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So werden Kaffeebohnen Entkoffeiniert

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Als isolierte Substanz ist Koffein bitter, ansonsten aber geschmacksneutral. Das Entkoffeinierungsverfahren ist so fortgeschritten, dass selbst Kaffeekenner entkoffeinierten Kaffee nicht von koffeinhaltigem nur schwer unterscheiden können. Gentechnisch veränderte Kaffeepflanzen, in denen die für die Produktion von Koffein verantwortlichen Enzyme durch Genmanipulation blockiert werden, sin also überflüssig. Ausserdem wurden erst kürzlich in Äthiopien fast koffeinfreie Pflanzen der Gattung Coffea arabica entdeckt, die natürlich entstanden sind.

Die Bremer Firma Hag hat 1905 das erste Patent zur Entkoffeinierung angemeldet . Seit dem sind zahlreiche andere Verfahren entwickelt worden, den Kaffeebohnen das Koffein zu entziehen, ohne dabei die Inhaltsstoffe zu verderben. Die aktuellen Techniken lassen sich in drei Verfahren gliedern:

  • Direkte Koffein-Extraktion mit Hilfe organischer Lösungsmittel
  • Extraktion nur mit Wasser
  • Destraktion mit überkritischem Kohlendioxid

Rohkaffeebohnen sind bei allen drei Verfahren der Ausgangsprodukt. Um die Extraktion zu erleichtern, werden die Rohkaffeebohnen mit übersättigtem Wasserdampf zum Anquellen gebracht und dann eingeweicht.

Extraktion mit Lösungsmitteln

Das Hag-Patent von 1905 beschreibt das Entkoffeinierungsverfahren mit Benzol, welches später durch billiges Chloroform oder Tetrachlorkohlenwasserstoffe ersetzt wurde. Ende der siebziger Jahre des letzen Jahrhunderts verwandte man weltweit vor allem Trichloräthylen, das später von Methylenchlorid und Ethylacetat abgelöst wurde. Beide Substanzen extrahieren aus den Rohkaffeebohnen gezielt das Koffein. Dem Methylenchlorid wurde eine Mitwirkung bei der Zerstörung der Ozonschicht nachgewiesen, daher ist sein Gebrauch in Europa verboten worden.

Direkte Methode

Bei der direkten Methode werden die Bohnen nach dem Anquellen im Wasserdampf in die Lösungsmittelflüssigkeit eingetaucht. Das Lösungsmittel verbindet sich selektiv mit dem Koffein. Die Bohnen werden dann mit Wasserdampf behandelt, um die Lösungsmittelrückstände aus ihnen zu entfernen. Dies kann auch durch Vakuumtrocknung erfolgen.

Indirekte Methode

Bei der indirekten Methode werden die Rohkaffeebohnen für längerer Zeit in siedendes Wasser getaucht. Dieses Wasser wird dann von den Bohnen getrennt, mit einem Lösungsmittel versetzt, welches selektiv nur das Koffein bindet, und dann gefiltert. Anschließend wird das gefilterte und abgekühlte Wasser den Bohnen reimprägniert, wobei sie sich mit den wasserlöslichen Inhaltsstoffen, die sie zuvor abgeben mussten, wieder vollsaugen.

Die Lösungsmittelrückstände in den Bohnen sind ein Problem bei diesen Verfahren. Diese Entkoffeinierungsverfahren die mit Lösungsmittel-Extraktion arbeiten sind heutzutage so ausgereift, dass die Rückstände toxikologisch unbedenklich sind. Allerdings ein Rest bleibt immer und außerdem gibt es bessere, die ganz ohne Lösungsmittel auskommen.

Das Schweizer Wasserverfahren

Zuerst werden die Rohkaffeebohnen in heißem Wasser eingeweicht. Das Wasserbad entzieht ihnen das Koffein und alle wasserlöslichen Stoffe.
Die Kaffeebohnen werden dann aus dem Einweichwasser entfernt und weggeworfen. Kohlefilter entfernen dann aus dem Einweichwasser das Koffein. Übrig bleibt ein Wasser, welches nur die wasserlöslichen Inhaltsstoffe der Rohkaffeebohnen enthält. Wenn nun diesem koffeinfreien Wasser neue, koffeinhaltige Rohkaffebohnen entsprechend der Menge der weggeworfenen Bohnen zugeführt werden, geben diese neu eingeweichten Rohkaffeebohnen aufgrund der Koffeinvakanz des Einweichwassers nur ihr Koffein ab, nicht jedoch andere lösliche Inhaltsstoffe, da das Einweichwasser mit diesen schon gesättigt ist. Dann werden die Bohnen aus dem Einweichwasser geholt und getrocknet. Das Einweichwasser wird gefiltert und steht wieder für die nächste Ladung Rohkaffeebohnen zur Verfügung.

Die C02-Methode

Es werden keine Lösungsmittel verwendet, und der Geschmack des Kaffees entspricht ohne Abstriche demjenigen von koffeinhaltigem Kaffee.

Erfunden wurde diese Methode im Max-Planck-Institut für Kohleforschung in Mülheim an der Ruhr. In den sechziger Jahren des vergangenen Jahrhunderts suchte hier der Chemiker Kurt Zosel nach einer Methode, Erdölfraktionen mit Hilfe von Propan zu trennen. Da er zu diesem Zweck Destillations- und Extraktionsprozesse miteinander kombinierte, wurde dieses Verfahren „Destraktion“ genannt.

Bei der Entkoffeinierung mit CO2 macht man sich die Tatsache zunutze, dass Kohlendioxid bei bestimmten Druck-Temperatur-Kombinationen in einen teils flüssigen, teils gasförmigen Aggregatzustand tritt. In diesem Zwischenstadium kann es aufgrund seiner Eigenschaft, idealerweise ausschließlich das Alkaloid Koffein an sich zu binden, alle anderen Inhaltsstoffe der Bohnen aber unberührt zu lassen, die Rohkaffeebohnen fast vollständig koffeinfrei machen

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