ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH KHỬ
CAFFEINE TRÊN LÁ CHÈ TƯƠI
NGUYÊN LIỆU TRONG CÔNG NGHỆ
SẢN XUẤT CHÈ XANH
SVTH : NHÂM MINH
MSSV : 60301674
CBHD : ThS. LẠI QUỐC ĐẠT
BỘ MÔN : CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
TP Hồ Chí Minh, 01/2008
- i -
NHIEÄM VUÏ LUAÄN VAÊN
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
..............................................................................................................
..............................................................................................................
..............................................................................................................
..............................................................................................................
..............................................................................................................
..............................................................................................................
..............................................................................................................
..............................................................................................................
..............................................................................................................
..............................................................................................................
..............................................................................................................
..............................................................................................................
..............................................................................................................
..............................................................................................................
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

chứa nhiều các chất có lợi cho cơ thể chúng ta. Tuy nhiên, với số người mắc bệnh về tim
mạch, việc sử dụng chè có thể làm tăng nguy cơ về tim mạch, do trong chè có chứa nhiều
caffeine. Do đó, chúng tôi tiến hành nghiên cứu quá trình khử caffeine trên lá chè tươi
nguyên liệu trong công nghệ sản xuất chè xanh. Phương pháp chúng tôi chọn là khử
caffeine bằng phương pháp Swiss water. Qua nghiên cứu, chúng tôi thu được những kết quả
như sau:
Về quá trình khử caffeine: hiệu suất khử caffeine là 90%, độ tổn thất chất khô hòa
tan phi caffeine là 5% và tổng lượng polyphenol trong lá chè sau khử caffeine tăng 6.935%
khi nhiệt độ khử là 90
o
C, tỷ lệ chè/nước là 3.75g/100ml nước và thời gian khử là 7 phút.
Về quá trình hấp phụ caffeine của than hoạt tính bão hòa chất khô hòa tan phi
caffeine: hiệu suất hấp phụ caffeine là 22%, mức độ tổn thất chất khô hòa tan phi caffeine
là 3.4% và mức độ tổn thất polyphenol tổng là 11 – 12% khi quá trình tiến hành với tỷ lệ
than hoạt tính là 4% (w/v), nhiệt độ dòch nước ban đầu là 70
o
C, thời gian hấp phụ là 100
phút. - iii -
MỤC LỤC
Đề mục Trang
Trang bìa...........................................................................................................................i
NHIỆM VỤ LUẬN VĂN..........................................................................................................ii
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN......................................................................iii
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN.........................................................................iv
LỜI CẢM ƠN............................................................................................................................ii
tóm tắt luận văn.......................................................................................................................iii
MỤC LỤC iv

2.4. Quy trình công nghệ khử caffeine.................................................................................38
2.4.1 Quy trình chuẩn bò dòch trích cân bằng các chất khô hòa tan trong lá chè............38
2.4.2 Quy trình chuẩn bò than hoạt tính bão hòa không chứa caffeine...........................40
- iv -
2.4.3 Quy trình chuẩn bò dòch trích cân bằng chứa ít caffeine.........................................41
2.5. Các phương pháp phân tích...........................................................................................41
2.6. Phương pháp tính toán...................................................................................................41
2.6.1 Quá trình khử caffeine............................................................................................41
2.6.2 Quá trình hấp phụ caffeine từ dòch trích cân bằng bằng than hoạt tính bão hòa...42
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN..............................................................................44
3.1. Khảo sát nguyên liệu lá chè tươi..................................................................................44
3.2. Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ chè:nước đến quá trình khử caffeine...........................45
3.2.1 Hiệu suất khử caffeine............................................................................................45
3.2.2 Tổn thất chất khô hòa tan phi caffeine...................................................................47
3.2.3 Hàm lượng polyphenol tổng của lá chè sau khử caffeine......................................49
3.2.4 Kết luận...................................................................................................................51
3.3. Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình khử caffeine.....................................51
3.3.1 Hiệu suất khử caffeine............................................................................................51
3.3.2 Tổn thất chất khô hòa tan phi caffeine...................................................................53
3.3.3 Hàm lượng polyphenol tổng....................................................................................54
3.3.4 Kết luận...................................................................................................................56
Khảo sát ảnh hưởng của thời gian đến quá trình khử caffeine..........................................56
3.3.5 Hiệu suất khử caffeine............................................................................................56
3.3.6 Tổn thất chất khô hòa tan........................................................................................57
3.3.7 Hàm lượng polyphenol tổng....................................................................................60
3.3.8 Kết luận...................................................................................................................61
3.4. Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ dòch qua than hoạt tính đến quá trình hấp phụ
caffeine.................................................................................................................................63
3.5. Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ than:nước đến quá trình hấp phụ caffeine của than hoạt
tính 65

