Quatro processos, um objetivo: a cafeína deve sair do grão, tudo o mais deve permanecer. O quão bem isso funciona determina o sabor, o preço e se resíduos de solventes mensuráveis acabam na xícara. Conversamos com o descafeinador CR3 em Bremen, consultamos patentes e limites legais e encontramos um erro que está em quase todo artigo sobre o tema.
A descafeinação sempre ocorre no café verde, nunca no torrado. Quatro agentes extratores estão em uso: diclorometano, acetato de etila, água e CO₂. A diferença entre eles está na seletividade, não no nome de marketing. E descafeinado não significa sem cafeína: um espresso descafeinado contém de 3 a 15,8 miligramas de cafeína.
O que todos os processos têm em comum na fabricação
A descafeinação sempre ocorre no café verde, ou seja, no grão verde antes da torrefação. Não existe um processo industrial que descafeine café já torrado.
Meike Holtmann trabalha na ANKA, a subsidiária de pesquisa e inovação da CR3, exatamente nesses processos. Ela descreve quatro etapas que ocorrem em todos os procedimentos:
A diferença entre os processos está na segunda etapa, e ali em três variáveis: temperatura, pressão e tempo. Holtmann chama isso de "a operação do processo inteiro".
Seletividade significa: como um agente extrator ataca especificamente a cafeína e deixa tudo o mais em paz. Um agente pouco seletivo remove gorduras, ácidos e aromas também. Essa é a verdadeira razão pela qual alguns descafeinados têm sabor fraco.
Diclorometano: nove horas e a melhor relação custo-benefício
Diclorometano, abreviado DCM ou cloreto de metileno, é o processo mais comum em todo o mundo. A razão é simples: funciona melhor que tudo o mais. Holtmann chama o DCM de "o agente extrator mais eficiente para cafeína".
Pressão, temperatura e valor alvo conforme a patente original da Procter & Gamble de 1971. Ali os grãos são pré-umedecidos a 41 a 50 por cento em peso de água, a proporção de solvente para grão é de 3:1 a 5:1.
Tempo de processo curto significa baixo consumo de energia, e isso é refletido diretamente no preço. Holtmann: "A relação custo-benefício é apropriada."
O que surpreende muitos: DCM não é o agente mais agressivo, mas sim um agente razoavelmente suave.
"É relativamente seletivo também para a cafeína. Não vêm tantos co-extratos junto."
Quem coloca uma boa qualidade de café verde, mantém muito aroma. Só que pelo menos ainda não bebemos nenhum café de especialidade do processo DCM. Isso provavelmente também tem a ver com o fato de ser um processo químico e a aceitação do mercado ser limitada.
No processo DCM indireto, o solvente nunca toca o grão. O café é imerso em água quente, a cafeína passa para a água, e apenas esta água é tratada com DCM. Depois os aromas retornam ao grão com a água. Não encontramos números comprovados para temperaturas e tempos desta variante.
Quanto diclorometano permanece no café? 34 produtos testados
Um grupo de trabalho mediu em 2024 34 cafés torrados descafeinados comerciais do comércio da UE, usando headspace-GC-MS. Os resultados:
| Medição | Valor |
|---|---|
| Intervalo no café torrado | 5,7 a 816,6 µg/kg |
| Valor médio | 127 µg/kg (0,127 mg/kg) |
| Mediana | 59,5 µg/kg (0,060 mg/kg) |
| Limite máximo legal UE | 2 mg/kg (2.000 µg/kg) |
| Limite máximo legal EUA | 10 mg/kg (10 ppm) |
| Transferência para a bebida, café filtrado | Mediana 26,8 porcento |
| Transferência para a bebida, prensa francesa | Mediana 43,1 porcento |
Fabian, Süße-Herrmann, McGaffin & Hielscher (2024), Proceedings 109(1), 33. Limites: Diretiva UE 2009/32/EG Anexo Parte II, 21 CFR 173.255.
Três coisas ficam comprovadas. Primeiro: DCM é detectável no café pronto, a afirmação "não há nada depois da torrefação" é muito geral. Segundo: o valor individual mais alto medido fica em cerca de 41 por cento do limite, a mediana em cerca de 3 por cento. Terceiro, um quarto até bem dois quintos do resíduo acabam na xícara, e a prensa francesa transfere significativamente mais que o filtro de papel.
