디카페인 처리방식 4가지

디카페인 처리방식 4가지

 

디카페인 처리는 항상 생두상태에서 이루어진다. 이 때 가장 중요한 것은 카페인은 제거하되 커피 안에 들어있는 다른 성분들은 그대로 두는 것이다. 커피에 포함되어 있는 화학물질이 밝혀진 것만 해도 1000여가지가 넘으니 결코 쉽지 않은 작업이다. 카페인은 물에 잘 녹는 성질이 있으므로 디카페인 공정에는 어떤 식으로든 물이 쓰인다. 그러나 물 그 자체로는 디카페인 처리를 할 수는 없다. 물이 용매제로 쓰이면 설탕과 단백질들도 제거될 가능성이 크다. 메틸 염화물, 활성 탄소, 이산화탄소 또는 에틸 아세테이트 같은 용매제를 보통 사용한다. 이러한 용매제들은 이 처리과정의 속도를 높여주고 씻겨 내려가는 효과를 최소한으로 할 수 있도록 돕는다.

 

 

100% 디카페인은 아니다.

 

디카페인 커피라고 100% 카페인 제거는 아니다. USDA에 따르면 97%만 제거되도 디카페인커피이다. 12온즈 컵에 일반적으로 180mg의 카페인이 들어있다면 디카페인 커피는 약 5.4mg의 카페인이 함유되어 있는 것이다.

 

최초 개발자: 로젤리우스 프로세스

 

1903년 독일의 커피상인 루드비히 로젤리우스는 디카페인 처리를 최초로 성공시켜 특허를 받았다. 카페인을 과하게 섭취하면 좋지 않다고 믿은 그는 아버지의 건강을 염려해 이를 개발하게 되었다. 먼저 소금물에 커피를 찐 후 벤젠을 용매제로 사용하여 카페인을 제거하였다. 발암성분이 있다고 알려지면서 지금은 벤젠을 사용하지는 않는다.

 

오늘날 디카페인 처리방식 주요 4가지 .

 

용매제를 사용한 방식

 

1) 직접적

2) 간접적

 

용매제를 사용하지 않은 방식

 

1)SWP 스위스 워터 프로세스

2) 초임계 이산화탄소 이용법 co2

 

용매제를 사용하는 방식은 염화메틸렌이나 에틸아세테이트와 같은 화학 용매제의 도움으로 카페인을 제거하는 방식이다. 이는 간접적인 방법과 직접적인 방법이 있는데 직접적인 방식이란 생두를 직접 용매제에 담구어 카페인을 제거하는 방식이다. 용매제는 생두에 직접 닿게 된다. 간접적인 방식은 카페인이 포함된 물을 용매제가 포함된 분리된 탱크에 옮겨져 처리를 한다. 이 경우 용매제는 생두에 절대 닿지 않는다.

 

 

 

디카페인 처리에 사용된 용매제

 

사용하는 용매제가 건강에 미치는 영향에 관한 염려가 늘어남에 따라 예전에 사용되었던 벤젠이나 트리클로로에틸렌 보다는 염화메틸렌이나 에틸아세테이트를 주로 사용한다. 염화메틸렌은 인체에 해하지 않다. 미국의 식품의약국은 10 ppm까지는 식품에 첨가를 허용하는데 디카페인 커피는 거의 1ppm 정도이다. 설사 생두에 남아있다 하더라도 휘발성이 강하고 쉽게 증발해버리기 때문에 화씨 400도, 15분간 로스팅 후 화씨 200도에서 브루잉 된 커피음료에 잔류할 가능성은 거의 없다.

 

에틸아세테이트는 다른 벤젠이나 염화메틸렌과 달리 사과나 블랙 베리같은 잘 익은 과일에 상당히 들어있기 때문에 자연적인 성분으로 알려져 있다. 수퍼마켓에서 디카페인원두를 사다보면 내츄럴 디카페인(NATURALLY DECAFFEINATED) 이라고 라벨이 붙어있는 경우가 종종 있는데 이는 에틸아세테이트 용매제 사용방식을 의미한다.

 

그러나 이런 자연 성분을 추출하여 일정량을 모은다는 것은 매우 비실용적이고 비용이 많이 든다. 그래서 상업용으로는 일반적으로 에틸 알코올에 초산을 넣어 만든다. 에틸 아세테이트 또한 염화메틸렌과 마찬가지로 휘발성이 강하기 때문에 로스팅, 브루잉 후 잔류량이 거의 없다.

