Der perfekte Espresso

Die Espressobohne

Botanisch gesehen ist die Kaffeebohne eine Steinfrucht, da sie von Fruchtfleisch umgeben ist, welches aber entfernt wird. Der Durchmesser der Zellen der Kaffeebohne beträgt zwischen 30 und 40 µm.

Die Espressomühle

Während die Partikelgrößen von Kaffeemehl für einen Filterkaffee bei etwa 400 bis 600 µm liegen, wird für einen Espresso ein feineres Mehl mit einer Partikelgröße von etwa 200 bis 250 µm genutzt. Laborpraxis Studie: Kleine Teile, großer Geschmack: Partikelgrößenbestimmung bei Lebensmitteln
So entstehen beim Espresso Fragmente, die etwa fünf bis sechs Zellen groß sind. Es gibt zwei Extraktionswirkweisen:

Zwei Extraktionsweisen

Beim Prozess der Kaffeeextraktion wird zwischen Auswaschphase und Extraktionsphase unterschieden.

1. Die Auswaschphase beschreibt den Vorgang des Auswaschens der Inhaltsstoffe aus den beim Mahlen beschädigten Zellen. Hier verläuft die Extraktion sehr schnell, da der Inhalt von Zellen bedingt durch zerstörte Zellwände leicht ausgewaschen werden kann.

2. Die Extraktionsphase beschreibt den Vorgang, wo das Wasser in die intakten Zellen der fünf bis sechs Zellen großen Fragmente eindringt. Daher verläuft die Extraktion hier langsamer.

Mahlt man nun wie beim Espresso den Kaffee fein, so extrahiert man die Stoffe fast ausschließlich über die Auswaschphase. Werden die Bohnen zur Nutzung in der French Press sehr grob gemahlen, und bleibt das Wasser minutenlang mit den Fragmenten in Kontakt, so spielt die Extraktionsphase eine größere Rolle.

Auswirkung auf den Geschmack

Durch die Zeit der Wechselwirkung von Wasser und Kaffeefragment wird auch bestimmt, welche Stoffe gelöst werden. Denn in Wasser schwerlösliche Stoffe werden beim Auswaschen in sehr niedriger, nicht wahrnehmbarer Menge gelöst, während sie beim Extrahieren in einer Konzentration gelöst werden, die man schmeckt.

Die Partikelgröße spielt für den Geschmack also eine entscheidende Rolle. Ist der Espresso zu grob gemahlen, kann er sauer werden, ist er zu fein gemahlen, wird er bitter. Nur wenn die Größe richtig ist, erhält man einen vollmundigen Geschmack.
Die richtige Partikelgröße ist wichtig für einen guten Espresso. Je feiner der Espresso gemahlen wurde, desto länger verweilt das Wasser am Pulver. Damit erhöht sich die Kontaktzeit, und es gehen unter anderem schwerlösliche Tannine in den Kaffee, die verantwortlich für den bitteren Geschmack sind.  

Die Partikelgrößenverteilung

Auch die richtige Partikelgrößenverteilung spielt dabei eine Rolle. Ist die Partikelgrößenverteilung zu breit gefächert, so schmeckt der Kaffee sauer und bitter.  

Je hochwertiger die Mühle ist, desto schmaler wird die Partikelgrößenverteilungskurve (siehe Bild unten).  Würde man Espresso nur von Teilchen vom linken Teil der Kurve herstellen (dort befinden sich die sehr fein gemahlenen Teilchen), so wäre der Kaffee sehr bitter.  Die Partikel sind zu klein, sodass das Wasser aufgrund der dichten Packung eine hohe Verweilzeit hat.  Somit werden schwerlösliche, bittere Tannine gelöst, welche sonst im Pulver verbleiben. Tannine binden an Proteine und sorgen bei Tee, Wein oder eben auch bei Kaffee für das trockene, stumpfe Gefühl im Mund. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6668809/

Würde man nur aus dem rechten Teil der Kurve einen Espresso herstellen (dort befinden sich die grob gemahlenen Teilchen), so wäre er sehr sauer.  

Die Partikelgröße nimmt nach einigen Mahlvorgängen ab, da Öle das Mahlwerk verkleben.  Diese Öle oxidieren dann mit der Zeit.  Das sorgt für einen ranzigen Beigeschmack.  Die Kaffeemühle sollte 

regelmäßig ordentlich gereinigt werden, so dass sie wieder den erwünschten Mahlgrad erzielt und die oxidierten Öle entfernt werden. Unsere Reiniger finden Sie hier.

