3. Identification de la caféine dans le café
Au cours de nos recherches, nous avons mis en évidence la présence de caféine dans le café. Pour cela nous avons réalisé une chromatographie sur couche mince (CCM) du café et d’une solution de caféine pure.
Après plusieurs essais de notre part (extraction de la caféine avec différents solvants ou par décoction dans l'eau distillée...), voici le protocole le plus adapté pour extraire au mieux la caféine et pouvoir l'identifier.
Après plusieurs essais de notre part (extraction de la caféine avec différents solvants ou par décoction dans l'eau distillée...), voici le protocole le plus adapté pour extraire au mieux la caféine et pouvoir l'identifier.
Matériel :
- Grains de café
- Mixeur (ou bol avec un pilon)
- Caféine pure en poudre
- Éthanol (l'éluant)
- Dichlorométhane (le solvant extracteur -> attention à bien vous protéger, il s'agit d'une substance dangereuse !!!)
- Papier à chromatographie (gel de silice sur aluminium)
- Cuve à chromatographie
- Éprouvette graduée de 25 ml
- Bécher de 250 ml
- Verre de montre (x3)
- Plaque chauffante
- Un agitateur magnétique
- Lampe à UV
- Spatule
- Pipette
- Cure dents
- Mixeur (ou bol avec un pilon)
- Caféine pure en poudre
- Éthanol (l'éluant)
- Dichlorométhane (le solvant extracteur -> attention à bien vous protéger, il s'agit d'une substance dangereuse !!!)
- Papier à chromatographie (gel de silice sur aluminium)
- Cuve à chromatographie
- Éprouvette graduée de 25 ml
- Bécher de 250 ml
- Verre de montre (x3)
- Plaque chauffante
- Un agitateur magnétique
- Lampe à UV
- Spatule
- Pipette
- Cure dents
Protocole :
Broyage des grains de café
* Broyer les grains de café avec un mixeur ou manuellement.
* Verser le broyat dans un bécher, dans lequel on ajoute du dichlorométhane (assez pour immerger complètement les grains).
* Laisser macérer (on peut utiliser un agitateur magnétique pour optimiser l'extraction) au moins 30 minutes.
* Pendant ce temps préparer la solution avec la caféine pure:
- Prélever une très petite quantité de caféine avec la spatule.
- La déposer dans un verre de montre.
- Ajouter deux ou trois gouttes d'éthanol seulement à l'aide d'une pipette compte-gouttes (attention à ne pas "noyer" la caféine).
* On récupère la solution avec le dichlorométhane.
* A l'aide de deux cure dents on prélève un peu de chacune des deux solutions et on dépose les gouttes sur la ligne de dépôt de la plaque à chromatographie.
* (On peut sécher la plaque au sèche-cheveux entre chaque dépôt de solution pour aller plus vite.)
* Répéter le processus une dizaine de fois.
* Mettre un fond d'éthanol dans la cuve à chromatographie (pas trop : l'éluant ne doit pas être en contact direct avec la ligne de dépôt).
* Mettre le papier à chromatographie dans la cuve.
* Attendre que l'éluant monte à environ 1 cm du bord supérieur de la plaque
* Verser le broyat dans un bécher, dans lequel on ajoute du dichlorométhane (assez pour immerger complètement les grains).
* Laisser macérer (on peut utiliser un agitateur magnétique pour optimiser l'extraction) au moins 30 minutes.
* Pendant ce temps préparer la solution avec la caféine pure:
- Prélever une très petite quantité de caféine avec la spatule.
- La déposer dans un verre de montre.
- Ajouter deux ou trois gouttes d'éthanol seulement à l'aide d'une pipette compte-gouttes (attention à ne pas "noyer" la caféine).
* On récupère la solution avec le dichlorométhane.
* A l'aide de deux cure dents on prélève un peu de chacune des deux solutions et on dépose les gouttes sur la ligne de dépôt de la plaque à chromatographie.
* (On peut sécher la plaque au sèche-cheveux entre chaque dépôt de solution pour aller plus vite.)
* Répéter le processus une dizaine de fois.
* Mettre un fond d'éthanol dans la cuve à chromatographie (pas trop : l'éluant ne doit pas être en contact direct avec la ligne de dépôt).
* Mettre le papier à chromatographie dans la cuve.
* Attendre que l'éluant monte à environ 1 cm du bord supérieur de la plaque
Résultats :
Chromatogramme obtenu
L'expérience est concluante. En effet, après avoir laissé sécher le chromatogramme obtenu et l'avoir éclairé à la lampe UV, on observe deux taches bien distinctes à la même hauteur: il s'agit donc de la même espèce chimique. Or l'une de ces deux taches provient de la caféine pure. On peut donc en déduire que le café est également composé de caféine.
Exploitation :
Comme lors de toute chromatographie, nous avons pris soin de calculer le rapport frontal ainsi obtenu:
Rapport frontal = Distance parcourue par la caféine/distance parcourue par l'éluant (en cm)
= 4/5.5
= 0.73
Nous avons donc prouvé que le café que nous consommons tous les jours contient bien de la caféine. Or cette substance, naturellement présente dans les grains de caféier, a plusieurs effets sur l'organisme.
Rapport frontal = Distance parcourue par la caféine/distance parcourue par l'éluant (en cm)
= 4/5.5
= 0.73
Nous avons donc prouvé que le café que nous consommons tous les jours contient bien de la caféine. Or cette substance, naturellement présente dans les grains de caféier, a plusieurs effets sur l'organisme.