XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CAFFEINE TRONG một sô ́ sản PHẨM cà PHÊ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN


NGUYỄN TRẦN PHÚ

XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG CAFFEINE
TRONG MỘT SỐ SẢN PHẨM CÀ PHÊ
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: Hóa học
Mã số: 2077027

CẦN THƠ – 2011


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: Hóa học

XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG CAFFEINE
TRONG MỘT SỐ SẢN PHẨM CÀ PHÊ
NGUYỄN TRẦN PHÚ
Mã số: 2077027
HƢỚNG DẪN KHOA HỌC
TS. PHẠM PHƢỚC NHẪN

CẦN THƠ – 2011


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA KHOA HỌC TƢ̣ NHIÊN


Năm ho ̣c 2010 – 2011
“XÁ C ĐI ̣NH HÀ M LƢỢ NG CAFFEINE TRONG MỘ T SỐ SẢ N PHẨM CÀ PHÊ”

Lời cam đoan: ............................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
Cầ n Thơ, ngày … tháng … năm 2011

Nguyễn Trầ n Phú
Luâ ̣n văn tố t nghiê ̣p đa ̣i ho ̣c
Chuyên ngành Hóa ho ̣c
Mã ngành: 204
Đã đƣơ ̣c bảo vê ̣ và đƣơ ̣c duyê ̣t
Hiê ̣u trƣởng:

Trƣởng khoa:

Trƣởng chuyên ngành

Cán bộ hƣớng dẫn

Phạm Phƣớc Nhẫn


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA KHOA HỌC TƢ̣ NHIÊN



Luâ ̣n văn tố t nghiê ̣p đa ̣i ho ̣c chuyên ngành Hóa ho ̣c với đề tài :
“XÁC ĐINH
HÀ M LƢỢNG CAFFEINE TRONG MỘT SỐ SẢN PHẨM CÀ PHÊ”
̣

Do sinh viên Nguyễn Trầ n Phú thƣ̣c hiê ̣n.
Kính chuyển lên Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp .

Cầ n Thơ, ngày … tháng … năm 2011
Cán bộ hƣớng dẫn

Phạm Phƣớc Nhẫn


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA KHOA HỌC TƢ̣ NHIÊN



Hô ̣i đồ ng chấ m luâ ̣n văn đã phê duyê ̣t luâ ̣n văn với đề tài :

“Xác đinh
̣ hàm lƣợng caffeine trong một số sản phẩ m cà phê”
Do sinh viên Nguyễn Trầ n Phú, chuyên ngành Hóa ho ̣c – khóa 33 thƣ̣c hiê ̣n và báo
cáo trƣớc Hội đồng vào ngày 28 tháng 05 năm 2011.

Cầ n Thơ, ngày … tháng … năm 2011
Chủ tịch Hội đồng

Xác nhận của Khoa Khoa học Tự nhiên


TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

CỘNG HÕA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
----------

NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ HƢỚNG DẪN
1. Cán bộ hƣớng dẫn: T.S Phạm Phƣớc Nhẫn
2. Đề tài: “Xác định hàm lƣợng caffeine trong một số sản phẩm cà phê”
3. Sinh viên thực hiện: Nguyễn Trầ n Phú
- MSSV: 2077027
- Lớp: Cử nhân Hóa học - Khóa 33
4. Nội dung nhận xét:
a. Nhận xét về hình thức LVTN: ................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................

b. Nhận xét về nội dung của LVTN:


Đánh giá nội dung thực hiện của đề tài: ...........................................................

........................................................................................................................................
........................................................................................................................................


Những vấn đề còn hạn chế: ..............................................................................

........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
c. Nhận xét đối với sinh viên thực hiện đề tài
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
d. Kết luận, đề nghị và điểm:
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
Cần Thơ, ngày … tháng … năm 2011
Cán bộ hƣớng dẫn
Phạm Phƣớc Nhẫn


TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN
BỘ MÔN HÓA HỌC

----------

NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN
1. Cán bộ chấm phản biện:
Đề tài: “Xác định hàm lƣợng caffeine trong một số sản phẩm cà phê”
2. Sinh viên thực hiện: Nguyễn Trầ n Phú
- MSSV: 2077027
- Lớp: Cử nhân Hóa học - Khóa 33
3. Nội dung nhận xét:
a. Nhận xét về hình thức LVTN: ................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
b. Nhận xét về nội dung của LVTN:


Đánh giá nội dung thực hiện của đề tài: ...........................................................

........................................................................................................................................
........................................................................................................................................


Những vấn đề còn hạn chế: ..............................................................................

........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
c. Nhận xét đối với sinh viên thực hiện đề tài
........................................................................................................................................

........................................................................................................................................
d. Kết luận, đề nghị và điểm:
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
Cần Thơ, ngày … tháng … năm 2011
Cán bộ phản biện


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan rằ ng luâ ̣n văn này không chƣ́a bấ t kỳ số liê ̣u và kế t quả tƣ̀ bấ t kỳ
luâ ̣n văn đƣơ ̣c thông qua, cũng nhƣ từ các tài liệu đƣợc công bố trƣớc đó ngoại trừ các
phầ n đƣơ ̣c trić h dẫn .
Tác giả

