Quattro metodi, un obiettivo: la caffeina deve uscire dal chicco, tutto il resto deve restare dentro. Quanto bene riesce questo processo decide sul gusto, sul prezzo e se alla fine rimangono residui misurabili di solvente nella tazza. Abbiamo parlato con l'azienda di decaffeinizzazione CR3 a Brema, abbiamo controllato brevetti e limiti legali e durante questa ricerca abbiamo trovato un errore che si ripete in quasi ogni articolo sull'argomento.
La decaffeinizzazione riguarda sempre il caffè verde, mai quello tostato. Quattro agenti estrattivi sono in uso: diclorometano, acetato di etile, acqua e CO₂. La differenza tra loro sta nella selettività, non nel nome di marketing. E decaffeinizzato non significa senza caffeina: un espresso decaffeinizzato contiene da 3 a 15,8 milligrammi di caffeina.
Cosa tutti i metodi hanno in comune durante la produzione
La decaffeinizzazione riguarda sempre il caffè verde, cioè il chicco prima della tostatura. Non esiste un metodo industriale che decaffeinicizzi il caffè già tostato.
Meike Holtmann lavora presso ANKA, la consociata per ricerca e innovazione di CR3, esattamente su questi processi. Descrive quattro fasi che si svolgono allo stesso modo in tutti i metodi:
La differenza tra i metodi sta nel secondo step, e lì in tre parametri: temperatura, pressione e tempo. Holtmann la chiama "la modalità di conduzione dell'intero processo".
Selettività significa: quanto miratamente un agente estrattivo si concentra sulla caffeina e lascia stare tutto il resto. Un agente poco selettivo estrae anche grassi, acidi e aromi. Questa è la vera ragione per cui alcuni decaf hanno un gusto piatto.
Diclorometano: nove ore e il miglior rapporto prezzo-prestazioni
Il diclorometano, abbreviato DCM o cloruro di metilene, è il metodo più diffuso al mondo. Il motivo è semplice: funziona meglio di tutto il resto. Holtmann chiama il DCM "l'agente estrattivo più efficiente per la caffeina".
Pressione, temperatura e valore target secondo il brevetto originale di Procter & Gamble del 1971. I chicchi sono preumidificati al 41-50 percento in peso di acqua, il rapporto solvente-chicchi è da 3:1 a 5:1.
Un tempo di processo breve significa basso consumo energetico, che si riflette direttamente nel prezzo. Holtmann: "Il rapporto prezzo-prestazioni è giusto."
Quello che sorprende molti: il DCM non è l'agente più aggressivo, ma piuttosto uno delicato.
"È relativamente selettivo anche per la caffeina. Non vengono fuori così tanti co-estratti."
Chi mette dentro una buona qualità di caffè verde, ottiene molta conservazione di aroma. Solo che fino ad ora non abbiamo mai assaggiato un caffè di specialità dal metodo DCM. Probabilmente ha a che fare con il fatto che è un processo chimico e l'accettazione del mercato è limitata.
Nel metodo DCM indiretto il solvente non tocca mai il chicco. Il caffè viene immerso in acqua calda, la caffeina passa nell'acqua, e solo questa acqua viene trattata con DCM. Successivamente gli aromi tornano al chicco con l'acqua. Non abbiamo trovato dati documentati su temperature e tempi di questa variante.
Quanto diclorometano rimane nel caffè? 34 prodotti testati
Un gruppo di ricerca nel 2024 ha misurato 34 caffè tostati decaffeinizzati disponibili in commercio dal mercato UE, per mezzo di headspace-GC-MS. I risultati:
| Parametro di misura | Valore |
|---|---|
| Intervallo nel caffè tostato | 5,7 a 816,6 µg/kg |
| Valor medio | 127 µg/kg (0,127 mg/kg) |
| Mediana | 59,5 µg/kg (0,060 mg/kg) |
| Limite massimo legale Svizzera e UE | 2 mg/kg (2.000 µg/kg) |
| Limite massimo legale USA | 10 mg/kg (10 ppm) |
| Passaggio nella bevanda, caffè filtrato | Mediana 26,8 percento |
| Passaggio nella bevanda, French Press | Mediana 43,1 percento |
Fabian, Süße-Herrmann, McGaffin & Hielscher (2024), Proceedings 109(1), 33. Limiti legali: VTVV svizzero Allegato 1, Direttiva UE 2009/32/EG Allegato Parte II, 21 CFR 173.255.
