Как сделать кофеин

Добавил пользователь Alex
Обновлено: 04.10.2024

А мода на лишенный кофеина напиток появилась лишь в последние десятилетия. На мой вкус — это ужасная дрянь, как и безалкогольное пиво. Но о вкусах не спорят. Так что поговорим лучше о том, как кофеин извлекают из кофейных зерен и безопасен ли такой кофе на самом деле?

Изобретателем кофе без кофеина стал Фридлиб Фердинанд Рунге. На этого немецкого химика XIX века первым обратил внимание Гете, который также увлекался наукой.

Поэта заинтересовало новаторское исследование, которое Рунге проводил с ядовитым растением белладонной. Незадолго до этого ученый выделил из растения атропин, — вещество вызывающее расширение зрачков. А Гете предложил Рунге продгелать то же самое с кофейными зернами.

Фридлиб Фердинанд Рунге (1795−1867)

В результате эксперимента появился, наверное, самый распространенный наркотик в мире — кофеин. Он содержится, конечно, не только в кофе, но и в других напитках и продуктах, например, в чае или шоколаде. Кофеин подавляет аппетит и стимулирует активность мозга. Без него трудно представить студенческую сессию, ночные рабочие смены и обычное пробуждение утром.

Но, понятное дело, имеет он и свои недостатки. Так он вызывает ряд неприятных симптомов: тревожность, бессонницу, диарею, чрезмерное потоотделение, сердцебиение и тремор. И потому для многих людей негативное влияние кофеина нивелирует удовольствие от кофе.

Можно ли сделать кофе без кофеина? Конечно, да — он уже давно стоит на полках любого супермаркета. Но задумывались ли вы, как извлекают кофеин из кофейных зерен? Ответ не так прост, как может показаться на первый взгляд.

Первым на практике это сделал другой немец, Людвиг Розелиус, председатель кофейной компании Kaffee HAG. Но произошло это случайно. В 1903 году судно с партией кофе попало в шторм, и зерна затопило морской водой. Кофеин из них вымылся, но кофейный аромат сохранился.

Людвиг Розелиус (1874−1943)

Розелиус попытался воспроизвести это в фабричных условиях. Сначала он обрабатывал кофейные зерна парой различных кислот, а затем начал удалять кофеин раствором бензола. Так и появился кофе без кофеина. Позже выяснилось, что бензол обладает канцерогенными свойствами, и ученые взялись за поиски новых методов декофеинизации.

Существует несколько способов декофеинизации, но самый распространенный — замачивание зерен в растворителе, например, метиленхлориде или этилацетате. Метиленхлорид используют также для удаления краски или обезжиривания. Тогда как этилацетат является натуральным эфиром, который изготавливают из уксусной кислоты. Он имеет характерный сладковатый запах, похожий на дюшес, и его также применяют в производстве жидкости для снятия лака.

Зерна сначала вымачивают в воде, а затем покрывают раствором с каким-то из этих растворителей, которые извлекают кофеин. Воду с растворителем используют многократно, пока она не насытится кофейным ароматом и соединениями. К этому этапу зерна практически не теряют своего аромата, поскольку вымачиваются по сути в концентрированной кофейной эссенции.

Лишить зерна кофеина можно и с помощью простой воды. Швейцарский метод предусматривает замачивание зерен в воде, которую затем фильтруют с помощью активированного угля. Технологию разработали в Швейцарии в 1930-х годах, а коммерчески ее применяют с 1979 года. Метод быстро стал популярным, поскольку не требует растворителей.

Как и в швейцарском методе, эта технология также базируется на том, что молекулы газа связываются с молекулами кофеина и извлекают их из необжаренного зерна. Затем газ выпускают, оставляя кофеин в отдельной камере. Метод это заманчивые, но пока чрезвычайно дорогой.

Декофеинизация стала популярна с распространением растворимого кофе. Но первые образцы растворимого кофе без кофеина были на самом деле ужасными на сегодняшний вкус. Если 30−40 лет назад с этим еще мирились, то сегодня кофейные компании изобретают способы улучшить вкус и кофе без кофеина.

И, конечно, надо помнить об еще одном обстоятельстве: полностью декофеинизированного кофе не существует. Если ни одна капля кофеина не должна попасть в ваш организм, придется выбрать напиток, в котором кофеина никогда и не было.

Среди нас немало людей, которым очень нравится вкус и аромат кофе, но которым по тем или иным причинам следует избегать кофеина и того, как он действует на организм человека. Как же удаляют кофеин из кофейного зерна? Корреспондент BBC Future выяснил, что это задача не из простых и не из дешевых.

Если вы любите кофе, но вам не полезен кофеин, то каждый раз, когда вы завариваете чашку обезвреженного напитка, вы должны поднимать тост (хотя бы мысленно) за Фридлиба Фердинанда Рунге.

