Bitters in koffie

Bitterheid is misschien wel het meest herkenbare kenmerk van koffie. Voor sommigen hoort het bij de charme van een stevige espresso, voor anderen is het juist iets dat ze willen vermijden. In werkelijkheid is bitterheid in koffie geen fout, maar een complexe smaakcomponent die, in balans met zuren en zoetheid, bijdraagt aan diepgang, structuur en nasmaak.

Waar komt bitterheid vandaan?

Bitterheid in koffie komt hoofdzakelijk voort uit een groep chemische verbindingen die in wisselende mate in groene koffie aanwezig zijn of ontstaan tijdens het branden. We bespreken de belangrijkste verbindingen hieronder.

Alkaloïden

Caffeïne is de bekendste. Het is van nature bitter, in water goed oplosbaar, en komt voor in zowel arabica als robusta (in robusta zelfs tot tweemaal zoveel).

Trigonelline is een andere alkaloïde die tijdens het branden wordt afgebroken tot nicotinezuur (vitamine B3) en pyridineachtige verbindingen, die zowel bitter als aromatisch zijn.

Fenolische verbindingen

Chloorogeenzuur is een ester (organische verbinding) van caffeïnezuur en quininezuur. Op zichzelf is het licht bitter en zuur. Tijdens het branden valt het uiteen in chlorogeenzuurlactonen en fenolen zoals catechol en pyrogallol, die uitgesproken bitter zijn.

Deze afbraakproducten zijn vooral verantwoordelijk voor de kenmerkende bitterheid in donker gebrande koffies.

Maillard-reactieproducten

Tijdens het brandproces reageren suikers met aminozuren in de zogenaamde Maillard-reactie. Hierbij ontstaan honderden nieuwe verbindingen, waaronder melanoïdines. Deze dragen bij aan de donkere kleur, maar ook aan body, complexiteit en een subtiele bitterheid.

Smaak, geur en mondgevoel van bitters

Smaakbeleving

Bitterheid wordt op de tong waargenomen via specifieke bitterreceptoren (T2R-familie). Anders dan zuur, dat helder en fris smaakt, wordt bitter vaak ervaren als:

• Droog, scherp, hard of samentrekkend
• Lang aanwezig in de nasmaak
• Complex of medicinaal bij bepaalde verbindingen

Een gebalanceerde bitterheid kan echter ook positief zijn:

• Caffeïne geeft een droge, zuivere bitterheid die bijdraagt aan intensiteit
• Lactonen uit chlorogeenzuur kunnen zacht, bitter en verfijnd zijn
• Melanoïdines geven een donker, geroosterd bitter randje dat goed past bij karamel- of chocoladetonen

Geur

Hoewel bitterstoffen zelf niet direct aromatisch zijn, ontstaan veel van hen als bijproduct van aromavormende processen. Denk aan pyridines en fenolen die ontstaan uit trigonelline en chloorogeenzuur. Deze kunnen bijdragen aan een geroosterde, nootachtige of zelfs medicinale geur.

Mondgevoel

Bitters beïnvloeden het drooggevoel en de structuur van koffie:

• Melanoïdines en fenolen dragen bij aan body en dikte
• Catecholen kunnen wrang aanvoelen, vooral bij overextractie
• Donkere bitterstoffen zorgen voor een strakke, soms stroef aanvoelende afdronk

Wat gebeurt er met bitters tijdens het branden?

De mate van bitterheid in koffie neemt toe naarmate de branding donkerder wordt. Dat heeft te maken met zowel vorming als afbraak van verbindingen.

• Chloorogeenzuur wordt bij medium tot dark roast afgebroken tot bittere lactonen en fenolen. Robusta bevat van nature meer chloorogeenzuur dan arabica, en kan dus bitterder overkomen.
• Trigonelline neemt af tijdens het branden, maar levert bittere en aromatische verbindingen op.
• Maillard-producten en karamelisatieproducten nemen toe bij hogere temperaturen en dragen bij aan diepe, complexe bitterheid.
• Caffeïne is relatief hittebestendig en blijft grotendeels behouden tijdens branding.

Bij lichte branding is de bitterheid beperkt; zuren en zoetheid voeren dan de boventoon. Bij medium roast ontstaat een balans tussen zuur, bitter en zoet. Bij een donkere roast verdwijnen de zuren en worden bitters dominant, vooral als de branding de second crack nadert of overschrijdt.

Bitterheid beïnvloeden

Voor branders en barista’s zijn er meerdere knoppen om aan te draaien als het gaat om bitterheid:

• Koffiesoort en herkomst: robusta is bitterder dan arabica. Koffies uit lager gelegen gebieden bevatten vaak meer chloorogeenzuur.
• Verwerking: natural processed koffies bevatten vaak meer suikerafgeleiden en tonen van fermentatie, wat de bitterheid kan verzachten. Gewassen koffies kunnen juist “schoner” en bitterder overkomen.
• Brandprofiel: Kort en heet branden levert andere bitterverbindingen op dan langzaam en donker branden. Roast development time (na first crack) is bepalend.
• Zetmethode: Hogere temperaturen, lange extractietijden en fijne maling verhogen het risico op overextractie en dus overmatige bitterheid.
• Water: Water met veel calcium en magnesium (harde waterprofielen) kan bitterheid versterken, terwijl zacht water dit effect matigt.

Bitterheid in balans

Bitterheid hoeft geen vijand te zijn. In evenwicht met zuren en zoetheid zorgt het voor structuur, diepgang en intensiteit. Denk aan de rijke bitterheid van pure chocolade, of de droge elegantie van een goede espresso.

Het probleem ontstaat pas als bitterheid ongebalanceerd is, bijvoorbeeld door te donkere branding, slechte extractie of een onevenwichtige boon. Het draait dus niet om “minder bitter”, maar om beter bitter: geïntegreerd in het geheel, complementair aan andere smaakelementen.

Bitterheid is een complex fenomeen met chemische wortels in alkaloïden, zuren en Maillard-reactieproducten. Tijdens het branden ontstaan nieuwe bittere verbindingen die het karakter van koffie sterk beïnvloeden. Wanneer bitterheid goed gedoseerd is, vormt het samen met zuren en zoetheid de ruggengraat van een gebalanceerde kop koffie.

Voor koffieprofessionals is inzicht in de chemie van bitterheid essentieel. Niet om bitterheid te vermijden, maar om het te begrijpen, te sturen en te benutten, als een volwaardige smaakcomponent die koffie karakter, kracht en elegantie kan geven.

Verder lezen

• Illy, A. & Viani, R. (2005). Espresso Coffee: The Science of Quality
• Farah, A. et al. (2006). Chlorogenic Acids and Lactones in Coffee: Impact on Bitter Taste. Journal of Agricultural and Food Chemistry
• Clarke, R. J. & Macrae, R. (1985). Coffee: Volume 2 – Technology
• Ginz, M. et al. (2000). Formation of aliphatic acids by carbohydrate degradation during roasting of coffee. European Food Research and Technology
• Flament, I. (2002). Coffee Flavor Chemistry. Wiley-VCH