Tre cose sono ormai certe. In primo luogo: il DCM è rilevabile nel caffè finito, l'affermazione "dopo la tostatura non c'è più niente" è troppo generica. In secondo luogo: il valore singolo più alto misurato è di circa il 41 percento del limite, la mediana è di circa il tre percento. In terzo luogo, dal un quarto a poco più di due quinti del residuo finisce nella tazza, e la French Press trasferisce notevolmente più del filtro di carta.
Holtmann dice riguardo ai residui: "I limiti massimi prescritti sono superati di cento volte." La mediana dello studio è di un fattore di circa 34, il valore medio di circa 16. L'ordine di grandezza corrisponde, ma i valori individuali mostrano una notevole dispersione.
Caffeina pura presso Descamex, Córdoba, Messico
Perché questo argomento attira attenzione di nuovo
L'Agenzia Internazionale per la Ricerca sul Cancro (IARC) classifica il diclorometano dal 2017 nel Gruppo 2A, quindi come "probabilmente cancerogeno per l'uomo". Negli USA dal novembre 2023 è in corso una richiesta di diverse organizzazioni ambientali e sanitarie per cancellare il cloruro di metilene dall'approvazione alimentare. La FDA ha riapertoil periodo di commenti il 28 maggio 2026 e lo ha chiuso il 29 giugno 2026, una decisione non è ancora stata presa. Nell'UE non abbiamo trovato iniziative comparabili, nemmeno in Svizzera.
Acetato di etile, il metodo della canna da zucchero
L'acetato di etile circola con due nomi. Quello tecnico è acetato di etile, quello più gradevole è Sugarcane Process. Entrambi significano la stessa molecola.
"Industrialmente viene usato in forma sintetica. Ma è presente in tracce anche naturalmente nella canna da zucchero, nella barbabietola da zucchero o anche nella frutta e può anche essere prodotto da componenti naturali. E per questo porta anche questo nome Sugarcane Processing."
Tecnicamente l'acetato di etile si comporta in modo simile al DCM, con una differenza: "Non è altrettanto selettivo per la caffeina come il diclorometano. Quindi i tempi di processo sono leggermente più lunghi." Presso Descafecol a Manizales, l'impianto di decaffeinizzazione in Colombia, i cicli del solvente secondo il diagramma di processo durano circa otto ore, dopo un pretrattamento al vapore di mezz'ora.
Cicli e tempo di vaporizzazione secondo il diagramma di processo di Descafecol, Manizales. La specifica del residuo di 20 ppm è un'indicazione volontaria di Descafecol, Cafe Imports indica un massimo di 10 ppm nel suo diagramma di processo.
La situazione legale è la vera differenza. A differenza del diclorometano, per l'acetato di etile non esiste un valore massimo numerico. Si trova nella Parte I dell'Allegato della Direttiva 2009/32/EG, quindi tra i solventi consentiti per tutte le applicazioni con buone pratiche di fabbricazione. La VTVV svizzera segue questo sistema.
La serie di numeri più interessante su questo metodo proviene da una revisione del 1999 e mostra cosa costa la decaffeinizzazione:
| Condizione | Durata | Caffeina rimossa | Perdita di solidi solubili |
|---|---|---|---|
| Temperatura ambiente, 27 gradi | 8 h | 37-39 % | 9-10 % |
| Temperatura ambiente, 27 gradi | 14 h | 42-44 % | 14-15 % |
| Con ricircolazione di acqua calda | 8 h | 62-64 % | 34-36 % |
| Con ricircolazione di acqua calda | 16 h | 78-80 % | 40-42 % |
Ramalakshmi & Raghavan (1999), Critical Reviews in Food Science and Nutrition 39(5), Tabella 5. Condizioni di laboratorio, non parametri industriali.
