Cà phê từ xa xưa đã là một thứ quý giá, kể từ khi phát hiện ra thứ quả này, con người đã tạo ra được một loại thức uống đặc biệt với hương vị đặc trưng, càng ngày nó càng được phát triển với nhiều loại khác nhau. Ban đầu thứ thức uống này chỉ dành riêng cho giới quý tộc, các quan chức Pháp, hay tầng lớp trí thức nơi thành thị. Dần dần cà phê trở thành thứ thức uống phổ biến trong cuộc sống của người dân. Những nước đầu tiên được đón nhận cà phê như Ả Rập, Thổ Nhĩ Kì, Anh, Pháp, Hà Lan, Mỹ sau đó xuất hiện ngày càng phổ biến và trở nên gần gũi quen thuộc với người dân Việt Nam, Cái vị đầm đậm bên đầu lưỡi, mùi hương hạnh nhân, mùi đất lan tỏa bên tách cà phê khiến cho người ta phải ngất ngây. Cà phê đóng góp một phần không nhỏ trong cuộc sống, trong công việc của mỗi người. Cà phê không đơn thuần chỉ là thức uống giải khát, mà nó còn khiến cho người ta tỉnh táo, thư giãn, mang lại sức khỏe cho con người, làm cho người với người gần nhau hơn. Cà phê giúp nâng cao tinh thần và hiệu quả công việc, làm tăng tốc độ tư duy và sáng tạo khiến cho cho hiệu quả công việc được nâng cao. Chính vì vậy mà việc uống cà phê đã trở nên phổ biến nơi công sở. Cà phê cải thiện sức khỏe cho mỗi người, ngoài ra nó còn có khả năng làm tăng sức mạnh của cơ bắp, giảm lượng mỡ trong cơ thể. Người ta thưởng thức cà phê trong khi làm việc, khi gặp gỡ, bàn chuyện cùng đối tác, khi trò chuyện cùng bạn bè, người thân, hay khi giải trí….
Giảng Viên : Trần Thanh Giang Chủ Đề : Cà phê khử Caffeine BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM & ĐỀ TÀI : CÀ PHÊ KHỬ CAFFEINE Giáo viên hướng dẫn : Trần Thanh Giang Lớp : 53 CNTP - 2 Nhóm : 23 Sinh viên thực hiện MSSV 1. Trần Đình Đan : 53130039 2. Nguyễn Thị Anh Thơ : 53131492 3. Nguyễn Thị Thảo : 53131551 Nha Trang ngày 25 tháng 03 năm 2014 SVTH : Đình Đan – Thị Thảo – Anh Thơ 1 Giảng Viên : Trần Thanh Giang Chủ Đề : Cà phê khử Caffeine PHỤ LỤC LỜI MỞ ĐẦU: 2 Chương I : TỔNG QUAN VỀ CÀ PHÊ 3 1. Nguồn gốc, lịch sử hình thành và phát triển 3 2. Các giống loại cà phê trên thế giới và các loại cà phê trồng nhiều ở nước ta hiện nay 5 3. Xu thế sử dụng cà phê hiện nay trên thế giới và trong nước 11 4. Đặc điểm cấu tạo và thành phần hóa học của cà phê 14 Chương II : CAFFEINE 18 1. Caffeine là gì ? 18 2. Tính chất của caffeine 18 3. Tác dụng dược lý của caffeine, ảnh hưởng đến cơ thể người 20 Chương III : CÀ PHÊ KHỬ CAFFEINE 25 1. Cà phê khử caffeine là gì ? 25 2. Các phương pháp khử caffeine 25 a. Phương pháp khử caffeine bằng nước (Water Decaffeination) 25 b. Phương pháp khử caffeine bằng CO 2 (Supercritical Carbon Dioxide decaffeination) 37 c. Phương pháp khử caffeine bằng dung môi (Solvent Decaffeination) 43 d. Tách caffeine bằng vi sinh vật Quy trình 44 3. Một số sản phẩm cà phê khử caffeine 45 KẾT LUẬN : 50 TÀI LIỆU THAM KHẢO 51 PHÂN CÔNG NHIỆM VỤ 52 SVTH : Đình Đan – Thị Thảo – Anh Thơ 