Nguyễn Trầ n Phú

Trang i


LỜI CẢM ƠN
Kính dâng
Cha Me ̣ là Ngƣời suố t đời tâ ̣n tu ̣y vì con , luôn đă ̣t ánh mắ t min
̀ h theo tƣ̀ng bƣớc chân
con, gƣ̉i con niề m tin ma ̣nh mẽ và nguồ n sƣ́c ma ̣nh vô tâ ̣n trong suố t các quãng đƣờng.
Xin gƣ̉i lòng biế t ơn sâu sắ c đế n
Thầ y Pha ̣m Phƣớc Nhẫn , ngƣời thầ y đáng kin
́ h , luôn gầ n gũi và đô ̣ng viên tôi trong
suố t thời gian thƣ̣c hiê ̣n đề tài . Nhƣ̃ng kinh nghiê ̣m , kiế n thƣ́c quý báu và sƣ̣ tâ ̣n tin
̀ h
hƣớng dẫn của Thầ y đóng vai trò quan tro ̣ng giúp tôi hoàn thành tố t luâ ̣n văn tố t

nghiê ̣p.
Cô Lê Thi ̣Ba ̣ch , với vai trò Cố vấ n ho ̣c tâ ̣p , đã giúp quá trin
̀ h tham khảo các tài liê ̣u
chuyên ngành trở nên thuâ ̣n lơ ̣i hơn.
Quý Thầy Cô và các anh chị Bộ môn Sinh Lý – Sinh Hóa đã ta ̣o điề u kiê ̣n tố t và nhiê ̣t
tình hỗ trợ trong quá trình thực nghiệm.

Trang ii


TÓM LƢỢC
Đề tài “Xác định hàm lƣợng caffeine trong một số sản phẩm cà phê ” đƣơ ̣c thƣ̣c hiê ̣n
tại Phòng thí nghiê ̣m Sinh Hóa , Bô ̣ môn Sinh Lý – Sinh Hóa , Khoa Nông nghiê ̣p và
Sinh ho ̣c ƣ́ng du ̣ng, Trƣờng Đa ̣i ho ̣c Cầ n Thơ trong khoảng thời gian tƣ̀ tháng 12/2010
đến tháng 04/2011. Mục tiêu đề tài nhằm xác định hàm lƣợng caffeine trong một số
sản phẩm cà phê và đối chiếu kết quả phân tích với các số liệu đƣợc công bố trên bao
bì đối với cà phê hòa tan . Các mẫu đƣợc chọn để phân tích là 3 sản phẩm cà phê hòa
tan gồ m Vinacafé sƣ̃a (Vinacafé Biên Hòa ), Nescafé Viê ̣t (Nestlé) và G 7 sƣ̃a (Trung
Nguyên); và 2 loại cà phê xay gồm Coffea arabica và Coffea robusta. Các thí nghiệm
nhằ m xác đinh
̣ thời gian và nhiê ̣t đô ̣ tố i ƣu cho quá trình ly trích caffeine đƣơ ̣c thƣ̣c
hiê ̣n trên cả 2 mẫu cà phê xa y, và khảo sát hàm lƣợng caffeine theo lần ly trích với
phƣơng pháp pha chế thông thƣờng trên mẫu

Coffea robusta. Caffeine tƣ̀ các mẫu

đƣơ ̣c ly trích bằ ng nƣớc cấ t , tinh sa ̣ch qua sắ c ký lớp mỏng và đƣơ ̣c đinh
̣ lƣơ ̣ng bằ ng
phƣơng pháp quang phổ . Qua quá trin
̀ h phân tić h , hàm lƣợng caffeine cao nhất đƣợc

tìm thấy trong sản phẩm Nescafé Việt (1,37%), kế đế n là Vinacafé sƣ̃a (0,84%) và thấp
nhấ t là G 7 sƣ̃a (0,59%). Kế t quả về hàm lƣơ ̣ng caffeine thu đƣơ ̣c trên hai mẫu cà phê
xay C. arabica và C. robusta tƣơng ƣ́ng là 1,21% và 2,08%. Điề u kiê ̣n về thời gian và
nhiê ̣t đô ̣ cho sƣ̣ ly trić h caffeine là

15 phút và 90-100C. Khi pha chế cà phê theo

phƣơng pháp thông thƣờng , hàm lƣợng caffeine trong các lần ly trích giảm theo hàm
lũy thừa y  1,7647 x1,5023 . Phƣơng pháp tƣơng đố i đơn giản , có thể đƣợc áp dụng để
phân tích hàm lƣơ ̣ng caffeine trong các loa ̣i nƣớc giải khát

, dƣơ ̣c phẩ m và các loài

thƣ̣c vâ ̣t chƣ́a caffeine.

Trang iii


MỤC LỤC
Trang
Lời cam đoan

i

Lời cảm ơn

ii

Tóm lƣợc

iii

Mục lục

iv

Danh mu ̣c các bảng

vii

Danh mu ̣c các hình

viii

Mở đầ u

1

Chƣơng 1. LƢỢC KHẢO TÀ I LIỆU

2

1.1 Tổ ng quan về cây cà phê

2

1.1.1 Nguồ n gố c cây cà phê

2

1.1.2 Đặc tính thực vật

3

1.1.3 Phân loa ̣i

6

1.1.4 Thành phần hóa học trong quả cà phê

8

1.1.5 Giá trị kinh tế của cây cà phê ở Việt Nam
1.2 Dƣơ ̣c tính của caffeine

10
11

1.2.1 Sơ lƣơ ̣c về caffeine

11

1.2.2 Dƣơ ̣c tính chủ yế u của caffeine

12

1.2.3 Sƣ̣ chuyể n hóa và chu kì bán hủy

12

1.2.4 Cơ chế tác đô ̣ng

13

1.3 Tổ ng quan về cà phê hòa tan

15

1.3.1 Tình hình phát triển của cà phê hòa tan trên thị thƣờng Việt Nam

15

1.3.2 Quy trình sản xuấ t cà phê hòa tan

16

1.3.3 Các chỉ tiêu đánh giá chất lƣợng

16

Chƣơng 2. PHƢƠNG TIỆN VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CƢ́U

17

2.1 Mục tiêu đề tài

17

2.2 Phƣơng tiê ̣n

17

2.2.1 Mẫu

17

2.2.2 Hóa chất

17

2.2.3 Dụng cụ thí nghiệm

18

Trang iv


2.2.4 Các chỉ tiêu phân tích

18

2.3 Phƣơng pháp nghiên cƣ́u

19

2.3.1 Thời gian và điạ điể m

19

2.3.2 Phƣơng pháp nghiên cƣ́u

19

2.4 Thƣ̣c nghiê ̣m

19

2.4.1 Thí nghiê ̣m 1: Dƣ̣ng đƣờng chuẩ n caffeine

19

2.4.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát hệ dung môi khai triển

