Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6604:2000 - ISO 4052:1983 trình bày nội dung về cà phê – xác định hàm lượng caphein (phương pháp chuẩn). Tiêu chuẩn này quy định phương pháp chuẩn để xác định hàm lượng caphêin trong cà phê. Mời các bạn cùng tham khảo.
TIÊU CHUẨN VIỆT NAM TCVN 6604:2000 ISO 4052:1983 CÀ PHÊ – XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CAPHEIN (PHƯƠNG PHÁP CHUẨN) Coffee – Determination of caffeine content (Reference method) Lời nói đầu TCVN 6604:2000 hoàn toàn tương đương với ISO 4052:1983; TCVN 6604:2000 thay cho TCVN 5703:1993; TCVN 6604:2000 Ban kỹ thuật TCVN/TC/F16 Cà phê sản phẩm cà phê biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn – Đo lường – Chất lượng đề nghị, Khoa học Công nghệ Môi trường ban hành CÀ PHÊ – XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CAPHEIN (PHƯƠNG PHÁP CHUẨN) Coffee – Determination of caffeine content (Reference method) Giới thiệu Phương pháp mô tả tiêu chuẩn chọn, qua nghiên cứu so sánh nhiều phương pháp, tính khả thi, độ tái lập, tính đặc trưng, tính dễ áp dụng tính nhanh chóng nó, sau chọn từ số phương pháp tiến hành nghiên cứu so sánh phương pháp Tuy nhiên, phương pháp đặc biệt nhậy thay đổi việc vận dụng ln phải tn thủ hướng dẫn thực hành chi tiết Phạm vi lĩnh vực áp dụng Tiêu chuẩn qui định phương pháp chuẩn để xác định hàm lượng caphêin cà phê Phương pháp áp dụng cho cà phê nhân, cà phê nhân loại bỏ caphêin, hạt cà phê rang, cà phê rang loại bỏ caphêin, chất lỏng chất khô chiết từ cà phê, chất lỏng chất khô chiết từ cà phê loại bỏ caphêin Giới hạn phát 0,02% caphêin chất khơ Tiêu chuẩn trích dẫn TCVN 6536:1999 (ISO 1447:1978) Cà phê nhân – Xác định độ ẩm (phương pháp thông thường) TCVN 5567:1991 (ISO 3726:1983) Cà phê tan – Xác định khối lượng hao hụt sấy 70 oC áp suất thấp TCVN 6539:1999 (ISO 4072:1982) Cà phê nhân đóng bao – Lấy mẫu TCVN 6605:2000 (ISO 6670:1983) Cà phê tan đựng thùng có lót – Lấy mẫu ISO 6673 Cà phê nhân – Xác định khối lượng hao hụt sấy 105 oC Nguyên tắc Chiết caphêin từ phần mẫu thử môi trường amoniac Tinh chế tiếp dietyl ete cột sắc ký, cột thứ có mơi trường kiềm, cột thứ có mơi trường axit, sau rửa giải caphêin cloroform Đo phổ chất rửa giải bước sóng hấp thụ cực đại (trong vùng cực tím) Thuốc thử Chỉ dùng thuốc thử đạt chất lượng phân tích Nước dùng phải nước cất nước có độ tinh khiết tương đương 4.1 Axit sunfuaric, 200 g/l [c(H2SO4) mol/l] 4.2 Dung dịch natri hydroxit, 80 g/l [c (NaOH) mol/l] 4.3 Đất Điatomit Sản phẩm dùng phải đảm bảo thu hồi 98% caphêin từ phần mẫu thử Chú thích – Celite 545 chất thích hợp 4.4 Dung dịch amoniac 70g/l (1 thể tích dung dịch amoniac đậm đặc, P20 tích nước) 0,9 g/ml, + thể 4.5 Dietyl ete, tinh khiết làm tinh khiết lại (xem 7.5) chạy