Messtechnik im Einsatz Ein ungewöhnlicher Testaufbau, um die Qualität von Kaffee zu bestimmen

Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Hendrik Härter

Kaffee ist der Deutschen liebstes Getränk. Doch wie lässt sich die Qualität von Kaffee messtechnisch bestimmen? MCD hat mit seiner eigenen Hardware eine Testreihe zusammengestellt. Eine etwas andere Herangehensweise, die Qualität von Kaffee zu bestimmen.

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Die Qualität von Kaffee: MCD Elektronik druckte jedem Messebesucher ein individuelles Kärtchen mit den Angaben des jeweiligen Kaffees, der gerade verkostet wurde.
Die Qualität von Kaffee: MCD Elektronik druckte jedem Messebesucher ein individuelles Kärtchen mit den Angaben des jeweiligen Kaffees, der gerade verkostet wurde.
(Bild: MCD)

Täglich werden im Büro viele Tassen Kaffee getrunken. Die Deutschen trinken im Jahr um die 146 Liter. Das hat der deutsche Kaffeeverband ausgerechnet. Dabei machen sich wohl die wenigsten Gedanken darüber, dass die Zubereitung von Kaffee eine wahre Kunst ist.

Damit die Qualität von Kaffee stimmt, hilft die Messtechnik: Der Prüf- und Messtechnikspezialist MCD testet die Kaffee-Qualität mit seiner eigenen Hardware. Untersucht wurden dabei Temperatur, die optimale Menge von Wasser zu Bohnen, Dauer der Brüh- und Durchlaufzeit, Farbe, und der Extraktion/Stärke-Wert des Kaffees. Doch was macht das Geheimnis eines guten Kaffee aus? Dazu sprachen wir mit Verena Hörter, Marketingleiterin bei MCD.

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Frau Hörter wie kommt man auf die Idee, mit Messtechnik den besten Kaffee zu bestimmen?

Bevor ich hier einen Expertenstreit oder einen Shitstorm von Baristi lostrete, sollte ich darauf hinweisen, dass die Tests mit einem gewissen Augenzwinkern zu betrachten sind. Die Idee kam uns kurz vor der Productronica 2015. Statt nur Kaffee anzubieten und unsere Geräte vorzustellen, dachten wir uns, warum nicht anhand der Zubereitung von Kaffee den Messebesuchern das Anwendungsspektrum und die Genauigkeit unserer Messtechnik aufzeigen.

Unser „Hobby-Barista“ Gergely Boross, Chief Representative of Hungary von MCD, hat dafür Kaffeebohnen aus seinem Lieblings-Café in Budapest mitgebracht. Wir hatten Valle Verde (Guatemala), Matahara (Äthiopien) und Gachatha (Kenia) Kaffee - immer aus ganzen, gerösteten Bohnen. Gergely Boross hat auch eigens für diese Testreihe unsere Testsoftware, den MCD-Toolmonitor, eingerichtet und programmiert. Auch wenn die Tests in Bezug auf den besten Kaffee nicht ganz ernst zu nehmen sind, die Verfahren und die eingesetzte Technologie sind es auf jeden Fall.

Können Sie die Tests und die verwendeten Geräte kurz beschreiben?

Der Prüfaufbau testete fünf verschiedene Kriterien: Temperatur, die optimale Menge von Wasser zu Bohnen, Dauer der Brüh- und Durchlaufzeit, Farbe, das heißt Design beziehungsweise das Aussehen und zu guter Letzt den Extraktion/Stärke-Wert des Kaffees.

Die Temperatur überprüften wir mit einem speziellen Wasserkocher mit programmierbaren Wassertemperaturstufen und einer Hold-Funktion. Um die ideale Zusammensetzung des Mengenverhältnisses zu messen, verwendeten wir Digitalwaagen. Vorbereitende Station für die Messung der gemahlenen Bohnen war eine spezielle Kaffee-Waage mit integrierter App sowie USB-Anschluss.

