Descafeinado

La descafeinización consiste en la eliminación de la cafeína de los granos de café , el cacao , las hojas de té y otros materiales que la contienen. Los productos descafeinados se suelen denominar con la abreviatura descafeinados . Para garantizar la calidad del producto, los fabricantes deben analizar los granos de café recién descafeinados para asegurarse de que la concentración de cafeína sea relativamente baja. Según las normas de la FDA de Estados Unidos, se requiere una reducción del contenido de cafeína de al menos el 97 %. ^{[ 1 ]} Un estudio de 2006 reveló que las bebidas descafeinadas contenían normalmente entre un 1 % y un 2 % del contenido original de cafeína, aunque en ocasiones llegaban a contener hasta un 20 %. ^{[ 2 ]}

Friedlieb Ferdinand Runge realizó el primer aislamiento de cafeína de los granos de café en 1820, después de que el poeta alemán Goethe se enterara de su trabajo sobre el extracto de belladona y le pidiera que realizara un análisis de los granos de café. ^{[ 3 ]} Aunque Runge logró aislar el compuesto, no aprendió mucho sobre la química de la cafeína en sí, ni buscó utilizar el proceso comercialmente para producir café descafeinado.

Procesos

Se pueden utilizar diversos métodos para descafeinar el café. Estos métodos se llevan a cabo antes del tueste y pueden emplear disolventes orgánicos como diclorometano o acetato de etilo , _CO₂ supercrítico o agua para extraer la cafeína de los granos, manteniendo los precursores del sabor lo más cerca posible de su estado original. ^{[ 4 ]}

disolvente orgánico

Método directo

El primer proceso de descafeinización comercialmente exitoso fue inventado por el comerciante alemán Ludwig Roselius y sus colaboradores en 1903, después de que Roselius observara que un cargamento de granos de café remojados accidentalmente en agua de mar había perdido la mayor parte de su contenido de cafeína sin perder casi nada de su sabor. ^{[ 5 ] [ 6 ]} El proceso fue patentado en 1906 e implicaba vaporizar los granos de café con varios ácidos o bases , y luego usar benceno como disolvente para eliminar la cafeína. ^{[ 7 ] [ 8 ]} El café descafeinado de esta manera se vendió como Kaffee HAG por el nombre de la empresa Kaffee Handels-Aktien-Gesellschaft (Coffee Trading Company) en la mayor parte de Europa, como Café Sanka en Francia y más tarde como café de marca Sanka en los Estados Unidos . Café HAG y Sanka son ahora marcas mundiales de Kraft Foods .

Métodos similares a los desarrollados inicialmente por Roselius han seguido predominando y a veces se conocen como el método directo de solventes orgánicos . Sin embargo, debido a las preocupaciones sobre la salud relacionadas con el benceno (reconocido hoy como carcinógeno ), ^{[ 9 ]} ahora se utilizan otros solventes, como el diclorometano o el acetato de etilo . ^{[ 10 ]} Los granos sin tostar (verdes) se cuecen al vapor y luego se enjuagan con el solvente que extrae la cafeína, dejando los demás componentes prácticamente inalterados. El proceso se repite entre 8 y 12 veces hasta que el contenido de cafeína cumpla con el estándar requerido (97 % de cafeína eliminada según el estándar estadounidense, o 99,9 % libre de cafeína en masa según el estándar de la UE). ^{[ 4 ]}

Método indirecto

Otra variante del método de Roselius es el método indirecto con disolvente orgánico . En este método, en lugar de tratar los granos directamente, primero se remojan en agua caliente durante varias horas y luego se retiran. El agua restante se trata con disolventes (por ejemplo, diclorometano o acetato de etilo) para extraer la cafeína. Al igual que en otros métodos, la cafeína se puede separar del disolvente orgánico mediante simple evaporación. La misma agua se recicla mediante este proceso de dos pasos con nuevos lotes de granos. Tras varios ciclos, se alcanza un equilibrio en el que el agua y los granos tienen una composición similar, excepto por la cafeína. A partir de este punto, la cafeína es el único componente que se extrae de los granos, por lo que no se pierde ni la intensidad del café ni otros aromatizantes. ^{[ 11 ]} Debido a que se utiliza agua en la fase inicial de este proceso, la descafeinización por el método indirecto a veces se denomina "procesamiento con agua". Este método se mencionó por primera vez en 1941, y los científicos han realizado esfuerzos significativos para hacer que el proceso sea más "natural" y un verdadero proceso basado en agua, buscando formas de procesar la cafeína fuera del agua de maneras que eviten el uso de disolventes orgánicos. ^{[ 12 ]}