Holtmann comenta sobre os resíduos: "Os máximos permitidos são inferiores a cem vezes." A mediana do estudo fica em um fator de cerca de 34, a média em cerca de 16. A ordem de magnitude se encaixa, mas os valores individuais variam bastante.
Cafeína pura na Descamex, Córdoba, México
Por que o tema está agora, novamente, em questão
A Agência Internacional para Pesquisa sobre Câncer (IARC) lista diclorometano desde 2017 no Grupo 2A, ou seja, como "provavelmente carcinogênico para humanos". Nos EUA, desde novembro de 2023 corre um pedido de várias organizações ambientais e de saúde para remover cloreto de metileno da aprovação de alimentos. A FDA reabrirá o período de comentários em 28 de maio de 2026 e o fechou em 29 de junho de 2026, mas ainda não tomou uma decisão. Na UE não encontramos uma iniciativa comparável.
Acetato de etila, o processo da cana-de-açúcar
Acetato de etila funciona sob dois nomes. O técnico é acetato de etila, o mais bonito é Sugarcane Process. Ambos significam a mesma molécula.
"Industrialmente é usado em forma sintética. Mas também está presente em traços na cana-de-açúcar, na beterraba açucareira ou também em frutas naturalmente, e também pode ser fabricado a partir de componentes naturais. E por isso também carrega este nome Sugarcane Processing."
Tecnicamente, acetato de etila se comporta de forma semelhante ao DCM, com uma diferença: "Não é tão seletivo para a cafeína quanto o diclorometano. Então os tempos de processo são ligeiramente mais longos." Na Descafecol em Manizales, a instalação de descafeinação na Colômbia, os ciclos de solventes duram cerca de oito horas, conforme o diagrama de processo, após um pré-aquecimento de meia hora.
Ciclos e tempo de aquecimento conforme diagrama de processo da Descafecol, Manizales. A especificação de resíduo de 20 ppm é uma informação voluntária da Descafecol, Cafe Imports menciona em seu diagrama de processo no máximo 10 ppm.
A situação legal é a verdadeira diferença. Diferentemente do diclorometano, não há nenhum valor máximo numérico da UE para acetato de etila. Está na Parte I do anexo da Diretiva 2009/32/EG, ou seja, entre os solventes permitidos para todos os fins sob boas práticas de fabricação.
A série de números mais interessante sobre este processo vem de uma revisão de 1999 e mostra o que a descafeinação custa:
| Condição | Duração | Cafeína removida | Perda de sólidos solúveis |
|---|---|---|---|
| Temperatura ambiente, 27 graus | 8 h | 37 a 39 % | 9 a 10 % |
| Temperatura ambiente, 27 graus | 14 h | 42 a 44 % | 14 a 15 % |
| com circulação de água quente | 8 h | 62 a 64 % | 34 a 36 % |
| com circulação de água quente | 16 h | 78 a 80 % | 40 a 42 % |
Ramalakshmi & Raghavan (1999), Critical Reviews in Food Science and Nutrition 39(5), Tabela 5. Condições de laboratório, não parâmetros industriais.
Os processos com água: por que água sozinha não funciona
O pensamento mais óbvio também é o mais incorreto. Se você colocar grãos de café em água quente, a cafeína se dissolve, mas tudo o mais também. Você obtém uma xícara de café e um grão sem sabor.
Os processos com água resolvem isso com um truque. Holtmann: "O grão de café é extraído com água quente ou com um extrato de café verde quente sem cafeína." Este extrato está saturado com todos os componentes solúveis do café, apenas sem cafeína. Do grão, portanto, essencialmente apenas cafeína pode sair, tudo o mais fica, porque a solução já está cheia.
O extrato carregado de cafeína passa então por filtros adsorvedores. "Destes filtros adsorvedores sai um extrato livre de cafeína, mas rico em aromas." O ciclo recomeça.
"Descobrimos que os filtros que usamos têm menor afinidade por co-extratos, o que tem um efeito muito positivo no aroma do café descafeinado, porque temos menos perdas."
Dois fornecedores levam os processos com água em seus nomes. Swiss Water em Delta, Colúmbia Britânica, trabalha com extrato de café verde e filtros de carvão. Descamex em Córdoba, Veracruz, chama seu processo Mountain Water Process.
Valores de uma patente de 1980 para o processo com água com adsorção. Swiss Water e Descamex não publicam seus próprios dados de processo.
"99,9 % sem cafeína", bem...
