カフェインとは
アルカロイドの一種で、コーヒー豆、茶の葉、コーラの実等に含まれるキサンチン誘導体の一つである。絹糸光沢のある無色の結晶で、冷水、アルコールにわずかに溶け、苦味がある。
※アルカロイド…含窒素化合物に属する塩基性の植物成分。植物塩基とも。ナス科、ケシ科、キンポウゲ科、アカネ科などに属する植物に多く存在し生理作用の著しいものが多い。モルヒネ、アトロピン（鎮痛、鎮痙(ちんけい)）、コデイン（鎮咳(ちんがい)）、コカイン（局所麻酔）、ニコチンなど医薬や農薬として重要なものがある。
カフェインを除去しているが微量のカフェインが含まれているもの「カフェインレス」「デカフェ」、カフェインが全く含まれていないものを「ノンカフェイン」「カフェインゼロ」などと言います。
カフェインの効果
カフェインは、神経を鎮静させる作用を持つアデノシンという物質と化学構造が似ています。
脳の覚醒作用をストップさせ神経を落ち着かせるはたらきがあるアデノシンは、脳内で働くと眠気を感じるようになります。
カフェインはアデノシンが本来結合する場所（アデノシン受容体）にとりついて、アデノシンの働きを阻害することにより神経を興奮させるのです。
プラス面
「自律神経の働きを高める」「集中力を高める」「体内の老廃物を排出する」「鎮痛作用」「疲労回復」効果などです。
眠気覚ましでコーヒーを飲むと、眠気がなくなり、頭が冴えてきます。
また、利尿効果もあるので、老廃物が体外に排出されます。
鎮痛作用や疲労回復効果については、風邪薬や頭痛薬などの医薬品にも用いられるほどです。
マイナス面
カフェインを過剰に摂取し、中枢神経系が過剰に刺激されると、めまい、心拍数の増加、興奮、不安、震え、不眠が起こります。
消化器管の刺激により下痢や吐き気、嘔吐することもあります。
長期的な作用としては、人によってはカフェインの摂取によって高血圧リスクが高くなる可能性があること、妊婦が高濃度のカフェインを摂取した場合に、胎児の発育を阻害（低体重）する可能性が報告されています。
カフェインを抜き取る方法
「有機薬剤抽出法」
コーヒー豆をベンゼンなどの化学物質に付けてカフェインを抽出する方法です。
ドイツで1906年に世界で初めて発明されたのがこの有機薬剤抽出法です。
有機薬剤抽出法は比較的に安価にカフェインを抜くことができるのですが、化学物質が残ってしまうことがあります。
またカフェインを除去する過程でカフェイン以外の成分が損なわれて風味が落ちてしまうというデメリットもあるようです。
日本ではこの製造方法によるカフェインレスコーヒーの販売は禁止されています。
「水抽出」
1941年に開発されたのが、水でカフェインを抽出する方法です。
コーヒー生豆をまず水槽の中に入れて、カフェインとコーヒーの成分を取り除きます。
そしてコーヒー生豆を水槽の中から取り出して、水槽の中のカフェインの成分のみを取り除き、その水槽に再度コーヒー生豆を戻して、カフェイン以外のコーヒー成分のみを再度コーヒー生豆に付けるというものです。
カフェイン以外のコーヒー成分を完全に取り戻すことができないというデメリットもあります。
カフェインレスコーヒーの製造で現在最もメジャーなのはこの水抽出法であり、カフェインレスコーヒーのパッケージなどに特段製造方法などが書かれていなければこの製造方法で作られたカフェインレスコーヒーだと判断して良いかと思います。
「超臨界二酸化炭素抽出」
超臨界二酸化炭素抽出法とは名前がかなり派手で難しそうですが、これは二酸化炭素を気体でも液体でもある特殊な状態にして、カフェインを取り除く方法です。
液体でも気体でもある特殊な状態にすることで、コーヒー豆の内部まで二酸化炭素を通すことができます。
この方法は1974年に開発された方法であり、製造コストは比較的に高いのですが、コーヒーの味や風味が損なわれないことから現在カフェインを除去する方法として最も優れているという評価を多くの人がしています。
その他
そもそもコーヒーノキ自体にカフェインを生成させないようにする遺伝子組換えなども研究されています。
ただし本来カフェインは虫などから食べられることを防ぐために生成しているものになるため、病気などに弱くなってしまいます。
代替コーヒー
コーヒー豆以外の原料を使って作られたコーヒー風味の飲み物です。
例えば、ライ麦、麦芽、大麦、チコリ、いちじくなどを使った有機穀物コーヒー、玄米コーヒー、大豆コーヒー、たんぽぽコーヒーなどです。
コーヒー豆とは全く別の作物を利用しているのでカフェインが含まれていません。
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