I metodi ad acqua: perché l'acqua da sola non funziona
L'idea più ovvia è anche la più sbagliata. Se metti i chicchi di caffè in acqua calda, la caffeina si dissolve sì, ma così anche tutto il resto. Ottieni una tazza di caffè e un chicco senza gusto.
I metodi ad acqua risolvono questo con un trucco. Holtmann: "Il chicco di caffè viene estratto con acqua calda oppure con estratto caldo di caffè verde decaffeinizzato." Questo estratto è saturo con tutti i componenti solubili del caffè, solo senza caffeina. Dal chicco quindi può essenzialmente uscire solo la caffeina, tutto il resto resta dentro, perché la soluzione è già piena.
L'estratto carico di caffeina passa quindi attraverso filtri ad adsorbimento. "Da questi filtri ad adsorbimento esce di nuovo un estratto decaffeinizzato, ma ricco di aromi." Il ciclo ricomincia da capo.
"Abbiamo scoperto che i filtri che usiamo hanno anche una minore affinità per i co-estratti, il che ha un effetto molto positivo sull'aroma del caffè decaffeinizzato, perché abbiamo meno perdite."
Due fornitori portano i metodi ad acqua nel nome. Swiss Water a Delta, Columbia Britannica, lavora con estratto di caffè verde e filtri di carbone. Descamex a Córdoba, Veracruz, chiama il suo metodo Mountain Water Process.
Valori da un brevetto del 1980 sul metodo ad acqua con adsorbimento. Swiss Water e Descamex non pubblicano i propri dati di processo.
"99,9% decaffeinizzato" - beh, insomma
Né Swiss Water né Descamex pubblicano temperature, pressioni, tempi di processo o un grado di decaffeinizzazione. L'affermazione diffusa "99,9 percento decaffeinizzato" per il processo Swiss Water non poteva essere ricondotta a nessuna fonte primaria, proviene da un materiale didattico che a sua volta rimanda a un blog. Per questo non la citiamo come fatto.
Il caffè da cui tutto ha iniziato presso di noi proviene da un tale metodo. Il nostro Sueño dal Messico viene decaffeinizzato presso Descamex con acqua, il caffè proviene dal Rancho San Felipe.
CO₂ supercritica: da 31 gradi e 73,8 bar
Si conosce l'anidride carbonica come gas e come ghiaccio secco. Al di sopra di circa 31 gradi e 73,8 bar diventa qualcosa di diverso: supercritica. Ha allora la densità di un liquido e il comportamento di diffusione di un gas, e in questo stato dissolve la caffeina.
Lo ha inventato Kurt Zosel a Oberhausen, il brevetto è stato depositato il 5 febbraio 1970. Specifica da 40 a 80 gradi, da 120 a 180 atmosfere, un contenuto di umidità dei chicchi del 15-30 percento, da 5 a 15 ore di decaffeinizzazione e una caffeina residua inferiore allo 0,01 percento. Il nucleo del brevetto è una sottigliezza: è l'umidità che rende la CO₂ supercritica un mezzo che assorbe la caffeina.
Alla scala industriale odierna i valori sono più alti. Holtmann cita "pressioni estremamente elevate, da 250 a 300 bar, e temperature elevate da 60 a 80 gradi". Uno studio sull'impronta ecologica del 2017 documenta un impianto con 250 bar e 90 gradi, cinque ore di vaporizzazione, poi 11,5 ore di estrazione per Arabica e 22 ore per Robusta, con il 97 percento di rimozione di caffeina.
A livello mondiale, secondo la Società Max Planck, circa 100.000 tonnellate di caffè verde all'anno vengono lavorate con il metodo supercritico. Questo rappresenta circa l'uno percento del raccolto globale.
CO₂ subcritica: liquida a 70 bar, sette giorni di tempo di processo
Chi abbassa la pressione e la temperatura al di sotto del punto critico, ottiene CO₂ liquida. È più lenta e più costosa, e per questo esattamente interessante, soprattutto dal punto di vista sensorico.
