kaffeeaufgusses im „Kaffeesatz“ verbleibt, dürfte zu etwa 20% aus Cellulose bestehen. Über 50% sind Mannose- Reste, die wohl meist- entsprechend den Glucose- Resten in der Cellulose- in der Hauptkette b- (1-4) verknüpft vorliegen. Den Rest machen Galactose- und Arabinoserest aus, die auf eine meistens noch nicht genau bekannte Weise verknüpft sind, größtenteils wohl in den Seitenketten. An löslichen Kohlenhydrat finden sich im Rohkaffee bis 8% Saccharose, in den Röstprodukten höhere Oligosaccharide.

Lipide

Als ungewöhnliche Bestandteile enthält das in der Bohne zu 10-15% vorhandene, sonst wie ein normales Pflanzenfett zusammengesetzt, Kaffeeöl etwa 6% Diterpene: Cafestol und das eine zusätzliche Doppelbindung  zwischen C1 und C2 enthaltene Kahweol. Diese Diterpene gelangen wie das übrige Fett nur in spuren in den ungefilterten Kaffeeaufguss und solchen (!!!!!!!) doch für die geringe blutcholesterolerhöhende Wirkung des Kaffees verantwortlich sein. Dieser Effekt lässt sich durch Filtern des Kaffees umgehen. Nach Nachweis des billigeren Robusta- Kaffees in Kaffeemischungen kann durch Bestimmung des nur in Robusta vorkommenden 16- O- Methylcafestols erfolgen. Der Nachweis einer Dämpfung des Rohkaffees wurde schon durch Bestimmungen der Carbonsäure- 5-hydroxytryptamide, die im Kaffeewachs an der Außenseite der Bohnen vorkommen, versucht. Diese Methode hat sich nicht bewährt, da sie im Röstkaffee nicht exakt genug ist und die Gehalte durch das Rösten in unterschiedlichem Ausmaß verändert werden. Auch Vermutungen, dass auf diese Substanzen das Sodbrennen und andere- an sich harmlose- unangenehme Empfindungen im Magen- Darm- Bereich zurückzuführen seien, haben sich nicht beweisen lassen         

Maillard- Produkte

Bei der Kaffeeröstung reagieren die Aminosäuren und Proteine des Rohkaffees mit Zucker und höheren Kohlenhydraten im Zuge des Maillard- Reaktion. Darunter versteht man erst teilweise aufgeklärtes, komplexes Reaktionssystem, das selbst bei nur zwei Ausgangsverbindungen zu zahlreichen Produkten führt. Dazu zählen die braunen Kaffeefarbstoffe, sogenannte „Melanoide“, die nicht wie Melanine, auf enzymatischen Weg entstanden sind und deren Struktur noch nicht aufgeklärt werden konnte, ferner die wichtigsten Bitterstoffe ( das Coffein trägt nur etwa 30% zur Bitterkeit zu) und die meisten flüchtigen Aromastoffe des Röstkaffees. Einzelne Aminosäurenreste sind in den Melanoidinen enthalten. Da diese, abhängig von der Intensivität der Röstung , in einem Gewissen Teil von der L- in die  D- Form übergehen, kann durch Ermittlung des Verhältnisses D-/L- Aminosäuren  auf diese Intensität geschlossen werden. Die ebenfalls mögliche und zu ähnlichen, natürlich stickstofffreien  Produkten führende Karamellisierung (Reaktion von Zucker bei höhere Temperatur) besitzt eine größere Aktivierungsenergie und ist deshalb gegenüber Maillard- Reaktion benachteiligt.

