Caffè decaffeinato: differenze tra le versioni

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[[File:Cafés.jpg|miniatura|Pubblicità del 1934]]

{{W|alimentazione|aprile 2008}}

Il '''caffè decaffeinato''' , talvolta chiamato anche solo '''deka''', è un [[caffè]] trattato in modo tale da privarlo del suo contenuto di [[caffeina]]<ref>{{Treccani|v=1|caffe|Caffè}}</ref>.

{{F|alimentazione|aprile 2008}}

Il '''caffè decaffeinato''' è [[caffè]] trattato in modo tale da privarlo del suo contenuto di [[caffeina]].

== Storia ==

Non sono pochi i metodi utilizzati per decaffeinare il caffè; in ogni caso tutti seguono le seguenti fasi di lavorazione:

Il decaffeinato fu inventato a [[Brema]] nel [[1905]] dal tedesco Ludwig Roselius, figlio di un assaggiatore di caffè, per conto dell'azienda ''Kaffee-Handels-Aktien-Gesellschaft''. Dopo pochi anni il caffè da lui sperimentato venne commercializzato con il nome di caffè [[Hag (caffè)|Hag]]<ref name="book_Germ">{{Cita libro |titolo=Germania |autore=Andrea Schulte-Peevers |accesso=9 maggio 2019 |url= https://books.google.it/books?id=fYxiCAAAQBAJ&pg=PT1427|lingua=it }}</ref><ref name="book_Unco">{{Cita libro |titolo=Uncommon Grounds |autore=Mark Pendergrast |accesso=9 maggio 2019 |url= https://books.google.it/books?id=J084DgAAQBAJ&pg=PT335 |lingua=en }}</ref>.

1) Il trattamento del caffè crudo (non ancora tostato) con un solvente, tra cui il [[diclorometano]] (o cloruro di metilene), solvente ritenuto [[tumore|cancerogeno]], di modo da estrarre la caffeina;

2) Trattamento del caffè decaffeinato con vapore, per eliminare completamente il solvente;

3) Infine essiccamento e tostatura del [[caffè]] affinché lo si riporti all'iniziale grado di umidità.

Si riesce così ad ottenere un caffè che possa bere anche chi non può permetterselo normale per motivi di salute o d'insonnia.

Non si può tuttavia negare che questi processi chimici utilizzati per l'estrazione della caffeina levano assieme a quest'eccitante anche gran parte delle sostanze benefiche che il chicco di caffè conteneva, oltre l'aroma naturale, che è comunque differente rispetto a quello del caffè non decaffeinato.

== Caratteristiche ==

==Estrazione della caffeina==

[[File:Confezione di caffè recante il Premio Mercurio d' Oro 2.JPG|miniatura|Caffè decaffeinato]]

La [[caffeina]] è un [[alcaloide]] che, puro, si presenta come un solido bianco cristallino; è presente nei chicchi di caffè (1,5-2%) e nelle foglie di tè (4-5%). La caffeina, letale in dosi a livello di pochi grammi, (LD<small>50</small>=150&nbsp;mg/Kg corporeo) ha un'azione stimolante ed eccitante sul [[sistema nervoso]]; ciò rende la sua assunzione sconsigliabile ad alcune categorie di persone, come insonni, cardiopatici o ipersensibili<ref>{{Cita web|url=https://www.humanitas.it/enciclopedia/alimenti/bevande/caffe-decaffeinato/|titolo=Caffè decaffeinato|sito=Humanitas|lingua=it-IT|accesso=2024-07-03}}</ref>.

Per ovviare a questi inconvenienti, sono state messe a punto tecniche per estrarre la caffeina dal caffè, pur mantenendone soddisfacenti le proprietà organolettiche.

L'eliminazione della caffeina non può essere totale: mediamente è di circa il 97%. In Italia, per legge, la caffeina residua deve essere non superiore allo 0,1% (D.M. 20/5/76).