Nem Swiss Water nem Descamex publicam temperaturas, pressões, tempos de processo ou grau de descafeinação. A informação comum "99,9 porcento sem cafeína" para o Swiss Water Process não pôde ser rastreada até uma fonte primária, ela vem de um material didático que por sua vez se refere a um blog. Por isso não a mencionamos como fato.
O café com o qual tudo começou para nós vem de um desses processos. Nosso Sueño do México é descafeinado em água na Descamex, o café vem da Rancho San Felipe.
CO₂ supercrítico: a partir de 31 graus e 73,8 bar
Dióxido de carbono é conhecido como gás e como gelo seco. Acima de cerca de 31 graus e 73,8 bar torna-se algo terceiro: supercrítico. Tem então a densidade de um líquido e o comportamento de difusão de um gás, e neste estado dissolve cafeína.
Kurt Zosel em Oberhausen inventou isso, a patente foi registrada em 5 de fevereiro de 1970. Ela menciona 40 a 80 graus, 120 a 180 atmosferas, conteúdo de umidade dos grãos de 15 a 30 porcento, 5 a 15 horas de descafeinação e resíduo de cafeína abaixo de 0,01 porcento. O núcleo da patente é um detalhe: é a umidade que torna o CO₂ supercrítico um meio que absorve cafeína.
Na escala industrial atual, os valores são maiores. Holtmann menciona "pressões extremamente altas, 250 a 300 bar, e temperaturas altas de 60 a 80 graus". Um estudo de avaliação do ciclo de vida de 2017 documenta uma instalação com 250 bar e 90 graus, cinco horas de aquecimento, depois 11,5 horas de extração para Arabica e 22 horas para Robusta, com 97 porcento de remoção de cafeína.
Globalmente, cerca de 100.000 toneladas de café verde por ano são processadas com o processo supercrítico, conforme a Max-Planck-Gesellschaft. Isso é aproximadamente um porcento da colheita global.
CO₂ subcrítico: líquido a 70 bar, sete dias de tempo de processo
Se você abaixar a pressão e a temperatura abaixo do ponto crítico, obtém CO₂ líquido. É mais lento e mais caro, e exatamente por isso interessante, especialmente sensorialmente.
CR3 chama este processo de Carbonic Natural. Holtmann o descreve assim: "O CO₂ está em um estado líquido e flui através dos grãos pré-tratados e é incrivelmente seletivo." Após a extração, reduz-se a pressão, ela cai de 70 bar para pressão ambiente, e a cafeína precipita do CO₂. É absorvida por um fluxo de água, o CO₂ sem cafeína volta para o próximo lote.
Pressão, temperatura e cafeína residual conforme uma visita documentada ao local da Belco. Ali 97 a 99 porcento da cafeína sai na fase de CO₂ líquido.
Sebastian Gabriel, Marketing e Vendas na CR3, já nos explicou dessa forma: CO₂ é "um solvente preguiçoso".
Dois pontos que importam no dia a dia. O CO₂ vem de ácido carbônico natural, o processo é portanto certificável como orgânico. E: nosso Apas Decaf do Brasil é descafeinado assim, o Dipilto Decaf da Nicarágua também.
O processo de triglicerídeos: muito afirmado, pouco comprovado
Em muitos artigos está descrito um quinto processo: os grãos tomam banho em óleo de café quente, os triglicerídeos no óleo removem a cafeína.
Não encontramos nenhuma fonte primária sobre isso. Nenhuma patente, nenhum estudo revisado por pares, nenhuma informação do fabricante menciona temperatura, duração, proporção óleo-grão ou grau de descafeinação. Verificamos e descartamos três patentes relevantes que são regularmente citadas na literatura e que de fato descrevem outros processos.
Os quatro processos em comparação direta
CO₂ aparece duas vezes na tabela porque funciona de duas formas. O agente extrator permanece o mesmo.
| Processo | Agente extrator | Duração | Pressão / Temperatura | Seletividade | Custos |
|---|---|---|---|---|---|
| Diclorometano (DCM) | Diclorometano | aprox. 9 h | 2–14 bar / 60–99 °C | alta | baixa |
| Acetato de etila (Sugarcane) | Acetato de etila | aprox. 8 h de ciclos | não publicado | média | baixa a média |
| Água (Swiss Water, Mountain Water) | Extrato de café verde mais filtro adsorsor | não publicado | 50–100 °C (patente 1980) | alta, dependente do filtro | alta |
| CO₂, supercrítico | CO₂ supercrítico | 11,5–22 h | 250–300 bar / 60–90 °C | alta | alta |
| CO₂, subcrítico (Carbonic Natural) | CO₂ líquido | 6–7 dias | 70–80 bar / 23 °C | muito alta | alta |
"Não publicado" significa: o valor não é publicado por nenhum fabricante e em nenhuma fonte primária.