Chlorogensäuren

Darunter versteht man eine Gruppe von Estern („Depsiden“) aus Hydroxyimsäure und Chinasäure. Die 5- Cafeoylchinasäure (n- Chlorogensäure) ist die Hauptverbindung. Außer Mate enthält Kaffee von allen Lebensmitteln die höchsten Konzentrationen an Chlorogensäure. Die Chlorogensäuren werden beim Rösten in zunehmenden Maßen zerstört, so dass nach dunkler Röstung nur noch etwa 30% der angegebenen Menge vorhanden ist. Dabei entstehen Clorogensäurelactone, die mit Chinasäurelactonen und einigen anderen Estern beim Warnhalten von Kaffeegetränken hydrolysieren und so eine unerwünschte Säuerung bewirken. Aus dem Chinasäureteil entstehen beim Rösten einige isomere Chinasäuren, aus beiden Molekülteilen niedere Phenole (Brenzcatechin, p-Vinylbrenzcatechin u.a.)in Spuren was aus der Hauptmenge der Hydroxyzimtsäurereste wird, ist unbekannt.Die Quantifizierung der Chlorogensäuren erfolgt mittels HPLC. Sie kann zum Nachweis von Kaffee, insbesondere auch in Mischungen mit Ersatzprodukten dienen.

Mineralstoffe

Die größte Bedeutung in dieser gruppe besitzt das auch in größerer Konzentration vorliegende Kalium. Es kann durchaus zur Kaliumversorgung der Konsumenten beitragen. Wird Kaffee als leichtes Abführmittel benutzt, so trifft keine gewohnung wie bei vielen anderen Abführmitteln ein, weil der Mangel an Kalium, der zur Darm- lähmung führt, immer wieder ausgeglichen wird. Interessant ist es, dass Kaffee das an Rubidium (Kaliumbegleiter) reichste Lebensmittel ist. Toxische Schwermetalle finden sich im Kaffee in solch geringen Mengen, dass sie meisten mit den üblichen Methoden (Atomabsorptiions- oder – emissions- Spektroskopie) nicht nachgewiesen werden können.

Acyclische Säuren

Der saure Geschmack des Kaffeegetränks sollte zwar nicht hervor treten, doch ist eine gewisse Säure unbedingt für den guten Geschmack notwendig. Ohne Säure schmeckt ein Kaffeegetränk nach Tabaklauge. Säurearme Kaffeesorten werden meist weniger gut bezahlt. Abgesehen von den Chlorogensäuren enthält Rohkaffee eine reihe von im Pflanzenreich weit verbreiteten Säuren, wie Zitronen- und Äpfelsäuren. Sie werden beim Röstvorgang teilweise abgebaut. Gleichzeitig entstehen aus Kohlenhydraten im Zuge der Mailllard- Reaktion eine große Zahl von anderen Säuren, darunter Essig-, Armeisen- und Milchsäure. Die Geschmackswirksamkeit der Säuren ist unterschiedlich, beispielsweise ist die der Chlorogensäuren und der Chinasäure gering, die der acyclischen Säuren sowie wahrscheinlich einiger saurer Ester dieser Säuren mit Kohlenhydraten groß.

pH- Wert

Der pH- Wert eines Kaffeegetränkes liegt in der Regel zwischen 4,9 und 5,3. Abweichung machen sich auch geschmacklich bemerkbar: bei niedrigeren pH- Werten bekommt der Kaffee eine unangenehm saure Note, bei höheren pH- Werten vermittelt der Kaffee einen „seifigen“ Geschmack. Bedeutsame Unterschiede in den pH- Werten, bedingt durch die verschiedenen Zubereitungsarten, sind nicht zu erkennen.

Säuregrad 

Da durch den pH- Wert nur die dissoziierten Säuren erfasst werden, aber auch die undissoziierten Säuren so wohl beim Geschmack als auch bei der physiologischen Wirkung des Kaffees eine wichtige Rolle spielen, ist es sinnvoll den Gesamt Säuregehalt festzustellen. Der Säuregrad wird an Hand einer Titration festgestellt.

