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Il processo di decaffeinizzazione

8 Ago

Nella sezione:

Hai domande o dubbi?

una nostra cara lettrice ci chiede di parlare del “caffe’ decaffeinato”. Credo che questo argomento sia molto interessante perche’ molto spesso si sentono tantissime leggende su questa soluzione. Tutti noi, almeno una volta, avremo sentito dire: “fa bene”, “fa male”, “e’ cancerogeno”, “e’ buono”, “fa schifo”, ecc. Come al solito, tante opinioni in disaccordo tra loro. Cerchiamo dunque di capire meglio come viene realizzato questo caffe’, cioe’ quali sono le tecniche maggiormente utilizzate per la decaffeinizzazione e, soprattutto, che genere di risultato si ottiene.

Qualche tempo fa, avevamo gia’ parlato della cosiddetta “fisica del caffe'”, parlando del principio di funzionamento della moka, spesso ignorato da molti, anche tra gli addetti ai lavori:

La fisica del caffe’

A questo punto, non resta che parlare invece della materia prima necessaria!

Come sapete bene, la caffeina, il cui nome chimico e’ 1,3,7-trimetilxantina, fu isolata per la prima volta nel 1820 ed e’ contenuta in almeno 60 varieta’ di piante, tra cui, ovviamente, caffe’, the, guarana’, cacao, ecc. La caffeina e’ un potente stimolante ed interagisce sul nostro umore aumentando i livelli di dopamina e bloccando i recettori dell’adenosina. Per inciso, quando i livelli di quest’ultima raggiungono una certa soglia, avvertiamo la sensazione di sonno.

Queste caratteristiche sono purtroppo sia il pro che il contro della caffeina. L’assunzione di questa sostanza puo’ infatti avere effetti dannosi in persone ansiose, con problemi di sonnoloenza, tachicardia, ecc. Come anticipato, l’effetto della caffeina e’ tutt’altro che blando, a livello biologico, questa molecola e’ un vero e proprio veleno, che risulta letale sopra una certa soglia, ovviamente non raggiungibile assumendo tazzine di caffe’.

Ora pero’, molte persone, tra cui il sottoscritto, adorano il caffe’ anche solo per il suo sapore o per la ritualita’ dell’assunzione. Proprio per questo motivo, si sono affinate diverse tecniche per eliminare la caffeina dai chicchi di caffe’, ottenendo una bevanda non stimolante, appunto il caffe’ decaffeinato.

Il decaffeinato fu inventato a Brema nel 1905 dal tedesco Ludwig Roselius, figlio di un assaggiatore di caffè, per conto della azienda “Kaffee Handels Aktien Gesellschaft”. Proprio in onore del nome dell’azienda, questo tipo di caffe’ venne chiamato prendendo le iniziali e dunque commercializzato come Caffe’ HAG. Per ottenere questo risultato, i chicchi di caffe’ venivano cotti a vapore con una salamoia di acqua e benzene. Quest’ultimo era il solvente in grado di estrarre la caffeina dal chicco.

Successivamente, questo metodo venne abbandonato trovando soluzioni alternative da utilizzare prima della tostatura, cioe’ quando il fagiolo e’ ancora verde. La tecnica maggiormente utilizzata fino a pochi anni fa, era quella che prevedeva l’utilizzo di diclorometano per estrarre la caffeina. Successivamente a questo trattamento, il caffe’ veniva lavato a vapore per eliminare il diclorometano, che ha un punto di ebollizione di circa 40 gradi. A questo punto, si passava alla essiccatura e tostatura dei chicchi a 200 gradi.

Questo metodo presentava purtroppo alcuni problemi, che poi sono quelli che spingono ancora oggi le leggende di cui parlavamo all’inizio.

Il diclorometano e’ una sostanza cancerogena per l’essere umano. Come anticipato, successivamente al suo utilizzo, il caffe’ passava per altri due processi con temperature notevolmente superiori al punto di ebollizione del diclorometano. Questo trattamento assicurava la completa evaporazione del potenziale cancerogeno sui chicchi.

Perche’ allora e’ stata abbandonata la tecnica?

