Hur avlägsnas koffein för att producera koffeinfritt kaffe?
FergusClydesdale, chef för livsmedelsavdelningen vid University of Massachusetts i Amherst, ger detta svar:
”Först, lite bakgrund. Kaffe är den näst mest populära drycken i världen efter te. Historiker trodde att kaffe som stimulant har sitt ursprung i forntida Abyssinia (Etiopien). Koffein är den del av kaffe som är ansvarig för sin milda stimulerande effekt på det centrala nervsystemet. En kopp kaffe på sex ounce innehåller vanligtvis cirka 50 till 75 milligram koffein, även om mängden varierar avsevärt beroende på beredningsmetod och typ av kaffe; Robusta-kaffe innehåller till exempel dubbelt så mycket koffein som Arabica, till exempel. Folk som är känsliga för koffein till och med 10 milligram kan orsaka obehag. Det är därför som nästan alla koffeinfria kaffe innehåller mindre än 10 milligram koffein (vanligtvis två till fem milligram) per servering. Idag står koffeinfritt kaffe för cirka 12 procent av den totala kaffekonsumtionen över hela världen, eller nästan 1 miljard pund per år.
”Den första processen för koffeinfri kaffe uppfanns av Ludwig Roselius 1905. Roselius metod använde bensen, apotentiellt giftig kolväte, för att avlägsna koffein från förtvättade, gröna kaffebönor. Moderna koffeinprocesser är mycket mildare; många gör det genom att hävda att de är ”naturligt koffeinfria.”
”Det finns tre huvudsakliga koffeinfria processer som för närvarande inte används. De har några grundläggande likheter. I alla tre tillvägagångssätten fuktas de gröna eller rostade bönorna först, vilket gör koffeinlösligt så att det kan dras ut. Dessutom alkafferar de grönt kaffe vid måttliga temperaturer, vanligtvis mellan 70 och 100 grader Celsius (160 till 210 grader Fahrenheit).
”En metod är vattenbearbetning. Som du förväntar dig använder denna process vatten som lösningsmedel för att ta bort koffein från de gröna kaffebönorna. Vanligtvis används en batteriextraktionsprocess med användning av åtta till 12 kärl; varje kärl innehåller grönkaffe vid ett annat skede av koffeinfrihet.
”En blandning av vatten och grönt kaffextrakt som redan har minskat koffein cirkuleras runt kaffebönorna inom extraktionsbatteriet (oljor i kaffeextrakt hjälper i koffeinprocessen). Efter en förutbestämd tid isoleras och töms kärlet som har exponerats för extraktet med lite koffein. De koffeinfria kaffebönorna sköljs sedan och torkas, och ett kärl som innehåller färskt grönt kaffe strömmar ut. Det koffeinrika extraktet som drogs från kärlet som innehåller det färska, gröna kaffet, passeras genom en bädd med aktivt kol som absorberar koffein. Detta kol har förbehandlats med en kolhydrat, typiskt sackaros, som hjälper det att absorbera koffein utan att ta bort andra föreningar som bidrar till smaken av kaffe. handling kan sedan återanvändas för att påbörja processen på nytt. Vattenprocessen är naturlig (det vill säga det innehåller inga kemikalier), men det är inte särskilt specifikt för koffein; det tar bort 94 till 96 procent av koffeinet.
”En andra koffeinmetod är den direkta lösningsmedelsmetoden. Dessa dagar använder denna teknik vanligtvis metylenklorid (används främst i Europa), kaffeolja eller etylacetat för att lösa koffeinet och extrahera det från kaffet. Etylacetat är en ester som finns naturligt i frukter och grönsaker som bananer, äpplen och kaffe. Vätskelösningsmedlet cirkuleras genom en bädd av fuktiga, gröna kaffebönor och tar bort en del av koffeinet; lösningsmedlet återvinns sedan en förångare och bönorna tvättas med vatten. Återstod av lösningsmedlet avlägsnas från kaffets totala spårnivåer genom ångning av bönorna. Ofta använder denna process gruppbearbetning – det vill säga lösningsmedel tillsätts till kärlet, cirkuleras och töms flera gånger tills kaffe har blivit koffeinfritt till önskad nivå. Lösningsmedel används eftersom de i allmänhet är mer exakt riktade mot koffein än iskol, vilket lämnar nästan alla icke-koffeinämnen. oljor. Ännu koffeinspecifika lösningsmedel, såsom metylenklorider, kan extrahera 96 till 97 procent av koffein.
”Det tredje tillvägagångssättet, superkritisk koldioxidkoffeinering, är mycket lik de direkta lösningsmedelsmetoderna, förutom att i detta om lösningsmedlet är koldioxid. Högtryckskärl (arbetar vid cirka 250 till 300 gånger atmosfärstryck) används för att cirkulera koldioxiden genom en bädd med förfuktade, gröna kaffebönor. Vid sådana tryck får koldioxid unika, ”superkritiska” egenskaper. som förbättrar dess användbarhet som lösningsmedel.Superkritisk koldioxid har en densitet som alikviden, men dess viskositet och diffusivitet liknar en gas. Dessa attribut minskar dess pumpkostnader avsevärt. Koldioxid är ett populärt lösningsmedel eftersom det har en relativt lågtryckskritisk punkt och det är naturligt överflödigt. Den koffeinrika koldioxiden som går ut ur extraktionskärlet kanaliseras antingen genom en bädd med aktivt kol eller genom ett vattenbad för att absorbera koffeinet. Koldioxiden återcirkuleras sedan tillbaka till extraktionskärlet. Superkritisk koldioxidav koffein är kapitalkostnadskrävande, men det ger mycket bra avkastning. Kan typiskt extrahera 96 till 98 procent av koffein som ursprungligen finns i bönorna. ”