La apreciación por el café y su sabor distintivo es un fenómeno mundial que genera tanto devoción como rechazo debido a su carácter fuerte y amargo. A su vez, la cafeína, presente en esta y otras plantas, es conocida por sus efectos estimulantes sobre el sistema nervioso central. La extracción de cafeína del café es un proceso químico fascinante que refleja la complejidad de esta bebida tan consumida. En este artículo, explicaremos detalladamente cómo se lleva a cabo la extracción de cafeína y los desafíos que pueden surgir durante el proceso. Abordaremos desde la preparación inicial hasta la purificación final de la cafeína, resolviendo dudas comunes y mostrando la ciencia detrás de esta práctica.
El proceso de preparación del café para la extracción
Inicio de la extracción con carbonato de sodio
El primer paso para extraer cafeína del café implica preparar una mezcla con café molido y carbonato de sodio. Esto se hace añadiendo 50 gramos de café molido a un vaso de precipitados, seguido de 20 gramos de carbonato de sodio. La reacción del carbonato de sodio con las moléculas del café aumenta la solubilidad de la cafeína en agua, facilitando su extracción. Se añaden 500 mililitros de agua y se calienta la mezcla hasta que hierva, dejándola hervir durante 10 a 15 minutos para asegurar la extracción completa de la cafeína.
Filtrado del café
Tras hervir la mezcla, se deja reposar y se filtra para obtener un líquido libre de posos. Este proceso de filtrado puede ser lento y complicado, ya que los filtros pueden obstruirse fácilmente. Es necesario añadir el café al filtro y, cuando deje de pasar a través de él, cambiar el filtro y repetir el proceso hasta que se haya filtrado por completo, lo cual puede requerir varios días y múltiples filtros.
Concentración y extracción de la cafeína
Concentración del café
Una vez filtrado el café, se procede a concentrarlo reduciendo su volumen en una placa calefactora. Este paso es vital para facilitar la posterior extracción de la cafeína.
Extracción con cloroformo
El café concentrado se coloca en un embudo de decantación, añadiendo cloroformo para separar la cafeína. Es importante agitar la mezcla suavemente para evitar la formación de emulsiones difíciles de separar. Tras varias extracciones, se combina el cloroformo obtenido y se limpia con una disolución saturada de cloruro de sodio. El cloroformo con cafeína se pasa a un matraz limpio con cloruro de calcio para secarlo y prepararlo para la destilación.
Purificación de la cafeína
Destilación y recristalización
La solución de cloroformo y cafeína se filtra para retirar el cloruro de calcio y se destila para recuperar el cloroformo, dejando atrás la cafeína. La cafeína impura se disuelve en agua caliente y se filtra para eliminar impurezas. Tras enfriar la solución, la cafeína cristaliza y se filtra de nuevo.
Sublimación para obtener cafeína pura
Para obtener una cafeína más pura, se aprovecha su capacidad de sublimar a presión atmosférica. Al calentar la cafeína, pasa directamente del estado sólido al gaseoso y se deposita en las paredes frías de un matraz colocado encima. Tras rascar la cafeína sublimada, se repite el proceso hasta completar la purificación.
El proceso de extracción y purificación de cafeína del café es un ejemplo claro del entrelazamiento entre la ciencia y la vida cotidiana. Aunque este método tiene sus limitaciones y el rendimiento puede ser bajo, nos ofrece una ventana a la complejidad química de una de las bebidas más populares del mundo y su componente más característico: la cafeína.
