Il processo di rimozione della caffeina dai chicchi di caffè viene eseguito principalmente utilizzandoestrazione con fluido supercritico (SFE), una tecnica che tipicamente utilizza l'anidride carbonica come solvente. L'anidride carbonica supercritica (SC-CO2) ha una densità vicina a quella di un liquido e una viscosità di un gas, con buone proprietà di diffusione e bassa tensione superficiale, fornendo così capacità di estrazione superiori. Nel processo di rimozione della caffeina, SC-CO2 è altamente selettivo ed è in grado di estrarre selettivamente la caffeina senza influenzare eccessivamente gli altri componenti del chicco di caffè, preservando così il sapore originale del caffè.
I passaggi specifici diestrazione di fluidi supercriticidi caffeina sono i seguenti:
1. Pretrattamento: i chicchi di caffè vengono prima ammorbiditi, ad esempio aggiungendo acqua o riscaldamento a vapore, in modo che la superficie dei chicchi si gonfi e l'area di contatto aumenti.
2. Estrazione del fluido supercritico: in condizioni di alta pressione (di solito più di 72,8 atmosfere) e temperatura appropriata (la temperatura supercritica dell'anidride carbonica è di circa 31,1 gradi), il fluido di anidride carbonica supercritica viene fatto passare attraverso i chicchi di caffè e la caffeina nel lo stato supercritico di solubilità aumenta e quindi viene estratto.
3. Separazione:Estrazione di fluidi supercriticida cui è stata estratta la caffeina entra nella torre di separazione, dove la caffeina viene separata mediante depressurizzazione o mediante l'aggiunta di altre sostanze (es. acqua).
4. Riciclaggio: l'anidride carbonica separata può essere rimossa dall'alta pressione, evaporata quasi completamente e può essere riciclata.
I vantaggi diestrazione di fluidi supercriticisono che non richiede l'uso di solventi chimici dannosi e può essere utilizzato a temperature più basse, evitando danni ai componenti sensibili al calore dei chicchi di caffè. Inoltre, questo metodo è altamente efficace nella rimozione della caffeina e non presenta problemi di residui di solventi, rendendolo una tecnologia verde.
Vale la pena notare che, sebbene questo metodo rimuova la maggior parte della caffeina, di solito rimane il 2-3% della caffeina, quindi il caffè decaffeinato non è completamente privo di caffeina. Inoltre, il caffè decaffeinato prodotto con questo metodo è relativamente raro sul mercato poiché la tecnologia richiede attrezzature speciali ad alta pressione ed è relativamente costosa.