디카페인 의미와 기준 그리고 추출하는 과정까지

디카페인

커피에 들어 있는 대표적인 화학물질은 카페인으로 중추신경에 자극을 준다. 커피를 마신 후에 졸음이 달아나고 약간의 긴장감을 느끼는 것은 카페인이 효과를 발휘하기 때문이다. 200ml 기준, 한 잔의 커피에 포함된 카페인은 대략 50에서 150mg 정도이다. 그러나, 모든 커피의 카페인량이 다 비슷한것은 아니다. 커피에 있는 카페인은 커피 생두의 생산지 혹은 커피 생두의 종류나 상태에 따라서 함유량이 다르다. 예를 들어서 에티오피아에서 생산되는 아라비카 카피 생두는 서아프리카나 브라질, 베트남 등에서 생산되는 로부스타 카피 생두보다 타페인 함량이 적다고 알려져있다. 또한 커피 한잔에 들어있는 카페인의 양은 커피의 종류는 물론 볶는 방법, 카피를 내리는 방법에 따라서도 차이가 난다.

1.카페인이 없는 커피

그런데 카페인에 민감한 사람들은 저녁 무렵 혹은 심지어 오후에 커피를 마셔도 밤에 잠이 잘 안 올 정도로 카페인의 위력은 대단하다. 그런 사람들이 찾는 커피가 있는데 바로 커피에서 카페인 성분만을 제거한 커피인 디카페인 커피다. 디카페인 커피는 커피의 맛과 향을 즐기면서 카페인 섭취를 하고 싶지 않은 사람들을 위해서 만든 커피이다. 그러나 디카페인 커피라고 해서 카페인이 100% 제거된 것은 아니며, 1~2% 정도의 양은 남아 있어도 카페인 없는 커피로 분류된다. 그런데 수많은 화학물질이 포함된 커피 생두에서 카페인만 추출해 내는 작업은 간단하지 않다. 화학물질의 종류도 많으며, 화학반응을 통해서 선택적으로 카페인만을 제거하는 것도 불가능한 일이다. 그러면 카페인을 어떻게 추출할까? 그 방법에 대해 알아보자.

2.카페인을 추출하는 과정

물이 아닌 다른 용매를 사용해서 카페인을 추출할 수 있다. 커피 콩을 증기로 찐 후에 용매 혹은 에틸아세테이트로 여러번에 걸쳐서 커피 생구를 씻어낸다. 그렇게 하면 커피에 포함된 다른 화학물질들은 그대로 놔두고 카페인만 빼 낼 수 있다. 그러나 이염화메탄은 독성물질이라 요즈음에는 거의 사용하지 않는다. 비록 이염화메탄과 같은 용매를 사용했다 해도 카페인을 추출한 커피 생두를 여러 시간 동안 수증기로 씨어서 잔류 용매를 제거하는 과정을 거친다. 그래도 남아 있던 용매는 커피 생두를 볶는 과정에서 증발하기 때문에 용매가 건강에 해를 끼칠 확률은 0에 가깝다.
에틸아세테이트는 잘 익은 과일에 포함된 화학물질이다. 그렇다고 대량으로 용매를 사용하는 생산공정에서 과일에서 추출한 자연산 에틸아세테이트를 사용하기는 어렵다.
최근에는 친건강 친환경 카페인 추출 용매로 이산화탄소를 사용하는데 초임계 상태의 이상화탄소은 아주 좋은 용매이다. 이산화탄소 용매로 카페인을 추출하면 커피 생두에 남아있던 이산화탄소는 커피 볶은 과정에서 혹은 실온에서 기체로 증발되어 사라진다. 이산화탄소의 초임계 상태는 비교적 낮은 온도와 압력(31oC, 73 기압)에서 만들 수 있다. 이산화탄소는 초임계 상태에서 마치 액체의 특성을 나타내는 유체처럼 변한다. 이를 초임계 유체라고 하는데, 다양한 물질을 녹일 수 있는 용매로 사용할 수 있다. 특히 이산화탄소는 다른 기체와는 달리 용매로 사용해도 독성이 거의 없고, 추출되는 화학물질과 분해 반응도 쉽게 일어나지 않는다. 이것이 이산화탄소 초임계 유체가 추출용매로 각광을 받은 이유이다. 초임계 유체는 액체인지 기체인지 구별할 수 없는 상태로, 밀도와 용해성은 액체처럼 높으나 점성이 낮고 확산이 잘 되는 성질은 기체와 비슷하다.

3.디카페인 커피의 기준은 97%이상 카페인이 추출된 것

카페인을 추출할 때 일정한 부피의 용매를 사용해서 한 번에 추출되는 카페인의 양은 일정한 부피의 용매를 소량으로 나누어 여러 번 추출하여 모두 합한 카페인의 양보다 적다. 많은 양의 물로 그릇을 한 번 씻는 것보다 소량의 물로 여러 번 씻으면 더 깨끗해지는 것과 같은 이치이다. 디카페인 카피의 국제기준은 약 97%이상 카페인이 추출된 커피이다. 그러므로 보통 디카페인 커피 한 잔에도 10mg 이하의 카페인은 포함되어 있다.