===Metodo===

''Primo Metodo'':

Cromatografia di tre soluzioni:

Si preparano tre soluzioni di: [[tè]] , caffè, [[cacao]].

Sono numerosi i metodi utilizzati per decaffeinare il caffè. L'estrazione attuale per l'ottenimento della caffeina pura viene operata direttamente su chicchi di caffè. Il solvente maggiormente utilizzato nell'industria è l'[[anidride carbonica]] [[Stato supercritico|supercritica]] (a circa {{M|31|ul=°C}} e {{M|7,3|ul=MPa}}). In passato veniva usato il [[diclorometano]] per via del suo basso punto di ebollizione, ma è stato abbandonato per la sua pericolosità (è un solvente di classe [[IARC]] 2B, classe "ritenuto [[cancerogeno]] potenziale per l'uomo"). Dopo l'evaporazione del solvente, la caffeina viene purificata e utilizzata nell'industria chimica, alimentare e farmaceutica.

''Procedura''

Caffè : 2 g. di caffè in polvere si sciolgono in 100 ml di acqua distillata bollente.

Si agita energicamente e poi si filtra.

Il più immediato e tradizionale dei metodi prevede invece le seguenti fasi<ref name="book_Eins">{{Cita libro|nome=Robert L.|cognome=Wolke|titolo=Einstein al suo cuoco la raccontava così|url=https://books.google.it/books?id=WjM2K-loJIQC&pg=PA172|accesso=2025-04-10|data=2005|editore=Apogeo Editore|lingua=it|ISBN=978-88-503-2334-0}}</ref>:

Tè : 2 g. di [[tè]] ( pari a due bustine ) si versano in 100 ml di acqua distillata bollente.

# Il caffè crudo (non ancora tostato) viene trattato con un solvente (ad esempio, l'[[acetato di etile]]), in modo da estrarne la caffeina;

Si agita energicamente e poi si filtra.

# Il caffè così decaffeinato viene trattato a vapore, per eliminare completamente il solvente;

# Infine, viene essiccato e tostato (> 200&nbsp;°C), affinché torni all'iniziale grado di umidità.

Fonti critiche affermano che: il lavaggio del chicco di caffè ne elimini pure gran parte delle sostanze benefiche; l'aroma sia differente da quello del caffè non decaffeinato; l'estrazione rimuova anche gli oli naturali ([[diterpeni]]) presenti nel caffè. I diterpeni costituiscono la base per composti biologicamente importanti come il [[retinolo]], [[retinale]] e [[fitolo]]. Essi sono noti per essere antimicrobici e antinfiammatori; altresì, il [[cafestol]]o ha mostrato proprietà [[antitumorali]] nei ratti e può agire come un ligando agonista per il recettore nucleare ''[[farnesoide X receptor]]'' e ''pregnane X receptor'', bloccando l'omeostasi del [[colesterolo]].

Cacao : 2 g. di [[cacao]], si sciolgono in 100 ml di acqua tiepida.

Si agita e poi si filtra.

L'estrazione con l'anidride carbonica supercritica viene condotta inumidendo inizialmente i chicchi con vapore e acqua fino ad avere 30-40% di umidità, condizione che gonfia il chicco facilitando l'estrazione. Così, i chicchi passano in appositi estrattori a colonne, insieme con l'anidride carbonica. Negli estrattori industriali, la temperatura e la pressione arrivano rispettivamente fino a 40-80&nbsp;°C e a 120-180 atmosfere. Quindi, il flusso di CO₂ estrae la caffeina dai chicchi, che successivamente sono separati ed essiccati. La CO₂ satura di caffeina passa in un secondo sistema pressurizzato, dove la caffeina viene recuperata per mezzo di una diminuzione di temperatura o pressione oppure, in alternativa, per mezzo di carbone attivo.

Si dispongono sulla lastrina di gel di silice a distanza 1 cm. tra di loro delle piccole gocce delle tre soluzioni ( ripetendo l’azione 2 o 3 volte ).

