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Kaffeemühlen. Barista Kurse für Profis

Mahlen und Mühlen

Warum muss Kaffee gemahlen werden? Definition, Grind on demand, Ziele

Das Mahlen der Kaffeebohnen ist die Voraussetzung für jeden guten Kaffee in der Tasse. Das Mahlen öffnet die Zellen der Bohnen und setzt die in der Bohne eingeschlossenen Aromen und Inhaltsstoffe frei.
Aber das Zerkleinern beim Mahlen hat noch einen weiteren Effekt: Die ganze Kaffeebohne mit ihrer kompakten ovalen Form bietet wenig Oberfläche und damit kaum Möglichkeiten für das Wasser, Inhalts- und Geschmacksstoffe aus der Bohne zu lösen.

Beim Mahlen vergrößert sich die Oberfläche des Kaffees um ein Vielfaches

Das vergrößert wiederum die Angriffsfläche für das Wasser und ermöglicht so den schnelleren Transfer der löslichen Anteile in das Wasser bzw. in die Tasse Kaffee. „Fein gemahlen“ bedeutet also beim Kaffee, eine große Oberfläche, die zu mehr Widerstand führt. Zum Vergleich: Wird eine Kaffeebohne bei der Vermahlung als Filterkaffee in etwa 500-800 Partikel „zerlegt“, sind es bei der Espresso-Mahlung rund 3.500 Partikel.

Die Anzahl und Größe der Partikel, in die eine Bohne zerkleinert wird, bezeichnet man als Mahlgrad. Dieser ist entscheidend für die Extraktionszeit, die wiederum die Zeit definiert, die das Wasser benötigt, um die gewünschten Inhaltsstoffe (u.a. Aromen, erwünschte Säuren und Bitterstoffe) aus dem Mahlgut zu lösen. Jede Zubereitungsart besitzt einen anderen Mahlgrad, der erforderlich ist, das bestmögliche Ergebnis in der Tasse zu erzielen.

Da der gemahlene Kaffee sehr schnell an Qualität verliert, sollte der Kaffee erst unmittelbar vor der Zubereitung gemahlen werden.

Die moderne Mahltechnik setzt daher heutzutage auf „grind on demand“, was soviel bedeutet, dass jede Portion frisch, nach tatsächlichem Verbrauch, direkt in den Siebträger gemahlen wird.

Die Hauptziele des Mahlens sind ein kühles Mahlen, ein schnelles Vermahlen und ein gleichmäßiges Mahlgut für jeden gewünschten Mahlgrad.

Qualitätskriterien: Mahlgrad, Einstellung

Kaffee ist hygroskopisch, d.h. der Kaffee kann aus der Luft Feuchtigkeit aufnehmen. Je mehr Luftfeuchtigkeit, desto höher wird die Extraktionszeit, da der Widerstand steigt. Daher ist das ständige Setup der Mühle ein entscheidendes Kriterium für ein Topergebnis in der Tasse.

Mit der Technik von heute sind Maschinen und Mühlen vielfach verbunden (Interface) und so in der Lage, den perfekten Mahlgrad (und auch die Menge), je nach Kaffee, Zubereitungsart oder äußeren Bedingungen selbständig nachzujustieren.

Kaffee verändert sich ständig durch Alterung, Wärme oder Feuchtigkeit. Dies betrifft den Kaffee zwischen den Mahlscheiben genauso wie das fertige Mahlgut. Dadurch verändert sich die Kontaktzeit und somit auch die Extraktion. Für jede Zubereitungsart ist daher ein spezieller Mahlgrad des Kaffees nötig, um das Optimum an Aromen und Säuren aus den gerösteten Bohnen herauszulösen.

Egal ob für den Handaufguss mit Filter, die Zubereitung mit der Karlsbader Kanne, der French Press oder mit der Filtermaschine, dem Vollautomaten und der Siebträgermaschine. Je nach Wassermenge und Kontaktzeit mit dem Wasser muss die Oberfläche des Mahlgutes größer oder kleiner ausfallen, der Kaffee also gröber oder feiner gemahlen werden.

