커피 건강 효과 디카페인 추출방법

1. 커피의 효과 

카페인은 인체에 흡수되면 신경계, 호흡계, 심장혈관계에 영향을 주나 그 효력은 일시적이다. 카페인 섭취에 대해 인체는 적응이 되어 규칙적으로 카페인을 섭취하게 되면 자극에 덜 민감해지게 된다. 카페인의 효능 중 가장 널리 알려진 것은 중추신경계에 자극을 주어 일시적으로 잠을 깨게 하고 기민하게 만들어 주며 기분을 고조시켜 주고 집중력을 높여 준다. 카페인은 천연상태에서 커피의 열매뿐만 아니라, 잎, 나무에도 존재하는데 커피뿐만 아니라 차, 카카오, 마테 차에도 함유되어 있다. 카페인은 현대인이 가장 많이 사용하는 정신 활성 물질이 되었다. 가장 주된 카페인 섭취 물질은 커피로써 카페인 함량은 커피의 종류와 추출 방법에 따라 차이가 있다. 에스프레소 한 잔(30 cc)에는 약 40mg의 카페인이 들어 있으며 드립커피 한잔에는 약 100mg의 카페인이 들어 있다. 로부스타는 아라비카에 비해 약 2배 이상 카페인을 함유하고 있다. 카페인을 거미에게 투여한 뒤 거미줄을 치게 한 실험 했는데 카페인의 각성 효과가 강한 것을 보여주기도 했다. 커피를 먹으면 심장박동이 빨라지고 손이 떨리는 등의 현상 때문에 커피를 기피하는 사람이 꽤 있다. 그러나 카페인이 섭취가 무조건 나쁜 것이 아니라 개인의 특성에 맞는 적정한 카페인 섭취는 우리 몸에 여러 가지 긍정적인 효과를 준다. 첫 번째로 다이어트에 도움이 되는데 그 이유는 식사하기 15분 전에 카페인을 섭취하면 포만감을 빨리 느끼게 해 주며 공복감을 줄여주어 식욕을 억제하는 효과가 있다. 그리고 대사율을 향상하며 운동 효과를 높여 지방을 활발하게 연소시켜 체중을 감소시키는 효과가 있다. 일정한 양의 식사를 하면서 하루에 3번 진한 커피를 마시면 일 년에 약 4.5kg의 다이어트 효과가 있다. 두 번째로는 노화 방지 효과가 있다. 카페인은 비타민 C, 비타민 E, 베타카로틴, 셀레늄과 같은 노화의 주원인인 활성산소로부터 신체를 보호하는 강력한 항산화 물질이다. 한 컵의 커피는 오렌지 3개에 상응하는 항산화 작용을 한다. 또한 카페인은 뇌 기능의 손상을 방지하고 복원시키는 기능을 함으로써 파킨슨병이나 알츠하이머와 같은 퇴행성 질환의 발병 위험을 줄여주고 질병의 진행을 지연시키는 효능이 있다. 또한 카페인은 장기기억 능력을 향상한다. 세 번째로는 항암효과다 카페인은 어떤 종류의 암 발병률도 높이지 않으며 흡연 물질과 종양 같은 발암 물질로부터 보호 기능을 수행해 여러 가지 암에 효능이 있는 것으로 조사되었다. 이외에도 편두통을 줄여주며 고혈압과 심혈관계에 긍정적인 영향을 준다. 담석을 예방, 카페인 일시 다량 복용은 녹내장에 효과가 있을 수 있다. 알코올 중독의 위험을 줄여준다. 여러 가지 암 질환의 위험을 줄여준다. 천식과 흡연으로 인한 호흡기 질환에 도움을 준다. 일반적으로 골다공증의 위험을 증대시키지 않는다. 당뇨환자의 저혈당 쇼크 예방에 도움을 준다. 이런 카페인의 효능을 커피를 통해 얻고자 한다면 인스턴트커피가 아닌 다른 첨가물이 들어가 있지 않은 신선한 원두커피를 통해서 이루어져야 효과가 있다. 로스팅한 지 오래된 원두커피는 그 성분이 산화되어 오히려 건강에 안 좋은 영향을 주기 때문이다. 

2. 디카페인 커피

디카페인 커피는 카페인은 제거하지만 맛은 유지하고 있는 커피를 생산하는 데 있다. 디카페인 커피는 오늘날 원두커피뿐만 아니라 인스턴트 커피 분야에서도 많이 생산되고 있다. 1819년 독일의 화학자 룽게 에 의해 최초로 카페인 제거 기술이 개발되었으나 상업적 규모의 카페인 제거 기술은 독일 HAG 사의 설립자인 로셀리우스에 의해 1903년 개발되었다. 생커피콩이 카페인 제거 용매에 접촉하기 전에 수증기를 쬐어 콩을 부풀리고 표면적을 넓힘으로써 카페인 용해가 잘되도록 하는 공법을 사용하였다. 커피에서 카페인을 용해하고 추출하여 카페인을 제거함으로써 만들어지는 디카페인 커피는 벤젠, 클로포름, 트리클로로에틸렌과 디클로로메탄 같은 용매가 사용되어 왔다. 그러나 완전과 환경에 대한 영향 그리고 비용과 향 등의 문제로 인하여 다음과 같은 여러 수단으로 대체되었다. 추출법에는 세 가지 방법이 있다. 첫 번째로 물 추출법은 뜨거운 물이 커피에 침투하게 한 후 카페인뿐만 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 약품을 제조를 위해 쓰이게 된다. 이 방법은 클로로젠산과 같은 수용성 물질을 상실하게 만든다. 두 번째는 초임계 이산화탄소 추출법이다. 초임계 이산화탄소는 많은 다른 유기 화합물처럼 훌륭한 무극성의 카페인 용매이다. 그리고 카페인 추출 시유기 용매보다 더 안전하며 추출공정은 단순하다. 압력을 받은 상태에서 온도가 초임계 온도인 31℃를 넘어가면 CO2는 초임계 상태가 되어 액체 상태처럼 되며 생커피콩에 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. 세 번째로 유기 용매 추출법이 있다. 먼저 생커피콩에 압력을 가한 상태에서 증기를 쐬어 준다. 이러면 콩이 부풀고 표면적이 넓어져 카페인 제거가 용이하게 된다. 다음 단계는 다시 압력을 가한 상태에서 넓어져 카페인 제거가 어렵지 않고 매우 쉽게 된다. 다음 단계는 다시 압력을 가한 상태에서 용매의 끓는점에 가까운 온도에서 용매를 이용하여 카페인을 제거하게 된다. 용매는 커피의 품질에 영향을 주지 않고 카페인만을 선택적으로 제거해야 하나 미량의 용매 성분이 커피에 잔류하게 된다. 잔류성분은 디카페인 커피를 마시는 사람의 건강에 영향을 주지 않아 안전하다.