Никогда не слышали это имя? Жил в начале XIX века такой немецкий физик-органик.

Сначала на прорывные для того времени изыскания Рунге обратил внимание его знаменитый современник — поэт и ученый Гете, который, узнав, что физик сумел выделить из беладонны соединение, расширяющее зрачок, попросил того произвести такой же анализ с кофейными зернами.

И тогда Рунге открыл, пожалуй, самый широко употребляемый в современном мире наркотик — кофеин.

Кофеин содержится и в других напитках и продуктах — например, в чае и шоколаде, но в нашем сознании он неразрывно связан с кофе.

Он одновременно и стимулирует нас, и подавляет голод, он лучший друг готовящихся к экзаменам и работающих в ночную смену — в общем, всех, кому надо взбодриться.

Но, как мы знаем, у кофеина есть и темная сторона.

Он может стать причиной беспокойства, бессонницы, обильного потоотделения, учащенного сердцебиения и мышечного тремора.

Поэтому для многих людей все эти минусы затмевают то наслаждение, которое испытываешь, прихлебывая ароматный напиток.

Автор фото, Getty Images

Как из этого ароматного напитка удалить кофеин?

Можно ли полностью лишить кофе кофеина? Полки супермаркетов говорят нам, что вроде бы да. Однако процесс этот не так прост, как можно подумать. Да и насчет "полностью" есть серьезные сомнения.

Первым человеком, которому удалось нащупать секрет, был тоже немец — Людвиг Розелиус, глава кофейной компании Kaffee HAG. Ему удалось сделать это в 1903 году — практически случайно.

Кофейные зерна по пути к заказчику оказались залиты морской водой — и после этого потеряли кофеин, но не вкус и не аромат.

Чтобы повторить случившееся, Розелиус разработал промышленный метод. Он пробовал обрабатывать зерна разными солевыми растворами, но именно тогда, когда он сделал это бензолом, и родился кофе без кофеина, так называемый "декаф".

Правда, потом оказалось, что бензол обладает канцерогенными свойствами, и поиски метода лишения кофе кофеина (и при этом сохранения кофейного аромата) продолжились.

По словам Криса Стеммана, исполнительного директора British Coffee Association, большинство технологических приемов из той, ранней, эры декофеинизирования, применяются и поныне.

Но, как мы уже говорили, процесс этот не так прост, даже в XXI веке.

"Это делают не сами кофейные компании, - говорит Стемман. - Для этого существуют специализированные компании по декофеинизированию".

Может, показаться, что проще всего сначала поджарить зерна, размолоть их в порошок, а потом уже начать процесс декофеинизирования.

Но это не так, подчеркивает Стемман: "Это делается, когда зерна еще зеленые, до обжарки. Если вы попробуете осуществить это с уже обжаренными зернами, на вкус ваш кофе будет как солома".

Автор фото, Getty Images

По мере того, как рос интерес потребителей к качественному кофе, производителям этого напитка без кофеина пришлось улучшать его вкус

Есть несколько способов лишить кофе кофеина, но наиболее распространенный — обработать зерна паром и поместить в раствор, экстрагирующий из них кофеин (обычно метиленхлорид или этилацетат), но при этом оставляющий в них другие важные химические вещества.

(Метиленхлорид, помимо этого, применяется в качестве растворителя — например, для снятия лака и обезжиривания поверхностей. Этилацетат — это этиловый эфир уксусной кислоты, тоже растворитель, спектр применения которого весьма широк — от умерщвления насекомых до ароматизатора в составе водок.)

Процесс экстракции кофеина повторяется от восьми до 12 раз, зерна вымачиваются в воде, смешанной с растворителем, забирающим кофеин. И так до тех пор, пока в зернах не останется кофеина, но они, вымоченные в воде, сохранят запах и вкус настоящего кофе.

Вымачивание кофейных зерен в растворителях? Звучит как-то не очень аппетитно. И полезно ли это для здоровья?

История растворимого кофе

Второй патент принадлежал японцу Сатори Като и был получен в 1901 году. Будучи химиком, Като подошел к вопросу с более научной позиции. Он отлично сумел обосновать полезность своего изобретения и даже представил его на большой Панамериканской выставке в Нью-Йорке. Но и японский первооткрыватель растворимого кофе не снискал лавры победителя: хоть Сато и считался долгое время автором этого продукта, мир еще не был готов восхититься его открытием.

Затем технологию подхватила компания Nestlé, которая дала растворимому кофе шанс стать известным на весь мир.

Из чего делают растворимый кофе

За основу берутся кофейные зерна, прошедшие тщательный отбор и контроль качества. Это не самое дорогое сырье, однако оно отвечает всем требованиям пищевых стандартов. В процессе экстракции в концентрат переходят главным образом молекулы кофеина и микроэлементы, а эфирные масла испаряются (именно поэтому растворимый кофе не обладает тем же вкусом и ароматом, что и обычный).