Bảng 1-9: Sự dò hóa caffeine ở người tiêu thụ 5mg caffeine/kg thể trọng [22].....................12
Bảng 1-10: Thành phần tổ hợp các chất tanin trong lá chè tươi [1]:......................................15
Bảng 1-11: Ảnh hưởng của cấu trúc lá đến quá trình khử caffeine [35]:...............................22
Bảng 1-12: So sánh tốc độ khử caffeine ở những loài vi sinh vật khác nhau [25].................26
Bảng 1-13: Tính chất của CO2 siêu tới hạn:...........................................................................27
Bảng 1-14: Ảnh hưởng của kích thước nguyên liệu đến quá trình khử caffeine:...................29
Bảng 1-15: Ảnh hưởng của nhiệt độ và áp suất đến quá trình khử caffeine [28]..................30
Bảng 1-16: Ảnh hưởng của chất đồng dung môi đến quá trình khử caffeine [27]:................32
Bảng 1-17: Ảnh hưởng của tốc độ dòng CO2 đến quá trình khử caffeine [27]:.....................33
Bảng 3-18: Kết quả khảo sát nguyên liệu giữa hai lần mua khác nhau:................................44
Bảng 3-19: Hiệu suất khử caffeine ở các tỷ lệ chè/ nước khác nhau.....................................45
Bảng 3-20: Ảnh hưởng của tỷ lệ chè/nước đến tiêu hao chất khô hòa tan tổng....................47
Bảng 3-21: Ảnh hưởng của tỷ lệ chè/ nước đến tổn thất chất khô hòa tan phi caffeine........47
Bảng 3-22: Ảnh hưởng của tỷ lệ chè/ nước đến hàm lượng polyphenol tổng của lá chè sau
khử caffeine.49
Bảng 3-23: Ảnh hưởng của tỷ lệ chè/nước đến sự thay đổi hàm lượng polyphenol tổng của
lá chè sau khử...........................................................................................................................50
Bảng 3-24: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu suất khử caffeine...........................................52
Bảng 3-25: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến tiêu hao chất khô hòa tan tổng..............................53
Bảng 3-26: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến tổn thất chất khô hòa tan phi caffeine...................53
Bảng 3-27: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hàm lượng polyphenol trong lá chè sau khử.........54
Bảng 3-28: Ảnh hưởng đến nhiệt độ đến sự thay đổi polyphenol tổng..................................54
Bảng 3-29: Ảnh hưởng của thời gian đến hiệu suất khử caffeine..........................................57
Bảng 3-30: Ảnh hưởng của thời gian đến sự tiêu hao chất khô hòa tan tổng của lá chè. .....58
Bảng 3-31: Ảnh hưởng của thời gian đến tổn thất chất khô hòa tan phi caffeine của lá chè.
58
Bảng 3-32: Ảnh hưởng của thời gian đến hàm lượng polyphenol tổng của lá chè sau khử
caffeine. 60
Bảng 3-33: Ảnh hưởng của thời gian đến sự thay đổi lượng polyphenol tổng của lá chè sau
khử 60

chúng trong lá chè tươi.............................................................................................................38
Hình 2-11: Quy trình tạo than hoạt tính phi caffeine bão hòa chất khô hòa tan.....................40
Hình 2-12: Quy trình tạo dòch trích phi caffeine có nồng độ các chất khô hòa tan cân bằng
với thành phần của chúng trong lá chè tươi.............................................................................41
Hình 3-13: Ảnh hưởng của tỷ lệ chè:nước đến hiệu suất khử caffeine..................................46
Hình 3-14: Ảnh hưởng của tỷ lệ chè:nước đến tổn thất chất khô hòa tan phi caffeine.........47
Hình 3-15: Ảnh hưởng của tỷ lệ chè:nước đến hàm lượng polyphenol tổng của lá chè. ......49
Hình 3-16: Ảnh hường của tỷ lệ chè/nước đến sự thay đổi polyphenol tổng của lá chè. ......50
Hình 3-17: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu suất khử caffeine............................................52
Hình 3-18: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến tổn thất chất khô hòa tan phi caffeine...................53
Hình 3-19: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hàm lượng polyphenol tổng của lá chè sau khử....55
Hình 3-20: Ảnh hưởng của thời gian đến hiệu suất khử caffeine...........................................57
Hình 3-21: Ảnh hưởng của thời gian đến tổn thất chất khô hòa tan phi caffeine...................59
Hình 3-22: Ảnh hưởng của thời gian đến hàm lượng polyphenol trong lá chè sau khử. .......60
Hình 3-23: Ảnh hưởng của nhiệt độ dòch ban đầu đến hiệu suất hấp phụ caffeine của than
64
Hình 3-24: Ảnh hưởng của tỷ lệ than hoạt tính đến hiệu suất hấp phụ của quá trình............66
Hình 3-25: Ảnh hưởng của tỷ lệ than hoạt tính đến tổn thất chất khô hòa tan của quá trình.
67
Hình 3-26: Ảnh hưởng của tỷ lệ than đến tổn thất polyphenol tổng của quá trình. ..............68
Hình 3-27: Ảnh hưởng của thời gian đến hiệu suất hấp phụ caffeine của than hoạt tính. ....69
Hình 3-28: Ảnh hưởng của thời gian đến tổn thất chất khô hòa tan của quá trình. ...............71
Hình 3-29: Ảnh hưởng của thời gian đến tổn thất polyphenol tổng của quá trình. ...............73
Hình 0-30: Diện tích peak của các chuẩn caffeine ở các nồng độ khác nhau........................93
Hình 0-31: Đường chuẩn caffeine............................................................................................93
Hình 0-32: Đường chuẩn polyphenol tổng bằng phương pháp Prussian blue.........................95
Hình 0-33: Đường chuẩn phân tích đường khử tính theo glucose...........................................96
- ix -