Pour beaucoup de gens, l’arôme du café fraîchement moulu est le début d’une belle journée. Mais la caféine peut provoquer des maux de tête et de la nervosité chez d’autres. C’est pourquoi de nombreuses personnes optent plutôt pour une tasse décaféinée.
Je suis professeur de chimie qui a donné des conférences sur les raisons pour lesquelles les produits chimiques se dissolvent dans certains liquides et pas dans d’autres. Les processus de décaféination offrent de bons exemples concrets de ces concepts chimiques. Cependant, même la meilleure méthode de décaféination, n’élimine pas toute la caféine—Il reste généralement environ 7 milligrammes de caféine dans une tasse de 230 ml.
Les producteurs qui décaféinent leur café souhaitent éliminer la caféine tout en conservant tous les autres composés chimiques aromatiques et gustatifs, ou du moins la plupart d’entre eux. a une riche histoireet maintenant presque tous les producteurs de café utilisent l’une des trois méthodes courantes.
Toutes ces méthodes, qui sont également utilisés pour faire du thé décaféiné, Commencez avec des grains de café verts ou non torréfiés qui ont été préhumidifiés. L’utilisation de grains de café torréfiés donnerait un café avec un arôme et un goût très différents, car les étapes de décaféination élimineraient certains composés de saveur et d’odeur produit lors de la torréfaction.
La méthode du dioxyde de carbone
Dans la méthode relativement nouvelle au dioxyde de carbone, développée au début des années 1970, les producteurs utilisent du CO₂ à haute pression pour extraire la caféine des grains de café humidifiés. Ils pompent le CO₂ dans un récipient hermétique contenant les grains de café humidifiés et les molécules de caféine se dissolvent dans le CO₂.
Une fois que le CO₂ chargé de caféine est séparé des grains, les producteurs font passer le mélange de CO₂ soit dans un récipient rempli d’eau, soit sur un lit de charbon actifLe charbon actif est du charbon qui a été chauffé à haute température et exposé à la vapeur et à l’oxygène, ce qui crée des pores dans le charbon. Cette étape filtre la caféine et très probablement d’autres composés chimiquesdont certains affectent la saveur du café.
Ces composés se fixent dans les pores du charbon actif ou restent dans l’eau. Les producteurs sèchent les grains décaféinés à la chaleur. Sous l’effet de la chaleur, le CO₂ restant s’évapore. Les producteurs peuvent alors repressuriser et réutiliser le même CO₂.
Cette méthode élimine 96% à 98% de la caféineet le café obtenu ne contient qu’un résidu minimal de CO₂.
Cette méthode, qui nécessite un équipement coûteux pour la production et la manipulation du CO₂, est largement utilisé pour décaféiner les cafés de qualité commerciale ou de supermarché.
Procédé suisse de l’eau
La méthode de l’eau suisse, initialement utilisée commercialement au début des années 1980utilise de l’eau chaude pour décaféiner le café.
Dans un premier temps, les producteurs font tremper un lot de grains de café verts dans de l’eau chaude, ce qui permet d’extraire la caféine et d’autres composés chimiques des grains.
C’est un peu comme ce qui se passe lorsque vous préparez du café torréfié : vous placez des grains noirs dans de l’eau claire et les produits chimiques qui donnent au café sa couleur foncée s’échappent des grains dans l’eau. De la même manière, l’eau chaude extrait la caféine des grains qui n’ont pas encore été décaféinés.
Pendant le trempage, la concentration de caféine dans les grains de café est plus élevée que dans l’eau, de sorte que la caféine passe des grains à l’eau. Les producteurs sortent ensuite les grains de l’eau et les placent dans de l’eau fraîche, qui ne contient pas de caféine. Le processus se répète donc et davantage de caféine sort des grains et passe dans l’eau. Les producteurs répètent ce processus, jusqu’à 10 fois, jusqu’à ce que il ne reste presque plus de caféine dans les haricots.
L’eau ainsi obtenue, qui contient désormais la caféine et tous les composés aromatiques dissous dans les grains, passe à travers des filtres à charbon actif. Ceux-ci piègent la caféine et d’autres composés chimiques de taille similaire, tels que les sucres et des composés organiques appelés polyaminestout en permettant à la plupart des autres composés chimiques de rester dans l’eau filtrée.
