Un grupo de investigadores desarrolló una membrana de óxido de grafeno capaz de retirar cerca de la mitad de la cafeína de un café después de que la bebida ya fue preparada, una alternativa distinta a los procesos tradicionales de descafeinado que actúan sobre el grano antes del tostado.
El trabajo fue realizado por especialistas de la Universidad de Nueva Gales del Sur y la Universidad de Okayama. La propuesta utiliza una membrana formada por óxido de grafeno, alginato de sodio e iones de calcio, materiales que crean canales diminutos capaces de separar moléculas según sus propiedades físicas y químicas.
A diferencia de un filtro convencional, el sistema no funciona únicamente por el tamaño de las partículas. Factores como la carga eléctrica, la hidratación y la afinidad de cada molécula con la superficie de la membrana influyen en cuáles sustancias pueden atravesarla con mayor facilidad.
Para comprobar su funcionamiento, los investigadores utilizaron 100 mililitros de una solución preparada con café instantáneo comercial. La filtración se realizó al vacío durante 24 horas, por lo que todavía se trata de una demostración de laboratorio y no de un dispositivo listo para utilizarse en una cafetera doméstica.
La variante de membrana que obtuvo mejores resultados, denominada CGSM-1, redujo la concentración de cafeína de 24.64 a 12.95 microgramos por miligramo, lo que representa una disminución de 47.4 por ciento.
Sin embargo, el procedimiento no convierte un café normal en descafeinado. Como comparación, una muestra comercial descafeinada utilizada en el estudio contenía apenas 0.52 microgramos de cafeína por miligramo.
Los científicos analizaron además otras sustancias presentes en el café, entre ellas colina, trigonelina, 5-hidroximetilfurfural y N-metilpiridinio. Estos compuestos permanecieron en cantidades medibles después del proceso, aunque los investigadores aclararon que todavía no se sabe si el sabor y el aroma de la bebida permanecen intactos.
El experimento no incluyó pruebas sensoriales con consumidores y tampoco midió todos los compuestos relevantes, como el total de polifenoles. Por ello, todavía será necesario determinar cómo modifica el procedimiento las características finales de una taza de café.
Uno de los resultados que llamó la atención fue que la cafeína, pese a ser la molécula más pesada entre las cinco analizadas, atravesó la membrana con mayor facilidad. Esto demuestra que en la nanofiltración el peso molecular no es el único factor que determina el comportamiento de una sustancia.
Los investigadores llevaron posteriormente el sistema a membranas de fibra hueca formadas por 23 pequeños tubos de fluoruro de polivinilideno recubiertos con óxido de grafeno, alginato y calcio. Estas pruebas lograron funcionar durante periodos de hasta 96 horas y mostraron resultados considerados prometedores.
Aun así, faltan varios pasos antes de pensar en un filtro doméstico capaz de reducir la cafeína de una taza recién preparada. Será necesario mejorar la velocidad del proceso, evaluar su durabilidad, reducir costos y comprobar cómo funciona con diferentes variedades y métodos de preparación del café.
El estudio fue publicado en Journal of Membrane Science y plantea la posibilidad de desarrollar en el futuro sistemas que permitan modificar la cantidad de cafeína después de preparar la bebida, en lugar de tener que elegir previamente entre café normal o descafeinado.
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