B
TR
GIÁO D C VÀ ÀO T O
NG
IH CM
TP. HCM
BÁO CÁO KHịA LU N T T NGHI P
tài:
NGHIÊN C U CH BI N B T TRÀ
T
LÁ TRÀ PH PH M
KHOA: CỌNG NGH SINH H C
CHUYÊN NGÀNH: TH C PH M
GVHD:
ThS. Nguy n Th Ph
ng Khanh
ThS.Lý Th Minh Hi n
SVTH :
Ngô Th Thu Hi n
MSSV:
1053010223
Bình D
ng, tháng 6 n m 2014
M CL C
TV N
CH
................................................................................................................. 1
NG I: T NG QUAN ........................................................................................ 10
1.1 Lá trà ...................................................................................................................... 10
1.1.1
nh ngh a ........................................................................................................... 10
1.1.2 H th ng phân lo i ............................................................................................... 10
1.1.2.1 Phân lo i theo h th ng phân lo i th c v t ....................................................... 10
1.1.2.2 Phân lo i theo m c đ oxy ............................................................................... 11
1.1.2.3 Phân lo i theo v n hóa dùng trà c a ng
i Vi t. .............................................. 11
1.1.3 Thành ph n hố h c có trong lá trà xanh ............................................................ 11
1.1.3.1 Catechin ............................................................................................................ 13
1.1.3.2 Flavonol và glycoside ....................................................................................... 14
1.1.3.3 Anthocyanidin và Leucoanthocyanidin ............................................................ 15
1.1.3.4 Acid phenolic .................................................................................................... 16
1.1.3.5 Protein và ch t ch a N ...................................................................................... 16
1.1.3.6 H p ch t alkaloid .............................................................................................. 16
1.1.3.7 H p ch t pectin ................................................................................................. 16
1.1.3.8 Nhóm ch t th m ............................................................................................... 17
1.1.3.9 Các ch t tro ....................................................................................................... 17
1.1.3.10 Lipid và các s c t ........................................................................................ 17
1.1.3.11 Vitamin các khoáng thi t y u........................................................................ 17
1.1.4 Ho t tính ch ng oxy hóa...................................................................................... 17
1
1.1.5 Ho t tính kháng khu n......................................................................................... 20
1.1.6 Tác d ng d
c lý c a trà xanh ............................................................................ 20
1.2 B t trà..................................................................................................................... 21
nh ngh a v b t trà ........................................................................................... 21
1.2.1
1.3 Các k thu t s d ng trong s n xu t b t trà...................................................... 21
1.3.1 Các ph
ng pháp trích ly ................................................................................... 21
1.3.1.1 Khái ni m v trích ly ........................................................................................ 21
1.3.1.2 Trích ly b ng ph
ng pháp h p ........................................................................ 22
1.3.1.3 Trích ly b ng ph
ng pháp n u ........................................................................ 23
1.3.1.4 Trích ly b ng ph
ng pháp xay ........................................................................ 23
1.3.1.5 Trích ly b ng ph
ng pháp xay – n u .............................................................. 23
1.3.2 Các ph
ng pháp s y ........................................................................................... 23
1.3.2.1 Ph
ng pháp s y phun ...................................................................................... 23
1.3.2.2 Ph
ng pháp s y phun trào............................................................................... 23
1.3.2.3 Ph
ng pháp s y th ng hoa .............................................................................. 24
1.3.2.4 Ph
ng pháp s y chân không ........................................................................... 24
1.4 Enzyme cellulase ................................................................................................... 28
1.4.1 Gi i thi u enzyme cellulase................................................................................. 28
1.4.2 Tính ch t c a enzyme .......................................................................................... 28
1.4.3 Phân lo i enzyme cellulase .................................................................................. 29
1.4.4 C ch tác d ng c a enzyme cellulase ................................................................ 30
