天然咖啡因 无因咖啡跟化学有什么关系吗

和化学有关系吗？

咖啡是世界三大饮料之一，深受许多人的喜爱。咖啡因是咖啡中最有特色的成分，但不是每个人都喜欢。在口感上，是咖啡苦味的主要来源。功能上是神经兴奋剂，能让人兴奋，影响睡眠。除了咖啡因，咖啡还含有成千上万种成分，这些成分不仅可以形成独特的味道，而且具有许多健康价值。因此，从咖啡中去除咖啡因是有市场需求的。

当你无缘无故喝咖啡的时候，你有没有想过它包含了什么样的化学知识？

超临界流体萃取已成功应用于“咖啡解毒”

咖啡因很容易溶解在热水中，从咖啡豆中提取出来并不难。难点在于如何去除它，尽可能保留咖啡的其他成分。如果用水，除了咖啡因，还会提取大量的其他风味物质。为了尽可能地保持咖啡的风味，需要通过其他手段选择性地去除咖啡因，然后再将剩余的提取物添加回去。

这个操作不好实施。还有一个想法是选择一种特定的有机溶剂，比如二氯甲烷，可以专门带走咖啡因，留下其他物质。但有机溶剂总是有残留的，不管毒性够低与否，“有机溶剂残留”总是让消费者心生疑虑。

早在1822年，一位法国学者就发现了物质中存在“超临界现象”。1879年，一些科学家发现了超临界流体的优异溶解性，并预测它可以作为一种优异的溶剂用于工业生产。然而，直到1962年，超临界萃取的概念才最终成为一种技术，并成功应用于“咖啡解毒”。

环保型超临界二氧化碳萃取

众所周知，各种物质都有三种状态:气体、液体和固体。在适当的温度和压力下，这三种状态可以相互转化。例如，在正常大气压下，水在100℃以上是气态，在这个沸点以下变成液态，在低至0℃时变成固态..如果压力增加，这些转变温度将改变。例如，在高压下，水可以在100℃以上保持液态，或者，如果压力增加，水蒸气可以液化成水。但是，如果温度超过374°C，无论压力增加多高，水蒸气都不能变成水。但是如果压力足够高，它的密度会比气体高很多，接近水的密度。这种状态不同于气体、液体和固体，被称为物质的第四种状态——超临界状态。而那个374°C也叫“超临界温度”。处于超临界状态的物质称为“超临界流体”。

对于水来说，需要过高的温度和压力才能达到超临界状态，在实际生产中不方便。虽然二氧化碳是“友好的”，但它的超临界温度是31.1℃..只要温度高于这个温度，压力增加到72.8个大气压以上，二氧化碳就会变成超临界流体。

超临界流体的特性与气体和液体非常不同。它的密度接近液体，但粘度很低，扩散性好，表面张力极低。这些特点使其具有优越的提取能力。利用超临界二氧化碳充分吸收咖啡豆中的水分，可以去除98%的咖啡因。

超临界二氧化碳萃取的优点不仅是效率高。更重要的是，它有很高的选择性——它只爱咖啡因。二氧化碳无毒无味，只要去掉高压，几乎可以完全挥发。提取咖啡因的超临界二氧化碳进入分离塔，咖啡因可以通过加水去除——咖啡因本身是另一种产品，而二氧化碳可以回收利用。这个过程可以称为绿色环保。

超临界二氧化碳萃取也广泛应用于茶和啤酒行业

“咖啡变性”是超临界二氧化碳萃取技术的首次成功应用。从此，这项技术得到了广泛的发展和应用。例如，使用类似的工艺可以用来去除茶叶中的咖啡因，而改变工艺流程也可以从茶叶中提取茶多酚。在啤酒工业中，超临界二氧化碳用于提取啤酒花中的有效成分，也得到广泛应用。

从天然产物中分离生物活性物质在食品、医药、香精等行业有着广阔的前景，如油脂、天然药物成分、精油、香精等。像咖啡神化一样，传统的分离方法要么使用有机溶剂，这必须受到残留有机溶剂的质疑，要么使用高温水溶液，然后经过一系列的分离和纯化。除了繁琐的过程外，高温还会造成生物活性的大量丧失。超临界二氧化碳萃取不仅萃取效率高，无溶剂残留问题，而且可以在较低温度下操作，避免了高温对目标物质的破坏。文字/松鼠云无意