Nghiên cứu trích ly polyphenol từ lá trà để ứng dụng vào thực phẩm dược phẩm

DANH SÁ CH BẢ NGHàm lư ơ ïng protein phân bốtrong tràHàm lư ơ ïng đươ øng hòa tan trong búp trà% chất khôHàm lư ơ ïng pectin trong búp trà% chất khô Thành phần tinh dầu trong tràđen thàn

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HỒ CHÍ MINH

NGUYỄN THỊ KIM OANH

DANH SÁ CH BẢ NG

Hàm lư ơ ïng protein phân bốtrong tràHàm lư ơ ïng đươ øng hòa tan trong búp trà(% chất khô)Hàm lư ơ ïng pectin trong búp trà(% chất khô)

Thành phần tinh dầu trong tràđen thành phẩm

Sư ïthay đổi chất màu khi chếbiến tràđenHàm lư ơ ïng các nguyên tốkhoáng trong látràThành phần hóa học của polyphenol tư øbúp tràGruziaHàm lư ơ ïng catechin trong búp trà(mg/g chếphẩmchiết bằng etyl acetat)

Sốliệu đươ øng chuẩn sư ûdụng dung môi nư ơ ùcSốliệu đươ øng chuẩn sư ûdụng dung môi ethanolBảng chỉ tiêu cảm quan của nguyên liệu

Aûnh hư ơ ûng của nồng độ cồn đến hàm lư ơ ïngpolyphenol

Aûnh hư ơ ûng của pH đến quátrình trích ly

Aûnh hư ơ ûng của nhiệt độđến quátrình trích ly

Aûnh hư ơ ûng nhiệt độvàthơ øi gian đến quátrình trích ly

345678910111415

33343839

414243

Aûnh hư ơ ûng tỷlệnguyên liệu/ dung môi

Các mư ùc yếu tố

Ma trận quy hoạch thư ïc nghiệmCác thínghiệm ơ ûtâm

Kết quảthư ïc nghiệm tối ư u hóaThành phần catechin trong sản phẩm khi phân tíchbằng TLC

44

4546464851

Aûnh hư ơ ûng nồng độcồn của dung môi

Aûnh hư ơ ûng của pH dung môi

Aûnh hư ơ ûng của nhiệt độđến quátrình trích ly

Aûnh hư ơ ûng của nhiệt độ& thơ øi gian trích ly

Aûnh hư ơ ûng tỉ lệ dung môi / nguyên liệu đếnhàm lư ơ ïng polyphenol

Sản phẩm sau khi sấy

Nư ơ ùc pha tư ømẫu sản phẩm

4041424344

5050

LƠ ØI MƠ ÛĐẦU

ư ø lâu tràđãtrơ ûthành thư ùc uống quen thuộc của nhân dân nhiều

nư ơ ùc trên thếgiơ ùi Thói quen uống tràcủa mỗi dân tộc cókhác nhau nhưngư ơ øi Trung và Tây Áthích uống trà xanh ép bánh, tàng trư õlâu pha vơ ùicác loại sư õa động vật, thư ơ øng làsư õa ngư ïa, ngư ơ øi Châu Âu, Châu Mỹthíchuống tràđen vơ ùi đươ øng, chanh; còn ngư ơ øi Nam vàĐông Nam Álại thíchuống trà xanh ư ơ ùp hư ơ ng Qua đócho thấy, các sản phẩm trà truyềnthống cũng đãrất đa dạng vàphong phú

Trong látrà còn cóchư ùa rất nhiều hơ ïp chất polyphenol cókhảnăngchống oxy hóa rất cao (gấp 3 lần BHA, gấp 4 lần BHT) Ngoài ra, các chấtpolyphenol trong tràcòn chống đươ ïc bệnh ung thư , giảm lư ơ ïng glucose trongmáu…

Hiện nay, các hoạt chất tư ïnhiên của thư ïc vật luôn là đối tư ơ ïngnghiên cư ùu, khai thác và ư ùng dụng trong công nghệ thư ïc phẩm và dư ơ ïcphẩm Đãcórất nhiều công trình nghiên cư ùu trích ly các hoạt chất tư ø látràđểsư ûdụng trong thư ïc phẩm & dư ơ ïc phẩm

Việt Nam cóđiều kiện đất đai, khíhậu thích hơ ïp cho cây tràpháttriển Các sản phẩm tràViệt Nam chủyếu làsản phẩm thôđểxuất khẩuhoặc qua ư ơ ùp hư ơ ng đểtiêu thụtrong nư ơ ùc Trong luận văn này, chúng tôinghiên cư ùu trích ly hơ ïp chất polyphenol của látrà đểư ùng dụng vào thư ïcphẩm vàdư ơ ïc phẩm

T

CHƯ Ơ NG 1:

TỔNG QUAN1.1 Giới thiệu về cây trà:

1.1.1 Tên khoa học và đặc điểm hình thái:

Cây trà cótên khoa học làCamellia sinensis L.