Aguas suizas

Un método alternativo para eliminar la cafeína del café es el proceso Swiss Water. Este proceso no utiliza disolventes orgánicos, sino únicamente agua para descafeinar los granos. Se trata de una técnica desarrollada por primera vez en Suiza en 1933 y comercializada por Coffex SA en 1980. ^{[ 6 ]} El proceso Swiss Water fue introducido posteriormente por The Swiss Water Decaffeinated Coffee Company de Burnaby , Columbia Británica , en 1988. ^{[ 13 ]}

El proceso utiliza extracto de café verde (ECV) para el mecanismo de extracción de cafeína. El extracto de café verde es una solución que contiene los componentes hidrosolubles del café verde, excepto la cafeína, y se obtiene remojando los granos de café verde en agua caliente y filtrándolos a través de un filtro de carbón activado para eliminar las moléculas de cafeína. ^{[ 6 ]} Se añaden granos frescos que contienen tanto cafeína como los demás componentes a la solución de ECV. La diferencia de presión entre el ECV (con bajo contenido de cafeína) y el café verde (con alto contenido de cafeína) provoca que las moléculas de cafeína migren del café verde al ECV. ^{[ 14 ]} Debido a que el ECV está saturado con los demás componentes hidrosolubles del café verde, solo las moléculas de cafeína migran al ECV; los demás elementos hidrosolubles del café se retienen en el café verde. La solución de ECV, ahora rica en cafeína, se pasa nuevamente a través de los filtros de carbón activado para eliminar la cafeína, y el proceso se repite. El proceso continuo por lotes tarda entre 8 y 10 horas en alcanzar el objetivo final de descafeinización residual. ^{[ 15 ]}

El ingeniero de alimentos Torunn Atteraas Garin también desarrolló un proceso para eliminar la cafeína del café. ^{[ 16 ] [ 17 ]}

Triglicéridos

En este proceso, los granos de café verde se remojan en una solución de agua caliente y café para extraer la cafeína a la superficie. A continuación, los granos se transfieren a otro recipiente y se sumergen en aceites de café obtenidos de los posos usados, dejándolos en remojo.

Tras varias horas a altas temperaturas, los triglicéridos del aceite eliminan la cafeína de los granos, pero no sus componentes aromáticos. Los granos se separan del aceite y se secan. La cafeína se extrae del aceite, que se reutiliza para descafeinar otro lote de granos. Este es un método de descafeinización por contacto directo.

_CO2 supercrítico

Los científicos de alimentos también han recurrido al dióxido de carbono supercrítico (sCO₂ ₎ como método de descafeinización. Desarrollado por Kurt Zosel, científico del Instituto Max Planck, utiliza CO₂ ₍ dióxido de carbono), calentado y presurizado por encima de su punto crítico , para extraer la cafeína. ^{[ 6 ]} Los granos de café verde se cuecen al vapor y luego se añaden a un recipiente de alta presión. Una mezcla de agua y CO₂ _circula a través del recipiente a 300 atm y 65 °C (149 °F) . A esta presión y temperatura, el CO₂ _es un fluido supercrítico , con propiedades intermedias entre un gas y un líquido. La cafeína se disuelve en el CO₂ _; pero los compuestos que contribuyen al sabor del café preparado son en gran medida insolubles en CO₂ _y permanecen en el grano. En un recipiente aparte, la cafeína se elimina del CO₂ _con agua adicional. El CO₂ _se recircula al recipiente de presión. ^{[ 4 ] [ 18 ]}  

En 2009, continuaban los avances hacia el cultivo de granos de café sin cafeína. El término "Descafeinado" se acuñó para describir este tipo de café y se registró como marca comercial en Brasil. ^{[ 26 ]}

