کافئینCaffeine یک ماده شیمیایی خوراکی است که درگیاهان مختلفی ازجمله قهوه، کاکائو، کولا و چای یافت می‌شود و نوعی داروی محرک است که می‌تواند از خوابیدن جلوگیری کند. کافئین یک آلکالوئید از خانواده متیل‌گزانتین‌ها است که خواص آن به تئوفیلین و تئوبرومیهم شبیه است.کافئین خالص،به صورت پودر سفید رنگ تلخی می‌باشد. این ماده ازترکیب کربن، هیدروژن، نیتروژن و اکسیژن تشکیل شده‌است. کافئین پرمصرف‌ترین ماده دارویی سایکو اکتیو در میان انسان‌ها به‌شمار می‌رود که تقریباً ۹۰ درصد انسان‌ها به‌طور روزانه از آن استفاده می‌کنند. افزایش متابولیسم بدن، تحریک سیستم اعصاب مرکزی و افزایش میزان هوشیاری و آگاهی محیطی از مهم‌ترین آثار کافئین است.

کافئین خالص پودر نرم، بی‌بو، سفید و براقی می‌باشد. نقطه جوش آن ۲۳۸ درجه سانتیگراد و نقطه ذوب آن ۱۷۸ درجه سانتیگراد است. وزن مخصوص کافئین ۲/۱ است.  PH آن ۹/۶ می‌باشد. چگالی آن هم ۷/۶ است. منبع اصلی کافئین بین مواد غذایی مختلف، دانه قهوه می‌باشد. محتوای کافئین در مواد غذایی بسیار متغیر است. در سال ۲۰۰۴، در اتیوپی درختانی پیدا شد که یک پانزدهم گیاهان کافئین دار، کافئین داشتند. احتمالاً در آینده نزدیک، از این گیاهان جدید برای تهیه نوشیدنیهای قهوه که میزان کمتری کافئین داشته باشند، استفاده می‌شود.

یک دوز کافئین تقریباً ۱۰۰ میلی‌گرم است که ۱۵۰ میلی لیتر نوشیدنی قهوه یا یک عدد قرص کافئین، حاوی این مقدار کافئین می‌باشد. قهوه‌ها از نظر میزان کافئین بسیار باهم متفاوتند. یک فنجان قهوه می‌تواند بین ۷۵ تا ۲۵۰ میلی‌گرم کافئین داشته باشد. چای سیاه نسبت به قهوه حاوی کافئین کمتری است که البته به روش دم کردن آن بستگی دارد. چای سبز خیلی کم کافئین دارد. نوشابه‌ها معمولاً کمتر از قهوه کافئین دارند، اما برخی نوشابه‌های انرژی‌زا خیلی زیاد کافئین دارند (در تهیه نوشیدنیهای غیر الکلی، میزان کافئین موجود در آنها توسط سازندگان به دقت کنترل می‌شود. معمولاً هر چه میزان کافئین این نوع نوشیدنیها بالاتر باشد، محبوبیت آنها بیشتر می‌شود)

• تأثیر کافئین بروی سلول‌های چربی

کافئین حاوی آلکالوئیدی به نام متیل‌گزانتین است. باور بر این است که این ماده شیمیایی در کافئین گیرنده‌های آدنوزین یا گیرنده‌هایی را که به ما می‌گویند چه زمانی به خواب برویم، مختل می‌کند. در واقع این همان چیزی است که هوشیاری، تمرکز و حافظه بهتر موقتی پس از نوشیدن یک فنجان قهوه را موجب می‌شود. این اختلال و وقفه به دوپامین اجازه می‌دهد که برای مدت زمان طولانی‌تری در بدن باقی بماند و به حفظ احساس خوب کمک کند. با این وجود، نوشیدن بیش از حد قهوه می‌تواند به تحریک‌پذیری و عصبی شدن فرد منجر شود.

اثرات لیپولیتیک از کافئین و گزانتین دیگر مشتق شده از چای و قهوه به خوبی ثابت شده و کاملاً شناخته شده‌است. به بررسی دو سازوکار کافئین می‌پردازیم. اولی تضاد گیرنده A1-آدنوزین است. این گیرنده‌ها در سلولهای چربی بالغ، جایی که آنها به مهار فعالیت سیکلاز و تجزیه چربی می‌پردازند قرار دارند. گزانتین همچنین فعالیت‌های فسفودی استراز را مهار و از فروپاشی مکان‌های داخل سلولی تجزیه چربی در سلول‌های چربی جلوگیری می‌کند. مصرف کافئین گردش غلظت چربی و غلظت FFAs سرم را افزایش می‌دهد. به این ترتیب، مصرف زیاد گزانتین نیز ممکن است به از دست دادن وزن کمک کند و ثابت ماندن وزن از طریق افزایش اکسیداسیون چربی و گرمازایی را در پی داشته باشد.

• مضرات کافئین

کافئین جلوگیری از جذب مواد معدنی مخصوصاً آهن می‌کند و با توجه به اثر آن بر منقبض شدن عروق خونی، مصرف آن برای مبتلایان به فشار خون، همچنان با ریسک بالا همراه است.

