Das Terroir eines Kaffees endet nicht bei Boden und Höhenlage: Es entscheidet sich auch im Fermentationstank. Eine am 18. Dezember 2025 online veröffentlichte Studie in Food Chemistry: Molecular Sciences verfolgt diesen Schritt bei einer gewaschenen Arabica über 72 Stunden. Sie gehört zur Ausgabe der Zeitschrift vom Juni 2026. Der Kaffee stammt vom Monte Tsetsera im Chimanimani-Nationalpark in Mosambik. Wenige Mikroben gewinnen die Oberhand, und florale und fruchtige Verbindungen schnellen in die Höhe.
Sorte, Höhenlage, Klima und Boden sind die Faktoren, die gewöhnlich genannt werden, um die Herkunftsprägung eines Kaffees zu erklären. Die zehn Autoren arbeiten in Brasilien, Portugal, Mosambik und Kanada. Sie bringen eine weitere Idee ins Spiel: das mikrobielle Terroir, also „die Verbindung zwischen lokalen mikrobiellen Gemeinschaften und sensorischem Ausdruck“. Sie bezeichnen ihre Arbeit als erste Multi-Omics-Studie zur Kaffeefermentation in Afrika, was hier die Kombination chemischer Analysen mit DNA-Sequenzierung bedeutet.
Was bewirkt die Fermentation bei einem gewaschenen Kaffee?
Die gewaschene Aufbereitung dominiert den Spezialitätenkaffee und unterscheidet sich von Produzent zu Produzent stark. Zuerst zieht eine mechanische Vorrichtung die Haut und den größten Teil des Fruchtfleischs von der Kirsche ab. Die Bohne kommt mit einer Schicht Mucilage (Fruchtschleim) überzogen heraus. Anschließend fermentiert sie in einem Tank oder Trog mit Wasser, bis diese Schicht so weit abgebaut ist, dass sie sich abwaschen lässt, und danach folgt die Trocknung.
Der richtige Zeitpunkt ist für die Qualität entscheidend. Die Fermentation kann bis zu 72 Stunden dauern, je nach Temperatur, Höhenlage, Menge an Mucilage und Konzentration bestimmter Enzyme. Manche Produzenten reiben den Kaffee zur Kontrolle: Er quietscht, sobald das Fruchtfleisch abgebaut ist. Bleibt er zu lange im Wasser, kann er unerwünschte Aromen annehmen.
Der Abbau des Mucilage ist selbst eine Reaktion, die von natürlich in der Kirsche vorhandenen Enzymen angetrieben wird. Was machen dann all diese Mikroben im Wasser?
Was passiert mit einem Kaffee in 72 Stunden Fermentation?
Die Studie lief im Juni 2024, während der Ernte. Rund 12 kg reife Kirschen von Coffea arabica wurden von Hand gepflückt und entpulpt und dann auf drei Portionen von etwa 4 kg aufgeteilt. Jede kam mit 4 l frischem, nicht gechlortem Wasser in einen sterilen Kunststoffbehälter. Die Forschung arbeitet in diesem kleinen Maßstab: Der Aufbau bildet im Miniaturformat die Fermentation nach, die Produzenten in Tanks im industriellen Maßstab durchführen.
Es wurde keine Kultur zugesetzt: Es handelte sich um eine spontane Fermentation, direkt auf der Farm, bei 20 bis 30 °C am Tag und 14 bis 20 °C in der Nacht. Die Bohnen wurden alle 24 Stunden von Hand umgerührt, und aus der Flüssigkeit wurden sechsmal Proben entnommen. Danach wurden die Bohnen gründlich gewaschen und in einem Umluftofen getrocknet.
Mikrobielle Enzyme spalteten die Saccharose in den ersten Stunden in einfachere Zucker. Fructose fiel von 5,57 auf 0,19 g/l und Glucose von 4,34 auf 2,48 g/l. Milchsäure zeigte unter den organischen Säuren den stärksten Anstieg und erreichte nach 72 Stunden 10,47 g/l.
