تاریخچه قهوه بدون کافئین

تاریخچه قهوه بدون کافئین

کافئین اولین بار در سال ۱۸۲۰ توسط فریدلیب فردیناند رونگه (Friedlieb Ferdinand Runge) شیمی دان و دانشمند آلمانی، از قهوه استخراج شد.

اون این کار را به درخواست یوهان ولفگانگ فون گوته (Johann Wolfgang Von Goethe) شاعر آلمانی انجام داد.

گوته علاقه زیادی به نوشیدن قهوه داشت. به همین دلیل می خواست بفهمد که چرا نوشیدن قهوه، شبها او را بیدار نگه میدارد.

البته ۸۰ سال بعد، تاجری به نام لودویک روزلیوس (Ludwig Roselius) این پروژه را برای اهداف تجاری در آن زمان اصلاح و تکمیل کرد.

در سال 1903 یک محموله قهوه سبز پس از یک حادثه در دریا غرق شد. با وجود اینکه تمام محموله این کشتی از بین رفت، نظرروزلیوس این بود که این قهوه همچنان قابل استفاده و نوشیدن است.

روزلیوس در آن زمان متوجه استقبال بی نظیر از این قهوه شد. وی با تلاش فراوان در سال ۱۹۰۶ موفق شد حق ثبت اختراع این محصول را دریافت کند.

البته امروزه روشی که روزلیوس برای استخراج کافئین استفاده میکرد، دیگر کار برد ندارد. از سال ۱۹۰۶ چندین روش برای انجام این کار اختراع شد که در ادامه رایج ترین این روش ها را بررسی خواهیم کرد.

امروزه بسیاری از مردم بطور روزانه قهوه بدون کافئین مصرف می کنند. طبق آمار بدست آمده از انجمن پیشبرد علوم آمریکا (American Association for the Advancement of Science)،

بطور میانگین۱۲% از کل مصرف قهوه در دنیا به قهوه بدون کافئین اختصاص دارد. قبل از اینکه به فرایند تولید قهوه بدون کافئین بپردازیم، نگاهی می اندازیم به دلایل عمده مصرف این نوع قهوه:

دلایل مصرف قهوه بدون کافئین:

• حساسیت به کافئین (Caffeine Sensitivity)
• بی خوابی (Insomnia)
• بارداری (Pregnancy)

حساسیت به کافئین (Caffeine Sensitivity):

تحقیقات سازمان غذا و دارو (FDA) نشان می دهد که مصرف حداکثر 400 میلی گرم کافئین در روز برای بزرگسالان به طور کلی بی خطر است.

با این حال بعضی از افراد با مصرف حداقل ۱۵ میلی گرم کافئین در روز هم دچار تپش قلب و اضطراب می شوند برای مثال، یک فنجان کوچک

6 اونسی (177 میلی لیتر) قهوه ، معمولاً حاوی ۶۸ میلی گرم کافئین می باشد.

اکثر مردم این نوع قهوه را به دلیل تاثیرات کافئین قهوه ترجیح می دهند زیرا نمی خواهند لذت نوشیدن یک فنجان قهوه را از دست بدهند.

جدول میزان کافئین موجود در قهوه (با متدهای متفاوت):

تاثیر کافئین بر بی خوابی (Insomnia):

اثرات مصرف کافئین معمولا بعد از حدود 30 دقیقه شروع می شود و ممکن است تا پنج ساعت یا بیشتر طول بکشد.

اینکه کافئین چه مدت شما را بیدار نگه می‌دارد و مدت زمانی که کافئین به شما احساس هوشیاری می‌دهد، بسته به عوامل

مختلفی از جمله دوز کافئین، دفعات مصرف کافئین و حتی ساختار ژنتیکی شما متفاوت است.

برای مثال، مصرف نیکوتین می تواند نیمه عمر کافئین را تا 50 درصد کاهش دهد. بنابراین کافئین از بدن افراد سیگاری سریع تر دفع می شود.

در مقابل، افرادی که در ماه های آخر بارداری هستند، کافئین را کندتر دفع می کنند. نیمه عمر کافئین در افراد باردار دو برابر بیشتر از افراد عادی است.

پس می توان گفت که با نوشیدن یک فنجان قهوه با حجم ۱۰۰ میلی گرم ، حدود ۵۰ میلی گرم کافئین در بدن شما باقی میماند.

اگر بطور مثال این حجم از قهوه را ساعت ۵ بعد از ظهر مصرف کنید ، شما را تا ساعت ۱۱ شب یا حتی بعد از آن (بسته به میزان حساسیت و واکنش بدن شما به تاثیرات کافیین) بیدار نگه می دارد.

پس برای آن دسته از افرادی که دوست دارند از یک فنجان قهوه آرامش بخش در بعد از ظهر لذت ببرند قهوه بدون کافئین میتواند انتخاب بسیار خوبی باشد.