sắc ký đây, cho bão hòa với nước Cho 800 ml dietyl ete chạy qua cột chứa 100g oxit nhôm kiềm có hoạt tính độ Dietyl ete sau làm tinh chế cần phải bảo quản chai tối màu sử dụng (Hoặc là, dietyl ete vừa chưng cất không chứa peroxit, dùng thay cho dietyl ete làm tinh chế sắc ký) 4.6 Caphêin, [1,3,7-trimetyl-2,6 dioxopurine (C8H10N4O2)], tinh khiết, khan 4.7 Cloroform, tinh khiết làm tinh khiết (xem 7.5) chạy sắc ký qui định 4.5, cho bão hòa với nước Thiết bị, dụng cụ 5.1 Cột sắc ký (xem hình 1), dài 250 mm, đường kính 21 mm (cột I) đường kính 17 mm (cột II), có van khóa thích hợp PTFE 5.2 Máy đo phổ tử ngoại, có độ xác tới 0,004 đơn vị hấp thụ dải sử dụng 5.3 Cuvet silica với đường quang dài 10 mm 5.4 Các dụng cụ thí nghiệm thơng thường, bao gồm 5.4.1 Cốc thí nghiệm, dung tích 100 ml 5.4.2 Nồi cách thủy 5.4.3 Bình định mức vạch, dung tích 50,100, 000 ml 5.4.4 Pipet vạch, dung dịch ml ml 5.4.5 Cân phân tích 5.5 Cối xay cà phê, thích hợp để xay hạt cà phê rang 5.6 Máy xay kiểu đĩa có răng, có vỏ làm mát, máy xay phân tích có phận cắt vỏ làm mát, cối xay tương ứng thích hợp để xay hạt cà phê nhân 5.7 Bộ rây thí nghiệm, đan lưới kim loại kích thước tiêu chuẩn mắt rây 600 m 630 m, đáp ứng yêu cầu ISO 3310/1 Lấy mẫu Việc lấy mẫu phải phù hợp với phương pháp qui định tiêu chuẩn thích hợp Cách tiến hành 7.1 Chuẩn bị mẫu thử Nếu cần thiết, nghiền mẫu, sử dụng dụng cụ thích hợp qui định tương ứng 5.5 5.6 mẫu lọt qua rây (5.7) 7.2 Xác định hàm lượng chất khơ Tính hàm lượng chất khơ sau xác định độ ẩm phần mẫu thử (7.1) theo phương pháp qui định tiêu chuẩn tương ứng 7.3 Phần mẫu thử 7.3.1 Cà phê nhân cà phê rang Cân khoảng g mẫu thử (7.1) xác tới 0,1 g Cho mẫu vào cốc thí nghiệm 100 ml (5.4.1), thêm ml dung dịch amoniac (4.4) làm nóng nồi cách thủy (5.4.2) phút Để cho nguội sau chuyển sang bình định mức 100 ml (5.4.3), cho thêm nước đến vạch khuấy Để cho dung dịch đục lắng xuống, sau dùng pipet (5.4.4) lấy 5,0 ml dung dịch chuyển vào cốc thí nghiệm (5.4.1) cho thêm g điatomit (4.3) khuấy thật kỹ 7.3.2 Chất chiết khô cà phê Tiến hành qui định 7.3.1, lấy 0,5 g phần mẫu thử, lấy ml dung dịch đục, g đất điatomit 7.3.3 Chất chiết lỏng cà phê Tiến hành qui định 7.3.1, lấy đến 2,5 g phần mẫu thử tương ứng khoảng 0,5g cà phê tan khô, lấy ml hỗn hợp dung dịch đục, g đất điatomit 7.3.4 Cà phê nhân loại caphêin cà phê rang loại caphêin Cân lấy 1g mẫu thử (7.1) xác tới 0,1 g cho mẫu vào cốc thí nghiệm 100 ml (5.4.1), thêm ml dung dịch amoniac (4.4) hâm nóng nồi cách thủy (5.4.2) phút, cho thêm g đất điatomit (4.3) khuấy kỹ 7.3.5 Chất chiết khô cà phê loại caphêin Tiến hành qui định 7.3.4, lấy 0,5 g mẫu thử 7.3.6 Chất chiết lỏng cà phê loại caphêin Tiến hành qui định 7.3.4, lấy đến 2,5 g mẫu thử, tương ứng