Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật hóa học: Chiết xuất cao Chlorogenic Acid từ hạt cà phê xanh

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨHọ tên học viên: TRAN PHƯƠNG THẢO MSHV: 7140799 Ngày, tháng, năm sinh: 26/08/1988 Nơi sinh: Bình Dương Chuyên ngành: Kỹ thuật Hóa học Mã số : 60520301KTEN DE TÀI

TP.HCM

qo ÂN PHƯƠNG THAI

CHIET XUAT CAO* eil ol đbk `

HAT CA PHE XANH

Chuyén nganh: KY THUAT HOA HOCMã số chuyên ngành: 60520301

i r AN VĂN THẠC SĨ

a TỪ

Thành phố Hỗ Chí Minh, tháng 01, năm 2019

Cán bộ hướng dẫn khoa hỌC:: - - - + SE E#ESE+EEEEEEEsEeerkrersrredCán bộ chấm nhận xét Ï: G2 te SE SE S3 ESESEEEESESEEEEEESEEEESEsEEeErerersresCán bộ chấm nhận xét 2: G2 t te SE SE S3 E858 E9EEEEEEEEEEEEEEEEEEEEeErerrres

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Dai học Bách Khoa, DHQGTp HCM ngày tháng năm

Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:

Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trưởng Khoa quản lý chuyên

ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nêu có).

CHỦ TỊCH HỘI DONG TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC

(Họ tên và chữ ký) (Họ tên và chữ ký)

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ tên học viên: TRAN PHƯƠNG THẢO MSHV: 7140799

Ngày, tháng, năm sinh: 26/08/1988 Nơi sinh: Bình Dương

Chuyên ngành: Kỹ thuật Hóa học Mã số : 60520301KTEN DE TÀI: Chiết xuất cao chlorogenic acid từ hạt cà phê xanh

KNHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:Khảo sát phương pháp chiết xuất cao và đánh giá hàm lượng chlorogenic acid từ hạtcà phê xanh loại Robusta bằng các kỹ thuật chiết xuất

Khảo sát hàm lượng của polyphenol và xác định khả năng kháng oxy hóa của sản

phẩm- Dé xuất ứng dụng sản phẩm chiết xuất làm thực phẩm chức năng

KNGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 10/7/2018s KNGAY HOÀN THÀNH NHIEM VU: 03/12/2018s KCÁN BO HƯỚNG DAN: PGS TS LE THỊ KIM PHUNG

Tp HCM, ngày thang nam 2019

CAN BO HUONG DAN CHU NHIEM BO MON DAO TAO

(Họ tên va chữ ky) (Họ tên và chữ ký)

TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC

(Họ tên và chữ ký)

cứu khoa học, truyền những kiến thức quý giá va tinh thần học hỏi, cũng như lòngnhiệt huyết, sự kiên trì và động lực dé tác giả hoàn thành luận án này.

Tác giả cũng xin chân thành cảm ơn tất cả quý thầy cô trường Đại học BáchKhoa - ĐHQG Tp Hồ Chí Minh nói chung, quý thầy cô Khoa Công Nghệ Hóahọc, Trung tâm Lọc hóa dau nói riêng đã hết lòng hỗ trợ, hướng dẫn va tạo điềukiện thuận lợi cho tác giả học tập va nghiên cứu trong suốt những năm học qua

Tác giả cũng xin cám ơn gia đình và các bạn trong Công ty Liên Doanh Dược

Pham Mebiphar- Austrapharm và Công ty C6 phan Dược Pham AmVi đã luôn hỗtrợ và tạo mọi điều kiện về mọi mặt dé tác gia CÓ thể hoàn thành đề tài của mình

Mac dù có nhiều cỗ găng nhưng không thể tránh khỏi sai sót và do thời giannghiên cứu có hạn nên rất mong sự đóng góp ý kiến của quý thay cô và các ban dé

nội dung nghiên cứu thêm hoàn chỉnh.

Và cuối cùng, kính gởi lời cảm ơn quý thầy cô trong Hội đồng bảo vệ đã xemxét và góp ý tận tình cho đề tải

TP Hô Chi Minh, ngày — tháng 01 năm 2019

r^A

eo viên thự #

qéan Phương Tha

xanh Hàm lượng CGA thu được rất đa dạng, trong đó phương pháp chiết ngâmtrong 24 giờ sử dụng dung môi côn 80% thu được hàm lượng cao nhất (~ 5.31%)tương đương với hàm lượng thu được từ phương pháp chiết xuất có hỗ trợ sóng siêu

âm.

Hàm lượng polyphenol được xác định băng phương pháp so màu, hoạt tínhchống oxy hóa được xác định dựa vào khả năng khử gốc tự do DPPH Phương phápchiết ngâm có hàm lượng polyphenol cao nhất (11,633 mg/g) Khả năng chống oxyhóa DPPH của dịch chiết cà phê xanh bằng phương pháp chiết ngâm khá tốt (38,03mg/L) Đây là nghiên cứu góp phần quan trọng trong việc tạo ra các sản phẩm có

tác dụng ngăn chặn và trì hoãn quá trình lão hóa.

Bên cạnh đó, khả năng triển khai thực tế của đề tài là tìm công thức bào chế vàứng dụng chiết xuất làm thực phẩm chức năng rất có triển vọng trong tương lai.Nhu cầu sử dụng thực phẩm chức năng của người tiêu dùng ngày càng lớn, nhất làtrong lĩnh vực hóa mỹ phẩm Do đó, dé tai có tính ứng dụng rất cao với phươngpháp chiết xuất đơn giản, tỉnh chế trong dung môi không độc hại cùng với nguồn

nguyên liệu phong phú.

ii

chlorogenic acid compounds from green coffee bean Aqueous and alcoholicextracts of green coffee bean obtained by three methods were quantitativelyanalysed for total yield of extracts, chlorogenic acids, total polyphenol content Theextracts were also evaluated for radical-scavenging activity, using 1,1-diphenyl-B-picrylhydrazyl radical The maximum CGA was extracted from coffee green beanwith alcoholic (80 degree) using the conventional solvent extraction for 24 hours (~5.31%), which was as the same as the UAE.

Polyphenol total content was determined by spectrophometric method,antioxidant acitvity was measured based on DPPH free radical-scavenging ability.Solvent extraction method was polyphenol total (11,633 mg/g) higher than the othermethod The conventional solvent extraction was the highest antioxidant activity(38,03 mg/L), even at the concentration of 25 ppm It is an important researcherwhich support in order to make the product to prevent the senescence.

In addition, the practical deployment is to find the formula and application ofextract to make functional foods are very promising The demand of functionalfoods is growing, especially in the field of beauty.

