Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Bei der technischen Herstellung entkoffeinierten Kaffees wird den Rohkaffeebohnen mittels unterschied-licher Verfahren das Alkaloid Koffein entzogen. Neben dem nutzbaren Koffein bleiben dabei j\u00e4hrlich ca. 2,500 Tonnen sogenanntes \u0082technisches Kaffeewachs als Produktionsabfall \u00fcbrig. Dieser R\u00fcckstand wird bisher – aufgrund mangelnder M\u00f6glichkeiten – keiner sinnvollen Weiterverwertung zugef\u00fchrt und muss daher als Sonderabfall deponiert werden.
\nIn einem Vorprojekt (1997 – 1999) wurde bereits eine grundlegende chemisch-physikalische Charakterisierung des Produktionsabfalls unter Ber\u00fccksichtigung der verschiedenen Entkoffeinierungsverfahren durchgef\u00fchrt und es konnte gezeigt werden, dass der Produktionsabfall ein nicht unerhebliches Wertstoffpotential darstellt. Hauptziel des Projekts war daher die Optimierung beziehungsweise Erarbeitung neuer L\u00f6sungswege von Aufarbeitungsverfahren f\u00fcr den Abfallstoff \u0082technisches Kaffeewachs und das Aufzeigen von Applikationsm\u00f6glichkeiten.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenZur Erreichung der Ziele sollten 2 Wege parallel verfolgt werden:
\n1.\tAufarbeitung des Wachses – Ziel war eine Verfahrensentwicklung zur Darstellung des Wachses in einer hohen Reinheit und reproduzierbaren Qualit\u00e4t. Dabei spielt vor allem die Entf\u00e4rbung und Desodorierung eine Rolle. Durch kontinuierliche, entwicklungsbegleitende Charakterisierung (chem. Zusammensetzung, Reinheit) mussten die Produkteigenschaften des gereinigten Kaffeewachses definiert werden. Diese Untersuchungen wurden zun\u00e4chst im Laborma\u00dfstab durchgef\u00fchrt.
\n2.\tPotentielle Applikationsm\u00f6glichkeiten – Parallel dazu sollten innovative Applikationen f\u00fcr das aufgearbeitete Kaffeewachs gefunden und\/oder entwickelt werden. Potentielle Anwendungsgebiete gibt es besonders in der Pharmaindustrie (Naturstoffsektor) sowie in der Kosmetik- und Nahrungsmittelindustrie. Aufgrund der antioxidativen und eventuell auch bakteriostatischen Inhaltstoffe des Kaffeewachses ist auch eine Verwendung des Wachses in toto als Holz- oder Rostschutzmittel, vornehmlich im Au\u00dfenbereich denkbar.
\nDie Untersuchungen wurden von QSI in enger Zusammenarbeit mit dem Kooperationspartner SSB durchgef\u00fchrt. Das notwendige Untersuchungsmaterial wurde von der Firma Hermsen, Bremen (CR3-Kaffeeveredlung) zur Verf\u00fcgung gestellt.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Bei dem bei der Produktion von entkoffeinierten Kaffee anfallenden Abfallstoff Kaffeewachs handelt es sich um eine gr\u00fcn-braune, wachsartige, feste bis halbfeste Masse mit stark unangenehmem, rohkaffee-\u00e4hnlichen Geruch.
\nDas Konzept des Projektes beruhte auf der Tatsache, dass es sich bei Kaffeewachs um ein wachsartiges Material handelt, das nach Veredelung entsprechenden Anwendungen, z. B. als sekund\u00e4rer Rohstoff in der Kosmetik- und\/oder Pharmaindustrie, zug\u00e4nglich gemacht werden k\u00f6nnte.
\nAlternative Wachse im Handel wie z. B. Carnabau- und Bienenwachs sind hell und nahezu geruchlos. Daher wurde zun\u00e4chst versucht, das Kaffeewachs zu entf\u00e4rben und zu desodorieren. Durch Extraktion mit unpolaren L\u00f6sungsmitteln wie Hexan oder Petrolether lie\u00df sich aus technischem Kaffeewachs ein homogenes, nur noch schwach riechendes, dunkelgr\u00fcnes bis dunkelbraunes, relativ weiches Wachs isolieren. Mit Hilfe von Aktivkohle (z. B. der chemisch aktivierten Kohle \u0082ColorSorb Z3-1, Jacobi Aktivkohle GmbH, Frankfurt a.M.) war es m\u00f6glich, das Wachs zu entf\u00e4rben, so dass es am Ende als ein hellgelbes Wachs vorlag.