 

Die verschiedenen Mahlgrade:

1      80-100 µm
Türkischer (Griechischer) Kaffee, bis zu 30.000 kleinste Teilchen
Partikelgröße unter 0,1 mm
2     200-250 µm
Mokka-Kanne (Herd)
3     180-300 µm
Professionelle Espressomaschinen, ca. 3500 Partikel à ca. 0,2 mm
4     300-400 µm
Vollautomaten; Espresso Haushalt
5     400-700 µm
Filterkaffee (Papierfilter, Vakuum) fein: 1000 bis 3000 Teilchen Partikel-Größe ca. 0,4 mm
6     ca. 700 µm
Metallfilter-Systeme
7     ca. 900 µm
Perkolatoren (Professionelle Cateringmaschinen)
8     800-1000 µm
French Press, Handfilter, Karlsbader 100-300 Partikel à 0,6 bis 1,0 mm
 

Faktoren, Auswirkungen zu grob oder zu fein gemahlen

Grundsätzlich gilt, wird ein Kaffee zu fein gemahlen, verlängert sich die Extraktionszeit, dabei werden vermehrt auch unerwünschte Bitterstoffe und Säuren gelöst. Der Kaffee wird bitter.
Bei zu grober Mahlung läuft das Wasser zu schnell durch das Kaffeepulver und hat dabei nicht genügend Zeit, die wertvollen Inhaltsstoffe zu lösen.

Im Detail

  • Beim Handaufguss, mit der Karlsbader Kanne bzw. auch mit der French Press- oder Aero Press-Methode beträgt die Kontaktzeit von Kaffee und Brühwasser meist mehrere Minuten. Daher sollte der Röstkaffee für diese Zubereitungsarten etwas gröber gemahlen werden. Als Richtwert ca. 100-300 Partikel à 0,6 bis 1,0 mm. Zu fein gemahlener Kaffee erzeugt einen Wasserstau, die Kontaktzeit verlängert sich, der Kaffee wird bitter. Ist die Mahlung zu grob, schießt das Wasser zu schnell durch das Mahlgut, die Extraktion ist schlecht, als Folge entsteht ein schaler und saurer Kaffee.
  • Ähnliches gilt für das Verhalten in der Filtermaschine, auch wenn hier das Mahlgut etwas feiner ist. Hier läuft das Wasser häufig in mehreren Portionen – Schwallbrühverfahren – durch das Mahlgut im Filter.
  • Bei der Zubereitung im professionellen Bereich mit einem Vollautomaten oder einer klassischen Siebträgermaschine wird das Wasser mit mehreren Atmosphären Druck (bar) durch das Mahlgut gepresst, die Kontaktzeit beträgt beim Espresso ca. 25-30 Sekunden. Um in dieser sehr kurzen Extraktionsphase ausreichend Aromastoffe lösbar zu machen, müssen die Bohnen sehr fein gemahlen werden (durchschnittliche Partikelgröße ca. 0,2 mm).
  • Noch etwas feiner muss es für die Zubereitung eines türkischen Mokkas sein, denn hier wird das fast staubfeine Kaffeemehl direkt im Wasser aufgegossen, die durchschnittliche Partikelgröße liegt unter 0,1 mm.

Faktor Gleichmäßigkeit

Auch die Gleichmäßigkeit des Mahlgutes ist von größter Wichtigkeit. Diese so genannte Korngrößenverteilung wird durch eine Partikelanalyse gemessen. Ist das Mahlgut nicht gleichmäßig können Fehler bei der Kaffeezubereitung auftreten. Bei Über- bzw. Unterextraktion können hier Bitterstoffe und unerwünschte Säuren entstehen.

