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Für die Herstellung von Kaffee wird nur ungefähr die Hälfte der Kaffeekirsche verwendet: der Samen bzw. die Bohne. Diese werden zunächst aufbereitet und – in den meisten Fällen – im Importland geröstet. Der Rest, darunter zum größten Anteil die sogenannte Kaffeepulpe, wird nicht verwendet und belastet aufgrund der schlechten Kompostiereigenschaften die Umwelt. Das soll sich in Zukunft ändern, indem das niederländische Unternehmen PectCof B.V. in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer UMSICHT die Extraktion wertvoller Inhaltsstoffe aus dieser ungenutzten Biomasse vorantreibt.
Jährlich fallen bei der weltweiten Kaffeeproduktion bis zu 9,4 Millionen Tonnen Kaffeepulpe als Nebenprodukt an[1]. Es entstehen riesige Berge auf den Plantagen, die den Boden ansäuern und das Grundwasser belasten, da Kaffeepulpe unter anderem Säuren und Polyphenole enthält. Außerdem werden durch diese Art der Lagerung das Treibhausgas Methan sowie unangenehme Gerüche freigesetzt und Ungeziefer angelockt. PectCof B.V. möchte diesen Problemen entgegenwirken und verarbeitet die Kaffeepulpe bzw. Teile daraus weiter. Konkret geht es um Biokomponenten für die Herstellung funktioneller Lebensmittelinhaltsstoffe. So steht unter anderem die Extraktion von Pektinen im Fokus. Die aus Kaffeepulpe extrahierte besondere Pektin-Proteinmatrix eignet sich als Emulgator und Stabilisator, wodurch beispielsweise stabile Wasser-in-Öl-Emulsionen wie Softdrinks hergestellt werden können.
Wissenschaftlicher Partner ist das Fraunhofer UMSICHT. Das Oberhausener Forschungsinstitut bringt seine Expertise im Rahmen der Forschung an einem optimierten Extraktionsprozess ein. »Wir haben das Ziel, eine höhere Ausbeute und verbesserte Produktqualität der Pektine zu generieren«, erklärt Pamina Mainz vom Fraunhofer UMSICHT. In dem Forschungsvorhaben wird der Einfluss von Ultraschall auf die Pektinextraktion im Hinblick auf Ausbeute, Qualität und die relevanten Prozessparameter untersucht. Hierfür wurden am Fraunhofer UMSICHT sowohl Experimente im Labor- als auch im Technikumsmaßstab durchgeführt. »Bei der Pektinextraktion aus Fruchtabfällen der Saftproduktion z. B. werden ultraschallgestützte Extraktionen bereits erfolgreich angewendet«, so Pamina Mainz. »Die durch Ultraschall erzeugten Kavitationskräfte verbessern und beschleunigen die Extraktion hier nachweislich.«
Länderübergreifende Zusammenarbeit fördern
Die Zusammenarbeit von PectCof B.V. und Fraunhofer UMSICHT wird von CLIB (Cluster Industrielle Biotechnologie e. V.) durch die Vergabe eines Gutscheins im Rahmen des CIRCULAR-BIO-Netzwerks, einem Projekt des Förderprogramms Interreg Deutschland-Nederland, gefördert. Die Förderung adressiert den länderübergreifenden Austausch sowie die Vernetzung von KMU (kleine und mittlere Unternehmen) und Forschungseinrichtungen. Aufbauend auf den bisherigen Aktivitäten ist eine weitere Zusammenarbeit geplant.
[1] El Achaby, Mounir; Ruesgas-Ramón, Mariana; Fayoud, Nour-El Houda; Figueroa-Espinoza, Maria Cruz; Trabadelo, Vera; Draoui, Khalid; Ben Youcef, Hicham (2019): Bio-sourced porous cellulose microfibrils from coffee pulp for wastewater treatment. In: Cellulose 26 (6), S. 3873–3889. DOI: 10.1007/s10570-019-02344-w
Kaffeekirschen an einem Zweig
PectCof
Sonotrode, die die Ultraschallwellen in das Medium überträgt, und Kaffeepulpe
Fraunhofer UMSICHT
Criteria of this press release:
Journalists
Biology, Environment / ecology, Nutrition / healthcare / nursing, Zoology / agricultural and forest sciences
transregional, national
Research projects
German
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