La decaffeinizzazione

Principali fasi del processo

La decaffeinizzazione del caffè verde è ottenuta con l’utilizzo di diversi processi di estrazione, i quali differiscono l’uno dall’altro principalmente per la sostanza estraente utilizzata. Le fasi di lavorazione sono comuni ai diversi sistemi e comprendono:

Gonfiaggio: il caffè è trattato con acqua e vapore acqueo al fine di iniziare l’estrazione e “gonfiare” i chicchi che, distanziando le loro strutture cellulari, permettono una più efficiente ed omogenea estrazione della caffeina.

Estrazione: il caffè viene sottoposto all’azione di uno specifico solvente che “cattura” la caffeina e la porta al di fuori del chicco.

Recupero del solvente: il solvente è rimosso in modo praticamente totale dal caffè e recuperato per un successivo riutilizzo; questo stadio operativo viene particolarmente curato sia per ragioni economiche – tutti i prodotti usati hanno un costo elevato e pertanto vanno minimizzati gli sprechi – che per ragioni legali – la legge infatti impone determinati limiti massimi di residui.

Asciugatura: dal caffè viene eliminata quasi tutta l’umidità presente.

Confezionamento: Il caffè è insaccato nelle tele originali o in tele nuove fornite dal cliente.

Analisi: Viene verificato il residuo di caffeina (non superiore a 0,1% in peso in Italia e gran parte dei paesi europei), di solvente (non superiore a 2 p.p.m. sul tostato per il diclorometano) e di umidità (per la legge italiana non superiore a 11%).

Solventi di estrazione

  1. ACQUA: Solvente che gode di un’ottima immagine commerciale e fu tra i primi a essere utilizzato nell’ambito delle decaffeinizzazione. Il suo utilizzo è piuttosto complicato perché scarsamente selettivo, estraendo dal caffè non solo la caffeina ma anche parte delle componenti aromatiche idrosolubili contenute nel prodotto. Per ovviare a tali inconvenienti la metodologia di lavorazione segue diverse strategie: l’acqua di estrazione può essere preventivamente saturata dei precursori degli aromi contenuti mediamente nel caffè al fine di inibire la loro estrazione dal caffè processato (ma in tal caso comunque si verifica un certo scambio di molecole tra soluzione e caffè, modificando  le caratteristiche del prodotto) oppure si fa estrarre all’acqua la caffeina e i precursori degli aromi idrosolubili, si rimuove la caffeina dalla soluzione acquosa mediante un solvente di estrazione o mediante l’utilizzo di carboni attivi e si fanno riassorbire al caffè di partenza le molecole perse durante il processo. Gli sviluppi più recenti del processo di lavorazione rendono tale sistema di estrazione economicamente e qualitativamente realizzabile; il prodotto, crudo, che se ne ottiene risulta relativamente scuro, caratteristica che scompare successivamente al processo di tostatura. Quest’ultima è piuttosto complicata e va condotta sulla base di parametri e curve specifiche per tale prodotto.

  2. ACETATO DI ETILE: È un solvente selettivo per la caffeina e si trova anche in natura: si tratta infatti di una sostanza spesso presente nella frutta e viene per questo ben considerato (anche se, per l’estrazione, viene normalmente usato quello di sintesi). Presenta 2 rilevanti inconvenienti: è altamente infiammabile e ha un odore fruttato. La sua gestione risulta quindi piuttosto delicata, incidendo sui costi di produzione e, normalmente, conferisce al caffè trattato con tale mezzo estraente il suo odore caratteristico, alterandone leggermente il gusto.  

  3. ANIDRIDE CARBONICA SUPERCRITICA: Si tratta di un processo che avviene ad altissime pressioni ed elevate temperature; in tali condizioni l’anidride carbonica passa allo stato supercritico presentando proprietà intermedie tra quelle di un liquido e quelle di un gas. In tali condizioni l’anidride carbonica acquisisce caratteristiche di selettività e velocità di estrazione che ne fanno un prodotto adatto alla rimozione della caffeina dal caffè. Gli impianti necessari a tale tipo di lavorazione sono estremamente costosi in quanto costretti a funzionare a pressioni elevatissime (250-300 bar); analogamente impongono elevati costi la loro gestione e manutenzione. Il processo inoltre risulta piuttosto energivoro e utilizzabile solamente su quantità rilevanti di prodotto; per tale motivo risulta difficilmente utilizzabile per coloro che desiderano decaffeinare quantità più limitate del proprio caffè.

  4. ANIDRIDE CARBONICA LIQUIDA: Per ovviare all’utilizzo di pressioni estremamente elevate necessarie allo stato supercritico, sono state sperimentate condizioni di lavoro subcritiche (anidride carbonica allo stato liquido).  In questo caso la decaffeinizzazione può essere realizzata a temperature inferiori (20-25°C) e a pressioni inferiori, sebbene comunque elevate (65-70 bar). In tali condizioni la velocità di estrazione della caffeina si riduce di molto, allungando i tempi del processo.

  5. DICLOROMETANO: È il solvente più diffuso per la decaffeinizzazione del caffè verde, è stato tra i primi a essere utilizzato a livello industriale e pertanto il processo è già altamente perfezionato, anche se viene costantemente migliorato. Si tratta di una sostanza che agisce selettivamente sulla caffeina, è molto volatile (evapora a 40°C) e, pertanto, viene eliminata dal caffè con relativa facilità per mezzo di vapore acqueo. La qualità del prodotto che si ottiene con tale solvente è molto elevata perché vengono mantenute intatte le caratteristiche organolettiche del caffè di partenza, vista l’elevata selettività nei confronti della caffeina. Il processo di decaffeinizzazione Demus a diclorometano rimuove anche le cere contenute nel chicco (C-5-HT), rendendo il caffè più leggero e digeribile.