Ízek · eredetek · otthoni kávé · történetek

Hogyan lesz a kávéból koffeinmentes? Oldószer, szén-dioxid és víz a zacskó mögött

A koffeinmentes kávé ugyanaz a bab, amelyből pörkölés előtt kivonják a koffeint. Négy ipari út vezet oda, mindegyiknek megvan a maga oldószere és határértéke, és egyik sem ad teljesen koffeinmentes csészét.

A koffeinmentes kávé nem külön növény. Ugyanabból a zöld, pörköletlen kávébabból készül, mint a többi, csak a pörkölés előtt kivonják belőle a koffeint. Hogy mivel, azt a zacskón egyre gyakrabban kiírják: „CO₂”, „Swiss Water”, „cukornád” vagy „természetes etil-acetát”. Az alábbiakban megnézzük, mit jelentenek ezek, mennyi koffein maradhat a csészében, és mit enged az uniós szabályozás.

Két kis kupac kávébab egy világos kőlapon: balra halványzöld, pörköletlen nyerskávé, jobbra közepesen barna pörkölt kávé, mellettük egy üvegpohár víz. Mesterséges intelligenciával generált illusztráció.
A koffeint a zöld, pörköletlen babból vonják ki, a pörkölés csak utána jön. Illusztráció, mesterséges intelligenciával generált kép. Kávéidő, AI-generált illusztráció

Mindig a zöld kávéval kezdődik

A koffeint a nyerskávéból vonják ki. A Magyar Élelmiszerkönyv is így határozza meg a koffeinmentes kávét: koffeinmentesített nyerskávéból pörköléssel előállított termék. A lépések nagyjából ugyanazok: a babot gőzzel vagy vízzel megduzzasztják, hogy a sejtfalak átjárhatók legyenek, aztán valamilyen oldószerrel kioldják a koffeint, végül a babot visszaszárítják. Utána úgy pörkölik, mint bármely más kávét.

Az olasz Salernói Egyetem kutatóinak 2017-es összefoglalója szerint a zöld arabicában nagyjából 1,0–1,2%, a robustában 1,6–2% a koffein. A négy fő eljárás ugyanebben az összefoglalóban: szerves oldószerrel (főleg diklórmetánnal vagy etil-acetáttal), vízzel, illetve szuperkritikus szén-dioxiddal dolgozó módszer.

Honnan indult

Az első ipari eljárást Ludwig Roselius brémai kávékereskedő szabadalmaztatta 1905-ben, a Max Planck Társaság történeti összefoglalója szerint benzollal mint oldószerrel. A benzolt ma már egyetlen ilyen eljárás sem használja; a mai oldószereket az uniós jog pontosan felsorolja.

Az oldószeres eljárások: diklórmetán és etil-acetát

A diklórmetán (angolul methylene chloride) a koffeint hatékonyan oldja. A salernói összefoglaló szerint az 1970-es évek közepéig ezt tartották a legjobb oldószernek, aztán a mérgező hatása miatt kételyek merültek fel vele szemben. Az EU-ban ma is engedélyezett, de számszerű határértékkel: a 2009/32/EK irányelv I. melléklete szerint a pörkölt kávéban legfeljebb 2 mg/kg maradhat belőle.

Az etil-acetát a gyümölcsökben és magában a kávé aromájában is természetesen előforduló vegyület. Az uniós irányelv azok közé sorolja, amelyeket a helyes gyártási gyakorlat szerint bármilyen célra lehet használni, külön számszerű határérték nélkül. A salernói szerzők szerint az etil-acetátos eljárás hátránya, hogy az anyag erősen gyúlékony, és jellegzetes szaga a kávéban maradhat.

A zacskón „cukornádas” vagy „sugarcane decaf” néven futó kávé ennek egy változata. A kolumbiai Descafecol üzem Manizalesben cukornád alapú folyamatból nyert etil-acetátot használ, vízzel keverve. A cég a saját leírásában szelíd kivonásként mutatja be, túlzott hő és nyomás nélkül, és 99,9%-ban koffeinmentes kávét ígér. Ez gyártói állítás, nem független mérés, de nagyjából egybevág a jogszabályi 0,1%-os felső határral.