khoảng 0,5 g cà phê tan khô, đến g đất điatomit 7.4 Tiến hành xác định 7.4.1 Nhồi đầy cột 7.4.1.1 Cột I (Cột kềm) 7.4.1.1.1 Lớp A Trộn cẩn thận g điatomit (4.3) ml dung dịch hyđroxit natri (4.2.) dao trộn mềm, đồng (xem thích) Thu bột ướt Cho phần , khoảng mg bột lên cột sắc ký đường kính 21 mm (5.1), đầu cột nhồi len thủy tinh Sau lần đưa bột lên cột, dùng đũa thủy tinh có đầu phẳng khít với đường kính cột lèn nhẹ lên để có lớp đồng kết chặt với Có thể dùng miếng bơng len thủy tinh nhỏ để phủ lên mặt lớp A Chú thích – Chất liệu nhồi cột chuẩn bị trước bảo quản vật chứa kín Mỗi cột kiềm cần 5,16 g 7.4.1.1.2 Lớp B Chuyển hỗn hợp đất diatomit mẫu thử (7.3) vào cột lên mặt lớp A Làm khơ cốc thí nghiệm lần, với khoảng g đất điatomit (4.3) cho điatomit vào cột Lèn nhẹ xuống để có lớp đồng phủ miếng len thủy tinh lên mặt lớp B 7.4.1.2 Cột II (Cột axit) Cho lên cột sắc ký đường kính 17 mm (5.1), đầu cột nhồi len thủy tinh, g điatomit (4.3) ml dung dịch axit sunphuric (4.1) trộn cẩn thận nhồi vào cột mô tả lớp A cột I 7.4.1.1 Dùng miếng len thủy tinh để phủ lên mặt lớp Chú thích – Chất liệu nhồi cột chuẩn bị trước bảo quản vật chứa kín Mỗi cột kiềm cần 6,36 g 7.4.2 Chạy sắc ký Dựng cột chồng lên nhau, cho chất chảy từ cột I giọt trực tiếp vào cột II Cho 150 ml đietyl ete (4.5) chảy qua cột Điều chỉnh van khóa cột cho lượng chất lỏng bề mặt lớp (cột II) Tháo cột I Cho 50 ml đietyl ete (4.5) chảy qua cột II, dùng phần đietyl ete để rửa miệng cột I cho nốt phần lên cột II Cho chất lỏng chảy hết khỏi cột II Chú thích – Đietyl ete dùng tái sinh cách lắc khuấy sắt (II) sunphat Thổi luồng khơng khí từ đỉnh xuống đáy cột II (thí dụ dùng bóp cao su), khơng đietyl ete nhỏ giọt từ cột luồng khơng khí từ van khố thoang thoảng có mùi đietyl ete (xem cảnh báo sau) Dùng 45 đến 50 ml cloroform (4.7) để làm chất hấp thụ cột II Thu chất thơi vào bình thể tích 50 ml vạch (5.4.3), dùng cloroform pha loãng tới vạch (4.7) khuấy kỹ Tốc độ chảy đietyl ete cloroform điều kiện chảy tự nhiên phải nằm khoảng từ 1,5 ml/phút đến ml/phút Nếu vượt tốc độ phải nghi ngờ có chảy xói tiến hành xác định lại Cảnh báo – Việc cho đietyl ete cloroform phải thực tủ hút thơng gió tốt để đề phòng khả hít phải dung mơi lẫn khả nổ 7.4.3 Đo quang phổ (xem hình 2) 7.4.3.1 Đo dung dịch thử Để tránh sai sót cloroform bay hơi, dùng cuvet silica (5.3) đo độ hấp thụ dung dịch caphêin cloroform (7.4.2) đối chiếu với cloroform (4.7) máy đo quang phổ dùng bước sóng hấp thụ cực đại (khoảng 276 nm), bước sóng bước sóng 30 nm nhằm kiểm tra độ tinh khuyết caphêin thu Nếu độ hấp thụ cực đại vượt khả đo xác máy sử dụng tiến hành đo lại với phần thử khác dung dịch caphêin pha lỗng cloroform (7.4.2) Trong trường hợp tính kết cần ý đến hệ số pha loãng; thừa