Faktor Feuchtigkeit

Auch das Bruchverhalten der Kaffeebohnen (duktil bei grünen und plastisch bei gerösteten) spielt bei der Vermahlung eine Rolle. Dieses entsteht durch die Restfeuchtigkeit, die bei unterschiedlichen Röstungen (von ganz hell bis dunkel) vorhanden ist. Auch dadurch kann bei Nichtbeachtung eine Über- oder Unterextraktion erfolgen.

Aroma

Durch das Aufbrechen der Zellen werden viele der Inhaltsstoffe erst lösbar. Aber das ist zugleich auch der Nachteil beim Mahlen, denn die Zellen beinhalten einen großen Anteil an leicht flüchtigen Aromen, die mit dem Sauerstoff der Luft reagieren bzw. zur sofortigen Oxidation führen. Dies führt auch zu dem bekannten intensiven Kaffeeduft beim Mahlvorgang.

Die Luftfeuchtigkeit absorbiert Wasser und der Widerstand erhöht sich. Daher sollte man niemals große Mengen an Bohnen vormahlen, sondern nur mahlen, wenn man es braucht (on demand). Vorgemahlener Espressokaffee mittels Dosiermühlen hat aromatechnisch gesehen ausgedient.

Auch die Reinigung der Mühle bzw. der Mahlscheiben ist für das Aroma mitentscheidend. Altes Kaffee-Öl ist ein Aroma-Killer. Über die Reinigung von Mühlen und Mahlscheiben haben wir schon separat berichtet: siehe Artikel Reinigung.

Tipp

Nicht den ganzen Kaffee in die Bohnenbehälter schütten – der Kaffee raucht aus, wird holzig, ätherische Öle gehen verloren, die Crema wird schlecht.

Mahlwerke, Mühlen

Die Arten des Mahlens

  • Die älteste Form des Mahlens ist das Zerstoßen im Mörser, das heute noch beispielsweise bei der äthiopischen Kaffeezeremonie angewandt wird. Das Mahlgut ist hierbei jedoch unregelmäßig.
  • Im Haushalt sind teilweise Handmühlen oder Mühlen mit Drehmessern im Einsatz. Die Handmühle besitzt eine Kurbel, die Bohnen werden in einen kleinen Trichter gefüllt. Durch das Drehen der Kurbel gelangt der Kaffee über das Mahlwerk in eine kleine Schublade. Ein feiner Mahlgrad ist hier aber bei den meisten Mühlen nicht erzielbar.

Die meist relativ preisgünstigen Mühlen mit Schlagmahlwerk funktionieren mittels rotierender Drehmesser. Die Geräte sind jedoch unpräzise, das Mahlgut ist ungleichmäßig, der Kaffee erhitzt vielfach. Feines oder homogenes Mahlen ist auch bei dieser Variante kaum möglich. Und so setzen auch Privathaushalte immer häufiger auf hochwertige Mühlen für den Hausgebrauch, deren Technik aus dem Profimühlen-Bereich stammt.

 

Professionelle Mühlen

Die Unterscheidung erfolgt vor allem über die verschiedenen Mahlwerke. Die Mahlleistung ergibt sich aus dem in der Mühle verbauten Motor, der Rotationsgeschwindigkeit bzw. der Umsetzung der Kraft auf das Mahlwerk.

Konisches Mahlwerk, Kegelmahlwerk

Kegelmahlwerke bestehen aus einem äußeren, starren Mahlkranz und einem beweglichen, inneren, konischen Mahlkegel, der von einem Motor angetrieben wird. Die Einstellung des Mahlgrades erfolgt über die Verstellung des äußeren Kranzes. Kegelmahlwerke benötigen eine geringere Drehzahl, da durch die Schwerkraft die Bohnen nach unten fallen. Dadurch entsteht weniger Erhitzung, wobei jedoch ein längerer Reibungskontakt wiederum Wärme erzeugt. Die Mahlleistung ist hoch, die Zerkleinerung der Bohnen erfolgt meist bei 400 bis 900 Umdrehungen pro Minute.