Az „etil-acetát” és a „természetes” szó együtt tehát nem azt jelenti, hogy nincs oldószer, csak azt, hogy az oldószer egy erjesztésből származó, a gyümölcsökben is megtalálható vegyület.

Víz és aktív szén: a Swiss Water-eljárás

A vizes eljárás Svájcban született. A mai legismertebb változatát a kanadai Swiss Water cég működteti Deltában, Brit Columbiában. A saját leírásuk szerint négy lépésből áll:

  1. a nyerskávét megtisztítják és vízzel megduzzasztják;
  2. a babot egy úgynevezett zöldkávé-kivonattal (Green Coffee Extract) érintkeztetik: ez víz, amely a kávé oldható anyagait már tartalmazza, a koffeint viszont nem, ezért diffúzióval csak a koffein vándorol ki a babból;
  3. a babot alacsony hőmérsékleten, erős légáramban visszaszárítják;
  4. a koffeint aktívszén-szűrők fogják ki a kivonatból, és a megtisztított kivonat újra munkába áll.

A cég szerint az eljárásban nincs klórozott oldószer és észter sem, ezért a kávé megtarthatja a korábbi tanúsítványait, például a bio minősítést.

A salernói összefoglaló óvatosabb képet fest a víz szerepéről: a víz önmagában nem szelektív oldószer, ezért a koffein mellett ízanyagokat is kiold. A zöldkávé-kivonat pont ezt a problémát kerüli meg azzal, hogy az ízanyagokkal már telített. Hogy a csészében mennyire sikerül, arról mi nem végeztünk kóstolást, és független összehasonlító vizsgálatot sem találtunk.

Szuperkritikus szén-dioxid

A harmadik út egy fizikai trükk. A szén-dioxid megfelelő nyomáson és hőmérsékleten úgynevezett szuperkritikus állapotba kerül: se nem gáz, se nem folyadék, és oldószerként viselkedik. Kurt Zosel, a mülheimi Max Planck Szénkutató Intézet vegyésze 1967-ben vette észre, hogy a koffein oldódik benne, és három évvel később szabadalmaztatta a koffeinmentesítési eljárást.

A Max Planck Társaság leírása szerint a babot gőzzel és forró vízzel megnedvesítik, majd 70 °C-os, 162 bar nyomású szén-dioxidot áramoltatnak át rajta. A gáz magával viszi a koffeint, amit aktívszén-szűrő köt meg. A társaság szerint az eljárással világszerte évente 100 000 tonna nyersanyagból vonják ki a koffeint.

A salernói szerzők egy ipari folyamatot is leírnak részletesen. Ott a babot 30%-os nedvességtartalomig gőzölik, majd 90 °C-on és 250 bar nyomáson arabicánál 11,5, robustánál 22 órán át vonják ki belőle a koffein 97%-át. Szerintük ez a legszelektívebb eljárás, vagyis ez viszi el a legkevesebb ízelőanyagot a koffein mellett.

Mennyi koffein maradhat benne?

A koffeinmentes kávé nem nulla koffein. A jogi határok:

  • A Magyar Élelmiszerkönyv 2-231-es irányelve szerint a koffeinmentes pörkölt kávé koffeintartalma legfeljebb 0,1% a szárazanyagra vetítve. Egy normál kávénál ugyanez az irányelv 0,8% feletti értéket vár.
  • Az uniós 1999/4/EK irányelv szerint az instant kávén akkor szerepelhet a „koffeinmentes” szó, ha a vízmentes koffein legfeljebb 0,3% a kávéból származó szárazanyagban.
  • A koffeinmentességet a magyar irányelv szerint a megnevezéssel egy látómezőben kell jelölni.

Hogy ez hány milligramm egy csészében, az a kávé mennyiségén és a főzési módon múlik. Ha egy normál csésze kávé koffeintartalmának szórása érdekel, a koffeinről szóló cikkünk mérési adatokkal mutatja be. Egészségügyi kérdésben, például terhesség vagy gyógyszer mellett, az orvosod a jó kérdezett, nem a zacskó.

