디카페인 원두, 어떻게 카페인 제거하나요?

디카페인 원두는 생두 상태에서 카페인을 제거하는 과정을 거칩니다. 카페인 제거 방식은 크게 용매를 사용하는 방식과 사용하지 않는 방식으로 나눌 수 있으며, 각 방식은 다음과 같습니다.

1. 용매를 사용하는 방식:

• 직접 방식:

  • 원리: 생두를 뜨거운 물에 담가 팽창시켜 세포 구조를 열어줍니다. 그 후, 용매(주로 염화 메틸렌 또는 에틸 아세테이트)를 사용하여 카페인을 직접 용해시켜 제거합니다. 마지막으로, 남은 용매를 증기로 증발시키고 건조합니다.
  • 과정:
    1. 팽창: 생두를 뜨거운 물 또는 증기에 노출시켜 세포벽을 팽창시킵니다.
    2. 카페인 추출: 팽창된 생두를 용매에 담가 카페인을 용해시킵니다. 이 과정은 여러 번 반복될 수 있습니다.
    3. 용매 제거: 카페인이 제거된 생두에서 남은 용매를 증기 또는 진공 상태에서 증발시켜 제거합니다.
    4. 건조: 생두를 건조시켜 원래의 수분 함량을 회복합니다.
  • 장점: 효율적인 카페인 제거 (최대 99% 제거 가능), 비용 효율적
  • 단점: 용매 잔류 가능성 (미량이지만), 향미 손실 가능성

• 간접 방식:

  • 원리: 생두를 뜨거운 물에 담가 카페인과 함께 다른 향미 성분들도 추출합니다. 이 용액에서 용매를 사용하여 카페인만 선택적으로 제거합니다. 그 후, 카페인이 제거된 용액을 다시 생두에 흡수시켜 향미를 되돌려줍니다.
  • 과정:
    1. 카페인/향미 추출: 생두를 뜨거운 물에 담가 카페인과 함께 다른 향미 성분들을 추출합니다. 이 용액을 "카페인 풍부 용액"이라고 합니다.
    2. 카페인 제거: 카페인 풍부 용액에서 용매를 사용하여 카페인만 선택적으로 제거합니다.
    3. 향미 흡수: 카페인이 제거된 용액을 다시 생두에 흡수시켜 원래의 향미를 되돌려줍니다.
    4. 건조: 생두를 건조시켜 원래의 수분 함량을 회복합니다.
  • 장점: 직접 방식보다 향미 손실이 적을 수 있음, 효율적인 카페인 제거
  • 단점: 용매 잔류 가능성 (미량이지만), 복잡한 과정으로 인한 비용 증가

2. 용매를 사용하지 않는 방식:

• 스위스 워터 프로세스 (Swiss Water Process):

  • 원리: 용매 대신 물과 활성탄 필터를 사용하여 카페인을 제거합니다. 먼저, 생두를 뜨거운 물에 담가 카페인과 향미 성분을 추출합니다. 이 용액을 활성탄 필터에 통과시켜 카페인만 선택적으로 제거합니다. 카페인이 제거된 용액을 다시 생두에 흡수시켜 향미를 되돌려줍니다.
  • 과정:
    1. 카페인/향미 추출: 생두를 뜨거운 물에 담가 카페인과 함께 다른 향미 성분들을 추출합니다. 이 용액을 "카페인 풍부 용액"이라고 합니다.
    2. 카페인 제거: 카페인 풍부 용액을 활성탄 필터에 통과시켜 카페인만 선택적으로 제거합니다. 활성탄은 다공성 물질로, 카페인 분자를 흡착하는 성질이 있습니다.
    3. 향미 흡수: 카페인이 제거된 용액을 다시 생두에 흡수시켜 원래의 향미를 되돌려줍니다.
    4. 건조: 생두를 건조시켜 원래의 수분 함량을 회복합니다.
  • 장점: 용매를 사용하지 않아 안전함, 비교적 좋은 향미 유지
  • 단점: 다른 방식에 비해 비용이 높음, 카페인 제거 효율이 약간 낮을 수 있음

• 이산화탄소 방식 (CO2 Process):

  • 원리: 액체 상태 또는 초임계 상태의 이산화탄소를 용매로 사용하여 카페인을 제거합니다. 이산화탄소는 특정 온도와 압력에서 카페인만 선택적으로 용해시키는 성질이 있습니다.
  • 과정:
    1. 팽창: 생두를 물에 적셔 팽창시킵니다.
    2. 카페인 추출: 팽창된 생두를 고압의 이산화탄소에 노출시켜 카페인을 용해시킵니다.
    3. 이산화탄소 분리: 카페인이 용해된 이산화탄소를 분리하고, 이산화탄소는 재사용합니다.
    4. 건조: 생두를 건조시켜 원래의 수분 함량을 회복합니다.
  • 장점: 친환경적인 방식, 향미 손실이 적음, 높은 카페인 제거 효율
  • 단점: 설비 투자 비용이 높음

각 방식은 장단점이 있으며, 디카페인 원두의 품질과 가격에 영향을 미칩니다. 일반적으로 스위스 워터 프로세스나 이산화탄소 방식으로 처리된 디카페인 원두는 더 높은 품질과 가격을 가지는 경향이 있습니다.

참고: 각 국가별로 디카페인 커피의 카페인 함량 기준이 다를 수 있습니다. 일반적으로는 카페인 함량이 원래 함량의 3% 이하인 경우 디카페인으로 인정됩니다. (미국 FDA 기준)