In conclusion, the conventional solvent extraction process can thus bepredicted and controlled for industrial application because of operational simplicity,the absence of toxical organic solvents and source of diversified raw material.

iil

Phung, Khoa Kỹ Thuật Hóa Học, Trường Đại học Bách Khoa - ĐHQG Tp.Hồ Chí

U IV

0909.909) 0177 44 iTOM TAT LUẬN VAN cscccssesesececcsesescsescscscecesesecestsceescscaescsceccescanscatatseaeecees ii

DANH MUC HINH ju cecscccecececececcsescsescscscececececescecerscscaescscacececcsenatscseaeseseeeens iix

DANH MỤC BẢNG cac 11181 111113151111 11 13111111111 E1, xiDANH MỤC CÁC TU VIET TAT uu cecscscssesececesesecccesescsescscecececestecstscseseseaeecess xii0/1957 5 .5 4 |1.1 Cơ sở và lý do chọn dé tài «<< skck ke SE Ercxrkrervrkrree |1.2 Muc ti@u NQhHISN CUU cece |1.4 Đôi tượng và phạm vi nghiên €ỨU - - << sE+k+xeEeEeEe+xrerereerrree 2CHƯƠNG 1 TONG QUAIN (6< St SSE SE S311 21111 1xx 3I0) 0vi) 3 31.2 Thành phan hóa hoc của cà phê ¿- - + + + +E+E£E£EeEeEeErxrkrkreerrree 41.2.1 Ca phe ca 41.2.2 Ca ph rang o ceceeesssccccccessssssnseececceeseseseausceccesseseseaueeeecesseseeeeaseeeeeeeees 61.2.3 Ca phé hOa na 81.3 Chlorogenic acid (CGA) ceccecssssssccceecessessnseececcessesssaeeeeecessessssauaneseeeeees 91.3.1 Tính chất vật Wy occcsccsescsssecscscsssescsesssscscscstscscsesecscavavevsnsesssscavavevaes 91.3.2 COng 00000 5v: 90 6/0 121.3.3 Dược lực học, dược động học của CGA -.<<<<<< se 12IESNNP))00090)00./00i 12-44 12IS) 0500058117577 131.3.3.2.4 Sự thải trỪ c1 SH HH ng HH ng kg 15

1.3.3.3 Liều dùng lý tưởng + ch HT nh HE Tre 151.3.3.4 Tác dụng phụ c c1 1 TH g0 ng ng ng 151.3.3.5 Tương tác thuGc icccescescscsssscscscsesescsesscscscsssescsesesecscavacsssesesecacavavees 151.4 Tại sao phải dùng cà phê xanh để giảm cân - - +2 sex seẻ 151.5 Các cơng trình nghiên cứu về chlorogenic acid từ cà phê xanh 17

CHUONG 2 THỰC NGHIIỆM - 5< 2 1S Sx ve vs se co 20

2.1 Nguyên liệu, hĩa chat và thiết bị sử dụng - - se cscscsceesee 202.1.1 Chuẩn bị nguyên liệu . ¿- + +EEEEE+E£E£keEeESEEererererereee 202.1.2 Mat khối lượng do làm khơ - - + + + + E£E£E+EeEeEEe+ErEreeeeree 202.1.3 Hĩa chất sử dụng - - 5+ << EEtEeESEE TT cv gggr rh cv chrekep 202.1.4 Thiết bị sử dụng - 2+ sex EE TT ghe 212.2 Tiến hành thí nghiệm - ¿2 ®+E+E+E+EEEE££E£E+E+E+EEE+xrErerersee 242.2.1 Phương pháp chiết ngâm - + + + + x+k£E+EeESEEerxrkrkrerree 252.2.2 Phương pháp chiết cĩ hỗ trợ sĩng siêu âm 5-5 <<: 252.2.3 Phương pháp chiết cĩ hỗ trợ của Vi sĩng s s-s-seszsesee 262.3 Phương pháp làm gi1àu - c2 c c1 1111131315 11111111111 8883151 5111 re 262.3.1 Quy trình lầm g1àU c0 0111119 9 1 1 ng g1 11 reg 262.3.2 Các thơng số làm giàU - - E+EE+ESEE SE EkeeESExExrxrkrkrerxee 272.4 Phương pháp định tính và định lượng - 555 +2<<<< << sss<ss 272.4.1 Phương pháp định tinh - «5 5 22c <1 1 1E S5151sesre 272.4.2 Phương pháp định lượng - 5c <1 si ssseere 272.5 Xác định hàm lượng polyphenoÏ << «« «+ +<ssssssseseeesess 293.6 Xác định khả năng chống oxy hĩa của dịch chiết 31

CHUONG 3 KET QUA VA BAN LUẬN 5 -c+c+e+Ese+keEseeeersreeeree 35

Vi

3.1 Độ âm nguyên liệu . 2 G- k+E£ xxx EEEEEExExckckrkrvrrrererered 353.2 Dinh tính CGA trong mẫu dịch chiết cà phê xanh -.-5-<- 353.3 Định lượng hàm lượng CGA trong mẫu dịch ChiẾT ccccccsscec 363.3.1 Bang phương pháp quang phô hap thu UV-Vis 2s scs+scsd 363.3.1.1 Đường chuan CGA theo phương pháp phố UV - Vis 363.3.1.2 Kết quả thí nghiệm khảo sát phương pháp chiết xuất 373.3.2 Băng phương pháp sắc ký hiệu nâng cao HPLC 5-5-5¿ 393.4 Phân tích hàm lượng polyphenol « + ssesesssses 4]3.5 Hoạt tính chống oxy hóa (DPPH) - - 2 2 s+s+E£xeE£EEersrereced 42

3.6 Ứng dỤng - c ktsSt St E393 11 1 111111 111101111 xcxrkrrererkd 44

3.6.1 Phương pháp thực hiỆn - c1 11 1111111118551 1511111 re 443.6.2 Kết quả thí nhiệm ¿- - + sEsSESkEkEEEEEEEk tk rererered 463.6.3 Đánh giá và nhận XÉ c 1111123313811 1 1111111188831 111 re 463.6.4.1 Dạng hoạt 10 473.6.4.2 Đường đưa hoạt chất vào cơ thỂ - ¿5s s+c+escsrsreced 483.6.4.3 Dang bào chẾ s5 s-kskEE E13 3313 131111 ri 483.6.4.4 Bao bì & đóng ĐÓI Ăn HH ng ghe 483.6.4.5 Liều dùng & cách dùng - 5s kk+k£EEeEEEckekekrEseersrerered 483.6.4.6 CONG dụng - c0 SH ng TH re 483.6.4.7 Chống chỉ định ¿- sex EEEE ST ckckgkgkgrerererkrkd 493.6.4.8 CAch DAO QUAN n6 493.6.8.9 Dé xuất quy trình sản xuất thử nghiệm - 5-52 + s+s+eced 49CHUONG 4: KẾT LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ ¿2 se £eEvEeeeerererees 524.1 KOt luận c2 tt E111 1111311 1111111 T1 nọ Tàn gen reo 52

Vi

4.2 Kiến nghhị - << s1 13113111 TT TT TH TT TH ro 52TÀI LIEU THAM KHẢO :- test ESEESESESEEESEEEEEEEeEeEeeeErererererees 540009 2 61