 

Flaches Mahlwerk, Mahlscheiben

Scheibenmahlwerke sind ebenfalls zweiteilig, die eine flache Scheibe ist statisch, die andere dreht sich. Der Abstand der beiden Scheiben verringert sich von innen nach außen. Durch die Zentrifugalkraft wandert das Mahlgut nach außen und wird immer feiner. Die Mahlwerke drehen sich schneller als die konischen und erzeugen mehr Wärme, die durch eine gute Kühlung reduziert werden muss, um einen Aromaverlust zu vermeiden. Die Kühlung erfolgt über Lamellen im Gehäuse oder durch eine (elektrische) Luftkühlung.

Entscheidend für die Leistung ist u.a. der Durchmesser der Scheiben, der von ca. 45 bis 65 mm reicht. Ein größerer Durchmesser erhöht die Umdrehungsgeschwindigkeit der Mahlscheiben und somit auch die Mahlleistung. Die Mahlwerke, die auch in Vollautomaten eingesetzt werden, arbeiten mit ca. 1400 bis 1500 Umdrehungen pro Minute. Das Material ist meist legierter Stahl, der nachgeschliffen werden kann oder Keramik, das teurer ist, nicht nachgeschliffen werden kann, aber eine höhere Lebensdauer besitzt.

 

Hybridmahlwerk

Das Hybridmahlwerk ist eine Sonderform, bestehend aus Kegel und Scheibe als zwei hintereinander geschaltete Mahlstufen, die die Kaffeebohnen zuerst grob und dann fein weiter vermahlen. Dieses Mahlwerk gilt als schonende Variante mit einem sehr gleichmäßigen Mahlgut.

Walzenmahlwerk

Noch schonender für die Kaffeebohnen soll das Walzenmahlwerk sein, das am wenigsten Erhitzung mit sich bringt. Bei diesem Mahlwerk rollen unterschiedlich dimensionierte, rotierende Walzen über die Kaffeebohnen. Die Walzen berühren sich nicht und erzeugen somit kaum Hitze. Die Anschaffung ist relativ teuer, daher erfolgt der Einsatz vor allem in der Industrie.

Sonstige Faktoren

Neben dem Mahlwerk sind noch andere Faktoren für eine gute Mühle verantwortlich, die Lüftung haben wir schon erwähnt, aber auch das Material und das regelmäßige Schleifen der Mahlscheiben ist für eine Top-Mahlleistung wichtig. Die Mahlscheiben gibt es in den verschiedensten Materialien, wie Stahl, Gusseisen, Spezialstahl, Hartmetall, beschichtete Materialien und Keramik.

Und so wie ein Koch die Messer schleifen muss, so müssen auch Mahlscheiben regelmäßig erneuert werden. Denn stumpfe Mahlscheiben brechen oder zerquetschen die Bohne, anstatt sie gleichmäßig zu mahlen. Dadurch wird das Kaffeemehl überhitzt und bitter.

Unter den Mühlentypen findet man Haushalts- und Profimühlen für die Gastronomie. Diese teilen sich wiederum in Mühlen „on demand“ oder Dosiermühlen, bei denen der Kaffee in einen Dosierbehälter gemahlen wird. Allerdings ist jede Art von Stehzeit generell ein Aroma-Killer für gemahlenen Kaffee. Weitere gängige Mühlentypen sind Laden-, Catering- und Industriemühlen.

Tipp

Kriterien für den Kauf einer Gastro-Mühle: Scheibenmahlwerk, „grind on demand“, ausreichende Kühlung, geringe Restmenge, hohe Präzession, „hands-free“, einfache Verstellung des Mahlgrades, vorprogrammierbare Dosiereinstellung, Schnittstelle zur Kaffeemaschine, ausreichend Kapazität (1000 g) im Kaffeebohnenbehälter bzw. Hopper und Schnelligkeit beim Mahlen (7g Espresso in ca. 2 Sekunden).