PHÂN TÍCH HÀM LƯỢNG CAFFEINE TRONG CÀ PHÊ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NƠNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
Bộ mơn Cơng nghệ kỹ 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

18139013

2. Lã Thị Thu Hà

18139041

3. Nguyễn Hoàng Long

18139086

4. Nguyễn Minh Luân

18139089

5. Dư Hiển Long

18139085

6. Trương Thanh Ngân

18139108

7. Nguyễn Phan Thanh Ngân

18139104

8. Nguyễn Thị Thảo Ngoan

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 phê vối (Robusta)

PHÂN LOẠI

Cà phê mít (Cherry)


2. LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN
•

•

Được đưa sang Ả Rập

Đưa sang XriLanca và
đảo Java

1658
Năm
Thế kỉ
13 - 14

THẾ GIỚI

75
15
m
Nă

•

Được đem sang trồng ở Yê Men

Thế kỉ 17
•

Được đưa sang Ấn Độ


1857

1870 – 1888

1905

Từ đó tới nay

Ở VIỆT NAM
Cây cà phê dần được
Cây cà phê chè đầu tiên
được tìm thấy ở Quảng
Trị và Bố Trạch

trồng tại các vùng trung

Pháp đưa vào Việt Nam 2

du phía Bắc. Nhưng năng

loại cà phê nữa là cà phê

suất rất thấp

vối và cà phê mít

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

Công thức phân tử và cấu tạo:
Khối lượng mol:

Trạng thái:

Đặc điểm:

194,14 gam/mol

rắn

Dạng tinh thể, khơng màu, khơng mùi,
có vị đắng

Nhiệt độ thăng hoa:

0
178 C

Nhiệt độ nóng chảy:

0
238 C

Hịa tan:

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 ngoài 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 cải thiện khả

Giảm lượng paracetamol

Gây mất ngủ và thỉnh thoảng lại bị rơi vào ảo giác

Lợi ích

Huyết áp tăng, các bệnh lí đường ruột

của thuốc chống ung thư

Tăng hiệu quả diệt tế bào ung thư

Tác Hại

năng tranh luận

Tăng nguy cơ xảy thai ở hoặc biến chứng thai kỳ

Kích thích hệ thần
kinh trung ương

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
High Performance Liquid
Chromatography

PHƯƠNG PHÁP
III. TỔNG QUAN LÝ THUYẾT PHƯƠNG
PHÁP HPLC

Là phương pháp sắc
ký lỏng cao áp được
ra đời vào 1967 Có độ nhạy
và chính xác cao
1968

HPLC

Dựa trên phương
pháp sắc ký cột cổ
điển

Phạm vi ứng dụng rộng rãi trong
nhiều lĩnh vực và công 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:

Trong trường hợp quá nhiều bọt, bộ khử khí

Tỷ lệ pha động của các đường dung mơi

khơng loại bỏ hết được thì bơm cao áp không

không đúng, làm cho thời gian lưu của

hút được dung môi, ảnh hưởng đến áp suất và

peak thay đổi.

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.
PHẬNCAO
TIÊM ÁP
MẪU
c.BỘBƠM
CỘT
SẮC
KÝ




Cột chứa pha tĩnh được coi là trái tim của sắc ký hiệu năng cao.
Mục đích sử dụng là để bơm pha động vào cột để thực hiện q trình
Thường được làm bằng thép khơng rỉ, chiều dài từ 5-25cm, đường
sắc ký. Bơm phải đạt được áp suất cao khoảng 250-600bar và tạo dịng
kính 1-10mm, hạt nhồi cỡ 0.3-5µm.
liên tục. Lưu lượng bơm dao động khoảng từ 0.1-10ml/phút
Chất nhồi cột phụ thuộc vào loại cột và kiểu sắc ký.




g. BỘ PHẬN GHI NHẬN TÍN

f. 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 của các chất phân




tích mà người ta sẽ sử dụng loại đầu dò phù hợp.
Đây là bộ phận ghi nhận những tín hiệu mà đầu dị phát hiện.

Phần này được phần mềm ghi nhận, lưu các thông số, sắc ký đồ...đồng thời xử lý
các thông 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 lỏng hiệu năng cao (HPLC) để xác

o
Caffeine được chiết ra khỏi mẫu bằng nước 90 C với sự có mặt của magie oxit. Sau khi lọc,

định hàm lượng caffeine của: cà phê nhân; cà phê rang; cà phê hòa tan, loại

hàm lượng caffeine của dịch chiết được xác định bằng HPLC trên cột RP-18, dùng phương

thông thường và loại đã tách caffeine; các sản phẩm cà phê hịa tan hỗn hợp (ví

pháp rửa giải đẳng dịng, sử dụng detecter UV ở bước sóng khoảng 272 nm.

•

dụ: hỗn hợp cà phê/chicory (rễ rau diếp xoăn) hoặc đồ uống từ cà phê kiểu

Khi thích hợp, hàm lượng caffeine có thể tính theo chất khơ và độ ẩm được xác định bằng

capuccino).

phương pháp chuẩn phù hợp.


Sử dụng các thiết bị, dụng
cụ của phòng thử nghiệm
c. THIẾT BỊ, DỤNG CỤ
thông thường và cụ thể như sau:

Cân phân tích

Bộ lọc màng

Máy sắc ký lỏng hiệu năng cao

Cột sắc ký dùng cho HPLC

Máy khuất từ

Bể siêu âm

Xilanh Micromet

Máy xay cà phê

Máy xay với bánh xe có răng

Sàng

Bình định mức một vạch

Pipet


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

d. THUỐC THỬ
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

Metanol
(Loại dùng cho
HPLC)

Magie Oxit
(MgO)

Caffeine

Pha động, 24%

(Dạng khan tinh

thể tích metanol

khiết)

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 DỊCH CHUẨN PHA LOÃNG ĐỐI VỚI CÀ PHÊ
DUNG DỊCH CHUẨN PHA LỖNG ĐỐI VỚI CAFE ĐÃ
THƠNG THƯỜNG (40mg/l)
TÁCH CAFFEINE

ĐƯỜNG CHUẨN: Việc sử dụng từ ba đến năm điểm trên
đường chuẩn là tùy chọn. Dải nồng độ được khuyến cáo là

50ml
dung
dịch
chuẩn
5ml
dung
dịch
chuẩn
gốctừ
gốc5mg/l

Bình
mức
1 vạch
Bìnhđịnh
định
mức
1 vạch

Định

Địnhmức
mứcđến
đếnvạch
vạchvàvà

đến 25mg/l đối với
các mẫu cà phê thơng thườngtrộn
250ml
250ml
trộn

và từ 0.5mg/l đến 2.5mg/l đối với các mẫu cà phê đã tách
caffeine.