Kjemien og fysikken bak kaffebrenning

Risting er en kompleks termodynamisk prosess, hvor hundrevis av kjemiske reaksjoner forvandler sammensetningen av grønne bønner – fra sukkerarter og aminosyrer til over 800 aromatiske forbindelser.

De viktigste kjemiske reaksjonene

Ristingen skjer vanligvis ved temperaturer fra 180-250°C og varer i 10-20 minutter avhengig av ønsket resultat. Prosessen kan deles inn i disse nøkkelfasene:

Maillard-reaksjonen

Den sentrale ikke-enzymatiske bruningsreaksjonen mellom reduserende sukkerarter (f.eks. sukrose) og aminosyrer/proteiner. Starter vanligvis ved 140-165°C og produserer melanoider (brune pigmenter), samt aromaforbindelser som furaner (karamellnoter), pyrroler og 2-furfuryltiol (sterk kaffearoma). Denne reaksjonen er ansvarlig for mye av den komplekse smaken og fargeutviklingen.

Karamellisering

Pyrolyse av sukkerarter (uten aminosyrer) ved høyere temperaturer (>170°C). Reduserer sødme og øker bitterhet gjennom dannelse av ketoner, estere og aldehyder.

Pyrolyse

Termisk nedbrytning i inert miljø starter markant ved ~220°C. Frigir CO₂, vann og flyktige forbindelser; ansvarlig for second crack og mørke, røkete toner i mørke brent kaffe.

Andre reaksjoner

Strecker-nedbrytning (aldehyder fra aminosyrer), nedbrytning av klorogensyrer (bidrar til syre og bitterhet) og trigonellin (danner nikotinsyre og pyridiner).

Grønne bønner inneholder nesten ingen aroma – de fleste forbindelser dannes under risting.

Fasene med temperaturer og endringer

Ristingen skifter fra endoterm (varmeabsorberende) til eksoterm (varmeavgivende) rundt første sprekk.

Tørkefase (Drying phase)
Opptil ~150-160°C. Fordampning av 10-12% vann. Bønnene skifter fra grønn til gul. Endoterm fase – kritisk for jevn ristning.

Maillard- og bruningsfase
150-205°C. Intens Maillard og karamellisering. Farge til lys brun.

Første sprekk
~195-205°C (avhengig av bønnetype). Eksoterm reaksjon: Damp og CO₂ får bønnene til å utvide seg (volumet dobles). Marker overgang til utviklingsfase.

Utviklingsfase
Etter første sprekk. Smaksutvikling – jo lengre, desto mer karamellisert.

Andre sprekk
~225-230°C. Pyrolyse av cellulose; finere knitring, oljer på overflaten. Starter mørk ristning.

Rate of Rise (RoR) og ristningskurver

RoR er temperaturøkningen per minutt (°C/min) i bønnene – en nøkkelparameter for kontroll. En jevn, fallende RoR-kurve unngår "crashes" (for raskt fall, gir brente toner) eller "flicks" (stigende, risikerer brent smak).

Typisk: Høy RoR tidlig (10-20°C/min), fallende mot first crack (5-10°C/min). Development time: 20-25 % av total tid for balanse.

Måling av brenningsgrad: Agtron-skalaen

Profesjonelle bruker Agtron-spektrofotometer for å måle reflektert infrarødt lys (høyere tall = lysere rist).

Lys: Agtron 85-105

Middels: 65-85

Mørk: <65 (f.eks. French roast ~45)

Dette er mer presist enn visuell vurdering.

Ved risting kan du eksperimentere med disse parametrene. Det gir full kontroll over syre, sødme og fylde. Har du spesifikke spørsmål om en ristingsprofil eller utstyr? ☕ Skriv til oss på chat eller kontakt oss på kontakt@homeroast.dk. God risting! ☕