Vill

DANH MỤC HINH

Hình 1: Công thức cấu tạo của CA ¿-¿©c+ 2 <+k+Ek2EEEEEESEEErkrkerered 10Hình 2: Công thức cấu tao các dạng đồng phân của phân tử CGA 11Hình 3: Tác dụng của CGA trong ngăn ngừa chat béo, giảm cân 14Hình 4: So đồ chuyền hóa các chất từ 5-CQA + 2 2©s+c+£2ccszesrsred 14Hình 5: Nông độ chlorogenic acid trong cà phê rang và cà phê xanh 16Hình 6: Nguyên liệu: hat cà phê, bột hat cà phê - - «<< «sss++s*ss«2 20Hình 7: Hệ thống trích ly với sự hỗ trợ của Vi sóng -c-cscs¿ 25Hình 8: Hệ thống trích ly với sự hỗ trợ của siêu âm ¿- s52 25Hình 9: Thiết bị cô quay chân không - ¿- + 2 ¿s52 2+*£E£Ez£z£z£EzEz£zcxẻ 25Hình 10: Thiết bị đo quang phổ hấp thu UV-Vis -5- 7s scscscscecsee 25Hình 11: Quy trình chiết xuất CGA từ cà phê xanh 2 2s +££s+s¿ 26Hình 12: Quy trình làm giàu CGA từ dịch chiẾt 2 2 5<+c+c<cs¿ 26Hình 13: Quy trình xác định hàm lượng polyphenol ««« s+- 30Hình 14: Quy trình xác định hoạt tính kháng oxi hóa (DPPRH) 32Hình 15: Chuan CGA bị chuyển màu khi nhỏ dung dịch amomonia 35Hình 16: Dịch chiết CGA bị chuyển màu khi nhỏ dung dịch ammonia 36Hình 17: Đồ thị phô UV - VIS của chuẩn CGA - ¿2-5-2 2 s+s+e+rsce¿ 36Hình 18: D6 thị đường chuẩn của CA - + ¿+62 £E£E£EEerrkrrsrered 37Hình 19: Sắc ký đồ của mẫu chuẩn CGA ¿222 2 s+s+EEzcrkresrsred 39Hình 20: Sắc ký đồ của mẫu thử CGA - ¿22+ 2 <+k+E2E2EE£EEEErsrkrkerered 40Hình 21: Đường chuẩn của gallic acid - 2< s52 +s£k£kkzrerkrssrered 40Hình 22: Sơ đồ chiết xuất bang phương pháp ngâm - 5-5 sex sẻ 45Hình 23: Quy trình sản xuất thử nghiệm ¿2 2 2 2+s+S2£z£s£Ezezxscxẻ 49

IX

Hình 24: Các loại tá dược độn được cân theo tỉ lệ và trộn đều 49Hình 25: Bột thuốc trước khi được đóng viên - + +c+c+zce+scecxsee 49Hình 26: Thành phẩm của viên nang có chứa hoạt chất CGA

Bang I:Bang 2:Bang 3:Bang 4:Bang 5Bang 6:Bang 7:Bang 8:Bang 9:

a ke U Akd

Thanh phan hóa hoc của hat cà phê Arabica và Robusta 4Tên các hóa chất đã sử dụng - + + ckexeESEerrxrerereeree 21Tên các thiết bị đã sử S005 21Số liệu làm giàu của các phương pháp chiết xuất khác nhau 27Nông độ dung dịch gallic aid - - +2 s+s+s+k£xeEeeseersrerered 30Nông độ phản ứng trong quy trình do DPPH -5- 5 5s 34Độ âm nguyên liỆU - - << k+kEE SE ckEkeEEEx re rkcerkeg 37Số liệu đường chuẩn CA <5 <EkkEEEEESEEEcEEkeErErersrerered 37Số liệu khảo sát các phương pháp chiết xuất -s-sss¿ 38Bảng 10: Hàm lượng Polyphenol theo phương pháp chiết xuất khác nhau 42Bảng 11: Giá trị ICso của các phương pháp chiết xuất khác nhau 43Bang 12: Số liệu tối ưu hóa phương pháp chiết xuất đã được xử lý 46

XI

a ANH MỤC CAC TU VIET TAT

`d Chlorogenic acid

qm Ham lượng polyphenol tổng

rs sa Phương pháp phan tích quang phố hấp thud` Sắc ký khí

cm Sắc ký hiệu năng caoa mne 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl

r pnL, mbm Dược điền Mỹ/Dược điển Anh/ Dược điển Châu Au

nh AMP kích hoạt protein kinase

` mg Carnitine Palmitoltransferase

d —S—m pb Glucose — 6 — Phosphatase

dirqQ Glucose transporter type — 4

xH

MO DAUNWNCo sở va ly do chọn đề tài

Việc cân bằng giữa béo phì va thừa cân dang được mở rộng nghiên cứu trêntoàn thé giới và hiện nay nó dang ảnh hưởng hơn 60% dân số thé giới Béo phì đượcxem như là nguyên nhân gây ra bệnh tiểu đường type 2 bệnh tim mạch và nhiềuloại bệnh khác Do đó, điều quan trọng là phải tìm ra cách an toan và hiệu qua đểquản lý cân nặng cơ thê đặc biệt là các bệnh nhân bị béo phì

Việc quản lý cân nặng là một mục tiêu dài hạn để có cuộc sống khỏe mạnhhơn bao gồm ăn uống khỏe mạnh và hoạt động thể chất để duy trì cân bằng giữaviệc nạp và tiêu thụ năng lượng Và nhiều giải pháp đã được đưa ra dé điều trị béophì cũng như các bién chứng khác của nó, tuy nhiên không có hiệu quả

Cà phê là một trong những loại đồ uống được tiêu thụ một cách rộng rãi, vàtrong các nghiên cứu gan đây cho thay cà phê cũng là một loại cây trồng có khanăng ngăn chặn sự phát triển của các bệnh mãn tính như tiểu đường type 2, tim

mạch, ung thư

Trong cà phê có chứa nhiều chlorogenic acid (CGA), đây là một trong nhữngchất có kha năng làm giảm sự chuyển hóa glucose trong đường ruột, ngăn ngừa sựhấp thụ chất béo, thúc day quá trình trao đổi chất, ngoài ra, hop chất này còn có

hoạt tính khang oxy hóa cực kì mạnh

Những sản phẩm trên thị trường Việt Nam có chứa hợp chất CGA có giá thànhcao và có nguồn gốc từ nước ngoài Do đó, việc giảm giá thành sản phẩm cũng nhưviệt hóa các sản phẩm hiện tại đang là thách thức đối với các nhà nghiên cứu cũngnhư các doanh nghiệp sản xuất dược - mỹ phẩm hiện nay Và dé tài“ ấi ai

é a a iw ạt cà phé xanh” được thực hiện cũng dựa trên co sở đó.1.2 Mục tiêu nghiên cứu

- Đánh giá phương pháp chiết xuất cao chlorogenic acid từ hạt cà phê xanhloại Robusta bằng các kỹ thuật chiết xuất truyền thống và hiện đại như ngâm, siêuâm và vi sóng nhằm tìm ra phương pháp chiết xuất phù hợp dé triển khai trong thực

tê.- Thử nghiệm khả năng kháng oxy hóa của cao chlorogenic acid.

- Ứng dụng san phẩm chiết xuất làm thực phâm chức năng

NP kội dung nghiên cứi

- Chiết xuất cao chlorogenic acid có trong hạt cà phê xanh loại Robusta bằngcác phương pháp sau: chiết ngâm phân đoạn, chiết suất có hỗ trợ sóng siêu âm va vi

song.

- Đánh giá ham lượng của chlorogenic acid bằng phương pháp quang phố hấp

thu (UV-Vis) và phương pháp HPLC.

