디카페인 원리와 제조 공법 3가지 (feat. 스위스 워터 프로세스)

 현대인들이 가장 즐겨 찾는 음료라면 단연 "커피"라 할 수 있는데요. 커피에 들어있는 "카페인" 때문에 커피를 못 마시는 사람들이 있습니다. 이러한 사람들을 위해 카페인을 제거한 "디카페인 커피"가 등장했는데, 기존의 커피와 무슨 차이가 있을까요? 어떻게 디카피엔 커피를 만드는지 디카페인 원리와 효능에 대해서 알아보겠습니다.

 

< 썸네일>

 

내용에 앞서 카페인에 대한 효능과 어떠한 음료가 얼만큼의 카페인이 포함되어 있는지, 그리고 카페인의 부작용과 커피의 순수 효능에 대해 궁금하신 분들은 아래의 포스팅을 먼저 읽어보시길 추천드립니다.

카페인이란? 커피 카페인 효능과 부작용 (feat. 커피콩 효능)

 

1. 디카페인 원리 제조 공정 3가지

 디카페인 커피 역시 일반 커피와 동일하게 커피콩을 가공해서 만듭니다. 단 커피를 만드는 과정에서 카페인을 제거하기 위하여 커피 생두를 세척을 하는데요.

 

 여기서 디카페인 원리는 용매를 통해 생두에서 카페인을 녹여내는 것입니다. 어떠한 용매를 사용하는지에 따라 디카페인 공정이 달라집니다. 크게 3가지 공법이 있는데, 각각의 공법의 디카페인 원리에 대해 살펴보겠습니다.

 

1) 스위스 워터 프로세스(SWP)

 스위스 워터 공법은 "활성탄"을 이용하여 카페인을 제거하는 방법으로 가장 많이 사용되는 대표적인 디카페인 원리라고 보시면 되며 동시에 가장 안전한 디카페인 제조 공법이기도 합니다.

 

 해당 기술은 캐나다에 위치한 스위스워터(Swiss Water)사가 보유한 특허 기술인데요. 그 과정을 간단히 요약하면 아래와 같습니다.

 

⭐ 스위스 워터 공법 과정 ⭐
 ✔️ 커피 생두(볶지 않은 콩)를 뜨거운 물에 넣고, 생두에 포함된 수용성 물질을 모두 뽑아냅니다. (약 12시간)
 ✔️ 뽑아낸 물질이 포함된 물에는 가용성성분 25%, 불용해성성분 73%, 카페인 1.2% 가 녹아 나오는데, 이 중에서 "활성탄(카본) 필터"를 이용하여 "카페인"만 걸러냅니다.
 ✔️ 카페인을 걸러내고 남은 추출액에 새로운 생두를 담급니다. 물에는 이미 카페인을 제외한 성분들이 녹아있기 때문에 새로 넣은 생두에서는 오직 카페인만 추출됩니다.
 ✔️ 카페인만 제거된 생두를 꺼내 디카페인 커피로 사용합니다.

 

 

< 스위스워터공법-과정 >

 

해당 웹사이트에서 직접적인 공법을 확인할 수 있습니다. 궁금하신 분은 아래의 링크를 참고하시기 바랍니다.

 

Our Chemical-Free Decaffeination Process | Swiss Water

 

 이 공법의 디카페인 원리는 화학 용매가 들어가지 않기 때문에 인체에 무해하다는 것이 가장 큰 장점입니다. 안정성이 확보되는 것이죠. 스위스 워터 공법은 디카페인 성분을 100% 제거할 수는 없고 약 0.1% 정도의 소량이 남아있게 된다고 합니다.

 

 단점은 추출한 카페인을 회수할 수 없다는 점입니다. 추출한 카페인을 재판매할 수도 없기 때문에, 다른 공정들에 비해 비용이 비쌉니다.

 

 또 하나의 큰 단점 중 하나는 명확히 밝혀지지는 않았지만 업계에서는 SWP 과정에서 커피 본연의 맛과 향이 조금 상실된다고 합니다. 

 

 그럼에도 불구하고 SWP가 가장 인기 있는 이유는 화학품을 사용하지 않고 카페인을 가장 많이 제거할 수 있는 공법이기 때문이죠.

 

 스위스 워터에서 직접 유튜브 영상을 올린 것이 있습니다. 관심 있으신 분들은 참고하세요.

 

2) 유기 용매 이용 방법

1905년 독일의 로셀리우스 박사가 개발한 방법으로, 메틸렌 클로라이드, 에틸 아세테이트 등의 유기용매를 이용하여 커피 생두에 있는 카페인을 추출하는 디카페인 원리입니다.