CR3 chiama questo metodo Carbonic Natural. Holtmann lo descrive così: "La CO₂ è in uno stato liquido e permea i chicchi pretrattati ed è incredibilmente selettiva." Dopo l'estrazione si decomprime, la pressione scende da 70 bar alla pressione ambiente, e la caffeina precipita dalla CO₂. Viene assorbita in un flusso d'acqua, la CO₂ torna priva di caffeina al lotto successivo.
Pressione, temperatura e caffeina residua secondo una visita documentata dello stabilimento da parte di Belco. Lì il 97-99 percento della caffeina esce nella fase di CO₂ liquida.
Sebastian Gabriel, Marketing e Vendite presso CR3, una volta ce l'ha spiegato così: la CO₂ è "un solvente pigro".
Due punti che contano nella pratica quotidiana. La CO₂ proviene da anidride carbonica naturale da sorgente, il metodo può quindi essere certificato biologicamente. E: il nostro Apas Decaf dal Brasile viene decaffeinizzato così, il Dipilto Decaf dal Nicaragua anche.
Il metodo dei trigliceridi: molte affermazioni, poche prove
In molti articoli figura un quinto metodo: i chicchi si immergono in olio di caffè caldo, i trigliceridi nell'olio estraggono la caffeina.
Non abbiamo trovato una fonte primaria per questo. Nessun brevetto, nessuno studio sottoposto a revisione paritaria, nessuna dichiarazione del produttore cita temperatura, durata, rapporto olio-chicchi o grado di decaffeinizzazione. Abbiamo controllato e escluso tre brevetti rilevanti che nella letteratura vengono regolarmente citati per questo e che in realtà descrivono altri metodi.
I quattro metodi in confronto diretto
La CO₂ appare due volte nella tabella, perché funziona in due modalità diverse. L'agente estrattivo rimane lo stesso.
| Metodo | Agente estrattivo | Durata | Pressione / Temperatura | Selettività | Costi |
|---|---|---|---|---|---|
| Diclorometano (DCM) | Diclorometano | ca. 9 h | 2–14 bar / 60–99 °C | alta | bassa |
| Acetato di etile (Sugarcane) | Acetato di etile | ca. 8 h cicli | non pubblicato | media | bassa fino a media |
| Acqua (Swiss Water, Mountain Water) | Estratto di caffè verde più filtri adsorbenti | non pubblicato | 50–100 °C (brevetto 1980) | alta, dipendente dal filtro | alta |
| CO₂, supercritica | CO₂ supercritica | 11,5–22 h | 250–300 bar / 60–90 °C | alta | alta |
| CO₂, subcritica (Carbonic Natural) | CO₂ liquida | 6–7 giorni | 70–80 bar / 23 °C | molto alta | alta |
"Non pubblicato" significa: il valore non è stato pubblicato da alcun produttore e in nessuna fonte primaria.
Cosa "decaffeinizzato" significa legalmente, e perché "limite legale 0,1 percento per l'UE" è sbagliato
La precisione è decisiva: frasi come "nell'UE il caffè decaffeinizzato può contenere fino allo 0,1 percento di caffeina" appaiono su quasi ogni secondo articolo sull'argomento. Non sono corrette così.
L'UE regola con la Direttiva 1999/4/EG esclusivamente gli estratti di caffè, cioè il caffè solubile. Lì il limite è dello 0,3 percento di caffeina priva d'acqua rispetto alla sostanza secca. Per il caffè tostato non abbiamo trovato un valore numerico armonizzato nell'UE.
Lo 0,1 percento proviene dal diritto nazionale:
| Giurisdizione | Caffè tostato | Caffè solubile | Fondamento |
|---|---|---|---|
| Svizzera | max. 0,1 percento in peso, riferito alla sostanza secca | max. 0,3 percento in peso | Ordinanza dell'EDI sulle bevande |
| Germania | max. 1 g di caffeina per kg di caffè secco, quindi 0,1 % | max. 3 g/kg, quindi 0,3 % | Ordinanza sul caffè, § 2 comma 3 |
| UE | nessun valore armonizzato trovato | 0,3 % | Direttiva 1999/4/EG |
In pratica questo non cambia niente per te come bevitore o bevitrice: in Svizzera e in Germania vale lo stesso valore dello 0,1 percento.
