„Wichtiges Experiment“

Kaffeepulver aus gebrauchten Kapseln: unibz-Forscher entdecken ökologisch nachhaltige Wiederverwendung.

Vielfach entstehen Ideen am Arbeitsplatz im Gespräch an der Kaffeemaschine. So geschehen an der Fakultät für Naturwissenschaften und Technik im Forschungsteam für Lebensmittelwissenschaften und -technologien, koordiniert von Prof. Matteo Scampicchio.

Sie haben eine Studie durchgeführt, um die Abfallmengen bei verwendeten Kapseln zu reduzieren. Kaffeepulverabfälle werden erneut der Lebensmittelindustrie zugeführt, um natürliche Antioxidantien und Lipide zu extrahieren.

„Noch nie war eine Kaffeepause so ergebnisorientiert: Während wir unter Kollegen unseren Espresso aus einer Maschine, wie sie heute in vielen Haushalten und Büros zu finden ist, schlürften, scherzten wir über das schlechte Gewissen bezüglich der großen Abfallmengen“, erläutert Prof. Scampicchio.

„Dann fragten wir uns fast als Herausforderung, ob es möglich sei, neben dem Recycling von Aluminium oder Kunststoff auch die gebrauchten Kaffeekapseln wiederzuverwerten“. Es gibt bereits verschiedene Recyclingprojekte, auch Projekte zur Herstellung kompostierbarer Kapseln. Mit der Frage jedoch, ob selbst Kaffeepulver nach der Zubereitung des Espresso-Kaffees wiederzuverwerten sei, hat sich bisher noch niemand beschäftigt.

Die Forscherin Giovanna Ferrentino und Sebastian Imperiale, Südtiroler Student an der TU München und Erasmusstudent in Bozen, begannen im Lebensmittellabor der Freien Universität Bozen zu experimentieren. Das Labor ist mit einem System ausgestattet, das mit überkritischem CO2 arbeitet (Zustand zwischen gasförmig und flüssig), welches in der Industrie bereits zur Herstellung von entkoffeiniertem Kaffee eingesetzt wird.

Dasselbe Verfahren wird auch für die Extraktion von ätherischen Ölen, Antioxidantien und Farbstoffen verwendet, als „grüne“ Alternative zu den Extraktionsverfahren, die organische Lösungsmittel verwenden.

„Das Verfahren weist bedeutende Vorteile gegenüber traditionellen Techniken auf“, sagt Prof. Scampicchio. „Zum einen sind die gewonnenen natürlichen Extrakte frei von Lösungsmitteln oder umweltschädlichen Rückständen. Darüber hinaus ist die Technologie umweltfreundlich, da sie nur Kohlendioxid als Lösungsmittel verwendet. Dieses ist ungiftig, natürlich und wird am Ende des Prozesses vollständig recycelt.

Und letztendlich sind die Temperaturen nicht höher als 40°C, weswegen wir von einer Kaltextraktion sprechen, um die wertvollen ätherischen Öle bestmöglich zu konservieren.“

Ferrentino und Imperiale haben zehn Kilogramm der Kaffee-Pads aus dem Büro entleert und deren Inhalt in den überkritischen CO2-Reaktor der unibz-Labors gefüllt. Kohlendioxid wirkt als Lösungsmittel und fließt in die Matrix, indem es ähnliche Stoffe anzieht und mit sich bringt. Diese werden im Endstadium vom CO2 getrennt, welches in den gasförmigen Zustand zurückkehrt“, erklärt Ferrentino. Der Rückgewinnungsprozess der verwendeten Tabs könnte in großem Stile genutzt werden, um – wie im Labor – sowohl Antioxidantien als auch Lipide zu erhalten, Stoffe, die für die Lebensmittelindustrie nützlich sind, um beispielsweise Palmöl zu ersetzen. Die Studie Antioxidant and Pro Oxidant Activity of Spent Coffee Extracts by Isothermal Calorimetry wurde im renommierten amerikanischen Fachmagazin Journal of Thermal Analysis and Calorimetry publiziert.

„Es ist ein ebenso wichtiges wie innovatives Experiment“, so Prof. Matteo Scampicchio: „Die EU drängt zunehmend auf eine nachhaltige, umweltfreundliche und arbeitsplatzschaffende Nahrungsmittelproduktion. Die Universität erachtet es als ihre Aufgabe, in diesem Bereich zu forschen und Unternehmen die Daten zur Verfügung zu stellen, um sie bei der Entwicklung neuer Verfahren für die Rückgewinnung von Produktionsabfällen, bei der Entwicklung gesünderer und natürlicherer Lebensmittel und Inhaltsstoffe sowie beim Einsatz nachhaltigerer Technologien zu unterstützen. Ein gutes und ökologisch nachhaltiges Beispiel stellt der Kaffeeabfall dar.”