Cà phê decaf là gì, những điều cần biết về cafe decaf
1. Cà phê Decaf là gì?
Cà phê Decaf là viết tắt của từ decaffeinated coffee, có nghĩa là cà phê đã được loại bỏ đến 97% caffeine.
Trước đây, nhiều người tỏ ra khá nghi ngại khi sử dụng cafe decaf vì sợ ảnh hưởng của những dung môi hữu cơ trong quá trình khử caffeine sẽ ảnh hưởng xấu đến sức khỏe.
Tuy nhiên, hiện nay, cafe decaf đang được biết đến như một thứ thức uống hảo hạng dành cho những người yêu thích cà phê nhưng lại dị ứng với cafein.
2. Nguyên lý chung của Quá trình khử cafein.
Có nhiều phương pháp khử caffeine khác nhau được sử dụng. Nhưng nhìn chung các quá trình này được thực hiện trên cà phê nhân xanh (chưa rang). Thường bắt đầu bằng công đoạn hấp cà phê. Sau đó, ngâm trong dung môi chiết xuất caffeine (trong khi các thành phần khác không bị ảnh hưởng nhiều). Quá trình này được lặp lại nhiều lần cho đến khi hàm lượng caffeine đạt tiêu chuẩn bắt buộc (loại bỏ được 97% lượng caffeine – theo tiêu chuẩn Hoa Kỳ, hoặc 99,9% theo tiêu chuẩn EU)
Nguồn wikipedia: Decaffeination
3. Lịch sử ra đời của quá trình khử cafein
Phương pháp khử caffeine thành công về mặt thương mại đầu tiên được phát minh bởi thương gia người Đức Ludwig Roselius và đồng nghiệp vào năm 1903 (được cấp bằng sáng chế vào năm 1906). Quá trình khử caffeine ban đầu này bao gồm việc hấp hạt cà phê bằng nhiều loại axit hoặc bazơ khác nhau; sau đó sử dụng benzen làm dung môi để loại bỏ caffeine. Cà phê khử caffeine theo cách này đã được bán dưới tên Kaffee HAG theo tên công ty Kaffee Handels-Aktien-Gesellschaft. Song, do những lo ngại về sức khỏe liên quan đến benzen; nên phương pháp này đã sớm bị loại bỏ.
Tuy không còn được sử dụng cho đến hôm nay; nhưng hầu hết các phương pháp khử caffeine hiện đại đều tiến hành theo cách tương tự. Trong đó, thay vì sử dụng dung môi benzen; các nhà khoa học đã sử dụng dichloromethane và ethyl acetate
4. Các phương pháp khử cafein
4.1. Phương pháp dung môi hữu cơ
Với phương pháp này, cà phê sẽ được ngâm trong nước nóng trước khi ngâm trong dichloromethane hoặc ethyl acetate. Các dung môi này sau đó được thu hồi trong thiết bị bay hơi; caffeine được thu lại để sử dụng cho các mục đích khác. Sau khi rửa sạch và tiến hành hấp để loại bỏ hoàn toàn dung môi; các hạt cà phê được sấy khô và có thể tiếp tục rang xay như bất kỳ loại cà phê xanh khác.
Trong quá trình xử lý, nếu cà phê được ngâm và gia nhiệt trực tiếp trong môi trường dung môi (xử lý trực tiếp – direct solvent) thì các hương vị sẽ dễ dàng khuếch tán theo caffeine). Nên một phương pháp thay thế đã được áp dụng; đó là ngâm cà phê trong nước nóng trước rồi chuyển sang môi trường dung môi (xử lý gián tiếp – indirect solvent). Bằng cách này các dung môi sẽ hấp thụ hầu hết các caffeine.
Khử caffeine – Phương pháp dung môi hữu cơ. Image: internet
Đối với dung môi hữu cơ, Cục Quản lý Thực phẩm & Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) đã giới hạn lượng methylene clorua dưới 10 phần triệu (0,001%) trong cà phê rang đã khử caffeine. Nhưng do methylene clorua có thể dẫn đến nguy cơ mắc một số bệnh ung thư; nên có một số lo ngại về việc sử dụng dung môi này. Trong khi đó, Ethyl acetate (EA) thường có nguồn gốc từ trái cây hoặc mía đường, nên an toàn hơn khá nhiều; tuy nhiên vấn đề là EA còn có mùi đặc trưng và có thể tồn tồn dư trong cà phê sau khi khử caffeine.
4.2. Phương pháp Kỹ thuật Swiss Water Method
Swiss Water Method
Thực tế cho thấy, nước không phải là cách tốt nhất để khử caffeine; vì chúng có thể làm trôi đi những hợp chất quan trọng của hạt cà phê. Tuy nhiên, một quy trình tiên tiến hơn đã giúp khắc phục điều này; bằng cách kết hợp nước chiết xuất không chứa caffeine và than hoạt tính. Phương pháp này này được sử dụng lần đầu tại Thụy Sĩ vào năm 1933; và thương mại hóa vào năm 1979 nên phổ biến với tên gọi Swiss Water.
Ở phương pháp này, hạt cà phê được ngâm trong nước nóng sau đó được đưa vào hỗn hợp chiết xuất cà phê xanh không chứa caffeine; (nước đã được bão hòa với các chất hòa tan của cà phê từ các vòng khai thác trước đó). Do sự chênh lệch nồng độ; nên caffeine trong hạt sẽ thẩm thấu ra ngoài và hòa tan trong chiết xuất. Dung dịch chiết xuất tiếp tục đưa qua than hoạt tính; để loại bỏ caffeine và sau đó có thể được tái sử dụng vào lần sau. Về mặt kinh tế; phương pháp này đắt hơn phương pháp dung môi vì caffeine chiết xuất không thể được thu hồi và bán riêng.