O que "descafeinado" significa legalmente, e por que "limite UE 0,1 porcento" está errado
A precisão é decisiva: frases como "na UE, café descafeinado pode conter até 0,1 porcento de cafeína" aparecem em todas as segundas páginas sobre o tema. Não estão corretas assim.
A UE regula com a Diretiva 1999/4/EG exclusivamente extratos de café, ou seja, café solúvel. Ali o limite é de 0,3 porcento de cafeína sem água referido à matéria seca. Para café torrado não encontramos nenhum valor numérico harmonizado pela UE.
Os 0,1 porcento vêm da legislação nacional:
| Jurisdição | Café torrado | Café solúvel | Base legal |
|---|---|---|---|
| Alemanha | máx. 1 g de cafeína por kg de matéria seca do café, ou seja, 0,1 % | máx. 3 g/kg, ou seja, 0,3 % | Ordenação sobre Café, § 2 al. 3 |
| Suíça | máx. 0,1 por cento em massa, referido à matéria seca | máx. 0,3 por cento em massa | Ordenação do EDI sobre Bebidas |
| UE | nenhum valor harmonizado encontrado | 0,3 % | Diretiva 1999/4/EG |
Praticamente, isso não muda nada para você como quem bebe: na Alemanha e na Suíça vale o mesmo valor de 0,1 porcento.
O que termina na xícara no final
O limite legal não diz nada sobre quanta cafeína você realmente bebe. Para isso, é preciso fazer medições na bebida.
O estudo de referência é de 2006. Dez cafés descafeinados de filtro de nove correntes e cafés locais ficavam entre 8,6 e 13,9 mg de cafeína por 473 ml. Espresso descafeinado chegava a 3 a 15,8 mg por shot.
Sobre o ponto de partida: café verde contém dependendo da espécie cerca de um porcento de cafeína para Arabica e cerca de dois porcento para Canephora. Um levantamento de 2020 menciona como faixas 0,8 a 1,4 porcento para Arabica e 1,7 a 4,0 porcento para Robusta. A torrefação muda pouco isso, porque a cafeína é termicamente estável.
O que essa cafeína residual faz no corpo é uma pergunta separada. Quanto tempo a cafeína funciona, quão rápido é degradada e a partir de quando perturba o sono, escrevemos separadamente.
Bremen como capital da cafeína
"A descafeinação foi inventada em Bremen. Muitas pessoas não sabem disso. E pode-se dizer que Bremen é até hoje a capital mundial da descafeinação."
Ambos são verdadeiros, com um esclarecimento. A patente "Preparation of coffee" foi registrada em 4 de maio de 1906 e concedida em 1º de setembro de 1908. Nela estão três nomes: Johann Friedrich Meyer Jr., Ludwig Roselius e Karl Heinrich Wimmer. Roselius é quase sempre descrito como inventor exclusivo, mas não é.
E o solvente era realmente benzol, literalmente na patente: "We have found that benzene (also called benzol) is eminently suitable for this purpose." Kaffee HAG foi fundada no mesmo ano, 1906. A anedota comum de que uma carga de café naufragada em água do mar teria inspirado Roselius soa aventureira, mas talvez um pouco aventureira demais. Até agora não encontrei uma fonte confiável.
Sobre a capital mundial: em Bremen, a Coffein Compagnie processa, conforme suas próprias informações, cerca de 120.000 toneladas de café verde por ano em cinco usinas e se descreve como líder de mercado global. Além disso, CR3 também fica em Bremen. Não existe um ranking de capacidade global independente, porque Descamex, Descafecol, Demus e Swiss Water não publicam suas capacidades.
Qual processo faz o melhor café?
Stacey Linden da Swiss Water me disse algo assim em uma conversa para o artigo principal:
O processo de descafeinação deixa uma pegada sensorial, mais ou menos dependendo do processo. Acho interessante a pergunta se essa mudança sensorial é um defeito ou pode adicionar uma nova qualidade.
Processos rápidos e baratos como DCM deixam em nosso entendimento um caráter semelhante a soja. Os processos com água podem deixar um gosto de malte em cafés mais planos. Acetato de etila pode aumentar a acidez, enquanto o processo com CO₂ subcrítico pode deixar o café um pouco mais muted.
