Учёные из Университета Нового Южного Уэльса в Австралии разработали мембрану на основе оксида графена, которая удаляет кофеин из готового кофейного напитка — сохраняя ряд других обнаруживаемых соединений.
Влияние на вкус пока не проверено.
Оксид графена — это атомарно тонкий углеродный материал в форме листов, собранных в слои. Каналы между этими слоями имеют нанометровые размеры и действуют как молекулярное сито: одни молекулы проходят, другие — нет. Идея использовать его для фильтрации сложных жидких систем активно развивается в мировой науке — в области водоочистки, медицинской диагностики и пищевой технологии.
В стандартных мембранах на основе оксида графена каналы между слоями имеют фиксированный размер, определённый геометрией материала. Команда исследователей под руководством Ихань Тянь внесла изменение: в мембрану был добавлен альгинат натрия (природный полисахарид из морских водорослей), сшитый ионами кальция. Это позволило изменить размер каналов и — что критически важно — придать им химические свойства, дополнительно влияющие на то, какие молекулы проходят через мембрану.
Лучший вариант мембраны удалял около половины кофеина. После фильтрации в напитке оставались обнаружимыми тригонеллин, N-метилпиридиний, холин и гидроксиметилфурфурол. При этом сохранность вкуса ещё предстоит оценить в сенсорных испытаниях.
Результат: при фильтрации через мембрану из кофе удалялось около 50% кофеина. В непрерывном режиме фильтрации модифицированная мембрана стабильно удаляла кофеина больше, чем неизменённый аналог из чистого оксида графена.
Обычные способы производства кофе без кофеина — обработка органическими растворителями (метиленхлорид, этилацетат) или методом сверхкритической экстракции CO₂ — работают с зелёными (необжаренными) зёрнами. Это позволяет удалить 97–99% кофеина, но неизбежно меняет химический состав зерна ещё до обжарки, что сказывается на вкусе.
Мембранный подход работает с уже приготовленным напитком. Это принципиально другая точка воздействия: вкусовой и ароматический профиль кофе уже сформирован при обжарке и заваривании, а мембрана уменьшает содержание кофеина, сохраняя ряд других обнаруживаемых соединений. Это не означает, что вкус уже доказанно остаётся неизменным.
Удаление 50% кофеина — не декофеинирование в полном смысле слова, но уже существенное снижение для тех, кто чувствителен к стимулятору, или для вечернего потребления.
По словам авторов, область применения не ограничивается кофе. Мембрана, способная избирательно удалять одни растворённые молекулы, сохраняя другие, — это общий принцип, применимый к обработке любых сложных жидких систем в пищевой промышленности.
Авторы также указывают на возможность совмещения двух процессов: удаление воды (концентрирование кофе) с одновременной избирательной сепарацией кофеина. Отделённый кофеин, в свою очередь, не отходы, а ценное сырьё для фармацевтической промышленности и производства энергетических напитков.
Источник: pronedra.ru
