Eine schöne, dampfende Tasse heißen Kaffees am Morgen – für viele von uns ist der morgendliche Energiekick unverzichtbar. Das im Kaffee enthaltene Koffein regt das zentrale Nervensystem an, steigert die Konzentration und ist – kurz gesagt – ein beliebter Wachmacher. Es gibt allerdings auch gute Gründe, auf koffeinhaltigen Kaffee zu verzichten. Bei zu starkem Kaffeegenuss schlägt das Herz schneller, die Hände werden schwitzig, wir werden unruhig und nervös. Auch bei Herzproblemen oder während einer Schwangerschaft empfiehlt es sich, auf entkoffeinierten Kaffee umzusteigen. In diesem Beitrag erfahrt ihr alles darüber, wie entkoffeinierter Kaffee überhaupt entsteht, wer als erster ein Verfahren zur Entkoffeinierung entwickelte und wie der Entzug des Koffeins aus den Kaffeebohnen funktioniert.
Was ist entkoffeinierter Kaffee?
Reines Koffein ist ein weißes, bitter schmeckendes Pulver. Vermutlich als Schutz vor Fressfeinden ist es ein natürlicher Bestandteil der Kaffeebohne. Kaffee ist also nicht von Natur aus koffeinfrei, sondern das Koffein muss den Kaffeebohnen in mehr oder weniger aufwendigen chemischen Verfahren erst entzogen werden. Deswegen ist die korrekte Bezeichnung auch nicht koffeinfreier, sondern entkoffeinierter Kaffee.
Das Ziel eines jeden Verfahrens zur Entkoffeinierung ist es, den noch rohen Kaffeebohnen das Koffein zu entziehen. Auf diese Weise erhält man koffeinfreie Kaffeebohnen, die man normal trocknen, rösten und weiterverarbeiten kann. Da in der Kaffeebohne ca. 400 Stoffe vorhanden sind, von denen das Koffein nur einen einzigen darstellt, ist es kein Wunder, dass entkoffeinierter Kaffee oftmals nicht so voll und aromatisch schmeckt wie koffeinhaltiger Kaffee. Mit der Entkoffeinierung werden der Kaffeebohne oftmals auch andere Stoffe entzogen; nicht selten Geschmacks- und Aromastoffe.
Fakt ist: Einen hundertprozentig koffeinfreien Kaffee gibt es (noch) nicht. Es gibt allerdings Kaffeesorten, die für eine Entkoffeinierung besser geeignet sind als andere. So enthält die Arabica von Natur aus nur halb so viel Koffein wie die Robusta und eignet sich somit besser für die Herstellung entkoffeinierten Kaffees. Da bei den verschiedenen Extraktionsverfahren immer noch ein kleiner Rest Koffein übrig bleibt, gestattet die EU Kaffees mit einem Koffeingehalt von unter 0,1 %, sich „entkoffeiniert“ zu nennen. In anderen Ländern kann der erlaubte Anteil höher sein – manchmal sogar bis zu 3%. Wenn ihr also aus gesundheitlichen Gründen auf koffeinfreien Kaffee umsteigen wollt, empfiehlt es sich immer, das Etikett zu lesen.
Ludwig Roselius, der Pionier
Als Erster ein Verfahren zur Entkoffeinierung von Kaffee entwickelte kein Geringerer als Ludwig Roselius, der Gründer der Bremer Firma Kaffee Hag. Tatsächlich spielten auch hier gesundheitliche Überlegungen eine Rolle. Roselius‘ Vater, Dietrich Friedrich Rennig Roselius, war sehr plötzlich verstorben. Da dieser ein starker Kaffeetrinker war, vermutete der junge Ludwig Roselius, sein Vater sei an den Wirkungen des Koffeins gestorben. Er machte sich auf die Suche nach einem Verfahren zur Entkoffeinierung von Kaffee. In den ersten Jahren des 20. Jahrhunderts entwickelte und patentierte er das nach ihm benannte Roselius-Verfahren. Im Jahr 1906 gründete er die auf den Verkauf von entkoffeiniertem Kaffee spezialisierte Firma Kaffee Hag.
Für die Herstellung von entkoffeiniertem Kaffee legte Ludwig Roselius die noch grünen Kaffeebohnen zunächst zum Quellen in Salzwasser. Anschließend brauchte er ein Lösungsmittel, um den Kaffeebohnen das Koffein zu entziehen. Zu diesem Zweck verwendete Ludwig Roselius damals Benzol.
