디카페인 커피

디카페인 커피(Decaffeinated coffee)

 

  디카페인 커피 제조의 목적은 카페인은 제거하지만, 아로마와 맛은 유지하는 커피를 생산하기 위함입니다. 디카페인 커피는 오늘날 원두커피뿐만 아니라 인스턴트 커피 분야에서도 많이 생산되고 있습니다.

  1819년 독일의 화학자 룽게에 의해 최초로 카페인 제거 기술이 개발되었으나 상업적 규모의 카페인 제거 기술은 독일 HAG 사의 설립자인 로셀리우스에 의해 1903년 개발(1906년 특허)되었습니다. 생커피콩이 카페인 제거 용매에 접촉하기 전에 수증기를 쬐어 콩을 부풀리고 표면적을 넓힘으로써 카페인 용해가 잘되도록 하는 공법을 사용하였습니다. 커피에서 카페인을 용해하고 추출하여 카페인을 제거함으로써 만들어지는 디카페인 커피는 벤젠, 클로포름, 트라이클로로에틸렌과 염화메틸렌 같은 용매가 사용되어 왔습니다. 그러나 안전과 환경에 대한 영향 그리고 비용과 향 등의 문제로 인해, 다른 여러 가지 수단으로 대체되었습니다.

 

물 추출법(Water extraction)

  1930년대 초에 스위스에서 개발된 공법(Swiss water process)으로 뜨거운 물이 커피에 침투하게 한 후 카페인뿐만 아니라 커피의 플레이버에 요소가 되는 여러 화합물을 포함하고 있는 물이 활성탄소를 통과하여 카페인을 제거하는 공정입니다. 통과된 물이 다시 콩에 흡수된 후 증발하여 마르게 되면 좋은 플레이버를 지닌 카페인이 없는 커피를 만들게 되는데, 이때 회수된 카페인은 음료수나 약품 제조를 위해 다시 쓰이게 됩니다. 이 방법은 클로로젠산과 같은 수용성 물질을 상실하게 합니다.

 

초임계 이산화탄소 추출법(Supercritical carbon dioxide extraction)

  1970년대 독일의 HAG 사에 의해 개발된 공법으로 초임계 이산화탄소는 많은 다른 유기 화합물처럼 훌륭한 무극성의 카페인 용매입니다. 그리고 카페인 추출 시 유기용매보다 더 안전하며 추출 공정은 단순합니다. 압력(200기압)을 받은 상태에서 온도가 초임계(critical point) 온도인 31℃를 넘어가면 Co₂는 초임계 상태가 되어 액체 상태처럼 되며 생커피콩에 침투하여 97~99%의 카페인을 용해하게 됩니다. 이렇게 용해된 카페인은 활성탄소 흡착이나 증류, 재결정, 역삼투 방식으로 분리하게 되는데, 이 방법은 유해 물질의 잔류 문제가 없고 카페인의 선택적 추출이 가능하지만, 설비에 따른 비용이 많이 드는 단점이 있습니다.

 

유기 용매 추출법

  먼저 생커피콩에 압력을 가한 상태에서 증기를 쐬어 줍니다. 이러면 콩이 부풀고 표면적이 넓어져 카페인 제거가 용이하게 됩니다. 다음 단계는 다시 압력을 가한 상태에서 용매의 끓는 점에 가까운 온도에서 용매를 이용하여 카페인을 제거하게 됩니다. 용매는 커피의 품질에 영향을 주지 않고 카페인만을 선택적으로 제거해야 하나, 미량의 용매 성분이 커피에 잔류하게 됩니다. 그러나 이러한 잔류 성분은 디카페인 커피를 마시는 사람의 건강에 영향을 주지 않아 안전합니다.

  요즘 사용되고 있는 용매는 에틸아세테이트(ethyl acetate)와 메틸렌 클로라이드(methylene chloride)입니다. 메틸렌 클로라이드는 상대적으로 비등점이 40℃로 낮으므로 저온에서 이용할 수 있는 장점이 있습니다. 1985년 미국 FDA는 엄격한 조사를 한 후 디카페인 제조에 있어 메틸렌 클로라이드의 안전성을 재차 확인해 주었습니다. 에틸아세테이트는 안전한 식품 첨가 향미료로 디카페인의 잔류 성분보다 자연 상태에서 과일에 더 많이 함유되어 있습니다.

 

기타

  EC는 디카페인 커피의 카페인 함량이 생커피콩의 경우 0.1%, 커피 추출물에는 0.3%를 초과해서는 안 된다고 규정하였으며 이는 컵당 3mg 이하의 카페인이 들어있다는 의미입니다. 미국의 규정은 EC처럼 엄격하지 않으며 97% 이상의 카페인이 제거되면 디카페인 커피로 인정하고 있습니다. 오늘날 공법으로 대부분의 카페인을 제거할 수 있으며(99.9% 이상) 디카페인 커피 약 18잔에 들어있는 카페인은 일반 커피 1잔과 비슷한 양입니다.