Il problema reale di questa tecnica di decaffeinizzazione e’ che durante il trattamento con diclorometano, oltre alla caffeina, venivano estratte altre sostanze chimiche dai chicchi che contribuiscono al sapore della bevanda finale. In tal senso, il decaffeinato ottenuto con questa soluzione, aveva un sapore molto diverso da quello originale. Inoltre, anche altre sostanze benefiche per l’organismo venivano estratte dal caffe’ mentre venivano prodotti oli contenenti molecole da alcuni ritenute dannose per l’uomo.

Detto questo, capite bene dove nascono le leggende da cui siamo partiti, circa il sapore del decaffeinato e la pericolosita’ del suo utilizzo.

Oggi, la tecnica con diclorometano e’ quasi completamente abbandonata a favore dell’utilizzo della CO2 supercritica. Con questo termine si intende solo una stato con pressioni e temperature tali da renderla una via di mezzo tra un gas e un fluido. Nel processo di decaffeinizzazione, i chicchi di caffe’ vengono prima inumiditi con vapore per rigonfiarli ed aumentare la percentuale di acqua. Questo sempre con fagioli verdi, cioe’ prima della tostatura. A questo punto, i chicchi passano in colonne di estrattori insieme alla CO2 ad una tempratura tra 40 e 80 gradi ed una pressione intorno alle 150 atmosfere. Questo passaggio permette all’anidride carbonica di portare via la caffeina, toccando in minima parte le altre sostanze contenute nel caffe’. A seguito di questo passaggio, si procede ovviamente alla tostatura.

Quali sono i vantaggi di questa tecnica rispetto alla precedente?

Prima di tutto, si utilizza solo CO2, cioe’ una sostanza non pericolosa per l’essere umano. Il processo consente di estrarre gran parte della caffeina contenuta nel caffe’. Per legge, un caffe’ decaffeinato non deve avere piu’ del 0,1% di caffeina. Non intaccando, se non in minima parte, le altre sostanze, il sapore del caffe’ rimane quasi invariato, e quindi e’ molto piu’ simile all’analogo con caffeina.

Oltre a questi aspetti, la CO2 in uscita dal processo e’ ovviamente ricca di caffeina. Questa sostanza e’ notevolmente utilizzata in diversi settori tra cui la medicina, la farmacologia, la botanica, ecc. Proprio per questo motivo, in virtu’ del processo utilizzato, e’ possibile estrarre caffeina pura dall’anidride carbonica mediante un abbassamento di temperatura o utilizzando carboni attivi.

Lo stesso processo viene utilizzato anche su altre piante, oltre che per l’estrazione del colosterolo dal burro o dell’essenza dai fiori di luppolo, utilizzata nella produzione della birra.

Concludendo, molte delle leggende intorno al decaffeinato nascono in virtu’ del precedente metodo utilizzato per l’estrazione della caffeina dai chicchi. Oggi, l’utilizzo di CO2 supercritica consente di estrarre la maggior parte della caffeina, che oltre tutto puo’ essere recuperata e utilizzata in altri settori, lasciando quasi del tutto inalterate le altre sostanze che contribuiscono la sapore di questa ottima bevanda.

 

”Psicosi 2012. Le risposte della scienza”, un libro di divulgazione della scienza accessibile a tutti e scritto per tutti. Matteo Martini, Armando Curcio Editore.

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Il raggio del dolore

29 Dic

Nel precedente articolo, abbiamo parlato del cosiddetto “raggio della morte” che sarebbe stato inventato da Tesla, ma di cui non si hanno assolutamente prove tangibili:

Il raggio della morte

Come visto, questo raggio elettromagnetico sarebbe in grado, stando ovviamente alle speculazioni mediatiche, di disintegrare intere porzioni del pianeta, di teletrasportare corpi e oggetti in altre dimensioni e potrebbe anche essere usato come una letale arma.

In questo post invece vorrei parlarvi di una vera applicazione introdotta per primo da Tesla e da cui molto probabilmente nasce la speculazione di cui abbiamo gia’ parlato. Questa volta, invece del raggio della morte parliamo del “raggio del dolore”.

Andando avanti nella trattazione capirete anche perche’ proprio da questa applicazione nascono le speculazioni, sia scientifiche che complottiste, di cui e’ piena la rete.