20

2.4.3 Thí nghiệm 3: Đinh
̣ lƣơ ̣ng caffeine trong mẫu cà phê hòa tan

21

2.4.4 Thí nghiệm 4: Đinh
̣ lƣơ ̣ng đƣờng tổ ng số trong mẫu cà phê hòa tan

21

2.4.5 Thí nghiệm 5: Xác định độ ẩm của cà phê hòa tan và cà phê xay

22

2.4.6 Thí nghiệm 6: Khảo sát sự ly trích caffeine theo thời gian ngâm chiế t trên

mẫu cà phê xay bằ ng nƣớc cấ t ta ̣i 100C

22

2.4.7 Thí nghiệm 7: Khảo sát sự ly trích caffeine theo nhiệt độ trên mẫu cà phê
xay trong 15 phút

23

2.4.8 Thí nghiệm 8: Khảo sát sự ly trích caffeine bằng phƣơng pháp pha chế thông
thƣờng trên mẫu C. robusta

24

2.3.4 Xƣ̉ lý số liê ̣u

25

Chƣơng 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

26

3.1 Thí nghiệm 1: Dƣ̣ng đƣờng chuẩ n caffeine.

26

3.1.1 Xác định bƣớc sóng hấp thu cực đại của caffeine chuẩn

26

3.1.2 Xác định đƣờng chuẩn và giới hạn phát hiện

26

3.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát hệ dung môi khai triển

27

3.3 Thí nghiệm 3: Đinh
̣ lƣơ ̣ng caffeine trong các mẫu cà phê hòa tan

28

3.4 Thí nghiệm 4: Đinh
̣ lƣơ ̣ng đƣờng tổ ng số trong các mẫu cà phê hòa tan

30

3.5 Thí nghiệm 5: Xác đinh
̣ đô ̣ ẩ m của cà phê hòa tan và cà phê xay

32

3.5.1 Độ ẩm của cà phê hòa tan

32

3.5.2 Độ ẩm của cà phê xay

34

3.6 Thí nghiệm 6: Khảo sát sự ly trích caffeine theo thời gian ngâm chiế t trên mẫu
cà phê xay bằng nƣớc cất tại 100C

35

3.7 Thí nghiệm 7: Khảo sát sự ly trích caffeine theo nhiệt độ trên hai mẫ u cà phê xay
trong 15 phút

36

Trang v


3.8 Thí nghiệm 8: Khảo sát sự ly trích caffeine bằng phƣơng pháp pha chế thông
thƣờng trên mẫu C. robusta
Chƣơng 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHI ̣

37
39

4.1 Kế t luâ ̣n

39

4.2 Kiế n nghi ̣

39

TÀI LIỆU THAM KHẢO

40

Trang vi


DANH MU ̣C CÁC BẢNG
Trang
Bảng 1.1

Thành phần hoá học của quả cà phê

10

Bảng 2.1

Mẫu cà phê hòa tan và các chỉ tiêu chấ t lƣơ ̣ng cầ n phân tić h

17

Bảng 2.2

Cách pha dãy chuẩn nồng độ caffeine

20

Bảng 3.1a Kế t quả phân tić h caffeine trong mẫu Vinacafé sƣ̃ a

28

Bảng 3.1b Kế t quả phân tić h caffeine trong mẫu Nescafé Viê ̣t

28

Bảng 3.1c Kế t quả phân tích caffeine trong mẫu G7 sƣ̃a

28

Bảng 3.2

29

Hàm lƣợng caffeine trong các mẫu cà phê hòa tan

Bảng 3.3a Kế t quả phân tích đƣờng tổ n g số trong mẫu Vinacafé sƣ̃a

30

Bảng 3.3b Kế t quả phân tić h đƣờng tổ ng số trong mẫu Nescafé Viê ̣t

31

Bảng 3.3c Kế t quả phân tić h đƣờng tổ ng số trong mẫu G7 sƣ̃a

31

Bảng 3.4

31

Kế t quả phân tích đƣờng tổ ng số trong các mẫu cà phê hòa tan

Bảng 3.5a Kế t quả phân tić h đô ̣ ẩ m trong mẫu Vinacafé sƣ̃a

32

Bảng 3.5b Kế t quả phân tích đô ̣ ẩ m trong mẫu Nescafé Viê ̣t

32

Bảng 3.5c Kế t quả phân tić h đô ̣ ẩ m trong mẫu G7 sƣ̃a

33

Bảng 3.6

33

Kế t quả phân tić h đô ̣ ẩ m trong các mẫu cà phê hòa tan

Bảng 3.7a Kế t quả phân tích đô ̣ ẩ m trong mẫu C. arabica

34

Bảng 3.7b Kế t quả phân tić h đô ̣ ẩ m trong mẫu C. robusta

34

Bảng 3.8

Hàm lƣợng caffeine theo thời gian ngâm chiết tại 100C

35

Bảng 3.9

Hàm lƣợng caffeine theo nhiệt độ ngâm chiết trong 15 phút

36

Bảng 3.10 Hàm lƣợng caffeine theo lần trích ly bằng nƣớc cất 100C trên mẫu C.
robusta

