Phân tích hàm lượng Caffein trong cà phê

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NƠNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
Bộ mơn Cơng nghệ kĩ thuật Hóa Học
Mơn Hóa Phân Tích Dụng Cụ

XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CAFFEINE TRONG CÀ PHÊ
BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ LỎNG CAO ÁP
Nhóm thực hiện: Nhóm 9
Lớp: DH18HH
GVHD: ThS. Phùng Võ Cẩm Hồng


Nhóm 9
Sinh viên thực hiện:
1. Lê Châu Ngọc Bích
2. Lã Thị Thu Hà
3. Nguyễn Hoàng Long
4. Nguyễn Minh Luân
5. Dư Hiển Long
6. Trương Thanh Ngân
7. Nguyễn Phan Thanh Ngân
8. Nguyễn Thị Thảo Ngoan

18139013
18139041
18139086
18139089
18139085
18139108
18139104
18139114

I. GIỚI THIỆU VỀ CÀ PHÊ
1. Khái niệm về cà phê
2. Lịch sử phát triển của cà phê
3. Thực tế sử dụng cà phê hiện nay


1. KHÁI NIỆM VỀ CÀ PHÊ
•

Đây là một loại thức uống được ủ từ hạt cà phê rang, lấy từ quả của cây cà
phê. Hạt cà phê được rang, xay và pha chế cùng với nước nóng

Cà phê chè (Arabica)

Cà phêPHÂN
vối (Robusta)
LOẠI
Cà phê mít (Cherry)


2. LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN
• Được đưa sang Ả
Rập

Thế kỉ 13 - 14

Năm
1658

• Đưa sang
XriLanca và
đảo Java

THẾ GIỚI
Năm
1575
• Được đem sang
trồng ở Yê Men

Thế kỉ 17
• Được đưa
sang Ấn Độ


1857

1870 – 1888

Cây cà phê
chè đầu tiên
được tìm thấy
ở Quảng Trị và
Bố Trạch

Cây cà phê dần
được trồng tại
các vùng trung
du phía Bắc.
Nhưng năng

suất rất thấp

1905

Ở VIỆT NAM

Pháp đưa vào
Việt Nam 2 loại
cà phê nữa là cà
phê vối và cà
phê mít

Từ đó tới nay

Cây cà phê dần
được trồng trên
khắp cả nước
và trở thành
mặt hàng nông
sản chủ lực.


3. THỰC TRẠNG SỬ DỤNG

ĐỐI VỚI GIỚI TRẺ


ĐỘ TUỔI TRUNG NIÊN

II.TỔNG QUAN VỀ CAFFEINE

1. Giới thiệu về caffeine:


II.TỔNG QUAN VỀ CAFFEINE
2. Tính chất của caffeine:

Tính chất vật lý
Côngmol:
thức phân tử 194,14
và cấu gam/mol
tạo:
Khối lượng
Trạng thái:

Đặc điểm:
Nhiệt độ thăng hoa:
Nhiệt độ nóng chảy:
Hịa tan:

rắn
Dạng tinh thể, khơng
màu, khơng mùi, có vị
đắng
1780C
2380C
Tan nhiều trong nước
nóng và chloroform

3. Ảnh hưởng của caffeine:
Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) khơng xếp
caffeine vào nhóm các chất gây nghiện. Đến
nay vẫn khơng có dấu hiệu rõ ràng gì chứng
minh caffeine nguy hại đến sức khỏe, ngay cả
những trường hợp sử dụng caffeine trong thời
gian dài. Caffeine là một hoạt chất có dược
tính. Tùy thuộc vào liều lượng sử dụng, nó có
thể kích thích nhẹ hệ thần kinh trung ương.
Bất kỳ tác động dược lý nào của caffeine đều
là nhất thời, thông thường các tác động này sẽ
ngưng sau vài giờ. Caffeine khơng tích tụ trong
cơ thể theo thời gian sử dụng. Nó thường
được bài tiết và thải ra ngồi sau vài giờ sử
dụng.


