디카페인 - 처리 과정, 발전사, 방법

 

 

 

◎ 디카페인 처리 과정

 

디카페인 커피는 카페인을 제거 또는 감소시킨 커피로, 주로 카페인에 민감한 사람들이나 카페인 섭취를 제한해야 하는 상황에서 선호됩니다. 디카페인 커피의 제조 과정에는 일반적으로 다음과 같은 처리 과정이 포함됩니다.

 

수용제 처리 (Solvent-based process): 수용제 처리는 가장 일반적으로 사용되는 디카페인 제조 방법입니다. 이 방법에서는 카페인을 제거하기 위해 유기 용매(예: 메틸염화물, 에틸아세테이트)를 사용합니다. 생두는 수용제로 처리되어 카페인이 용해되고 제거됩니다. 이후 생두는 열처리되어 남은 수용제를 제거하고, 디카페인 커피가 만들어집니다. 이 방법은 상업적으로 널리 사용되며, 카페인을 효과적으로 제거할 수 있습니다.

 

슈퍼크리티컬 이산화탄소 처리 (Supercritical carbon dioxide process): 이 방법에서는 이산화탄소(CO2)를 사용하여 카페인을 추출합니다. 이산화탄소는 특정 온도와 압력에서 액체와 기체 사이의 상태를 가지는데, 이를 슈퍼크리티컬 상태라고 합니다. 이산화탄소를 슈퍼크리티컬 상태로 처리하여 생두와 반응시키면 카페인을 추출할 수 있습니다. 이후 이산화탄소는 카페인을 제거한 후 압력을 낮춰 기체 상태로 전환되고, 디카페인 커피가 남게 됩니다. 이 방법은 환경 친화적이며 자연적인 처리 방법으로 알려져 있습니다.

 

스위스 워터 프로세스 (Swiss Water Process): 스위스 워터 프로세스는 화학 용제를 사용하지 않고 카페인을 제거하는 방법입니다. 먼저, 생두를 물에 적시하여 카페인과 맛을 함께 추출합니다. 이 추출된 물은 필터 시스템을 통해 카페인을 제거하고, 맛과 향을 유지합니다. 그런 다음 새로운 생두를 이 추출된 물에 잠시 담갔다가, 카페인은 물과 생두 사이에서 높은 농도 차이로 인해 생두로 재흡수되고, 카페인만을 제거하는 과정을 반복합니다. 이 방법은 화학 용제를 사용하지 않고 카페인을 제거하기 때문에 자연적이고 친환경적인 방법으로 알려져 있습니다.

 

이외에도 에틸아세테이트를 사용한 디카페인 처리 등 다양한 방법이 존재합니다. 다양한 디카페인 제조 과정은 각각 장단점을 가지고 있으며, 제조업체나 커피브랜드에 따라 선호되는 방법이 다를 수 있습니다.

 

 

◎ 디카페인 기술의 발전사

 

디카페인 기술은 오랜 역사를 거쳐 발전해왔습니다. 다음은 주요 디카페인 기술의 발전사를 간략하게 설명해드리겠습니다.

 

메틸염화물 처리 (Methylene Chloride Process)

초기 디카페인 처리 기술은 메틸염화물을 사용하여 카페인을 제거하는 방법이었습니다. 이 방법은 1970년대에 처음 개발되었으며, 카페인을 효과적으로 제거할 수 있었습니다. 하지만 메틸염화물은 환경에 해로운 물질로 알려져 있어 걱정거리가 되었습니다.

 

 

슈퍼크리티컬 이산화탄소 처리 (Supercritical Carbon Dioxide Process)

이산화탄소를 이용한 디카페인 처리 기술은 1980년대에 개발되었습니다. 이산화탄소는 액체와 기체 사이의 상태인 슈퍼크리티컬 상태에서 카페인을 추출하는 방식으로 작용합니다. 이 방법은 화학 용제를 사용하지 않으며 카페인만을 제거하는 자연적이고 친환경적인 방법으로 알려져 있습니다.

 

 

스위스 워터 프로세스 (Swiss Water Process)

스위스 워터 프로세스는 1980년대에 개발된 화학 용제를 사용하지 않는 디카페인 처리 방법입니다. 생두를 물에 적시하여 카페인과 맛을 함께 추출한 후, 필터 시스템을 통해 카페인만을 제거하는 방식으로 작동합니다. 맛과 향을 유지하면서 카페인을 제거하는 자연적인 방법으로 알려져 있습니다.

 

수용제 처리 (Solvent-based process)

수용제 처리는 가장 일반적으로 사용되는 디카페인 처리 방법 중 하나입니다. 메틸염화물이나 에틸아세테이트와 같은 유기 용매를 사용하여 카페인을 제거합니다. 이 방법은 카페인을 효과적으로 제거할 수 있지만, 화학 용제 사용에 대한 우려가 있습니다.

 

이외에도 다양한 디카페인 처리 기술이 개발되고 연구되고 있으며, 카페인 제거 효율과 친환경성을 개선하기 위한 연구가 지속적으로 진행되고 있습니다.

 

 

◎ 디카페인 처리 방법

 

1. 물 추출법(Swiss Water Process)

 

스위스 워터 프로세스(Swiss Water Process)는 화학 용제를 사용하지 않고 디카페인 커피를 제조하는 방법 중 하나입니다. 이 방법은 맛과 향을 유지한 채로 카페인을 제거하는 자연적인 처리 과정을 통해 디카페인 커피를 만들어냅니다.

 

스위스 워터 프로세스의 작동 원리는 다음과 같습니다.

