Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6604:2000 (hoàn toàn tương đương với tiêu chuẩn quốc tế ISO 4052:1997) quy định phương pháp chuẩn để xác định hàm lượng caffein trong các loại cà phê. Đây là văn bản kỹ thuật quan trọng do Bộ Khoa học Công nghệ và Môi trường ban hành, áp dụng rộng rãi trong ngành kiểm nghiệm và chế biến cà phê tại Việt Nam. Dưới đây là tóm tắt chi tiết và chuyên sâu về phần mở đầu và các điều khoản đầu tiên từ Điều 1 đến Điều 4 của tiêu chuẩn này.

• Đối tượng áp dụng: Tiêu chuẩn này quy định phương pháp chuẩn (phương pháp trọng tài) để xác định hàm lượng caffein trong nhiều dạng sản phẩm cà phê khác nhau trên thị trường, bao gồm: cà phê nhân, cà phê nhân đã khử caffein, cà phê rang, cà phê rang đã khử caffein, cà phê hòa tan (cà phê uống liền) và cà phê hòa tan đã khử caffein.
• Ý nghĩa thực tiễn: Phương pháp này được sử dụng làm cơ sở pháp lý và kỹ thuật để đánh giá chất lượng sản phẩm, phục vụ công tác xuất nhập khẩu và kiểm tra chất lượng vệ sinh an toàn thực phẩm đối với hàm lượng caffein trong cà phê.

Để áp dụng tiêu chuẩn này một cách chính xác, cần phải viện dẫn và phối hợp sử dụng với các tiêu chuẩn quốc gia và quốc tế liên quan đến việc xác định độ ẩm và hao hụt khối lượng của cà phê, bao gồm:

• TCVN 4807 (ISO 1446): Tiêu chuẩn về cà phê nhân - Xác định hàm lượng nước (phương pháp chuẩn).
• TCVN 5610 (ISO 3726): Tiêu chuẩn về cà phê hòa tan - Xác định hao hụt khối lượng ở 70 độ C dưới áp suất giảm.
• TCVN 5612 (ISO 11294): Tiêu chuẩn về cà phê rang xay - Xác định độ ẩm (phương pháp sấy ở 103 độ C).

Phương pháp chuẩn để xác định hàm lượng caffein dựa trên quy trình hóa lý nghiêm ngặt gồm các bước cơ bản sau:

• Giải phóng caffein: Caffein trong mẫu thử được giải phóng hoàn toàn trong môi trường kiềm bằng cách xử lý mẫu với dung dịch amoniac.
• Làm sạch bằng sắc ký cột: Tiến hành làm sạch dịch chiết qua hai cột sắc ký liên tiếp chứa đất diatomit (celite). Cột thứ nhất thực hiện trong môi trường axit (sử dụng axit sunfuric) để giữ lại các tạp chất kiềm. Cột thứ hai thực hiện trong môi trường kiềm (sử dụng natri hydroxit) để giữ lại các tạp chất axit.
• Rửa giải caffein: Caffein được rửa giải ra khỏi cột sắc ký bằng dung dịch cloroform tinh khiết.
• Đo phổ hấp thụ: Tiến hành đo độ hấp thụ quang học của dung dịch cloroform chứa caffein thu được ở bước rửa giải tại bước sóng cực đại trong vùng tử ngoại (UV) là 276 nm để tính toán chính xác hàm lượng caffein có trong mẫu.

Tiêu chuẩn quy định nghiêm ngặt về chất lượng của các loại hóa chất và vật liệu sử dụng để đảm bảo độ chính xác cao nhất của phép phân tích:

• Đất diatomit (Celite 545): Phải được rửa sạch bằng axit và sấy khô trước khi sử dụng để làm chất mang trong cột sắc ký, đảm bảo không chứa tạp chất hấp thụ ánh sáng ở bước sóng 276 nm.
• Dung dịch Amoniac (NH4OH): Sử dụng dung dịch amoniac loãng để tạo môi trường kiềm giải phóng caffein khỏi liên kết hóa học trong cấu trúc hạt cà phê.
• Dung dịch Axit Sunfuric (H2SO4): Nồng độ xác định, dùng để chuẩn bị cột sắc ký thứ nhất nhằm giữ lại các tạp chất có tính bazơ.
• Dung dịch Natri Hydroxit (NaOH): Nồng độ xác định, dùng để chuẩn bị cột sắc ký thứ hai nhằm loại bỏ các tạp chất có tính axit.
• Cloroform (CHCl3): Phải là loại tinh khiết dùng cho quang phổ (spectrophotometric grade), không được chứa các tạp chất hấp thụ tia cực ngoại ở bước sóng đo.
• Caffein tinh khiết chuẩn: Được sử dụng để xây dựng đường chuẩn hoặc làm chất đối chứng nhằm kiểm tra hiệu suất thu hồi của quá trình phân tích.