Die Entkoffeinierung ist ein Prozess mit dem Kaffeebohnen oder Teeblättern das enthaltene Koffein teilweise oder nahezu vollständig entzogen werden kann.
Entkoffeinierung von Kaffee
Im Falle von Kaffee beginnt der Entkoffeinierungsprozess bereits mit den noch grünen und ungerösteten Bohnen. Im Allgemeinen lässt man die Bohnen unter Einwirkung von warmen Wasser oder Wasserdampf zuerst quellen. Anschließend wird das in den Bohnen enthaltene Koffein mit einem Lösungsmittel herausgelöst. Da in einem Prozessdurchlauf jeweils nur ein Teil des enthaltenen Koffeins entzogen werden kann, muss der Prozess sehr oft wiederholt werden, um auf die maximal 0,1 Prozent Restgehalt zu kommen, die in der EU für koffeinfreien Kaffee vorgeschrieben sind. Kaffee enthält ca. 400 chemische Bestandteile, die wesentlich für den Geschmack und das Aroma des aufgebrühten Getränkes sind. Abhängig vom Entkoffeinierungsverfahren werden diese Bestandteile ebenfalls in mehr oder weniger großem Umfang entfernt. Dies kann sich in unerwünschten geschmacklichen Veränderungen des Kaffees äußern.
Weltweit arbeiten Forscher an der Herstellung von Kaffeesorten mit reduziertem Koffeingehalt. 2004 fand eine brasilianische Forschungsgruppe bei genetischen Versuchen mit Arabica-Kaffee mehrere Varianten, die praktisch kein Koffein enthielten. Arbeitsgruppen an den Universitäten von Glasgow, Tokio und am Institut Integrated Coffee Technologies auf Hawaii forschen an der Herstellung von koffeinfreien Kaffeepflanzen mittels Gentechnik. In Zukunft könnte es so möglich sein, auf die kostenintensive Entkoffeinierung ganz zu verzichten.
Roselius-Verfahren
Das erste kommerziell genutzte Verfahren zur Entkoffeinierung wurde 1903/1905 von Ludwig Roselius entwickelt und patentiert. Roselius hatte den Verdacht, dass sich sein zuvor verstorbener Vater, der ein starker Kaffeetrinker war, mit Koffein vergiftet habe. Daher suchte er nach einer Möglichkeit, dem Kaffee das Koffein zu entziehen. Beim Roselius-Verfahren werden die Bohnen mit Salzwasser vorgequollen. Als Lösungsmittel kommt das giftige und krebserregende Benzol zum Einsatz, weshalb dieses Verfahren heute nur noch sehr selten verwendet wird. Auf diese Weise entkoffeinierter Kaffee wurde in den meisten Gebieten Europas als Kaffee-HAG, in Frankreich als Café Sanka und später unter der Marke Sanka in den USA verkauft. Heute werden wegen des schädlichen Benzols für Kaffee-HAG und Sanka andere Entkoffeinierungsverfahren eingesetzt.
Schweizer-Wasser-Prozess (SWP)
Bei diesem Ende der 1970 Jahre von der Swiss Water Decaffeinated Coffee Company entwickelten Verfahren werden in einem ersten Schritt Bohnen solange mit heißem Wasser behandelt, bis das gesamte Koffein und andere feste Bestandteile herausgelöst sind. Die Bohnen dieses ersten Verfahrensschrittes werden entsorgt. Das Wasser mit dem gelösten Koffein und anderen Kaffee-Bestandteilen läuft anschließend durch einen Aktivkohlefilter, mit welchem die Koffeinmoleküle entfernt werden. Dem nun koffeinfreien Wasser werden in einer ähnlichen Filterapparatur neue Kaffeebohnen zugegeben. Da das Wasser bereits mit gelösten Kaffeebestandteilen angereichert ist, wird diesmal nur das Koffein gelöst und die anderen geschmacksbestimmenden Inhaltsstoffe der Kaffeebohnen bleiben erhalten. Der Prozess wird solange wiederholt, bis 99,9 Prozent des Koffeins entfernt sind. Die Bohnen werden anschließend getrocknet und sollen so den größten Teil ihres Geschmackes und Aromas behalten, was unter Experten jedoch umstritten ist. Ein Nachteil des Verfahrens sind die relativ hohen Kosten, da das mit der Aktivkohle gebundene Koffein nicht zurückgewonnen und separat weiterverkauft werden kann. Heute gibt es weltweit nur wenige Werke, die mit dem Schweizer-Wasser-Verfahren arbeiteten.