مصرف کافئین در بارداری (Pregnancy)

با وجود اینکه مصرف قهوه برای زنان باردار محدودیتی ندارد، اما محققان و پزشکان توصیه می کنند

که بهتر است زنان باردار حدود ۱۵۰ تا ۲۰۰ میلی گرم کافئین در روز مصرف کنند.

پس قهوه بدون کافئین پیشنهادی عالی برای کسانی است که به طور معمول بیشتر از ۸ تا ۱۲ اونس (236-354 میلی لیتر) قهوه در روز مصرف می کنند.

در ادامه مروری خواهیم داشت بر فرایند کلی و روش های جدا سازی کافئین قهوه.

فرایند کلی و روش‌ های جدا سازی کافئین قهوه

جداسازی کافئین فرایندی است که بعد از برداشت گیلاس قهوه و قبل از مرحله برشته کاری بر روی دانه سبز انجام می گیرد.

قبل از شروع این فرایند پوسته خارجی و پالپ میوه جدا می شود ، سپس پارچمنت حذف شده و بعد از فراوری، دانه های قهوه سبز آماده استخراج کافئین می شوند.

بطور کلی استخراج کافئین، هم با استفاده از حلال های شیمیایی و هم بدون آن انجام می شود.

حلال های مورد استفاده برای جدا سازی کافئین از قهوه

• بنزن (Benzene)
• اتیل استات (Ethyl acetate)
• متیلن کلراید/ (دی کلرومتان) – (Methylene Chloride / dichloromethane)

بنزن(Benzene): روزلیوس از این حلال برای استخراج کافئین استفاده می کرد.

اما امروزه این حلال دیگر مصرف تجاری ندارد چرا که به عنوان یک ماده سرطان زا شناخته شده است.

اتیل استات (Ethyl acetate): یکی از رایج ترین حلال ها برای جدا سازی کافئین قهوه و چای محسوب می شود .

این حلال قبل از اینکه دانه های قهوه به مرحله آبکشی و شستشو برسند تبخیر شده و هیچ اثری از آن در دانه های قهوه باقی نمی ماند.

متیلن کلراید/(دی کلرومتان)- Methylene Chloride / dichloromethane))
این محلول هم مثل اتیل استات قابل بازیافت است و بعد از فرایند استخراج کافئین از دانه های قهوه، اثری از خود به جا نمی گذارد.

استخراج کافئین با استفاده از حلال های شیمیایی به دو روش مستقیم و غیر مستقیم انجام میشود.

روش مستقیم : در این روش، دانه های قهوه حدوداً ۳۰ دقیقه بخار داده میشوند تا منافذ آنها باز شود.

سپس با حلال های شیمیایی از جمله اتیل استات یا متیلن کلراید به مدت 1 ساعت شسته می شوند.

در این مرحله، حلال های شیمیایی که سرشار از کافئین هستند، تخلیه شده و دانه های قهوه مجدداً بخار داده میشوند تا تمامی مواد شیمیایی از آنها خارج شود.

روش غیر مستقیم:

در این روش دانه های قهوه در آبی که نزدیک به دمای جوش رسیده است، غوطه ور میشوند در نتیجه کافئین قهوه به همراه روغن ها و عناصر دیگر خارج می شود.

سپس دانه های قهوه آبکشی شده و به ظرف دیگری منتقل می شوند.

بعد از آن حدوداً 10 ساعت با متیلن کلراید یا اتیل استات شسته میشوند.

نتیجه این کار پیوند مولکولی کافئین و حلال های شیمیایی با یکدیگر است.

در این مرحله ترکیب بدست آمده حرارت داده می شود و کافئین و حلال های شیمیایی از دانه های قهوه جدا می شود.

سپس دانه های قهوه مجددا داخل آب ریخته شده می شود تا عناصر و روغن هایی که قبلاً جدا شده بودند دوباره جذب دانه ها شود.

استخراج کافئین بدون استفاده از حلال های شیمیایی:

در این روش از هیچگونه ماده شیمیایی برای استخراج کافئین استفاده نمی شود.
رایج ترین این روش ها عبارتند از:

روش سوئیس واتر (Swiss Water):
در این روش که انحصار شرکت سوییس واتر در شهر ونکوور کانادا می باشد، فرایند کافئین زدایی فقط با استفاده از

آب خالص انجام میگیرد و هیچگونه ماده شیمیایی در این روش استفاده نمی شود. در حقیقت دانه های سبز قهوه در

این روش داخل عصاره حاصل از خودشان (Green Coffee Extract) یا به اختصار (GCE) غوطه ور می شوند.

در این روش جدا سازی، دانه های قهوه در آب با دمای بالا غوطه ور می شوند. این کار به منظور باز شدن منافذ دانه های

قهوه و جدا شدن مولکول های کافئین انجام می شود. سپس با استفاده از فیلتر زغال فعال (Activate Carbon Filters)،

دانه های قهوه ازآبی که حاوی مولکول های کافئین و مولکول های طعم دهنده فراری که بر عطر و طعم قهوه تاثیر می گذارند

تفکیک می شوند. این کار آنقدر تکرار می شود تا 99.9% از مولکول های کافئین از دانه های قهوه استخراج شود.