\nEine weitgehende Desodorierung konnte mittels der Wasserdampfdestillation oder durch intensive Bel\u00fcftung durch warme Luft erreicht werden.
\nDa das anfallende Kaffeewachs in der Praxis stets eine Mischung aus verschiedenen Entkoffeinierungsverfahren und Kaffeemischungen ist, wurden parallel zu den Veredlungsversuchen \u00fcber einen l\u00e4ngeren Zeitraum verteilt Proben gezogenen und analysiert, um einen \u00dcberblick \u00fcber Schwankungen in der Zusammensetzung des Kaffeewachses zu erhalten. Schwankungen wurden haupts\u00e4chlich bei dem Wassergehalt (Trocknungsverlust) und Koffeingehalt gefunden. Weiterhin wurde meist eine starke mikrobielle Belastung durch Sporen und Schimmelbildung festgestellt. Daneben wurden auch Unterschiede beim L\u00f6sungsverhalten und damit verbunden auch bei der Entf\u00e4rbbarkeit festgestellt.
\nAlle durchgef\u00fchrten Versuche zeigten jedoch, dass zum Erreichen der optimalen Bedingungen stets un\u00f6konomisch hohe Mengen an Agens ben\u00f6tigt wurden bzw. die Ausbeute sehr gering und die Reinigung dadurch sehr teuer war. Da markt\u00fcbliche Preise nicht zu erreichen waren, wurde von weiteren Versuchen abgesehen.
\nAlternativ wurden deshalb Versuche zu einem ganzheitlichen Einsatz des Kaffeewachses gemacht, bei denen das Kaffeewachs weitgehend unbehandelt eingesetzt werden kann. Als m\u00f6gliche Applikationen wurden dabei zun\u00e4chst der Einsatz als technisches Hilfsmittel (Trennmittel) und im Bereich des Holzschutzes gesehen.
\nR\u00fccksprachen mit potentiellen Anwendern ergaben, dass eine grundlegende Voraussetzung zur Anwendbarkeit des Kaffeewachses als technisches Hilfsmittel ein neutraler Geruch ist. Als einfachste Methode zur Desodorierung hatte sich die Bel\u00fcftung des Kaffeewachs mit warmer Luft herausgestellt. Bei speziellen, hausinternen Tests der potentiellen Endnutzer mit dem auf diese Weise desodoriertem Kaffeewachs stellte sich jedoch heraus, dass das Kaffeewachs den jeweiligen Anforderungen nicht gen\u00fcgt, da es gravierend andere Eigenschaften als klassische Wachse besitzt.
\nHinsichtlich der Anwendung als Holzschutzmittel zeigten L\u00f6sungen von Kaffeewachsextrakten – z. B. auf Basis von Limonen – in ersten Ans\u00e4tzen positive Ergebnisse. Nach orientierender Kontaktaufnahme zu potentiellen Produzenten und Vertreibern \u00f6kologischer Holzschutzprodukte wurde aber aufgrund deren negativen Einsch\u00e4tzungen von weiteren Versuchen im gr\u00f6\u00dferem Ma\u00dfstab Abstand genommen.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Aufgrund des negativen Projektergebnisses wird von einer Publikation abgesehen.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Es konnte nachgewiesen werden, dass es m\u00f6glich ist, ein helles, geruchsloses Wachs in verschiedenen Qualit\u00e4ten aus dem Abfallstoff Kaffeewachs herzustellen. Eine Weiterverwendung dieses gereinigten Wachses scheint aus \u00f6konomischer Sicht nicht sinnvoll, da die zum Erreichen dieser Qualit\u00e4ten ben\u00f6tigen Ressourcen extrem hoch sind.
\nFerner wurden im Rahmen des Projektes verschiedene alternative Applikationsm\u00f6glichkeiten im technischen Bereich gepr\u00fcft. Spezielle Applikationstests mit desodoriertem Kaffeewachs von potentiellen Endnutzern hinsichtlich der Eignung als z. B. Trennmittel waren dabei jedoch negativ.
\nEin weiteres negatives Kriterium stellte der Herstellungsprozess des Kaffeewachses beim Entkoffeinierer dar. Wie die chemische Analyse ergab, besitzt das Kaffeewachs unter anderem bedingt durch die Zwischenlagerung im Freien eine starke Schimmelsporenbelastung und damit eine verst\u00e4rkte Neigung zur Schimmelbildung. Ferner war die Rohstoffqualit\u00e4t nicht ausreichend reproduzierbar.
\nAufgrund der oben genannten Punkte erscheint eine Weiterf\u00fchrung des Projektes derzeit nicht sinnvoll.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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