2 Giảng Viên : Trần Thanh Giang Chủ Đề : Cà phê khử Caffeine LỜI MỞ ĐẦU Cà phê từ xa xưa đã là một thứ quý giá, kể từ khi phát hiện ra thứ quả này, con người đã tạo ra được một loại thức uống đặc biệt với hương vị đặc trưng, càng ngày nó càng được phát triển với nhiều loại khác nhau. Ban đầu thứ thức uống này chỉ dành riêng cho giới quý tộc, các quan chức Pháp, hay tầng lớp trí thức nơi thành thị. Dần dần cà phê trở thành thứ thức uống phổ biến trong cuộc sống của người dân. Những nước đầu tiên được đón nhận cà phê như Ả Rập, Thổ Nhĩ Kì, Anh, Pháp, Hà Lan, Mỹ sau đó xuất hiện ngày càng phổ biến và trở nên gần gũi quen thuộc với người dân Việt Nam, Cái vị đầm đậm bên đầu lưỡi, mùi hương hạnh nhân, mùi đất lan tỏa bên tách cà phê khiến cho người ta phải ngất ngây. Cà phê đóng góp một phần không nhỏ trong cuộc sống, trong công việc của mỗi người. Cà phê không đơn thuần chỉ là thức uống giải khát, mà nó còn khiến cho người ta tỉnh táo, thư giãn, mang lại sức khỏe cho con người, làm cho người với người gần nhau hơn. Cà phê giúp nâng cao tinh thần và hiệu quả công việc, làm tăng tốc độ tư duy và sáng tạo khiến cho cho hiệu quả công việc được nâng cao. Chính vì vậy mà việc uống cà phê đã trở nên phổ biến nơi công sở. Cà phê cải thiện sức khỏe cho mỗi người, ngoài ra nó còn có khả năng làm tăng sức mạnh của cơ bắp, giảm lượng mỡ trong cơ thể. Người ta thưởng thức cà phê trong khi làm việc, khi gặp gỡ, bàn chuyện cùng đối tác, khi trò chuyện cùng bạn bè, người thân, hay khi giải trí…. Ngày nay cà phê Việt không chỉ được biết đến về sản lượng đứng trong top đầu thế giới mà còn tạo dựng được nét cà phê rất riêng của người Việt. Hai loại cà phê được sử dụng và trồng phổ biến ở Việt Nam là Arabica và Robusta. Mỗi loại đều mang lại tên tuổi của nó ở trong nước cũng như ở nước ngoài về sản lượng, chất lượng, mùi vị. Chúng ta đã nghe nói nhiều đến cà phê và tác dụng của nó giúp cho đầu óc tỉnh táo nhưng nó cũng có những tác dụng ngược do chất caffeine trong cà phê ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người. Hiện nay, trên thế giới nhu cầu sử dụng sản phẩm cà phê không có caffeine cũng ngày càng tăng. Cà phê khử caffeine là một sản phẩm mới đã được khử 97% caffeine hay còn gọi là Decaffeinated Coffee – Decaf Coffee có giá trị cao, đáp ứng nhu cầu tiêu thụ đặc biệt. SVTH : Đình Đan – Thị Thảo – Anh Thơ 3 Giảng Viên : Trần Thanh Giang Chủ Đề : Cà phê khử Caffeine Chương I : TỔNG QUAN VỀ CÀ PHÊ 1. Nguồn gốc, lịch sử hình thành và phát triển của cây cà phê. Theo truyền thuyết thì cây cà phê đã được phát hiện cách đây khoảng 1500 năm. Nhưng truyền thuyết vẫn là truyền thuyết, sự ra đời của cây cà phê vẫn đang là một bí ẩn và nó chỉ được thêu dệt bằng những câu chuyện mà thôi. Có câu chuyện kể rằng : Có ông thầy tu khất thực, còn trẻ tên là Omar bị vu oan và bị tống ra một khu núi đá khô cằn cùng với một số đạo