 

1) 간접적-용매제 방식

 

생두를 끓는 물에 몇 시간 동안 담그면 카페인 뿐만 아니라 다른 맛성분과 오일성분들도 빠져나온다. 이 물을  다른 탱크로 옮긴 후 10시간 동안 염화메틸렌 또는 에틸아세테이트로 씻는다. 이 때 화학 용매제의 분자들은 카페인 성분들과 결합하게 된다. 이에 열을 가하면 증발한다. 마지막으로 생두들은 다시 위 물에 담겨지고 카페인이 빠져나가고 남은  맛성분을 흡수하게 된다.

 

이 방식은 유럽, 특히 독일에서 많이 사용하며 흔히 염화메틸렌을 주로 사용한다. 유럽방식이라고도 불린다.

 

 

2)직접적-용매제 방식

 

생두를 30분간 쪄서 생두의 조직을 열어준다. 충분히 공간을 열어준 후 염화메틸렌 또는 에틸아세테이트로 약 10시간 가량 헹구어주어 카페인을 제거한다. 카페인을 뺏어간 용매제들을 버리고 생두는 쪄서 남은 잔류 용매제들을 제거한다.

 

에틸아세테이트를 가장 많이 사용한다. 그래서 내추럴 디카페인 방식 또는 에틸아세테이트 방식이라고도 불리운다.

 

디카페인 처리방식중 용매제를 사용하는 위의 두 가지 방식이 전체의 70%이상 차지한다.

 

 

용매제를 사용하지 않는 방식

 

3) 스위스 워터 프로세스

 

화학제를 사용하지 않고 물을 이용하는 방식은 1933년 스위스에서 처음 시도되어 1980년 COFFEX SA에 의하여 상용화될수 있도록 개발되었다. 그 이후 1988년 이 방식이 시장에 소개되어 캐나다 밴쿠버에 시설을 갖추게 되었다.

 

스위스 워터 회사의 디카페인 시설 공정은 유일하게 유기농인증을 받았고 더불어 코셔 인증(식품 안전성 인증의 하나)도 받았다.

 

이 방식은 이전의 방식과는 확연히 다르다. 카페인을 추출하기 위해 화학제품을 사용하지 않는다. 주요한 원리는 용해도와 삼투압이다.

 

먼저 카페인을 녹이기 위하여 뜨거운 물에 생두를 담근다. 이 때 이 물을 걸러내 활성화탄소 필터를 통과한다. 이 필터는  큰 입자인 카페인을 잡아내고 그보다 작은 입자구조를 가진 오일과 맛 성분은 흘려 보낸다.

 

그리하여 탱크에 남겨진 생두들은 결론적으로 카페인도 없지만 맛성분도 없다. 맛성분과 카페인이 제거된 처음의 생두는 폐기처리한다.

 

여기서 재미있는 것은 카페인이 제거된 맛성분만 녹아들어있는 그 물이다.  이 물은 커피의 카페인을 제거하는데 본격적으로 재사용된다.

 

물에는 이미 맛 성분들이 이미 물속에 용해되어 있기 때문에 새로 투입된 생두의 맛성분들은 이 물에 용해되지 않는다. 오직 카페인만 물에 용해된다. 그 결과 새로 투입된 생두는 맛성분을 많이 잃지 않으면서 카페인만 제거할수 있게 되는 것이다.

 

이 방식을 사용한 커피들은 대부분 스위스워터 라는 라벨이 붙고 대부분 유기농 커피의 디카페인 처리에 사용된다.

 

친환경적인 스위스워터프로세스를 사용한 커피들은 카페인이 99.9% 제거된다.

 

  

 

​4)CO2 방식

 

이산화탄소 방식은 비교적 최근의 방식이다. 막스플랑 연구실의 쿠르트 조셀이 개발한 것으로 화학용매제를 대신에 초임계이산화탄소를 사용한다. 초임계이산화탄소는 카페인에서만 선택적으로 반응하고 알칼리성분과 다른 모든 성분은 방출한다.

 

추출관이라 불리우는 스테인리스 통에 물과 생두를 담는다. 그리고 잘 밀봉한 후 초임계 이산화탄소를 주입하여 1000파운드의 압력을 준다. CO2를 용매제로 사용하여 커피에서 카페인성분을 녹이고 좀 더 큰 분자의 맛성분들은 남겨둔다. 카페인과 결합한 CO2는 흡수챔버라는 또 다른 컨테이너에 옮겨진다. 압력을 줄여주고 CO2를 기체상태로 되돌아오게 하면 카페인성분만 남는다. 카페인이 제거된 CO2 기체는 다음을 위해 재사용된다.

 

​비용 때문에 대량의 커머셜 등급의 커피들을 디카페인 처리할 때 주로 사용된다.

 

https://m.blog.naver.com/PostView.naver?blogId=iwithje&logNo=220356562744&navType=by

 

http://www.coffeeconfidential.org/health/decaffeination/