PHÁP NGHIÊN CỨU
NGUYÊN LIỆU – HĨA CHẤT DÙNG TRONG NGHIÊN CỨU
Hầu hết các quy trình khử caffeine, điển hình là quy trình khử caffeine bằng phương pháp Swiss Water và phương pháp CO2 siêu tới hạn của hãng General Foods, đều được thực hiện trên cà phê nhân nhằm tránh tổn thất hương, do các hợp chất hương được hình thành chủ yếu trong quá trình rang. Việc chọn lựa nguyên liệu ban đầu từ cà phê nhân cĩ nhược điểm là cấu trúc tự nhiên của hạt thì việc trích ly caffeine ra khỏi tế bào địi hỏi phải sử dụng áp suất cao, nhiệt độ cao hoặc thời gian trích ly kéo dài, là nguyên nhân làm tổn thất chất khơ, biến đổi cảm quan và chất lượng hạt.
Một số nghiên cứu được thực hiện trên dịch trích cà phê đã qua rang xay (Jones và các cộng sự, 1985 hay Kaleda và các cộng sự, 1986), chủ yếu phục vụ cho cơng nghệ sản xuất cà phê hịa tan khơng caffeine. Và mới đây nhất là nghiên cứu ban đầu của phương pháp trích ly cĩ hỗ trợ kỹ thuật siêu âm, kỹ thuật vi sĩng để khử caffeine từ cà phê rang của Bùi Phương Ngọc thuộc cơng ty Vinacafe Biên Hịa, 2009 cho thấy tiềm năng về việc khử caffeine từ hạt cà phê rang. Chính vì vậy, chúng tơi tiếp tục nghiên cứu phương pháp khử caffeine với nguyên liệu là cà phê rang, với mục tiêu là nâng cao hiệu suất khử caffeine mà sự tổn thất hương và tổn thất chất khơ là ít nhất.
Theo nghiên cứu của Bùi Phương Ngọc, quá trình trích ly sử dụng dung mơi thực nhằm mục đích tăng độ sạch và an tồn cho sức khỏe người tiêu dùng, đồng thời giúp hạn chế sự tổn thất hàm lượng chất khơ tan trong nước. Nên trong quá trình nghiên cứu này, chúng tơi vẫn tiếp tục sử dụng dung mơi hỗn hợp ethanol thực phẩm và nước theo các tỉ lệ nhất định được trình bày rõ trong phần sau.
Nguyên liệu:
Trong các loại cà phê thì Robusta là giống cĩ hàm lượng caffeine cao nhất (2.4%). Chính vì vậy, để thuận tiện cho việc khảo sát hàm lượng caffeine chúng tơi chọn giống cà phê Robusta đã được rang và chưa rang. Nguyên liệu được cung cấp bởi cơng ty Cà Phê Control Việt Nam. Đây là cà phê Robusta loại 1 (hạt lớn, tỷ trọng
nặng) cĩ xuất xứ từ Đắc Lắc.
Quy trình rang cà phê bao gồm các quá trình phân loại tách tạp chất, phân loại theo kích thước, tỷ trọng, chuẩn bị cho quá trình rang. Cà phê loại 1 được đem rang. Sau khi rang, cà phê được phun ẩm làm nguội và để yên trong bồn chứa khoảng 24 giờ nhằm tạo điều kiện cho phản ứng ester tạo mùi thơm xảy ra và đưa độ ẩm của cà phê đạt độ ẩm bảo quản (khoảng 2 – 4%) vì sau khi rang, độ ẩm cà phê chỉ cịn 0.5%. Sản phẩm được bao gĩi trong túi nhơm và được bảo quản ở nhiệt độ 20oC.
Loại 1 Cà phê nhân Xử lý, làm sạch Sàng chọn Rang Bao gĩi Ủ (24h) Làm nguội Sản phẩm Khơng khí nĩng Nước Bao nhơm Tạp chất Tkk = 370oC Tsp = 238 – 240oC
Hình 3.1: Quy trình rang cà phê
Hĩa chất
Dung mơi trích ly
- Ethanol thực phẩm 96oC. Xuất xứ: Việt Nam. - CO2 siêu tới hạn.
Hĩa chất dùng trong phân tích
- Methanol (loại tinh khiết dùng cho HPLC), dạng lỏng. Xuất xứ: Merck. - Acetonitile (loại tinh khiết dùng cho HPLC), dạng lỏng. Xuất xứ: Merck. - Caffeine chuẩn, dạng tinh thể 99.9%. Xuất xứ: Merck.