hữu thân cận. Chẳng mấy chốc cả bọn kiệt quệ vì đói, khát. Nhưng ở vùng núi đá khô cằn này lại có một loại cây bụi với những quả chín màu đỏ ối mà họ chưa từng thấy bao giờ. Bọn họ đã hái những quả chín này để ăn và lạ thay họ tỉnh táo và khỏe mạnh hẳn lên. Omar trở về thành phố và kể cho mọi người biết về loại cây kì diệu này. Mọi người xin Omar cho nếm thử và hết lời ca ngợi nhà tu này vì đã tìm được loại thảo dược quý. Theo truyền thuyết đã được ghi lại trên giấy vào năm 1671, những người 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 người 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 như quả anh đào. Họ uống nước ép ra từ loại quả đó và tỉnh táo cầu nguyện chuyện trò cho đến tận đêm khuya. Như vậy có thể coi rằng nhờ chính đàn dê này con người đã biết được cây cà phê. SVTH : Đình Đan – Thị Thảo – Anh Thơ 4 Giảng Viên : Trần Thanh Giang Chủ Đề : Cà phê khử Caffeine Hình 1.1. Một quán cà phê cổ ở Palestine Người ta tin rằng tỉnh Kaffa của Ethiopia chính là vùng đất khởi nguyên của cây cà phê. Từ thế kỉ thứ 9 người ta đã nói đến loại cây này ở đây. Vào thế kỉ thứ 14 những người buôn nô lệ đã mang cà phê từ Ethiopia sang vùng Ả Rập. Nhưng tới tận giữa thế kỉ 15 người ta mới biết rang hạt cà phê lên và sử dụng nó làm đồ uống. Vùng Ả Rập chính là nơi trồng cà phê độc quyền. Trung tâm giao dịch cà phê là thành phố cảng Mocha, hay còn được gọi là Mokka, tức là thành phố Al Mukha thuộc Yemen ngày nay. Cách thức pha chế cà phê truyền thống của người Ethiopia có lẽ là cách thức cổ xưa nhất. Hạt cà phê được cho vào một cái chảo sắt to và rang lên, sau đó được nghiền vụn ra hoặc cho vào cối giã. Chỗ hạt giã vụn đó được trộn với đường trong một cái bình gọi là jebena (một loại bình cổ thon có quai), nấu lên và đổ ra bát. Và tính đến thời điểm lúc bấy giờ thì cây cà phê là độc quyền của người dân vùng Ả Rập. Mãi đến giữa thế kỉ 17, người Ả Rập đã mất vị trí độc tôn trong việc trồng cà phê, và cây cà phê lúc này lan rộng ra khắp thế giới, từ Ceynon sang Java và tới Nam Mỹ. Hiện nay, cây cà phê được trồng tập trung chủ yếu ở các nước như Braxil, Colombia, Mehico và các nước ở trung Phi. SVTH : Đình Đan – Thị Thảo – Anh Thơ 5 Giảng Viên : Trần Thanh Giang Chủ Đề : Cà phê khử Caffeine Năm 1889 đã tìm thấy cây cà phê mọc hoang dã ở nhiều vùng thuộc Công Gô và mọc rải rác ở một số vùng khác thuộc Tây Phi gần xích đạo. Ngày nay, cà phê được trồng ở hơn 70 nước trên thế giới, tập trung nhiều ở Châu Á, Châu Mỹ và Châu Phi. Những nước trồng nhiều bao gồm : - Châu Á có Inđônêsia, Ấn Độ, Malaysia, Philipin, Việt Nam … Trong đó Việt Nam là nước có sản lượng cà phê hằng năm cao nhất, khoảng 800.000 – 900.000 tấn/năm. - Châu Mỹ gồm có Brazil, Colombia, Mêxicô, Peru … Trong đó Brazil là nước có sản lượng cà phê hằng năm cao nhất, khoảng 2,5 triệu tấn/năm. - Châu Phi có Bờ Biển Ngà, Kenia … Sở dĩ cây cà phê chỉ trồng