Questo metodo sembra assicurare la maggiore selettività di estrazione (si estrae quasi esclusivamente la caffeina, senza intaccare altre sostanze che concorrono alla qualità e all'aroma del caffè). Dopo la decaffeinizzazione, i chicchi seguono lo stesso procedimento produttivo del caffè con caffeina: all'arrivo in stabilimento, questi vengono puliti da eventuali impurità e successivamente torrefatti.

Si introduce la lastra nella vaschetta contenente l’eluente si lascia sviluppare il cromatogramma; e si toglie la lastrina della vaschetta, e si lascia asciugare in stufa a 100° [[Gradi Celsius|C]] fino a completa evaporazione dell’eluente e la si spruzza prima con una soluzione di [[iodio]] e poi con una soluzione di HCl/C2H5OH.

Si può osservare il colore e il relativo Rf:

Caffeina Rossastra 0.57

Teofillina Rossastra 0.37

Teobromina Grigia 0.22

La ''[[Coffea charrieriana]]'' è una specie diffusa in [[Camerun]] praticamente priva di caffeina, mentre la varietà 100% [[Coffea arabica|arabica]] contiene circa la metà della caffeina presente nelle altre specialità<ref name="ilca_COFF">{{Cita web |titolo=COFFEA CHARRERIANA |sito=ilcaffeespressoitaliano.com |data=27 febbraio 2017 |accesso=9 maggio 2019 |url= https://www.ilcaffeespressoitaliano.com/2017/coffea-charreriana-la-prima-pianta-di-caffe-geneticamente-decaffeinata-al-mondo/ }}</ref><ref name="caff_Char">{{Cita web |titolo=Charrieriana |accesso=9 maggio 2019 |url=https://www.caffeitaliani.it/charrieriana/ |lingua=it |dataarchivio=18 settembre 2020 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20200918205220/https://www.caffeitaliani.it/charrieriana/ |urlmorto=sì }}</ref>.

== Cromatografia su strato sottile ==

Reagenti occorrenti:

Il metodo seguente descrive la conduzione di una [[cromatografia su strato sottile]] per osservare caffeina, teofillina e teobromina presenti in campioni di caffè, tè e cacao<ref>{{Cita web|url=https://prezi.com/wxn09qf0kt4j/cromatografia-su-strato-sottile/|titolo=CROMATOGRAFIA SU STRATO SOTTILE|sito=prezi.com|lingua=it|accesso=2024-07-03}}</ref>.

Eluente : [[Cloroformio]]-[[Etanolo]] (90:10)

Soluzione all’1% di iodio in etanolo

Soluzione (1:1) di HCl al 25% e Etanolo al 96%

[[Cloroformio]]: (nocivo, anche per l’ambiente)

R : 22,38,40,48-20-22

S: 36-37

[[Etanolo]] : infiammabile

R: 11

S: 7,16

[[Acido cloridrico]] (HCl) : Corrosivo

R:34/37

S: 26,36,37,39,45

Materiale occorrente:

Lastrina in silice

Caffè in polvere

Tè

Cacao solubile in polvere

Becker da 250ml

Provette

Bacchetta

Imbuto

Filtro

Agitatore

=== Materiale occorrente ===

''Conclusioni''

Lastrina di silice, caffè in polvere, [[tè]], [[cacao in polvere|cacao solubile in polvere]], misurino da 250&nbsp;ml, provette, bacchetta, imbuto, filtro, agitatore. <br>

Dopo aver spruzzato la lastrina con una soluzione di iodio e poi con una soluzione di HCl/C2H5OH si è determinato un colore rossastro per il caffè e il tè e grigio per il cacao, e si è determinato un Rf rispettivamente di: 0.58;0.36;0.22

I reagenti occorrenti sono:

* Eluente: [[cloroformio]]-[[etanolo]] (90:10)

* Soluzione all'1% di iodio in etanolo

* Soluzione (1:1) di HCl al 25% ed Etanolo al 96%

* [[Cloroformio]]: si tenga presente che è nocivo, anche per l'ambiente.