1.4.4.1 C ch 1,4- -D-glucan cellobiohydrolase (EC 3.2.1.91) ................................. 30
1.4.4.2 C ch 1,4- -D-glucan 4-glucanohydrolase (EC 3.2.1.4) ................................ 30
1.4.4.3 C ch
-D-glucoside glucohydrolase (EC 3.2.1.21) ....................................... 31
1.4.4.4 Ho t l c c a enzyme cellulase (c ch th y phân cellulose) ........................... 31
1.2.1 Ph gia gi màu CuCl2 ........................................................................................ 32
CH
2.1
NG II: V T LI U VÀ PH
NG PHÁP NGHIÊN C U ........................... 34
a đi m-v t li u-thi t b ...................................................................................... 34
2.1.1
a đi m và th i gian ti n hành thí nghi m ....................................................... 34
2.1.2 V t li u ................................................................................................................ 34
2.2 Ph
ng pháp nghiên c u: .................................................................................... 35
2
2.2.1 Quy trình s n xu t d ki n .................................................................................. 35
2.2.2 Thuy t minh quy trình ......................................................................................... 36
2.2.3 S đ thí nghi m: ................................................................................................ 38
2.2.4 Các thí nghi m ..................................................................................................... 39
2.2.4.1 Kh o sát nguyên li u lá trà ................................................................................ 39
2.2.4.2 Thí nghi m1: Kh o sát nh h
trích ly và ch t l
ng n
ng c a nhi t đ và th i gian ch n đ n hi u su t
c trà....................................................................................... 39
2.2.4.3 Thí nghi m 2: Kh o sát nh h
ng c a n ng đ CuCl2 trong quá trình ch n
đ n màu s c lá trà .......................................................................................................... 40
2.2.4.4 Thí nghi m 3: Kh o sát nh h
d ch trà
ng c a n ng đ enzyme t i hi u su t trích ly
....................................................................................................................... 41
2.2.4.5 Thí nghi m 4: Kh o sát nh h
ng c a nhi t đ đ n hi u su t x lý enzyme
và màu s c d ch trà ........................................................................................................ 42
2.2.4.6 Thí nghi m 5: Kh o sát nh h
ng c a th i gian đ n hi u su t x lý enzyme
và màu s c d ch trà ........................................................................................................ 43
2.2.4.7 Thí nghi m 6: T i u hóa q trình x lý enzyme trên lá trà............................ 38
2.2.4.8 Thí nghi m 7: kh o sát nh h
ng c a hàm l
ng n
c đ n hi u su t trích ly
trong q trình trích ly d ch trà ...................................................................................... 40
2.2.4.9 Thí nghi m 8: Kh o sát nh h
ng c a nhi t đ s y đ n màu s c và đ
mb o
qu n b t trà xanh ........................................................................................................... 41
2.2.4.10 ánh giá c m quan s n ph m .......................................................................... 42
CH
NG III: K T QU VÀ TH O LU N ........................................................... 50
3.1 Kh o sát nguyên li u ban đ u ................................................................................. 50
3.2 Thí nghi m 1: Kh o sát nh h
trích ly và ch t l
ng n
ng c a nhi t đ và th i gian ch n đ n hi u su t
c trà....................................................................................... 50
3.3 Thí nghi m 2: Kh o sát nh h
ng c a n ng đ CuCl2 trong quá trình ch n đ n
màu s c lá trà ................................................................................................................. 52
3.4 Thí nghi m 3: Kh o sát nh h
trà
ng c a n ng đ enzyme t i hi u su t trích ly d ch
........................................................................................................................... 52
3.5 Thí nghi m 4: Kh o sát nh h
ng c a nhi t đ đ n hi u su t x lý enzyme và
màu s c d ch trà ............................................................................................................. 54
3
3.6Thí nghi m 5: Kh o sát nh h
ng c a th i gian đ n hi u su t x lý enzyme và
màu s c d ch trà ............................................................................................................ 49
3.7Thí nghi m 6:T i u hóa q trình x lý enzyme trên lá trà ................................... 51
3.8Thí nghi m 7: kh o sát nh h
ng c a hàm l
ng n
c đ n hi u su t trích ly trong
q trình trích ly d ch trà ............................................................................................... 54
3.9 Thí nghi m 8: Kh o sát nh h
ng c a nhi t đ s y đ n màu s c và đ
mb o
qu n b t trà xanh ........................................................................................................... 55
3.19 K t qu đánh giá c m quan s n ph m ................................................................... 57
CH