37

Trang vii


DANH MUC
̣ CÁC HÌNH
Trang
Hình 1.1 Thân cà phê

4

Hình 1.2 Hoa cà phê

5

Hình 1.3 Quả cà phê

5

Hình 1.4 Công thƣ́c hóa ho ̣c của caffeine

11

Hình 1.5 Quy triǹ h sản xuấ t cà phê hòa tan

16

Hình 2.1 Mẫu sắ c ký lớp mỏng

21

Hình 3.1 Phổ hấ p thu của dung dich
̣ caffeine chuẩ n 30 ppm

26

Hình 3.2 Đồ thị biểu diễn quan hệ tuyến tính giữa độ hấp thu và nồng độ caffeine

27

Hình 3.3 Caffeine trong mẫu Nescafé Viê ̣t sau khi đƣơ ̣c tách bằ ng hê ̣ 1 và hệ 2

27

Hình 3.4 Đồ thị biểu diễn hàm lƣợng caffeine theo lần ly trić h

28

Trang viii


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌ C

MỞ ĐẦU
Trên thế giới , caffeine đƣơ ̣c sƣ̉ du ̣ng giố ng nhƣ mô ̣t chấ t kích thích thầ n kinh
trung ƣơng. Caffeine có tên IUPAC là 1,3,7-trimethylxanthine có tác dụng gây nên sự
hƣng phấn và kéo dài thời gian tỉnh táo bằng cách ngăn cản ta ̣m thời sự hoạt động bình
thƣờng của adenosine và enzyme phosphodiesterase.
Caffeine hiê ̣n là chấ t kích thích thầ n k inh đƣơ ̣c tiêu thu ̣ rô ̣ng raĩ nhấ t trên thế
giới, đƣơ ̣c sƣ̉ du ̣ng hơ ̣p pháp và hầ u nhƣ không kiể m soát . Caffeine đƣơ ̣c hấ p thu vào
cơ thể ngƣời dƣới da ̣ng thƣ́c uố ng, nhƣ trà, cà phê, nƣớc uố ng có gas và nƣớc tăng lƣ̣c ;
hay các loa ̣i dƣơ ̣c phẩ m (Lovett và Richard , 2005). Trong khi đó , theo các nghiên cƣ́u
gầ n đây, caffeine có khả năng làm tăng nguy cơ mắ c bê ̣nh liên quan đế n đô ̣ng ma ̣ch
vành (Adebayo et al., 2007), giảm trọng lƣợng của trẻ khi sinh (Vlajinac et al., 1997)
và có một số ảnh hƣởng tiêu cực đến tâm-sinh lý ở trẻ em (Hughes và Hale, 1998).
Theo Hiê ̣p hô ̣i cà phê Viê ̣t Nam, hiện nay trên thị trƣờng cà phê, sản phẩm cà phê
hòa tan ngày càng phát triển và đang chiếm giữ khoảng 30% tổng sản lƣợng tiêu thụ
bên cạnh là cà phê rang xay (70%). Song song với tốc độ tiêu thụ cà phê hòa tan, việc
đánh giá các chỉ tiêu chất lƣợng của loại sản phẩm này cũng trở nên khắt khe hơn
nhằm đảm bảo sức khỏe ngƣời tiêu dùng và phân loại chất lƣợng sản phẩm.
Với vai trò quan trọng , các tác động tiêu cực của caffeine lên sức khỏe con
ngƣời, cùng với sự phát triển ngày càng mạnh mẽ của các thực phẩm , dƣơ ̣c phẩ m chƣ́a
caffeine, đề tài “ Xác định hàm lƣợng caffeine trong một số sản phẩm c à phê” đƣơ ̣c
chọn để nghiên cứu. Mục tiêu của đề tài là định lƣợng caffeine trong cà phê hòa tan và
cà phê xay bằng phƣơng pháp quang phổ sau khi đƣợc tách bằng sắc ký lớp mỏng .

SVTH: Nguyễn Trầ n Phú

Trang 1


Chƣơng 1. LƢỢ C KHẢ O TÀ I LIỆU

Chƣơng 1. LƢỢC KHẢO TÀ I LIỆU
1.1 Tổ ng quan về cây cà phê
1.1.1 Nguồ n gố c cây cà phê
Từ "cà phê" trong tiếng Việt có gốc từ chữ café của tiếng Pháp. Giống nhƣ
các ngôn ngữ thuộc hệ ngôn ngữ Ấn-Âu, café có gốc từ kahveh của tiếng Thổ Nhĩ
Kỳ và kahveh đến từ qahwa của tiếng Ả Rập[28].
Trong tiếng Anh, từ coffee xuất hiện lần đầu tiên từ sớm cho đến giữa những
năm 1600, nhƣng thể sớm nhất của từ này đến vào khoảng 10 năm cuối của những
năm 1500. Xuất phát từ từ caffè của tiếng Ý . Từ trên đƣợc giới thiệu ở châu Âu
thông qua những ngƣời Thổ Nhĩ Kỳ Ottoman kahve có nguồn gốc từ tiếng Ả Rập

:

‫ قهوة‬, qahweh. Nguồn gốc nguyên thủy của từ Ả Rập là không rõ ràng; nó cũng có
nguồn gốc tôn giáo Kaffa ở phía Tây Ethiopia, nơi cà phê đƣợc trồng trọt, hoặc sự
bới đi từ qahwat al-būnn', có ý nghĩa là "rƣợu của đậu" trong tiếng Ả Rập. Ở
Eritrea, "būnn" (cũng có nghĩa là "rƣợu của đậu" trong Tigrinya) cũng đƣợc dùng.
Tên Amharic và Afan Oromo cho cà phê là bunna[28,29].
Theo một truyền thuyết đã đƣợc ghi lại trên giấy vào năm 1671, những ngƣời
chăn dê ở Kaffa (thuộc Ethiopia ngày nay) phát hiện ra một số con dê trong đàn sau
khi ăn một cành cây có hoa trắng và quả màu đỏ đã chạy nhảy không mệt mỏi cho
đến tận đêm khuya. Họ bèn đem chuyện này kể với các thầy tu tại một tu viện gần
đó. Khi một ngƣời chăn dê trong số đó ăn thử loại quả màu đỏ đó anh ta đã xác