Die Siebträgermaschine

Die Siebträgermaschine muss vorgewärmt werden, ebenso die Tassen, welche auf die Maschine gelegt werden, und der Siebträger, der ungefüllt eingespannt wird.

Siebträger richtig befüllen

Leveler im Uhrzeigersinn verwenden
Der Leveler wird vor dem Tampen verwendet, um zu gewährleisten, dass das Espressomehl gleichmäßig verteilt ist. Anschließend kann getampt werden, so dass eine gleichmäßige Schicht entsteht. Channeling bedeutet, dass das Wasser statt durch den ganzen Puck nur durch eine dünne Stelle (meist der Rand) im Espressomehl fließt und es an dieser Stelle überextrahiert. Der Espresso schmeckt dann unausgeglichen. Dieses Channeling wird durch das gleichmäßige Verteilen verhindert, und somit hat der Espresso eine perfekte Crema.

Im Internet findet man kuriose Anleitungen, wie man einen Leveler verwendet. Allerdings führen hier nicht alle Wege nach Rom, sondern es gibt nur eine Methode, wie man das Espressomehl optimal verteilt. Dazu wird der Leveler locker auf das Espressomehl gelegt. Dann wird er ohne Druck im Uhrzeigersinn beschleunigt und losgelassen. Anschließend kann getampt werden. Leveler finden Sie hier.

Richtiges Tampen

Um richtig zu tampen, legen Sie den Siebträger auf eine stabile Kante und legen sie den Tamper gerade auf das frisch gelevelte Mehl. Anschließend drücken Sie mit 15 kg Druck das Espressomehl fest. Man benötigt ein wenig Übung, um den richtigen Druck zu finden. Dabei kann eine Körperwage helfen. Diesen Druck können Sie nur aufbauen, wenn Sie den Siebträger auflegen. Eine Auswahl an Tampern finden Sie hier.

Ruhiges Einspannen des Siebträgers

Die Wichtigkeit des Einspannens wird gerne unterschätzt. In Cafés kann man immer wieder beobachten, wie der Barista in Hektik den Siebträger schnell einspannen möchte. Er trifft nicht auf Anhieb den Spanner und schlägt irgendwo an der Maschine an. Damit macht er sich das Leveln und möglicherweise das Tampen zunichte und ermöglicht so Channeling.
Also nehmen wir uns die für die Präzision nötige Ruhe und spannen den Siebträger langsam ein, ohne das Espressomehl zu verschieben.

Richtiges Überbrühen

Beim optimalen Überbrühen werden 7 g Kaffee von 30 ml Wasser bei etwa 10 Bar in etwa 25 Sekunden durchflossen.
Die meisten Espressomühlen sind so ausgelegt, dass sie nach 7 g den Mahlvorgang einstellen.
Die Pumpen von Siebträgermaschinen können Drücke von bis zu 20 bar erzeugen. Über dem Siebträger ist dann in der Regel eine Düse verbaut, die den Druck regelt. Das sieht man, wenn man Wasser ohne Siebträger durchlaufen lässt. Denn das Wasser schießt dann nicht mit 20 bar heraus und verbrennt den Bediener, sondern es läuft langsam heraus. Dieser Regelmechanismus sorgt dann auch für die benötigten 10 bar.

Nun gibt es zwei Sorten von Siebträgermaschinen. Bei der einen drückt man auf einen Knopf, dann fließen 30 ml in 25 Sekunden. Bei der anderen bedient man einen Hebel und kann somit den Druck und die Durchflusszeit selbst bestimmen. Zieht man den Hebel voll herunter, so hat man den höchsten Druck, zieht man ihn weniger herunter, so hat man auch weniger Druck. Für gewöhnlich sind solche Maschinen aber so eingestellt, dass man 25 Sekunden lang den Hebel ganz nach unten ziehen muss.

Sieht man im Internet nach, so findet man häufig gegenteilige oder falsch formulierte Behauptungen. Daher haben wir einmal genauer nachgeschaut. Die Studie Analysing extraction uniformity from porous coffee beds using mathematical modelling and computational fluid dynamics approaches von 2019 zeigt, dass die Kaffeeextraktion sich nach der Darcygleichung verhält (die Forchmann-Erweiterung der Gleichung ist hierfür irrelevant), welche eine Umstellung der Karman-Kozenygleichung ist. Diese Gleichung beschreibt die Durchflussgeschwindigkeit von Espresso durch den Siebträger, welche umgekehrt proportional zur volumenspezifischen Oberfläche des Pulvers ist. Somit gilt: Je kleiner die Oberfläche (also je gröber der Kaffee gemahlen ist), desto schneller ist die Durchflussgeschwindigkeit.

Studie: https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0219906