Flüchtige Aromastoffe

Röstkaffee ist eines der aromareichsten Lebensmittel und wird ja deswegen - neben der anregenden Wirkung - vor allem geschätzt. Bisher sind rund 800 flüchtige Verbindungen identifiziert worden. Sie gehören vielen organischen Stoffklassen an. Einige Verbindungen wurden schon erwähnt. Die meisten entstehen durch Maillard-Reaktion. Darunger befinden sich zahlreiche aliphatische Aldehyde und Ketone, Furan-, Pyrrol-, Pyrazin- und Oxazolderivate. Besonders wichtig und charakteristisch scheinen einige Schwefelverbindungen zu sein, von denen das 2-Furfurylthiol als einzige Substanz in starker Verdünnung ähnlich wie Kaffee riecht. Das haben schon Reichstein und Staudinger in ihren klassischen Arbeiten über das Kaffeearoma in den zwanziger Jahren unseres Jahrhunderts gefunden. Seither findet sich diese Substanz in künstlichen Kaffee-Essenzen. Das volle Kaffeearoma entwickelt sich aber nur in einer Mischung mehrerer flüchtiger Stoffe. Die dafür verantwortlichen, zum Teil nur in Ultraspuren vorhandenen, Verbindungen wurden erst in den letzten Jahren durch Gaschromatographie mit Schnüffeldetektor (Abriechen mit der Nase), grobe Quantifizierung durch Geruchsverdünnungsanalyse und Bestätigung durch Geruchsvergleich von Gemischen der Reinsubstanzen mit Kaffee gefunden. Es zeigte sich überraschenderweise, dass nur etwa 25 Aromastoffe ausreichen, um das volle Kaffeearoma zu bilden. In der Tabelle 1 sind diejenigen dieser Verbindungen aufgeführt, die am meisten zum Kaffeearoma (sehr grob ungefähr gemittelt Pulver, Getränk, leicht- und schwerflüchtige Aromastoffe) beitragen, beginnend mit den wirksamsten Stoffen.

Alkaloide

Die erwähnte anregende oder beruhigende Wirkung des Kaffees ist vor allem auf das Coffein (1,3,7-Trimethylxanthin) zurückzuführen. Es wurde schon 1820 von dem Chemiker Runge auf Anregung Goethes als eines er ersten Alkaloide überhaupt aus dem Kaffee isoliert. Im Arabica-Kaffee finden sich im Mittel 1,2 %, im Robusta-Kaffee 2,0 %. Coffein wirkt bei niedrigen Wassergehalten (bis etwa 20 %) antimykotisch und verleiht so dem Rohkaffee (Wassergehalt 6-13 %) einen gewissen Schutz vor dem Verschimmeln. Sein Gehalt wird beim Rösten kaum vermindert, weil es thermisch recht stabil ist. Da dabei durch Entwichen von Wasser, Kohlenstoffdioxid und geringen Mengen anderer Gase (auch Aromastoffe) ein Gewichtsverlust (= Röstverlust) auftritt, enthält Röstkaffee pro Masseneinheit sogar mehr Coffein als Rohkaffee. Die anregende Wirkung des Coffeins kann machen Menschen zu stark sein. Schon seit einem Jahrhundert gibt es industrielle Verfahren zur Entcoffeinierung. Danach wird der Rohkaffee zunächst mit überhitztem Wasserdampf gequollen, dann mit einem Lösungsmittel extrahiert, dessen Reste zusammen mit dem Wasser anschließend entfernt werden. Zunächst (und in wenigen Fabriken heute noch) wurde Ethylacetat verwendet, das aber zu Explosionen führte. Man benutzte dann Chlorkohlenwasserstoffe, die aus toxikologischen und Umwelt-Gründen heute in der Bundesrepublik nicht mehr verwendet werden. Statt dessen dient nun meistens ein im Kreislauf geführter wässriger Extrakt aus Rohkaffee als Lösungsmittel, dem das Coffein selektiv durch Aktivkohle entzogen wird. Die eleganteste und teuerste Methode ist die Extraktion durch überkritisches Kohlenstoffdioxid. Die Quantifizierung des Coffeins erfolgt mittels HPLC. Sie ist verständlicherweise besonders wichtig zur Prüfung von entcoffeiniertem Kaffee. Zu 0,6 bis 1,2 % kommt im Kaffee ein physiologisch kaum wirksames Alkaloid, das Trigonellin, vor. Es wird bei normaler Röstung zu rund 75 % abgebaut. Abbauprodukte sind u.a. als Pyridin, das in stark geröstetem Kaffee oft sleektiv mit der Nase wahrgenommen werden kann, und die Nicotinsäure, die Niacin-Vitaminwirksamkeit besitzt. Abbildung 2 gibt die beim „Rösten“ der Reinsubstanz entstehenden Prozentgehalte einiger Verbindungen an. Die Konzentration der Nicotinsäure kann gegenüber dem Rohkaffee auf das Zwanzigfache ansteigen, während die anderen Vitamine weitgehend zerstört werden. Eine Tasse Kaffee enthält etwa ein Zehntel des Tagesbedarfs eines Erwachsenen an Niacin. Durch tägliche Gabe von vier Tassen Kaffee ließen sich Pellagrakranke innerhalb von drei Monaten weitgehend heilen.