nhận công hiệu của nó. Sau đó các thầy tu đã đi xem xét lại khu vực ăn cỏ của bầy
dê và phát hiện ra một loại cây có lá xanh thẫm và quả giống nhƣ quả anh đào. Họ
uống nƣớc ép ra từ loại quả đó và tỉnh táo cầu nguyện chuyện trò cho đến tận đêm
khuya. Nhƣ vậy có thể coi rằng nhờ chính đàn dê này con ngƣời đã biết đƣợc cây
cà phê[33].
Tại Việt Nam cây cà phê đƣợc các nhà truyền đạo công giáo đƣa vào trồng thử
năm 1857 ở Bố Trạch (Quảng Bình) và Quảng Trị. Đến năm 1870 cây cà phê đã
thấy ở Hà Nam Ninh. Năm 1888, thực dân Pháp đã thành lập các đồn điền cà phê ở
Nghệ An, Quảng Trị, Đắc Lắc. Các đồn điền lớn mọc lên ở Ngàn Tƣơi, Ngàn phố,
Ngàn Sâu – Hà Tĩnh (1910), Yên Mỹ - Thanh Hoá (1911), Nghĩa Đàn - Nghệ An

SVTH: Nguyễn Trầ n Phú

Trang 2


Chƣơng 1. LƢỢ C KHẢ O TÀ I LIỆU

(1913)… Đến 1920-1925, khi khai phá vùng đất ba-zan phì nhiêu ở Tây Nguyên,
ngƣời Pháp đã đƣa cà phê vào trồng ở đây. Đến 1945 tổng diện tích cà phê toàn
quốc khoảng 10.070 ha, năng suất cà phê chè khoảng 4-5 tạ/ha, cà phê vối 5-6
tạ/ha[1][6].
Trong thời gian chiến tranh tình hình sản xuất cà phê có nhiều biến đổi. Ở
miền Bắc, các nông trƣờng duy trì sản xuất ngay cả những năm chiến tranh ác liệt.
Nhƣng do quy hoạch trồng cà phê không đúng đắn ngay từ đầu nên nhiều nông
trƣờng đƣợc thiết lập ồ ạt sau này phải thanh lý. Ở miền Nam sau 1968, do chiến
tranh nhiều vùng phải bỏ hoang, đến 1973 chỉ còn 8872 ha, năm 1975 khoảng
10.000 ha, phần lớn cà phê sản xuất ra đƣợc tiêu dùng nội địa[34].
Sau ngày giải phóng 4/1975 ngành cà phê ở giai đoạn phát triển chƣa từng có,
chỉ trong 2 năm 1978-1979 tỉnh Đắc Lắc đã phát động phong trào rầm rộ trồng

đƣợc 6.000 ha cà phê tạo khí thế mạnh mẽ và quyết tâm cao. Nhƣng do chƣa chuẩn
bị chu đáo, thiếu trình độ chuyên môn nên đã gặp nhiều khó khăn, không lâu sau đó
một diện tích lớn cà phê bị huỷ bỏ, số còn lại còi cọc, không hiệu quả [1].
Vào thập kỷ 80, chính phủ ta kí hàng loạt hiệp định hợp tác sản xuất với Liên
Xô (cũ), CHDC Đức, Bungari, Tiệp Khắc, Balan đã tạo điều kiện cho cà phê có vốn
đầu tƣ, thiết bị để bƣớc vào thời kì phát triển mới [1].
Khoảng 10 năm gần đây, cây cà phê Việt Nam đã có bƣớc phát triển mạnh mẽ
về diện tích, năng suất và sản lƣợng [6].
1.1.2 Đặc tính thực vật[1][32-34]
Cà phê là tên một chi thực vật thuộc họ Thiến thảo (Rubiaceae). Họ này bao gồm
khoảng 500 chi khác nhau với trên 6.000 loài cây nhiệt đới.
Chi cà phê bao gồm nhiều loài cây lâu năm khác nhau. Tuy nhiên, không phải
loài nào cũng chứa caffein trong hạt, một số loài khác xa với những cây cà phê ta
thƣờng thấy. Chỉ có hai loài cà phê có ý nghĩa kinh tế. Loài thứ nhất có tên thông
thƣờng trong tiếng Việt là cà phê chè (tên khoa học: Coffea arabica), đại diện cho
khoảng 61% các sản phẩm cà phê trên thế giới. Loài thứ hai là cà phê vối (tên khoa
học: Coffea canephora hay Coffea robusta), chiếm gần 39% các sản phẩm cà phê.
Ngoài ra còn có Coffea liberica và Coffea excelsa (ở Việt Nam gọi là cà phê mít) với
sản lƣợng không đáng kể.
SVTH: Nguyễn Trầ n Phú

Trang 3


Chƣơng 1. LƢỢ C KHẢ O TÀ I LIỆU

Dƣới đây là mô ̣t số đă ̣c trƣng của cây cà phê :
+ Thân cây cà phê:
Cây cà phê chè có thể cao tới 6 m, cà phê vối tới 10 m. Tuy nhiên ở các trang trại
cà phê ngƣời ta thƣờng phải cắt tỉa để giữ đƣợc độ cao từ 2-4 m, thuận lợi cho việc thu

hoạch. Cây cà phê có cành thon dài, lá cuống ngắn, xanh đậm, hình oval. Mặt trên lá
có màu xanh thẫm, mặt dƣới xanh nhạt hơn. Chiều dài của lá khoảng 8-15 cm, rộng 46 cm. Rễ cây cà phê là loại rễ cọc, cắm sâu vào lòng đất từ 1 đến 2,5 m với rất nhiều rễ
phụ tỏa ra xung quanh làm nhiệm vụ hút chất dinh dƣỡng nuôi cây.