được ở một số khu vực là vì đặc tính của, từng loại cây cà phê, cây cà phê không chịu lạnh, không chịu sương muối, không chịu ngập nước, chịu hạn tương đối tốt, thích hợp nhất là vùng đất đỏ bazan, vùng đất trung du và cao nguyên. Vì vậy mỗi loại chỉ trồng được ở một số vùng nhất định. 2. Định nghĩa, các giống loài cà phê trên thế giới và các loại cà phê trồng nhiều ở nước ta hiện nay. a. Định nghĩa : Cà phê (gốc từ cà phê trong tiếng Pháp) là một loại thức uống màu đen có chứa chất Caffeine và được sử dụng rộng rãi, được sản xuất từ những hạt cà phê được rang lên, từ cây cà phê. Cà phê được sử dụng lần đầu tiên vào thế kỉ thứ 9, khi nó được khám phá ra từ vùng cao nguyên Ethiopia. Từ đó, nó lan ra Ai Cập và Yemen, và tới thế kỉ thứ 15 thì đến Armenia, Ba Tư, Thổ Nhĩ Kỳ và phía bắc Châu Phi. Từ thế giới Hồi giáo, cà phê đến Ý, sau đó là phần còn lại của Châu Âu, Inđônêsia và Mĩ. Ngày nay, cà phê là một trong những thức uống thông dụng toàn cầu. SVTH : Đình Đan – Thị Thảo – Anh Thơ 6 Giảng Viên : Trần Thanh Giang Chủ Đề : Cà phê khử Caffeine Hình 1.2. Cà phê b. Các giống loài cà phê trên thế giới Trên thế giới hiện nay có trên 100 loài cà phê khác nhau. Tuy nhiên số giống loài cho năng suất cao lại hạn chế. Trong nông nghiệp hiện nay, cây cà phê có 3 loài cho năng suất cao và được trồng nhiều trên thế giới đó là : Cà phê chè ( cà phê Arabica ) Nguồn gốc ở vùng cao nguyên Jimma, thuộc nước Ethiopia, vùng nhiệt đới phía Đông Châu Phi. Gồm các chủng như : Typica, Bourbon, Moka, Caturra, Catimor … Hình 1.3. Nhân cà phê chè ( cà phê Arabica ) chưa rang SVTH : Đình Đan – Thị Thảo – Anh Thơ 7 Giảng Viên : Trần Thanh Giang Chủ Đề : Cà phê khử Caffeine Đây là loài cà phê được trồng lâu đời nhất và tiêu thụ nhiều nhất trên thế giới vì vị của chúng thơm ngon, dịu ( chiếm 70% sản lượng cà phê trên thế giới ). Hàm lượng caffeine trong hạt trung bình 1,3%. Hình 1.4. Nhân cà phê chè ( cà phê Arabica ) đã rang Cây thuộc dạng bụi, thân cao 3 – 4 (m), cành đối xứng, mềm rủ xuống. Lá mọc đối xứng, hình trứng dài, đầu nhọn, rìa lá quăn, màu xanh đậm. Quả cà phê thuộc loại quả thịt, hình trứng, khi chín có màu đỏ tươi ( thuộc chủng Caturra amrello cho quả màu vàng ). Hạt cà phê tròn dẹt, có màu xanh xám, hoặc xám xanh, xanh lụa, xanh cốm, tùy theo giống và điều kiện bảo quản và chế biến, Cây cà phê Arabica tự thụ phấn. Hình 1.5. Cây và quả của cà phê chè (Arabica) SVTH : Đình Đan – Thị Thảo – Anh Thơ 8 Giảng Viên : Trần Thanh Giang Chủ Đề : Cà phê khử Caffeine Cà phê chè ưa nơi mát và hơi lạnh, thích hợp 18 – 25 0 C , thích hợp nhất là từ 10 – 20 0 C . Cà phê thường trồng ở miền núi có độ cao từ 600 – 2500 (m). Các nước trồng cà phê chè có hương vị thơm ngon như : Kenya, Tazania, Ethiopia, Colompia … thường trồng ở những nơi có độ cao trên 800 ( m ). Cà phê vối ( cà phê Robusta ) Có nguồn gốc xuất xứ từ khu vực sông Công – Gô, miền