Inositolphosphorsäuren

Diese verdienen besondere Beachtung, weil das myo-Inositol-1,2,3,4,5,6-hexakisdihydrogenphosphat (Phytinsäure) und die eine Phosphatgruppe weniger enthaltenden Pentakisphosphate mehrwertige Kationen wie Ca²⁺, Mg²⁺, Fe³⁺, Zn²⁺ komplex binden und so die Resorption dieser Mineralstoffe aus dem Magen-Darm-Trakt behindern. Zwar sind die Gehalte im Kaffee mit 0,2 bis 0,5 % nicht so hoch wie in Getreide und dem daraus hergestellten Malzkaffee, doch könnten sie immer hoch eine physiologische Wirkung aufweisen. Neuere gründliche Untersuchungen zeigten, dass bei thermischer Behandlung (Rösten, Dämpfen, Warmhalten des Getränks) die Inositolphosphate hydrolysiert werden, so dass zunehmend unwirksame Verbindungen entstehen. Im Röstkaffee liegt nur etwa die Hälfte „Phytinsäure“ als Hexakis- und Pentakisphosphate vor und im Kaffee-Extrakt, bezogen auf die Trockenmasse im Getränk, nur ein Zehntel der Gehalte im Röstkaffee (ein Viertel der Literaturwerte).

Flüchtige Aromastoffe

Röstkaffee ist eines der aromareichsten Lebensmittel und wird ja deswegen - neben der anregenden Wirkung - vor allem geschätzt. Bisher sind rund 800 flüchtige Verbindungen identifiziert worden. Sie gehören vielen organischen Stoffklassen an. Einige Verbindungen wurden schon erwähnt. Die meisten entstehen durch Maillard-Reaktion. Darunger befinden sich zahlreiche aliphatische Aldehyde und Ketone, Furan-, Pyrrol-, Pyrazin- und Oxazolderivate. Besonders wichtig und charakteristisch scheinen einige Schwefelverbindungen zu sein, von denen das 2-Furfurylthiol als einzige Substanz in starker Verdünnung ähnlich wie Kaffee riecht. Das haben schon Reichstein und Staudinger in ihren klassischen Arbeiten über das Kaffeearoma in den zwanziger Jahren unseres Jahrhunderts gefunden. Seither findet sich diese Substanz in künstlichen Kaffee-Essenzen. Das volle Kaffeearoma entwickelt sich aber nur in einer Mischung mehrerer flüchtiger Stoffe. Die dafür verantwortlichen, zum Teil nur in Ultraspuren vorhandenen, Verbindungen wurden erst in den letzten Jahren durch Gaschromatographie mit Schnüffeldetektor (Abriechen mit der Nase), grobe Quantifizierung durch Geruchsverdünnungsanalyse und Bestätigung durch Geruchsvergleich von Gemischen der Reinsubstanzen mit Kaffee gefunden. Es zeigte sich überraschenderweise, dass nur etwa 25 Aromastoffe ausreichen, um das volle Kaffeearoma zu bilden. In der Tabelle 1 sind diejenigen dieser Verbindungen aufgeführt, die am meisten zum Kaffeearoma (sehr grob ungefähr gemittelt Pulver, Getränk, leicht- und schwerflüchtige Aromastoffe) beitragen, beginnend mit den wirksamsten Stoffen.