Die Analyse identifizierte 74 flüchtige Verbindungen, darunter 15 Alkohole, 9 Ester und 10 Alkane; nicht alle davon sind also Aromastoffe. Der entscheidende Wandel zeigt sich im zeitlichen Verlauf: bis 36 Stunden Verbindungen aus dem Fruchtfleisch, ab 48 Stunden dann mikrobielle Alkohole und Ester.
Leuconostoc, Hanseniaspora, Galactomyces: Wer sind die Hauptakteure?
Eine vielfältige Gemeinschaft, die auf die Umgebung, die Kirschen und die Handhabung zurückgeführt wird, wich einigen wenigen gut angepassten Gruppen. Drei Namen stechen heraus.
Leuconostoc ist ein Milchsäurebakterium. Sein Anteil an der Bakteriengemeinschaft stieg von 34,42 % auf 89,99 % nach 72 Stunden, was zur Anreicherung von Milchsäure passt. Die Rohkaffeebohnen enthielten 0,78 mg/g dieser Säure, die hauptsächlich mikrobiellen Ursprungs ist und in der Tasse mit Säure, Körper und Weichheit in Verbindung gebracht wird.
Lactobacillus, das Säure besser verträgt, überholt Leuconostoc bei Kaffeefermentationen typischerweise. Hier blieb Leuconostoc bis zum Schluss dominant. Auch in allen Fermentationen eines Versuchs in Yunnan war es vorherrschend, dieses Ergebnis ist also kein Einzelfall.
Hanseniaspora ist eine Hefe, die weithin dafür bekannt ist, große Mengen an Estern zu bilden. Ihr Anteil an der Pilzgemeinschaft stieg von 4,15 % auf einen Höchstwert von 67,63 % nach 48 Stunden. Der Fructosegehalt sank stärker als der Glucosegehalt, das Gegenteil des bei Kaffee üblichen Musters, und diese Gattung wird oft mit einer Vorliebe für Fructose in Verbindung gebracht.
Galactomyces lag zu Beginn bei 11,28 % und dominierte das Ende des Versuchs mit 44,82 % nach 72 Stunden. In Milchprodukten und Kakao wurde die Gattung mit butterigen, cremigen und honigartigen Aromen in Verbindung gebracht, die diese Studie nicht gemessen hat.
Die eigentliche Überraschung ist das Duo. Pichia ist die am häufigsten als dominant beschriebene Hefe, insbesondere in Kolumbien, Ecuador und Australien. Hanseniaspora und Galactomyces gemeinsam anzutreffen, scheint eine Premiere zu sein, bei der Kaffeefermentation wie in jedem anderen bekannten Fermentationssystem.
Produzenten können das steuern. In einem kontrollierten Experiment in Yunnan hatte die Fermentationsdauer unter den getesteten Parametern den größten Einfluss auf die Zusammensetzung der Bohnen und die sensorische Qualität. Sorte und lokale Geografie bestimmen zudem, wie stark jeder Parameter wirkt.
Hefen gehen noch weiter. Nassfermentationen, die mit den Hefen H. uvarum oder P. kudriavzevii beimpft wurden, ergaben in den Rohkaffeebohnen 2- bis 3-mal mehr Metaboliten, also von Mikroben gebildete Verbindungen, als eine spontane Kontrollfermentation. In der Tasse erzielten sie außerdem höhere Werte bei Geschmack, Aroma und Säure. Diese Metabolitengehalte sanken nach der Röstung stark, blieben aber höher.
Woher kommen die floralen und fruchtigen Moleküle?
Der Ehrlich-Weg ist einfacher, als er klingt. In wenigen Schritten wandeln Hefen eine Aminosäure, Phenylalanin, in einen duftenden Alkohol um: Phenylethylalkohol mit seinem rosenartigen Aroma. Ester sorgen für die Fruchtnoten: Sie entstehen, wenn ein Alkohol mit einer Säure oder einem Säurederivat reagiert.
| In der Fermentationsflüssigkeit | Aroma | Früherer Wert | Nach 72 Stunden |
|---|---|---|---|
| Phenylethylalkohol | Rosenartig | 0 zu Beginn | 376,90 |
| Linalool | Floral | 20,62 zu Beginn | 475,45 |
| Ethylacetat | Fruchtig, süß | 200,82 nach 60 Stunden | 7.842,38 |
Die Werte sind Schätzungen und keine exakten Konzentrationen: Sie sind in µmol/l Phenylethylalkohol-Äquivalenten angegeben, weil nicht für alle 74 Verbindungen Standards verfügbar waren.