Heute weiß man, dass Benzol stark krebserregend ist. Der Slogan „Immer unschädlich! Immer bekömmlich!“, mit dem die Firma Kaffee Hag ihren Kaffee bewarb, entsprach also keinesfalls der Wahrheit – was Roselius damals aber noch nicht wusste. Benzol wurde bis ca. 1960 hauptsächlich aus Steinkohle gewonnen und fiel als Nebenprodukt in den Koksereien an. In der chemischen Industrie ist Benzol heutzutage ein sehr vielseitiger Ausgangsstoff. Es wird für die Herstellung von Farbstoffen, Insektiziden und vor allem Kunststoffen verwendet. Im späten 19. und frühen 20. Jahrhundert, zu Rochelius‘ Zeiten also, benutzten manche Männer Benzol aufgrund seines angenehmen Geruchs aber auch als After Shave.
Das Prinzip des Roselius-Verfahrens wird zwar vereinzelt noch zur Entkoffeinierung benutzt, doch Benzol als Lösungsmittel findet heutzutage natürlich keine Anwendung mehr.
Die Entkoffeinierung von Kaffee
Die Verfahren zur Entkoffeinierung von Kaffee teilen sich auf in direkte und indirekte Verfahren. Bei direkten Verfahren wird – wie beim Roselius-Verfahren – das Koffein mithilfe eines Lösungsmittels aus den Kaffeebohnen herausgelöst. Um dem Kaffee das Koffein zu entziehen, kann man auf chemische Prozesse zurückgreifen – oder eben nicht. Im Folgenden stellen wir die gängigsten Verfahren vor.
Direkte Verfahren
Als Lösungsmittel für die direkte Entkoffeinierung kommen heutzutage vor allem Dichlormethan oder Ethylacetat zum Einsatz. Das Ziel ist es, das Koffein aus den Kaffeebohnen zu lösen und diese anschließend wie normale Kaffeebohnen zu trocknen und zu rösten.
Hierbei werden die Kaffeebohnen zunächst dreißig Minuten lang mit Wasserdampf behandelt und anschließend für etwa zehn Stunden in das Lösungsmittel der Wahl eingelegt. Nach Ablauf dieser zehn Stunden entfernt man das Lösungsmittel wieder möglichst vollständig. Dies ist vor allen Dingen bei Dichlormethan sehr wichtig, denn auch dieser chemische Stoff gilt als krebserregend. Ethylacetat aber, auch Essigester genannt, ist ein Lösungsmittel, das auch in der Natur vorkommt. Man gewinnt es beispielsweise aus Tomaten oder Obst, und es wird außer in der Entkoffeinierung auch für die Aromatisierung von Limonaden eingesetzt. Wenn ihr also auf Nummer sicher gehen wollt, greift ihr im Supermarkt zu Bio-Kaffee, denn nur bei Bio-Kaffee dürfen bei der Entkoffeinierung keine chemischen Lösungsmittel zum Einsatz kommen. Ihr erkennt den chemiefreien Kaffee auch an der Bezeichnung „natürlich entkoffeiniert“.
Indirekte Verfahren
Indirekte Verfahren für die Herstellung entkoffeinierten Kaffees sind weitaus aufwendiger als direkte Verfahren, haben aber den Vorteil, dass sie teilweise ohne Chemie auskommen.
Das bekannteste indirekte Verfahren ist der Schweizer-Wasser-Prozess. Auch bei diesem Ende der 1970er Jahre erfundenen Verfahren geht es darum, am Ende Kaffeebohnen zu erhalten, die koffeinfrei sind und dann normal weiterverarbeitet werden können. Dafür werden die Kaffeebohnen zunächst in heißem Wasser gekocht, ganz so, als würde man Kaffee kochen. Dabei wird das gesamte Koffein und auch die anderen wasserlöslichen Bestandteile aus den Kaffeebohnen gelöst. Weiterverarbeitet wird jedoch nur die Kaffeelösung aus diesem ersten Bearbeitungsschritt – die Bohnen werden weggeworfen, denn alle interessanten Bestandteile der Kaffeebohne befinden sich jetzt im Wasser. Das Koffein wird durch einen Aktivkohlefilter aus der Kaffeelösung extrahiert. Das nun koffeinfreie Wasser wird nun erneut mit Kaffeebohnen gekocht, und da das Wasser bereits alle anderen Bestandteile des Kaffees enthält, löst sich hierbei nur das Koffein aus den Bohnen. Sie können weiterverwendet werden.
Der Schweizer-Wasser-Prozess wird heutzutage kaum noch verwendet. Ein Grund dafür ist die massive Verschwendung: Man braucht viel Wasser und muss auch viele Kaffeebohnen wegwerfen. Ein weiterer Grund ist, dass das durch den Aktivkohlefilter herausgelöste Koffein nicht mehr weiterverarbeitet oder -verkauft werden kann. Das Verfahren verursacht also viel Abfall und ist außerdem sehr kostspielig und gilt dadurch als unwirtschaftlich.