Camellia sinensis L códạng cây bụi lơ ùn, cao tư 2m vơ ùi nhiều nhánh mọc tư ø thân gần sát đất Lácư ùngdày, dai, bềmặt cólông, gân mơ øù Lácóhình ellipse, khilácòn non thì nhẳn ơ ûtrên vàlông tơ thì ơ ûmặt dư ơ ùi vàbắt đầu thư a thơ ùt lông tơ khi láđểlâu Lácómàu nâu

ø1-tư ơ i khi còn non chuyển thành màu đỏtía khi lágià Câythuộc loại khoẻ, vì vậy cóthểmọc ơ ûnhư õng vĩđộcao mùa đông rất lạnh và

ơ ûnhư õng vùng núi cao tại các vùng nhiệt đới

1.1.2 Điều kiện sinh trưởng và thu hoạch :

Tuỳthuộc điều kiện khíhậu, biện pháp canh tác, thổnhư ơ õng cây tràcóthểnẩy búp sơ ùm hoặc muộn, nhiều hoặc ít, chất lư ơ ïng cao hoặc thấp.Mùa đông không thích hơ ïp cho hoạt động sống của cây trà

Các vùng tràơ ûphía bắc, thơ øi gian nẩy búp làtư øtháng 3 đến tháng

11 Các vùng tràphía nam, thơ øi gian nẩy búp làquanh năm

1.1.3 Giá trị kinh tế – xã hội :

a) Trên thếgiơ ùi :

Ngày nay, trên thếgiơ ùi cóhơ n 40 nư ơ ùc trồng vàsản xuất trànhư :

Aén Độ, Nhật Bản, Achentina, Bồ Đào Nha… Diện tích trồng trà trên thếgiơ ùi ngày càng tăng:

Cắc nư ơ ùc Châu Ácódiện tích trồng trà chiếm 80 - 90% diện tíchtrồng trà trên thếgiơ ùi.Trung Quốc códiện tích trồng trà cao nhất, chiếm50% tổng diện tích trà của thếgiơ ùi ( năm 1985 là 1.328.000 ha ) như ngnăng suất thấp, sản lư ơ ïng chỉ đạt 411.000 tấn tràkhô( 309,5 kg/ha ) NhậtBản lànư ơ ùc cónăng suất tràcao nhất thếgiơ ùi, đạt khoảng 1.500 kg/ha

Bảng 1.1: Tình tình sản xuất trà trên thế giới (năm 1985-1986){15}

Nước

Diện tích (1000 ha)

Sản lượng trà khô (1000 tấn )

Xuất khẩu (1000 tấn)

411,0645,0209,2126,0113,792,524,422,0

128,0214,7204,285,7 -10,0b)Ơ ÛViệt Nam:

Cây tràcómặt ơ ûViệt Nam tư ølâu đời, như ng chỉ mơ ùi đươ ïc trồng vàphát triển vơ ùi quy mô lơ ùn tư ø khoảng 100 năm nay trải qua các giai đoạnphát triển khác nhau

-Giai đoạn 1890 -1945: cây trà đươ ïc trồng phân tán, canh tác lạchậu, năng suất thấp.

-Giai đoạn 1945 -1954: do chiến tranh, việc quản lývà chăm sóckém nên diện tích trồng tràbị thu hẹp

-Giai đoạn 1954 đến nay: cây tràđươ ïc chúýnhiều hơ n Năm 1985tổng diện tích trồng tràơ ûnư ơ ùc ta đạt 57.000 ha, sản lư ơ ïng 22.000 tấn tràkhô Năm 1993, diện tích tràđạt 63.400 ha, sản lư ơ ïng 29.000 tấn khô

Cảnư ơ ùc có4 vùng trồng tràlơ ùn làvùng núi & vùng trung du phíaBắc, vùng khu 4 cũ, vàvùng Tây Nguyên & Nam trung bộ

Năm 2002, kim ngạch xuất khẩu trà của Việt Nam đạt 82.7 triệuUSD , tăng 5.5% so năm 2001 Tháng 10 năm 2003 cảnư ơ ùc xuất khẩuđươ ïc 39.000 tấn tràvơ ùi tổng trị giákhoảng 39 triệu USD

Bảng 1.2 : Thống kê tình hình xuất khẩu trà từ 1995 – 2002 {15} :

Mặt hàng 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001

Ư ơ ùc

tính2002Trà(nghìn tấn) 18,8 20,8 32,9 33,0 36,0 55,6 68,2 75,0

1.2 Thành phần hóa học :

1.2.1 Nước :

Hàm lư ơ ïng nư ơ ùc trong látrà tư ø 75-85% trọng lư ơ ïng, thay đổi phụthuộc theo tuổi thọ, điều kiện khíhậu, thổnhư ơ õng & phư ơ ng pháp canhtác Trong qui trình chếbiến, hàm lư ơ ïng nư ơ ùc giảm dần và trong tràbánthành phẩm, hàm lư ơ ïng nư ơ ùc tư ø5-7%

Bảng1 3 : Phân bố của nước trong búp trà như sau [2]:

Các bộ phận Hàm lượng nước (tính bằng %)

TômLáthư ùnhấtLáthư ùhaiLáthư ùbaCẫng trà

1.2.2 Protein và acid amin :

Protein giư õvai tròquan trọng trong quátrình sinh trư ơ ûng của cây tràvàcảtrong quátrình chếbiến trà Protein vàcác acid amin cóthểkết hơ ïp

vơ ùi polyphenol hoặc đươ øng khư ûtạo ra các aldehyt bay hơ i góp phần tăng

cư ơ øng hư ơ ng thơ m của trà

Trong látrà tư ơ i, nếu lư ơ ïng protein cao lư ơ ïng polyphenol thấp sẽ

ảnh hư ơ ûng xấu đến vị của tràđen vì trong các quátrình chếbiến trà, nhấtlàtrong quátrình lên men, protein kết hơ ïp vơ ùi polyphenol trà, chuyển nóthành hơ ïp chất không tan, làm giảm lư ơ ïng polyphenol Đối vơ ùi trà xanh,hàm lư ơ ïng protein trong nguyên liệu cao không gây ảnh hư ơ ûng xấu vìtrong quátrình chếbiến loại trànày không qua sư ïlên men

Protein của látràtan trong kiềm, còn lại hòa tan trong nư ơ ùc, rư ơ ïu vàtrong acid

Bảng1.4: Hàm lượng protein phân bố trong trà [2]

(%chất khô)