Melyiket válaszd?

Mind a négy eljárás engedélyezett, és a koffeinmentes kávéra ugyanazok a határértékek vonatkoznak, bármelyikkel készült. A választás inkább ízlés és elv kérdése:

  • Ha el akarod kerülni a szintetikus oldószert: a szén-dioxidos vagy a vizes (Swiss Water) eljárás, illetve a cukornádas etil-acetát.
  • Ha nincs feltüntetve az eljárás: bármelyik lehet a fentiek közül. Kérdezd meg a pörkölőt vagy a boltot, honnan és milyen eljárással készült a koffeinmentes nyerskávé.
  • Ha az íz a fő szempont: a koffeinmentes kávénál is ugyanazok a kérdések döntenek, mint a többinél: származás, feldolgozás, pörkölés és frissesség.

Innen tovább

A koffeinmentes kávé ugyanúgy öregszik, mint a többi, ezért a frissességről szóló cikkünk rá is igaz. Ha azt szeretnéd megérteni, milyen utat jár be egy kávé a cserjétől a zacskóig, a feldolgozási módokról szóló cikkünk a következő állomás. A többi termőhelyi és történeti témát az Eredet és történet rovatban találod.

Források

  1. Supercritical Carbon Dioxide Decaffeination Process: a Life Cycle Assessment Study – De Marco I., Riemma S., Iannone R., Chemical Engineering Transactions 57 (2017) 1699–1704 1. Introduction; 2. process description (steaming to 30% moisture, 90 °C, 250 bar, 11.5 h arabica / 22 h robusta, 97% caffeine) University of Salerno. Supports the four method families, green-bean caffeine by species, methylene chloride history and toxicity doubts, ethyl acetate flammability/odour, water method origin in Switzerland and its low selectivity, scCO2 as most selective. Process parameters describe the plant modelled in this LCA, not every CO2 plant. (új lapon nyílik)
  2. Coffee decaffeination processes – Max-Planck-Gesellschaft Whole page (Roselius 1905; Zosel 1967 and patent three years later; 70 °C, 162 bar; 100,000 tonnes a year) Institutional history page of the organisation whose institute developed the CO2 process; parameters differ from the Salerno LCA plant, so both are given with attribution. (új lapon nyílik)
  3. Directive 2009/32/EC on extraction solvents used in the production of foodstuffs – Annex I Annex I Part I (ethyl acetate, carbon dioxide: GMP for all uses); Part II (dichloromethane: 2 mg/kg in roasted coffee; methyl acetate 20 mg/kg) Read on legislation.gov.uk because EUR-Lex blocked automated access; this is the EU text as it stood at 31 Dec 2020. We found no later EU amendment to the coffee entries, but did not verify the current EUR-Lex consolidation directly. (új lapon nyílik)
  4. Directive 1999/4/EC relating to coffee extracts and chicory extracts – Article 2 Article 2(b) 'Decaffeinated' on coffee extracts only if anhydrous caffeine ≤0,3% of coffee-based dry matter. Applies to instant coffee/extracts, not to roasted beans. (új lapon nyílik)
  5. Magyar Élelmiszerkönyv 2-231 számú irányelv: Kávé, kávékeverék, pótkávé és egyéb kávékészítmények (módosított 1. kiadás, 2019. február) 1.1.2 koffeinmentes kávé; 1.2.2 koffeinmentes nyerskávé; 1.3.1 táblázat; 1.5.2 egyéb jelölés Hungarian food book guideline: koffeinmentes kávé ≤0,1% caffeine on dry matter (earlier edition said 0,08%), normal coffee >0,8%; must be labelled in the same field of vision as the name. (új lapon nyílik)
  6. Coffee Decaffeination Process – Swiss Water Decaf Four-step process description; 'only water, temperature, and time' Manufacturer's own description of its process, presented as such. No independent verification of flavour claims. (új lapon nyílik)
  7. Decaffeinated products – Descafecol, Manizales Process description (sugar cane-based natural EA; water-EA process; 99.9% caffeine-free) Manufacturer's own claims, presented as such. (új lapon nyílik)