Kofeiinitustamine

Kofeiinitustamine ehk dekofeiniseerimine on kofeiini täielik või ligikaudu täielik eemaldamine kohviubadest, kakaoubadest, teepõõsa lehtedest või muudest kofeiini sisaldavatest toorainetest.

Ehkki kofeiinitustamise käigus eemaldatakse enamik kofeiinist, säilib paljudes kofeiinitustatud jookides siiski tavaliselt 1–2% algsest kofeiinikogusest ning mõnikord isegi kuni 20%.
Kõik kofeiinivabadena müüdavad joogid ei ole kofeiinitustatud, kuna mõnes neist pole algselt kofeiini olnudki.

Kohviubade kofeiinitustamine
Kohviubade kofeiinitustamiseks kasutatakse mitut meetodit. Tavaliselt töödeldakse röstimata (rohelisi) ube, alustades nende aurutamisest. Seejärel ube loputatakse, viies neist välja kofeiini, kuid jättes alles muud olulised ained. Seda protsessi korratakse 8–12 korda, kuni tulemus vastab kas rahvusvahelisele kofeiinitustamise standardile (eemaldatud on 97% kofeiinist) või Euroopa Liidu standardile (eemaldatud on 99,9% kofeiinist). Kohvis sisaldub üle 400 aine, mis mõjutava joogi maitset ja aroomi, seetõttu on üksnes kofeiini eemaldamine ja teiste ainete algses koguses alles jätmine üsna keerukas.

Coffea arabica sisaldab tavaliselt umbes poole vähem kofeiini kui Coffea robusta. 2004. aastal avastati Etioopias Coffea arabica vähese kofeiinisisaldusega erim.

Meetodid

Roseliuse meetod 
Esimese äriliselt eduka meetodi kofeiinitustamiseks leiutasid Ludwig Roselius ja tema kaastöölised 1903. aastal, meetod patenditi mõne aasta pärast. Selles aurutati kohviube mitmesuguste hapete või alustega ning seejärel eemaldati kofeiin, kasutades lahustina benseeni. Sellisel viisil kofeiinitustatud kohvi müüdi suuremas osas Euroopast kaubamärgi Kaffee HAG all, mis tulenes firma nimest Kaffee Handels-Aktien-Gesellschaft (Kohvimüügikompanii). Prantsusmaal oli selle nimeks Café Sanka ja USA-s hiljem Sanka. Café HAG ja Sanka on tänapäeval Kraft Foodsi ülemaailmsed brändid. Benseeni mõju tõttu tervisele seda meetodit enam ei kasutata ning nii Coffee Hagi kui ka Sankat toodetakse teiste meetoditega.

Swiss Wateri meetod 
Swiss Wateri meetodi töötas välja Swiss Water Decaffeinated Coffee Company. Rohelisi röstimata kohviube leotatakse kuumas vees, lahustades kofeiini. Kui kofeiin ja kohvi tahked koostisained vees lahustuvad, visatakse oad minema. Seejärel juhitakse lahus läbi süsinikfiltri, mis eemaldab kofeiini, kuid laseb tahked komponendid läbi. Tulemuseks on lahus, mida firma nimetab "roheliseks kohviekstraktiks" ("green coffee extract", GCE)". Protsessi korratakse uute kohviubadega, kust tahked koostisosad enam lahusesse, kuna lahus on neist küllastunud, eemaldub üksnes kofeiini. Nende ubadega korratakse protsessi kofeiini eemaldamiseks, kuni ubadest on eemaldatud 99,9% algsest kofeiinist. Seejärel oad eemaldatakse ja kuivatatakse.

Ehkki see meetod leiutati Šveitsis 1930. aastail, asub tänapäeval viimane Swiss Wateri meetodil kofeiinitustamise tehas Kanadas, Briti Columbia provintsis Vancouveri lähedal. Kuna meetod on piisavalt lihtne, kasutavad seda ka mitmed kohaliku tähtsusega kohvitootjad.

