Para muchas personas, el aroma del café recién hecho es el comienzo de un gran día. Pero La cafeína puede causar dolores de cabeza y nerviosismo.En otros casos, por eso muchas personas optan por una taza descafeinada.
Soy profesor de química quien ha impartido conferencias sobre por qué los productos químicos se disuelven en algunos líquidos pero no en otros. Los procesos de descafeinización ofrecen excelentes ejemplos de la vida real de estos conceptos químicos. Sin embargo, incluso el mejor método de descafeinización No elimina toda la cafeína. – generalmente quedan alrededor de 7 miligramos de cafeína en una taza de 8 onzas.
Los productores que descafeinan su café quieren eliminar la cafeína y conservar todos (o al menos la mayoría) de los demás compuestos químicos de aroma y sabor. tiene una rica historiay ahora, casi todos los productores de café utilizan uno de los tres métodos comunes.
Todos estos métodos, que también se utilizan para hacer té descafeinado, Comience con granos de café verdes o sin tostar. que han sido previamente humedecidos. El uso de granos de café tostados daría como resultado un café con un aroma y un sabor muy diferentes porque el Los pasos de descafeinización eliminarían algunos compuestos de sabor y olor. producido durante el tostado.
El método del dióxido de carbono
En el relativamente nuevo método del dióxido de carbono, desarrollado a principios de los años 70, los productores utilizan CO₂ a alta presión para extraer la cafeína de los granos de café humedecidos. Bombean el CO₂ a un recipiente sellado que contiene los granos de café humedecidos y las moléculas de cafeína se disuelven en el CO₂.
Una vez que el CO₂ cargado de cafeína se separa de los granos, los productores pasan la mezcla de CO₂ a través de un recipiente con agua o sobre un lecho de carbón activadoEl carbón activado es carbón que se ha calentado a altas temperaturas y se ha expuesto al vapor y al oxígeno, lo que crea poros en el carbón. Este paso filtra la cafeína y Lo más probable es que sean otros compuestos químicos.algunos de los cuales afectan el sabor del café.
Estos compuestos se adhieren a los poros del carbón activado o permanecen en el agua. Los productores secan los granos descafeinados utilizando calor. Bajo el calor, el CO₂ restante se evapora. Los productores pueden volver a presurizar y reutilizar el mismo CO₂.
Este método Elimina entre el 96% y el 98% de la cafeína.y el café resultante solo tiene un mínimo de residuos de CO₂.
Este método, que requiere equipos costosos para producir y manipular el CO₂, es ampliamente utilizadopara descafeinar cafés de calidad comercial o de supermercado.
Proceso suizo de agua
El método del agua suiza, utilizado inicialmente Comercialmente a principios de la década de 1980utiliza agua caliente para descafeinar el café.
Inicialmente, los productores sumergen un lote de granos de café verde en agua caliente, lo que extrae tanto la cafeína como otros compuestos químicos de los granos.
Es similar a lo que ocurre cuando se prepara café tostado en grano: se colocan los granos oscuros en agua clara y los químicos que causan el color oscuro del café se filtran de los granos al agua. De manera similar, el agua caliente extrae la cafeína de los granos que aún no están descafeinados.
Durante el remojo, la concentración de cafeína es mayor en los granos de café que en el agua, por lo que la cafeína pasa de los granos al agua. Luego, los productores sacan los granos del agua y los colocan en agua fresca, que no contiene cafeína, por lo que el proceso se repite y más cafeína sale de los granos y pasa al agua. Los productores repiten este proceso, hasta 10 veces, hasta que Ya casi no queda cafeínaen los frijoles.
El agua resultante, que ahora contiene la cafeína y los compuestos de sabor que se disolvieron de los granos, pasa por filtros de carbón activado. Estos atrapan la cafeína y otros compuestos químicos de tamaño similar, como los azúcares. y compuestos orgánicos llamados poliaminaspermitiendo al mismo tiempo que la mayoría de los demás compuestos químicos permanezcan en el agua filtrada.
Los productores luego utilizan el agua filtrada (saturada de sabor pero desprovista de la mayor parte de la cafeína) para remojar una nueva tanda de granos de café. Este paso permite que los compuestos de sabor perdidos durante el proceso de remojo vuelvan a ingresar a los granos.