Quello che finisce davvero nella tazza
Il limite legale non dice nulla su quanta caffeina bevi davvero. Per questo servono misurazioni sulla bevanda.
Lo studio di retention è del 2006. Dieci caffè filtrati decaffeinizzati da nove catene e caffetterie locali si trovavano tra 8,6 e 13,9 mg di caffeina per 473 ml. L'espresso decaffeinizzato arrivava a 3 fino a 15,8 mg per shot.
Per il punto di partenza: il caffè verde contiene secondo il tipo circa l'uno percento di caffeina in Arabica e circa il due percento in Canephora. Uno studio del 2020 cita come intervalli 0,8 fino a 1,4 percento per Arabica e 1,7 fino a 4,0 percento per Robusta. La tostatura cambia poco al riguardo, perché la caffeina è termostabile.
Quello che questa caffeina residua fa nel corpo è una domanda a parte. Quanto a lungo agisce la caffeina, quanto velocemente viene metabolizzata e da quando disturba il sonno, l'abbiamo descritto separatamente.
Brema come capitale della caffeina
"La decaffeinizzazione è stata inventata a Brema. Molte persone non lo sanno. E si può dire che Brema è tuttora la capitale mondiale della decaffeinizzazione."
Entrambi sono veri, con una precisazione. Il brevetto "Preparation of coffee" è stato depositato il 4 maggio 1906 e concesso il 1° settembre 1908. Ci sono tre nomi: Johann Friedrich Meyer jr., Ludwig Roselius e Karl Heinrich Wimmer. Roselius viene quasi sempre indicato come unico inventore, ma non lo è.
E il solvente era effettivamente benzolo, letteralmente nel brevetto: "We have found that benzene (also called benzol) is eminently suitable for this purpose." Kaffee HAG è stato fondato lo stesso anno, il 1906. L'aneddoto diffuso che un carico di caffè naufragato con acqua di mare abbia ispirato Roselius, suona avventurosa, ma forse un po' troppo avventurosa. Fino ad ora non ho trovato una fonte affidabile.
Riguardo alla capitale mondiale: a Brema la Coffein Compagnie secondo le sue stesse dichiarazioni lavora circa 120.000 tonnellate di caffè verde all'anno in cinque stabilimenti e si dichiara leader mondiale di mercato. Inoltre CR3 ha sede sempre a Brema. Una classifica globale di capacità indipendente non esiste, perché Descamex, Descafecol, Demus e Swiss Water non pubblicano le loro capacità.
Quale metodo produce il miglior caffè?
Stacey Linden di Swiss Water me l'ha spiegato nel colloquio per l'articolo principale più o meno così:
Il processo di decaffeinizzazione lascia un'impronta sensorica, più o meno a seconda del metodo. Troviamo interessante la domanda se questo cambiamento sensoriale è un difetto, oppure può aggiungere una nuova qualità.
I metodi veloci e economici come il DCM lasciano secondo la nostra comprensione un carattere simile alla soia. I metodi ad acqua possono in caffè più piatti lasciare un gusto di malto. L'acetato di etile può aumentare l'acidità, mentre il metodo CO₂ subcritico può smorzare un po' il caffè.
Se lo sai come importatore o torrefattore, allora cerchi il caffè verde giusto per il metodo giusto, e così può nascere un nuovo prodotto sensoricamente interessante.
La decaffeinizzazione come miglioramento della qualità del caffè verde scadente?
Abbiamo chiesto a Meike Holtmann se è vero che una volta soprattutto le qualità cattive venivano decaffeinizzate. La sua risposta: "Personalmente non lo vedo così oggi nel nostro stabilimento. La maggior parte dei caffè che vendiamo qui come materia prima ha una buona, a volte addirittura molto buona qualità sensorica." Le qualità basse, in azienda affettuosamente chiamate "caffè per gli uccelli o caffè per la granola", le vedi rarissimo.