* [[Etanolo]]: si tenga presente che è infiammabile.

* [[Acido cloridrico]] (HCl): si tenga presente che è corrosivo.

===Procedimento===

Si preparano quindi tre soluzioni di: [[tè]], caffè, [[cacao]] nel seguente modo:

* Procedura per il caffè: 2&nbsp;g di caffè in polvere si sciolgono in 100 ml di acqua distillata bollente. Si agita energicamente e poi si filtra.

* Procedura per il tè: 2&nbsp;g di [[tè]] si versano in 100 ml di acqua distillata bollente. Si agita energicamente e poi si filtra.

* Procedura per il cacao: 2&nbsp;g di [[cacao]] si sciolgono in 100 ml di acqua tiepida. Si agita e poi si filtra.

Si dispongono sulla lastrina di gel di [[silice]], a distanza di 1&nbsp;cm tra di loro, delle piccole gocce delle tre soluzioni (ripetendo l'azione 2 o 3 volte). Si introduce la lastra nella vaschetta contenente l'eluente e si lascia sviluppare il cromatogramma. Si toglie la lastrina della vaschetta e si lascia asciugare in stufa a 100° [[Gradi Celsius|C]] fino a completa evaporazione dell'[[eluente]]. Quindi la si spruzza prima con una soluzione di [[iodio]] e poi con una soluzione di HCl/C₂H₅OH.

''2° metodo'':

Estrazione caffeina

''Teoria'':

===Conclusioni===

La [[caffeina]] o [[teina]] è un [[alcaloide]] che si presenta come un solido bianco cristallino, è presente nei chicchi di caffè (1,5-2%) e nelle foglie di tè (4-5%).

A questo punto si può osservare il colore e il relativo Rf:

La caffeina ha un’azione stimolante ed eccitante sul [[sistema nervoso]], il suo contenuto in una tazzina di caffè è di circa 0,05 g., è presente in alcune bibite gasate.

* [[Caffeina]]: Rossastra, Rf 0.57

Un abuso di caffè può provocare uno stato di intossicazione, i cui sintomi più comuni sono mal di testa e [[tachicardia]]; per dosi superiori a 10 g. la caffeina è letale.

* [[Teofillina]]: Rossastra, Rf 0.37

Per ovviare a questi inconveniente sono state messe a punto tecniche per estrarre la caffeina dal caffè ed ottenere un prodotto decaffeinato, ma con soddisfacenti proprietà organolettiche.

* [[Teobromina]]: Grigia, Rf 0.22

== Note ==

''Procedimento'':

<references/>

Si pesano 15 g. di caffè in polvere e 15 g. di [[carbonato di calcio]].

Si mette il tutto in una beuta da 250 ml.

Si aggiungono 150 ml. di acqua e si scalda ad ebollizione; si lascia bollire dolcemente per circa 15-20 minuti, agitando di tanto in tanto la soluzione.

Nel frattempo, si prepara una beuta da vuoto da 500 ml, un buchner e un filtro che vi si adatti e, per garantirne l’aderenza, lo si bagna leggermente; quindi si apre la pompa a vuoto.

Si lava il filtro con 10 ml. di acqua e poi con un tappo di vetro si pressano le foglie di tè, in modo da estrarre la maggior parte di composto.

Si versa la soluzione in un imbuto separatore (controllare che il rubinetto sia chiuso) e si preparano, in un cilindro graduato, 80 ml. di cloroformio, di cui si versano nell’imbuto separatore 20 ml. Si effettua l’estrazione come descritto nella parte generale, agitando dolcemente per estrarre la caffeina dalla fase acquosa.

Se durante la prima estrazione di osserva la formazione di emulsione, si può provare a ridurla, rendendo satura la soluzione acquosa con un paio di spatolate di NaCl.