Esta animación muestra los pasos del proceso de agua suizo.
El Proceso de agua suizo Es apreciado por su método libre de químicos y su capacidad de preservar la mayor parte del sabor natural del café. Este método Se ha demostrado que elimina entre el 94% y el 96% de la cafeína.
Métodos basados en disolventes
Este enfoque tradicional y más común, Realizado por primera vez a principios del siglo XX, utiliza disolventes orgánicosque son líquidos que disuelven compuestos químicos orgánicos como la cafeína. El acetato de etilo y el cloruro de metileno son dos solventes comunes que se utilizan para extraer cafeína de los granos de café verde. Existen dos métodos principales basados en solventes.
En el método directo, los productores sumergen los granos húmedos directamente en el solvente o en una solución de agua que contiene el solvente.
El disolvente extrae la mayor parte de la cafeína y otros compuestos químicos con una solubilidad similar a la de la cafeína de los granos de café. Luego, los productores retiran los granos del disolvente después de aproximadamente 10 horas y los secan.
En el método indirecto, los productores sumergen los granos en agua caliente durante unas horas y luego los sacan. Luego tratan el agua con un disolvente para eliminar la cafeína. El cloruro de metileno, el disolvente más común, no se disuelve en el agua, por lo que forma una capa sobre ella. La cafeína se disuelve mejor en cloruro de metileno que en agua, por lo que la mayor parte de la cafeína permanece en la capa de cloruro de metileno, que los productores pueden separar del agua.
Algunos procesos químicos pueden eliminar la cafeína de los granos de café. Andy Brunning/Compound Interest, CC BY-NC
Al igual que en el método de agua suiza, los productores pueden reutilizar el agua “sin cafeína”, lo que puede devolver algunos de los compuestos de sabor eliminados en el primer paso.
Estos métodos eliminan alrededor del 96% al 97% de la cafeína.
¿Es seguro beber café descafeinado?
Uno de los disolventes más comunes, el acetato de etilo, se encuentra de forma natural en muchos alimentos y bebidas. Se considera un Sustancia química segura para la descafeinización por la Administración de Alimentos y Medicamentos.
La FDA y la Administración de Seguridad y Salud Ocupacional han considerado que el cloruro de metileno no es seguro para el consumo en concentraciones superiores a 10 miligramos por kilogramo de peso corporal. Sin embargo, la cantidad de cloruro de metileno residual que se encuentra en los granos de café tostado es muy pequeña – alrededor de 2 a 3 miligramos por kilogramo. Es Muy por debajo de los límites de la FDA.
OSHA y sus homólogos europeos han Lugar de trabajo estricto normas para minimizar la exposición al cloruro de metileno de los trabajadores involucrados en el proceso de descafeinización.
Después de descafeinar los granos de café con cloruro de metileno, los cuecen al vapor y los secan. Luego, los granos de café se tuestan a altas temperaturas. Durante el proceso de cocción al vapor y tostado, los granos se calientan lo suficiente como para que el cloruro de metileno residual se evapore. El paso de tostado también produce nuevos químicos que aportan sabor a partir de la descomposición de los químicos en otros compuestos químicos. Estos le dan al café su sabor distintivo.
Además, la mayoría de la gente prepara su café en Entre 190 F y 212 Flo que constituye otra oportunidad para que el cloruro de metileno se evapore.
Conservando el aroma y el sabor
Es químicamente imposible disolver sólo la cafeína sin disolver también otros compuestos químicos de los granos, por lo que la descafeinización inevitablemente elimina algunos otros compuestos que contribuyen al aroma y sabor de su taza de café.
Pero algunas técnicas, como el proceso suizo de agua y el método de solvente indirecto, tienen pasos que pueden reintroducir algunos de estos compuestos extraídos. Estos enfoques probablemente no puedan devolver todos los compuestos adicionales a los granos, pero pueden agregar algunos de los compuestos de sabor.
Gracias a estos procesos, usted puede tener esa deliciosa taza de café sin cafeína, a menos que su camarero cambie las cafeteras accidentalmente.
Michael W. Crowder es profesor de química y bioquímica en la Universidad de Miami. Este artículo se publica nuevamente en La conversación debajo de Licencia Creative Commons. Leer el artículo original.