Wirtschaftliche Aspekte

Die Darstellung der modernen Verfahrenstechnik darf nicht darüber hinwegtäuschen, dass der weg von Erzeuger zu Verbraucher auch durch größere ökonomische Diskrepanzen zwischen armen und den reichen Ländern gekennzeichnet ist. Die Technik in den Erzeugerländern bei Anbau, Ernte und Aufbereitung wurde in den letzten Jahrzehnten nur wenig verbessert, sie ist überwiegend durch Handarbeit bestimmt. Hingegen sind die Verfahren der Röstung weitgehend mechanisiert und automatisiert worden. Der große Unterschied wird zum Beispiel schon daran erkenntlich, dass das Verlesen des Rohkaffees in den Erzeugerländern durchweg manuell erfolgt, während zum Aussortieren von fehlerhaften Bohnen nach der Röstung in den Verbraucherländern modernste elektronisch gesteuerte Sortiermaschinen eingesetzt werden. Auch eine Verlagerung von Veredelungsschritten von den Verbrauchern- in den Erzeugerländern ist gerade beim Kaffee nur eingeschränkt möglich. Das Rösten des Kaffees kann erst im Empfängerland erfolgen, den schon nach wenigen tagen schwächt sich das Aroma des gerösteten Kaffees ab. Rohkaffee kann in den Erzeugerländern allenfalls zu löslichen Kaffee verarbeitet werden, weil dieser in hermetischen verschlossenen Behältnissen länger haltbar ist. Brasilien, Kolumbien, Ecuador und Indonesien exportieren inzwischen löslichen Kaffee, doch fehlendes technisches Know- how und auch politische Pressionen beeinträchtigen die Exportchancen. Für die Volkswirtschaft in den erzeugerländern sind zu den starken Preisschwankungen auf dem internationalen Kaffeemarkt eine große Gefahr, insbesondere für Länder wie Uganda, Burundi oder El Salvador, deren Deviseneinnahmen zu 40% - 90% vom Kaffee- Export abhängen. Über etwa 25 Jahre hinweg hat die Internationale Kaffee- Organisation (ICO), der 50 Kaffeeanbau- und 25 Verbraucherländer angehören, es geschafft, durch kompliziertes Quotensystem (Kürzung der Liefermenge bei einer unteren Preisgrenze und Aufstockung bei einer Obergrenze) den Kaufpreis einigermaßen zu stabilisieren. Als zunächst 1986 – 1987 und dann seit 1989 infolge Differenzen zwischen Mitgliedern (insbesondere wegen der gestiegenen Nachfrage nach milden Arabica- Sorten)und auch Spannungen mit den Nichtmitgliedern (wegen Discountpreisen) die Quotenregelung ausgesetzt wurde, kam es zu einem starken Preisverfall für Rohkaffee auf den internationalen Märkten. Im Jahre 1995 haben die südamerikanische Kaffeeanbauländern ein neues System (Rückhalt eines Teil s der Produktion bei Unterschreibung bestimmter Preisgrenzen) vereinbart, das eine gewisse Preisstabilisierung bewirken soll. Dies führt letztlich zu der häufig gestellten Frage, ob den Erzeugerländern für die von ihnen gelieferten Rohstoffe- überhaupt ein angemessener Preis bezahlt wird. Darüber gilt es sehr unterschiedliche Meinungen. Tatsache ist, das nur etwa ein drittel der Verkaufserlöse in die Erzeugerländer fließen.