- Đánh giá hàm lượng của polyphenol bằng phương pháp Folin - Ciocalteu- Xác định khả năng kháng oxy hóa của các hợp chất theo cơ chế dập tắt gốc

tự do (DPPH)

- Dé xuất ứng dụng sản phâm chiết xuất làm thực phẩm chức năng1.4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứ

Đối tượng nghiên cứu: Hat cà phê xanh loại Robusta được mua tai cửa hang

cà phê thuộc tỉnh Bình Dương.Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu này được thực hiện quy mô phòng thí

nghiệm - Đại học Bách Khoa Đại học Quốc Gia — Tp.Hồ Chí Minh, Công ty LiênDoanh Dược Pham Mebiphar-Austrapharm, Công ty Cô phan Dược Phẩm AmVi

CHƯƠNG NKTONG QUANNI Giới thiệu chung

Cà phê được trồng ở khoảng 80 quốc gia, là một trong những loại nước giảikhát phố biến nhất trên thé giới và là hàng hóa lớn thứ hai sau dầu mỏ [1] Trên thégiới hiện có khoảng 75 nước trồng ca phê và chủ yếu tập trung ở Nam Mỹ, ChâuPhi và Chau A Và có 4 nước trông cà phê với diện tích xấp xi 1 triệu ha đến dưới 1

triệu ha: đó là Brazil (hơn 2,3 triệu ha); Indonesia (1,22 triệu ha), Colombia va

Co6te d’Ivoire mỗi nước xấp xi I triệu ha Đây là những nước xuất khâu cà phê chủlực của toàn câu Theo Tổ chức Cà Phê Quốc tế (ICO), tổng sản lượng toan cầu

trong mùa vụ 2017 — 2018 ước đạt 158,6 triệu bao Tuy nhiên, sản lượng được dự

báo sẽ tăng 14,2% lên 78,4 triệu bao tại các quốc gia có mua vụ năm 2018 — 2019bat đầu từ tháng 4/2018 Xuất khẩu từ nhóm cà phê Robusta tăng 4,7% lên 3,99triệu bao Tại Việt Nam, trong tháng 7/2018, xuất khẩu ước đạt 2,22 triệu bao, tăng20,7% so với thang 7/2017 Theo số liệu của Vicofa, tong dién tich ca phé trồng táicanh và ghép cải tạo tại các tỉnh Tây Nguyên đến hết năm 2017 là 98.210 ha (đạttrên 81 % kế hoạch đến năm 2020 là 120.000 ha) Trong đó, tinh Lâm Đồng có diệntích trồng tái canh và ghép cải tạo cao nhất 51.971 ha (đạt 113 % kế hoạch đến2020); Dak Lak là 22.850 ha (đạt 77 % kế hoạch đến 2020);Đắk Nông là 10.342 ha(đạt 42 % kế hoạch đến 2020); Gia Lai là 9.409 ha (đạt 53 % kế hoạch đến 2020)

[2].

Cà phê xanh hay chiết xuất cà phê xanh (Green coffee bean) là một san phẩmbồ sung được chiết xuất từ hạt cà phê không qua rang hay chế biến Thông thường,các hạt phê dùng dé pha chế đỗ uống truyền thống thường được rang ở nhiệt độ 246độ C (475 độ F) Nhiệt độ cao sẽ làm thay đổi cầu trúc hóa học, màu sắc, hương, vivà nông độ các chất dinh dưỡng của hạt cà phê

Cà phê xanh rất giàu các chất chống oxy hoá và các hợp chất có lợi khác, baogồm một số polyphenol Một loại polyphenol được gọi là chlorogenic acid được tìmthấy với hàm lượng cao trong hạt cà phê xanh, hoạt động như chất hỗ trợ giảm cântự nhiên và đốt cháy mỡ thừa

NOThanh phan hóa học của cà phê

NON” a phê xanh

Cà phê xanh là cà phê chưa rang có chứa nhiều thành phần chống oxy hóa đặcbiệt là chlorogenic acid Có một điểm cần lưu ý rang ca phê Arabica chứa 3,5% -7,5% (khối lượng khô), trong khi cà phê Robusta chứa 7,0% - 14.0% (khối lượngkhô) CGA Cà phê chưa rang có hàm lượng CGA cao hơn rất nhiều so với cà phê

rang [3].

Caffeine là thành phần được biết đến nhiều nhất của hạt ca phê O cà phêArabica thô, caffein có thé được tim thấy với các giá trị khác nhau giữa 0,8% va1,4% khối lượng khô, trong khi đối với Robusta các giá trị này thay đồi từ 1,7% đến4,0% khói lượng khô [4]

Hạt cà phê được cau thành bởi nhiều thành phần khác nhau như cellulose,khoáng chất, đường, lipid, tannin, và polyphenol Khoáng chat bao gồm kali, magiê,

canxi, natri, sắt, mangan, kẽm, đồng, crom, bari, niken, coban, molybden, titan,

Duong bao gồm sucrose, glucose, fructose, arabinose, galactose, va mannose Mộtsố axit amin như alanin, arginine, asparagine, cysteine, axit glutamic, glycine,

histidine, izoleucin, leucine, lysine, methionine, phenylalanine, proline, serine,

threonine, tyrosine, va valine cũng có thé được tim thấy trong cà phê xanh Ngoài

ra, hạt cà phê còn chứa vitamin phức hop B, niacin (vitamin B53 va PP) va

chlorogenic acid từ 7% đến 12%, gấp ba đến năm lần so với caffein [4]

4 N Thành phằnhóaho ủ ạt cà phê Arabica và Robusta [5]

Thanh pha é a 0 ii ~ al ia

p i 9—12,5 6—-11,5é ó êí

éa 0,2—0,5 Fructose, glucose, galactose,

arabinose (traces)

la éa 6-9 3—7 Sucrose (>90%), raffinose (0—

0,9%), stachyose (0—0,13%)

m ó éa 3-4 3—4 Polymers of galactose (55—

65%), mannose (10—20%),arabinose (20-35%), glucose (0—

2%)i 46-53 34-44

é 6 éa

e ãá Ì 5—10 3-4 3—4 Polymers of galactose (65—

75%), arabinose (25—30%),mannose (0—10%)

Cellulose, B(1— 41-43 32-40

Qãaé

s ia a 0.1k lá 2-2.9 1,3-2,2 | Citric acid, malic acid, quinic acid

& ia Aa

é aoa 6,7—-9,2 7,1-12,1 Mono-, dicaffeoyl-, and

feruloylquinic acidia a 1-3

i #a 15-18 8-12t 0,2—0,3

la 7,7-17,7 Main fatty acids: 16:0 and 18:2

(9,12)

k aéi 11-15cé aa a 0,2-0,8 Main amino acids: Glu, Asp, Asp-

NH2

né i a 8,5—12a 0.8-1.4 1.7-4.0 Traces of theobromine and

theophylline

qê — á 06-12 | 0,3-0,9a é 3—5,4

Trong số các chất có trong thành phan hóa hoc của ca phê, chỉ có chat caffeincó khả năng chịu nhiệt, nghĩa là không bị phá hủy bởi quá trình rang Các chất nhưprotein, đường, chlorogenic acid, trigonelline và lipid có thé được bảo quản hoặcthậm chí bị phá hủy và biến thành sản phẩm phản ứng trong quá trình rang cả phê

[6].