Il raggio del dolore rientra nelle cosiddette “armi non cinetiche”. Con questo termine si intende tutta una categoria di armamenti che non includono il moto di un proiettile scagliato meccanicamente contro un bersaglio. Applicazioni di questo tipo sono molto moderne e racchiudono la parte bellico/militare insieme allo sviluppo della tecnologia senza fili che ormai e’ entrata propotentemente anche nelle nostre abitazioni.

In soldoni, il raggio del dolore sarebbe un’arma che, indirizzata verso una persona, provocherebbe un dolore talmente elevato da immobilizzarla, ma senza conseguenze ne’ letali ne’ tantomeno donnose per il corpo.

Come funziona questa applicazione?

Come anticipato, il principio di base si deve a Nikola Tesla. Nel raggio del dolore, un fascio di microonde ad alta potenza o un laser viene inviato su un bersaglio. L’energia delle onde elettromagnetiche viene calibrata in modo che il fascio possa penetrare pochi decimi di millimetro sotto la pelle del soggetto, andando ad interagire direttamente con i recettori nervosi che comandano il dolore. In questo modo, si stimola un dolore fortisimo nel soggetto che rimane paralizzato per alcune decine di secondi. Al termine dell’effetto, le funzionalita’ corporee vengono riprese completamente senza conseguenze per l’apparato nervoso dell’individuo.

Un prototipo di arma ad energia diretta basato su laser.

Un prototipo di arma ad energia diretta basato su laser.

Vi ribadisco che siamo ancora nel campo della sperimentazione. Le armi ad energia diretta, basate dunque su onde elettromagnetiche, sono oggetto di studio attuale per molti eserciti e governi in tutto il mondo.

Dal punto di vista strettamente scientifico, capite bene che un’applicazione del genere implica notevoli studi non solo sulla trasmissione del segnale a distanza, ma anche e soprattutto sulla parte di generazione e collimazione del fascio. Su questo ultimo punto in particolare, e’ evidente che, affinche’ sia efficace, il fascio deve essere generato alla potenza giusta e convogliato su un punto ben preciso per avere le conseguenze ricercate.

Le applicazioni possibili di un sistema del genere sono in realta’ molteplici e non legate solo alla parte bellica. Molto interesse su questa nuova tipologia di armamenti, che sono non letali come dice il nome stesso, viene ad esempio dal settore sicurezza. Possibili utilizzi del raggio del dolore possono essere in ambito di ordine pubblico ma anche nel contrasto del terrorismo o degli ordigni improvvisati. Solo come esempio pratico, immaginate di avere un terrorista con indosso una cintura esplosiva. L’utilizzo del raggio sarebbe utilie per immobilizzare il soggetto senza il rischio di far esplodere l’ordigno.

Ovviamente in questo contesto non entro nel merito degli armamenti o della ricerca in questi settori. Lo copo del blog e’ quello di divulgare la scienza a fronte delle tante ipotesi complottiste trovate in rete. Pensando al funzionamento del raggio del dolore, capite bene l’assonanza di questa applicazione con il raggio della morte di cui abbiamo parlato in precedenza. Dal “dolore” si e’ passati alla morte, dall’immobilizzamento si e’ passati al teletrasporto e dalle onde elettromagnetiche addirittura ad una qualche forma di energia misteriosa e sconosciuta.

Proprio questo genere di applicazioni ha creato la speculazione che conosciamo. Il raggio della morte, il teleforce, i portali elettromagnetici sono tutte applicazioni pensate inizialmente da Tesla ma su cui poi la speculazione ha creato questo falso mito.

Solo per completezza, vi dico che studi su questa tipologia di armi, compreso il raggio del dolore, sono tutt’ora in corso. Capite anche bene che ricerche di questo tipo implicano un lavoro di squadra di diverse figure professionali esperte non solo di onde elettromagnetiche, ma anche a livello medico/biologico per l’annullamento di eventuali effetti secondari sugli organismi viventi.

Come vedete, questo genere di argomenti si sviluppano in rete un po’ come le legende. C’e’ un fondo di verita’, piu’ o meno nascosto o anche piu’ o meno noto ai non addetti ai lavori, da cui poi inizia una speculazione senza fine. In questo contesto, diviene poi difficile cercare di distinguere tra il mito, la bugia e la verita’.

 

 

 

Psicosi 2012. Le risposte della scienza”, un libro di divulgazione della scienza accessibile a tutti e scritto per tutti. Matteo Martini, Armando Curcio Editore.