vùng thấp xích đạo và nhiệt đới Tây Châu Phi. Cà phê có hàm lượng caffeine trung bình trong hạt 1,5 – 3 % ( cao nhất trong 3 loại cà phê ). Hình 1.6. Nhân cà phê vối ( cà phê Robusta ) đã rang Cây có một hoặc nhiều thân, thân cao khoảng 8 – 12 (m). Lá có hình trứng hoặc hình lưỡi mác, mũi nhọn, phiến lá gợn sóng. Quả hình tròn hoặc hình trứng, núm quả nhỏ. Trên có nhiều gân dọc, quả chín có màu đỏ hoặc màu hồng. Kích thước hạt nhỏ hơn hạt cà phê Arabica. Hạt có dạng hình tròn, dày, màu xanh bạc, xanh lụa hoặc xanh nâu tùy chủng loại cà cách chế biến. SVTH : Đình Đan – Thị Thảo – Anh Thơ 9 Giảng Viên : Trần Thanh Giang Chủ Đề : Cà phê khử Caffeine Hình 1.7. Quả cà phê vối (Robusta) Cà phê vối không tự thụ phấn được, điều này dẫn tới việc đa dạng ở vườn cà phê vối trồng bằng hạt. Cà phê vối thích hợp với nơi nóng ẩm, nhiệt độ thích hợp nhất là từ 24 – 26 0 C. Cách phân biệt hai loại cà phê Arabica và Robusta Hình 1.8. Nhân của hai loại cà phê, Arabica và Robus Cà phê mít ( cà phê Excelsa hay cà phê Chari ) Nguồn gốc xuất xứ ở Ubangui- Chari, xứ Biển Hồ Sát, sa mạc Sahara, thường gọi là cà phê Chari. Hàm lượng caffeine trong hạt khoảng 1,02 – 1,15% . SVTH : Đình Đan – Thị Thảo – Anh Thơ 10 [...]... máu vì caffeine làm cho cơ thể giảm độ SVTH : Đình Đan – Thị Thảo – Anh Thơ 25 Giảng Viên : Trần Thanh Giang Chủ Đề : Cà phê khử Caffeine nhạy với insulin SVTH : Đình Đan – Thị Thảo – Anh Thơ 26 Giảng Viên : Trần Thanh Giang Chủ Đề : Cà phê khử Caffeine Chương III : CÀ PHÊ KHỬ CAFFEINE 1 Cà phê khử caffeine là gì ? Định nghĩa : Cà phê khử caffeine là một sản phẩm cà phê mới,... 21 88 63 32 38 75 6 56 Chương II : CAFFEINE 1 Caffeine là gì ? Caffeine còn được gọi là trimethylxanthine, caffeine, theine, mateine, guaranien, methyltheobromine hay 1,3,7-trimethylxanthine, là một xanthine SVTH : Đình Đan – Thị Thảo – Anh Thơ 18 Giảng Viên : Trần Thanh Giang Chủ Đề : Cà phê khử Caffeine alkaloid có thể được tìm thấy trong các loại hạt cà phê, trong chè, hạt cola, quả guarana... Ether 18 Cà phê khử Caffeine 0,12 3 Tác dụng dược lý của caffeine • Ảnh hưởng của caffeine đến cơ thể người Caffeine ảnh hưởng rất nhiều đến hệ thần kinh, hệ tiêu hóa, hệ bài tiết của con người và đã có rất nhiều những nghiên cứa về ảnh hưởng của caffeine tới sức khỏe của con người và sau đây nhóm chúng tôi sẻ nêu lên một số ảnh hưởng của caffeine đến sức khỏe của con người • Ảnh hưởng của caffeine đến... Giang Chủ Đề : Cà phê khử Caffeine • Ảnh hưởng của caffeine đến hệ tiêu hóa Caffeine làm tăng tiết acid dạ dày, do đó không tốt cho những người bị viêm loét dạ dày Ngoài ra, caffeine có thể gây ra một số triệu chứng như: khó tiêu, ợ nóng, đau bụng, hoặc táo bón • Ảnh hưởng của caffeine đến hệ bài tiết Caffeine giúp lợi tiểu vì làm tăng lưu lượng máu qua thận và tốc độ lọc của thận Caffeine làm tăng... của ancolaoit, tannin, caffeine và các loại