Hợp chat phenolic chủ yếu được tim thay trong hạt cà phê xanh là CGA (lêntới 12% chất ran), là este của axit trans-cinnamic và axit quinic Sự kết hợp giữa

axit hydroxycinnamic với các axit amin (cinnamoyl amides) hoặc glycosides

(cinnamoyl glycosides) cũng đã được trình bày cụ thé trong các nghiên cứu trước đó[3 6] Bên cạnh đó, CGA còn có các tác dụng khác như bảo vệ gan, hạ đường huyếtvà các hoạt động kháng vi-rút [7] Cac hop chất phenol khác như tannin, lignan vaanthocyanins được tim thay trong hạt cà phê xanh với lượng thấp hon [8]

Thanh phan lipid trong hạt cà phê xanh chủ yếu gồm triacylglycerols, sterol,tocopherols và diterpene, trong đó sterol chiếm đến 20% tong số lipid [9]

Quá trình rang cà phê sẽ gây ra các thay đổi đối với các thành phan trong hatcà phê vì một số hợp chất sẽ bị suy thoái hoặc biến đối dẫn đến sự biến đổi vềhương thơm, hương vị và màu sắc Đề tránh mat mát một số hợp chất có lợi cho sứckhỏe, người ta tìm ra các phương pháp chiết xuất ca phê xanh với nước nóng, rượuhoặc hỗn hợp rượu - nước [10]

1.2.2 Cà phê rang

Tính chất đặc trưng của thức uống cà phê, như hương vi va mùi thơm, đượcphát triển trong quá trình rang, khi các hạt cà phê trải qua một loạt các phản ứng gâyra những thay đổi đối với thành phần hóa học [11] Polysaccharides bi phân hủytrong suốt quá trình rang đến hàm lượng carbohydrate thấp [12] Dưới ảnh hưởngcủa quá trình rang, đặc điểm màu sắc bên ngoài của hat cà phê thay đổi (từ sáng đếnnâu đậm do sự phân huỷ của các hợp chất hữu co) [3] Các hợp chất được tạo ra

trong quá trình rang cũng chiu trách nhiệm cho các hoạt động sinh học tích cực của

cây cà phê [13] Tuy nhiên, các hợp chất gây ung thư, như polycyclic aromatichydrocarbon (hoặc polyaromatic hydrocarbons (PAHs)) , cũng có thé được hìnhthành bởi quá trình đốt cháy không hoàn toàn chat hữu co trong quá trình rangnhưng không đáng ké [14].

Sự hình thành acrylamide trong quá trình rang cà phê đã được xác nhận, đặc

biệt là trong những giai đoạn đầu của quá trình rang Người ta cũng thấy răng khirang cà phê Robusta chứa nhiều acrylamide hơn ca phê Arabica và nồng độacrylamide giảm dan theo thời gian rang [15] Cà phê rang bao gồm carbohydrate(38-42%), melanoidins (23%), lipid (11-17%), protein (10%), khoáng chất (4.5-

4,7%), CGA (2,7-3,1%), axit aliphatic (2,4-2,5%), caffein (1,3-2,4%), Tu 850 hop

chất dễ bay hơi được xác định cho đến bây giờ cà phê rang chỉ có khoảng 40 hợpchất đóng góp vào mùi hương [3] CGA cũng đóng góp vao các tính chất chống oxy

hóa của cà phê rang [16] Nhiệt độ cao trong quá trình rang cà phê làm giảm lượng

CGA, phù hợp với cường độ của điều kiện rang Sự biến đổi xảy ra với CGA khônghoàn toàn rõ ràng Tuy nhiên việc xuất hiện axít lacton chlorogenic cũng như kếtquả của quá trình này và ảnh hưởng của chúng đối với vị đăng của cà phê đã được

nghiên cứu [17].

Cũng có băng chứng cho rang CGA, caffeic và axit quinic, được kết hợp vàomelanoidins với các hợp chất khác [18] Melanoidins là hop chất có ty trong phântử cao, cấu trúc không rõ do sự phức tạp của các phân tử với hoạt động chống oxyhoá Chúng là kết quả của sự kết hợp của đường và các axit amin thông qua phảnứng Maillard hoặc làm caramel hóa carbohydrate Các hoạt động chống oxy hóagiảm dan thông qua mức độ rang cà phê, cho thấy cà phê rang trung bình có khảnăng chống oxy hóa cao nhất, là do sự cân băng giữa sự giảm các hợp chat phenolicvà việc tạo ra các sản phẩm phản ứng Maillard trong quá trình này nhận thấy răngchiết xuất ca phê Robusta có tác dụng chống oxy hóa cao hơn từ hạt ca phê Arabica.Phương pháp hiệu quả nhất để chiết xuất là đun sôi hạt cà phê trong nước dưới áplực cao[19, 20] Rang cũng có ảnh hưởng đến lượng chất xơ hòa tan hiện diện tronghạt cà phê Nghiên cứu cho thấy sự gia tăng từ 39,4 mg / 100 mg chất khô hòa tantrong cà phê xanh đến 64,9 mg / 100 mg ở hạt cà phê rang thô Dầu cũng có thể

chiết xuất từ cả phê rang Tuy nhiên trong quá trình rang, hạt cà phê đã tích tụ mộtsố hợp chat dé bay hơi, làm ảnh hưởng đến hương vị và mùi thơm [3, 21].

Hơn nữa, người ta đã quan sát thay cà phê rang có hoạt tính kháng khuẩnchống lại một số vi sinh vật, như Staphylococcus aureus va Streptococcus mutansvà mot vai chung enterobacteria có thé là do hoạt dong khang khuẩn của một sốthành phần cà phê đặc trưng, chăng hạn như axit caffeic, trigonelline, caffeine, axitchlorogenic và axit protocatechuic, cũng như của melanoidins tạo ra trong suốt qua

trình rang [22, 23].1.2.3 Cà phê hòa tan

Cà phê được tạo ra bằng cách sử dụng một số kỹ thuật, tất cả chúng về cơ bảnliên quan đến đun sôi hạt cà phê rang trong nước và sau đó lọc Cà phê hòa tan cóchứa rất nhiều thành phần quan trọng được biết đến như flavonoid (catechins vàanthocyanins), axit caffeic và ferulic [24] Ngoài ra còn tim thấy các hoạt chất sinh

học khác trong cà phê là acid nicotinic, trigonelline, axit quinolinic, axit tannic, axit

pyrogalic và caffeine [25] Ca phê hòa tan cũng được biết đến với tinh chất chốngoxy hoá của các thành phan caffeine, CGA, hydroxycinnamic axit và melanoidins.Melanoidins từ ca phê cho thay hoạt động chống oxy hoá cao hon hơn so với nhữngchat làm giàu từ các nguồn khác [26, 27]

Như đã dé cập ở trên, khả năng chống oxy hoá của ca phê có liên quan đến sựcó mặt của hợp chat tự nhiên và các chất được phát triển trong quá trình rang [28].Chất chống oxy hoá của nhóm axit hydroxycinnamic chang hạn như các dạng kết

hợp hoặc liên hợp cua caffeic, chlorogenic, coumaric, ferulic và sinapic acid, cũng

được tìm thấy trong thức uống cà phê [29].Có bằng chứng chỉ sự đóng góp của caffeine vào khả năng chống oxy hóa củacà phê hòa tan Trong khi Brezova, Slebodova, và Stasko (2009) tim thay hoạt độngchống oxy hóa cao của axít caffeic nhưng không phải của caffeine, những ngườikhác chỉ ra rang caffeine đóng góp vào các khả năng chống oxy hóa của cà phê hòa

tan [28, 30].

Các phương pháp được sử dung cho việc pha cà phê có ảnh hưởng trực tiếpđến lượng diterpenes, liên quan trực tiếp đến tổng lượng lipid trong cà phê hòa tan[31] Trong khi đun sôi ca phê thì nồng độ của dau cà phê là cao nhất do thời gian

8

tiếp xúc lâu giữa những hạt cà phê rang, nước và nhiệt độ cao Diterpenes hầu nhưkhông hiện diện trong phan lọc chiết xuất từ cà phê, do phan lipid là không tan lẫntrong nước và nó sẽ có xu hướng nỗi lên trên bề mặt, do đó chủ yếu được lưu giữ

trong các bộ lọc [ 32].

