Entkoffeinierter Kaffee – Wie Kaffee industriell das Koffein verliert
Schwerpunkte im Artikel:
- Arabica-Kaffeebohnen
- Coffea Charrieriana
- Direktes Verfahren
- Entkoffeinierung
- Indirektes Verfahren
- Kaffee
- Koffein
- Koffeinfrei
Kurz vorab:
Kaffee, das Lieblingsgetränk der Deutschen, enthält bis zu 400 Stoffe und Verbindungen, die jedes Aroma einzigartig machen. Entkoffeinieren birgt Herausforderungen, da viele dieser Stoffe entfernt werden, wodurch die Forschung kontinuierlich neue, schonende Verfahren entwickelt.
Im Kaffee sind bis zu 400 verschiedene Stoffe und Verbindungen enthalten, die jede Sorte Kaffee in Aroma und Geschmack einzigartig machen. Da beim Entkoffeinieren dem Kaffee viele dieser Stoffe entzogen werden, stehen Forscher vor der Herausforderung, schonende Verfahren zu entwickeln, damit Kaffee das bleibt, was es ist – das Lieblingsgetränk der Deutschen. Immerhin trinken wir im Jahr fast 160 l pro Kopf. Damit liegt der Kaffeeverbrauch noch vor dem Feierabendbier.
Geschichte
Heutzutage gibt es sechs verschiedene Verfahren, um das in Rohkaffeebohnen enthaltene Koffein zu extrahieren:
- Verfahren nach Ludwig Roselius
- Direktes Verfahren
- Indirektes Verfahren
- Triglycerid-Verfahren
- Schweizer-Wasser-Verfahren
- Kohlenstoff-Dioxid-Verfahren
Schauen wir uns das direkte und das indirekte Verfahren einmal etwas genauer an.
Direktes Verfahren
Rohkaffeebohnen haben einen Feuchtigkeitsgehalt von unter 12%. Daher werden die Bohnen etwa 30 Minuten lang mit Wasserdampf behandelt, um sie aufzuquellen. Um das in den Bohnen enthaltene Koffein zu lösen, liegen sie danach für mehrere Stunden in einem Lösungsmittel.
Hierfür werden meist Dichlormethan oder Ethylacetat verwendet. Dieser Vorgang muss je nach Lösungsmittelanteil mehrfach wiederholt werden, da nur geringe Mengen an Koffein pro Durchgang freigesetzt werden. Ist der Grenzwert von unter 0,1 % Koffein-Anteil erreicht, ist der Prozess beendet.
Nach dem Abgießen des Lösungsmittels werden die Bohnen mehrfach gewaschen und für etwa 10 bis 12 Stunden getrocknet. Erst wenn die Rohkaffeebohnen ihren ursprünglichen Feuchtigkeitsgehalt erreicht haben, können sie geröstet werden.
Das Entkoffeinieren mit Ethylacetat ist verhältnismäßig günstig. Mit Ethylacetat können bis zu 97% des vorhandenen Koffeins in den Kaffeebohnen gelöst werden. Da der Stoff auch natürlich in Rohkaffeebohnen vorkommt, liegen die Rückstände unter 30 ppm (parts per million) und sind praktisch geschmacks- und geruchsneutral. Hauptsächlich wird Ethylacetat aus Rohrzucker gewonnen und ist in der Lebensmittelindustrie ein gängiges Mittel zur Herstellung von Süßwaren und Aromen.
Indirektes Verfahren
Bei diesem Verfahren werden zuerst alle wasserlöslichen Bestandteile der Bohnen durch die Behandlung mit heißem Wasser herausgelöst. Die behandelten Rohkaffeebohnen werden entsorgt. Die entstandene Lösung wird weiterverarbeitet und wie im direkten Verfahren mit Dichlormethan oder Ethylacetat versetzt, um das darin gelöste Koffein zu entziehen.
Die entkoffeinierte Lösung wird dann mit neuen Kaffeebohnen versetzt und erhitzt. Nur das in den Bohnen enthaltene Koffein löst sich und damit entsteht ein sogenanntes Löslichkeitsgleichgewicht. Dieses Verfahren ist mit einem enormen Wasserverbrauch verbunden. Damit und mit der Vernichtung von Tonnen an Rohkaffeebohnen gilt es als unwirtschaftlich und nicht besonders umweltfreundlich.
Ein Blick in die Zukunft
Seit 2004 sind Forscher aus Brasilien, Hawaii, Tokio und dem Vereinigten Königreich erfolgreich damit beschäftigt, Arabica-Kaffeebohnen zu züchten, die praktisch kein natürliches Koffein mehr enthalten. Derzeit werden die Pflanzen nur auf Testfeldern und in verschiedenen Universitäten zu Studienzwecken angebaut. Die bisherigen Forschungsergebnisse sind allerdings sehr vielversprechend.
Vielleicht kann in absehbarer Zeit ganz auf zeitaufwendige, kostspielige und Rohstoff intensive Verfahren zum Entkoffeinieren verzichtet werden.
In Kamerun gibt es die selten vorkommende „Coffea Charrieriana“, eine Kaffeesorte, die ganz ohne Koffein auskommt. Sie wurde in den 1980ern entdeckt, konnte aber bisher nicht für den kommerziellen Gebrauch vervielfältigt werden.