Linalool war schon vor der Fermentation vorhanden und stieg dann steil an. Bei afrikanischen Kaffees werden Verbindungen dieser Stoffklasse mit Noten von Jasmin, Zitrus und Beeren in Verbindung gebracht. Sein Anstieg passt zur Aktivität der Hefen, ein mikrobieller Ursprung bleibt aber eine Hypothese.
Im Vergleich zu Studien aus Peru, Brasilien und Australien wirken die Werte von Linalool und Phenylethylalkohol hier ungewöhnlich hoch.
Im Rohkaffee machte Phenylethylalkohol 2,5 % der chromatographischen Fläche aus, was seinen Anteil am Laborsignal angibt und keine Konzentration.
Danach folgte ein Blind-Cupping: Drei Q Grader verkosteten den gerösteten Kaffee nach 18 Stunden Ruhezeit. Er erreichte 87,25 Punkte nach dem SCA-Protokoll, einen Wert auf Spezialitätenkaffee-Niveau, mit ausgeprägtem floralem Charakter und Noten roter Früchte.
Drei Dinge, die Sie bei diesen Ergebnissen im Blick behalten sollten
- Eine Partie, ein Standort, eine Ernte. Alle Kirschen stammten aus einer einzigen Partie, und es gab keine Kontrollgruppe.
- Keine Rangfolge gegenüber dem Terroir. Die Fermentation kommt zu Höhenlage, Sorte und Boden hinzu. Keiner dieser Faktoren wurde hier variiert oder gemessen.
- Gemessen vor der Tasse. Die Verbindungen wurden in der Flüssigkeit und den Rohkaffeebohnen analysiert, ihr Zusammenhang mit den verkosteten Noten ist also eine Assoziation.
Zurück zum Mucilage: In den nach 72 Stunden dominierenden Mikroben fanden sich keine Gene für dessen Abbau. Möglicherweise entfernen hier die kaffeeeigenen Enzyme das Mucilage, und um das zu prüfen, wären frühere Probenahmen nötig.
Was „gewaschen“ und „floral“ auf einer Kaffeepackung verraten können
Erstens bedeutet „gewaschen“ nicht unfermentiert. Das Verfahren umfasst eine Fermentationsphase, und hier reichte sie mit 72 Stunden bis ans obere Ende der Spanne. Gewaschener Kaffee zeigt oft eine ausgeprägtere und klarer definierte Säure. Gewaschene Partien aus Yirgacheffe können intensiv floral und aromatisch sein, mit tee- und zitrusartigen Noten.
Zweitens verweist eine florale Verbindung für sich allein nicht auf eine bestimmte Herkunft. Linalool fand sich in fast allen von 10 Single-Origin-Arabicas, von Mittelamerika bis Indonesien, wenn auch vermutlich zu schwach, um ihr Aroma zu verändern. In derselben Probenreihe trennte der Röstgrad die Profile der flüchtigen Verbindungen stärker als die Herkunft. Im feuchten subtropischen Santa Catarina ergab eine andere Gemeinschaft (Enterobacter, Fusarium, Pantoea) ebenfalls einen Spezialitätenkaffee, allerdings mit geringer zitrischer Säure und mittlerem Körper.
Drittens lohnt sich ein Blick auf die Angabe zur Aufbereitung. Packungen von Kaffees höchster Qualität nennen in der Regel Region, Sorte, Aufbereitung und Geschmack. Mikroben stehen nicht auf dieser Liste, doch schon kleinste Änderungen bei der Aufbereitung können verblüffende Ergebnisse bringen, und sie werden noch erforscht.
Zwei künftige Anwendungen zeichnen sich ab: auf die Region zugeschnittene Starterkulturen und Kriterien, um afrikanische Spezialitätenkaffees voneinander zu unterscheiden. Beides gibt es noch nicht.
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