Ảnh minh họa: Internet

Caffeine trong hạt cà phê chiếm hàm lượng từ 2÷4%, có những tác động sinh lý nhất định đến cơ thể con người. Nó là một chất kích thích nhẹ giúp tạo sự tỉnh táo trong công việc hằng ngày. Trong y học, người ta còn dùng caff eine như chất trợ tim hoặc là thuốc lợi tiểu. Nhưng bên cạnh đó, caff eine cũng có một số tác dụng bất lợi đến với sức khỏe con người như gây mất ngủ, tăng huyết áp, tăng nhịp tim,... Nhằm đa dạng hóa sản phẩm và đáp ứng nhu cầu của một bộ phận người tiêu dùng sử dụng cà phê có hàm lượng caff eine thấp, hiện nay dòng sản phẩm cà phê Decaf đang được chú ý và nhu cầu thị trường ngày càng tăng. Cà phê Decaf có hàm lượng caff eine thấp nhưng vẫn đảm bảo những giá trị dinh dưỡng và hương vị đặc trưng không thay đổi nhiều so với cà phê thông thường.

Có 3 phương pháp chính để tách caff eine trong hạt cà phê đã được nghiên cứu và đưa vào sản xuất: i) Phương pháp trích ly bằng dung môi hữu cơ, thông thường sử dụng dung môi dichloromethane hoặc ethyl acetate.  Phương pháp này có nhược điểm là khó loại bỏ triệt để dung môi còn lại trong sản phẩm; ii) Phương pháp sử dụng CO2 siêu tới hạn, đây là phương pháp tiên tiến, phương pháp này giúp giữ được hương vị của cà phê hầu như nguyên vẹn và không để lại những thành phần hóa chất độc hại trong sản phẩm cà phê gây ảnh hưởng đến sức khỏe. Tuy nhiên, chi phí vận hành của phương pháp cao vì việc tạo áp suất cao đòi hỏi máy móc và thiết bị phức tạp; iii) Phương pháp sử dụng dung môi là nước, phương pháp này được phát minh đầu tiên ở Thụy Sĩ vào năm 1933 và được phát triển như một phương pháp có khả năng thương mại hóa bởi Coffex S.A vào năm 1980. Trích ly caffeine bằng dung môi nước có nhiều ưu điểm như không độc hại, có thể trích ly được tối đa lượng caffeine mà vẫn giữ được hương vị của sản phẩm cà phê. Tuy nhiên, hạn chế của phương pháp này là thời gian trích ly kéo dài, điều kiện trích ly ở nhiệt độ và áp suất cao. Phương pháp trích ly hỗ trợ vi sóng (Microwave-assisted extraction - MAE) là phương pháp đã được chứng minh giúp giảm thời gian và tiết kiệm năng lượng vì vi sóng có tác dụng phá vỡ cấu trúc vách tế bào nguyên liệu làm cho chất tan giải phóng trực tiếp vào dung môi chiết. Vahid Ghasemzadeh-Mohammadi và cộng sự đã nghiên cứu trích ly caff eine từ lá trà xanh bằng phương pháp MAE đạt hiệu suất 86% với thời gian trích ly 8 phút. 

Trong nghiên cứu này, caff eine được trích ly từ hạt cà phê nhân bằng dung môi nước và ethyl acetate có hỗ trợ vi sóng nhằm rút ngắn thời gian và nâng cao hiệu suất trích ly.

Trích ly caffeine từ hạt cà phê nhân bằng phương pháp trích ly sử dụng dung môi có hỗ trợ vi sóng cho hiệu quả khá tốt. Với dung môi trích ly là nước thân thiện với môi trường và an toàn trong thực phẩm, hiệu suất trích ly có thể đạt đến gần 84%, đặc biệt thời gian trích ly được rút ngắn chỉ còn 40 phút. Hạt cà phê Decaf thu được sau quá trình trích ly được chế biến thành sản phẩm cà phê rang xay có chất lượng khá, tương đương với cà phê thường chưa tách caffeine.