TômLáthư ù1Láthư ù2Láthư ù3Láthư ù4Láthư ù5Cẫng trên (phần non)Cẫng dư ơ ùi (phần già)

29,0626,0625,9224,9425,5020,1517,4012,20Thành phần acid amin trong látràgồm có: Alanin, Serin, Threonin, Tyrozin,Prolin, Cystein, Valin, Leucin, Arginin, Lysin, Tryptophan, Acid Asparagic,Asparagin, Acid Glutamic, Phenylalanin, Histidin, Oxi Prolin

1.2.3 Enzym trong lá trà :

Trong látràcó2 nhóm enzym quan trọng lànhóm enzym oxy hóakhư ûvànhóm enzym thủy phân Như õng enzym của các nhóm còn lại cũngcómặt như ng sốlư ơ ïng vàvai tròkhông đáng kể Nhóm enzym thủy phânkhông như õng làm tăng hàm lư ơ ïng các chất hòa tan trong trà mà còn gópphần tạo nên các tính chất mơ ùi cólơ ïi đối vơ ùi chất lư ơ ïng của tràthông qua

sư ïchuyển hóa tiếp tục các cấu tư ûđơn giản mơ ùi tạo thành đểtạo nên các

hơ ïp chất cóhư ơ ng vị vàmàu sắc đặc trư ng cho tràthành phẩm

Nhóm enzym oxy hóa khư ûtiêu biểu là polyphenoloxydaza vàperoxydaza cómột vai tròcư ïc kỳquan trọng trong công nghệchếbiến trà

Trong lánon cókhoảng 16,5% tổng lư ơ ïng polyphenoloxydaza ơ ûtrạng thái hòa tan, còn trong láphát triển là7%, trong lágiàthì không cóenzym này.

Peroxydaza tồn tại ơ ûcả2 phần của cây tràvàtồn tại ơ ûcảhai dạng,trong đódạng hòa tan chiếm khoảng 37%

Dư ơ ùi tác dụng của polyphenoloxydaza, catechin bị oxy hóa tạo sảnphẩm làtheaflavin vàthearubigin tạo ra màu vàng vàmàu đỏcủa nư ơ ùcpha trà Tỷlệgiư õa hai cấu tư ûnày trong tràthành phẩm quyết định chỉ tiêucảm quan, màu sắc của nư ơ ùc trà

1.2.4 Glucid trong trà :

Hàm lư ơ ïng monoza trong látràchỉ chiếm 1 –2%, saccaroza tư ø0,5 –2,5% & polysaccarit 10 –12% chất khôâ

Bảng 1.5: Hàm lượng đường hòa tan trong búp trà (theo % chất khô)[2]

Lá trà Đường khử Saccaroza Tổng số

0,640,851,662,062,52

1,632,003,063,694,33

Đư ơ øng hòa tan góp phần điều hòa vị trà Dư ơ ùi tác dụng của nhiệt độcao chúng tác dụng vơ ùi polyphenol, acid amin đểtạo màu sắc và hư ơ ngthơ m đặc trư ng của tràsản phẩm

1.2.5 Hợp chất pectin:

Pectin cótrong hầu hết các tếbào thư ïc vật, đặc biệt cónhiều trongmột sốquả, rễcây vàchúng giư õvai tròquan trọng trong chếbiến vàbảoquản các sản phẩm thư ïc vật Trong látràcócác nhóm pectin sau:

• Nhóm pectin hòa tan trong nư ơ ùc

• Nhóm pectin hòa tan trong acid oxalic

• Nhóm pectin hòa tan trong amonoxalat

Bảng 1.6:Hàm lượng pectin trong búp trà(% chất khô) [2]

Thành phần pectin Tôm và

lá thứ 1 Lá thứ 2 Lá thứ 3

Cẫng trà

Nhóm hòa tan trong nư ơ ùc

Nhóm hoàtan trong acid oxalic

Nhóm hòa tan trong

amonoxalat

2,855,105,42

2,106,317,06

1,836,517,94

2,377,118,34

1.2.6 Tinh dầu và hương thơm tự nhiên của trà:

Hư ơ ng thơ m làmột trong như õng chỉ tiêu chất lư ơ ïng quan trọng củatrà Hàm lư ơ ïng tinh dầu trong látràtư ơ i vàtrong tràthành phẩm mặc dùrất thấp (khoảng 0,02% chất khô) như ng cóýnghĩa hết sư ùc quan trọng vìnóquyết định hư ơ ng thơ m của trà

Theo tài liệu của nhiều tác giảcho thấy, phụthuộc vào nhiều yếu tốkhác nhau như giống trà, mư ùc độtrư ơ ûng thành của lávàcác điều kiện sinhtrư ơ ûng của cây trà màhàm lư ơ ïng chất thơ m thay đổi trong giơ ùi hạn rấtrộng

Bảng 1.7: Thành phần tinh dầu trong trà đen thành phẩm{2}

( % lượng tinh dầu )

Các aldehyt

Các acid

Các phenol

Các chất bazơ

Tinh dầu trung tính

Tổn thất

1,796,047,107,7051,0626,31

Hư ơ ng thơ m của tràkhông chỉ do thành phần tinh dầu cósẵn trongnguyên liệu màcòn do các chất cómùi thơ m mơ ùi đươ ïc tạo thành trong quátrình chếbiến trà

• Sản phẩm của sư ïchuyển hóa acid amin khi kết hơ ïp vơ ùicathesin dư ơ ùi tác dụng của polyphenoloxydaza

• Sản phẩm caramen hóa khi các đươ øng khư ûchịu tác dụng củanhiệt độcao

• Sản phẩm của sư ïtư ơ ng tác giư õa acid amin vàđươ øng khư ûdư ơ ùitác dụng của nhiệt vàẩm

