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Eine echte Kaffee-Nase

Technik|Digitales

Eine echte Kaffee-Nase
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Die chemische Zusammensetzung des Kaffee-Aromas zu bestimmen ist nicht einfach, eine neue Technologie soll dies nun ändern. Foto: Mark Sweep, wikipedia, gemeinfrei
US-Forscher haben eine Nase für guten Kaffee ? genauer gesagt, eine neuartige künstliche Nase: Sie haben ein einfaches Sensorsystem entwickelt, mit dem sich verschiedene Kaffeesorten auseinanderhalten lassen. Dazu muss lediglich der Dampf des Kaffees über ein Plättchen geleitet werden, das mit verschiedenen Farbstoffen getränkt ist, und schon entsteht ein für jede Sorte typisches Farbmuster. Das Gerät ist allerdings nicht nur dazu da, skeptischen Kaffeeliebhabern zu verraten, ob sie tatsächlich die bestellte teure Guatemala-Variante in der Tasse haben. Es soll vielmehr Händlern und Produzenten helfen, die Qualität der Ernte und auch die der Röstung direkt vor Ort schnell und unkompliziert zu beurteilen.

Trotz seines typischen Dufts ist es alles andere als leicht, die chemische Zusammensetzung des Kaffee-Aromas zu bestimmen ? immerhin tragen nach aktuellem Wissen etwa 1.000 verschiedene Substanzen zu diesem Duft bei. Welche das sind, hängt unter anderem von der Röst-Temperatur, der Röstdauer und natürlich der Kaffeebohne selbst ab. Das größte Problem für klassische Analyseverfahren wie der Massenspektroskopie oder der Gaschromatographie: Viele der Substanzen ähneln sich chemisch gesehen sehr stark, sind aber nicht ganz identisch.

Der Chemiker Kenneth Suslick von der Universität von Illinois in Urbana-Champaign und seine Kollegen konnten dieses Problem jetzt jedoch zumindest zum Teil umgehen. Ihre Idee: Sie versuchten nicht, jede einzelne Komponente zu bestimmen, sondern suchten nach einer Art Fingerabdruck, die jeder Kaffeesorte eindeutig zuzuordnen ist. Dazu entwickelten sie ihre neuartige künstliche Nase. Deren Herzstück ist ein Polymerfilm, lediglich so groß wie eine kleine Münze, auf dem die Forscher tropfenweise 36 verschiedenen Farbstoffe platzierten. Der Trick: Jeder dieser Farbstoffe reagiert auf eine andere chemische Eigenschaft. Einige verfärben sich beispielsweise abhängig vom pH-Wert, andere reagieren ausschließlich mit bestimmten Substanzen und wieder andere ähneln dem roten Blutfarbstoff Hämoglobin und verfärben sich nur bei Anwesenheit eines speziellen geladenen oder ungeladenen Teilchens.

Das Prinzip funktioniert, konnten die Wissenschaftler bereits bei zehn handelsüblichen Kaffeevarianten zeigen: Kam das Plättchen mit dem Kaffeearoma in Kontakt, bildete sich bei jeder Sorte ein anderes Farbmuster. Auch wenn mit dem neuen Gerät also nicht die individuellen Inhaltsstoffe bestimmt werden können ? “das Wichtige ist, dass wir leicht die Unterschiede zwischen verschiedenen Röstungen und Kaffeesorten erkennen können”, berichtet Suslick. Das Potenzial der neuen künstlichen Nase könnte laut “Science” übrigens weit über das Erkennen von Kaffeesorten hinausgehen: Denkbar sei der Einsatz praktisch überall, vom Aufspüren von Sprengstoffen bis zum Identifizieren von Verunreinigungen in Zahnpasta.

Science, Onlinedienst Originalarbeit der Forscher: Kenneth Suslick (University of Illinois, Urbana-Champaign) et al.: Analytical Chemistry, Online-Vorabveröffentlichung, doi: 10.1021/ac902823w ddp/wissenschaft.de – Ilka Lehnen-Beyel
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