Kuinka kofeiini poistetaan kofeiinittoman kahvin tuottamiseksi?

FergusClydesdale, Massachusettsin yliopiston elintarviketieteiden osaston johtaja Amherst, antaa tämän vastauksen:

”Ensinnäkin, jotkut taustat.Kahvi on toiseksi suosituin juoma maailmassa teen jälkeen. Historioitsijat uskoivat, että kahvin käyttö piristeinä on peräisin muinaisesta Abyssiniasta (Etiopia). Kofeiini on kahvin komponentti, joka on vastuussa lievästä stimuloivasta vaikutuksestaan keskushermostoon. Kuuden unssin kahvikuppi sisältää tyypillisesti noin 50-75 milligrammaa kofeiinia, vaikka määrä vaihtelee huomattavasti valmistustavan ja kahvityypin mukaan; Robusta-kahvi sisältää lähes kaksi kertaa enemmän kofeiinia kuin esimerkiksi Arabica. , jopa 10 milligrammaa voi aiheuttaa epämukavuutta.Siksi lähes kaikki kofeiinittomat kahvit sisältävät alle 10 milligrammaa kofeiinia (tyypillisesti kaksi tofiveä milligrammaa) / tarjoilu. Kofeiinittoman kahvin osuus on tällä hetkellä noin 12 prosenttia koko maailman kahvin kulutuksesta eli lähes miljardi puntaa vuodessa.

”Ludwig Roselius keksi ensimmäisen menetelmän kofeiinin poistamiseksi vuonna 1905. Roseliuksen menetelmässä käytettiin apententtisesti myrkyllistä bentseeniä. hiilivety, poistamaan kofeiini esikuivatuista vihreistä kahvipavuista. Nykyaikaiset kofeiiniprosessit ovat paljon lempeämpiä; monet huomauttavat siitä väittämällä, että ne ovat ”luonnollisesti kofeiinittomia”.

”Tällä hetkellä on käytössä kolme pääkofeiiniprosessia. Niillä on joitain perusominaisuuksia. Kaikissa kolmessa lähestymistavassa vihreät tai paahdetut pavut kostutetaan ensin, jolloin tekofeiini liukoinen, jotta se voidaan vetää ulos. Lisäksi ne kaikki kofeinoivat vihreää kahvia kohtuullisissa lämpötiloissa, tyypillisesti välillä 70-100 celsiusastetta (160-210 astetta Fahrenheit).

”Yksi menetelmä on vedenkäsittely. Kuten voit odottaa, tässä prosessissa käytetään vettä liuottimena kofeiinin poistamiseksi vihreistä kahvipavuista. Tyypillisesti käytetään pariston uuttoprosessia, jossa käytetään kahdeksaa – 12 astiaa; jokainen astia sisältää greenkahvia eri kofeiinivaiheessa.

”Veden ja vihreän kahviuutteen seosta, jonka kofeiinipitoisuus on vähentynyt, kierrätetään kahvipapujen ympärillä uuttoparistossa (öljyt kahviuutteen apuaineessa). Kofeiiniprosessissa etukäteen määrätyn ajan kuluttua alhaisen kofeiinipitoisuuden saaneelle uutteelle altistettu astia eristetään ja tyhjennetään. Kofeiinittomat kahvipavut huuhdellaan ja kuivataan ja tuoreen vihreän kahvin sisältävä astia syötetään virtauksessa. Tuoreen, vihreän kahvin sisältävästä astiasta poistettu astia johdetaan aktiivihiilikerroksen läpi, joka imee kofeiinia.Tämä hiilen esikäsittely on tapahtunut hiilihydraatilla, tyypillisesti sakkaroosilla, joka auttaa sitä imemään kofeiinia poistamatta muita yhdisteitä, jotka vaikuttavat makean makuun. Sakkaroosi estää hiilipisteet, jotka normaalisti imevät sokereita nestemäisestä vihreästä kahviuutteesta. voidaan sitten käyttää prosessin aloittamiseksi uudestaan. Vesiprosessi on luonnollinen (eli siinä ei ole kemikaaleja), mutta se ei ole kovin spesifinen kofeiinille; se poistaa 94-96 prosenttia kofeiinia.

”Toinen kofeiinimenetelmä on suora liuotinmenetelmä. Nykyään tässä tekniikassa käytetään yleensä metyleenikloridia (käytetään pääasiassa Euroopassa), kahviöljy tai etyyliasetaatti liuottaa kofeiinin ja uutetaan se kahvista. Etyyliasetaatti on esteri, jota löytyy luonnostaan hedelmistä ja vihanneksista, kuten banaanista, omenasta ja kahvista. Nestemäistä liuotinta kierrätetään kostean, vihreän kahvipapupetiin läpi poistamalla osa kofeiinista; liuotin otetaan sitten talteen höyrystin ja pavut pestään vedellä. Liuotinjäämät poistetaan kahvin kokonaispitoisuudesta höyryttämällä pavut. Usein tässä prosessissa hyödynnetään eräkäsittelyä – ts. liuotinta lisätään astiaan, kierrätetään ja tyhjennetään useita kertoja, kunnes kahvi on beekokofeiinattu halutulle tasolle. Liuottimia käytetään, koska ne kohdistuvat yleensä tarkemmin kofeiiniin kuin isohiiliin, jättäen jälkeensä lähes kaikki kofeiinittomat olidit. Suuremmat kofeiinikohtaiset liuottimet, kuten metyleenikloridit, voivat uuttaa 96-97 prosenttia kofeiinista.

”Kolmas lähestymistapa, ylikriittinen hiilidioksidi-kofeiini, on hyvin samanlainen kuin suorat liuotinmenetelmät, paitsi että tässä Jos liuotin on hiilidioksidi. Korkeapaineastioita (jotka toimivat noin 250-300-kertaisessa ilmakehän paineessa) käytetään hiilidioksidin kiertämiseen ennalta kostutettujen, vihreiden kahvipapujen kerroksen läpi. Atsuch-paineet, hiilidioksidi saa ainutlaatuiset ”ylikriittiset” ominaisuudet jotka lisäävät sen käyttökelpoisuutta liuottimena.Ylikriittisen hiilidioksidin tiheys on samanlainen kuin nestemäisen, mutta sen viskositeetti ja diffuusio ovat samanlaiset kuin kaasulla. Nämä ominaisuudet vähentävät merkittävästi sen pumppauskustannuksia. Hiilidioksidi on suosittu liuotin, koska sillä on suhteellisen matalan paineen kriittinen piste, ja se on luonnostaan runsasta. Uuttosäiliöstä poistuva runsaasti kofeiinia sisältävä hiilidioksidi kanavoidaan joko aktiivihiilikerroksen läpi tai vesihaudetornin läpi kofeiinin imemiseksi. Hiilidioksidi kierrätetään sitten takaisin uuttosäiliöön. Ylikriittinen hiilidioksidin kofeiinittaminen on pääomavaltaista, mutta se tuottaa erittäin hyviä satoja. Ittypically pystyy uuttamaan 96–98 prosenttia kofeiinista, joka on alun perin pavuissa. ”