Ob Vollmilch oder Zartbitter: Schokoladenprodukte haben gerade zur Weihnachtszeit Hochkonjunktur. Doch ohne die Kakaofrucht gäbe es keine Schokolade. Etwa 4,5 Millionen Tonnen Kakaobohnen werden jährlich weltweit zu süßen Köstlichkeiten und anderen Lebensmitteln verarbeitet. Die dabei anfallenden Kakaoschalen wurden bisher zumeist als Abfallstoff entsorgt, oder fanden Verwendung in der Kosmetikindustrie oder für den sogenannten Kakaoschalentee. Denn die wichtigen und gesundheitsfördernden Inhaltsstoffe wie Theobromin, Flavanole oder Catechine stecken sowohl in der Bohne, als auch in der Schale der Kakaofrucht.

Mit Bakterien und Enzymen die Kakaoausbeute steigern

Im Projekt „CocoaBoost“ steht nun die effizientere Weiterverwertung der Kakaoschalen im Fokus. Unter Einsatz von Mikroorganismen und Enzymen will das Institut für Lebensmittelchemie und Lebensmittelbiotechnologie (LCB) der Justus-Liebig-Universität Gießen mit der Novis GmbH in Tübingen das verborgene Potenzial der Kakaoschalen für die Industrie besser nutzbar machen. In dem vom Zentralen Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM) des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi) über das Kooperationsnetzwerk „biohymed“ geförderte Vorhaben, wollen die Partner in den kommenden zweieinhalb Jahren ein biotechnologisches Verfahren zur Herstellung von Kakaopulver aus Kakaoschalen entwickeln.

Störstoffe in Kakaoschalen beseitigen  

Bisher war die Gewinnung von Kakao aus den Schalen der Frucht unrentabel und teuer. Bei der sogenannten wilden Fermentation blieben zu viele unverdaute Störstoffe zurück, die für eine industrielle Weiterverarbeitung vor allem in Lebensmitteln hinderlich waren. „Die Ausbeute des Verfahrens liegt bei circa 70% bis 80% der Schalenmasse. Denn es gibt einen gewissen Massenverlust, da störende Bestandteile der Schalen wie Schleimzellen abgebaut, anhaftender Schmutz entfernt und ein Anteil sehr feinen Pulvers verlorengeht“, erläutert Verena Grimm, Projektleiterin von biohymed bei der BioRegio STERN Management GmbH auf Nachfrage gegenüber bioökonomie.de.

Im Projekt wollen die Partner diese Störfaktoren nun biotechnologisch beseitigen. Dafür sollen ablaufende Reaktionen und Mikroorganismen für den Abbau der Störfaktoren identifiziert werden, um den Prozess zu verstehen und die Parameter gezielt mithilfe von Mikroorganismen oder durch den Einsatz von Enzymen steuern zu können. „Durch eine gezielte biotechnologische Behandlung der Schalen sollen die Störstoffe, bestehend aus Fetten und Schleimzellen, soweit abgebaut werden, dass die behandelten Schalen zu einem interessanten Ausgangsrohstoff für die Weiterverarbeitung werden können“, so Grimm. 

Effizente Verwertung des Abfallproduktes  

Eine Arbeitsgruppe um Martin Rühl vom Gießener LCB wird die Durchführung und Auswertung der Hydrolyse-Versuche im Labormaßstab übernehmen. Die Novis GmbH ist für das Scale-up sowie die Integration des neuen Prozesses in ihr bestehendes Verfahren, aber auch für die Kommerzialisierung und Markteinführung verantwortlich. „CocoaBoost ermöglicht die effiziente Verwertung eines Abfallprodukts der Kakaoernte und wird somit zur Ressourcenschonung und Einsparung von Rohstoffen beitragen“, sagt Grimm. 

bb