Đối vơ ùi cơ thểcon ngư ơ øi, tinh dầu tràcótác dụng kích thích hệthầnkinh làm cho tinh thần minh mẫn, dễchịu[2]

1.2.7 Các chất màu:

Tràcóchư ùa nhiều chất màu thuộc họclorophil vàcarotenoit

• Clorophil có2 loại: clorophil a vàclorophil b, cócông thư ùc phân tư û:

COOCH3

COOC20H39

Vơ ùi trà xanh, yêu cầu nư ơ ùc pha phải cómàu hổphách nên cần giư õlại một

lư ơ ïng clorophil đủđểcómàu xanh này màkhông gây mùi hăng ngái cho sảnphẩm

Bảng 1.8: Sự thay đổi chất màu khi chế biến trà đen [5]

Hàm lư ơ ïng (theo % chất khô)Loại sắc tố

Látư ơ i Qua

làm héo

Quavò

Qua lênmen

Bán thànhphẩmClorophil a

2,271,19-0,180,090,19

2,152,170,280,170,100,18

1,850,950,740,170,080,13

1,00,761,160,080,020,12

1.2.8 Các chất khoáng:

Lư ơ ïng nguyên tốkhoáng trong tràtư ơ i vàcác loại tràthành phẩm tư ø

4 –7% chất khô Có20 nguyên tốsau: K, Ca, Mg, Fe, Si, Na, Al, Mn, Sr,

Cu, Zn, Ba, Rb, Ti, Cr, Sn, Ag Nguyên liệu càng già thì tổng lư ơ ïng trocàng tăng như ng lư ơ ïng tro hòa tan càng giảm

Bảng 1.9: Hàm lượng các nguyên to ákhoáng trong lá trà ( tính theo % trên

100 g chất tro khô) {2}

7,97,37,65

7,777,487,58

2,302,452,75

8,376,526,55

8,948,127,50

17,7015,5013,95

2,532,702,73

1,631,471,81

1.2.9 Các acid hữu cơ:

Trong látràtư ơ i cóchư ùa các acid sau (theo % chất khô): acid oxalichòa tan (0, 2%), muối oxalat không tan (0, 82%), acid malic (0, 3%), acidlimonic (0, 103%) vàacid sucxinic (0, 006%)

1.2.10 Vitamin trong trà:

Trong látrà cóchư ùa một lư ơ ïng vitamin C lơ ùn gấp 3 –4 lần trong

nư ơ ùc ép cam chanh Ngoài ra, látràcòn chư ùa một sốvitamin thuộc nhómB: Tiamin (B1), Riboflavin (B2), acid Nicotic (PP), acid Pantoenic

1.3 Hợp chất polyphenol, catechin:

1.3.1 Hợp chất polyphenol:

Ngư ơ øi ta chia hơ ïp chất polyphenol của látràthành các nhómchất chủyếu:

Hợp chất catechine(trình bày ở phần sau):

Hợp chất Anthocantine:

Công thư ùc cấu tạo chung:

Vơ ùi X, Y lànguyên tư ûH hoặc nhóm OH

O

O H

X

O H O

H

Y

Trong látràtư ơ i cóchư ùa nhiều chất anthocantine ơ ûtrạng thái tư ïdovàglycozit.

Hợp chất Anthocyanine :

Cóvị đắng, trong quátrình sản xuất trà đen ơ ûgiai đoạn lên menchúng cóthểtham gia vào các quátrình oxy hóa đểchuyển thành hơ ïp chấtkhác

Các acid phenolcacboxylic :

Đãtìm thấy trong látràcác acid phenolcacboxylic: acid galic, acidegalic, acid metadigalic, acid ozoclorogenic, acid clorogenic, acid cafeic,acid paracumaric, acid paracumarilquinic, acid galoilquinic Các acidphenolcacboxylic cótrong látràvơ ùi hàm lư ơ ïng không lơ ùn chúng góp phầntạo nên vị của látrà

Hợp chất Leicoantoxianin :

Hàm lư ơ ïng của chúng trong látrà không đáng kểvà ít đươ ïc quantâm đến

1.3.2 Hợp chất catechin :

Trong látràthư ơ øng các hơ ïp chất catechin tồn tại ơ ûtrạng thái tư ïdovàdạng ester phư ùc tạp vơ ùi axit galic Catechin cócông thư ùc cấu tạo chungnhư sau :

HO

7 6 5

H

4 1

OX

2

2' 5'

3'

OH Y OH

Trong công thư ùc trên:

Nếu X = Y = H ,ta cóchất catechin, kíhiệu “ C”

Nếu X=H , Y= OH, ta cóchất galocatechin, kíhiệu “ GC”

Nếu X= gốc galoyl vàY= H , ta cóchất catechin galat, kíhiệu “ CG”Nếu X= gốc galoyl & Y= OH, ta cóchất galocatechin galat,kíhiệu

(+) epicatechin hay D-epicatechin

(±) epicatechin hay D,L-epicatechin

Trong phân tư ûcatechin, nguyên tư ûhydro (ơ ûC2 và C3 )ơ ûvị trítrans, còntrong phân tư ûcủa epicatechin nóơ ûvị trícis

Bảng 1.10: Thành phần hóa học của polyphenol từ búp trà Gruzia [5}

Tên gọi Cấu tạo phân tư û

Hàm lư ơ ïng(% chếphẩm)

OH

OH O

H

OH CH2

OH (H)