Les producteurs utilisent ensuite l’eau filtrée, saturée de saveur mais dépourvue de la majeure partie de la caféine, pour faire tremper un nouveau lot de grains de café. Cette étape permet aux composés aromatiques perdus pendant le processus de trempage de réintégrer les grains.
Cette animation montre les étapes du processus de l’eau suisse.
Le Procédé suisse de l’eau est apprécié pour son approche sans produits chimiques et sa capacité à préserver la majeure partie de la saveur naturelle du café. Cette méthode il a été démontré qu’il élimine 94 à 96 % de la caféine.
Méthodes à base de solvants
Cette approche traditionnelle et la plus courante, réalisé pour la première fois au début des années 1900utilise des solvants organiques, qui sont des liquides qui dissolvent les composés chimiques organiques tels que la caféine. L’acétate d’éthyle et le chlorure de méthylène sont deux solvants couramment utilisés pour extraire la caféine des grains de café vert. Il existe deux principales méthodes à base de solvants.
Dans la méthode directe, les producteurs trempent les fèves humides directement dans le solvant ou dans une solution aqueuse contenant le solvant.
Le solvant extrait la plus grande partie de la caféine et d’autres composés chimiques ayant une solubilité similaire à celle de la caféine des grains de café. Les producteurs retirent ensuite les grains du solvant après environ 10 heures et les sèchent.
Dans la méthode indirecte, les producteurs trempent les fèves dans de l’eau chaude pendant quelques heures, puis les sortent. Ils traitent ensuite l’eau avec un solvant pour en extraire la caféine. Le chlorure de méthylène, le solvant le plus courant, ne se dissout pas dans l’eau, il forme donc une couche à la surface de l’eau. La caféine se dissout mieux dans le chlorure de méthylène que dans l’eau, de sorte que la plus grande partie de la caféine reste dans la couche de chlorure de méthylène, que les producteurs peuvent séparer de l’eau.
Comme dans la méthode de l’eau suisse, les producteurs peuvent réutiliser l’eau « sans caféine », ce qui peut restituer certains des composés aromatiques éliminés lors de la première étape.
Ces méthodes suppriment environ 96% à 97% de la caféine.
Le café décaféiné est-il sûr à boire ?
L’acétate d’éthyle, l’un des solvants les plus courants, est naturellement présent dans de nombreux aliments et boissons. Il est considéré comme un produit chimique sûr pour la décaféination par la Food and Drug Administration.
La FDA et l’Administration de la sécurité et de la santé au travail ont jugé que le chlorure de méthylène était dangereux à consommer à des concentrations supérieures à 10 milligrammes par kilogramme de poids corporel. Cependant, la quantité de chlorure de méthylène résiduel trouvée dans les grains de café torréfiés est très petite – environ 2 à 3 milligrammes par kilogramme. C’est bien en dessous des limites de la FDA.
L’OSHA et ses homologues européens ont règles strictes sur le lieu de travail pour minimiser l’exposition au chlorure de méthylène des travailleurs impliqués dans le processus de décaféination.
Après avoir décaféiné les grains de café au chlorure de méthylène, les producteurs les étuvent et les sèchent. Les grains de café sont ensuite torréfiés à haute température. Au cours du processus d’étuvage et de torréfaction, les grains deviennent suffisamment chauds pour que le chlorure de méthylène résiduel s’évapore. L’étape de torréfaction produit également de nouveaux composés chimiques aromatiques issus de la décomposition de composés chimiques en d’autres composés chimiques. Ceux-ci donnent au café sa saveur distinctive.
De plus, la plupart des gens préparent leur café à entre 190°F et 212°Fce qui constitue une autre occasion pour le chlorure de méthylène de s’évaporer.
Conserver l’arôme et la saveur
Il est chimiquement impossible de dissoudre uniquement la caféine sans dissoudre également d’autres composés chimiques présents dans les grains. La décaféination élimine donc inévitablement certains autres composés qui contribuent à l’arôme et à la saveur de votre tasse de café.
Mais certaines techniques, comme le procédé à l’eau suisse et la méthode indirecte par solvant, comportent des étapes qui peuvent réintroduire certains de ces composés extraits. Ces approches ne peuvent probablement pas restituer tous les composés supplémentaires aux fèves, mais elles peuvent réintroduire certains composés aromatiques.
Grâce à ces procédés, vous pouvez déguster cette délicieuse tasse de café sans caféine, à moins que votre serveur ne change accidentellement les pots.
Cet article est republié à partir de La conversation sous licence Creative Commons. Lire la suite article original.