Arbeitende Frau beim Trocknen des Kaffees

Versuche zu Kaffee

Zeitliche Veränderung im des pH- Werts und den Nitratwerten bei Kaffee

Versuch 1:

Man brüht Kaffee(Masse 1g)  in 50 ml Wasser auf und messe in 5- minütigen Abständen die sich daraus folgerde  pH- Werte und Nitratwerte.

Unsere Messergebnisse:

Auswertung:

Insgesamt sind keine großen Veränderungen aufgetreten. Es ist jedoch leicht zu erkennen, dass der pH- Wert während des Brühvorgangs immer stetig ansteigt. Die Nitratwerte bleiben gleich und verändern sich nur so minimal, dass keine großen Schwankungen zu erkennen sind.

Zeitliche Veränderung des pH- Wertes, Nitratwertes und der Glucose bei Kaffee und einer Kaffeebohne

Versuch 2:

Man brüht Kaffee (Masse 1g) in 50 ml Wasser in einem Becherglas auf und gibt in das zweite Becherglas mit ebenfalls 50 ml Wasser eine Kaffeebohne hinzu. Messe nun in 7- minütigen Abständen den pH-Wert, Nitratwert und Glucosewert.

Unsere Messergebnisse Auswertung:

                                                                                                    Kaffeepulver

                                                                                                     Kaffeebohne

Ergebnis:

Es sind folgende Werte zwischen Kaffeepulver und einer Kaffeebohne herausgekommen die deutlich feststellen lassen, dass pH- Wert beim Kaffeepulver zuerst etwas höher liegt jedoch beim erhitzen beider Substanzen nicht so schnell ansteigt wie die Kaffeebohne. Die Nitrat- Werte sind über das erhitzen konstant geblieben das Kaffeepulver hat einen Nirat- Wert von 10 die Kaffeebohne hingegen einen Wert von 0. Die Glucose- Werte sind verschieden jede Substanz selber ist aber normal und verändert sich nicht. Bei Kaffeepulver betragen die Werte negativ bis normal und bei der Kaffeebohne sind sie negative 

Tee

Einleitung

Wir haben uns mit dem Thema „Tee und Kaffee – unsere täglichen Drogen“ beschäftigt und versuchen dieses darzustellen und näher zu erläutern. Vor allem wollen wir uns mit den Inhaltsstoffen befassen, die in diesen Getränken vorhanden sind und auf den menschlichen Körper einwirken.( Nach unseren Informationen sind keine Zusatzstoffe oder E- Stoffen in Kaffee oder Tee enthalten ).

Definition von Tee

Als Tee bezeichnet man vom Teestrauch stammendes Pflanzenmaterial, welches ausschließlich aus Blättern, Blattknospen und zarten Stielen besteht. Dieses wird nach dem Welken gerollt, fermentiert und anschließend getrocknet. Ebenso wird dessen wässriger Aufguss als Tee bezeichnet. Tee unterteilt sich in einige wenige Hauptgruppen.

-          Grüntee                                 

-          Weißtee

-          Gelber Tee

-          Oolongtee

-          Chinesische Teepflanze

-          Indische Teepflanze

-          Cambodianische Teepflanze

-          Quingmao Teepflanze

Ansonsten gibt es weltweit insgesamt ca. 3000 verschiedene Teesorten, welche sich deutlich in Farbe, Geschmack, Aussehen, Herstellungsmethoden etc. unterscheiden.Seit fast 2000 Jahren wird Tee nun kultiviert ( Beginn der Teekultur in China ), jedoch erst seit ca. 150 Jahren als typisches Kolonialprodukt angebaut. Hierbei werden zwei Ziele angestrebt: Ertrag oder Qualität.