O

OH H

OH

OH O

OH

OH O

OH CH2

CO

OH H

OH

OH

O

O H

OH

OH O

H

OH CH2

CO H

OH

L –Galo

Catechine galat

H

O - CO OH

1.3.3 Phân bố trong lá trà :

Khi khảo sát sư ïphân bốcatechin trong các bộ phận khác nhau,

ngư ơ øi ta phát hiện catechin cónhiều trong các phần non: tôm, láthư ùnhất,

thư ùhai Các búp trà bị sâu bệnh(búp mù) và các lágià chư ùa ít catechin

Ngoài ra, theo các tác giả, các bộ phận của búp trà khác nhau về tuổithọ(non, già) sẽchư ùa catechin khác nhau không như õng vềthành phần mà

cảvềhàm lư ơ ïng Tôm phát triển 2-3 ngày, các láthư ùnhất phát triển 4-5

ngày cóchư ùa catechin sau: Epicatechin galat, Epigallocatechin,

Epicatechin, Epigalocatechingallat

Bảng1 11 :Hàm lượng catechine trong búp tra ø(mg/gchế phẩm chiết

bằng etyl acetat) {2}

Catechine Láthư ù1 Láthư ù2 Láthư ù3 Lágià Cẫng tràL–epigallo catechine

152,27047,84577,93132,27910,31

206,42045,16431,14103,09786,11

232,36045,16431,14103,09701,82

222,0868,7965,65292,9387,98737,40

1.3.4 Tính chất lý, hóa , sinh :

Catechin tinh thểkhông màu hình kim hoặc hình lăng trụ, cóvị chátdịu hoặc hơ i đắng Khi tác dụng vơ ùi FeCl3 cho màu xanh thẩm hay nhạttuỳtheo sốlư ơ ïng nhóm OH trong phân tư û Tan trong dung môi phân cư ïc.Tuỳtheo đặc tính của catechin màkết tủa hoặc không kết tủa vói gelatinnhư dạng L-EC vàL-EGC không kết tủa vói gelatin còn dạng L-ECG, L-EGCG kết tủa trắng vơ ùi gelatin

Các phản ứng oxy hoá khử và ngưng tụ:

Trong điều kiện hiếu khí& cómặt các enzim như polyphenoloxidaza và peroxidaza, các catechin dểdàng bị oxy hóa thành cácoctoquinon

Catechin -(enzimo) -> octoquinon

Octoquinon ngư ng tụ -> sản phẩm cómàu

Sư ïkhác biệt giư õa tràđen vàcác loại tràkhác như tràxanh, olong do

sư ïhiện diện của catechin ngư ng tụdư ơ ùi tác dụng của enzym oxy hóa

Yếu tốtiếp theo thúc đẩy quátrình oxy hóa là độ ẩm và nhiệt độthích hơ ïp Cósáu đồng phân catechin là: catechin(C), epicatechin(EC),epicatechin gallate(ECG), gallocatechin(GC), epigallocatechin(EGC), andepigallocatechingallate (EGCG) Như õng catechin này bị oxy hóa bơ ûipolyphenol oxydaza, đầu tiên tạo thành hơ ïp chất trung gian gọi làorthoquinone, đồng thơ øi phản ư ùng lại theo thành tư øng cặp tạo thànhtheaflavins (TF) cóphân tư ûlư ơ ïng lơ ùn hơ n

EGC + ECG – Theaflavin –3’- monogallate

Theaflavin mono vàdi-gallates cómàu sáng hơ n theaflavin Vì vậy,trong chư øng mư ïc nào đótheaflavin digallate quyết định độtrong và sángcủa nư ơ ùc tràchư ùkhông đơn thuần chỉ là tổng lư ơ ïng polyphenol Phải nóirằng thành phần catechin vàenzim polyphenol oxydase trong lálàyếu tốquyết định chất lư ơ ïng của tràsản phẩm

Thearubigins (TRs) đươ ïc tạo thành dư ơ ùi tác dụng của peroxydase tư øcùngloại catechin & TFs như ng phản ư ùng phư ùc tạp hơ n TRs cũng Tính chấthóa học vàcấu trúc của thearubigins cũng chư a đươ ïc xác lập rõràng KhiTFs bắt đầu bị oxy hóa thành TRs thì cũng làthơ øi điểm bắt đầu ảnh hư ơ ûngđến chất lư ơ ïng của trà Vì vậy, cần điều chỉnh khảnăng oxy hóa thích hơ ïpđểtạo thành TFs vàTRs đểđảm bảo chất lư ơ ïng của trà

1.4 Các sản phẩm chế biến từ trà

1.4.1 Trà đen:

Tràđen cónư ơ ùc pha màu nâu cánh gián, hư ơ ng thơ m dễchịu vàvị

đươ ïm dịu

Quy trình công nghệ sản xuất trà đen:

Làm héo: Sau khi làm héo, hàm lư ơ ïng nư ơ ùc của búp trà giảmkhoảng 30% nên dẻo hơ n vàít bị nát hơ n khi vò, mặt khác hàm lư ơ ïng chấtkhôtrơ ûnên đậm đặc hơ n giúp cho các phản ư ùng hóa học nhằm tạo ra chất

lư ơ ïng của tràsản phẩm tốt hơ n

Quá trình vò:Làm thay đổi sư ïphát triển vàchiều hư ơ ùng của các quátrình hóa sinh xảy ra trong látrà tư ơ i, đồng thơ øi tạo điều kiện đểphát triểnmạnh mẽcác quátrình oxy hóa Do đócần phải phávơ õcác tếbào của látrànhơ ø tác dụng cơ học, xảy ra khi vò nguyên liệu trong các máy vò chuyêndùng hoặc bằng chân tay của nhàchếbiến

Nguyên liệuLàm héoVòLên menSấy khô

Phân loại

Sản phẩm

Quá trình lên men : tạo điều kiện tơ ùi ư u vềlư ơ ïng oxy, nhiệt

độ(22-24oC), độẩm ( 95-98% ) đểcác biến đổi hóa sinh dư ơ ùi tác dụng của enzymxãy ra

