디카페인 커피(decaffeinated coffee)
디카페인 커피 제조의 목적은 카페인은 제거하지만 아로마와 맛은 유지하고 있는 커피를 생산하는데 있다. 디카페인 커피는 오늘날 원두커피 뿐만 아니라 인스턴트 커피 분야에서도 많이 생산되고 있다.
1819년 독일의 화학자 룽게(Friedrich Ferdinand Runge)에 의해 최초로 카페인 제거 기술이 개발되었으나 상업적 규모의 카페인 제거 기술은 독일 HAG 사의 설립자인 로셀리우스(Ludwig Roselius)에 의해 1903년 개발되었다. (1906년 특허) 생두가 카페인 제거 용매에 접촉하기 전에 수증기를 쬐어 콩을 부풀리고 표면적을 넓힘으로써 카페인 용해가 잘 되도록 하는 공법을 사용하였다. 커피에서 카페인을 용해하고 추출하여 카페인을 제거함으로써 만들어지는 디카페인 커피는 벤젠, 클로포름, 트리클로로에틸렌과 디클로로메탄 같은 용매가 사용되어 왔다. 그러나 안전과 환경에 대한 영향 그리고 비용과 향 등의 문제로 인하여 다음과 같은 여러 수단으로 대체되었다.
1. 물 추출법(Water extraction)
1930년대 초에 스위스에서 개발된 공법(Swiss water process)으로 뜨거운 물이 커피에 침투하게 한 후 카페인 뿐만 아니라 커피의 플레이버에 요소가 되는 여러 화합물을 포함하고 있는 물이 활성탄소를 통과하여 카페인을 제거하는 공정이다. 통과된 물이 다시 콩에 흡수된 후 증발하여 마르게 되면 좋은 플레이버를 지닌 카페인이 없는 커피를 만들게 된다. 이때 회수된 카페인은 음료수나 약품 제조를 위해 다시 쓰이게 된다. 이 방법은 클로로겐산과 같은 수용성 물질을 상실하게 만든다.
2. 초임계 이산화탄소 추출법(Supercritical carbon dioxide extraction)
1970년대 독일의 HAG사에 의해 개발된 공법으로 초임계 이산화탄소는 많은 다른 유기 화합물처럼 훌륭한 무극성의 카페인 용매이다. 그리고 카페인 추출 시 유기 용매보다 더 안전하며 추출 공정은 단순하다. 압력(200기압)을 받은 상태에서 온도가 초임계(critical point) 온도인 31°C를 넘어가면 CO2는 초임계 상태가 되어 액체 상태처럼 되며 생두에 침투하여 97~99%의 카페인을 용해하게 된다. 이렇게 용해된 카페인은 활성탄소 흡착이나, 증류, 재결정, 역삼투 방식으로 분리하게 된다. 이 방법은 유해 물질의 잔류 문제가 없고 카페인의 선택적 추출이 가능하나 설비에 따른 비용이 많이 드는 단점이 있다.
3. 유기 용매 추출법
먼저 생두에 압력을 가한 상태에서 증기를 쐬어 준다. 이러면 콩이 부풀고 표면적이 넓어져 카페인 제거가 용이하게 된다. 다음 단계는 다시 압력을 가한 상태에서 용매의 끓는 점에 가까운 온도에서 용매를 이용하여 카페인을 제거하게 된다. 용매는 커피의 품질에 영향을 주지 않고 카페인만을 선택적으로 제거해야 하나 미량의 용매 성분이 커피에 잔류하게 된다. 그러나 이러한 잔류성분은 디카페인 커피를 마시는 사람의 건강에 영향을 주지 않아 안전하다.
4. 기타
EC는 디카페인 커피의 카페인 함량이 생두의 경우 0.1%, 커피 추출물에는 0.3%를 초과해서는 안된다고 규정하였으며 이는 컵 당 3mg 이하의 카페인이 들어있다는 의미이다. 미국의 규정은 EC처럼 엄격하지 않으며 97% 이상의 카페인 이 제거되면 디카페인 커피로 인정하고 있다. 오늘날 공법으로 대부분의 카페인을 제거할 수 있으며(99.9% 이상) 디카페인 커피 약 18잔에 들어있는 카페인은 일반 커피 1잔과 비슷한 양이다.
인스턴트 커피는 보다 손쉽고 편하게 즐길 수 있게 만들어진 커피를 말한다. 인스턴트 커피의 역사는 100여년 전으로 거슬러 올라간다. 이전에도 여러 시도가 있었지만 1901년 일본계 미국인 과학자 가토(Satori Kato)가 처음 제법을 고안했다고 알려져 있다. 그 후 1906년 영국인 발명가 워싱턴(George Constant LouWashington)이 대량 생산 공법을 창안했으며 1910년 상품화하여 시장에 내놓게 된다. 브라질에서 커피 과잉 생산에 따른 재고 누증으로 브라질 정부는 인스턴트 커피를 상품화해줄 것을 요청하였으며 1938년 네슬레(Nestle)사는 네스카페(Nescafe) 라는 상품명으로 스위스에서 인스턴트 커피를 판매하게 된다. 2차 세계대전 당시 미군에게 인스턴트커피가 보급되었고 이로 인해 세계 각지로 널리 퍼지게 되었다. 인스턴트 커피를 만들기 위해서는 다음과 같은 공정을 거치게 된다.
1. 로스팅 및 분쇄
로스팅된 커피를 커피 성분이 잘 용해될 수 있도록 0.5~1.1mm로 아주 잘게 분쇄한다.
2. 추출
그 다음 추출 과정은 5~8개의 추출 용기(column)를 계속 이동하면서 이루어지는데 첫 번째 단계에서 155~180°C로 추출된 커피는 다음 단계의 용기로 이동 하여 커피 농도를 점차 높여간다. 최종적으로 얻어지는 커피 농도는 20~30% 정도이다.
3. 농축
추출된 커피 액을 여러 단계의 여과 과정을 거쳐 커피 농도를 40%까지 농축시키는 과정이다.
4. 향회수
위의 여러 과정을 거치면서 커피의 향기 물질(volatile aromatic elements)이 소실된다. 이때 방출되는 향기 성분을 모아서 다시 커피에 환원시키는 과정이다.
5. 건조
건조 방식은 크게 SD 방식과 FD 방식으로 나뉜다.
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