نتیجه این کار قهوه ای بدون کافئین است که هیچ طعمی ندارد و ظرفی که حاوی عصاره قهوه سبز (GCE) و کافئین می باشد.

بعد از این مرحله، GCE از کافئین موجود در آن تفکیک می شود. دانه های قهوه بدون کافئینی که حدود 24 ساعت داخل آب داغ بوده اند

و اکنون هیچگونه طعمی ندارند آبکشی و سپس خشک می شوند . سپس درون آبی که حاوی عصاره قهوه سبز (GCE) است،

غوطه ور می شوند تا طعم و عطر نهایی را به خود جذب کنند. در نهایت حدود 85-80 % از آبی که برای این منظور استفاده می شود

مجددا به منبع اصلی و برای مصارف بعدی ذخیره می شود و باقیمانده آن که حدود 20-15% می باشد حین فرایند کافئین زدایی مصرف می شود.

قهوه ای که با این روش کافئین زدایی می شود در مقایسه با روش های دیگر دارای شفافیت و وضوح بیشتری در طعم و عطر می باشد.

با توجه به اینکه قهوه های بدون کافئین بطور کلی طعمی شبیه به نان خمیر ترش دارند اما با این وجود در این روش شاخصه هایی همچون شیرینی قهوه و طعم یادهای قوی و با کیفیت ملموس تر هستند.

بطور مثال، اگر قهوه ای با نت طعمی گلی به روش سوییس واتر کافئین زدایی شود در نهایت قهوه ای بدون کافئین و در عین حال گلی خواهیم داشت.

روش کربن دی اکسید :
استفاده از کربن دی اکسید جدید ترین روش برای استخراج کافئین به حساب می آید. در این متد، کربن دی اکسید باعث آزاد شدن آلکالوئید می شود و تنها بر روی کافئین تاثیر می گذارد.

آلکالوئید (Alkaloid) در زیست‌شناسی گیاهی، معمولا نقش یک آفت‌کش طبیعی را ایفا میکند. مقدار این ماده‌ی شیمیایی در قهوه‌ی سبز تقریبا ًبرابر با کافئین می باشد. بر اساس تحقیقات انجام شده، این میزان به طور میانگین کمتر از یک درصد است و جرم نهایی آن در قهوه، در طول فرایند برشته‌کاری ۹۰ درصد کاهش می‌یابد.

برای استخراج کافئین با کربن دی اکسید، ابتدا دانه های قهوه در یک محفظه از جنس استیل ضد زنگ درون آب غوطه ور می شوند.

سپس کربن دی اکسید مایع با فشاری معادل ۶۹۰ کیلو پاسکال به محفظه تزریق میشود. در حقیقت کربن دی اکسید در اینجا نقش حلال را ایفا کرده

که مستقیماً کافئین را جدا میکند و تاثیری بر روی مولکول های بزرگ و طعم دهنده نمی گذارد. بعد از این مرحله، کربن دی اکسیدی که اکنون حاوی کافئین است به ظرف دیگری منتقل می شود.

در اینجا فشار بسیار بالایی ایجاد شده و کربن دی اکسید به حالت گاز بر می گردد و در نتیجه کافئین قهوه خارج می شود.

گاز کربن دی اکسید در این مرحله، عاری از هرگونه کافئین میباشد که مجدداً به محفظه فشار باز گردانده می شود تا دوباره مورد استفاده قرار بگیرد.

⦁ قهوه های بدون کافئین بدلیل تغییراتی که در ساختار آنها ایجاد می شود و بدلیل تماس با آب و فرایندهای آبی دچار تورم بافتی می شوند، در نتیجه در مقایسه با قهوه های کافئین دار طول عمر مفید و ماندگاری کمتری دارند .

امروزه در بسیاری از کارگاه‌های فرآوری قهوه و حتی کافه های کوچک و بزرگ، از روش‌های جداسازی کافئین قهوه استفاه می‌شود.

اما اجرای این فرایندها چندان ساده نیست و پیداکردن یک قهوه بدون کافئین خوشمزه، به جست‌وجوی فراوان نیاز دارد.

در پایان، می‌توان گفت که قهوه بدون کافیین نه تنها یک گزینه مناسب برای افرادیست که به دنبال یک فنجان قهوه لذت

بخش بدون تاثیرات محرک برای روزمرگی خود هستند، بلکه نشان از تنوع رایحه های غنی و طعم‌های بی‌پایان در دنیای قهوه دارد.

با توجه به اینکه تقاضا برای محصولات بدون کافیین در حال افزایش است، می‌توان امیدوار بود که در آینده ای نه چندان دور،

فراورده‌های متنوع تری از قهوه بدون کافئین در دسترس مردم قرار بگیرد تا تجربه قهوه‌ای مطلوب برای همه وجود داشته باشد.

گردآوردنده و ترجمه : سرکار خانم سحر سیاکزاد