原標(biāo)題：無(wú)因咖啡跟化學(xué)有什么關(guān)系嗎

　　咖啡是世界三大飲料之一,，深受許多人的喜愛,?？Х戎凶钣刑厣某煞质强Х纫?，但并不是每個(gè)人都喜歡,。從味道上說(shuō),，它是咖啡苦味的主要來(lái)源,；從功能上說(shuō)，它是神經(jīng)興奮劑,，能讓人處于興奮狀態(tài),，影響睡眠。除了咖啡因,，咖啡中含有上千種成分,，它們不僅可以形成特有的風(fēng)味，其中還有許多具有健康價(jià)值,。所以,，從咖啡中去除咖啡因，也就有了市場(chǎng)需求,。

　　當(dāng)你在喝著無(wú)因咖啡的時(shí)候,，是否想過(guò)里面蘊(yùn)藏著怎樣的化學(xué)知識(shí)呢？

　　超臨界萃取成功應(yīng)用于“咖啡脫因”

　　咖啡因很容易溶解于熱水中,，要把它從咖啡豆中提取出來(lái)并不困難,。難的是，如何只去掉它,，而盡可能保留咖啡的其他成分,。如果用水,，提取咖啡因的同時(shí)也把大量的其他風(fēng)味物質(zhì)提取了出來(lái)。要想盡可能保留咖啡的風(fēng)味,，就要用其他手段選擇性地去掉咖啡因,，再把剩下提取物加回去。

　　這樣的操作實(shí)現(xiàn)起來(lái)并不容易,。另一種思路是選用特定的有機(jī)溶劑,，比如二氯甲烷，可以比較特異性地帶走咖啡因,，而把其他物質(zhì)留下,。但是有機(jī)溶劑總有殘留，不管其毒性是不是足夠低,，“有機(jī)溶劑殘留”總是讓消費(fèi)者心存疑慮,。

　　早在1822年，有位法國(guó)學(xué)者發(fā)現(xiàn)了物質(zhì)中存在“超臨界現(xiàn)象”,。1879年,，有科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了超臨界流體卓越的溶解性能，預(yù)測(cè)它可以作為優(yōu)秀的溶劑用于工業(yè)生產(chǎn)中,。不過(guò),，直到1962年，超臨界萃取的概念才終于變成了技術(shù),，成功應(yīng)用于“咖啡脫因”,。

　　綠色環(huán)保的超臨界二氧化碳萃取

　　我們知道，各種物質(zhì)都有氣,、液,、固三種狀態(tài)。在適當(dāng)?shù)臏囟群蛪毫ο?，這三種狀態(tài)可以互相轉(zhuǎn)化,。比如水，在通常的氣壓下,，100°C以上是氣態(tài),，低于這個(gè)沸點(diǎn)溫度變成液態(tài)，低到0°C后變成固態(tài),。如果增大壓力,，這些轉(zhuǎn)變溫度就會(huì)發(fā)生改變，比如在高壓下,，水可以在100°C以上保持液態(tài)——或者說(shuō),，高于100°C時(shí)，如果增加壓力,，也可以使水蒸氣液化成為水,。但是,，如果溫度超過(guò)374°C，那么無(wú)論把壓力增加到多高,，水蒸氣也無(wú)法變成水,。但是如果壓力足夠高的話，它的密度會(huì)大大高于氣體而接近水的密度,。這樣的狀態(tài)跟氣體、液體,、固體都不同,，被稱為物質(zhì)的第四種狀態(tài)——超臨界態(tài)。而那個(gè)374°C,，也就被叫做“超臨界溫度”,。處于超臨界狀態(tài)的物質(zhì)，就被稱為“超臨界流體”,。

　　對(duì)水而言,，要達(dá)到超臨界狀態(tài)需要太高的溫度和壓力，在實(shí)際生產(chǎn)中并不方便,。而二氧化碳就比較“友好”,，它的超臨界溫度是31.1°C。只要高于這個(gè)溫度,，把壓力增加到72.8個(gè)大氣壓以上,，二氧化碳就成為超臨界流體。

　　超臨界流體的特性跟氣體和液體都有很大不同,。它的密度與液體接近,，但黏度卻很低，擴(kuò)散性能好,，表面張力極低,。這些特性，使得它具有優(yōu)越的萃取能力(即一種液體從其他液體或者固體中吸取特定成分的能力),。把超臨界二氧化碳用于充分吸水的咖啡豆,，可以去掉其中98%的咖啡因。

　　超臨界二氧化碳萃取的優(yōu)勢(shì)并不僅僅是效率高,。更重要的是,，它具有很高的選擇性——任咖啡豆中有百媚千紅，它只愛咖啡因這一種,。二氧化碳無(wú)毒無(wú)味,，只要撤去高壓，幾乎可以完全揮發(fā)掉,。萃取了咖啡因的超臨界二氧化碳進(jìn)入分離塔,，加入水就可以把咖啡因去除——咖啡因本身是另一種產(chǎn)品,，而二氧化碳則可以循環(huán)使用。這樣的工藝,，堪稱綠色環(huán)保,。

　　超臨界二氧化碳萃取在茶和啤酒等行業(yè)也有廣泛應(yīng)用

　　“咖啡脫因”是超臨界二氧化碳萃取技術(shù)的第一個(gè)成功應(yīng)用。此后,，這一技術(shù)得到了更廣泛的開發(fā),，獲得了越來(lái)越多的應(yīng)用。比如采用類似的工藝,，可以用于去除茶中的咖啡因,，而改換工藝流程,，還可以提取茶中的茶多酚,。在啤酒行業(yè)，用超臨界二氧化碳提取啤酒花中的有效成分,，也得到了廣泛應(yīng)用,。

　　從天然產(chǎn)物中分離生物活性物質(zhì)在食品,、醫(yī)學(xué)、香精等行業(yè)中有廣闊的前景,，比如油脂,、天然藥物成分、精油,、香精等等,。跟咖啡脫因一樣，傳統(tǒng)的分離手段要么使用有機(jī)溶劑,，不得不面對(duì)有機(jī)溶劑殘留的質(zhì)疑,，要么使用高溫水溶，再經(jīng)過(guò)一系列分離純化,。除了工藝的繁瑣,，高溫也會(huì)造成許多生物活性的損失。超臨界二氧化碳萃取不僅萃取效率高,，不存在溶劑殘留問題,，而且可以在較低的溫度下進(jìn)行操作，從而避免了高溫對(duì)目標(biāo)物質(zhì)的破壞,。