Mempertahankan Rasa Sambil Menghilangkan Kafein – Seorang Ahli Kimia Menjelaskan Sifat Kimia di Balik Kopi Tanpa KafeinRoast Magazine’s Daily Coffee News – Beragampengetahuan

Bagi banyak orang, aroma kopi yang baru diseduh adalah awal dari hari yang menyenangkan. Tapi kafein bisa menyebabkan sakit kepala dan kegelisahan pada orang lain. Itu sebabnya banyak orang memilih cangkir tanpa kafein.

Saya seorang profesor kimia yang mengajarkan tentang mengapa bahan kimia larut dalam beberapa cairan tetapi tidak pada cairan lainnya. Proses dekafeinasi menawarkan contoh nyata yang sangat baik dari konsep-konsep kimia ini. Namun, metode dekafeinasi terbaik pun tidak menghilangkan semua kafein — sekitar 7 miligram kafein biasanya tersisa dalam cangkir berukuran 8 ons.

Produsen yang melakukan dekafeinasi pada kopinya ingin menghilangkan kafein sambil tetap mempertahankan semua – atau setidaknya sebagian besar – senyawa kimia perasa dan aroma lainnya. Dekafeinasi memiliki sejarah yang kaya dan saat ini hampir semua produsen kopi menggunakan salah satu dari tiga metode umum.

Semua metode ini, yang juga digunakan untuk membuat teh tanpa kafein, dimulai dengan biji kopi hijau yang sudah dibasahi sebelumnya atau biji kopi yang belum dipanggang. Penggunaan biji kopi sangrai akan menghasilkan kopi dengan aroma dan rasa yang sangat berbeda karena langkah dekafeinasi menghilangkan sebagian senyawa rasa dan bau yang dihasilkan selama proses sangrai.

Metode karbon dioksida

Dalam metode karbon dioksida yang relatif baru, yang dikembangkan pada awal tahun 1970-an, produsen menggunakan CO₂ bertekanan tinggi untuk mengekstrak kafein dari biji kopi yang dibasahi. Mereka menyuntikkan CO₂ ke dalam wadah tertutup berisi biji kopi basah dan molekul kafein yang dilarutkan dalam CO₂.

Setelah CO₂ yang mengandung kafein dipisahkan dari biji kopi, produsen melewatkan campuran CO₂ melalui tangki air atau melalui lapisan karbon aktif. Karbon aktif adalah karbon yang telah dipanaskan pada suhu tinggi dan terkena uap air dan oksigen sehingga menimbulkan pori-pori pada karbon. Langkah ini menyaring kafein dan kemungkinan besar senyawa kimia lainnya, beberapa di antaranya memengaruhi rasa kopi.

Senyawa ini berikatan pada pori-pori karbon aktif atau terdapat pada air. Produsen mengeringkan biji kopi tanpa kafein dengan panas. Di bawah panas, sisa CO₂ akan menguap. Produsen kemudian dapat memberikan tekanan ulang dan menggunakan kembali CO₂ dalam jumlah yang sama.

Metode ini menghilangkan 96% hingga 98% kafein dan kopi yang dihasilkan hanya memiliki sedikit residu CO₂.

Metode ini memerlukan peralatan mahal untuk memproduksi dan memproses CO₂, yang banyak digunakan untuk dekafeinasi pada kopi komersial atau supermarket.

Proses air Swiss

Metode air Swiss, yang awalnya digunakan secara komersial pada awal tahun 1980an, menggunakan air panas untuk menghilangkan kafein pada kopi.

Awalnya, produsen merendam sejumlah biji kopi hijau dalam air panas, yang mengekstrak kafein dan senyawa kimia lainnya dari biji kopi.

Ini seperti apa yang terjadi ketika Anda menyeduh biji kopi sangrai – Anda memasukkan biji kopi hitam ke dalam air jernih dan bahan kimia yang menyebabkan warna gelap kopi hilang dari biji ke dalam air. Dengan cara yang sama, air panas akan menarik kafein dari kacang-kacangan yang belum dihilangkan kafeinnya.

Pada saat proses perendaman, konsentrasi kafein pada biji kopi lebih tinggi dibandingkan pada air, sehingga kafein akan berpindah dari biji ke dalam air. Produsen kemudian mengeluarkan biji kopi dari air dan memasukkannya ke dalam air bersih bebas kafein – proses ini berulang dan lebih banyak kafein keluar dari biji kopi dan masuk ke dalam air. Produsen mengulangi proses ini hingga 10 kali hingga hampir tidak ada lagi kafein yang tersisa di biji kopi.

Air yang dihasilkan, yang sekarang mengandung kafein dan senyawa perasa apa pun yang terlarut dari biji kopi, dilewatkan melalui filter karbon aktif. Ini memerangkap kafein dan senyawa kimia berukuran serupa lainnya, seperti gula dan senyawa organik yang disebut poliamina, sekaligus membiarkan sebagian besar senyawa kimia lainnya tetap berada di dalam air yang disaring.