Hình 1.1 Thân cây cà phê
(Nguồ n en.wikipedia.org)

+ Hoa cà phê:
Hoa cà phê màu trắng, có năm cánh, thƣờng mọc thành chùm đôi hoặc chùm ba.
Màu hoa và hƣơng hoa dễ làm ta liên tƣởng tới hoa nhài. Hoa chỉ nở trong vòng 3 đến
4 ngày và thời gian thụ phấn chỉ vài ba tiếng. Một cây cà phê trƣởng thành có từ
30.000 đến 40.000 bông hoa.
Ngay từ khi cây cà phê ra hoa kết quả ngƣời ta đã có những đánh giá đầu tiên về
vụ mùa cà phê. Ở các nƣớc sản xuất cà phê lớn điều này đặc biệt quan trọng trong việc
đƣa ra những nhận định về giá cả và thị trƣờng. Tuy vậy những đợt rét đậm hoặc hạn
hán có thể làm đảo lộn mọi sự tính toán và đẩy thị trƣờng vào tình thế hoàn toàn khác.

SVTH: Nguyễn Trầ n Phú

Trang 4


Chƣơng 1. LƢỢ C KHẢ O TÀ I LIỆU

Hình 1.2 Hoa cà phê
(Nguồ n en.wikipedia.org/coffea_arabica)

Quả cà phê:
Quả phê là loài cây tự thụ phấn, do đó gió và côn trùng có ảnh hƣởng lớn tới quá
trình sinh sản của cây. Sau khi thụ phấn từ 7 đến 9 tháng cây sẽ cho quả hình bầu dục,

bề ngoài giống nhƣ quả anh đào. Trong thời gian chín, màu sắc của quả thay đổi từ
xanh sang vàng rồi cuối cùng là đỏ. Quả có màu đen khi đã chín. Do thời gian đâm hoa
kết trái lâu nhƣ vậy mà một vụ cà phê kéo dài gần một năm trời và có thể xảy ra
trƣờng hợp trên một cây vừa có hoa, vừa có quả.

Hình 1.3 Quả cà phê
(Nguồ n en.wikipedia.org)

SVTH: Nguyễn Trầ n Phú

Trang 5


Chƣơng 1. LƢỢ C KHẢ O TÀ I LIỆU

Thông thƣờng một quả cà phê chứa hai hạt. Chúng đƣợc bao bọc bởi lớp thịt quả
bên ngoài. Hai hạt cà phê nằm ép sát vào nhau. Mặt tiếp xúc giữa chúng là mặt phẳng,
mặt hƣớng ra bên ngoài có hình vòng cung. Mỗi hạt còn đƣợc bảo vệ bởi hai lớp màng
mỏng: một lớp màu trắng, bám chặt lấy vỏ hạt; một lớp màu vàng rời rạc hơn bọc ở
bên ngoài. Hạt có thể có hình tròn hoặc dài, lúc còn tƣơi có màu xám vàng, xám xanh
hoặc xanh. Thỉnh thoảng cũng gặp nhƣng quả chỉ có một hạt (do chỉ có một nhân hoặc
do hai hạt bị dính lại thành một).
1.1.3 Phân loa ̣i[1][6-7][32-34]
Cà phê có nhiều chủng loại, nhƣng phổ biế n là 3 giố ng sau:
1.1.3.1 Cà phê chè
Cà phê chè là tên gọi theo tiếng Việt của loài cà phê có (danh pháp khoa học là:
Coffea arabica) do loài cà phê này có lá nhỏ, cây thƣờng để thấp giống cây chè một
loài cây công nghiệp phổ biến ở Việt Nam.
Đây là loài có giá trị kinh tế nhất trong số các loài cây cà phê. Cà phê chè chiếm
61% các sản phẩm cà phê toàn thế giới. Cà phê arabica còn đƣợc gọi là Brazilian

Milds nếu nó đến từ Brasil, gọi là Colombian Milds nếu đến từ Colombia, và gọi là
Other Milds nếu đến từ các nƣớc khác. Qua đó có thể thấy Brasil và Colombia là hai
nƣớc xuất khẩu chính loại cà phê này, chất lƣợng cà phê của họ cũng đƣợc đánh giá
cao nhất. Các nƣớc xuất khẩu khác gồm có Ethiopia, Mexico, Guatemala, Honduras,
Peru, Ấn Độ.
Cây cà phê arabica ƣa sống ở vùng núi cao. Ngƣời ta thƣờng trồng nó ở độ cao từ
1000-1500 m. Cây có tán lớn, màu xanh đậm, lá hình oval. Cây cà phê trƣởng thành
có thể cao từ 4-6 m, nếu để mọc hoang dã có thể cao đến 15 m. Quả hình bầu dục, mỗi
quả chứa hai hạt cà phê.
Cà phê chè sau khi trồng khoảng 3 đến 4 năm thì có thể bắt đầu cho thu hoạch.
Thƣờng thì cà phê 25 tuổi đã đƣợc coi là già, không thu hoạch đƣợc nữa. Thực tế nó
vẫn có thể tiếp tục sống thêm khoảng 70 năm. Cây cà phê arabica ƣa thích nhiệt độ từ
16-25°C, lƣợng mƣa khoảng trên 1000 mm.
Trên thị trƣờng cà phê chè đƣợc đánh giá cao hơn cà phê vối (coffea canephora
hay coffea robusta) vì có hƣơng vị thơm ngon và chứa ít hàm lƣợng caffein hơn. Một
bao cà phê chè (60 kg) thƣờng có giá cao gấp 2 lần một bao cà phê vối. Việt Nam là
SVTH: Nguyễn Trầ n Phú

Trang 6


Chƣơng 1. LƢỢ C KHẢ O TÀ I LIỆU

nƣớc xuất khẩu cà phê lớn thứ hai thế giới nhƣng chủ yếu là cà phê vối. Năm 2005, dự
kiến diện tích trồng cà phê chè mới đạt khoảng 10% tổng diện tích trồng cà phê cả
nƣớc (khoảng 40.000 ha/410.000 ha).
Lý do khó phát triển cà phê chè do độ cao ở Việt Nam không phù hợp, những
vùng chuyên canh cà phê ở Việt Nam nhƣ Buôn Ma Thuột Đắk Lắk, Bảo Lộc Lâm
Đồng... đều chỉ có độ cao từ 500-1000 m so với mực nƣớc biển, loài cây này lại nhiều
sâu bệnh hại nên không kinh tế bằng trồng cà phê vối nếu trồng ở Việt Nam.