Về các hợp chất khác có trong cả phê hòa tan thấy rằng carbohydrate có cáchoạt động sinh học khác nhau, chăng hạn như làm giảm nguy cơ ung thư ruột kết,ngoài việc cải thiện tính chất của cà phê [12| Hơn nữa, một số hoạt tính sinh họcamine, cũng có trong cả phê, có vẻ như là cần thiết cho sự phát triển và tăng trưởngbình thường ức chế lipid peroxidation, ôn định mảng tế bào, bảo vệ đường tiêu hóa[33] Ngoài các chất phytochemicals có trong cà phê, đã có các nghiên cứu cho rangđỗ uống này cũng là một nguồn cung cấp chất xơ quan trọng, va cả phê hòa tan cóchất xơ hòa tan cao hơn (0.47- 0,75 g / 100 mL) [34]

M›` é á aEd

NPINTính chất vật lye Màu sắc: Màu vàng nhạt đến bột trang.e Khối lượng riêng: 1,28 g/cm”

e Điểm nóng chảy: 205°C ~ 209°Ce Độ tan: dễ tan trong dung môi phân cực (độ tan trong nước là 40 mg/mL, ở25°C; độ tan trong côn là 25 mg/mL, côn 100%); tan trong acetone, kém tan trong

etyl acetate Công thức phân tử: C¡¿H¡sOÒo

e Công thức cấu tạo: Về cấu trúc, chlorogenic acid là este của caffeic acid với

nhóm 3-hydroxyl của quinic acid.

HOOC ảnh ansHOOC

hydroxycinnamic acids, như caffeic, ferulic, và p-coumaric với quinic [3] CGA bao

gồm các loại: caffeoylquinic acids (CQA), dicaffeoylquinic acids (diCQA) vàferuloylquinic acids (FQA) va p-coumaroylquinic acids (pCoQAs) với ít nhất 3đồng phân của mỗi nhóm [3] Trong các hop chat nay, 5-CQA chiếm gan 35% tonglượng CGA trong cà phê rang, tổng lượng CQA và diCQA chiếm khoảng 92 — 96%tong hàm lượng CGA [3]

10

© on COOH

@ OH

3-caffeoylquinic acid{3-CQA}

H COOHBOK ^N OH

Pes OO,

3,5-diCaffeoylquinic acid(3,5-diICQA)

re H COOH

%

2+

ĐC OHHinh Q Cong thwe Danh phap

oH COOH

H HO OH

=Ò4-caffeoylqulnic acid

(4-CQA)H

pvc em

n OH

5 Sy

3,4-diCaffeoyiquinic acid(3,4-diCQA)

OH CCOH

HO

H OH

eACH,0 0

(4,5-diCQA)

0ee ee

|

ấì iao các dạng đồng phân của phân tử ` d xO

TUPAC:(1S8,3R,42,5R)-3-{[(QE)-3-(3,4-dihydroxyphenyl)prop-2-enoyl 1,4,5-trihydroxycyclohexanecarboxylic acid

|oxy}-Tén khac:5-(5,4-Dihydroxycinnamoyl) quinate5-(5,4-Dihydroxycinnamoyl) quinic acid5-Caffeoylquinate

5-Caffeoylquinic acid5-CQA

5-o-Caffeoylquinic acidChlorogenate

Chlorogenic acidHeriguard

5-trans-Caffeoylquinic acid.

11

NBIOCông dụng của ` d

Hoạt tính khang oxi hóa [35]Bảo vệ gan [36]

Chống béo phì, duy trì cân nặng lành mạnh, giảm chất béo [37]

Kháng viêm, giảm đau [38]

Chống ho [39]

Kháng ung thư (ung thư gan, ung thư đại tràng ) [40]

Chống tăng huyết áp [41, 42]On định đường huyết, ngăn ngừa bệnh tiểu đường loại 2 [43]

NPP Dược lực học, dược động học của ` d

NPR Dược lực học

NEPIRPRNR Nơi tác dung

MauGanCac mo

NPIPIOCơ chế tac dung

Uc chế enzyme a-glucosidase: lam chậm quá trình hap thu đường glucose từ

ruột vào mau [44]

Hoạt hoa AMPK: thúc day quá trình oxy hóa chất béo va tăng chuyển hóađường trong cơ thể giúp cải thiện tình trạng béo phì [45]

Tăng cường hoạt động của CPT: thúc đây quá trình oxi hóa acid béo [46].Uc chế hoạt động của enzyme G-6-Pase: ngăn chặn sự hap thu glucose vao

ruột non [47]

Đồng vận PPAR-a: tăng cường đốt cháy mỡ, và ngăn sự hình thành mỡ mới

nhờ kha năng kháng oxi hóa [48, 49].

12

Giảm cân _ _| _ Kiểm soát cân

Ủ Đường PPAR y i} Đốt cháy

o CGA bị thủy phân dưới tác động cua enzyme thành caffeic acid va

quinie acid trước rồi mới hấp thu vảo ruột (cơ chế phụ)o CGA hấp thu vào ruột như những phân tử nguyên vẹn rồi sau đó được

chuyền hóa bởi enzyme gan (cơ chế chính)e Đặc điểm hấp thu [50]

o 6 đồng phân chính cua CGA: 3-CQA; 4-CQA; 5-CQA; 3,4-CQA; CQA; 4,5-CQA déu hién dién trong máu người sau khi dùng dichchiết cà phê xanh

3,5-13

o FQA (một dạng đồng phân của CGA) hầu như không hiện diện trong

máu

o_ diCQA được hấp thu tốt hơn CQAo 5-CQA hấp thu tốt hơn 3-CQA và 4-CQANPiflQOSự phân phối

e CGA được hấp thu vào máu chủ yếu qua thành ruột [50, 51] Ngoài ra, có thémột lượng nhỏ CGA đã được hấp thu tại dạ dày [51] Máu vận chuyển CGAđưa đến nơi cần tác dụng và sau đó được chuyển hóa chủ yếu bởi gan

NPEIŒP Sự chuyền hóae Cơ quan chuyền hóa chính: là gan Ngoai ra, một phần nhỏ CGA có thé bị

chuyển hóa bởi các enzyme ở dạ dày và ruột non trước khi hấp thu vào máu

Ho” ~~ 5-Caffeoylquinic acid M

OH(-)-Quinic acid = SS

NEIRPK(IQSự thải trừ

e Trong nước tiểu của người dùng dịch chiết cà phê xanh chỉ tìm thay mộtlượng khá nhỏ 5-CQA [50], phần lớn là các chất chuyển hóa đã được biếnđối bởi enzyme Điều này chứng tỏ đường tiểu không phải là con đường đàothải chính của CGA phân tử nguyên ven Ma phan lớn CGA phân tử đượctìm thấy trong phân [51]

NPR i iều dùng lý tướng xRO RPI RQe Liều dùng hiệu quả: 200 mg — 1000 mg dịch chiết cà phê xanh mỗi ngày,

hàm lượng CGA trung bình từ 45 — 50 %.

e Liều dùng tốt nhất: 200 — 400 mg dịch chiết ca phê xanh, 1 — 2 lần mỗi ngay,hàm lượng CGA chiếm 45 — 50 %

e Một nghiên cứu cho thấy: sử dụng 200 mg dịch chiết cà phê xanh, hàmlượng CGA 45%, 2 lần mỗi ngày, liên tục trong 60 ngày, chế độ ăn uốngbình thường không vận dong, kết quả giảm được 10.95 pound (% 5 kg).NERQq ac dung phụ

e CGA có tac dụng nhuận tràng nên có thé tiêu chảy nhẹ [55].e Caffeine trong dịch chiết cà phê có thé gây ra một số triệu chứng như: lo âu,

buôn nôn, tim đập nhanh [56].NPIPIRq ương tác thuốc xRT

e CGA không có sự tương tác với các thuốc khácNQ†Tại sao phải dùng cà phê xanh để giảm cân