số thích hợp cơng thức nêu 8.1.1, 8.1.2 8.1.3 phải điều chỉnh cho phù hợp Nếu độ hấp thụ cực đại thấp 0,2 tiến hành lại phần thử khác có khối lượng lớn 7.4.3.2 Chuẩn bị đo dung dịch chuẩn (đối chứng) Chuẩn bị dung dịch caphêin chuẩn theo cách sau: Cân lấy 100 mg ± 20 mg caphein khan tinh khiết (4.6), xác tới 0,1 mg Cho vào bình định mức dung tích 000 ml (5.4.3) hòa tan cloroform pha lỗng đến vạch Dung pipet (5.4.4) chuyển 5,0 ml dung dịch vào bình định mức dung tích 50 ml (5.4.3) pha loãng đến vạch cloroform Đo độ hấp thụ dung dịch theo mô tả 7.4.3.1 Độ hấp thụ dung dịch chuẩn (xem 8.1.1 hình 2) phải nằm vùng 0,4 7.4.4 Số lần xác định Tiến hành hai phép xác định phần thử riêng rẽ lấy từ mẫu thử 7.5 Thử trắng Tiến hành thử trắng thuốc thử, sử dụng qui trình mơ tả trên, bỏ qua phần mẫu thử Trước sử dụng thuốc thử tái tinh chế (xem 4.5 4.7), cần lặp lại thử trắng để kiểm tra độ tinh khiết chúng Biểu thị kết 8.1 Phương pháp cơng thức tính 8.1.1 Cà phê nhân cà phê rang Hàm lượng caphêin mẫu, biểu thị gam 100 gam chất khô, bằng: 10 c A1 A2 m p c nồng độ caphêin dung dịch chuẩn (7.4.3.2), gam mililit; A1 độ hấp thụ chất cafein (7.4.2) chất chiết tinh khiết thu 7.4.3.1, nghĩa (A1) - ( A1 ) nm ( A1 ) 30 nm đó: bước sóng hấp thụ cực đại (khoảng 276 nm); A2 độ hấp thụ dung dịch caphêin chuẩn (7.4.3.2), nghĩa (A2) - ( A2 ) ( A2 ) nm 30 nm m khối lượng phần mẫu thử, tính gam; P hàm lượng chất khơ mẫu, tính phần trăm khối lượng (xem 7.2) 8.1.2 Chất chiết từ cà phê dạng khơ dạng lỏng Hàm lượng caphêin mẫu, tính gam 100 gam chất khô, theo công thức: 25 106 c A1 A2 m P Trong ký hiệu giống 8.1.1 8.1.3 Cà phê nhân, cà phê rang loại caphêin, chất chiết khô cà phê loại caphêin chất chiết lỏng cà phê loại caphêin Hàm lượng caphêin mẫu, tính gam 100 gam chất khơ, theo cơng thức: 105 c A1 A2 m P Trong ký hiệu giống 8.1.1 8.1.4 Kết Lấy kết trung bình cộng giá trị thu với điều kiện thỏa mãn yêu cầu độ lặp lại (xem 8.2) 8.2 Độ lặp lại Chênh lệch kết thử độc lập, riêng rẽ thu tiến hành đồng thời hay sau khoảng thời gian ngắn, áp dụng phương pháp, tiến hành mẫu thử, phòng thí nghiệm, kỹ thuật viên thực hiện, dùng loại dụng cụ không vượt giá trị nêu bảng 8.3 Độ tái lập Chênh lệch kết thu hai phép thử riêng rẽ áp dụng phương pháp, mẫu thử, thực phòng thí nghiệm khác nhau, kỹ thuật viên khác nhau, sử dụng dụng cụ khác không vượt giá trị nêu bảng Báo cáo kết Báo cáo kết phải phương pháp sử dụng kết thu Cũng phải đề cập đến tất chi tiết thao tác không quy định tiêu chuẩn này, tuỳ ý lựa chọn, với chi tiết bất thường khác ảnh hưởng tới kết Báo cáo kết bao gồm tất thông tin cần thiết việc nhận biết hoàn toàn mẫu thử Bảng – Độ lặp lại độ tái lập Mẫu Lượng caphêin g/100g cà phê Khoảng Khoảng Hạt cà phê nhân Đã loại bỏ caphêin