Unser Kaffee-Liebhaber und MCD-Mitarbeiter Gergely Boross hat sich extra die API (Application Programming Interface) der Entwickler der Waage besorgt, so dass wir diese im Toolmonitor mit Kurven präzise darstellen konnten. Eine zweite, hochpräzise Waage wurde über einen RS232-Anschluss ebenfalls mit dem MCD-Toolmonitor verbunden. Auf dieser Waage stand die „Chemex-Karaffe“, die wir als traditionelle Art der Kaffeezubereitung wählten. Hier kamen die gemahlenen Bohnen mit dem bereits vorerhitzten Wasser zusammen. Den Zeitfaktor überprüften wir ganz mit einer im Toolmonitor integrierten Stoppuhr. Das Aussehen und das Aufbrühverhalten konnten wir mittels einer Foto-Video-Kamera bestimmen. Wir checkten wirklich jedes Detail, getreu unserem Motto „Wir prüfen auf Herz und Nieren“.

Zu Beginn haben wir das Wasser mit dem Kocher auf eine Temperatur von 94 bis 96 °C erhitzt. Danach die Bohnen mit dem entsprechend voreingestellten Mahlgrad mittels einer Handmühle zermahlen, auf den Filter gegeben und bei der optimalen, berechneten Brühzeit durchgelassen. Ein Tropfen des bereits produzierten Kaffees wurde mit Hilfe einer Pipette aufgenommen und im Refraktometer abgestrichen, um diesen auf den perfekten TDS-Anteil zu prüfen. TDS steht für Total Dissolved Solids und gibt den Gehalt von löslichen Substanzen im Kaffee an.

Diese Werte haben wir anschließend in die Stärke-Matrix, die auch in unserem Toolmonitor eingebunden war, eingeordnet. Liegt der Wert im mittleren Quadranten, ist die Qualität optimal, liegt er außerhalb ist dieser zu schwach, beziehungsweise zu stark. Zum Schluss - und das war von uns mehr ein Spaß als ein tatsächlicher durchführbarer Test – haben wir die Kaffeetasse kritisch beäugt, das heißt optisch geprüft. All dies gesteuert und unterstützt durch den von Gergely Boross programmierten MCD-Toolmonitor.

Wie können wir uns das vorstellen?

Der MCD TestManager ist mit seinen zugehörigen Toolmonitoren eine Software-Plattform mit grafischer Bedienoberfläche, die in weitem Umfang frei gestaltet und den Anwenderanforderungen angepasst werden kann. Dies machten wir uns auch bei unseren Kaffee-Test zunutze. Alle Mess- und Prüfergebnisse wurden übersichtlich verbunden und in einem selbst definierten Screen zusammengeführt. Einmal erstellte Konfigurationen können in Projektfiles gespeichert und bei Bedarf wieder geladen werden.

Mit Hilfe einer integrierten Scriptengine können alle Messungen und Einstellungen automatisiert durchgeführt werden. Die Toolmonitore können in eine Vielzahl von Applikationen eingebunden werden, beispielsweise TestManager CE, LabVIEW sowie die Programme von Microsoft: Visual Studio und Office.

Nun müssen Sie uns nur noch verraten, wie ihre Testergebnisse aussehen, beziehungsweise wie der beste Kaffee zusammengesetzt ist.

Unsere Messungen und die Verkostungen, die uns zahlreiche schlaflose Nächte bereitet haben, führten zu keinem einstimmigen Ergebnis. Bei aller Präzision der technischen Prüfungen und Messungen war der individuelle Geschmack des einzelnen Testers das sprichwörtliche Zünglein an der Waage. Beachtlich war jedoch, dass über 80% der Messestandbesucher Ihren Kaffee auf Empfehlung unseres Barista ohne Zusatzstoffe, wie Milch und Zucker, verkostet haben.

Unabhängig von den individuellen Geschmäckern ergaben die messtechnischen Ergebnisse, dass der Extraktion/Stärke-Wert (TDS) im mittleren Quadranten liegen sollte, damit dieser weder zu bitter noch zu schwach ist. Laut unserem „Hobby-Barista“ Gergely Boross liegt die ideale Wassertemperatur zwischen 94 bis 96 °C. Kombiniert mit der richtigen Brühzeit, dem idealen TDS-Wert und dem exakten Wasser/Bohnen-Mengenverhältnis kamen wir so zu dem für uns messtechnisch perfekten Kaffee.

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