איך מוציאים קפאין מהקפה בלי לאבד טעם

מה קורה?

מי שבוחר בקפה נטול קפאין מקבל בדרך כלל משקה שבו הוצא רוב הקפאין, אך לא כולו. לדברי פרופסור לכימיה שעסק בהסבר התהליך, בכוס ממוצעת של כ-8 אונקיות, כלומר כ-240 מ"ל, נשארים לרוב כ-7 מיליגרם קפאין. היעד של היצרנים הוא כפול: להפחית ככל האפשר את החומר המעורר, אבל להשאיר בפולים כמה שיותר מהתרכובות שנותנות לקפה את הריח והטעם המוכרים.

כל השיטות המקובלות מתחילות בפולי קפה ירוקים, לפני קלייה. הסיבה פשוטה: אם היו מנסים להוציא את הקפאין מפולים שכבר נקלו, התהליך היה שוטף החוצה גם חלק מהחומרים שנוצרים בזמן הקלייה עצמה ואחראים לחלק גדול מהאופי הארומטי של הקפה. לכן הדה-קפאינציה נעשית בשלב מוקדם, ורק אחריה הפולים מיובשים ונקלים.

למה זה קורה?

מבחינה כימית, כל הסיפור נשען על השאלה אילו חומרים מתמוססים באילו נוזלים ובאילו תנאים. קפאין הוא מולקולה שאפשר לחלץ מתוך הפול אם יוצרים סביבה שבה נוח לה יותר לעבור החוצה. הבעיה היא שהקפאין אינו החומר היחיד שמסוגל להתמוסס: גם תרכובות אחרות, שחלקן תורמות לטעם, עלולות לצאת יחד איתו.

כאן נכנסות לתמונה שלוש השיטות המרכזיות. בשיטת הפחמן הדו-חמצני, שהתפתחה בשנות ה-70, מזרימים CO₂ בלחץ גבוה לתוך מכל אטום עם פולים לחים. הקפאין מתמוסס ב-CO₂, ולאחר מכן מפרידים את הגז מהפולים ומסננים ממנו את הקפאין באמצעות מים או פחם פעיל. לפי ההסבר, השיטה הזאת מסירה כ-96% עד 98% מהקפאין, אך דורשת ציוד יקר ולכן נפוצה בעיקר בייצור מסחרי רחב.

שיטת Swiss Water, שנכנסה לשימוש מסחרי בשנות ה-80, פועלת בלי ממסים כימיים ייעודיים. משרים את הפולים במים חמים, שמוציאים מהם גם קפאין וגם תרכובות נוספות. אחר כך מעבירים את המים דרך מסנני פחם פעיל שתופסים את הקפאין וחומרים דומים בגודלם, בעוד שחלק גדול מחומרי הטעם נשאר במים. את המים הללו, שכבר רוויים בתרכובות טעם אך כמעט נטולי קפאין, משתמשים בהם שוב כדי להשרות אצווה חדשה של פולים. המטרה היא לצמצם אובדן טעם. לפי הנתונים שהוצגו, השיטה מסירה כ-94% עד 96% מהקפאין.

השיטה השלישית, והוותיקה ביותר, מבוססת על ממסים אורגניים כמו אתיל אצטט ומתילן כלוריד. אפשר להשרות את הפולים ישירות בממס, או קודם להוציא את החומרים למים חמים ואז לטפל רק במים. במקרה של מתילן כלוריד, הקפאין נוטה לעבור לשכבת הממס יותר מאשר להישאר במים, וכך ניתן להפרידו. שיעור ההסרה בשיטות אלה עומד בדרך כלל על כ-96% עד 97%.

מה ההיסטוריה?

דה-קפאינציה של קפה אינה חידוש של השנים האחרונות. השיטות המבוססות על ממסים קיימות עוד מתחילת המאה ה-20, והן עדיין הנפוצות ביותר. בהמשך, עם דרישה גוברת לתהליכים שנתפסים כנקיים יותר ועם התקדמות בהנדסה תעשייתית, נוספו חלופות כמו שיטת CO₂ ושיטת המים השווייצרית.

המעבר בין השיטות משקף לא רק התקדמות טכנולוגית אלא גם שינוי בהעדפות הצרכנים. חלק מהלקוחות מחפשים תהליך בלי ממסים, אחרים מעדיפים לשמר כמה שיותר מטעם המקור, ובשוק ההמוני יש גם משקל כבד לעלות הייצור. לכן אין שיטה אחת ששולטת בכל פלח, אלא כמה פתרונות שמותאמים לצרכים שונים.

מה המשמעות?

השאלה שמעניינת צרכנים רבים היא לא רק איך עושים את זה, אלא גם אם זה בטוח. לדברי מחבר ההסבר, אתיל אצטט נחשב חומר בטוח לשימוש בתהליך כזה, והוא אף קיים באופן טבעי במזונות ובמשקאות שונים. גם ביחס למתילן כלוריד, הרשויות בארה"ב קבעו מגבלות חשיפה וצריכה, אך השאריות שנמדדות בפולי קפה קלויים נמוכות מאוד ועומדות, לדבריו, על כ-2 עד 3 מיליגרם לקילוגרם — מתחת לרף שקבע ה-FDA. הוא הוסיף כי האידוי, הייבוש והקלייה בחום גבוה מסלקים חלק ניכר מהשאריות, וגם בזמן חליטת הקפה יש הזדמנות נוספת להתנדפות.

מבחינת הטעם, אין פתרון מושלם. מבחינה כימית, אי אפשר לבודד רק את הקפאין מבלי להשפיע גם על חומרים אחרים. לכן קפה נטול קפאין כמעט תמיד יאבד חלק מהעומק הארומטי שלו. עם זאת, שיטות כמו Swiss Water או השיטה העקיפה עם ממס מנסות להחזיר לפולים חלק מהתרכובות שיצאו בדרך, וכך לצמצם את הפער בין קפה רגיל לגרסה המופחתת בקפאין.

התוצאה היא מוצר פשרה: פחות חומר מעורר, מעט פחות מורכבות בטעם, אבל עדיין כוס קפה שמנסה לשמור על האופי המקורי שלה ככל האפשר. עבור מי שרגיש לקפאין או מעדיף לצמצם צריכה, זה ההבדל שבין ויתור על קפה לבין פתרון תעשייתי שמבוסס על כימיה מדויקת מאוד.