دانه قهوه حاوی یک تا چهار درصد کافئین است. کافئین یک آلکالوئید متبلور و تلخی است به فرمول C8H10N4O2که مدر و محرک است.  تاثیرات محرک کافئین باعث گردیده تا برخی افراد به دلایلی نظیر مشکلات عصبی و قلبی از آن پرهیز کنند. این عامل باعث شد که دانه هایی تولید شود که مقدار کافئین کمتر از 0/02 درصد باشد. فرآیندی که در آن کافئین قهوه حذف میگردد را Decaffeination گویند.

•  فرایند روزلیوس:

 اولین فرآیند موفقیت‌آمیز کافئین زدایی در سال ۱۹۰۳ توسط" لودویک روز لیوس" و همکارانش ابداع شد و چند سال بعد امتیاز آن ثبت گردید. این فرآیند شامل بخار دادن دانه‌های قهوه به وسیله اسید ها و بازهای گوناگون و سپس استفاده از بنزن به عنوان حلال برای حذف کافئین بود.  قهوه بدون کافئین ای که از این طریق تهیه شده بود با نام تجاریKaffee HAG، نامی برگرفته از شرکت Handels-Aktien-Gesellschaftدر بسیاری از نقاط اروپا فروخته شد. 

اندکی بعد این محصول با نام Cafe Sanka و Sanka در فرانسه و آمریکا نیز به فروش رسید. این دو نام تجاری در حال حاضر یکی از برندهای مهم محصولات غذایی بسته بندی شده در سراسر جهان می باشند.

به دلیل اثرات زیانبار بنزن بر سلامتی انسان این فرایند در حال حاضر دیگر مورد استفاده قرار نمی گیرند.

•  روش اب سوئیسی

این روش اولین بار توسط یک شرکت سوئیسی ابداع گردید. در این روش دانه‌های خام و سبز قهوه در ظرفی محتوی آب جوش انداخته می شود و کافئین آنها خارج میگردد.  پس از آنکه تمام کافئین و دانه‌های خالص قهوه در آب حل شد، دانه های اولیه دور ریخته می شود.  سپس مخلوط آب،کافئین و ذرات قهوه از یک فیلتر کربنی عبور داده میشود.  این فیلتر کافئین را جذب کرده و به ذرات قهوه اجازه می دهد به همراه باقی‌مانده محلول عبور کند.  محلول حاصل از این مرحله که عصاره قهوه سبز یا GCE نامیده می شود برای تهیه قهوه بدون کافئین مورد استفاده قرار می گیرد.  دانه‌های قهوه سبز با محلول GCE ترکیب می شوند.  از آنجایی کهGCE  در واقع قهوه خالص بدون کافئین است، تنها کافئین از دانه‌های جدید خارج می‌شود. سپس محلول باردیگر از فیلتر کربنی عبور داده شده و کافئین های آزاد شده جذب می شوند. این  فرایند چندین مرتبه تکرار می شود تا زمانی که تقریباً تمامی کافئین دانه های قهوه ( 99.99 درصد) توسط فیلتر جذب شود.

 در مرحله بعد دانه‌ها جدا شده و  خشک می شوند  و بدین ترتیب تقریباً تمام طعم و رایحه خود را حفظ می کنند.  اگرچه این روش ابتدا در دهه ۱۹۳۰ در سوئیس ابداع گردید، اما امروزه بزرگترین و آخرین کارخانه‌ای که با استفاده از این فرآیند قهوه تهیه می کند در نزدیکی شهر ونکوور کانادا واقع شده است.

 با این وجود، این روش حذف کافئین به قدری ساده است که بسیاری از کافه داران محلی نیز می توانند آن را به سادگی انجام دهند.

• روش مستقیم

در این روش ابتدا دانه های قهوه به مدت ۳۰ دقیقه حرارت داده شده و سپس به مدت تقریباً ۱۰ ساعت به طور پیوسته به وسیله دی کلرومتان و یا اتیل استات شستشو داده می شوند.  در مرحله بعد محلول حاصل آب زدایی شود و دانه ها به مدت ۱۰ ساعت دیگر در معرض حرارت قرار می‌گیرند تا محلول باقیمانده تجزیه شود.

  گاهی اوقات قهوه هایی که کافئین آنها به وسیله اتیل استات زدوده می‌شود، قهوه پرورده ی طبیعی نامیده می‌شوند، زیرا اگرچه اتیل استات در بسیاری از میوه‌ها و سبزیجات وجود دارد، اما به دلیل امکان ناپذیر بودن  استخراج این ترکیب به صورت طبیعی، برای زدودن کافئین از قهوه، از معادل سنتزی و شیمیایی آن استفاده می شود. از دیگر روش‌های کافئین زدایی می‌توان به روش‌های غیرمستقیم، روش Co2و روش تری‌گلیسیرید نام برد.

خانه قهوه تخصصی ایران / رضا حواله دار