Quá trình sấy trà: Mục đích chủyếu của giai đoạn này là dùngnhiệt độcao đểdiệt men, đình chỉ quátrình lên men nhằm giư õlại tối đanhư õng chất cógiátrị trong látràhình thành nên hư ơ ng vị, màu sắc đặc biệtcủa tràđen vàlư ơ ïng ẩm còn lại trong tràbán thành phẩm giảm xuống đến

mư ùc tối thiểu phùhơ ïp vơ ùi yêu cầu bảo quản

1.4.2 Trà xanh :

Trà xanh cónư ơ ùc pha màu xanh hổphách, vị chát mạnh và hư ơ ngthơ m tư ïnhiên Tràxanh cótác dụng sinh học đối vơ ùi cơ thểcon ngư ơ øi mạnh

hơ n, kích thích hơ n vàtác dụng giải khát lơ ùn hơ n so vơ ùi tràđen

Qui trình công nghệ:

Nguyên liệu

Diệt menVòSấy khôPhân loại

Sản phẩm

Diệt men:Nhằm đình chỉ mọi biến đổi hóa học do enzym xúc táctrong látrà khi chếbiến Giai đoạn này cóthểthư ïc hiện bằng nhiềuphư ơ ng pháp khác nhau như sao, hấp bằng hơ i nư ơ ùc, bằng không khínóng

ẩm vàbằng tia hồng ngoại, trong đóphổbiến nhất làdiệt men bằng cáchsao trư ïc tiếp vàhấp bằng hơ i nư ơ ùc

Vò trà:Nhằm mục đích tạo cho cánh tràxanh cóđộxoăn nhất địnhvàkhi pha các chất hòa tan dễđivào nư ơ ùc nóng

Sấy trà:Nhằm mục đích tạo ra hư ơ ng vị đặc trư ng và giảm độ ẩmcủa trà Độẩm của tràsau khi sấy phải nằm trong khoảng 4-6%

1.4.3 Trà túi lọc :

Trà túi lọc đãđươ ïc đưa vào sư ûdụng hồi nư õa đầu thếkỷ19 Đãcónhiều loại túi lọc tràđươ ïc sư ûdụng trong quákhư ùnhư làm bằng lụa, bằng vải

sa chuội thấm nư ơ ùc hay xelôfan đục lỗ, cóhình dáng như một cái túi hay góinhỏ, hình vuông hay hình cầu Túi trà đươ ïc dùng ơ ûMỹvào khoảng 1920.Trong thơ øi gian 15 năm qua, việc sư ûdụng túi tràlọc ơ ûAnh vàtại như õng vùngnói tiếng Anh đãgia tăng rất nhiều, một phần là vì ngư ơ øi ta dùng một thư ùgiấy đặc biệt Tràtúi lọc lànhư õng loại tràcánh nhỏ, chủyếu làtràcám vàtràquạt lànhư õng thư ùtràmàtrong chếbiến không chính thống ngày nay ngư ơ øi tasản xuất ra vơ ùi như õng sốlư ơ ïng lơ ùn hơ n rất nhiều so vơ ùi chếbiến trà chínhthống trư ơ ùc kia Ơ ÛTây Âu, trà túi lọc ngày càng đươ ïc hoan nghênh và tạiNhật, một nư ơ ùc tiêu dùng tràxanh theo truyền thống, tràđen đóng gói chiếm40% sốtrànhập khẩu.[11]

1.4.4 Khai thác các hoạt chất sinh học từ trà:

1.4.4.1 Khai thác polyphenol từ lá trà:

Trong látràcóchư ùa các hơ ïp chất polyphenol cóhoạt tính sinh họccao Các nhà nghiên cư ùu & sản xuất ơ ûnư ơ ùc ngoài đãsản xuất ra nhiều

dạng sản phẩm cóhàm lư ơ ïng polyphenol tư ø35-90% dư ơ ùi dạng bột hoặcdạng lỏng.

1.4.4.2Khai thác tea polysaccharide & ứng dụng:

Tea polysaccharide của trà cóhoạt tính sinh học gần vơ ùi ginger(gư øng) polysaccharide Các nghiên cư ùu đãchư ùng minh tea polysaccharidechúng cótác dụng làm giảm lư ơ ïng đươ øng, lư ơ ïng mơ õtrong máu Ngoài ra,tea polysaccharide cótác dụng ngăn ngư øa tắc nghẽn mạch máu Ơ Ûnư ơ ùcngoài đãcósản phẩm thư ơ ng mại sau:

Sản phẩm Polysaccharide Polyphenol

1.4.4.3 Khai thác cafein & ứng dụng:

Tràcóthểđươ ïc sư ûdụng đểtrích ly cafein sư ûdụng trong dư ơ ïc phẩm.Cafein cótác dụng nhiều đối vơ ùi cơ thểnhư : cafein làm giản nơ ûmạch máu, làm tim đập khoẻ, tăng lư u lư ơ ïng máu do đóchống đươ ïc sư ïsuytim Trong látràchư ùa lư ơ ïng nhỏcafein nên uống nư ơ ùc tràlàcách phòngchống say nắng & ngất khátốt

Cafein kích thích thần kinh trung ư ơ ng, làm vỏnão hư ng phấn, đầu

óc minh mẫn, giác quan linh lơ ïi hơ n Cafein giúp cho máu giư õlại nhiềumuối vànư ơ ùc hơ n, cafein làm lơ ïi tiểu màkhông hại thận Tuy nhiên đây làchất gây nghiện nên tuỳthuộc phẩm chất của con ngư ơ øi màsư ûdụng…

CHƯ Ơ NG 2 :

