Refraktometer und TDS

Was ist ein Refraktometer? Im Prinzip handelt es sich um ein Messwerkzeug mit dem man die Konzentration von transparenten bzw. gelösten Stoffen in einer Flüssigkeit messen kann. Es wird durch eine flüssige Lösung Licht gestrahlt, welches auf dem Weg gebrochen oder reflektiert wird. Je nach Konzentration der Stoffe verhält sich die Geschwindigkeit des Lichtes anders. Dadurch kann ein Konzentrationswert gemessen werden.

Die Lösung ist in unserem Falle Kaffee und eine bestimmte Anzahl gelöster „Kaffee“-Stoffe schwimmt nach jeder beliebigen Extraktion im Wasser. Ob beim Espresso, bei der Stempelkanne oder dem Filter – überall wird „Kaffee“ aus den gemahlenen Bohnen ausgewaschen und ist anschliessend unterschiedlich dicht in der Kaffee-Lösung vorhanden. Wir arbeiten mit einem Refraktometer für Kaffee, welches uns als Ergebnis einen TDS Wert in Prozent angibt. TDS steht für nichts anderes als gelöste Stoffe bzw. total dissolved solids. Mit anderen Worten: das Refraktometer misst, wieviel Kaffee in der Flüssigkeit ist.

TDS sagt nichts über Qualität

Der TDS Wert alleine gibt keine Auskunft über die tatsächliche sensorische Qualität einer Extraktion. Probieren ist zur Qualitätseinschätzung unerlässlich. Dennoch hilft ein Refraktometer an vielen Stellen:

• Die Stärke bzw. Konzentration gelösten Kaffeeteilchen lässt sich messen.
• Der TDS ist die Voraussetzung zur Berechnung der Extraktion. So erhalten wir einen Hinweis darauf, ob ein Kaffee Über- oder Unterextrahiert ist. Siehe auch das Video zum Thema weiter unten.
• Die Werte signalisieren Veränderungen des Materials (z.B. der Mühlen durch stumpf werdende Mahlscheiben), des Wassers (weiche bzw. härtere Wasser lösen mehr oder weniger Stoffe aus Kaffee), des Drucks (z.B. Abfall des Drucks an der Espressomaschine durch Kalkbildung etc.), der Alterung von Kaffee.
• Unterschiedliche Espresso-Maschinen-Typen und Siebe lassen sich mit ihrer Extraktionsauswertung vergleichen, ebenso Tamping Techniken, Füllmengen in Siebträgern, usw.
• Unterschiedliche Kaffees (Herkunft, Höhe, Varietät) lassen sich ganz neu kennen lernen, wenn sie mit gleichbleibenden äusseren Parametern beim Brühen konfrontiert werden und sehr unterschiedliche Extraktionswerte gemessen werden.

Neben der Messung des Brechungsindexes können übrigens die gelösten Teilchen auch einfacher kostengünstiger gemessen werden, nämlich via Eintrocknen lassen der Lösung und anschliessender Gewichtsmessung.

Refraktometer sind zwar nach wie vor teuer, dennoch verbreiten sie sich stetig und gehören immer mehr zum Alltagswerkzeug vieler Berufs-Baristi. Allerdings ist es mit dem Refraktometer so ähnlich wie mit teuren Espressomaschinen: ohne rechte Anwendung auch kein gutes Ergebnis. Uns gefällt das Vogel-Perspektiv-Video von Matt Perger. Der Mann ist 2012 World Brewers Cup Champion geworden.

Wie man das Refraktometer verwendet

1. Als erstes sollte das Refraktometer kalibriert werden. Bei älteren Modellen sollte das vor jeder Anwendung gemacht werden. Bei neueren Modellen bleibt die „Nullung“ konstanter. Diese wird erreicht, in dem man destiliertes Wasser auf die Linse gibt und diese kalibriert. Vorher mit einem Reinigungstuch die Linse abwischen.
2. Sauberkeit ist das A + O. Deshalb empfiehlt es sich, immer mit sauberen Pipetten und Werkzeugen zu arbeiten. Nur so sind wirklich konstante Werte garantiert und damit gewissermassen auch die Übertragbarkeit.
3. Als nächstes sollte der Kaffee kräftig gerührt werden. Alle gelösten Teilchen müssen sich gleichmässig im Kaffee verteilen, um einen repräsentativen Auszug entnehmen zu können.
4. Anschliessend mit der zum Refraktometer gehörenden Spritze mit aufgedrehtem Filter einige Milliliter in ein Zusatzgefäss geben. Dadurch wird die Abkühlung beschleunigt. Wir kannten das mit dem aufgedrehtem Filter bislang nur von der Espresso-Messung, sowie bei unfiltrierten Kaffee-Aufguss-Methoden wie der Stempelkanne. Wir erklären uns Pergers Ansatz so: durch die zusätzlich Filtrierung stellt er sicher, dass wirklich keine festen Teilchen enthalten sind und so die Messungen noch exakter sind. Bei Espresso ist das auf jeden Fall notwendig. Für Filterkaffee vielleicht ein wenig aufwendig (und kostspielig).
5. Anschliessend etwas von dem gefilterten Kaffee wiederum mit einer sauberen Pipette auf die Linse geben und messen. Und schon hat man das Ergebnis.

Wie dieses Einzuordnen und umzurechnen ist, folgt mit einem weiteren Posting.

Extraktion und Stärke