Otsemeetod 
Otsemeetodil aurutatakse ube esmalt 30 minutit ning loputatakse seejärel 10 tunni vältel korduvalt kas diklorometaani või etüülatsetaadiga. Lahustist välja võetud ube aurutatakse veel 10 tundi, et eemaldada lahustijäägid. Vahel nimetatakse etüülatsetaadiga kofeiinitustatud kohvi naturaalselt töödelduks, kuna etüülatsetaati võib saada paljudest puu- ja köögiviljadest. Loodusliku etüülatsetaadi kogumine on siiski ebapraktiline, seetõttu kasutatakse tegelikult sünteetilist etüülatsetaati.

Kaudne meetod 
Kaudsel meetodil leotatakse ube kõigepealt mitu tundi kuumas vees, sisuliselt keetes kanget kohvi. Siis võetakse oad välja ning kofeiin eemaldatakse lahusest diklorometaani või etüülatsetaadi abil. Nagu ka teiste meetodite korral, saab kofeiini seejärel lahustist eraldada lihtsalt aurustamise teel. Sama kohvilahust kasutatakse kaheastmelises protsessis uute kohviubadega. Mitme tsükli järel lahus küllastub, nii et lahuses ja kohvis on samal määral muid koostisosi peale kofeiini. Sellest alates lahustub ubadest üksnes kofeiin ning ubade leotamisel ei lähe kaotsi aromaatsed ained ega lange kohvi kangus. Kuna selle meetodi algses faasis kasutatakse vett, nimetatakse kaudset meetodit vahel "veemeetodiks", ehkki hiljem kasutatakse selle käigus kemikaale.

CO2-põhine meetod 
Tehniliselt nimetatakse seda meetodit ülekriitilise fluidumiga ekstraheerimiseks. Eelnevalt aurutatud kohvioad kastetakse ülekriitilisse süsinikdioksiidi survekambris, kus rõhk on 73–300 atmosfääri. Pärast kümnetunnist leotamist eemaldatakse kambrist rõhualune CO2, milles on lahustunud kofeiin; CO2 aurustub. Kofeiin eemaldatakse söefiltrite abiga ning gaasi kasutatakse uuesti uute ubadega. See vedelik toimib paremini kui vesi, sest seda hoitakse superriitilises seisundis, mistõttu difusiivsus on madalam kui gaasides ja tihedus väiksem kui vedelikel. Samuti ei kasutata selle meetodi korral tervisele ohtlikke aineid.

Triglütseriidimeetod 
Rohelisi kohviube leotatakse kuuma vee ja kohvi lahuses, et see lahustaks kohviubade pinnal oleva kofeiini. Järgmiseks viiakse oad teise anumasse ja kastetakse kohviõlidesse, mis saadakse tarvitatud kohvipurust.

Mitme tunni järel kõrgel temperatuuril eemaldavad õlides sisalduvad triglütseriidid ubadest kofeiini, kuid mitte aromaatseid ühendeid. Oad eraldatakse õlist ja kuivatatakse. Kofeiin eemaldatakse õlidest ning õlisid kasutatakse järgmise annuse kohviubade kofeiinitustamiseks. See on kofeiinitustamise otsekontaktimeetod.

Kofeiinitustatud kohvi kofeiinisisaldus
Peaaegu kõik kofeiinitustatud kohvimargid sisaldavad endiselt kofeiini. Florida Ülikooli Maplesi kohtumeditsiini keskuse uuringud on tõestanud, et juues 5–10 tassi kofeiinivaba kohvi, võib saada sama palju kofeiini kui 1–2 tassist tavalisest kohvist. Ühes 10 populaarset kofeiinitustatud kohvisorti võrrelnud sõltumatus uuringus leiti, et kõik peale ühe sisaldasid kofeiini. 16-untsine (473 ml) kohvitass sisaldas 8,6–13,9 mg kofeiini. Teises sarnases levinud kofeiinitustatud kohvide uuringus selgus, et kofeiinitase oli 3–32 mg. Võrdluseks võib öelda, et 8-untsine (237 ml) tass tavalist kohvi sisaldab 95–200 mg kofeiini ning 12-untsine (355 ml) portsjon Coca-Colat sisaldab 36 mg.

