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La décaféination
✔RAI/ANA : Construire un raisonnement, communiquer
sur les étapes
Obtenu avec des graines de caféier torréfiées, le café est une des boissons les plus consommées au monde.
Une tasse de café contient environ 85 mg de caféine, une molécule aux effets stimulants pour le système nerveux, qui peut entraîner des problèmes cardiaques ou des insomnies. Pour éviter les effets stimulants de la caféine, il est conseillé de consommer du café décaféiné.
Il existe plusieurs techniques qui permettent d'extraire la caféine des grains de café : l'extraction par solvant, l'extraction par fluide supercritique (dioxyde de carbone) et l'extraction à l'eau. L'opération est toujours réalisée sur des grains verts avant leur torréfaction. Le café décaféiné n'est pourtant pas exempt de caféine : il en contient encore, en moyenne 10 mg par tasse.
La caféine extraite du café est vendue aux fabricants de sodas et aux laboratoires pharmaceutiques.
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Comparer les différentes méthodes de décaféination en
justifiant les choix effectués pour éliminer la caféine.
Doc. 1
La molécule de café
La molécule de caféine
(1,3,7-triméthylxanthine), de
formule brute \text{C}_{8}\text{H}_{10}\text{N}_{4}\text{O}_{2} , se
rencontre dans le café, le thé, le
maté mais aussi dans les sodas et
les boissons énergisantes.
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Doc. 2
La décaféination
La décaféination par fluide supercritique consiste à utiliser
du dioxyde de carbone à une pression très élevée
(73 bars). Le dioxyde de carbone a ainsi des propriétés
intermédiaires entre celles d'un gaz et d'un liquide,
ce qui lui permet de s'infiltrer à travers les grains en
entraînant la caféine. Le dioxyde de carbone chargé en
caféine est ensuite mélangé à un jet d'eau puissant qui
dissout la caféine et qui l'élimine du fluide.
Doc. 3
Extraction par solvants
L'extraction la plus couramment appliquée
pour la décaféination utilise principalement
des solvants chlorés, comme le
chloroforme dont la représentation est
donnée ci-dessous :
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Ces solvants chlorés, dangereux
pour la santé, sont parfois remplacés
par de l'acétate d'éthyle :
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Après avoir fait tremper les grains de café dans de l'eau
très chaude, on réalise l'extraction liquide-liquide par
solvant.
Doc. 4
La technique SWP
La technique SWP utilise uniquement de l'eau. Les
grains de café sont trempés dans l'eau chaude. La caféine
et les arômes s'y dissolvent. L'eau est ensuite filtrée
sur charbon actif, qui élimine la caféine. L'eau encore
chargée en arômes peut être à nouveau utilisée pour
éliminer la caféine d'un autre groupe de grains de café.
Après plusieurs utilisations, l'eau peut ensuite être à
nouveau mélangée avec les grains de café, et évaporée.
Le café retrouve ainsi une partie de ses arômes.