La posibilidad de obtener cafés descafeinados se evidenció con el descubrimiento de la variedad Coffea charrieriana , naturalmente libre de cafeína, reportado en 2004. Esta variedad presenta una deficiencia en el gen de la cafeína sintasa , lo que provoca la acumulación de teobromina en lugar de su conversión en cafeína. ^{[ 27 ]} Este rasgo podría incorporarse a otras plantas de café mediante el cruce con C. charrieriana , o bien, se podría lograr un efecto equivalente eliminando el gen de la cafeína sintasa en plantas de café normales. ^{[ 28 ]}

El té también puede descafeinarse, generalmente mediante procesos análogos al método directo o al proceso de CO₂ _, como se describió anteriormente. La oxidación de las hojas de té para crear té negro o té oolong a partir de hojas verdes no afecta la cantidad de cafeína en el té, aunque las subespecies de la planta del té (es decir, Camellia sinensis sinensis frente a Camellia sinensis assamica ) pueden diferir en su contenido natural de cafeína. Las hojas y brotes más jóvenes contienen más cafeína por peso que las hojas y tallos más viejos. Aunque el proceso de CO₂ _es favorable porque es conveniente, no explosivo y no tóxico, ^{[ 29 ]} una comparación entre tés verdes regulares y descafeinados usando dióxido de carbono supercrítico mostró que la mayoría de los compuestos volátiles no polares (como linalol y fenilacetaldehído ), los compuestos de sabor verde y floral (como hexanal y ( E )-2- hexenal ) y algunos compuestos desconocidos desaparecieron o disminuyeron después de la descafeinización. ^{[ 30 ] [ 31 ]}

Además de la extracción mediante el proceso de CO₂ _, el té también puede descafeinarse utilizando un tratamiento con agua caliente. Las condiciones óptimas se logran controlando la temperatura del agua, el tiempo de extracción y la proporción de hojas y agua. Temperaturas de 100  °C o más, un tiempo de extracción moderado de 3 minutos y una proporción de 1:20 de hojas a agua en peso por volumen eliminaron el 83 % del contenido de cafeína y conservaron el 95 % de las catequinas totales . ^{[ 32 ]} Las catequinas, un tipo de flavanol , contribuyen al sabor del té y se ha demostrado que aumentan la supresión de mutágenos que pueden provocar cáncer. ^{[ 33 ]}

Tanto el café como el té contienen taninos , responsables de su sabor astringente , pero el té tiene aproximadamente un tercio del contenido de taninos del café. ^{[ 34 ]} Por lo tanto, la descafeinización del té requiere mayor cuidado para mantener el contenido de taninos que la del café, con el fin de preservar este sabor. Preservar los taninos es deseable no solo por su sabor, sino también porque se ha demostrado que poseen propiedades anticancerígenas, antimutagénicas, antioxidantes y antimicrobianas. Específicamente, los taninos aceleran la coagulación sanguínea, reducen la presión arterial, disminuyen el nivel de lípidos séricos y modulan las respuestas inmunitarias. ^{[ 35 ]}

Ciertos procesos durante la producción normal pueden ayudar a disminuir el contenido de cafeína directamente o simplemente a reducir la velocidad a la que se libera en cada infusión. En China, esto se observa en muchos tés pu-erh cocidos , así como en los oolong de la montaña Wuyi , que se tuestan con mayor intensidad ; comúnmente conocidos como "zhonghuo" (de tueste medio) o "zuhuo" (de tueste intenso).

Una estadística generalmente aceptada es que una taza de té negro (o rojo) normal contiene entre 40 y 50  mg de cafeína, aproximadamente la mitad del contenido de una taza de café. ^{[ 36 ]}

Aunque se cree que una técnica común de desechar una infusión corta (de 30 a 60 segundos) ^{[ 37 ]} reduce mucho el contenido de cafeína de una infusión posterior a costa de cierta pérdida de sabor, las investigaciones sugieren que una infusión de cinco minutos produce hasta el 70% de la cafeína, y una segunda infusión tiene un tercio de la cafeína de la primera (alrededor del 23% de la cafeína total en las hojas). ^{[ 38 ]}

• Coca-Cola sin cafeína
• Pepsi sin cafeína
• Sustituto del café
• Efectos de la cafeína en la salud
• Efectos del café en la salud
• Efectos del té en la salud
• Café bajo en cafeína