Mõlemas uuringus vaadeldi kohvikuis valmistatud kohvi, mistõttu kofeiin võis pärineda ka tavalise kohvi jääkidest, mitte halvasti kofeiinitustatud kohvist.

Kofeiinitustatud kohvi mõju tervisele
Suure valimiga uuringu andmeil paistab kofeiinitustatud kohvi tarbimine olevat üldise suremusega võrreldes sama kasulik kui kofeiini sisaldava kohvi tarbimine. Naistel vähendab kofeiinitustatud kohvi joomine oluliselt üldist suremust, seejuures on tõenäosuste suhe 1–6 tassi korral päevas ligikaudu 0,8–0,9 võrrelduna katsealustega, kes jõid vähem kui tassi kuus. Meestel ei olnud positiivne mõju nii suur, kuid näitas tendentsi märgatavalt väiksema suremuse suunas, kui katsealused jõid üle 2 tassi päevas, võrrelduna nendega, kes jõid vähem kui tassi kuus.

Decaffito

2009. aasta seisuga jätkus areng kohviubade aretamise suunas, mis ei sisaldaks kofeiini. Selliste kofeiinivaba kohvi tähistamiseks on Brasiilias loodud ja kaubamärgina kaitstud termin "Decaffito".
Decaffito-kohvide väljavaateid näitas looduslikult kofeiinivaba Coffea charrieriana avastamine 2004. aastal. Sel on vigane kofeiinisünteesi geen, mistõttu taim ei töötle teobromiini kofeiiniks, vaid laseb sel koguneda. Seda joont võib õnnestuda viia üle teistele kohvitaimedele ristamise teel (näiteks C. charrieriana'ga) või siis tavalistes kohvitaimedes sama geeni väljalülitamisega.

Teelehtede kofeiinitustamine 

Ka teed saab kofeiinitustada. Tavaliselt kasutatakse selleks otsemeetodi või CO2-meetodi sarnaseid viise. Kääritamine ehk teelehtede oksüdeerimine, mille abil valmistatakse musta teed (Hiina teekultuuris "punast"), ei mõjuta tee kofeiinisisaldust, ehkki eri teetaimeliikide (nt Camellia sinensis sinensis või Camellia sinensis assamica) loomulik kofeiinisisaldus võib varieeruda. Nooremates lehtedes ja pungades on kaaluühiku kohta rohkem kofeiini kui  vanades lehtedes ja vartes. Ka mõned tootmisprotsessi osad võivad kofeiinisisaldust otseselt kahandada või langetada kiirust, millega see iga leotamise käigus eraldub. Hiinas toimub see pu-erhi teede puhul, samuti tugevamalt kuumutatud Wuyi mägede oolongidega, mida tavaliselt nimetatakse zhonghuo (keskmise kuumusega) või zuhuo (kõrge kuumusega). Üldiselt tunnustatud statistika kohasel sisaldab tass musta teed 40–50 mg kofeiini, umbes poole vähem kui tass kohvi. Ehkki tavaliselt arvatakse, et kui tee tõmbab vähe aega (30–60 sekundit), vähendab see kofeiini hulka tõmmises 80–90%, näitavad uuringud, et viieminutine tõmbeaeg annab kuni 70% kofeiinist ja teisel korral saadakse kolmandik esimese korra kofeiinist (umbes 23% kogu kofeiinikogusest teelehtedes).

Vaata ka
 Kofeiini mõju tervisele
 Tee mõju tervisele
 Kohvi mõju tervisele
 Kohviasendajad

Viited

Välislingid

Orgaaniline keemia
Kohv
Joogid
Toiduainetööstus