Кофе без кофеина: мембрана из графена удаляет половину кофеина

Исследователи из ARC Center of Excellence for Carbon Science and Innovation (COE-CSI) разработали мембрану из оксида графена, которая удаляет около половины кофеина из уже приготовленного кофе, сохраняя при этом другие ключевые соединения. Работа опубликована в Journal of Membrane Science. Об этом рассказывает сайт Phys.org.

Обычный фильтр отделяет крупные частицы молотого кофе от жидкости. Новая мембрана работает на молекулярном уровне: крошечные каналы между слоями атомарно тонкого углеродного материала пропускают воду и молекулы, а добавление альгината натрия и сшивка ионами кальция позволяют менять их размер и влиять на то, какие вещества проходят через фильтр.

Авторы — магистрантка UNSW Yihan Tian, доктор Tongxi Lin и научный сотрудник COE-CSI доктор Xiaojun Ren — оценивали мембраны по нескольким критериям: удаление кофеина, сохранение выбранных соединений и водопроницаемость. Лучший образец удалял около половины кофеина, при этом тригонеллин, N-метилпиридиний, холин и гидроксиметилфурфурол оставались в кофе после фильтрации.

В отличие от традиционного декофеинизирования, которое проводят до обжарки зёрен, новый подход работает с уже готовым напитком. Исследователи также встроили мембрану в полые волокна — формат, уже используемый в коммерческих системах фильтрации. В эксперименте с непрерывной фильтрацией модифицированная мембрана стабильно удаляла больше кофеина, чем немодифицированная.

Пока процесс требует доработки: соединения кофе со временем накапливаются на мембране, замедляя поток воды. Дальнейшие исследования очистки, повторного использования и срока службы мембраны, а также крупномасштабные испытания помогут оценить стоимость процесса. Технология может найти применение не только в кофейной индустрии, но и в более широкой переработке продуктов питания и напитков.