Di Claire Gillespie | Aggiornato il 24 marzo 2022
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La caffeina è un alcaloide naturale presente nelle foglie di tè e nei chicchi di caffè. Sebbene le sue proprietà stimolanti siano ben note, molti consumatori e ricercatori cercano modi per isolare il composto per lo studio, la produzione di integratori o i processi di decaffeinizzazione. Di seguito è riportata una panoramica concisa ed esperta dei principali metodi utilizzati per estrarre la caffeina dal caffè.
Tre tecniche tradizionali:l'estrazione diretta con solvente organico, il processo ad acqua e l'estrazione con CO₂ supercritica, offrono ciascuna vantaggi distinti in termini di purezza, sicurezza e scalabilità.
In questo approccio industriale ampiamente adottato, i chicchi di caffè vengono prima inumiditi o cotti a vapore in un tamburo rotante per almeno 30 minuti. Questo passaggio espande le pareti cellulari dei fagioli, consentendo ai solventi di penetrare in modo più efficiente. I chicchi vengono quindi risciacquati ripetutamente con un solvente organico approvato dalla FDA come diclorometano (cloruro di metilene) o acetato di etile. Poiché la caffeina è solubile in questi solventi non polari, si dissolve mentre i chicchi conservano la maggior parte dei composti aromatici.
Una volta che il solvente è saturo, viene rimosso e i chicchi vengono sottoposti ad un secondo ciclo di cottura a vapore. Il solvente residuo evapora, lasciando dietro di sé caffeina cristallina. I chicchi vengono essiccati sotto vuoto per eliminare eventuali tracce residue di solvente. Questo metodo può essere applicato anche al caffè liquido; l'immiscibilità del solvente con l'acqua crea uno strato distinto, facilitando una facile separazione.
Conosciuta anche come “processo svizzero dell’acqua”, questa tecnica si basa sull’acqua ad alta temperatura (≈100°C) per eliminare la caffeina dai chicchi. L'ammollo iniziale estrae la caffeina ma rimuove anche molti composti aromatici solubili. Per preservare il sapore, la soluzione viene quindi fatta passare attraverso un filtro a base di carbonio che trattiene selettivamente le molecole di caffeina consentendo il passaggio degli altri componenti aromatici. Dopo essere stati reimmersi nell'acqua filtrata, i chicchi riassorbono il profilo aromatico perduto, risultando in un prodotto decaffeinato con una perdita di gusto minima.
La CO₂ supercritica si comporta come un ibrido tra un gas e un liquido, offrendo proprietà solventi uniche. Aumentando sia la pressione che la temperatura, la CO₂ passa a uno stato supercritico che dissolve selettivamente la caffeina risparmiando la maggior parte dei composti aromatici. I chicchi di caffè vengono sciacquati con questo fluido supercritico, che viene poi filtrato per recuperare la caffeina disciolta. La CO₂ viene ricompressa e riutilizzata, rendendo il processo altamente efficiente e rispettoso dell'ambiente.