II.TỔNG QUAN VỀ CAFFEINE
3. Ảnh hưởng cuả caffeine đến sức khỏe con người:
Đau đầu , mệt lả

Tăng trí nhớ và
Giảm
lượng
Gây mất ngủ và thỉnh thoảng
bị rơi vào
ảo
cảilạithiện
khả

paracetamol
giác
năng tranh luận
Tác
Hại

Lợi ích

Huyết áp tăng, các bệnh lí đường ruột

quả diệt
xảy thai ởTăng
hoặc hiệu
biến chứng
thai tế
Kích Tăng
thíchnguy
hệ cơ
thần
kỳ bào ung thư của
kinh trung ương
thuốc chống ung thư
Khoảng 13 -19 gam caffenine có thể gây tử
vong ở người lớn


XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CAFFEINE TRONG
CAFE BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ LỎNG CAO
ÁP

TÍNH ƯU VIỆT
CỦA PHƯƠNG
PHÁP
III. TỔNG QUAN LÝ
THUYẾT PHƯƠNG
High Performance Liquid
Chromatography

Là phương
pháp sắc ký
lỏng cao áp
được ra đời
Có độ nhạy
chính xác
vàovà1967
- cao
1968

PHÁP HPLC
HPLC

Dựa trên
phương
pháp
ký
Phạm vi ứng
dụng sắc
rộng rãi
trong nhiềucột

lĩnh vực
và
công
cổ
điển
nghệ


1. TỔNG QUAN HPLC
Nguyên tắc
• Dựa trên sự phân bố của chất tan giữa 2 chất lỏng không
trộn lẫn vào nhau khi cho 1 chất lỏng di chuyển (pha động)
qua chất lỏng đứng yên (pha tĩnh). Pha tĩnh bị hấp phụ trên
bề mặt chất rắn (chất mang).

Bản chất
• Cho hỗn hợp hấp phụ lên pha tĩnh và giải hấp phụ nhờ các
pha động, do các cấu tử phân tích có ái lực khác nhau với
pha tĩnh, chúng di chuyển với tốc độ khác nhau và tách dần
ra khỏi nhau.


2. THIẾT BỊ HPLC

a. BÌNH CHỨA PHA
ĐỘNG

Một máy HPLC thường có 4 đường
dung mơi vào đầu bơm cao áp cho
chúng ta sử dụng 4 bình chứa dung

mơi cùng 1 lần để rửa giải theo tỉ lệ
mong muốn và tổng tỉ lệ của 4
đường là 100%


Sử dụng bộ khử khí nhằm mục đích loại trừ các
bọt nhỏ cịn sót lại trong dung mơi pha động,
tránh xảy ra một số hiện tượng:

Tỷ lệ pha động của các
đường dung môi không
đúng, làm cho thời gian
lưu của peak thay đổi.

Trong trường hợp q
nhiều bọt, bộ khử khí
khơng loại bỏ hết được thì
bơm cao áp khơng hút
được dung mơi, ảnh hưởng
đến áp suất và hoạt động
của cả hệ thống HPLC.

BỘ KHỬ KHÍ
DEGASSE
Sai kết
quả phân
tích


Sử dụng để đưa mẫu vào cột phân tích với

thể tích bơm có thể thay đổi.
 Có 2 cách đưa mẫu vào cột là tiêm mẫu thủ
công và tiêm mẫu tự động.


d.e.
PHẬNSẮC
TIÊM ÁP
MẪU
c.BỘBƠM
CAO
CỘT
KÝ
 Cột chứa pha tĩnh được coi là trái tim của
Mục đích sử dụng
để bơm
sắc kýlàhiệu
năngpha
cao.động vào
 đểThường
cột
thực hiện
qlàm
trình
sắcthép
ký. Bơm
phải
được
bằng
khơng

rỉ,
đạt được
ápdài
suất
khoảng
250-600bar
chiều
từ cao
5-25cm,
đường
kính 1và tạo dịng
liên tục.
Lưu lượng
bơm dao
10mm,
hạt nhồi
cỡ 0.3-5µm.
 Chất
độngnhồi
khoảng
từ 0.1-10ml/phút
cột phụ
thuộc vào loại cột và
kiểu sắc ký.


g. BỘ PHẬN GHI NHẬN
f.TÍN
ĐẦU
DỊ

HIỆU

Đây là bộ phận phát hiện các chất khi chúng ra
khỏi cột và cho các tín hiệu khi trên sắc ký đồ để
có thể định tính và định lượng. Tùy theo tính chất
 Đây là bộ phận ghi nhận những tín hiệu mà đầu
của các chất phân tích mà người ta sẽ sử dụng loại
dị phát hiện.
đầu dò phù hợp.
 Phần này được phần mềm ghi nhận, lưu các
thông số, sắc ký đồ...đồng thời xử lý các thơng số
liên quan đến kết quả phân tích theo chương
trình đã được định sẵn.
Đầu dị có thể thu được các loại tín hiệu: độ hấp thụ quang,
cường độ phát xạ, cường độ điện thế, độ dẫn điện, độ dẫn
nhiệt, chiết suất...