Si attendono 4-5 minuti e poi si fa percolare (filtrare attraverso) lentamente la fase organica in una beuta da 125 ml. asciutta.

Si ripete l’estrazione per altre due volte, utilizzando sempre 20 ml di cloroformio. Si raccoglie la fase organica sempre nella [[beuta]] da 125 ml. Totale 60 ml (di cloroformio).

Si osserva se nella beuta c’è ancora emulsione. In caso affermativo si può tentare di ridurla filtrando sotto vuoto, per cui si prepara un [[buchner]], un filtro pulito ed una beuta da vuoto. Si filtra il cloroformio sotto vuoto, il filtrato si trasferisce in imbuto separatore, la beuta da vuoto si lava per due volte con 5 ml di cloroformio.

Si lasciano decantare le due fasi per almeno cinque minuti, dopo di che si trasferisce la fase organica in una beuta asciutta, in cui si aggiunge un cucchiaino di solfato di magnesio anidro. Si tappa la beuta e si lascia riposare per 5-10 minuti, agitando di tanto in tanto.

Passati i 10 minuti, si filtra su filtro a pieghe e la soluzione è raccolta nel palloncino.

Si lava il filtro ed il solfato di magnesio con pochi ml di cloroformio, che vengono aggiunti al palloncino.

Si prepara un apparecchio per la distillazione semplice e si concentra la soluzione di caffeina distillando il cloroformio.

L’operazione si ritiene conclusa, quando nel palloncino restano circa 5 ml di soluzione.

Si eliminano ora i residui di cloroformio mediante evaporazione condotta a pressione ridotta, mediante l’applicazione della pompa a vuoto. Per cui, con l’aiuto di una pipetta o di un contagocce, si trasferisce la soluzione concentrata di caffeina in una beuta da vuoto da 125 ml. asciutta, poi si lava il palloncino con pochi ml di cloroformio, che vengono aggiunti alla beuta. Si tappa con un tappo di gomma, si collega con la pompa a vuoto e si apre il vuoto. Il residuo di cloroformio evapora. Si accelera l’evaporazione riscaldando la beuta in un bagnomaria a circa 60°C.

Ad operazione ultimata si osserva un residuo bruno sul fondo della beuta, costituito da caffeina e impurezze.

Si purifica la caffeina mediante sublimazione..

Si toglie il tappo e si chiude la pompa a vuoto.

Si richiude la beuta con un tappo forato, in cui precedentemente è stata introdotta una provetta, che viene riempita con ghiaccio tritato. Il fondo della provetta deve essere a 2-3 cm. da quello della beuta e si applica il vuoto.

Sulla parete della provetta si formeranno dei cristalli di caffeina.

Si raccolgono i cristalli di caffeina, grattandoli con una scatolina, su un vetro da orologio o su carta oleata.

Si calcola la resa e si misura il p.f. della caffeina.

== Voci correlate ==

* ''[[Coffea charrieriana]]''

== Altri progetti ==

Reagenti occorrenti:

{{interprogetto|preposizione=sul}}

Tè

Carbonato di calcio

Cloroformio: (nocivo, anche per l’ambiente )

R : 22,38,40,48-20-22

S: 36-37

NaCl

Solfato di magnesio anidro

== Collegamenti esterni ==

Materiale occorrente:

* {{Collegamenti esterni}}

Beuta da 250 ml.

Beuta da vuoto da 500 ml.

Buchner

Imbuto separatore da 250 ml.

Beuta da 125 ml. con smeriglio

Tappo smerigliato

Pallone da 10 ml.

Impianto per distillazione ( semplice )

Beuta da vuoto da 100 ml.

Tappo in gomma

Tappo in gomma forato e provetta

Vetrino da orologio

Termometro

Imbuto

Cilindro graduato da 100 ml.

Carta da filtro

Bacchetta

Termo-mantello

[[Categoria:{{Caffè]]}}

{{Portale|cucina}}

[[Categoria:Preparazioni del caffè]]

[[es:Café#Descafeinamiento]]