Hvordan fjernes koffein til produktion af koffeinfri koffein?
FergusClydesdale, leder af Food ScienceAfdelingen ved University of Massachusetts i Amherst, giver dette svar:
“Først, noget baggrund. Kaffe er den næstmest populære drikkevare i verden efter te. Historikere mente, at brugen af kaffe som et stimulerende middel stammer fra det gamle Abessinien (Etiopien). Koffein er den komponent af kaffe, der er ansvarlig for sin milde stimulerende virkning på det centrale nervesystem. En kop på seks ounce kaffe indeholder typisk ca. 50 til 75 milligram koffein, selvom mængden varierer betydeligt afhængigt af fremgangsmåden til tilberedning og typen af kaffe; Robusta-kaffe indeholder for eksempel næsten dobbelt så meget koffein som Arabica. Folk, der er følsomme over for koffein selv 10 mg kan forårsage ubehag. Derfor indeholder næsten alt koffeinfri kaffe mindre end 10 milligram koffein (typisk to til fem milligram) pr. betjener. I dag udgør koffeinfri kaffe ca. 12 procent af det samlede verdensomspændende kaffeforbrug eller næsten 1 milliard pund om året.
“Den første proces til koffeinfri kaffe blev opfundet af Ludwig Roselius i 1905. Roselius metode anvendte benzen, apotentielt giftig carbonhydrid, for at fjerne koffein fra forfugtede, grønne kaffebønner. Moderne koffeinfremgangsmåder er meget mere skånsomme; mange gør dette ved at hævde at være “naturligt koffeinfri.”
“Der er tre vigtigste koffeinfremgangsmåder, der i øjeblikket ikke bruges. De har nogle grundlæggende ligheder. I alle tre tilgange fugtes de grønne eller ristede bønner først, hvilket gør koffeinet opløseligt, så det kan trækkes ud. Også de koffeinerer grøn kaffe ved moderate temperaturer, typisk mellem 70 og 100 grader Celsius (160 til 210 grader Fahrenheit).
“En metode er vandbehandling. Som du måske forventer, anvender denne proces vand som opløsningsmiddel til at fjerne koffein fra de grønne kaffebønner. Der anvendes typisk en batteriextraktionsproces, der bruger otte til 12 kar; hver beholder indeholder grønkaffe på et andet trin med koffeinfrihed.
“En blanding af vand og grøn-kaffeekstrakt, der allerede er blevet reduceret i koffein, cirkulerer omkring kaffebønnerne inden i ekstraktionsbatteriet (olier i kaffeekstrakt hjælper i koffeinfremgangsmåden). Efter en forudbestemt tid isoleres og tømmes beholderen, der er blevet udsat for ekstraktet med lavt koffeinindhold. De koffeinfri kaffebønner skylles derefter og tørres, og et kar, der indeholder frisk grøn kaffe, strømmer ud. Det koffeinrige ekstrakt der blev trukket ud af beholderen, der indeholder den friske, grønne kaffe, ledes gennem en seng med aktivt kul, der absorberer koffeinet. Dette kul er forbehandlet med et kulhydrat, typisk saccharose, der hjælper det med at absorbere koffein uden at fjerne andre forbindelser, der bidrager til smagen af Thesucrose blokerer kulstofsteder, der normalt absorberer sukker fra det flydende, grøn-kaffe-ekstrakt. Koffein-reduceret ekstrakt handling kan derefter genbruges for at starte processen på ny. Vandprocessen er naturlig (dvs. det involverer ingen kemikalier), men det er ikke særlig specifikt for koffein; det fjerner 94 til 96 procent koffein.
“En anden koffeinfremgangsmåde er metoden til direkte opløsningsmiddel. Disse dage anvender denne teknik normalt methylenchlorid (hovedsageligt anvendt i Europa), kaffeolie eller ethylacetat til opløsning af koffein og ekstraher det fra kaffen. Ethylacetat er en ester, der findes naturligt i frugter og grøntsager som bananer, æbler og kaffe. Væskeopløsningsmidlet cirkuleres gennem en seng med fugtige, grønne kaffebønner, fjerner noget af koffein, opløsningsmidlet genvindes derefter en fordamper, og bønnerne vaskes med vand. Rester af opløsningsmidlet fjernes fra kaffets totrace-niveauer ved at dampe bønnerne. Ofte anvender denne proces batchbehandling – det vil sige, at der tilsættes opløsningsmiddel til beholderen, cirkuleres og tømmes flere gange, indtil Kaffe har været koffeinfri til det ønskede niveau. Opløsningsmidler anvendes, fordi de generelt er mere præcist målrettet mod koffein end iskul, hvilket efterlader næsten alle ikke-koffein oliven. Derudover koffeinspecifikke opløsningsmidler, såsom methylenchlorider, kan ekstrahere 96 til 97 procent af koffeinen.
“Den tredje tilgang, superkritisk carbondioxidkoffeinering, er meget lig de direkte opløsningsmiddelmetoder, bortset fra at i denne hvis opløsningsmidlet er kuldioxid. Højtryksbeholdere (arbejder ved ca. 250 til 300 gange atmosfærisk tryk) anvendes til at cirkulere carbondioxiden gennem et leje af forfortørrede, grønne kaffebønner. Et sådant tryk får kuldioxid unikke, “superkritiske” egenskaber. der forbedrer dets anvendelighed som opløsningsmiddel.Superkritisk kuldioxid har en densitet som alikvide, men dens viskositet og diffusivitet svarer til en gas. Disse egenskaber sænker pumpens omkostninger betydeligt. Kuldioxid er et populært opløsningsmiddel, fordi det har et relativt lavt tryk kritisk punkt, og det er naturligt rigeligt. Det koffeinrige kuldioxid, der udgår fra ekstraktionsbeholderen, kanaliseres enten gennem en seng med aktivt kul eller gennem et vand “bad” -tårn for at absorbere koffeinet. Kuldioxiden recirkuleres derefter tilbage til ekstraktionsbeholderen. Superkritisk carbondioxid koffeinfri er kapitalomkostningsintensiv, men det giver meget gode udbytter. Kan typisk udvinde 96 til 98 procent af koffein, der oprindeligt er til stede i bønnerne. “