Botanischer Aspekt

Die Teepflanze besitzt dunkelgrüne, lanzettförmige, lederartige, glänzende und leicht gezahnte Blätter. Die Blattknospen sind von einem seidigen Flaum umgeben und die Blüte der Pflanze hat eine dreiteilige, etwa kirschgroße, in den Blattachsen sitzende Samenkapsel mit 1 bis 3 stark ölhaltigen Samen darin und blüht weiß. Zudem besitzt sie eine Pfahlwurzel, die über 5 m lang werden kann. Die Teepflanze gedeiht in einem milden und feuchten Klima mit Temperaturen von durchschnittlich 18-28 °C und regelmäßigen Niederschlägen von etwa 2000 mm. Der Teestrauch findet seine besten Wachstumsbedingungen in Höhen zwischen 500m und 2000m. 

Verarbeitung

Der Tee, der an Ort und Stelle verarbeitet wird, kommt von der Plantage direkt als fertiges Endprodukt in den Handel. Zunächst muss das noch unbehandelte Rohmaterial in einzelnen Schritten verarbeitet werden. Der erste Schritt hiervon ist das Welken.

Welken: 14 bis18 Stunden lang wird das frische Pflanzenmaterial bei ca. 30°C auf Netzen unter reichlich Frischluftzufuhr gelagert. Man kann die Zeit verkürzen in dem man spezielle Welktröge benutzt. Der Wassergehalt wird in beiden Fällen auf 60% reduziert, wobei die Blätter geschmeidig werden.

Rollen: Die Blattzellen werden in Rollmaschinen aufgebrochen, so dass der Zellsaft mit dem Sauerstoff der Luft in Berührung kommt. Die Enzyme der Zellen beginnen nun die Zellinhaltsstoffe (Gerbstoffe) zu oxidieren.

Fermentieren: In ca. 35°C bis 40°C warmen Räumen setzen sich die Oxidationsprozesse  vier Stunden lang fort und die Gerbstoffe werden zu orangeroten Theaflavinen und dunkelroten Rubigenen umgewandelt. Diese bewirken den Geschmack und die Farbe des Tees. Aromastoffe entwickeln sich (flüchtig Verbindungen) und das Thein (Coffein) wird aktiviert.

Trocknen: Bei einer 30 minütigen Temperatur von 90°C werden die Enzyme deaktiviert und der Fermentierungsprozess gestoppt. Durch diesen Vorgang wird der Tee haltbar und die kupferrote Farbe des fermentierenden Materials in schwarz umgewandelt.

Sortieren: Aus dem Tee werden mit Hilfe von Sieben verschiedener Maschenweite die verschieden Blattgrade aussortiert.

1.      Blatt-Tee: er enthält ganze Blätter

2.      Broken-Tee: er enthält zerkleinerte Blätter, welche bei gleicher Qualität ergiebiger sind

3.      Fannings und Dust: sie sind beim Sieben die anfallenden kleineren Teebestandteile  

Dampferhitzung: Um grünen Tee herzustellen werden die in den gewelkten Teeblättern enthaltenen Enzyme durch Dampferhitzung denaturiert und die Fermentation wird somit unterbunden.

Neben dieser sogenannten orthodoxen Herstellung schwarzen Tees gibt es eine neue Methode - CTC-Verfahren wobei das Pflanzenmaterial nach dem Welken in einem Arbeitsvorgang zerbrochen ( Crushing ), zerrissen ( Tearing ) und gerollt ( Curling ) wird. Bei dieser Methode entstehen allerdings nur Fannings und einige Broken-Grade, jedoch kein Blatt-Tee.