Se você sabe disso como importador ou torrador, então procura o café verde certo para o processo certo, e assim pode nascer um novo produto sensorialmente interessante.
Descafeinação como melhoria de qualidade de café verde ruim?
Perguntamos a Meike Holtmann se é verdade que antes principalmente qualidades ruins eram descafeinadas. Sua resposta: "Não vejo isso assim aqui no local da empresa hoje em dia. A maioria dos cafés que vendemos como matéria-prima aqui têm uma qualidade sensorial boa, às vezes até muito boa." As qualidades baixas, chamadas carinhosamente na casa de "café para pássaros ou muesli", são vistas extremamente raramente.
Interessante é sua observação sobre o efeito: "Com qualidades impuras, de fato às vezes é percebido como uma melhoria do café." Com boas qualidades menos. O processo suaviza, portanto, o que ajuda café verde ruim e custa algo a bom.
Quem quiser avaliar descafeinado deve conhecer os dois: a qualidade do café verde e o processo aplicado. Mais sobre o sabor, envelhecimento mais rápido e a pergunta de por que descafeinado extrai diferente, está no artigo principal sobre café descafeinado.
Para ouvir
Resumo
Quatro processos, e nenhum é o melhor em geral. Diclorometano é rápido, barato e mais seletivo que sua reputação, deixa resíduos mensuráveis e está sob observação regulatória. Acetato de etila é tão rápido quanto, um pouco menos seletivo e legalmente mais solto. Os processos com água evitam solventes completamente, publicam pouco sobre dados de processo. CO₂ na forma subcrítica é o processo mais lento e caro e, segundo CR3, o mais seletivo.
Você encontra nossos cafés descafeinados na coleção de descafeinados, cada um com indicação do processo.
Fontes
Conversas
Meike Holtmann, Pesquisa e Inovação, ANKA (Subsidiária de Pesquisa e Inovação da CR3), Bremen.
Sebastian Gabriel, Marketing e Vendas, CR3 Processamento de Café, Bremen.
Stacey Linden, Swiss Water, Delta, Colúmbia Britânica.
Estudos e Revisões
Fabian, Süße-Herrmann, McGaffin & Hielscher (2024): Resíduos de Diclorometano em Cafés Torrados Descafeinados, Proceedings 109(1), 33.
Ramalakshmi & Raghavan (1999): Critical Reviews in Food Science and Nutrition 39(5), Tabela 5.
McCusker, Fuehrlein, Goldberger, Gold & Cone (2006): Caffeine Content of Decaffeinated Coffee, Journal of Analytical Toxicology 30(8), 611–613.
Gaibor, Morales & Carrillo (2020): Determinação do Teor de Cafeína em Café Torrado Robusta (Coffea canephora) por RP-UHPLC-PDA, Asian Journal of Crop Science 12(2), 90–96.
De Marco, Riemma & Iannone (2017): Processo de Descafeinação com Dióxido de Carbono Supercrítico, Estudo de Avaliação do Ciclo de Vida, Chemical Engineering Transactions 57, 1699–1704.
Patentes
Meyer Jr., Roselius & Wimmer: "Preparation of coffee", registrada 4 de maio de 1906, concedida 1º de setembro de 1908.
Zosel: Processo para Descafeinação com CO₂ Supercrítico, registrada 5 de fevereiro de 1970.
Procter & Gamble: Descafeinação com Diclorometano, 1971.
Processo com Água e Adsorção, 1980.
Direito
Ordenação sobre Café, § 2 al. 3 (Alemanha).
Diretiva 2009/32/EG sobre Solventes Extratores, Anexo Parte I e Parte II.
Diretiva 1999/4/EG sobre Extratos de Café.
Ordenação do EDI sobre Bebidas (Suíça).
Ordenação sobre Disposições Técnicas para Alimentos, VTVV, Anexo 1 (Suíça).
21 CFR 173.255 (EUA).
Informações Adicionais
Monografias IARC: Classificação de Diclorometano no Grupo 2A, 2017.
FDA, Procedimento para Remoção de Cloreto de Metileno da Aprovação de Alimentos, em andamento desde novembro de 2023.
Max-Planck-Gesellschaft, Informações sobre o Processo com CO₂ Supercrítico.
Diagramas de Processo de Descafecol (Manizales) e Cafe Imports.
Visita documentada ao local da Belco na CR3.
Coffein Compagnie, Bremen, informações próprias sobre quantidade de processamento.