Produsen kemudian menggunakan air yang disaring – jenuh dengan rasa tetapi bebas sebagian besar kafein – untuk merendam biji kopi baru. Langkah ini membantu senyawa rasa yang hilang selama proses perendaman kembali ke dalam biji.

Proses air Swiss sangat dihargai karena pendekatannya yang bebas bahan kimia dan kemampuannya mempertahankan sebagian besar rasa alami kopi. Metode ini telah terbukti menghilangkan 94% hingga 96% kafein.

Metode berbasis pelarut

Pendekatan paling tradisional dan populer ini, pertama kali dilakukan pada awal tahun 1900-an, menggunakan pelarut organik, yaitu cairan yang melarutkan senyawa kimia organik seperti kafein. Etil asetat dan metilen klorida adalah dua pelarut umum yang digunakan untuk mengekstrak kafein dari biji kopi hijau. Ada dua metode utama berbasis pelarut.

Pada metode langsung, produsen merendam biji basah langsung dalam pelarut atau dalam larutan encer yang mengandung pelarut.

Pelarut tersebut mengekstrak sebagian besar kafein dan senyawa kimia lainnya dengan kelarutan yang sama seperti kafein dari biji kopi. Pabrikan kemudian mengeluarkan benih dari pelarut setelah sekitar 10 jam dan mengeringkannya.

Pada metode tidak langsung, produsen merendam biji kopi dalam air panas selama beberapa jam lalu mengeluarkannya. Mereka kemudian mengolah air dengan pelarut untuk menghilangkan kafein dari air. Metilen klorida, pelarut yang paling umum, tidak larut dalam air sehingga membentuk lapisan pada permukaan air. Kafein lebih mudah larut dalam metilen klorida dibandingkan dalam air, sehingga sebagian besar kafein tetap berada dalam lapisan metilen klorida yang dapat dipisahkan oleh produsen dari air.

Seperti dalam metode air Swiss, produsen dapat menggunakan kembali air “bebas kafein”, yang dapat mengembalikan beberapa senyawa perasa yang telah dihilangkan pada langkah pertama.

Metode ini menghilangkan sekitar 96% hingga 97% kafein.

Apakah kopi tanpa kafein aman untuk diminum?

Salah satu pelarut umum, etil asetat, secara alami terdapat di banyak makanan dan minuman. Ini dianggap sebagai bahan kimia yang aman untuk dekafeinasi oleh Food and Drug Administration.

FDA dan Administrasi Keselamatan dan Kesehatan Kerja menganggap metilen klorida tidak aman bila dikonsumsi dalam konsentrasi di atas 10 miligram per kilogram berat badan Anda. Namun, jumlah sisa metilen klorida dalam biji kopi sangrai sangat kecil – sekitar 2 hingga 3 miligram/kg. Itu masih dalam batas FDA.

OSHA dan mitranya di Eropa memiliki peraturan tempat kerja yang ketat untuk meminimalkan paparan metilen klorida bagi pekerja yang terlibat dalam proses dekafeinasi.

Setelah produsen menghilangkan kafein pada biji kopi dengan metilen klorida, mereka mengukus biji kopi dan mengeringkannya. Kemudian biji kopi disangrai dengan suhu tinggi. Selama pengukusan dan pemanggangan, biji kopi menjadi cukup panas sehingga sisa metilen klorida dapat menguap. Tahap pemanggangan juga menciptakan rasa baru dari penguraian zat-zat tersebut menjadi senyawa kimia lainnya. Ini memberi kopi rasa yang khas.

Selain itu, kebanyakan orang menyeduh kopi pada suhu antara 190°F dan 212°F, yang merupakan peluang lain bagi metilen klorida untuk menguap.

Mempertahankan aroma dan rasa

Secara kimiawi tidak mungkin untuk hanya melarutkan kafein tanpa melarutkan senyawa kimia lain di dalam biji kopi, sehingga proses dekafeinasi mau tidak mau akan menghilangkan sejumlah senyawa lain yang berkontribusi terhadap aroma dan rasa pada secangkir kopi Anda.

Namun beberapa teknik, seperti proses air Swiss dan metode pelarut tidak langsung, memiliki langkah-langkah yang dapat mengembalikan beberapa senyawa yang diekstraksi. Metode ini mungkin tidak dapat mengembalikan semua senyawa yang ditambahkan ke dalam biji kopi, namun dapat menambahkan kembali beberapa senyawa perasa.

Berkat proses ini, Anda bisa mendapatkan secangkir kopi nikmat tanpa kafein – kecuali server Anda secara tidak sengaja mengganti tekonya.

Catatan:

• Daily Coffee News tidak berpartisipasi dalam konten bersponsor apa pun. Segala pernyataan atau pendapat yang diungkapkan adalah milik penulis dan tidak mencerminkan pandangan Daily Coffee News atau manajemennya.
• Artikel ini diterbitkan ulang dari The Conversation di bawah lisensi Creative Commons – Atribusi/NoDerivatives. Baca teks aslinya di sini.