Một số nghiên cứu đã phát hiện ra răng, cà phê hạt xanh chứa khoảng 46%acid chlorogenic, cùng với các acid hydroxycinnamic khác được biết là giúp chốngoxy hoá mạnh mẽ Tổng nồng độ chlorogenic acid và hàm lượng acid hydroxycinkhác nhau khoảng 57% Hàm lượng caffeine rơi vào khoảng 2 - 4% hầu hết các sảnphẩm cà phê hạt xanh chuẩn [50.5 1]

15

Hat cà phê xanh kích thích quá trình trao đổi lipid và thúc day quá trình ôxy

hóa của các axit béo với việc giải phóng năng lượng và nhiệt gây ra bởi tanin và axit

chlorogenic có trong cà phê xanh Nhờ tác dụng nay, cân nặng dư thừa sẽ biến matmà không cân tập luyện cực nhọc hay ăn kiêng khắc khô [52]

Các chất chống oxy hóa có trong hạt cà phê xanh ức chế quá trình lão hóa davà cải thiện các dau hiệu lão hóa Nhiều người biết rang tinh dầu cả phê xanh có tácđộng tuyệt vời cho làn da Bạn sẽ có diện mạo tươi tan và trẻ trung Cũng cần phảinói răng hạt cà phê xanh chưa qua quá trình rang chứa ít caffeine hơn so với nhữnghạt cà phê thông thường nhờ đó, sử dụng cà phê xanh, bạn sẽ không bị chứng mat

ngu hanh ha.

Axit này giúp giảm tốc độ hap thu carbohydrate, từ đó ngăn ngừa tích tụ mỡdưới da Nếu lượng carbohydrate trong thức ăn không đủ thì nó sẽ kích hoạt việcđốt cháy lượng chất béo có sẵn

So với ca phê thông thường, cà phê xanh có lượng caffeine ít hơn, giúp tang

cường trao đối chat va từ đó cũng giúp ngăn ngừa tích tụ chất béo Tanin có trong

cà phê kích thích hoạt động của não bộ.

Thức uống này làm giảm lượng đường trong máu, kích thích quá trình đốtcháy chất béo Nói chung, quá trình đốt cháy chất béo dưới ảnh hưởng của ca phêxanh tăng lên gấp ba lần

16

Đồng thời, bạn sẽ cảm thấy sự thèm ăn giảm đi vì cà phê xanh làm tăng nhanhquá trình giảm cân, vốn có thé lên đến 14 %/ tháng Nhung dé đạt được hiệu quả đó,các bạn nên kết hợp với việc tập luyện thể dục thể thao để giúp cho việc giảm cân

đạt hiệu quả hơn.

Một nghiên cứu năm 2008 được công bố trên Tap chí Nutrition cho hay, ca

phê xanh hạt xanh có chứa 3 loại acid chlorogenic, caffeoylquinic (CGA), acid

dicaffeoylquinic và các chất chống oxy hoá, bao gém caffeic, ferulic, isoferulic va

acid p-coumaric Sau khi cho 10 người trưởng thành khỏe mạnh tiêu thụ 170mg ca

phê hạt xanh, các nhà nghiên cứu nhận thay rang, các chất này thé hiện các lợi ích

cao nhất trong khoảng nửa giờ đến 8 giờ sau khi điều trị Các nhà nghiên cứu kếtluận: Các hợp chất CGA có trong cà phê hạt xanh được hấp thu và chuyển hóa cao

ở người [57].

NRCác công trình nghiên cứu về é a a từ cà phê

Với tac dụng đáng chú ý cua chlorogenic acid, tuy nhiên, ở Việt Nam chưa có

nhiều công trình nghiên cứu về quá trình chiết xuất và làm giàu CGA nên hiện tạitrên thị trường lưu hành những sản phẩm có chứa CGA chủ yếu xuất phát từ nước

ngoài.

“Theo Mehnoosh Samadi và các cộng sự (2015) nghiên cứu về quản lý cânnặng Đây là đích đến lâu dài cần đạt được dé có một lối sống lành mạnh Điều quantrọng là phải tìm ra cách vừa an toàn vừa hiệu quả để giảm cân nặng của nhữngngười quá cân hoặc béo phì Trong khảo sát nảy, các nghiên cứu tập trung vào đốitượng giảm cân Chúng ta sẽ xem xét kết quả việc đánh giá hiệu quả của chiết xuấtcà phê xanh (GCE) như là một tác nhân giảm cân Kết quả là chế độ ăn có thé hoạtđộng đồng bộ dé ngăn ngừa hoặc thúc day quan lý trọng lượng va cà phê xanh đượcgiới thiệu như là nguồn giàu cholorogenic acid có thé đóng một vai trò trong giảm

can [58].

= Theo Rohit Upadhyay, va các cộng sự (2011) đã mô tả quá trình chiết xuấtchlorogenic acid từ hạt cả phê xanh bằng phương pháp chiết xuất có sự hỗ trợ củasóng siêu âm Hỗn hợp dịch chiết rượu và nước của cà phê xanh được dùng để tínhhiệu suất chiết xuất tong, hàm lượng chlorogenic acid, caffein và hàm lượngpolyphenol tổng Bước đầu đạt được những thành quả đáng ké so với phương pháp

17

chiết xuất thông thường Trong điều kiện tối ưu của thời gian (5 phút), nhiệt độ(50°C) và công suất (800 W), hàm lượng chlorogenic acidva caffein thu được caonhất lần lượt là 31— 62% và 22 — 40% Hiệu suất của quá trình chiết có hỗ trợ củasóng siêu âm ở điều kiện tối ưu cho hàm lượng chlorogenic acid và caffein cao hơnso với phương pháp chiết xuất truyền thống ở 5 phút và 50°C và có khả năng chongoxy hóa > 75% ở nông độ 25 ppm Do đó, phương pháp chiết xuất này được dựđoán là sẽ có rất nhiều ứng dụng trong các ngành công nghiệp và tương lai [59].

“Theo Abebe Belay và các cộng sự (2009) sử dụng phương pháp UV- Vis đểxác định đặc điểm cũng như hàm lượng của CGA trong hat cà phê xanh va hạt cà

phê rang Hàm lượng CGA đạt được từ [(6.05 +0.33) — (6.25+0.23)%] Hàm lượng

của CGA xác định băng UV-Vis không chính xác bằng phương pháp phân tíchHPLC vì các phân tử nước hòa tan đã gây trở ngại cho các phân tử CGA Băngphương pháp chiết hạt cà phê rang tương tự như hạt cà phê xanh, tuy nhiên hàm

lượng CGA trong hạt cà phê rang giảm 25-30% so với hạt cà phê xanh.

“Theo M Madhava Naidu và các cộng sự (2008) nghiên cứu quá trình chiếtxuất chlorogenic acid từ hạt cà phê xanh băng hỗn hop dung môi isopranol và nướcvới tỉ lệ khác nhau Hiệu suất thu hồi cao nhất là 27% cho cà phê Arabica va 29%cho Robusta với ti lệ 60:40 Về kha năng chống oxy hóa, nồng độ 200ppm, hiệusuất đối với Arabica và Robusta lần lượt là 92% và 88% Hàm lượng chlorogenicacid tinh khiết là 56 + 10% được phân tích bằng phương pháp cộng hưởng từ hạt

nhân [60].

