|
Pierwszą metodę usuwania kofeiny z kawy wymyślił Ludwig Roselius w 1905 roku. Jego sposób polegał na użyciu benzenu (trującego węglowodoru) do usuwania kofeiny z wilgotnych zielonych ziaren kawowych. Współczesne procesy usuwania kofeiny z kawy są dużo delikatniejsze. Niektóre firmy to podkreślają mówiąc, że ich kawa jest "naturalnie bezkofeinowa".
Obecnie stosuje się trzy główne, dość podobne do siebie metody produkcji kawy bezkofeinowej. Każda z tych metod zaczyna się od nawilżenia zielonych lub wyprażonych ziaren kawy (wtedy kofeina się rozpuszcza i można ją usunąć) oraz przebiega w umiarkowanie podwyższonej temperaturze, z reguły od 70 do 100 stopni Celsjusza.
Pierwsza metoda to obróbka wodna. Jak sama nazwa wskazuje, wykorzystuje się w niej wodę jako rozpuszczalnik, który wypłukuje kofeinę z zielonych ziaren kawowych. Proces ekstrakcji przeprowadza się w układzie od ośmiu do dwunastu połączonych naczyń. W każdym naczyniu jest zielona kawa na innym etapie procesu usuwania kofeiny.
Zamknięte w naczyniach ziarna kawowe są opłukiwane przez mieszaninę wody i ekstraktu z zielonej kawy, w którym stężenie kofeiny zostało wcześniej obniżone (kawowe substancje oleiste obecne w tym ekstrakcie ułatwiają proces usuwania kofeiny z następnych ziaren kawowych). Po upływie wcześniej ustalonego czasu naczynie wypełnione ekstraktem o najniższej zawartości kofeiny jest odłączane od całego układu i opróżniane. Potem bezkofeinowe ziarna kawowe trzeba przepłukać i wysuszyć, a do układu można podłączyć nowe naczynie ze świeżą zieloną kawą. Bogaty w kofeinę ekstrakt uzyskany ze świeżych ziarenek zielonej kawy przepuszcza się przez filtr zawierający aktywowany węgiel drzewny, który absorbuje kofeinę. Taki węgiel drzewny poddaje się wcześniej działaniu węglowodanu (najczęściej sacharozy), który pozwala usunąć kofeinę bez jednoczesnego absorbowania innych związków chemicznych nadających kawie aromat i smak. Sacharoza blokuje te miejsca na cząsteczkach węgla, które w przeciwnym wypadku usuwałyby cukry z płynnego ekstraktu zielonej kawy. Następnie ekstrakt o zmniejszonym stężeniu kofeiny można znowu wykorzystać do procesu usuwania kofeiny z kawy. Obróbka wodna jest procesem naturalnym (to znaczy, że nie wymaga użycia żadnych związków chemicznych), ale niezbyt specyficznym dla kofeiny - usuwa z kawy od 94 do 96 procent kofeiny.
Drugi sposób usuwania kofeiny z kawy to metoda bezpośredniego rozpuszczalnika. Obecnie wykorzystuje się w niej przede wszystkim chlorek metylenu (głównie w Europie), olej kawowy albo octan etylu. Te substancje rozpuszczają kofeinę i ekstrahują ją z kawy. Octan etylu to ester, który można znaleźć w różnych owocach i warzywach, na przykład w bananach, jabłkach i kawie. Ciekły rozpuszczalnik krąży wokół wilgotnych, zielonych ziaren kawowych, wypłukując z nich część kofeiny; potem rozpuszczalnik jest zwrotnie wychwytywany w parowniku, a ziarna przepłukuje się wodą. Resztki rozpuszczalnika usuwa się z kawy, zanurzając ziarna kawowe w strumieniu gorącej pary - stężenie rozpuszczalnika w kawie nie powinno przekraczać wartości śladowych.Ta metoda często ma charakter periodyczny. Oznacza to, że rozpuszczalnik na przemian wpływa do naczynia z kawą i wypływa z niego, dopóki z ziaren kawowych nie usunie się odpowiedniej ilości kofeiny. Rozpuszczalniki używane w tej metodzie bardziej wybiórczo wychwytują kofeinę niż węgiel drzewny - nie wypłukują z kawy innych substancji. Najbardziej specyficzne dla kofeiny rozpuszczalniki, takie jak chlorek metylenu, pozwalają wyekstrahować z kawy od 96 do 97 procent kofeiny. Trzecia metoda (usuwanie kofeiny dwutlenkiem węgla w stanie nadkrytycznym) jest bardzo podobna do metody bezpośredniego rozpuszczalnika, ale w tym przypadku rozpuszczalnikiem jest CO2. Sprężony dwutlenek węgla przechodzi przez wilgotne, zielone ziarna kawowe (ciśnienie w naczyniach zawierających kawę osiąga 250-300 atmosfer). W takim wysokim ciśnieniu dwutlenek węgla jest bardziej użyteczny jako rozpuszczalnik, bo uzyskuje szczególne "nadkrytyczne" właściwości - ma gęstość cieczy, ale jego lepkość i zdolność do dyfuzji przypomina raczej gaz. Te cechy pozwalają bardzo obniżyć koszty pompowania CO2. Dwutlenek węgla jest popularnym rozpuszczalnikiem, bo punkt krytycznego ciśnienia CO2 jest stosunkowo niski; poza tym CO2 w dużych ilościach występuje w przyrodzie. Wzbogacony w kofeinę dwutlenek węgla po opuszczeniu naczynia, w którym zachodzi ekstrakcja, przechodzi albo przez aktywowany węgiel drzewny, albo przez "kąpiel" wodną. W ten sposób z CO2 można usunąć kofeinę. Potem dwutlenek węgla wraca do naczynia, w którym zachodzi ekstrakcja. Ta metoda produkcji kawy bezkofeinowej wymaga dość dużych nakładów finansowych, ale jest bardzo skuteczna - pozwala usunąć z kawy od 96 do 98 procent kofeiny.
|