Ein natürliches Lösungsmittel – Ethylacetat
Wesentlich lohnender ist das indirekte Verfahren mit Ethylacetat. Auch hierbei werden zuerst alle Inhaltsstoffe, die wasserlöslich sind, mit heißem Wasser aus den Bohnen herausgelöst. Die entstehende Lösung wird dann mit Ethylacetat versetzt, um das Koffein zu extrahieren. Auch dieses Gemisch wird dann mit frischen Bohnen vermischt und erneut aufgekocht. Das Prinzip ist dasselbe wie beim Schweizer-Wasser-Prozess: Den neuen Bohnen wird nur das Koffein entzogen, und sie können normal weiterverarbeitet werden. Außerdem hat Ethylacetat gegenüber anderen Lösungsmitteln natürlich den Vorteil, dass es auch in der Natur vorkommt und also unschädlich ist. Einen mit Ethylacetat entkoffeinierten Kaffee könnt ihr bedenkenlos genießen. Das Problem bei dieser Entkoffeinierungsmethode ist jedoch, dass beim Lösen des Koffeins auch diverse Geschmacks- und Aromastoffe aus den Kaffeebohnen entfernt werden.
Alternative Verfahren für entkoffeinierten Kaffee
Entkoffeinierter Kaffee, der gut schmeckt, ist allerdings mehr als ein ferner Traum. Es gibt eine Entkoffeinierungsmethode, bei der die Geschmacks- und Aromastoffe nahezu vollständig erhalten bleiben und die außerdem komplett ungiftig und daher gesundheitlich unbedenklich ist. Bei dieser Methode wird überkritisches Kohlendioxid (CO2) als Lösungsmittel benutzt. Überkritisch wird CO2 dann, wenn man es einem bestimmten Druck aussetzt (in diesem Fall 73,8 bar) und gleichzeitig die Temperatur auf mehr als 30,1°C erhöht.
Auf die Idee, CO2 als Lösungsmittel zu verwenden, kam im Jahr 1967 ein gewisser Kurt Zosel. Er lehrte und forschte am Max-Planck-Institut für Kohlenforschung in Mülheim an der Ruhr. Tatsächlich war die Entdeckung dieses Verfahrens Zufall: Zosel suchte eigentlich nach einer Methode, Erdölfraktionen mit Hilfe von Propan zu trennen. Da er mit verschiedenen Extraktions- und Destillationsprozessen experimentierte, nannte er sein Verfahren „Destraktion“. Im Jahr 1970 meldete er seine Methode zur Entkoffeinierung von Kaffee mit Hilfe von Kohlendioxid zum Patent an. Es wird bis heute weltweit eingesetzt – auch bei Kaffee Hag.
Da sich das CO2 rückstandslos aus den Kaffeebohnen entfernen lässt und außerdem komprimiert und wiederverwendet werden kann, ist dieses Verfahren sehr beliebt in der Industrie. Der einzige Nachteil dieser Methode ist, dass sie etwas teuer ist – weswegen Forscher schon sehr lange nach von Natur aus koffeinfreien Kaffeebohnen suchen.
Koffeinfreier Kaffee
Zwar ist Koffein ein natürlicher Bestandteil der Kaffeebohne, doch entdeckten brasilianische Forscher im Jahr 2004 in Äthiopien eine Kaffeepflanze, deren Bohnen von Natur aus fast koffeinfrei sind. Zwar handelt es sich hierbei nicht um die erste Entdeckung koffeinfreier Pflanzen, jedoch um die erste der Sorte Arabica, also der am meisten kultivierten und konsumierten Sorte der Welt. Die Forscher nehmen an, dass diesen Bohnen von Natur aus das Gen fehlt, das für die Koffeinproduktion zuständig ist. Allerdings kann es noch dauern, bis dieser natürlich koffeinfreie Kaffee in den Handel kommt. Bis jetzt sind die Pflanzen einfach noch nicht ertragreich genug. Die Wissenschaftler arbeiten daran, mittels Kreuzungen und Selektion eine Kaffeepflanze zu züchten, die geschmackvoll und koffeinfrei ist und sich trotzdem wirtschaftlich rechnet. Das kann zwar noch ein paar Jahre dauern, dennoch erscheint ein koffeinfreier Kaffee, der immer noch sein volles Aroma hat, als nicht allzu ferne Möglichkeit.
Entkoffeinierter Kaffee ist gesünder als normaler Kaffee sagt man. Doch ist das wirklich so und wie wird das Koffein eigentlich aus dem Kaffee entfernt? Erfahrt alles über entkoffeinierten Kaffee bei uns im Blog entkoffeinierter Kaffee, Entkoffeinierung von Kaffee, koffeinfreier Kaffee