CÔNG NGHỆ SINH HỌC-THỰC PHẨM-MÔI TRƯỜNG CÀ PHÊ KHỬ CAFEIN NHÓM SV:LÊ KIM HOÀNG QUYÊN VÕ THỊ MĨ DUYÊN NGUYỄN THỊ THẢO TRẦN UYỂN VY VĂN PHÚ CƯỜNG  Tháng 10 /2014 Mục lục I. TỔNG QUAN SẢN PHẨM 1.Sơ lược về cà phê 1   II. CAFFEIN   !"##$%&'( III. CÀ PHÊ KHỬ CAFFEIN )"#*+, **-./"##$)"##0 123. 4-.5.$%6789: ( &;.)"##<= IV.QUI TRÌNH SẢN XUẤT 1.Phương Pháp Swiss water………………………………………………………………………… 10 >&?@)AB .C39D.<* E96 ;"##   1>FC  (G1 HIC( ,A<JH 0KH 2.Phương Pháp Khử Caein Bằng CO 2 Siêu Tới Hạn. >&?@)A, .C39D.<*0 LM<*6/& %0 ;"##0 1;"##NOP  $Q: V. CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG VÀ BẢO QUẢN 1.Chỉ tiêu chất lượng sản phẩm…………………………………………………………23 3.Bảo quản……………………………………………………………………………….23 1 ( I.TỔNG QUAN SẢN PHẨM 1.Sơ lược về cà phê - Cây cà phê thuộc lớp Magnoliopsida, bộ Rubiales, họ Rubiacae, giống Coffea,có 4 loại: Coffea arabica, Coffea canephora, Coffea liberica và Coffea stenophylla. 1.1.Phân loại : (3 loại ) * Cà phê chè ( Coffea arabica)( dùng làm cafe rang xay) -Trồng vùng núi cao, khí hậu lạnh chủ yếu ơ Châu Âu -Trái hình trứng , chín đỏ đều, hạt to tròn dẹt, xanh cốm đặc trưng, hương vị thơm ngon. * Cà phê vối(Coffea robusta) (dùng cho cafe hòa tan) -Trồng vùng độ cao thấp, khí hậu mưa nhìu, nóng ẩm -Trái hình tròn, núm to, màu đỏ cam, đỏ nhạt, hạt cafe tròn dẹt màu xanh nâu. -Hương vị nhạt hơn Arabica nhưng lượng cafein cao hơn (2-4%) *Cà phê mít ( Coffea Liberica-Coffea Excelsa) -Ít được ưa chuộng -Chín không đồng đều, hạt nhỏ vị nhạt nhẽo và chua Hình 1.1 cấu tạo cà phê H 1.2.Thành phần hóa học trong cà phê nhân: -Thành phần hóa học của cà phê nhân phụ thuộc vào chủng loại, độ chín, điều kiện canh tác, phương pháp chế biến và bảo quản. -Ngoài nước, chất khoáng, cacbohydrac, protein tổng,lipit, thì cafein là thành phần quan trọng của cà phê quyết định tính chất sản phẩm. II. Caffeine: 1.Công thức phân tử : C 8 H 10 N 4 O 2. Tên hóa học: 1,3,7_Trimethylxanthine; 3,7-Dihydro-1,3,7-Trimethyl-1H- purine- 2,6-dione; 1,3,7-Trimethyl-2,6-dioxopurine; 7-Methyltheophyllin Caffein có bản chất hóa học là 1 alkaloid, thuộc nhóm các hợp chất có vòng Cafein tồn tại ở dạng tinh thể trắng, nóng chảy ở 136 độ C Caffein tan trung bình trong nước .Độ tan này thay đổi theo nhiệt độ Độ tan của caffeine trong nước ở các nhiệt độ khác nhau Nhiệt độ (0 C) Độ tan (g/100g nước) Nhiệt độ (0 C 0 Độ tan (g/100g nước ) 0 0.60 40 4.64 15 1.00 50 6.75 20 1.46 60 9.70 25 2.13 70 13.50 30 2.80 80 19.23 , -Đối với các dung môi hữu cơ,caffeine có độ tan trung bình ở nhiệt độ thấp.Các dung môi chứa Clo được dùng khá phổ biến để hòa tan caffeine còn tan được trong CO2 siêu tới hạn -Caffein là chất kích thích có dược tính được tiêu thụ rộng rãi nhất trên thế giới.Tác dụng chính của caffeine là kích thích hệ thần kinh trung ương,gia tăng khả năng hoạt động trí óc và tao hưng phấn -Sự hấp thu caffeine từ hệ thống dạ dày và ruột diễn ra nhanh chóng và kết thúc chỉ 45 phút sau khi được tiêu hóa.Khoảng 15-120 phút sau khi tiêu hóa nồng độ caffeine trong huyết tương có thể đạt được giá trị cực đại 8-10mg/l nếu sử dụng 5-8mg caffeine/kg thể Cơ chế chuyển hóa caffeine tùy thuộc giống loài.