Prosessi kofeiinin poistamiseksi kahvipavuista suoritetaan pääasiassa käyttämälläylikriittisen nesteen uutto (SFE), tekniikka, jossa tyypillisesti käytetään hiilidioksidia liuottimena. Ylikriittisen hiilidioksidin (SC-CO2) tiheys on lähellä nesteen tiheyttä ja kaasun viskositeetti, sillä on hyvät diffuusio-ominaisuudet ja alhainen pintajännitys, mikä tarjoaa erinomaiset uutto-ominaisuudet. Kofeiinin poistoprosessissa SC-CO2 on erittäin selektiivinen ja pystyy valikoivasti uuttamaan kofeiinia vaikuttamatta liiallisesti muihin kahvipavun komponentteihin, säilyttäen siten kahvin alkuperäisen maun.
Tarkat vaiheetylikriittisen nesteen uuttokofeiinia ovat seuraavat:
1. Esikäsittely: Kahvipavut pehmenevät ensin esim. lisäämällä vettä tai höyrykuumennusta, jolloin papujen pinta turpoaa ja kosketuspinta kasvaa.
2. Ylikriittisen nesteen uutto: Korkean paineen (yleensä yli 72,8 ilmakehän) ja sopivan lämpötilan olosuhteissa (hiilidioksidin ylikriittinen lämpötila on noin 31,1 astetta) ylikriittistä hiilidioksidinestettä johdetaan kahvipapujen läpi ja kofeiinia kahvipapujen läpi. Liukoisuuden ylikriittinen tila kasvaa, ja siten ne voidaan uuttaa.
3. Erottaminen:Ylikriittinen nesteen poistojosta kofeiini on uutettu, tulee erotustorniin, jossa kofeiini erotetaan paineen alentamalla tai lisäämällä muita aineita (esim. vettä).
4. Kierrätys: Erottunut hiilidioksidi voidaan poistaa korkeasta paineesta ja haihduttaa lähes kokonaan, ja se voidaan kierrättää.
Edutylikriittisen nesteen uuttoSe ei vaadi haitallisten kemiallisten liuottimien käyttöä ja sitä voidaan käyttää alemmissa lämpötiloissa, jotta vältetään kahvipapujen lämpöherkkien komponenttien vaurioituminen. Lisäksi tämä menetelmä on erittäin tehokas kofeiinin poistamisessa, eikä siinä ole liuotinjäämiin liittyviä ongelmia, mikä tekee siitä vihreän teknologian.
On syytä huomata, että vaikka tämä menetelmä poistaa suurimman osan kofeiinista, 2-3% kofeiinista yleensä jää jäljelle, joten kofeiiniton kahvi ei ole täysin kofeiinitonta. Lisäksi tällä menetelmällä valmistettu kofeiiniton kahvi on suhteellisen harvinaista markkinoilla, koska teknologia vaatii erityisiä korkeapainelaitteita ja on suhteellisen kallista.