Der Prozess der Entfernung von Koffein aus Kaffeebohnen erfolgt hauptsächlich mithilfe vonExtraktion überkritischer Flüssigkeiten (SFE), eine Technik, bei der typischerweise Kohlendioxid als Lösungsmittel verwendet wird. Überkritisches Kohlendioxid (SC-CO2) hat eine Dichte, die der einer Flüssigkeit nahe kommt, und die Viskosität eines Gases, mit guten Diffusionseigenschaften und niedriger Oberflächenspannung und bietet somit hervorragende Extraktionsfähigkeiten. Beim Entfernen von Koffein ist SC-CO2 hochselektiv und in der Lage, Koffein selektiv zu extrahieren, ohne andere Bestandteile in der Kaffeebohne übermäßig zu beeinträchtigen, wodurch der ursprüngliche Geschmack des Kaffees erhalten bleibt.
Die spezifischen Schritte vonExtraktion überkritischer FlüssigkeitenKoffein sind wie folgt:
1. Vorbehandlung: Die Kaffeebohnen werden zunächst weich gemacht, beispielsweise durch Zugabe von Wasser oder Dampferhitzen, sodass die Bohnenoberfläche aufquillt und die Kontaktfläche vergrößert wird.
2. Extraktion mit überkritischer Flüssigkeit: Unter den Bedingungen von hohem Druck (normalerweise mehr als 72,8 Atmosphären) und geeigneter Temperatur (die überkritische Temperatur von Kohlendioxid beträgt etwa 31,1 Grad) wird überkritische Kohlendioxidflüssigkeit durch die Kaffeebohnen geleitet und Koffein in die Kaffeebohnen geleitet Der überkritische Löslichkeitszustand nimmt zu und kann somit extrahiert werden.
3. Trennung:Extraktion überkritischer Flüssigkeitenaus dem das Koffein extrahiert wurde, gelangt in den Trennturm, wo das Koffein durch Druckentlastung oder durch Zugabe anderer Stoffe (z. B. Wasser) abgetrennt wird.
4. Recycling: Das abgetrennte Kohlendioxid kann aus dem Hochdruck entnommen und nahezu vollständig verdampft und recycelt werden.
Die Vorteile vonExtraktion überkritischer FlüssigkeitenDer Vorteil besteht darin, dass keine schädlichen chemischen Lösungsmittel erforderlich sind und bei niedrigeren Temperaturen betrieben werden kann, wodurch Schäden an den hitzeempfindlichen Bestandteilen der Kaffeebohnen vermieden werden. Darüber hinaus ist diese Methode äußerst effizient bei der Entfernung von Koffein und weist keine Probleme mit Lösungsmittelrückständen auf, was sie zu einer umweltfreundlichen Technologie macht.
Es ist erwähnenswert, dass diese Methode zwar den größten Teil des Koffeins entfernt, in der Regel jedoch 2-3 % des Koffeins zurückbleibt, sodass entkoffeinierter Kaffee nicht vollständig koffeinfrei ist. Darüber hinaus ist entkoffeinierter Kaffee, der mit dieser Methode hergestellt wird, relativ selten auf dem Markt, da die Technologie spezielle Hochdruckgeräte erfordert und relativ kostspielig ist.