men Trong vỏ quả có từ 21,1% - 30% chất khô Các thành phần chính: protein, đường, chất béo, pectin, caffeine SVTH : Đình Đan – Thị Thảo – Anh Thơ 15 Giảng Viên : Trần Thanh Giang Chủ Đề : Cà phê khử Caffeine - Lớp vỏ thịt còn gọi là trung bì, gồm những tế bào mềm không có caffeine, tannin, có nhiều đường và pectin - Vỏ thịt cà phê chè mềm, chứa nhiều... Goethe đã chuyển cho Runge một gói hạt cà phê, để nghiên cứu 2 Tính chất của caffeine Caffeine là alkaloid chứa đạm, công thức C8H10O2N4.H2O, thuộc nhóm chất có vòng burin Caffeine kết tinh với một phân tử nước nhưng trở nên khan khi đun nóng đến nhiệt độ khoảng 80 – 1000C, caffeine khan chứa 20,8% N Hình 2.1 Công thức cấu tạo của Caffeine Caffeine khan ở dạng tinh thể trắng hình kim, tan trong nước... đã được khử 97% caffeine hay còn gọi là Decaffeinated Coffee – Decaf Coffee có giá trị cao, đáp ứng nhu cầu tiêu thụ đặc biệt Quá trình khử caffeine (decaffeination) là quá trình mà caffeine được tách khỏi hạt cà phê Tiến sĩ Ludwig Roselius là người đầu tiên phát minh ra kỹ thuật khử caffeine mà không làm ảnh hưởng đến hương vị của cà phê Liều gây độc LD-50 của caffein (là lượng caffeine có thể làm... vì vậy càng tránh ngủ của thuốc trị dị ứng uống cà phê lúc đói, người có vấn đề - Caffeine cũng có tác dụng chống mỏi cơ Ngoài ra, cà phê còn được xem là thức uống có giá trị dinh dưỡng vì chỉ cà mắc bệnh về dạ dày không nên dùng nhiều cà phê nếu không sẽ gây hại cho niêm mạc dạ dày phê đen không thôi đã chứa 12% lipid, - Ngoài ra caffeine còn... Cà phê vối (%) 67,8 2,22 3,30 0,35 17 Giảng Viên : Trần Thanh Giang Chủ Đề : Cà phê khử Caffeine -Thành phần hóa học của nhân cà phê Bảng 1.4 Thành phần hóa học của nhân cà phê Thành phần g/100g Thành g/100g Nước Hemixellulza Licnhin Axit clirogenic Axit cafetanic Axit cafeic Pentosan - 8,0-12,0 20,0 4,0 2,0-8,0 8,0-9,0 1,0 5,0 - phần Protein Lipit Xelluloza Tro Tinh bột Đường Tanin Dextrin Caffeine. .. bệnh về tim mạch, những người này - Caffeine còn được dùng để làm thuốc điều trị cảm, đau nhức, tăng cường tác không nên sử dụng cà phê hoặc các sản phẩm có chứa caffeine khác SVTH : Đình Đan – Thị Thảo – Anh Thơ 24 Giảng Viên : Trần Thanh Giang Chủ Đề : Cà phê khử Caffeine dụng giảm đau của paracetamol, aspirin - Caffeine có tác dụng kích thích làm hoặc . 56 Chương II : CAFFEINE 1. Caffeine là gì ? Caffeine còn được gọi là trimethylxanthine, caffeine, theine, mateine, guaranien, methyltheobromine hay 1,3,7-trimethylxanthine, là một xanthine SVTH. dược lý của caffeine, ảnh hưởng đến cơ thể người 20 Chương III : CÀ PHÊ KHỬ CAFFEINE 25 1. Cà phê khử caffeine là gì ? 25 2. Các phương pháp khử caffeine 25 a. Phương pháp khử caffeine bằng nước. Giang Chủ Đề : Cà phê khử Caffeine Hình 1.7. Quả cà phê vối (Robusta) Cà phê vối không tự thụ phấn được, điều này dẫn tới việc đa dạng ở vườn cà phê vối trồng bằng hạt. Cà phê vối thích