science >> Wetenschap >  >> Chemie

Pure cafeïne extraheren met koffie

Cafeïne, een alkaloïde verbinding die van nature voorkomt in theebladeren en koffiebonen, heeft veel fysiologische effecten op het lichaam. Wanneer u koffie, thee, frisdrank of energiedranken drinkt, kunt u zich misschien alerter voelen omdat cafeïne een stimulerend middel is. U kunt echter cafeïne uit koffie verwijderen via een proces met de naam extractie om cafeïnevrije versies van dranken te produceren.

TL; DR (te lang; heeft niet gelezen)

Verschillende methoden kunnen pure cafeïne extraheren van koffie, inclusief directe organische oplosmiddelextractie, de waterwerkwijze en superkritische kooldioxide-extractie.

Directe organische oplosmiddelextractie

Een gebruikelijke methode om cafeïne uit koffiebonen te extraheren is organische oplosmiddelextractie, met behulp van een organisch oplosmiddel om de bonen te wassen. Ten eerste bevochtigt of bevochtigt u de bonen in een draaiende trommel gedurende ten minste 30 minuten om hun poriën te openen en spoelt u ze vervolgens enkele uren herhaaldelijk met dichloormethaan (methyleenchloride) of ethylacetaat. Deze oplosmiddelen waren beide goedgekeurd door de Amerikaanse Food and Drug Administration voor koffie-decaffeïnering.

De cafeïne verzadigt het oplosmiddel, dus u kunt het verwijderen. Op dit punt wordt de cafeïne geëxtraheerd uit de bonen nu opgelost in het oplosmiddel, in plaats van de bonen. Na het spoelen, stoom je de bonen voor de tweede keer, waarbij het oplosmiddel verdampt en de cafeïne achterblijft als wit poeder. De bonen worden vervolgens onder vacuüm gedroogd. Deze methode kan ook cafeïne uit vloeibare koffie halen. Koffie is meestal water, dus dichloormethaan werkt omdat het een met water niet mengbaar oplosmiddel is. Als dichloormethaan en water samenvloeien, scheiden ze zich in twee lagen.

Werkwijze voor waterprocessen

Tijdens de methode van het waterproces plaatst u de koffiebonen in water en verwarmt u tot rond het kookpunt. Dit verwijdert de cafeïne van de bonen, maar verwijdert ook alle smaak. Je behandelt het mengsel met een oplosmiddel, dat de cafeïne absorbeert en verdampt. Ten slotte leg je de bonen opnieuw in het mengsel om ze de smaak te laten absorberen die ze eerder in het proces verloren.

Superkritisch kooldioxide-extractie

Een andere manier om pure cafeïne uit koffiebonen te halen, maakt gebruik van koolstof dioxide. Koolstofdioxide is een gas bij atmosferische druk en temperatuur, maar als je de druk en temperatuur verhoogt, verandert het gas in een superkritische vloeistof (zoals een kruising tussen een vloeistof en een gas). Bij kooldioxide-extractie, spoelt u de bonen met superkritisch vloeibaar kooldioxide. Vervolgens filter je de superkritische vloeistof om de geëxtraheerde cafeïne kwijt te raken en recycle je deze om hem opnieuw te gebruiken.