HPLC là một kỹ thuật tách các chất phân tích ra khỏi nhau
khi chúng di chuyển theo pha động chứa cột chứa các hạt
pha tĩnh


II. Q TRÌNH TIẾN HÀNH
Phạm vi áp dụng:

Ngun tắc:

• Tiêu chuẩn này qui định phương pháp sắc ký
• Caffeine được chiết ra khỏi mẫu bằng nước 90oC

lỏng hiệu năng cao (HPLC) để xác định hàm
với sự có mặt của magie oxit. Sau khi lọc, hàm lượng
lượng của
caffeine
của:
cà phê
nhân;
cà HPLC
phê rang;
caffeine
dịch chiết
được
xác định
bằng
trên
càRP-18,
phê hịa
tan,
loại thơng
thường
và loại
đãsử
cột
dùng
phương
pháp rửa
giải đẳng
dịng,
táchdetecter
caffeine;

sản sóng
phẩm
cà phê
hịa
tan hỗn
dụng
UV các
ở bước
khoảng
272
nm.
hợp
(ví hợp,
dụ: hỗn
càcaffeine
phê/chicory
(rễtính
rautheo
diếp
• Khi
thích
hàmhợp
lượng
có thể
xoăn)
phêbằng
kiểuphương
capuccino).
chất
khơhoặc

và độđồ
ẩmuống
đượctừ
xáccàđịnh
pháp
chuẩn phù hợp.


Sử dụng các
thiết
bị,
c. THIẾT
BỊ, DỤNG
CỤdụng cụ của
phịng thử nghiệm thơng thường
và cụ thể như sau:
Cân phân tích

Xilanh Micromet

Bộ lọc màng

Máy xay cà phê

Máy sắc ký lỏng hiệu năng cao

Máy xay với bánh xe có răng

Cột sắc ký dùng cho HPLC

Sàng

Máy khuất từ

Bình định mức một vạch

Bể siêu âm

Pipet


Chỉ sử dụng các loại thuốc thử phù hợp với
yêu cầu của TCVN4851 (iso 3696)

d. THUỐC THỬ

Metanol
(Loại dùng cho
HPLC)

Magie Oxit
(MgO)

Chuyển 240ml methanol vào bình định mức một
vạch 1 lít. Thêm nước đến vạch, trộn và lọc qua
bộ lọc cỡ lỗ 0,45µm. Sau đó lưu mẫu caffeine và
điều chỉnh thời gian lưu mẫu để đạt được hiệu
quả cao nhất

Caffeine

(Dạng khan
tinh khiết)

Pha động, 24%
thể tích
metanol trong
nước


DUNG DỊCH
GỐC

e. PHA DUNG DỊCH
CHUẨN CAFFEINE

→Ta có 100ml dung dịch chuẩn gốc caffeine 1000ppm

→Ta có 100ml dung dịch chuẩn được pha loãng 20 lần với nồng độ
là 50ppm


DUNG
DUNGDỊCH
DỊCHCHUẨN
CHUẨNPHA
PHALỖNG
LỖNGĐỐI
ĐỐIVỚI
VỚICÀ
PHÊCAFE

THƠNG
THƯỜNG
(40mg/l)
ĐÃ TÁCH
CAFFEINE

ĐƯỜNG CHUẨN: Việc sử dụng từ ba
đến năm điểm trên đường chuẩn là
tùy chọn. DảiBình
nồng
khuyến
50ml
dung
định
mức
5ml dung
Bình
địnhđộ được Định
Định
mức
dịch chuẩn
mức
vạch
chuẩn
mức11đến
vạch 25mg/lđến
đếnvạch
vạch
cáo là từ 5mg/l
đối

vớivàvà
gốc
250ml
trộn
gốc
250ml
trộn
các mẫu cà phê thông thường và từ
0.5mg/l đến 2.5mg/l đối với các mẫu
cà phê đã tách caffeine.