 

 처음에는 카페인을 제거하기 위해 "벤젠(enezene)"을 용매로 사용하였으나, 추후 벤젠의 유해성이 우려되어 현재는 사용되지 않고 있습니다. 대신 다른 유기 용매를 사용하기 시작했는데요. 그것이 바로 에틸아세테이트와 메틸렌클로라이드입니다.

 

 생두에 압력을 가한 후 증기를 쏘아줍니다. 그럼 생두가 부풀어 오르면서 표면적이 넓어지는데요. 이렇게 표면적이 넓어지면 카페인 제거가 용이해집니다. 이 상태에서 에틸아세테이트(Ethyl Acetate)와 메틸렌클로라이드(Methylene Chloride) 용매를 이용해 생두를 씻어주면 카페인이 제거됩니다.

 

3) 초임계 이산화탄소 이용방법

 디카페인 원리 중 "초임계 이산화탄소"를 이용하는 방법이 있습니다.

"초임계 이산화탄소"란, 이산화탄소가 액체이기도 하고 기체이기도 한 상태를 말하는데요. 이산화탄소를 고온/고압으로 처리하면 밀도는 액체에 가깝지만 점도는 기체에 가까운 액체와 기체의 특성이 혼재된 성질을 갖게 됩니다.

 

 

 초임계 이산화탄소를 사용하는 이유는 초임계 이산화탄소가  물질을 쉽게 녹일 수 있는 훌륭한 용매가 되기 때문인데요. 이 용매가 바로 커피 생두에 있는 "카페인"을 녹이는데 딱입니다. 간단한 과정은 아래와 같습니다.

 

⭐ 초임계 이산화탄소 공법 과정 ⭐
 ✔️ 커피 생두에 증기를 쏴 생두를 부풀게 합니다.
 ✔️ 생두를 물에 담그고 고온/고압 상태로 이산화탄소를 주입합니다.
 ✔️ 고압으로 인해 이산화탄소는 액체상태의 용매가 되고 생두의 카페인을 녹이게 됩니다.
 ✔️ 카페인이 녹은 이산화탄소를 분리한 후에 생두를 건조하면 디카페인 생두가 됩니다

 

< 초임계이산화탄소-디카페인-공법 - 출처: 바리스타룰스 >

 

이산화탄소를 이용하여 고압과 고온으로 처리하여 카페인을 추출할 수 있는데요. 액체 이산화탄소를 이용하여 카페인을 포집합니다. 카페인만 추출하는 능력이 가장 좋지만, 설비 비용이 비싸다는 단점이 있습니다.

 

2. 디카페인 커피의 특징

 디카페인 커피는 커피콩에서 카페인을 제거하는 "추가 공법"이 들어가기 때문에 일반적으로 일반커피보다 가격이 비쌉니다. 그리고 디카페인 공정 과정에서 커피 본연의 맛과 향이 조금이나마 손실될 수 있습니다. 그럼에도 카페인과 맞지 않는 분들에겐 커피를 느낄 수 있는 좋은 대체제가 될 수 있습니다.

 

 다만, 디카페인이라고 해서 카페인이 완전히 0이 되는 것이 아닙니다. 앞서 각 공법에서 말씀드렸다시피 약간의 카페인은 남게 되는데요. 그럼 카페인을 얼마큼 제거해야 "디카페인"이라는 이름을 사용할 수 있을까요?

 

 우리나라의 경우 식약처의 고시에 따라 카페인의 90%만 제거돼도 "디카페인"으로 인정해 줍니다. 그럼 해외는 어떨까요? 세계적으로 통상 97%가 제거되어야 디카페인으로 인정해주고 있으며, 규제가 상대적으로 엄격한 유럽 EU의 경우 99%가 제거되어야 디케파인으로 인정해 줍니다. 

 

3. 국내 디카페인 취급 커피 브랜드

 

 우리나라에서 판매되고 있는 커피 프랜차이즈 중에서 디카페인 커피 음료를 제공하고 있는 브랜드는 아래와 같습니다. 간혹 카페를 방문했다가 디카페인 커피가 없어서 당황한 적이 있을 텐데요. 아래를 확인하셔서 미리 알고 방문하시면 헛걸음하는 일이 없겠지요?

 

디카페인 취급 커피 브랜드
스타벅스	투섬플레이스	이디야커피
폴바셋	컴포즈커피	커피빈
바나프레소	더벤티	빽다방
할리스커피	메가커피	카페베네
엔질리너스	와겐	텐퍼센트커피
매머드커피	알레그리아	아티제

 

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 카페인이 몸에 맞지 않으나 커피가 드시고 싶으신 분들이 즐겨 찾는 디카페인 커피의 제조 원리에 대해 알아보았습니다. 부족한 포스팅이 조금이나마 도움이 되었으면 좋겠습니다. 오늘도 즐거운 하루 보내시기 바랍니다.

 

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