Ở người khoảng 80% caffeine bị nhóm methyl thành paraxanthine và 16% chuyển thành theobromine và theophylline tại gan .Các quá trình loại methyl và oxy hóa tiếp theo sinh ra các muối urate và các dẫn xuất uracil -Ngoài tác dụng kích thích hệ thần kinh trung ương bằng cơ chế được giải thích ở trên, caffeine còn gây ra 1 số tác dụng tiêu cực cho sức khỏe như gây mất hoặc khó ngủ,ảnh hưởng đến hệ tim mạch ở mức hấp thu 250mg caffeine làm co giãn các cơ mềm của mạch máu và làm tăng nhịp tim -Caffein làm tăng tiết acid dạ dày,do đó không tốt cho ngững người bị chứng viêm loe dạ dày -Caffein còn liên quan đến các bệnh mạch vành -Khử caffeine( decaffeination) là thuật ngữ kĩ thuật tách caffeine từ cà phê nhằm mục đích sản xuất loại cà phê “không caffeine” (hàm lượng caffeine tuân theo các chỉ tiêu cụ thể ) nhưng vẫn giữ hương vị đặc trưng của cà phê -Do hầu hết hương vị của cà phê được tạo ra trong quá trình rang,Qúa trình khử caffeine được tiến hành trên hạt cà phê nhân chưa rang.Tuy nhiên, những tiến bộ trong kĩ thuật thu hồi chất thơm đã cho phép thực hiện quá trình khử caffeine từ dịch trích cà phê .Ngày 0 nay, các sản phẩm cà phê nhân, cà phê rang xay và cà phê hòa tan không caffeine đã trở nên rất phổ biến. 2.Ảnh hưởng của caffeine đến cơ thể 2.1.Ảnh hưởng của caffeine đến hệ thần kinh Tác dụng chính của caffeine là kích thích hệ thần kinh trung ương. Caffeine liều cao có thể gây ra một hiệu ứng giống như stress. ở người cai nghiện caffeine thường thấy nhức đầu dữ dội do sự co mạch máu não. 2.2.Ảnh hưởng của caffeine đến hệ tuần hoàn Caffeine và một số methylxanthine khác có thể ảnh hưởng đến chức năng tim mạch bằng cách làm thay đổi sự co bóp của tim và mạch máu. Bằng chứng là ở mức hấp thu 250mg caffeine làm giãn các cơ mềm của mạch máu và làm tăng nhịp tim. Với những người không có thói quen dùng cà phê thì caffeine có thể làm tăng áp lực máu và thường trợ lại sau 3-4h. 2.3. Ảnh hưởng của caffeine đến hệ tiêu hóa Caffeine làm tăng 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. 2.4. 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 sự giải phóng các thận tố từ thận. 2.5.Các ảnh hưởng khác : Một số nhà khoa học cho rằng caffeine có thể làm tăng tỉ lệ sẩy thai ở phụ nữ, tuy nhiên một số nghiên cứu khác lại cho rằng caffeine không hề có ảnh hưởng gì đến sẩy thai của phụ nữ. Các nhà khoa học cũng cho rằng caffeine làm giảm khả năng hấp thu canxi của cơ thể So sánh lợi ích và tác hại của caffeine CAFFEINE Mặt lợi Mặt hại -Caffeine là chất có tác dụng kích thích hệ thần kinh trung ương, làm cho tỉnh táo, kích thích khả năng làm việc, đặc biệt làm bằng trí óc, tăng cường hoạt động cơ. -Các loại nước giải khát như nước giải khát có ga ( coca-cola, nước tăng lực) đều có chứa caffeine. Caffeine còn dược dùng làm thuốc: thuốc trị cảm, đau nhức nhằm tăng cường tác dụng giảm đau của paracetamol, aspirin hoặc giảm tác dụng phụ gây buồn ngủ của thuốc trị dị ứng. -Ngoài ra, cà phê còn dược xem là thức uống có giá trị dinh dưỡng vì chỉ cà phê đen không thôi đã chứa 12% lipid ( chất béo), 12% protid (chất đạm), 4% chất khoáng, nhiều nhất là kali và magie. -Nhiều nghiên cứu đã chứng minh rằng -Ngoài caffeine trong cà phê có tác dụng trên hệ thần kinh trung ương và cả hoạt động của hệ thống tim mạch. Những người bị rối loạn tim mạch hoặc không dung nạp caffeine thì không nên uống cà phê. -Caffeine có tác dụng lợi tiểu, vì vậy, cần tránh uống cà phê vào ban đêm để không bị mất ngủ. -Caffeine có tác dụng kích