Koffein, eine Alkaloidverbindung, die natürlicherweise in Teeblättern und Kaffeebohnen vorkommt, hat viele physiologische Wirkungen auf den Körper. Wenn Sie Kaffee, Tee, Limonade oder Energy-Drinks trinken, fühlen Sie sich möglicherweise wacher, da Koffein ein Stimulans ist. Sie können jedoch Koffein durch einen Prozess namens Extraktion aus Kaffee entfernen, um entkoffeinierte Versionen von Getränken herzustellen.
TL; DR (zu lang; nicht gelesen)
Verschiedene Methoden können reines Koffein aus Kaffee extrahieren, einschließlich der direkten organischen Lösungsmittelextraktion, der Wasserprozessmethode und der überkritischen Kohlendioxidextraktion.
Direkte organische Lösungsmittelextraktion
Ein übliches Verfahren zur Extraktion von Koffein aus Kaffeebohnen ist die Extraktion mit organischen Lösungsmitteln, bei der ein organisches Lösungsmittel zum Waschen der Bohnen verwendet wird. Zuerst befeuchten oder dämpfen Sie die Bohnen in einer rotierenden Trommel für mindestens 30 Minuten, um ihre Poren zu öffnen. spülen Sie sie dann mehrmals mehrere Stunden lang mit Dichlormethan (Methylenchlorid) oder Ethyl Acetat. Diese Lösungsmittel wurden beide von der US-amerikanischen Food and Drug Administration für die Entkoffeinierung von Kaffee zugelassen.
Das Koffein sättigt das Lösungsmittel, sodass Sie es entfernen können. An diesem Punkt ist das aus den Bohnen extrahierte Koffein nun im Lösungsmittel gelöst und nicht mehr in den Bohnen. Nach dem Spülen dämpfst du die Bohnen ein zweites Mal, wodurch das Lösungsmittel verdunstet und das Koffein als weißes Pulver zurückbleibt. Anschließend werden die Bohnen vakuumgetrocknet. Diese Methode kann auch Koffein aus flüssigem Kaffee extrahieren. Kaffee besteht hauptsächlich aus Wasser, daher funktioniert Dichlormethan, da es ein mit Wasser nicht mischbares Lösungsmittel ist. Wenn sich Dichlormethan und Wasser vermischen, trennen sie sich in zwei Schichten.
Wasserprozessmethode
Bei der Wasserprozessmethode legen Sie die Kaffeebohnen in Wasser und erhitzen es bis zum Siedepunkt. Dadurch wird das Koffein aus den Bohnen entfernt, aber auch jeglicher Geschmack. Sie behandeln die Mischung mit Lösungsmittel, das das Koffein aufnimmt und verdampft. Schließlich geben Sie die Bohnen erneut in die Mischung, damit sie den Geschmack aufnehmen können, den sie früher verloren haben.
Extraktion von überkritischem Kohlendioxid
Eine andere Möglichkeit, reines Koffein aus Kaffeebohnen zu extrahieren, verwendet Kohlendioxid. Kohlendioxid ist bei Atmosphärendruck und -temperatur ein Gas, aber wenn Sie den Druck und die Temperatur erhöhen, verwandelt sich das Gas in eine überkritische Flüssigkeit (wie eine Kreuzung zwischen einer Flüssigkeit und einem Gas). Bei der Kohlendioxidextraktion spülen Sie die Bohnen mit überkritischem flüssigem Kohlendioxid. Dann filtern Sie die überkritische Flüssigkeit, um das extrahierte Koffein loszuwerden, und recyceln es, um es wieder zu verwenden.