5

Ученые удалили половину кофеина из готового кофе

❋ 4.2

Человечество на протяжении почти всего своего существования пользуется стимуляторами и веществами, изменяющими восприятие реальности. Сегодня кофе уже не столько энергетический напиток, сколько маленькое удовольствие, для которого активирующий нервную систему эффект может быть лишним.

Уолтер Уайт пьет кофе. Кадр из сериала «Во все тяжкие» / © Sony Pictures Television
Уолтер Уайт пьет кофе. Кадр из сериала «Во все тяжкие» / © Sony Pictures Television

Человечество на протяжении почти всего своего существования пользуется стимуляторами и веществами, изменяющими восприятие реальности. Сегодня кофе уже не столько энергетический напиток, сколько маленькое удовольствие, для которого активирующий нервную систему эффект может быть лишним.

Простой кофейный фильтр состоит из переплетенных полимерных или хлопковых волокон, которые пропускают жидкость и задерживают крупные куски кофейного зерна. Мембранные фильтры организованы иначе. Это плотный непрерывный материал, в котором производители создают отверстия строго определенного размера. Так ученые очищают воду: мембранный фильт пропускает только молекулу воды, задерживая более крупные соли и примеси.

Очистить кофе только от кофеина намного сложнее. Нужно поймать одну молекулу, оставив на месте отвечающие за вкус, цвет, аромат и тактильные ощущения от напитка. Обычно производители удаляют кофеин из зерна еще до этапа заваривания сложным химическим процессом, детали которого каждая компания держит в тайне.

Ученые придумали, как доработать мембранный фильтр так, чтобы удалять из уже заваренного напитка половину кофеина, но оставлять в нем другие важные для вкуса и запаха вещества. Статья об этом опубликована в Journal of Membrane Science.

Команда исследователей использовала оксид графена. Это материал толщиной в один атом, состоящий из кислорода и углерода. Ученые сложили его слоями, между которыми расположили альгинат натрия и ионы кальция. Альгинат натрия получают из водорослей и используют как загуститель в пищевой промышленности под названием E401, он безопасен для человека в небольших дозах. 

Так создали молекулярное сито — между слоями оксида графена находятся каналы, пропускающие только определенные молекулы. Исследователи доработали его так, чтобы система пропускала максимум кофеина, оставляя другие важные для вкуса и запаха вещества в растворе. Ученые сосредоточились на тригонеллине, значительно влияющем на запах, и веществах, маркирующих степень обжарки и свойства кофе: N-метилпиридиние, холине и гидроксиметилфурфуроле.

В тестировании использовали растворимый кофе Moccona Classic средней обжарки крепостью пять. Фильтр был нанесен на подложку из поливинилфторида с порами размером 200 нанометров. Фильтрацию напитка проводили под вакуумом. Ученым удалось отфильтровать из напитка 47,4 процента кофеина.

Исследователи считают, что это не предельный показатель для такой мембраны. Стоит расширить тестирование и включить в него оценку органолептических свойств напитка людьми и доработать процесс, чтобы он был пригоден не только для лабораторных условий, подытожили авторы научной работы.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl (Cmd) + Enter.
Evgenia Vavilova
Пишет в основном о физике и химии, любит нанотехнологии, шестиугольники и утконосов.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Дзен и в последнюю очередь на VK
Предстоящие мероприятия
23 сентября, 13:37
Александр Березин

Слухи о том, что автор Декларации независимости США Томас Джефферсон состоял в связи с его рабыней-квартеронкой, ходили с 1790-х годов. Но данные ДНК-анализа 1998 года не оказались достаточно полными, чтобы признать их достоверными. Полногеномный анализ ДНК Джефферсона наконец закрыл вопрос: он вступил в связь с девушкой (согласно письменным источникам, ей тогда было менее 16 лет) и был отцом всех ее детей. Автор утверждения из Декларации независимости «Все люди сотворены равными... им даны их Творцом некоторые неотъемлемые права, в числе которых находятся — жизнь, свобода» так и не дал ей свободу.

22 сентября, 12:52
Марк Чернов

Американские исследователи впервые смогли напрямую увидеть «квантовый скачок» звука — скачкообразный переход фонона, минимальной единицы звуковой энергии, между энергетическими уровнями в реальном времени. Это наблюдение завершило столетнюю историю поисков, начатую еще на заре квантовой физики, и открыло дорогу к созданию устойчивых квантовых компьютеров и сверхчувствительных датчиков.

22 сентября, 17:02
Марк Чернов

Ученые выяснили, что умеренные различия между элементами электросетей, экосистем и других сложных структур превращают их в гораздо более надежные системы. Математический расчет помог доказать: идеальная однородность делает энергосистемы, биоценозы и транспортные сети уязвимыми для сбоев, тогда как контролируемый «беспорядок» повышает их устойчивость к внешним нагрузкам.

21 сентября, 09:24
Елизавета З.

Европейское космическое агентство опубликовало снимок галактики NGC 4698, расположенной в созвездии Дева. Хотя на фотографии, сделанной телескопом «Хаббл», галактика кажется безмятежной, она хранит удивительную тайну: находящиеся в центре звезды и газ вращаются под прямым углом по отношению к остальной части диска.

21 сентября, 16:52
Редакция Naked Science

Всего 20-30 лет назад большинство женщин ходили на каблуках, а большинство мужчин — в обуви, подошва которой серьезно нагружала позвоночник и мышцы спины. Если задуматься, факт поразительный: 20 тысяч лет назад, в палеолите, таких проблем человечество вообще не испытывало. Как так получилось и что новые материалы делают, чтобы все эти сложности стали прошлым?

22 сентября, 12:52
Марк Чернов

Американские исследователи впервые смогли напрямую увидеть «квантовый скачок» звука — скачкообразный переход фонона, минимальной единицы звуковой энергии, между энергетическими уровнями в реальном времени. Это наблюдение завершило столетнюю историю поисков, начатую еще на заре квантовой физики, и открыло дорогу к созданию устойчивых квантовых компьютеров и сверхчувствительных датчиков.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

29 августа, 16:51
Александр Березин

Госдолг США достиг 40 триллионов долларов и растет все быстрее и быстрее. На Западе переполох: при таких размерах его не выплатить. Следовательно, полагают многие, надо решить проблему как древние шумеры — долг обнулить и начать занимать заново. Рецепт кажется здравым, но есть нюансы. Причем поучительнее всего они даже не для Штатов, а, как ни странно, именно для России.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий