Trong tự nhiên, caffeine có tác dụng giúp cây cà phê chống lại côn trùng và một số bệnh gây hại. Cho đến khi người ta tìm ra công dụng và các phản ứng khác mà caffeine tác động đến con người.

Nhiều người tìm đến caffeine như một chất kích thích chống lại cơn buồn ngủ và giữ sự tập trung cao độ cho những ngày chạy deadline. Nhưng đối với một nhóm nhỏ, caffeine lại gây cho họ nhiều rắc rối như làm tim đập nhanh hơn, huyết áp tăng lên và cảm giác choáng xuất hiện. Yêu cầu với họ là cần có một tách cà phê nhưng lượng caffeine trong đó rất thấp. Đây cũng là lý do mà ngành công nghiệp khử caffeine ra đời.

Caffeine trong tự nhiên có tác dụng giúp cây cà phê chống lại sâu bệnh

Có đến 3 phương pháp khử caffeine, thường thì người ta sẽ bắt đầu quy trình khử khi cà phê còn ở dạng nhân xanh, bằng cách hấp hạt cà phê lên rồi ngâm vào dung môi khử caffeine. Quá trình này được lặp đi lặp lại nhiều lần cho đến khi tách được đến 97% lượng caffeine ra khỏi hạt cà phê. Và chắc chắn rồi, quá trình này không làm ảnh hưởng đến bất kỳ thành phần nào khác của hạt cà phê (ngoài caffeine).

Bài viết liên quan: Caffeine Trong Hạt Cà Phê

Những Phương Pháp Tách Caffeine Cơ Bản

Người Đức đặt nền móng cho ngành công nghiệp khử caffeine. Vào năm 1906, Ludwig Roselius là người đầu tiên hoàn thiện được quy trình và được cấp bằng sáng chế. Cách làm của ông ấy như sau: Đầu tiên, bạn cần nhiều loại acid và bazo để hấp thụ hạt cà phê nhân, hoặc dùng benzen. Tuy nhiên, vì tính độc hại của benzen mà người ta đã loại bỏ nó. Vậy, sau khi bỏ benzen ra khỏi quy trình, ông ấy dùng dichloromethane và ethyl acetate để thay thế.

1. Phương Pháp Solvent – Dung Môi Hữu Cơ

Methylene chloride và ethyl acetate là 2 dung môi cơ bản dùng trong phương pháp Solvent để tách caffeine ra khỏi hạt cà phê. Bất kể bạn dùng dung môi nào để tách caffeine, bạn cũng cần hấp hoặc ngâm hạt cà phê nhân trong nước nóng, làm chúng nở ra và tăng diện tích tiếp xúc bề mặt. Bằng cách đó, dung môi có thể len lỏi vào hạt cà phê.

Tiếp theo, hạt cà phê đi vào một thùng chứa đầy dung môi rồi được đảo đều trong vài giờ. Để hoàn tất quá trình này, người ta lại tiếp tục tách dung môi ra khỏi hạt cà phê. Methylene chloride dễ bay hơi như acetate, lần này cà phê lại được hấp thêm lần nữa, nhiệt độ sôi của Methylene chloride là 104°F = 40°C và ethyl acetate là 171°F = 70°C. Vì vậy, trong giai đoạn cuối cùng khi người ta sấy khô, họ có thể phải hấp hạt cà phê (đã khử caffeine bằng dung môi) lâu hơn một chút vì chúng sôi ở nhiệt độ cao hơn.

Kết quả là người ta thu được cà phê nhân xanh đã khử caffeine, có dư lượng dung môi chỉ khoảng 1 phần triệu (dư lượng cho phép bởi Cục quản lý dược phẩm và thực phẩm Hoa Kỳ). Lượng caffeine còn lại được tách ra khỏi dung môi và bán cho các doanh nghiệp khác (các nhà máy sản xuất dược phẩm và nước giải khát).

2. Kỹ Thuật Swiss Water Method

Nước có thể dùng để rửa trôi nhiều chất, bao gồm caffeine và một số hợp chất quan trọng khác trong hạt cà phê cũng chịu chung số phận như vậy. Vì thế, một quy trình mới bằng cách kết hợp dùng nước và bộ lọc than hoạt tính ra đời.

Kỹ thuật Swiss Water yêu cầu ngâm hạt cà phê trong nước nóng, sau đó đem chúng vào một hỗn hợp đặc biệt có khả năng tách caffeine ra khỏi hạt cà phê nhân nhờ sự chênh lệch nồng độ. Cuối cùng, người ta dùng bộ lọc than hoạt tính để tách caffeine ra khỏi dung dịch trên.

Sau khi cà phê được sấy khô và đóng gói, chúng đã sẵn sàng lên đường đến các nhà rang xay để tiếp tục hành trình của mình.

3. Tách Caffeine Bằng Carbon Dioxide Siêu Tới Hạn

Chúng ta thường biết đến Carbon dioxide ở dạng khí, nhưng chúng có thể biến thành chất lỏng dưới áp suất trên 5.1 bar. Để khử caffeine bằng Carbon dioxide siêu tới hạn, hạt cà phê nhân cần được ngâm qua nước nóng trước khi đi qua Carbon dioxide lỏng ở áp suất 74 bar để đẩy caffeine ra. Tiếp theo, hạt cà phê được sấy khô và đóng gói rồi lên đường đến các nhà rang xay.

Phương pháp này cũng cho phép tái sử dụng lại CO2 để dùng cho các mẻ tiếp theo, cũng như tận dụng caffeine dành cho một số ngành công nghiệp khác như nước giải khát và dược phẩm.

Khử caffeine bằng Carbon dioxide siêu tới hạn tốn nhiều chi phí và yêu cầu máy móc hiện đại để thực hiện. Vì thế chúng an toàn nhưng khá tốn kém.

Vị Thế Của Cà Phê Decaf Trên Thị Trường

Có một câu chuyện đùa như thế này: “Khi bạn muốn chọc cười ai đó – hãy kể cho họ nghe chuyện hài hước, còn muốn làm họ mất hứng – hãy đưa cà phê Decaf cho họ”. Dĩ nhiên đây chỉ là một câu chuyện châm biếm dành cho cà phê không có caffeine - điều đi ngược lại bản chất vốn có của cà phê mà chúng ta biết đến. Tuy nhiên, cà phê decaf lại có ích đối với nhiều người bị dị ứng với caffeine nhưng vẫn muốn sử dụng cà phê. Và sản phẩm decaf thường bị đánh giá thấp với hương vị nhạt nhẽo và giá thành ngang với cà phê thông thường. Nhưng có là gì đâu khi bạn dành sự trải nghiệm của mình cho tất cả các sản phẩm có nguồn gốc từ cà phê, bởi bạn là một người yêu cà phê chân chính mà.

-----

Tham khảo The Book of Roast