Cafeïne, een alkaloïde verbinding die van nature voorkomt in theebladeren en koffiebonen, heeft veel fysiologische effecten op het lichaam. Als je koffie, thee, frisdrank of energiedrankjes drinkt, kun je je alerter voelen omdat cafeïne een stimulerend middel is. U kunt echter cafeïne uit koffie verwijderen via een proces dat extractie wordt genoemd om cafeïnevrije versies van dranken te produceren.
TL; DR (te lang; niet gelezen)
Verschillende methoden kunnen pure cafeïne uit koffie halen, waaronder directe extractie van organische oplosmiddelen, de waterprocesmethode en superkritische kooldioxide-extractie.
Directe extractie van organisch oplosmiddel
Een gebruikelijke methode om cafeïne uit koffiebonen te extraheren is extractie met organisch oplosmiddel, waarbij een organisch oplosmiddel wordt gebruikt om de bonen te wassen. Eerst bevochtig of stoom je de bonen in een draaiende trommel gedurende minimaal 30 minuten om hun poriën te openen, spoel ze daarna herhaaldelijk enkele uren af met dichloormethaan (methyleenchloride) of ethyl acetaat. Deze oplosmiddelen waren beide goedgekeurd door de Amerikaanse Food and Drug Administration voor het decafeïneren van koffie.
De cafeïne verzadigt het oplosmiddel, zodat je het kunt verwijderen. Op dit punt wordt de cafeïne die uit de bonen wordt gehaald nu opgelost in het oplosmiddel, in plaats van in de bonen. Na het spoelen stoom je de bonen voor een tweede keer, waardoor het oplosmiddel verdampt en de cafeïne als wit poeder achterblijft. De bonen worden vervolgens vacuüm gedroogd. Deze methode kan ook cafeïne uit vloeibare koffie halen. Koffie is meestal water, dus dichloormethaan werkt omdat het een niet met water mengbaar oplosmiddel is. Wanneer dichloormethaan en water zich vermengen, scheiden ze zich in twee lagen.
Waterprocesmethode:
Tijdens de waterprocesmethode plaats je de koffiebonen in water en verwarm je tot ongeveer het kookpunt. Hierdoor wordt de cafeïne uit de bonen verwijderd, maar ook alle smaak. Je behandelt het mengsel met oplosmiddel, dat de cafeïne opneemt en verdampt. Als laatste doe je de bonen weer in het mengsel zodat ze de smaak kunnen opnemen die ze eerder in het proces verloren.
Superkritische kooldioxide-extractie
Een andere manier om pure cafeïne uit koffiebonen te halen, maakt gebruik van koolstofdioxide. Kooldioxide is een gas bij atmosferische druk en temperatuur, maar als je de druk en temperatuur verhoogt, verandert het gas in een superkritische vloeistof (zoals een kruising tussen een vloeistof en een gas). Bij kooldioxide-extractie spoelt u de bonen met superkritisch vloeibaar kooldioxide. Vervolgens filter je de superkritische vloeistof om de geëxtraheerde cafeïne kwijt te raken, en recycle je het om het opnieuw te gebruiken.