1.1.3.2 Cà phê vối
Cà phê vối (danh pháp khoa học: Coffea canephora hoặc Coffea robusta) là cây
quan trọng thứ hai trong các loài cà phê. C. Robusta, nhƣ cái tên nó thể hiê ̣n , rấ t
“robust”, trong tiế ng Anh có nghiã là ma ̣nh mẽ, tràn trề sức sống. Loại này chứa nhiều
caffeine hơn và thić h nghi trong nhiề u điề u kiê ̣n hơn C. Arabica. Khoảng 39% các sản
phẩm cà phê đƣợc sản xuất từ loại cà phê vố i . Nƣớc xuất khẩu cà phê vối lớn nhất thế
giới là Việt Nam. Các nƣớc xuất khẩu quan trọng khác gồm Côte d'Ivoire, Uganda,
Brasil, Ấn Độ.
Cây cà phê vối có dạng cây gỗ hoặc cây bụi, chiều cao của cây trƣởng thành có
thể lên tới 10 m. Quả cà phê có hình tròn, hạt nhỏ hơn hạt cà phê arabica. Hàm lƣợng
caffein trong hạt cà phê robusta khoảng 2-4%, trong khi ở cà phê arabica chỉ khoảng 12%.
Giống nhƣ cà phê chè, cây cà phê vối 3-4 tuổi có thể bắt đầu thu hoạch. Cây cho
hạt trong khoảng từ 20 đến 30 năm. Cà phê vối ƣa sống ở vùng nhiệt đới, độ cao thích
hợp để trồng cây là dƣới 1000 m. Nhiệt độ ƣa thích của cây khoảng 24-26°C, nhiê ̣t đô ̣
thấ p nhấ t tuyê ̣t đố i không dƣới 7°C lƣợng mƣa khoảng trên 1500-2000 mm. Cây cà
phê vối cần nhiều ánh sáng mặt trời hơn so với cây cà phê chè.[6]
Cà phê vối chứa hàm lƣợng caffein cao hơn và có hƣơng vị không tinh khiết
bằng cà phê chè, do vậy mà đƣợc đánh giá thấp hơn. Giá một bao cà phê robusta
thƣờng chỉ bằng một nửa so với cà phê arabica. Năm 2004 Việt Nam xuất khẩu trên 14
triệu bao cà phê loại này, chiếm gần một nửa lƣợng cà phê vối xuất khẩu của toàn thế
giới (trên 30 triệu bao). Hiện nay gần 90% diện tích cà phê ở Việt Nam đƣợc trồng cà
phê vối, 10% trồng cà phê chè, khoảng 1% còn lại đƣợc trồng cà phê mít (coffea
excelsa).

SVTH: Nguyễn Trầ n Phú

Trang 7


Chƣơng 1. LƢỢ C KHẢ O TÀ I LIỆU

1.1.3.3 Cà phê mít
Cà phê mít hay cà phê Liberia (Danh pháp khoa học: Coffea liberica, đồng nghĩa
Coffea excelsa thuộc họ Thiến thảo. Là một trong 3 loại chính của họ cà phê.
Cà phê mít có thân cây cao 2-5 m; thân, lá và quả đều to, khác biệt hẳn các loại
cà phê khác . Do lá to, xanh đậm, nhìn xa nhƣ cây mít nên đƣơ ̣c gọi là cà phê mít . Cây
chịu hạn tốt, ít cần nƣớc tƣới nên thƣờng trồng quảng canh, tuy nhiên, do năng suất
kém, chất lƣợng không cao (có vị chua) nên không đƣợc ƣa chuộng và phát triển diện
tích.
Tại Việt Nam cây trồng chủ yếu ở các tỉnh nhƣ Nghệ An, Gia Lai, Kon Tum là
những tỉnh có điều kiện phù hợp cho phát triển cây công nghiệp nhƣng không hoàn
toàn thuận lợi cho cà phê phát triển. Đây cũng chính là lý do Đắk Lắk và nhất là Buôn
Ma Thuột vốn đƣợc xem là thủ phủ cà phê nhƣng lại có rất ít diện tích trồng loại cà
phê này.
Ở Tây nguyên, cà phê mít thƣờng nở hoa và thu hoạch muộn hơn các loài cà phê
khác do đặc điểm là nở hoa nhờ nƣớc mƣa, quả thƣờng thu hoạch vào tháng 12 âm
lịch, sau khi các loài cà phê khác đã thu hoạch xong. Sản lƣợng của cà phê mít không
lớn, hạt nhân to, thon dài trắng. Cây thƣờng đƣợc trồng thuần loài hay làm đai rừng
chắn gió cho các lô cà phê vối, thƣờng trồng thành hàng với khoảng cách 5-7 m một
cây.
Do đặc tính chịu hạn và có sức chống chọi với sâu bệnh cao nên hiện cà phê mít
đƣợc dùng làm gốc ghép cho các loại cà phê khác.
Hạt cà phê mít thƣờng đƣợc trộn vào với cà phê vối, cà phê chè khi rang xay để
tạo hƣơng vị.
1.1.4 Thành phần hóa học trong quả cà phê[1]
Hạt cà phê xanh giàu glucid và lipid, glucid chiếm hơn 50% phần lớn là các
polysaccharide. Thành phần hóa học của cà phê nhân phụ thuộc vào chủng loại, độ
chín, điều kiện canh tác, phƣơng pháp chế biến và bảo quản. Thành phần hoá học
trong hạt cà phê có ảnh hƣởng rất tốt trong quá trình đánh giá chất lƣợng thử nếm
cảm quan.