Cónhiều phư ơ ng pháp trích ly các chất tư ø tếbào thư ïc vật như :nghiền, ép, dùng dung môi, vi sóng, tạo chênh lệch áp suất… Sau đây làmột sốphư ơ ng pháp đươ ïc sư ûdụng đểtrích ly polyphenol Có5 kỹthuậttrích ly polyphenol đươ ïc giơ ùi thiệu sau đây:

2.1 Sử dụng dung môi để trích ly:

Đây là quátrình trích polyphenol hòa tan bằng cách khuyếch táncác chất tư ø mô thư ïc vật vào dung môi Quátrình này chia làm hai giaiđoạn:

+Giai đoạn đầu : cósư ïtrư ơ ng nơ ûcủa mẫu do sư ïthấm hút dung môivào pha rắn Sư ïthấm hút là do lư ïc thẩm thấu, lư ïc mao quản và do sư ïsolvat hóa các ion trong tếbào Trong giai đoạn này, một lư ơ ïng polyphenoltrong tếbào bị phân huỷdo các bư ơ ùc nghiền, cắt mẫu trư ơ ùc đó

+Giai đoạn khuyếch tán: các chất khuyếch tán tư ø pha rắn vào phalỏng Trong giai đoạn này ta cóthểnhận biết đươ ïc do sư ïhòa tan của cácchất màu vào dung môi

2.1.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly bằng dung môi:

Các yếu tốảnh hư ơ ûng đến quátrình trích ly này bao gồm: loại dungmôi, pH, nhiệt độ, thểtích dung môi, kích thư ơ ùc các phần tư û:

-Loại dung môi: dung môi sư ûdụng đểtrích ly polyphenol sư ûdụngnhiều nhất là methanol và hổn hơ ïp methanol –nư ơ ùc Ngoài ra cóthểsư ûdụng aceton, ethyl acetate, ethanol như ng thư ơ øng trích ly đươ ïc ítpolyphenol hơ n

-pH của dịch trích : quyết định khảnăng hòa tan các chất hòa tan và

ảnh hư ơ ûng đến khảnăng hòa tan của các chất bị thuỷphân

-Nhiệt độ: nhiệt độcao làm tăng khảnăng hòa tan của các chất vàodung môi do nhiệt độcao làm giảm độnhơ ùt, tăng hệsốkhuyếch tán Tuynhiên, nhiệt độcao làm phân huỷpolyphenol

-Thểtích dung môi vàsốlần trích ly: hiệu suất trích ly tăng khi thư ïchiện trích ly nhiều lần vàlư ơ ïng dung môi nhiều

-Kích thư ơ ùc của các phần tư û: kích thư ơ ùc của các phần tư ûnhỏlàmtăng bềmặt tiếp xúc giư õa các phần tư ûvàdung môi nên làm tăng hiệu suấttrích ly

2.1.2 Chuẩn bị mẫu:

Chuẩn bị mẫu ảnh hư ơ ûng nhiều đến hàm lư ơ ïng polyphenol Vơ ùimẫu cóđộẩm cao dư ơ ùi tác dụng của enzym làm phân huỷpolyphenol nêncần cógiai đoạn diệt men bằng cách hấp hoặc sao rang Ngoài ra, ta cóthểlàm lạnh nhanh mẫu bằng nitrogen lỏng sau khi thu hoạch đểđình chỉ hoạtđộng của enzym

Mẫu cần đươ ïc nghiền đểtăng khảnăng trích ly Đểtránh biến tínhpolyphenol ngư ơ øi ta thư ơ øng nghiền ơ ûnhiệt độthấp, tránh ánh sáng, đồngthơ øi bảo quản mẫu ơ ûnhiệt độthấp & tránh ánh sáng

2.1.3 Quá trình trích ly:

Dung môi sư ûdụng trích ly các hơ ïp chất polyphenol hòa tan thư ơ ønglànư ơ ùc, methanol, ethanol, aceton Sư ïhiện diện của đươ øng kèm theo giúpcho các hơ ïp chất polyphenol dểhòa tan trong nư ơ ùc hơ n Nhiều nghiên cư ùucho rằng sư ûdụng hổn hơ ïp dung môi trên vànư ơ ùc giúp trích ly đươ ïc nhiềupolyphenol như : methanol 70-80% trích ly tốt các chất cónguồn gốc

hydrocinnamic, flavone, flavonol và catechin tư ø trái cây, các cây họđậu,hạt nho.

Dung môi đểtrích ly flavan-3-ols: một sốdung môi đươ ïc đềnghị sư ûdụng làmethanol, aceton, ethanol, etyl acetate Dịch sau khi trích ly đươ ïclàm sạch bằng etyl acetate hoặc lấy kết tủa của chất trích vơ ùi cafein hoặcNaCl Nhiều công trình nghiên cư ùu cho rằng sư ûdụng methanol & acetonnồng độtư ø60-80% sẽtrích ly đươ ïc tối đa hàm lư ơ ïng catechin, đồng thơ øi vôhoạt đươ ïc enzym polyphenol oxydase cótrong trái cây tư ơ i

2.1.4 Các thao tác phụ trợ:

Đểtách bãkhỏi dịch trích thư ơ øng sư ûdụng máy ly tâm tốc 25.000 vòng/ phút trong 15-20 phút, dịch trích ơ ûtrạng thái ấm (khoảng 50-

độ20000-55oC ) trư ơ ùc khi ly tâm Lọc bằng màng membrane ít đươ ïc sư ûdụng vì nósẽgiư õlại lư ơ ïng nhất định hơ ïp chất polyphenol

Nếu sư ûdụng ethanol đểtrích ly, dịch trích thư ơ øng chư ùa một sốchấtkhông phải polyphenol như : đươ øng, chất béo, sắc tố… do đóđểnâng caohàm lư ơ ïng polyphenol, dịch trích cần đươ ïc làm tinh sạch Một sốbư ơ ùc tinhsạch đươ ïc sư ûdụng trong phòng thínghiệm tiến hành như sau: dịch tríchđươ ïc loại béo bằng hexan, sau đóloại sắc tốbằng etyl acetate