Direktes Verfahren
Nach ca. 30 Minuten Einwirkens von Wasserdampf werden die Bohnen für 10 Stunden in Dichlormethan oder Ethylacetat gespült. Das Lösungsmittel wird anschließend abgegossen und Restbestände werden in einem weitere 10 Stunden andauernden Trocknungsschritt entfernt. Die vollständige Entfernung des Lösungsmittels ist insbesondere bei Dichlormethan wichtig, da dieses unter dem Verdachte steht krebserregend zu sein. Kaffee, der mit Ethylacetat entkoffeiniert wurde, wird teilweise auch als natürlich entkoffeinierter Kaffee bezeichnet, da Ethylacetat auch in verschiedenen Früchten und Gemüsen vorkommt. Die Entkoffeinierung mit diesem Verfahren ist vergleichsweise preiswert.
Kohlendioxid-Verfahren
Mit Wasserdampf vorbehandelte Kaffeebohnen werden in diesem Verfahren bei einem Druck von 73 bis 300 Atmosphären mit flüssigem überkritischem Kohlendioxid gespült. Dem Kohlendioxid wird dann in Wasser oder in einem Kohlefilter das Koffein entzogen. Das koffeinfreie Kohlendioxid kann dann für einen weiteren Durchlauf verwendet werden. Der gleiche Prozess ist auch unter Verwendung von Sauerstoff möglich.
Triglycerid-Verfahren
Die ungerösteten Bohnen werden in einer heißen Wasser-Kaffee-Lösung behandelt, um das Koffein an die Oberfläche der Bohnen zu holen. In einem separaten Behälter werden die Bohnen dann mehrere Stunden in heiße Kaffeeöle eingetaucht. Die in den Ölen enthaltenen Triglyceride entfernen das Koffein aus den Bohnen, jedoch nicht die Geschmacks- und Aromastoffe. Die Bohnen werden anschließend vom Öl separiert und getrocknet.
Koffeingehalt in koffeinfreiem Kaffee
Praktisch alle koffeinfreien Kaffees enthalten noch Restbestände an Koffein. Als entkoffeinierter Kaffee darf in der EU Kaffee mit einem Anteil an Koffein von weniger als 0,1 Prozent bezeichnet werden. In anderen Ländern gibt es weniger restriktive Regeln, so dass der Koffeingehalt dort höher sein kann. Nach Ergebnissen des Florida Maples Center for Forensic Medicine können zehn Tassen koffeinfreier Kaffee in etwa die gleiche Menge wie ein bis zwei Tassen gewöhnlicher Kaffee enthalten. Der gemessene Koffeingehalt betrug 3 bis 15,8 mg pro Tasse von koffeinfreiem Espresso sowie 12 bis 13,4 mg pro Tasse (16 Unzen, entspricht ca. 473 ml) für koffeinfreien Kaffee. Nichtentkoffeinierter Kaffees enthält im Vergleich in etwa 85 mg Koffein pro Tasse (8 Unzen, entspricht ca. 237 ml).
Entkoffeinierung von Tee
Tee wird für gewöhnlich mit Hilfe des schon für Kaffee verwendeten Kohlendioxid-Verfahrenes entkoffeiniert. Verschiedene Teesorten können in ihrem Koffeingehalt variieren, auch weisen junge Blätter und Knospen einen höheren gewichtsbezogenen Koffeingehalt als alte Blätter und Stiele auf. Eine Tasse Tee enthält mit ca. 40 bis 50 mg in etwa die Hälfte des Koffeines einer Tasse Kaffee.
Es ist möglich den Gehalt von Tee durch eine besondere Vorgehensweise beim Aufbrühen zu beeinflussen. Brüht man den gleichen Tee mehrfach auf reduziert sich der Koffeingehalt deutlich. So enthielt Tee bei Versuchen beim zweiten fünfminütigen Aufbrühen nur noch ein Drittel des ersten Aufgusses an Koffein was 23 Prozent des gesamten in den Blättern enthaltenen Koffeins entspricht.
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