SVTH: Nguyễn Trầ n Phú

Trang 8


Chƣơng 1. LƢỢ C KHẢ O TÀ I LIỆU

- Nƣớc: Trong nhân cà phê đã sấy khô còn khoảng 10-12% nƣớc ở dạng liên kết.
Sau khi rang, hàm lƣợng nƣớc trong cà phê còn khoảng 2,7%. Hàm lƣợng nƣớc trong
cà phê ảnh hƣởng thực tiếp đến chất lƣợng cà phê. Nếu độ ẩm cao, vi sinh vật dễ phát
triển và hƣơng cà phê dễ bị tổn thất.
- Chất khoáng: Hàm lƣợng chất khoáng trong cà phê khoảng 3-5%, chủ yếu là
Kali, Magie, Phospho, Clo ngoài ra còn có nhôm, sắt, đồng, iot, lƣu huỳnh… Những
chất này ảnh hƣởng không tốt đến mùi cà phê rang. Cà phê có lƣợng khoáng càng thấp
thì càng tốt.
- Glucid: Glucide chiếm khoảng 50% tổng lƣợng chất khô trong cà phê. Các chất
này không tham gia vào thành phần nƣớc uống mà có tác dụng tạo màu sắc và vị
caramel cho cà phê.
- Protein: Hàm lƣợng protein trong cà phê không cao nhƣng có vai trò quan
trọng trong việc hình thành hƣơng vị cho sản phẩm. Trong đó, các acid amine chứa lƣu
huỳnh nhƣ cystine, methionine là quan trọng nhất, chúng tạo nên hƣơng thơm mạnh
cho cà phê rang. Đăc biệt, methionine và proline có tác dụng làm giảm tốc độ oxy hóa
các chất thơm, giúp giữ đƣợc mùi thơm của cà phê trong quá trình bảo quản.
- Lipid: Hàm lƣợng lipid trong cà phê khá lớn (10 -13%) gồm có dầu và sáp.
Trong quá trình chế biến, một phần acid béo tham gia phản ứng dƣới tác dụng của
nhiệt độ cao tạo nên hƣơng thơm cho sản phẩm. Lƣợng lipid còn lại không bị biến đổi
chính là dung môi tốt để hòa tan các chất thơm.
- Các ankaloid: Trong cà phê có các ankaloid nhƣ caffeine, trigonelline, betain,
colin. Trong đó, quan trọng nhất là caffeine và trigonellin.

+ Caffeine: Hàm lƣợng khoảng 1-3% phụ thuộc vào chủng loại, điều kiện khí
hậu, điều kiện canh tác.
+ Trigonelline là ankaloid không có hoạt tính sinh lý, ít tan trong etanol, không
tan trong chloroform và ether, tan nhiều trong nƣớc nóng. Tính chất quý của trigonellin
là dƣới tác dụng của nhiệt độ cao, nó bị nhiệt phân tạo thành acid nicotinic (tiền
vitamin PP).
Hiện nay ngƣời ta đã tìm ra có tới hơn 70 chất thơm hỗn hợp lại thành mùi thơm
của cà phê.

SVTH: Nguyễn Trầ n Phú

Trang 9


Chƣơng 1. LƢỢ C KHẢ O TÀ I LIỆU

Hàm lƣợng chất thơm trong hạt cà phê tƣơng đối nhỏ bao gồm các acid, andehite,
ketone, ancol, phenol, ester… Các chất này đƣợc hình thành và tích lũy trong quá trình
phát triển của quả cà phê hay đƣợc tạo thành trong quá trình chế biến nhất là trong quá
trình rang.
Cà phê rang lên có những chất thơm, gọi chung là cafeol nhƣng đồng thời tạo ra
một yếu tố phức hợp độc là cafeotoxine. Các chất thơm của cà phê dễ bị bay hơi, dễ
biến đổi làm giảm chất lƣợng cà phê nên cần bảo quản cà phê trong bao bì kín.
Ngoài ra trong nhân cà phê còn có một lƣợng đáng kể vitamine. Trong cà phê
chủ yếu là vitamine nhóm B nhƣ B1, B2, B6, B12 và các loại acid hữu cơ là tiền các
loại vitamine.
Bảng 1.1 Thành phần hoá học của quả cà phê

Thành phần
Nƣớc

Chấ t dầ u
Đa ̣m
Caffeine
Chlorogenic acid
Trigonelline
Tannin
Caffetanic acid
Caffeic acid
Pentosane
Tinh bô ̣t
Saccharose
Cellulose
Hemicellulose
Lignine
Calcium
Phosphor
Sắ t
Sodium
Manganese

Hàm lƣợng
g/100 g
8-12
4-18
1.8-2.5
1 (Abrabica)
2 (Robusta)
2
1
2

8-9
1
5
5-23
5-10
10-20
20
4

mg/100 g

85-100
130-165
3-10
4
1-4.5

1.1.5 Giá trị kinh tế của cây cà phê ở Việt Nam
Viê ̣t Nam là một trong những nƣớc xuất khẩu cà phê hàng đầu thế giới, năm
2006 tổng sản lƣợng cà phê xuất khẩu đạt khoảng 800.000 tấn, giá trị xuất khẩu tăng
khoảng 45% (kim ngạch xuất khẩu đạt 1,07 tỷ USD) - tăng 45% so với năm trƣớc.
SVTH: Nguyễn Trầ n Phú

Trang 10