Кофе без кофеина: технология и свойства¶
Кофе без кофеина (декофеинизированный кофе, декаф) — это кофе, из обжаренных зёрен которого удалено 97–99,9 % кофеина. Вкус и аромат такого напитка в целом сохраняются, но кофеин — алкалоид, обладающий выраженным стимулирующим действием на нервную систему — практически отсутствует. Декаф позиционируется как альтернатива для людей, которым по медицинским показаниям или личным предпочтениям рекомендовано ограничить потребление кофеина.
¶Что такое кофеин и зачем его удаляют
Кофеин (1,3,7-триметилксантин) — природный стимулятор центральной нервной системы, содержащийся в зёрнах кофе, листьях чая, какао-бобах и орехах кола. В одной чашке обычного кофе (150 мл) содержится в среднем 80–120 мг кофеина; в декафе остаётся, как правило, 2–15 мг.
Кофеин блокирует аденозиновые рецепторы, снижая ощущение усталости и повышая бдительность. При этом он способен вызывать тахикардию, повышать артериальное давление, усиливать тревожность, нарушать сон и обострять гастроэзофагеальный рефлюкс. По этим причинам декофеинизированный кофе рекомендуют при беременности (организационная медицина ограничивает потребление кофеина до 200 мг в сутки), при аритмиях, язвенной болезни, гастрите, бессоннице и повышенной нервной возбудимости.
¶История декофеинизации
Первый промышленный способ удаления кофеина запатентовал немецкий химик Лудвиг Розелиус в 1903 году. Метод получил название «рос-процесс» (Roséus-Verfahren): зёрна пропитывали раствором поваренной соли, затем обрабатывали бензолом, который связывал и вымывал кофеин. Кофе под торговой маркой Kaffee HAG начал продаваться в Германии с 1906 года. В дальнейшем бензол вытеснили более безопасными растворителями — этилацетатом, дихлорметаном, а позже — водой и органическими растворителями.
¶Способы декофеинизации
Современная промышленность применяет четыре основных метода. Все они проводятся на сырых (зелёных) зёрнах до обжарки: кофеин в обжаренных зёрнах удалить значительно сложнее, а сам процесс ухудшает вкус.
¶Метод органических растворителей
Зёрна увлажняют паром, затем многократно обрабатывают растворителем, который связывает кофеин. Наиболее распространён этилацетат — эфир, который естественно присутствует в зрелых фруктах (в том числе в кофейной ягоде). Другой растворитель — дихлорметан (метиленхлорид) — считается более эффективным, но из-за токсичности его использование строго регламентировано, остаточные количества в готовом продукте не должны превышать установленных норм. После экстракции зёрна промывают и высушивают.
¶Швейцарский водный процесс (Swiss Water Process)
Разработан в 1930-х годах и запатентован в 1988 году. Зёрна погружают в горячую воду, где кофеин и другие растворимые вещества переходят в раствор. Воду пропускают через активированный уголь, который селективно задерживает молекулы кофеина, а «кофейный» раствор (содержащий вкусовые и ароматические компоненты) возвращают к новой партии зёрен — так вкус не вымывается. Процесс не использует синтетических химикатов, поэтому продукт сертифицируется как органический.
¶Метод суперкритическим CO₂
Зёрна под давлением 70–300 атмосфер обрабатывают углекислым газом в суперкритическом состоянии — когда CO₂ приобретает свойства и газа, и жидкости. CO₂ избирательно растворяет кофеин, не затрагивая значимые количества вкусовых соединений. Метод считается экологичным: CO₂ не токсичен и полностью удаляется из зёрен. Широко применяется в крупных промышленных масштабах.
¶Метод на основе этилацетата из сахарной тростниковой свёклы
Этилацетат получают из сахарной тростниковой свёклы (а не синтетически), что позволяет позиционировать продукт как «натуральный». Процесс сходен с классической экстракцией растворителем, но с использованием «фруктового» эфира.
¶Вкус и свойства декафа
Декофеинизированный кофе сохраняет основные органолептические характеристики сорта, однако процесс декофеинизации неизбежно уносит часть летучих ароматических веществ. Поэтому декаф, как правило, воспринимается как более мягкий, менее терпкий, с пониженной кислотностью. Некоторые любители отмечают лёгкие «бумажные» или «древесные» ноты — особенно у кофе, обработанного дихлорметаном. Водные и CO₂-методы дают более чистый профиль.
Кофеин сам по себе не является основным источником горечи в напитке (главную роль играют хлорогеновые кислоты и продукты их разложения при обжарке), поэтому декаф может быть достаточно насыщенным по вкусу.
¶Состав и влияние на здоровье
Помимо кофеина, в кофе присутствуют хлорогеновые кислоты, антиоксиданты, минералы и биоактивные соединения — большая часть этих веществ при декофеинизации сохраняется. Исследования показывают, что регулярное употребление декафа позволяет получить антиоксидантные эффекты кофе без стимуляции нервной системы.
Следует учитывать, что «без кофеина» не означает «кофеина ноль»: по стандартам ЕС и FDA декофеинизированным считается продукт, в котором удалено не менее 97 % кофеина. При употреблении нескольких чашек в день суммарное поступление кофеина может достигать 30–60 мг — этого достаточно, чтобы у чувствительных людей вызвать лёгкую стимуляцию.
¶Рынок и производство
Крупнейшими производителями декафа являются Германия, США, Колумбия и Бразилия. В России декофеинизированный кофе представлен как импортными брендами, так и локальными обжарщиками; спрос на него стабильно растёт, прежде всего в сегменте фильтр-кофе и в специализированных кофейнях.
¶Интересные факты
- Кофейные ягоды содержат кофеин не только в зёрнах, но и в мякоти — в дикорастущих видах он защищает растение от вредителей.
- Для производства одной пачки декафа требуется примерно на 10–20 % больше сырья: часть зёрен неизбежно повреждается при многократной обработке.
- Некоторые сорта кофе естественно содержат пониженное количество кофеина — например, арабика в среднем вдвое меньше кофеина, чем робуста.
Источники:
- «Кофе: ботаника, химия, технология» (сборник научных обзоров)
- ФАО, обзоры кофейной отрасли
- Материалы Specialty Coffee Association
- Публикации Journal of Agricultural and Food Chemistry