Dịch sau trích cần đươ ïc côđặc chân không ơ ûnhiệt độthấp (thư ơ øng

<35oC) đểtránh pháhuỷpolyphenol, sau đóngư ơ øi ta thư ơ øng sư ûdụng sấylạnh đểcôcạn vàlàm khô

2.2 Trích ly bằng phương pháp vi sóng:

Đây làkỹthuật kết hơ ïp giư õa vi sóng vàphư ơ ng pháp trích ly truyềnthống bằng dung môi Nhiều nghiên cư ùu cho rằng phư ơ ng pháp vi sóng cónhiều ư u điểm so vơ ùi trích ly bằng dung môi như thơ øi gian trích ly ngắn, sư û

dụng ít dung môi, khảnăng trích ly cao… Nguyên tắc của kỹthuật này là

do dung môi cóhằng sốđiện môi cao cóthểhấp thu năng lư ơ ïng của visóng nên sư ïphân cư ïc của dung môi rất quan trọng Cónhiều ýkiến giảithích khác nhau về khảnăng trích của dung môi trong phư ơ ng pháp nàynhư : dung môi phân cư ïc trích ly tốt hơ n dung môi không phân cư ïc, cũng có

ýkiến vềthuyết “ phávơ õtếbào ”cho rằng dung môi cókhảnăng truyền

vi sóng tốt hơ n dung môi hấp thu vi sóng Vì năng lư ơ ïng của vi sóng đươ ïchấp thu hết vào mẫu, nư ơ ùc trong tếbào hấp thu năng lư ơ ïng của vi sóngmột cách nhanh chóng, sư ïgia tăng nhiệt độđột ngột làm phávơ õthành tếbào và giải phóng các chất vào dung môi Do đódung môi methanol,aceton, ethanol vànư ơ ùc trích ly đươ ïc lư ơ ïng polyphenol cao

2.3 Chiết tách bằng pha rắn (cột trao đổi):

Đây làphư ơ ng pháp nhanh, dể& cóhiệu quảkinh tế Phư ơ ng phápnày sư ûdụng đểphân đoạn, làm sạch, tách hơ ïp chất polyphenol tư ønư ơ ùc éptrái cây, dịch trích cóchư ùa cồn (như rư ơ ïu trái cây )

Phân đoạn polyphenol : hơ ïp chất polyphenol đươ ïc phân đoạn thànhcác nhóm trung tính & acid theo phư ơ ng pháp này Trư ơ ùc khi tiến hànhchiết tách, nư ơ ùc ép thư ơ øng đươ ïc ly tâm, đối vơ ùi mẫu cóchư ùa cồn thì cầnloại cồn bằng cách làm bay hơ i trong chân không Đểtránh sư ïoxy hóa cóthểthêm chất chống oxy hóa vào Cóthểdùng cột C18 đểtách một cáchchọn lọc các acid phenolic vàflavanoids tư ørư ơ ïu đỏ, nư ơ ùc cam, nư ơ ùc nho,táo

Ngư ơ øi ta còn sư ûdụng cột anion đểchiết tách các acid phenolic ơ ûdạng tư ïdo

Ngoài ra, phư ơ ng pháp này dùng đểtách anthocyanin vàproanthocyanin vơ ùi các cột chọn lọc :

+ Đểtách anthocyanin, ngư ơ øi ta sư ûdụng cột như ïapolyvynilpyrrolidone

+ Đối vơ ùi proanthocyanin cóthểsư ûdụng cột Sephadex LH

25, cột Sep-Pak, Fractogen TSK …

2.4 Trích ly bằng dung môi siêu tới hạn:

Đặc trư ng của phư ơ ng pháp này là sư ïkết hơ ïp giư õa khívà lỏng đểtrích ly Dung môi siêu tơ ùi hạn sư ûdụng làcác khítrơ vềmặt hóa học đươ ïcnén thành dạng lỏng như CO2 siêu tơ ùi hạn Kỹthuật này đươ ïc tiến hànhkhi không cómặt của không khí& ánh sáng nên giúp giảm tối đa sư ïphânhuỷpolyphenol như hạn chếquátrình oxy hóa hoặc đồng phân hóa.Cacbon dioxide siêu tơ ùi hạn là dung môi đươ ïc sư ûdụng rộng rãi trongphư ơ ng pháp này Vì đây làdung môi phân cư ïc nên cho phép trích ly đươ ïccác hơ ïp chất phân cư ïc như polyphenol

Đểtrích ly polyphenol các mẫu rắn hoặc bán rắn phải đươ ïc nghiềnnhỏ, sau đócho mẫu & chất hổtrơ ï(tuỳđộphân cư ïc của hơ ïp chất cần trích

ly mà chất hổtrơ ïđươ ïc sư ûdụng là nư ơ ùc ; ethanol; methanol; aceton) vàocột mẫu, đểtrích nhanh ta cần đưa nhiệt độvào như ng chỉ sư ûdụng nhiệt độthấp vì polyphenol dểbị phân hủy ơ ûnhiệt độ cao Dư ơ ùi tác dụng của ápsuất dung môi siêu tơ ùi hạn chảy vào cột mẫu, thư ơ øng sư ûdụng khoảng 20-

25 ml dung môi cho 1g mẫu Quátrình này đươ ïc thư ïc hiện ít nhất 3 lần

Các yếu tốảnh hư ơ ûng đến quátrình trích ly này: tỷtrọng của CO2,loại chất hổtrơ ï, phần trăm của chất hổtrơ ï(nồng độdung môi), nhiệt độ