Eine Maschine, die guten Espresso mag

Ein Espresso auf dem Prüfstand: Über die Leitung links im Bild werden die Kaffeedüfte dem Analysegerät zugeführt. swissinfo.ch

Am Nestlé-Forschungszentrum wurde ein Verfahren entwickelt, das die Qualität von Espresso-Kaffee beurteilen kann. Die Methode könnte sich für Routine-Qualitätskontrollen eignen.

Einem Nestlé-Forscherteam ist es gelungen, chemische Analyse-Apparaturen mit den Bewertungskriterien menschlicher Kaffee-Tester zu programmieren.

Was macht es aus, dass Kaffe manchmal anregend duftet, bisweilen aber wie Abwaschwasser schmeckt?

Eine Frage, die nicht nur die Konsumenten immer wieder bewegt, sondern auch die Forscher brennend interessiert, die beruflich mit Kaffee zu tun haben. Etwa beim Nahrungsmittel-Konzern Nestlé.

In dessen Lausanner Forschungszentrum wurde nun ein technisches Verfahren entwickelt, mit dem objektiv festgestellt werden kann, ob frisch gebrauter Espresso gut ist, den Qualitätsanforderungen entspricht oder gleich in den Ausguss gekippt gehört.

Ein komplexes Phänomen

Technik als Kaffee-Degustierer, kann das gut gehen? «Dass man einen frisch gebrauten Espresso mehr oder manchmal auch weniger geniesst, ist ein wissenschaftlich überaus komplexes Phänomen», räumt Christian Lindinger ein.

Der Nestlé-Forscher hat den elektronischen Kaffee-Schlürfer zusammen mit Kollegen entwickelt hat und nun darüber in der Fachzeitschrift «Analytical Chemistry» berichtet.

Normalerweise wacht in der Kaffeeindustrie – ähnlich wie in den Weinkellern – ein Panel von hoch spezialisierten Degustierern über die Qualität des Produkts.

Bewertet wird nach standardisierten Kriterien, die zwar mit dem Charme des Kaffeetrinkens wenig gemein haben, die aber das «komplexe Phänomen» der Geruchs- und Geschmackswahrnehmung etwas zu objektivieren vermögen.

Schneller als Nase und Gaumen

Objektiver und vor allem schneller arbeitet, was Christian Lindinger und sein Team zusammen entwickelt haben. Der Forscher selber spricht erst von einem «Modell», und tatsächlich steckt mindestens so viel Rechenarbeit in der Entwicklung wie Apparatetechnik.

In deren Mittelpunkt steht ein geschlossenes und beheiztes Testgefäss mit jeweils frisch gebrautem Espresso, daran angeschlossen das Messgerät, mit dem die Kaffeedüfte analysiert werden.

Die Duftgase werden in einem so genannten Massenspektrometer teilweise zerlegt und analysiert. Im Spektrogramm erscheinen dann die Moleküle und ihre Fragmente nach Gewicht geordnet. So entsteht eine Art Fingerabdruck der Duftnoten im getesteten Espresso.

Mensch und Maschine aufeinander abgestimmt

Elf unterschiedlichen Espresso-Sorten wurden mit dieser Apparatur die Fingerabdrücke abgenommen. Parallel dazu beurteilte das bewährte Degustier-Panel dieselben Kaffeeproben nach den gewohnten Kriterien (Intensität von Kaffee-, Röst-, Kokos-, Holz-, Getreide-, Butter-, Zitrus-, Wein- und Blumenduft sowie Bitterkeit und Säuregrad).

Die besondere Leistung der Forscher bestand nun darin, mittels eines Computerprogramms die Fingerabdrücke aus den Spektrogrammen mit den Urteilen der Degustierer zur Deckung zu bringen. Und zwar so, dass jetzt die Resultate aus dem Massenspektrometer interpretiert werden können als verbale Benotung, wie sie ein Degustier-Panel abgeben würde.

Dies scheint tatsächlich zu funktionieren. Denn als jetzt acht weitere Kaffeesorten von der Apparatur analysiert wurden, vermochte das System das Urteil der menschlichen Kaffee-Tester ziemlich genau vorauszusagen. Und zwar erst noch in der Rekordzeit von bloss drei Minuten.

Für Feinheiten bleibt der Mensch zuständig

Müssen sich jetzt die Kaffee-Degustierer in aller Welt nach einem neuen Job umsehen? «Sicher nicht», sagt Christian Lindinger.

«In erster Linie war das Interesse an einem Analysesystem rein wissenschaftlich. Natürlich werden wir die entwickelten Modelle zur Unterstützung der Experten-Panels verwenden. Ein vollständiger Ersatz der Experten wäre aber nicht empfehlenswert, da diese speziell im Bereich der Feinabstimmung unersetzbar sind.»

Zur routinemässigen Qualitätskontrolle

Laut Lindinger wäre der Einsatz des Analyse-Systems für die routinemässige Qualitäts-Schnellkontrolle in der Zukunft durchaus denkbar und äusserst nützlich, um noch schneller auf mögliche Unregelmässigkeiten im Produktionsprozess reagieren zu können.

Vermarkten will Nestlé die Entwicklung offenbar nicht. «Die Arbeit ist öffentlich publiziert und nicht patentiert», sagt Christian Lindinger.

swissinfo, Ulrich Goetz

1000 Chemikalien im Kaffeeduft

Im wesentlichen zwei Faktoren bestimmen das Duftbouquet in der Kaffeetasse: die grüne Bohne und die Rösttechnik. In der grünen Kaffeebohne muss in Form der Vorläufer-Moleküle schon alles enthalten sein, was später in der Kaffeetasse dampfen soll.

Während des Röstprozesses, der unterschiedlich lange dauern und bei unterschiedlichen Temperaturen ablaufen kann, wird dann das Aromapotential der Kaffeebohne erst entwickelt.

Auch Mahl-Technik, Wasserqualität und Brau-Dauer spielen eine Rolle. 1000 Chemikalien sind im Kaffeeduft und zum Aroma des braunen Gebräus tragen etwa 50 flüchtige Verbindungen bei. Diesen gilt denn auch in der Qualitätskontrolle besondere Beachtung.