Wie wird Kaffee entkoffeiniert?

 

Ich habe mir oft diese Frage gestellt: Wie ist koffeinfreier Kaffee? Nach meiner Recherche begann ich, andere Fragen zu stellen: Ist entkoffeinierter Kaffee giftig? Welche Umweltauswirkungen haben Entkoffeinationsprozesse? Wenn Sie wie ich von Zeit zu Zeit gerne einen Decaf nehmen, denke ich, dass das Wissen um die verwendeten Prozesse Sie interessieren wird.

Die folgende Studie ergab, dass entkoffeinierte Getränke immer noch 1 – 2% (und manchmal sogar 20%) des ursprünglichen Koffeingehalts behalten.

Ein bisschen Geschichte

Die erste Person, die es schaffte, aus Kaffee reines Koffein zu extrahieren, ist 1820 der Chemiker Friedlieb Ferdinand Runge. Er hielt es nicht für notwendig, sein Verfahren für die Gewinnung von Koffein aus Kaffeebohnen zu patentieren, um entkoffeinierten Kaffee zu vermarkten. Eigentlich war er meist auf der Suche nach Koffein. Leider hat es keine großen Fortschritte in den chemischen Eigenschaften dieses Moleküls gemacht.

Das erste kommerzielle Entkoffeinationsprozess wurde 1903 vom deutschen Kaufmann Ludwig Roselius erfunden (patentiert 1906). 1903 entdeckt Ludwig diese Methode der Entkoffeination unerwartet. Wie? Nun, seine Fracht von Kaffeebohnen im Meerwasser während jeder Reise eingetaucht. Sein Kaffee hat einen Großteil seines Koffeins verloren, ohne viel Geschmack zu verlieren.

Ludwig Roselius

Die ersten industriellen Entkoffeinationsprozesse beinhalteten das Dämpfen von Kaffeebohnen, verschiedenen Säuregrasen und Benzol. Dieses Verfahren wird nicht mehr verwendet, weil Benzol krebserregende Eigenschaften hat.

Seitdem werden andere, weniger toxische Prozesse eingesetzt.

Auszug aus dem Comic-Streifen “The Cat”

Gemeinsame Merkmale der Entkoffeination

Bei allen Entkoffeinationsprozessen wird Kaffee immer ungeröstet entkoffeiniert. Die größte Herausforderung für den Entkoffeinationsprozess besteht darin, zu versuchen, nur Koffein von den Kaffeebohnen zu trennen und dabei die anderen Chemikalien in ihren ursprünglichen Konzentrationen zu belassen. Das ist keine leichte Aufgabe. Kaffee enthält eine große Anzahl von Chemikalien, die zu Geschmack und Aroma beitragen.

Grüne Kaffeebohne (also ungeröstet)

Da ist Koffein eine wasserlösliche Polarsubstanz. Dadurch verwenden wir Wasser in allen Formen der Entkoffeination. Wasser ist aber nicht die beste Lösung für die Entkoffeinung, da es kein selektives Lösungsmittel ist und daher andere lösliche Stoffe entfernt. Daher verwenden die meisten Entkoffeinationsprozesse ein Décaféinisant-Mittel wie Methylenchlorid, Aktivkohle, C02 oder Ethylacetat.

Entkoffeinationsprozess für Kaffee

Es gibt mehrere Methoden für entkoffeinierten Kaffee. Dieser Prozess wird nur bei ungeröstetem Kaffee durchgeführt. Die Kaffeebohnen werden gedämpft und anschließend mit einem Lösungsmittel gespült. Dieses Lösungsmittel extrahiert Koffein, indem es andere Komponenten nicht (oder leicht) beeinflusst. Die Schritte werden wiederholt (8 bis 12 Mal). Das heißt, bis der Koffeingehalt die geforderten Standards erfüllt. 97% Koffein nach dem amerikanischen Standard eliminiert und 99,9% en masse nach dem EU-Standard eliminiert.

Organische Lösemittelprozesse

Lösungsmittel, die in der Entkoffeination verwendet werden

Wegen der vielen Gesundheitswarnungen setzen wir nicht mehr auf die ersten Lösungsmittel. Sie werden durch Dichlormethan und Ethylacetat ersetzt.

Dichlormethan ist in der Lage, Koffein selektiv zu extrahieren und hat einen niedrigen Siedepunkt. Wir verwenden sie in den Vereinigten Staaten von Amerika. Sie ist aber leicht giftig und krebserregend. Das Restlösemittel muss demnach weniger als 10 Teile pro Million betragen. (ppm)

Ethylacetat setzte anschließend Dichlormethan aus. Auch Ethylacetat ist leicht giftig. Seltsamerweise wird mit diesem Lösungsmittel manchmal entkoffeinierter Kaffee als “natürlich entkoffeiniert” vermarktet. Die gefundene Erklärung ist einfach. Wir können Ethylacetat aus einem biologischen Verfahren (wie etwa der Zuckerrohrfermentation) beziehen.

Etikett einer Flasche Ethylacetat

Überkritische Flüssigkeitszufuhr

Bei diesem Ansatz wird CO2 im Zustand der überkritischen Materie eingesetzt. Dieser Vorgang wird als “superkritische Flüssigkeitsentnahme” bezeichnet.

ereinfachtes überkritisches CO2-Absaugsystem. Wer das komplizierte Schema will, kann hier eines finden.

Superkritisches CO2 wirkt selektiv auf Koffein, löst das Alkaloid und sonst nichts. Wir legen die im Wasser getränkten Kaffeebohnen in einen Abbaubehälter. Dann versiegeln wir den Absauger und überkritische CO2 überquert den Kaffee bei hohem Druck. Das hilft, das Koffein zu extrahieren.

COwirkt als Lösungsmittel, um Koffein von Kaffeebohnen aufzulösen und zu entfernen, so dass die größeren aromatischen Komponenten zurückbleiben.

Nach diesem Schritt übertragen wir das mit Koffein belastete CO2 in eine Absorptionskammer. Der freigesetzte Druck ermöglicht es dem CO2, in seinen gasförmigen Zustand zurückzukehren. Durch die Verdunstung lässt er das Koffein hinter sich. Koffein wird mit Holzkohlefiltern entfernt. Dann recyceln wir das CO2. Dieser Prozess hat den Vorteil, dass potenziell schädliche Stoffe vermieden werden. Entkoffeinierte Kaffees mit CO2 sind kommerzielle, weniger exotische, hochwertige Kaffees, die in Lebensmittelgeschäften zu finden sind.

Wasserversorgung

Kaffeebohnen in heißem Wasser einweichen. Das verwendete Wasser enthält andere Komponenten, die zum Geschmack von Kaffee beitragen. Nach etwa 10 Stunden Behandlung geht das Wasser durch eine Aktivkohle, die das Koffein hält. Dann wird das Wasser mit dem Kaffee angeliefert und dann verdampft es. Dieser Ansatz lässt den Kaffee mit einem guten Aroma aufhorchen.

Eine der Hauptquellen des Artikels ist dieses Buch.

Wie wird Kaffee entkoffeiniert?
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