Hinter dem Brühvorgang: die technische Entwicklung der Kaffeeextraktion

Moderne Extraktionstechnologien ermöglichen es Kaffeeherstellern, das empfindliche Gleichgewicht zwischen Ertrag und Qualität zu finden und innovative Alternativen zu traditionellen Chargenprozessen anzubieten. Mit den kontinuierlichen Extraktionssystemen CONTEX, CARINE und FIC,  von GEA beginnt für die Branche eine neue Ära der Präzisionstechnik. In dieser Ära stehen Automatisierung und Effizienz nicht mehr im Widerspruch zu Geschmack und Authentizität. Das Ergebnis? Intelligentere Versionen der uns bekannten und beliebten sprüh- und gefriergetrockneten Produkte sowie Kartons, Dosen oder Flaschen mit trinkfertigem, kalt- oder heißgebrühtem Kaffee.

Extraktion neu gedacht: von chargenweise zu kontinuierlich

Seit Jahrzehnten ist die chargenweise Extraktion die Norm in der Kaffeeverarbeitung. Ihre Einschränkungen – lange Verarbeitungszeiten, uneinheitliche Ergebnisse und Ressourcenineffizienz – werden angesichts der steigenden globalen Nachfrage und des zunehmenden Drucks zur Nachhaltigkeit jedoch immer deutlicher.

Hier kommt die kontinuierliche Extraktion ins Spiel. Diese Methode, die sich derzeit in der Kaffee- und Kräuterextraktindustrie durchsetzt, macht die Extraktion zu einem optimierten, skalierbaren und umweltbewussten Prozess. Ein Beispiel für diese Entwicklung ist das GEA CONTEX-System, das vier Extraktionsstufen in einem einzigen, kontinuierlichen Gegenstrom integriert. Dieses Design ermöglicht eine effizientere Extraktion bei niedrigeren Temperaturen. Dadurch wird der Energie- und Wasserverbrauch reduziert, während die nuancierten Aromen und Geschmacksnoten, die hochwertigen Kaffee auszeichnen, erhalten bleiben.

Tatsächlich können mit Lösungen wie GEA CONTEX 8–10 % Feststoffextrakte produziert werden, wodurch der Bedarf an energieintensiven Nachbearbeitungsschritten wie der Verdampfung sinkt. Für Kaffeeproduzenten bedeutet dies schnellere Durchlaufzeiten, niedrigere Betriebskosten und eine höhere Konsistenz – allesamt entscheidende Faktoren angesichts des zunehmenden Wettbewerbs in der globalen Kaffeelieferkette.

Präzise Ausbeute bei unverändertem Aroma

In der Vergangenheit mussten Produzenten häufig zwischen hoher Ausbeute und hoher Qualität wählen. Das GEA CARINE-System stellt diesen Kompromiss infrage. Durch den Einbau von zehn Perkolatorsäulen – zwei mehr als beim Vorgängermodell – arbeitet es bei Temperaturen von bis zu 195 °C und erzielt eine Extraktionsausbeute von bis zu 60 %. Dabei werden die delikaten Aromastoffe, die Verbraucher mit Premium-Kaffee assoziieren, nicht beeinträchtigt.

Die Innovation liegt im zweistufigen Verfahren. Zunächst werden bei niedrigeren Temperaturen aromatische Extrakte gewonnen. Diese werden dann von den späteren Hochtemperatur-Hydrolyseextrakten getrennt, wodurch eine optimale Geschmackserhaltung gewährleistet wird. Die Fähigkeit, verschiedene Extraktionsfraktionen zu trennen und zu verwalten, hilft den Herstellern zudem, das Geschmacksprofil fein abzustimmen. So ist eine größere Produktvielfalt und Attraktivität in einem Markt möglich, in dem Qualitätsunterschiede im Vordergrund stehen.

Integrierte Nachhaltigkeit

Nachhaltigkeit ist ein unverzichtbarer Faktor in der Kaffeeproduktion. Angesichts des Klimawandels, der die Kaffeeanbaugebiete bedroht, und des wachsenden Umweltbewusstseins der Verbraucher ist der Druck, ressourceneffiziente Verarbeitungsprozesse zu entwickeln, größer denn je.

Die Extraktionssysteme von GEA sind auf Umweltfreundlichkeit ausgelegt. Die kontinuierliche Plug-Flow-Extraktion reduziert den Rohstoff- und Wasserverbrauch, während integrierte Wärmerückgewinnungssysteme zur Senkung des Energieverbrauchs beitragen. In einigen Konfigurationen kann Kaffeesatz sogar als Biokraftstoff wiederverwendet werden, wodurch ein weiterer Beitrag zur Kreislaufwirtschaft geleistet wird.

Kompakte Systemdesigns wie CONTEX reduzieren darüber hinaus die Anforderungen an die Gebäudehöhe, verbessern die Sicherheit und senken die Anlagenkosten. Der automatisierte Betrieb reduziert nicht nur den Personalbedarf, sondern auch das Risiko von Bedienungsfehlern und Kontaminationen. Dies ist wichtig für die Gewährleistung der Produktqualität und die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften.

Testen, validieren, skalieren

Einer der Eckpfeiler für die erfolgreiche Einführung neuer Technologien ist die Prozessvalidierung. In den hochmodernen Testzentren von GEA haben Hersteller die einzigartige Möglichkeit, Extraktionslinien in Originalgröße zu simulieren, bevor sie implementiert werden. Von der Messung der Ausbeute bis zur Optimierung der Trocknungsbedingungen für die Sprüh- oder Gefriertrocknung ermöglicht GEA einen datengestützten Skalierungsansatz.

Pilotanlagen wie die CONTEX- und CARINE-Systeme erlauben es Herstellern, die Leistung in Echtzeit zu validieren. Dadurch können Risiken abgesichert und die Markteinführungszeit verkürzt werden. Dieser praxisorientierte Ansatz ist entscheidend, um Innovationen vom Konzept zur kommerziellen Realität zu bringen.

Die Zukunft gestalten

Angesichts der steigenden Nachfrage, sich ändernder Verbraucherpräferenzen und zunehmender Nachhaltigkeitsauflagen auf dem Kaffeemarkt geht es bei der nächsten Generation von Extraktionssystemen nicht nur um den Ertrag. Es geht auch um die Erhaltung des Geschmacks, die Optimierung der Ressourcen und die Verbesserung der Flexibilität.

Die Extraktionslösungen von GEA, darunter CONTEX, FIC und CARINE, spiegeln einen umfassenden Wandel in der Kaffeeproduktion wider. Dieses Modell ist effizienter, ressourcenschonender und qualitätsorientierter als je zuvor. In einer Welt, in der jede Bohne und jeder Tropfen Kaffee zählt, tragen diese Innovationen dazu bei, die Zukunft des Kaffees von Grund auf neu zu gestalten.