Khử caffeine – Swiss Water Method. Image: Internet
French Water decaffeination
Sơ đồ trên còn cho thấy một kỹ thuật “khử nước kiểu Pháp” cũng được tiến hành bằng cách ngâm cà phê trong nước nóng, (lên đến 24 giờ). Sau đó cà phê được sấy khô; trong khi nước được đưa qua bộ lọc carbon để loại bỏ caffeine. Nước không chứa caffeine, nhưng giàu hương vị này sau đó được cho hấp thụ lại bởi cà phê khô; vì vậy cà phê có thể nhận lại phần nào đó hương vị đã mất trước khi mang đi sấy khô và rang.
4.3. Khử caffein bằng phương pháp Carbon Dioxide siêu tới hạn
Gần đây, các nhà khoa học thực phẩm đã chuyển sang sử dụng Carbon Dioxide siêu tới hạn như một phương tiện khử caffeine hiệu quả và an toàn hơn rất nhiều. Kỹ thuật này được phát triển bởi Kurt Zosel, một nhà khoa học của Viện Max Planck (Đức). Trong quy trình này, Supercritical Carbon dioxide (sCO2 ) tức CO2 hóa lỏng ở nhiệt độ 31°C dưới áp suất 74 bar bị ép qua hạt cà phê xanh để thu lấy caffeine; sau đó phun vào nước để “nhả” caffeine ra. Với tính ổn định của sCO2; quá trình này diễn ra ở nhiệt độ thấp hơn cho phép hạn chế tối đa sự biến tính các thành phần khác của cà phê; đồng thời caffeine có thể được phân lập và thu lại cho mục đích khác.
Khử caffeine bằng Carbon Dioxide siêu tới hạn. Image: Internet
Quá trình này có tính chọn lọc cao; nhưng với nhược điểm là rất tốn kém vì đòi hỏi các thiết bị công nghiệp phải chịu áp lực trên 150 bar với nhiệt độ khoảng 70°C; chưa kể phải sử dụng một lượng lớn CO2 với hệ thống thu hồi phức tạp và các khía cạnh cạnh kỹ thuật khác.
5. Hàm lượng caffeine còn tồn tại trong cà phê decaf.
5.1. Phương pháp đo định lượng caffeine
Theo tiêu chuẩn Hoa Kỳ, việc giảm hàm lượng caffeine ít nhất 97% là bắt buộc. Có ít hơn 0,1% caffeine trong cà phê đã khử caffeine; và dưới 0,3% trong cà phê hòa tan đã khử caffeine ở Canada.
Để làm như vậy, nhiều công ty cà phê chọn sử dụng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) để đo định lượng lượng caffeine còn lại trong hạt cà phê. Tuy nhiên, vì HPLC có thể khá tốn kém; một số công ty cà phê bắt đầu sử dụng các phương pháp khác như quang phổ cận hồng ngoại (NIR). Mặc dù HPLC có độ chính xác cao; nhưng quang phổ NIR nhanh hơn nhiều, rẻ hơn và nhìn chung dễ sử dụng hơn.
Cuối cùng, một phương pháp khác thường được sử dụng để định lượng caffeine còn lại bao gồm quang phổ nhìn thấy tia cực tím; có thể rất thuận lợi cho các quá trình khử caffeine bao gồm CO 2 siêu tới hạn ; vì CO 2 không hấp thụ trong phạm vi UV-Vis.
Hàm lượng caffeine còn tồn tại trong cà phê decaf.
5.2. Hàm lượng caffeine còn tồn tại trong các cốc cà phê
Một nghiên cứu với mười mẫu cà phê đã khử caffein từ các cửa hàng cà phê; cho thấy vẫn còn một số caffeine. 14 -20 tách cà phê đã khử caffeine như vậy sẽ chứa lượng caffeine như một tách cà phê thông thường. Các mẫu cà phê 473 ml (16 ounce) có chứa caffeine trong khoảng từ 8,6 mg đến 13,9 mg.
Trong một nghiên cứu khác về các nhãn hiệu phổ biến của cà phê decaf; hàm lượng caffeine thay đổi từ 3 mg đến 32 mg. Một tách cà phê thông thường có dung tích 237 ml (8 ounce) chứa 95 – 200 mg caffeine; và một cốc Coca-Cola 355 ml (12 ounce) chứa 36 mg.
6. Tác dụng về mặt sức khỏe của cà phê Decaf
Tương tự như cà phê thường, cà phê Decaf chứa các chất chống oxy hóa – chủ yếu là hợp chất axit hydrocinnamic và polyphenol, mặc dù chúng có thể thấp hơn 15% do thất thoát trong quá trình khử caffeine.
Chất chống oxy hoá giúp trung hoà các hợp chất gây hại; giúp giảm những tổn thương và ngăn ngừa các bệnh như bệnh tim, ung thư và tiểu đường.
Một ly cà phê Decaf chứa 2.4% Magiê, 4.8% Kali và 25% Vitamin B3. Do hàm lượng caffeine thấp bạn có thể sử dụng 2 – 3 ly/ ngày nhằm tăng lượng dinh dưỡng từ cà phê Decaf.
Cà phê Decaf tương tự như các loại cà phê thông thường, điểm khác biệt rõ nhất của chúng là hàm lượng caffeine thấp. Do đó chúng thích hợp cho những bạn nhảy cảm, dễ kích ứng với vị đắng hay caffeine trong cà phê thường.
Nguồn: Tổng hợp wikipedia