Caffeine (cafein khan): cấu tạo, sản xuất, ứng dụng và giới hạn

Caffeine (cafein) là alkaloid nhóm methylxanthin có tự nhiên trong hạt cà phê, lá trà, hạt ca cao, quả cola, lá guaraná, lá mate. Đây là chất kích thích thần kinh trung ương được tiêu thụ phổ biến nhất thế giới. Nguyên liệu thương mại thường là cafein khan (caffeine anhydrous), dạng bột hoặc dạng hạt.

Thông tin nhanh

Tên gọi	Caffeine, cafein, 1,3,7-trimethylxanthin, guaranin, thein
Công thức, khối lượng mol	C₈H₁₀N₄O₂ – 194,19 g/mol
Số CAS	58-08-2

Tính chất

Bột hoặc tinh thể hình kim màu trắng, không mùi, vị đắng rõ rệt.
Tan vừa phải trong nước ở nhiệt độ phòng, tan tốt trong nước nóng. Cafein thăng hoa khi đun nóng.
Dạng khan có thể hút ẩm thành dạng monohydrat. Dạng hạt (granular) chảy tốt và ít bụi hơn dạng bột mịn, thuận lợi cho dập viên và pha trộn.

Sản xuất

Thu hồi từ quá trình khử cafein cà phê, trà (chiết bằng CO₂ siêu tới hạn, nước hoặc dung môi), sau đó tinh chế. Cafein loại này đôi khi được ghi là “tự nhiên”.
Tổng hợp hóa học từ dimethylurê và các tiền chất khác. Phần lớn cafein trên thị trường là cafein tổng hợp.

Về hóa học, hai nguồn cho cùng một phân tử. Có thể phân biệt bằng phân tích đồng vị carbon (¹⁴C, ¹³C) khi cần xác minh nguồn gốc.

Ứng dụng

Đồ uống: nước ngọt có ga loại cola, đồ uống năng lượng.
Thực phẩm bổ sung, sản phẩm thể thao.
Mỹ phẩm: kem vùng mắt, sản phẩm chăm sóc da, dầu gội.
Dược phẩm phối hợp; công dụng làm thuốc nằm ngoài phạm vi bài viết.

An toàn và quy định

EFSA (2015): với người trưởng thành khỏe mạnh, lượng cafein đến 400 mg/ngày (và liều đơn đến 200 mg) không gây lo ngại về an toàn; phụ nữ mang thai và cho con bú nên giới hạn ở 200 mg/ngày.
Hoa Kỳ: 21 CFR 182.1180 xếp cafein là chất GRAS khi dùng trong đồ uống loại cola, tối đa 0,02% (200 ppm).
Cafein dạng bột tinh khiết rất nguy hiểm nếu dùng sai: một thìa nhỏ đã tương đương hàng chục cốc cà phê. Nguyên liệu phải được cân chia bằng thiết bị chính xác, bảo quản tránh xa người không có chuyên môn.

Tình trạng pháp lý tại Việt Nam

Khi dùng làm thành phần của thực phẩm hoặc thực phẩm bảo vệ sức khỏe, sản phẩm tuân theo Luật An toàn thực phẩm, Nghị định 15/2018/NĐ-CP và các văn bản hiện hành của Bộ Y tế. Doanh nghiệp cần đối chiếu văn bản mới nhất trước khi xây dựng công thức.

Nguồn tham khảo

Wikipedia – Caffeine — https://en.wikipedia.org/wiki/Caffeine
Wikidata – định danh hóa học (CAS, công thức) — https://www.wikidata.org/
U.S. FDA – 21 CFR 182.1180 Caffeine — https://www.law.cornell.edu/cfr/text/21/182.1180
EFSA NDA Panel (2015). Scientific Opinion on the safety of caffeine. EFSA Journal 13(5):4102 — https://www.efsa.europa.eu/en/efsajournal/pub/4102

Bài viết cung cấp thông tin kiến thức chung về chất/nguyên liệu, tổng hợp và diễn giải từ các nguồn công khai nêu trên. Nội dung này không thay thế ý kiến của cơ quan quản lý hay chuyên gia y tế. Công dụng làm thuốc nằm ngoài phạm vi bài viết. Quy định pháp lý có thể thay đổi — luôn đối chiếu văn bản hiện hành trước khi sử dụng.