Tee Wirtschaft:

Nur fünf Länder, Sri Lanka, Indien, China, Kenia und Indonesien produzierten 1997 drei Viertel der Weltteeproduktion, es wurden jedoch nur 45% exportiert der restliche Anteil wurde für den Eigenverbrauch in den entsprechenden Ländern verblieben. Auf dem internationalen Teemarkt herrscht ein starker Wettbewerb. Der relative Anteil der exportierten Teemenge gemessen an der Produktion ist jedoch in den einzelnen Ländern unterschiedlich hoch. Jedoch noch in vielen anderen Ländern wird Tee angebaut diese sind unbedeutend für die wirtschaftliche Lage und Gesamtrechnungen nicht berücksichtigt. Weltweit lässt sich eine ständige Verflachung und gegenseitige Angleichung der Teequalitäten beobachten. Viele Teesorten sind auf dem Teemarkt ersetzbar geworden und das bietet den Konzernen die Möglichkeit einzelne Erzeugerländer gegeneinander auszuspielen. Durch Schwankungen des Preise und durch den harten Konkurrenzdruck leiden insbesondere die Länder, die durch mangelnde Diversifikation ihrer Exportgüter zu einem hohen Anteil vom Tee-Export abhängig sind. So sehr die Wirtschaft dieser Staaten leidet- die größten Auswirkungen haben solche Entwicklungen auf die Plantagenarbeiter und ihre Familien. Der Tee erzieht dafür, dass er ein hochwertiges landwirtschaftliches Produkt ist das in Handarbeit hergestellt wird, sehr niedrige Preise. Von diesem Verlust sind meist die Plantagenarbeiter betroffen, da sie für ihre schwere körperliche Arbeit zu wenig Lohn bekommen. Deshalb versuchen verschieden Organisationen den Produzenten in den Erzeugerländern zu helfen und erhöhen die Preise des   Tees.  

 Inhaltsstoffe des Tees:

Fermentierter schwarzer Tee enthält in geringen Mengen Phenole (meist Gerbstoffvorstufen),Gerbstoffe und ähnliche Verbindungen, Zellwandbestandteile, Eiweißstoffe, Fette und Fettbegleitstoffe, Mineralstoffe, Zucker und Coffein. In den frischen Teeblättern liegen die Gerbstoffe nur in ihren Vorstufen, den Phenolen vor. Gerade aber die Gerbstoffe sind es, die dem Tee ihren wesentlichen Geschmack und die Farbe verleihen. Durch das Coffein erhält der Tee seine anregende Wirkung. Der Anteil an Gerbstoffen und Coffein im Tee ist  unterschiedlich hoch, je nach dem, wo an der Pflanze die Teeblätter geerntet wurden. Hier liegen auch die Qualitätsunterschiede der verschiedenen Teesorten begründet.Das Alkaloid Coffein, das als Teebestandteil früher auch Thein genannt wurde, wirkt anregend auf das zentrale Nervensystem . Es erweitert die Gefäße und regt Atem- und Kreislaufzentren an. Die Gerbstoffe beruhigen auf Magen und Darm und verursachen den herben Geschmack des Tees. Das Coffein ist an die Gerbstoffe gebunden und wird nur langsam freigesetzt. Diese Bindung  ist je nach Zubereitung unterschiedlich stark. Im „2 Minutentee“ ist das Coffein schwach an die Gerbstoffe gebunden. Die Coffeinwirkung setzt dadurch langsamer ein, als man diese beispielsweise vom Kaffee her kennt, hält bei gleiche Dosierung aber auch länger an als bei diesem. Lässt man den Tee lange ziehen, wird die Coffeinwirkung durch die starke Bindung des Coffeins an die Gerbstoffe abgeschwächt. Die Gerbstoffe und das außerdem im Tee enthaltene Theophyllin wirkt außerdem auch krampflösend und erweitert die Bronchien. Es wirkt ähnlich wie Coffein gefäßerweiternd und leicht anregend. Aufgrund seiner physiologischen Wirkung wird Coffein von Sportverbänden als Dopingmittel angesehen.

zurück