Interessante è la sua osservazione sull'effetto: "Con qualità sporche a volte effettivamente si percepisce come un miglioramento del caffè." Con buone qualità meno. Il processo quindi ammorbidisce, questo aiuta il caffè verde cattivo e costa qualcosa a quello buono.
Chi vuole giudicare un decaf deve conoscere entrambi: la qualità del caffè verde e il metodo applicato. Di più sul gusto, sull'invecchiamento più veloce e sulla domanda perché il decaf si estrae diversamente, troverai nell'articolo principale sul caffè senza caffeina.
Da ascoltare
Conclusione
Quattro metodi, e nessuno è universalmente il migliore. Il diclorometano è veloce, economico e più selettivo della sua reputazione, lascia però residui misurabili e sta sotto osservazione normativa. L'acetato di etile è veloce in modo simile, un po' meno selettivo e legalmente più liberale. I metodi ad acqua evitano completamente i solventi, ma pubblicano a malapena dati di processo. La CO₂ nella modalità subcritica è il metodo più lento e costoso ed è secondo CR3 il più selettivo.
I nostri caffè senza caffeina li trovi nella collezione Decaf, sempre con indicazione del metodo.
Fonti
Colloqui
Meike Holtmann, Ricerca e Innovazione, ANKA (consociata per ricerca e innovazione di CR3), Brema.
Sebastian Gabriel, Marketing e Vendite, CR3 Kaffeeveredelung, Brema.
Stacey Linden, Swiss Water, Delta, Columbia Britannica.
Studi e Review
Fabian, Süße-Herrmann, McGaffin & Hielscher (2024): Residui di diclorometano nei caffè tostati decaffeinizzati, Proceedings 109(1), 33.
Ramalakshmi & Raghavan (1999): Critical Reviews in Food Science and Nutrition 39(5), Tabella 5.
Studio del 2006 sul contenuto di caffeina nelle bevande decaffeinizzate. McCusker, Fuehrlein, Goldberger, Gold & Cone (2006): Caffeine Content of Decaffeinated Coffee, Journal of Analytical Toxicology 30(8)
Indagine del 2020 sui contenuti di caffeina in Arabica e Robusta. Gaibor, Morales & Carrillo (2020): Determination of Caffeine Content in Robusta Roasted Coffee (Coffea canephora) by RP-UHPLC-PDA, Asian Journal of Crop Science 12(2)
Studio sull'impronta ecologica del 2017 su un impianto CO₂ supercritico. De Marco, Riemma & Iannone (2017): Supercritical Carbon Dioxide Decaffeination Process, a Life Cycle Assessment Study, Chemical Engineering Transactions 57
Brevetti
Meyer jr., Roselius & Wimmer: "Preparation of coffee", depositato 4 maggio 1906, concesso 1° settembre 1908.
Zosel: Procedimento di decaffeinizzazione con CO₂ supercritica, depositato 5 febbraio 1970.
Procter & Gamble: Decaffeinizzazione con diclorometano, 1971.
Metodo ad acqua con adsorbimento, 1980.
Diritto
Ordinanza dell'EDI sulle bevande (Svizzera).
Ordinanza sulle prescrizioni tecniche per i generi alimentari, VTVV, Allegato 1 (Svizzera).
Direttiva 2009/32/EG sui solventi di estrazione, Allegato Parte I e Parte II.
Direttiva 1999/4/EG sugli estratti di caffè.
Ordinanza sul caffè, § 2 comma 3 (Germania).
21 CFR 173.255 (USA).
Altre indicazioni
Monografie IARC: Classificazione del diclorometano nel Gruppo 2A, 2017.
FDA, Procedimento per l'esclusione del cloruro di metilene dall'approvazione alimentare, in corso dal novembre 2023.
Società Max Planck, indicazioni sul procedimento CO₂ supercritico.
Diagrammi di processo Descafecol (Manizales) e Cafe Imports.
Visita documentata dello stabilimento da parte di Belco presso CR3.
Coffein Compagnie, Brema, dichiarazioni proprie sulla quantità lavorata.
