Proses menghilangkan kafein dari biji kopi terutama dilakukan dengan menggunakanekstraksi cairan superkritis (SFE), teknik yang biasanya menggunakan karbon dioksida sebagai pelarut. Karbon dioksida superkritis (SC-CO2) memiliki kepadatan yang mendekati cairan dan viskositas gas, dengan sifat difusi yang baik dan tegangan permukaan yang rendah, sehingga memberikan kemampuan ekstraksi yang unggul. Dalam proses penghilangan kafein, SC-CO2 sangat selektif dan mampu mengekstraksi kafein secara selektif tanpa mempengaruhi komponen lain dalam biji kopi secara berlebihan, sehingga menjaga cita rasa asli kopi.
Langkah-langkah spesifik dariekstraksi cairan superkritiskafein adalah sebagai berikut:
1. Pra-perawatan: Biji kopi dilunakkan terlebih dahulu, misalnya dengan menambahkan air atau pemanasan uap, sehingga permukaan biji kopi membengkak dan bidang kontak bertambah.
2. Ekstraksi cairan superkritis: Dalam kondisi tekanan tinggi (biasanya lebih dari 72,8 atmosfer) dan suhu yang sesuai (suhu superkritis karbon dioksida sekitar 31,1 derajat), cairan karbon dioksida superkritis dilewatkan melalui biji kopi, dan kafein di dalam keadaan kelarutan superkritis meningkat, dan dengan demikian dapat diekstraksi.
3. Pemisahan:Ekstraksi cairan superkritisdari mana kafein telah diekstraksi memasuki menara pemisahan, dimana kafein dipisahkan melalui depresurisasi atau dengan penambahan zat lain (misalnya air).
4. Daur ulang: Karbon dioksida yang dipisahkan dapat dihilangkan dari tekanan tinggi dan diuapkan hampir seluruhnya, dan dapat didaur ulang.
Keuntungan dariekstraksi cairan superkritisadalah tidak memerlukan penggunaan pelarut kimia berbahaya dan dapat dioperasikan pada suhu yang lebih rendah, menghindari kerusakan pada komponen biji kopi yang peka terhadap panas. Selain itu, metode ini sangat efisien dalam menghilangkan kafein dan tidak memiliki masalah residu pelarut, sehingga menjadikannya sebagai teknologi ramah lingkungan.
Perlu dicatat bahwa meskipun metode ini menghilangkan sebagian besar kafein, biasanya 2-3% kafein tetap ada, jadi kopi tanpa kafein tidak sepenuhnya bebas kafein. Selain itu, kopi tanpa kafein yang diproduksi dengan metode ini relatif jarang beredar di pasaran karena teknologinya memerlukan peralatan khusus bertekanan tinggi dan biaya yang relatif mahal.