Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Kemi

Sådan udvindes ren koffein fra kaffe

Koffein, en alkaloid forbindelse, der forekommer naturligt i teblade og kaffebønner, har mange fysiologiske effekter på kroppen. Når du drikker kaffe, te, soda eller energidrikke, føler du dig måske mere opmærksom, fordi koffein er et stimulerende middel. Du kan dog fjerne koffein fra kaffe via en proces, der kaldes ekstraktion for at fremstille koffeinholdige versioner af drikkevarer.

TL; DR (for lang; ikke læst)

Forskellige metoder kan udtrække ren koffein fra kaffe, inklusive direkte organisk opløsningsmiddelekstraktion, vandprocesmetoden og superkritisk kuldioxidekstraktion.
Direkte organisk opløsningsmiddelekstraktion

En almindelig metode til ekstraktion af koffein fra kaffebønner er ekstraktion med organisk opløsningsmiddel ved anvendelse af et organisk opløsningsmiddel at vaske bønnerne. Først fugtes eller dampes bønnerne i en roterende tromle i mindst 30 minutter for at åbne deres porer, og skyl dem derefter gentagne gange i flere timer med dichlormethan (methylenchlorid) eller ethylacetat. Disse opløsningsmidler blev begge autoriseret af den amerikanske fødevare- og lægemiddeladministration til koffeinafkaffeination.

Koffeinet mætter opløsningsmidlet, så du kan fjerne det. På dette tidspunkt opløses nu koffeinet, der er ekstraheret fra bønnerne, i opløsningsmidlet i stedet for bønnerne. Efter skylning damper du bønnerne for en anden gang, hvilket fordamper opløsningsmidlet og efterlader koffeinet som et hvidt pulver. Bønnerne tørres derefter vakuum. Denne metode kan også udvinde koffein fra flydende kaffe. Kaffe er for det meste vand, så dichlormethan fungerer, fordi det er et vand, som ikke kan blandes. Når dichlormethan og vand blandes, adskilles de i to lag.
Vandprocesmetode

Under vandprocesmetoden placeres kaffebønnerne i vand og opvarmes til omkring kogepunktet. Dette fjerner koffeinet fra bønnerne, men det fjerner også al smag. Du behandler blandingen med opløsningsmiddel, der absorberer og fordamper koffeinen. Til sidst lægger du bønnerne i blandingen igen for at lade dem absorbere den smag, de mistede tidligere i processen.
Superkritisk kuldioxidekstraktion -

En anden måde at udtrække ren koffein fra kaffebønner bruger kuldioxid på. Kuldioxid er en gas ved atmosfærisk tryk og temperatur, men hvis du hæver trykket og temperaturen, ændres gassen til en superkritisk væske (som en krydsning mellem en væske og en gas). Ved kuldioxidekstraktion skylles din bønner med superkritisk flydende kuldioxid. Derefter filtrerer du den superkritiske væske for at slippe af med den ekstraherede koffein og recirkulere den for at bruge den igen.