thích làm tăng tiết acid dịch vị, vì vậy, tránh uống cà phê vào lúc đói. Người đã yếu dạ dày nếu uống cà phê lúc đói sẽ hại cho niêm mạc dạ dày. -caffeine có thể gây tương tác với một số dược phẩm, chẳng hạn làm mất tác dụng an thần của thuốc an thần gây ngủ. -Ngoài ra caffeine còn gây ra một số tác = chất caffeine tăng cường hoạt động co cơ và đẩy nhanh tốc độ sử dụng nguồn năng lượng được lưu trữ ngắn hạn trong cơ bắp của đàn ông. -Ngoài caffeine cà phê còn chứa các chất chống oxy hóa. Polyphenol trong cà phê bảo vệ cơ thể khỏi sự lão hóa của các tế bào bình thường và sự đột biến của tế bào ung thư. Cùng với trà, cà phê được xếp trong số những đồ uống chứa nhiều chất oxy hóa nhất hai +Tăng hooc-môn gây căng thẳng thần kinh, gây mất ngủ +có thể gây tắc mạch máu. +Gây rối loạn tim mạch. +Tạo cảm giác bồn chồn, lo lắng. +Gây rối loạn dạ dày, có thể ảnh hưởng tới ăn uống. +Thúc đẩy quá trình viêm nhiễm trong cơ thể III.CÀ PHÊ KHỬ CAFFEIN: 1.Cà phê khử caffeine là gì ? -Trong những năm gần đây người ta bàn luận rất nhiều về ảnh hưởng cảu cafein đến sức khỏe con người.Qúa trình khử cafein (decafeination)là quá trình mà cafein được tách khỏi hạt cà phê.Tiến sĩ Ludwig Roselius là người đầu tiên phát minh ra kỹ thuật khử cafein mà không làm ảnh hưởng đến hương vị của cà phê.Cà phê đã được khử 97% cafein thì được gọi là cà phê khử cafein (decafeinated coffee _ decaf coffee).Một tách cà phê khoảng 8 ounce đã được cafein chứa khoảng 5 miligram cafein,còn một tách cà phê bằng phương pháp nhỏ giọt,hay một tách espresso với cùng khối lượng chứa tới 40_180 miligram .Nhưng cà phê decaf đắt hơn cà phê bình thường.Sự chênh lệch về giá cả này là do những công nghệ được sử dụng trong quá trình chế biến để tách cafein .Xu hướng uống cà phê decaf tăng lên hằng ngày vì vậy doanh thu của các nhà sản xuất loại cà phê này cũng tăng nhanh chóng. 2.Thị trường tiêu thụ cà phê có caffeine và không caffein 2.1.Tình hình tiêu thụ cà phê trên thế giới B [...]... người tiêu dung với sản phẩm -Hiện nay ơ Việt Nam khái niệm về cà phê khử cafein còn khá mới mẻ Thói quen sử dụng cà phê với hàm lượng cafein cao vẫn chiếm ưu thế , ứng dụng và sản xuất cà phê khử cafein chưa phát triển nhiều 4.Các phương pháp khử Cafein: Có ba phương pháp để khử caffein khỏi hạt cà phê: phương pháp nước, phương pháp cacbon dioxin và phương pháp dung môi Phương pháp khử caffein bằng nước:... xuất cà phê lớn nhất thế giới nhưng là nước tiêu thụ cà phê lớn - thứ ba thế giới, khoảng 13.75 triệu bao trong niên vụ 2003 Ethiopia quê hương của cà phê có truyền thống uống cà phê trong năm 2004 họ tự - tiêu thụ khoảng 42% lượng cà phê trong nước sản xuất ra Các nước sản xuất khác tiêu thụ cà phê nhiều là: indonesia, Colombia, Mexico và - Ấn độ Việt nam đang khuyến cáo người dân tăng cường uống cà phê. .. đường 75 năm” 2.3 Nhu cầu về cà phê khử caffeine trên thế giới: Ngày nay, mối quan tâm về sức khỏe và những loại thực phẩm có liên quan đến sức khỏe ngày càng tăng Do đó, khi các tác dụng sinh lý của caffeine trong cà phê được biết đến rộng rãi thì ngày càng co nhiều người chuyển sang dùng các loại đồ uống có ít hoặc không có caffeine Tai Mỹ và Tây Ạu khoảng 8-10% lượng cà phê nhập khẩu hàng năm được... mới thực sự phát triển cả về mở rộng diện tích và nâng cao năng suất, sản lượng trong vòng 25 lại