 

- 생두 수화: 먼저, 원두는 물에 적셔져서 생두의 맛과 향을 함께 추출합니다. 이 과정에서 카페인뿐만 아니라 커피의 특성을 가진 많은 화학물질들도 함께 추출됩니다.

 

- 카페인 제거: 추출된 물은 필터 시스템을 통해 카페인을 제거합니다. 이때 필터는 카페인만을 통과시키고, 맛과 향을 유지시키는 화학물질들은 재사용됩니다.

 

- 카페인 재활용: 필터링 후에 얻어진 카페인 제거된 물은 "그린 커피 추출액"이라고 불립니다. 이 추출액은 다음 번 처리 과정에서 새로운 원두를 처리할 때 카페인을 제거하는 용도로 사용됩니다. 그렇게 함으로써 맛과 향을 유지한 상태에서 카페인만을 제거할 수 있습니다.

 

- 재처리와 마무리: 카페인 제거가 완료된 그린 커피 추출액은 원래 생두로부터 추출한 맛과 향을 가진 카페인이 제거된 상태의 "그린 커피"입니다. 이제 이 그린 커피를 마지막으로 건조시켜 디카페인 커피로 완성시킵니다.

 

스위스 워터 프로세스는 화학 용제를 사용하지 않고 카페인을 제거하는 것으로 알려져 있으며, 맛과 향을 최대한 보존하는 처리 방법입니다. 이 방법은 환경 친화적이며 카페인에 민감한 사람들에게 인기가 있습니다.

 

 

2. 용매 추출법

 

디카페인 용매 추출법은 유기 용매를 사용하여 디카페인을 커피에서 추출하는 방법입니다. 주로 메틸염화물(Methylene Chloride)이나 에틸아세테이트(Ethyl Acetate)와 같은 용매가 사용됩니다. 이 방법은 다음과 같은 과정으로 이루어집니다.

 

- 용매 선택: 메틸염화물이나 에틸아세테이트와 같은 유기 용매를 디카페인 추출에 사용할 용매로 선택합니다. 이 용매들은 카페인을 효과적으로 추출할 수 있으며, 추출 후에는 재활용이 가능합니다.

 

- 추출 과정: 생두는 용매와 접촉하여 카페인이 용매에 용해됩니다. 일정 시간 동안 추출이 진행되며, 카페인을 포함한 용매와 다른 커피 성분들이 혼합됩니다.

 

- 분리 과정: 추출된 용매와 커피 성분 혼합물은 분리되어야 합니다. 이를 위해 일련의 공정을 거쳐 용매와 커피 성분을 분리합니다. 분리된 용매는 재사용을 위해 회수됩니다.

 

- 재사용 및 정화: 회수된 용매는 다시 디카페인 추출 과정에서 사용될 수 있도록 정화 과정을 거칩니다. 용매의 순도를 회복하고, 다음 추출에 재사용될 준비를 합니다.

 

- 건조 및 마무리: 디카페인 추출이 완료된 생두는 건조 과정을 거쳐 디카페인 커피로 완성됩니다.

 

디카페인 용매 추출법은 카페인을 효과적으로 제거할 수 있고, 추출된 디카페인은 커피의 맛과 향을 크게 변화시키지 않습니다. 하지만 용매 추출 과정에서 화학 용매를 사용하는 점에 대한 우려가 있으며, 이러한 이유로 일부 소비자들은 화학 용매를 사용하지 않는 디카페인 처리 방법을 선호하기도 합니다.

 

 

3. 초임계 추출법(액체 CO₂)

 

디카페인 초임계 추출법은 초임계 이산화탄소(Supercritical Carbon Dioxide)를 사용하여 디카페인을 커피에서 추출하는 방법입니다. 초임계 이산화탄소는 액체와 기체 사이의 상태인 초임계 상태에서 카페인을 효과적으로 추출할 수 있는 용매로 사용됩니다.

 

디카페인 초임계 추출법의 과정은 다음과 같습니다.

 

초임계 이산화탄소 생성: 초임계 이산화탄소는 압력과 온도를 조절하여 일정한 조건에서 생성됩니다. 이 상태에서 이산화탄소는 액체와 기체의 특성을 동시에 가지며, 용매로서의 역할을 수행합니다.

 

- 추출 과정: 초임계 이산화탄소를 커피에 적용하여 카페인을 추출합니다. 이산화탄소는 커피 원두에 투입되어 카페인과 다른 성분들을 용해시킵니다. 이때 초임계 이산화탄소는 카페인을 용해시키는 특성을 가지고 있으며, 커피의 맛과 향을 크게 영향을 주지 않습니다.

 

- 분리 과정: 추출된 초임계 이산화탄소와 커피 성분들을 분리합니다. 일정한 압력과 온도를 조절하여 초임계 이산화탄소는 기체 상태로 변환되어 분리됩니다. 추출된 카페인은 이산화탄소와 함께 회수되며, 초임계 이산화탄소는 재사용을 위해 회수됩니다.

 

- 재사용 및 정화: 회수된 초임계 이산화탄소는 정화 과정을 거쳐 순도를 유지하고 다음 추출에 재사용될 준비를 합니다. 이산화탄소의 정화는 압력과 온도를 조절하여 이상적인 상태로 유지하는 과정입니다.

 

- 건조 및 마무리: 디카페인 추출이 완료된 생두는 건조 과정을 거쳐 디카페인 커피로 완성됩니다.

 

디카페인 초임계 추출법은 카페인을 효과적으로 제거하면서도 커피의 맛과 향을 최대한 보존할 수 있는 방법으로 알려져 있습니다. 이산화탄소는 비독성이며 친환경적인 용매로 인정받고 있어, 화학 용매를 사용하는 다른 방법에 비해 소비자들에게 더욱 안전한 선택으로 인정받고 있습니다.