Bár a koffein alapvetően jó hatással van az egészségre, a koffeinérzékenyeknél kisebb mennyiség is képes kiváltani azokat a tüneteket, melyeket másoknál sok kávé elfogyasztása okoz (kipirult arc, heves szívverés, izzadás, de akár izomgörcsök is). Náluk már 10 milligramm koffein is problémát okozhat, ezért nekik ez alá a szint alá kell levinni egy csésze kávé koffeintartalmát. Ennél hatékonyabb eltávolításra képesek a modern módszerek, és a gyógyszerkönyvek követelményei is szigorúbbak (az FDA követelménye az eredeti koffeintartalom legalább 97 százalékénak eltávolítása). Teljesen eltávolítani azonban nem lehet a koffeint. Nagy kihívást jelent továbbá, hogy a koffeint kivonjuk, de minden íz- és aromaanyagot meghagyjunk. Alapvetően háromféle eljárást használnak, ezekben van némi hasonlóság. A koffeinmentesítést a zöld, pörköletlen kávébabokkal végzik, első lépésben a koffeint fizikailag elérhetővé kell tenni az extrahálószer számára, meg kell nyitni a pórusokat, ez történhet áztatással vagy gőzöléssel. Ezután valamilyen extrahálószerrel el kell távolítani a koffeint. 

Extrakció szuperkritikus szén-dioxiddal

Ez a technológia nagyon hatékony, ugyanakkor elég drága. Itt az extrahálószer úgynevezett szuperkritikus szén-dioxid. Egy bizonyos hőmérséklet felett (kritikus hőmérséklet), ha a gázt összenyomjuk, nem lesz belőle folyadék, hanem úgynevezett szuperkritikus fluidum keletkezik. Ez tulajdonságait tekintve a folyadékok és a gázok között helyezkedik el. Folyadékra hasonlít a sűrűség tekintetében, és jó oldószer, a viszkozitása viszont inkább a gázokéhoz áll közel. Tehát könnyen "folyik", így a pumpálásból adódó költségek jelentősen csökkenthetők. A szén-dioxid viszonylag alacsony hőmérsékleten és nyomáson szuperkritikus állapotba hozható és nagyon szelektíven tudja kioldani a koffeint a kávéból.

Az extrakció maga az extrakciós toronyban zajlik, a szuperkritikus szén-dioxid pedig az abszorbciós toronyban elválasztható a koffeintől, például víz felhasználásával, a szén-dioxid pedig visszaforgatható az extraktorba.

Oldószeres extrakció

A legrégebbi eljárásnál szerves oldószerrel távolítják el a koffeint a következő módon:

A folyamat viszonylag egyszerű, az előbbiekben leírt módon előkészített babokat oldószerben áztatják, mely eltávolítja a koffeint. Az extrakció után a babokat vízzel mossák, majd az extrahálószer nyomait gőzöléssel távolítják el. Legelőször az erősen rákkeltő és mérgező benzolt használták extrahálószerként. Manapság diklórmetánt vagy etil-acetátot alkalmaznak. Bár a diklórmetán nagyobb mennyiségben mérgező, az említett folyamattal szinte teljesen el lehet távolítani, továbbá a pörkölés után szinte biztosan nem marad vissza, hiszen 40 °C a forráspontja. Az etil-acetát, mint természetes anyag (megtalálható például a borban) elsőre jobban hangzik, bár az ilyen célra felhasznált oldószert szintetikusan állítják elő.

 

Svájci vizes eljárás

Az oldószeres extrakciónál valamivel bonyolultabb a svájci vizes eljárás:

Először a kávébabokat forró vízben áztatják, ekkor kioldódik ugyan a koffein, de sok egyéb komponens is, az így keletkezett szemeket nem használják fel. A kapott oldatot aktív szenes szűrésnek vetik alá, a koffeint így eltávolítják az oldatból, az egyéb komponensek viszont visszamaradnak. Ha ehhez az oldathoz egy újabb adag kávébabot adunk, akkor abból csak a koffein oldódik ki, hiszen az oldat a többi komponensre nézve telített, koffein viszont nincs benne. Ez első hangzásra zseniálisnak tűnik, hiszen olyan oldószert használunk, amely csak a koffeint tudja kioldani. Azonban ehhez az is kell, hogy az oldat tényleg csak a koffeint ne tartalmazza a kioldott komponensekből. Azért ezt nem olyan könnyű elérni. Az aktív szén egyéb komponenseket is meg tud kötni, javítani lehet a hatékonyságon, ha a szűrőanyagot valamilyen cukorral, például szacharózzal (nádcukor, étkezési cukor, hétköznapi értelemben vett cukor) előkezelik, így a hozzá hasonló vegyületek nem kötődnek meg.