= Theo Margreet R Olthof và các cộng sự (2001) đã nghiên cứu về kha năngchống oxy hóa trong phòng thí nghiệm va đây có thé góp phan vào việc chống bệnhtim mạch Tuy nhiên, dữ liệu vé sự hấp thụ của CGA trên con người vẫn còn thiếu

Thí nghiệm được thực hiện trên 4 nữ và 3 nam hoàn toàn khỏe mạnh Sau thí

nghiệm, nhận thấy sự hap thụ của chlorogenic acid (33,617%) và caffein (95,64%).Do đó, có thé kết luận rằng, một phan chlorogenic acid từ thức ăn vào thăng máu,nhưng hau hết sẽ đến ruột [61]

*hếi ìâ :Từ các nghiên cứu đã cho thấy răng cà phê xanh là nguồn nguyên liệu cónhiều ứng dụng trong khoa học cũng như trong đời sống hàng ngày Đặc biệt, khả

18

năng thúc đây trao đối chất, ngăn ngừa hấp thục chất béo giảm cân Bên cạnh đó,khả năng chống oxy hóa cao góp phan làm cho các nghiên cứu về cà phê xanh ngàycàng được các nhà nghiên cứu trong nước quan tâm nhiều hơn, nhất là trong lĩnh

vực y dược, chăm sóc sức khỏe,

19

CHUONG CKTHỤC NGHIEM

CH Nguyên liệu, hóa chat và thiết bi sử dungCN Chuẩn bị nguyên liệu

e Nghiền đến kích thước: đường kính < 0,5 mm [58]

Hình S: Nguyên liéi ạt cà phê, boi ạt cà phê

GNOMAat khối lượng do làm khô [42]Độ am nguyên liệu được xác định băng phương pháp sấy khô Cân nguyênliệu bột cà phê xanh cho vào cốc sấy ở nhiệt độ 100°C ~ 105°C trong 4h và đượclàm nguội trong bình hút âm tới nhiệt độ phòng Độ âm nguyên liệu được xác địnhthông qua khối lượng trước va sau khi say theo công thức:

X(%) = te os xI00

Trong đó:

mự (ø): khối lượng mẫu trước khi sấy.m, (ø): khối lượng mau sau khi sấy.X (%): độ âm nguyên liệu

Thí nghiệm được lặp lại 3 lần và lẫy giá trị trung bình.CRÑWP Hóa chat sử dụng

Hóa chất được sử dụng làm dung môi chiết xuất, chuẩn bị mẫu phân tích, chấtchuẩn phân tích Các hóa chat sử dụng được cho ở Bảng 2

20

4 Q Tên các hóa chât đã sử u

: k i6

pqq Tén hoa chai ˆ Đặc tính uc đích sử u

Việt ¬| Ethanol Nam > 09,7% Chiết xuất

Việt 60°C -

2 Petroleum ether 60 - 90 Nam 90°C Làm giàu

Việt 3 Phosphoric acid Nam - Lam giau

Viét 4 Ethyl acetat Nam - Lam giau

5 Nước cất - Chiết xuat và làm giàu

VKN

, thud ,

6 Chuẩn CGA Việt 9997% | Xây dựng đường chuẩn

NamSigma- 27 Gallic acid lich 98,0% Xây dựng đường chuân

Sigma- Thu nghiém tinh khang

DPPH > 9

8 Alrich 25.0% oxy hóa

9 Thuốc thử Folin - Sigma- > 00 50 Xác định hàm lượng

Ciocalteu Alrich ám polyphenol

GNOThiét bị sử dụng

Các thí nghiệm được thực hiện tại Trung tâm Lọc hóa dau, phòng thí nghiệm

Biomass Một số dụng cu, thiết bị chiết xuất và các thiết bị hỗ trợ nghiên cứu được

liệt kê trong Bảng 3 dưới đây.

ả P: Tên các thiéi¡đã sử u

pqq Tênthiế i

| Cân kỹ thuật A&D-HR-200

2 Tủ say 3 Máy nghiên -

-4 Lo vi song Sanyo EM-S2086W

21

5 Bề siêu âm Power Sonic 410

6 Cô quay chân không Yamato RE 301

7 Hệ thống Lọc chân không

-Thiết bị phân tích quang phố hap

thu UV-VIS Shimadzu UV- 1700

GONQNThiét bị trích ly có hỗ trợ vi sóngMục dich: Khảo sát quá trình trích ly bang hệ thống vi sóng, nhằm xác địnhtong hàm lượng dau và tổng hàm lượng phenolic từ bã hat cà phê có thé trích ly

được.

Thiết bị vi sóng su dụng thuộc hãng Sanyo EM — S2086W, được sản xuất tạiNhật Đây là loại thiết bị vi sóng được sử dụng ở quy mô gia đình Sau khi đượcchỉnh sửa, ta có thể sử dụng để hỗ trợ cho quá trình trích ly Thiết bị có thể hoạtđộng ở 5 mức công suất: 40W, 240W, 440W, 560W và 800W

Hình T e ệí ống trích ly vớá ự 6 iéo ta vi sóngCác thành phan của hệ trích ly với sự hỗ trợ vi sóng:Bình cầu chứa mẫu cần trích ly

Máy vi sóng.

Hệ thống làm lạnh dé ngưng tụ dung môi

2.1.4.2 Thiết bị trích ly có hỗ trợ siêu âmMục dich: Khảo sát quá trình trích ly bằng hệ thống siêu âm, nhăm xác địnhtong lượng dau cà phê có thể trích ly được

22

Hình U e ệí ống trích ly vớá ự ỗíêợg ủa siêu âm

Các thành phân hệ thông siêu âm:

Bình câu đáy băng chứa mau trích ly

Bê siêu âm.

2.1.4.3 Thiết bị cô quay chân khôngMục đích: Thiết bị cô quay chân không nhằm loại dung môi ra khỏi hỗn hợpdung môi và các chất can trích ly Hoạt động dựa trên sự giảm độ sôi của dung môitại áp suất chân không Nhờ vậy ta có thể giảm tác động của nhiệt độ đến đặc tínhsinh học của mẫu thu được sau trích ly Khi hỗn hợp đạt nhiệt độ sôi, dung môi sẽbay hơi lên được ngưng tụ lại nhờ nước giải nhiệt và chứa trong bình cầu chứa dungmôi Các chất cân trích ly được giữ lại trong bình cô quay

Hình V q ấi j cô quay chân khôngThiết bị cô quay chân không sử dụng trong thí nghiệm là thiết bị Buchi R-210được sản xuất từ Đức

Thông số kỹ thuật của thiết bị:

Kích thước chính 550 x 575 x 415 mm (dài x cao x rộng).

Khối lượng thiết bị 16 - 18 kg (chưa kế thiết bị làm lạnh).Tốc độ quay của máy 28 - 50 vòng/phút

23

Thể tích có thể cô quay từ 50 - 4000 mL.

ƠÑNGQQ Thiết bị phân tích UV s 4Mục đích: Thiết bị phân tích là thiết bị đo quang phố PG Instruments T70UV/VIS Spectrophotometer, được sử dụng để đo nồng độ chất hấp thu trong dung

dịch.

Các thông tin kỹ thuật của thiết bị UV/VIS như sau:Quét phổ rộng với bước sóng từ 190 - 1100 nm

Detector là photphodiode.

Nguồn sáng là đèn deuterium và đèn tungsten halogen

Hình NI q ấi jđo quang độ ãé í ì rs s pĐây là phương pháp đơn giản, dễ thực hiện, chi phí thấp hơn so với cácphương pháp thành phần hiện đại như HPLC

2.2 Tiến hành thí nghiệm

24