đây Trong khoảng ¼ thế kỉ, ngành cà phê Việt nam đã tăng sản lượng cà phê lên 100 lần và đứng vào hàng thứ hai trong các nước 11 sản xuất cà phê trên thế giới, hàng năm cung cấp cho thị trường 12-14 triệu bao cà phê Robusta Tháng 6/2004, các chuyên gia của ngân hàng thế giới đã đánh giá cao ngành cà phê. .. để tách chiết caffein khỏi hạt cà phê Ở phương pháp này, hạt cà phê được xóc trong một dung môi có khả năng hấp thụ caffein, sau đó dung môi này sẽ được tách ra Quá trình xóc và tách chiết sẽ tiếp tục cho tới khi mức caffein đạt tới độ mong muốn.Phương pháp này thường được bị hạn chế sử dụng vì nó để lại những chất thải độc hại trong hạt cà phê Sau khi cà phê đã được khử caffein, nó được chuyển qua... đoạn rang, chế biến và đóng gói thành thành phẩm Ngày nay, với những phương pháp tiên tiến về máy móc và công nghệ, người tiêu dùng có thể chọn lựa rất nhiều loại cà phê khử caffein chất lượng cao Với xu hướng quan tâm tới sức khỏe người tiêu dùng như hiện nay thì ngành công nghiệp sản xuất cà phê Decaf sẽ còn phát triển mạnh mẽ hơn nữa 13 IV QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ II.PP SWISS WATER 1.Sơ đồ qui trình 14... tiêu thụ cà phê bình quân đầu người ở nhiều nước Châu Âu (Áo, Đan Mạch, Phần Lan, Pháp, Đức, Hà Lan, Na Uy, Thụy Điển, Thụy Sĩ, Vương Quốc Anh) Mỹ đều giảm đáng kể Chỉ vài nước như Ý, Bỉ và Nhật Bản có mức tiêu thụ cà phê bình quân đầu người tăng 2.2.Tình hình tiêu thụ cà phê tại Việt Nam: San xuất cà phê tại Việt Nam được bắt đầu từ những năm đầu thế kỉ 20 đến nay đã được 100 năm nhưng ngành cà phê chỉ... rang xay cà phê cung cấp cho thị trường nội địa ngày càng nhiều Mức tiêu thụ cà phê năm 2003 trên thế giới chia theo khu vực như sau: - Châu âu : 36.5 triệu bao, tăng trưởng 1% so với năm 2002 Bắc Mỹ và Trung Mỹ: 25.9 triệu bao, tăng trưởng 2% năm Đông Nam Á : 15.5 triệu bao, tăng trưởng khá nhanh (7%năm) Đông Âu: là thị trường nhỏ, tiêu thụ 8.6 triệu bao tăng 5%năm Theo thống kê của Tổ Chức Cà Phê Thế... dụng rộng rãi nhất để khử caffein Phương pháp này chỉ sử dụng nước làm dung môi là nước chứ không dùng thêm bất kì một chất hoá học nào khác Một trong số những phương pháp khử caffein bằng nước phổ biến nhất là phương pháp kiểu Thụy Sĩ Phương pháp này không gây độc hại và không làm ảnh hưởng tới hương vị của cà phê Phương pháp khử caffein bằng CO2: phương pháp này sử dụng CO2 để khử caffein Nhiệt độ... không khí từ dưới lên sẽ tách tạp chất có tỉ trọng tương đương với cà phê 2.2.TÁCH CAFEIN: Mục đích:tách cafein nhằm chế biến tạo sản phẩm theo đúng yêu cầu Phương pháp : -Chuẩn bị dịch trích : khối nguyên liệu được ngâm trong nước nóng cho đến khi nồng độ chất khô hòa tan trong và ngoài cân bằng,bõ bã cà phê khi đã xong -Tách lượng cafein thu được ra hoàn toàn bằng chloroform, như vậy dịch trích sau . CÔNG NGHỆ SINH HỌC-THỰC PHẨM-MÔI TRƯỜNG CÀ PHÊ KHỬ CAFEIN NHÓM SV:LÊ KIM HOÀNG QUYÊN VÕ THỊ MĨ DUYÊN NGUYỄN THỊ THẢO . với sản phẩm -Hiện nay ơ Việt Nam khái niệm về cà phê khử cafein còn khá mới mẻ. Thói quen sử dụng cà phê với hàm lượng cafein cao vẫn chiếm ưu thế , ứng dụng và sản xuất cà phê khử cafein chưa. thể III.CÀ PHÊ KHỬ CAFFEIN: 1 .Cà phê khử caffeine là gì ? -Trong những năm gần đây người ta bàn luận rất nhiều về ảnh hưởng cảu cafein đến sức khỏe con người.Qúa trình khử cafein (decafeination)là