NG IV: K T LU N VÀ KI N NGH ........................................................... 58
4.1 K t lu n.................................................................................................................... 58
4.2 Ki n ngh ................................................................................................................. 59
TÀI LI U THAM KH O........................................................................................... 60
4
DANH M C HỊNH
Hình 1.1 Cơng th c c u t o m t s lo i catechin ............................................................ 7
Hình 1.2 Cơng th c hóa h c c a flavonol ....................................................................... 8
Hình 1.3 Các cơng th c c u t o c a các anthocyanidin .................................................. 8
Hình 1.4 Cơng th c c u t o c a các acid phenolic.......................................................... 9
Hình 1.5 Các nhóm có ch c n ng ch ng oxy hóa c a các polyphenol ......................... 11
Hình 1.6 C ch ch ng oxy hóa c a polyphenol........................................................... 11
Hình 1.7 Phenol chuy n t d ng kh sang d ng oxi hóa .............................................. 12
Hình 1.8 Phenol d ng oxi hóa chuy n thành d ng l
Hình 1.9 Phenol d ng kh và oxi hóa t
ng g c ....................................... 12
ng tác nhau .................................................. 12
Hình 1.10 Các cơng đo n ch y u c a q trình trích ly .............................................. 15
Hình 1.11 N i h p.......................................................................................................... 15
Hình 1.12 S đ b c x h ng ngo i lên đ i t
ng có b dày x .................................... 21
Hình 1.13 C ch ho t đ ng c a exoglucanase ............................................................. 23
Hình 1.14 C ch 1,4- -D-glucan 4-glucanohydrolase................................................. 24
Hình 1.15 S phân h y c a -glucosidase .................................................................... 24
Hình 1.16 S phân h y c a -D-glucoside glucohydrolase .......................................... 24
Hình 2.1 Lá trà ............................................................................................................... 27
Hình 2.2 S đ quy trình s n xu t b t trà xanh hịa tan ................................................ 28
Hình 2.3 S đ thí nghi m............................................................................................. 31
Hình 3.1 Màu c a d ch trà đ
c x lý
các nhi t đ khác nhau .................................. 48
Hình 3.2 Màu s m ph m b t trà sau khi s y
các nhi t đ khác nhau ........................ 55
Hình 3.3 S n ph m b t trà và b t trà hòa tan vào n
c ................................................ 56
5
DANH M C B NG
B ng 1.1 Thành ph n hóa h c c a lá trà ........................................................................ 5
B ng 1.2 Thành ph n các h p ch t polyphenol trong lá trà xanh .................................. 6
B ng 1.3 Thành ph n catechin trong lá trà ..................................................................... 7
B ng 1.4 M i quan h gi a áp su t và nhi t đ hoá h i c a n
c............................... 19
B ng 2.1 B trí thí nghi m 1 ........................................................................................ 32
B ng 2.2 B trí thí nghi m 2 ........................................................................................ 33
B ng 2.3 B trí thí nghi m 3 ........................................................................................ 34
B ng 2.4.B trí thí nghi m 4 ........................................................................................ 35
B ng 2.5 B trí thí nghi m 5 ........................................................................................ 37
B ng 2.6 B ng thông sô các y u t t i u hóa ............................................................. 38
B ng 2.7 B trí thí nghi m t i u hóa .......................................................................... 38
B ng 2.8 B trí thí nghi m 7 ........................................................................................ 39
B ng 2.9 B trí thí nghi m 8 ........................................................................................ 40
B ng 2.10 i m đánh giá c m quan cho các ch tiêu s n ph m b t trà hòa tan .......... 41
B ng 2.11 Các m c ch t l
ng theo TCVN 3215-79 .................................................. 42
B ng 2.13 Ch tiêu vi sinh v t trong s n ph m b t trà hòa tan .................................... 42
B ng 3.1 K t qu kh o sát nguyên li u lá trà ............................................................... 43
B ng 3.2 i m c m quan v màu s c lá trà
các nghi m th c ch đ ch n............... 44
B ng 3.3 i m c m quan v màu s c lá trà ................................................................. 45
B ng 3.4 Hi u su t trích ly theo ch t khơ khi s d ng các n ng đ enzyme khác nhau
...................................................................................................................................... 46
B ng 3.5 Hi u su t trích ly c a lá trà
các nhi t đ khác nhau .................................. 47
B ng 3.6 i m đánh giá c m quan v màu s c khi x lý enzyme
các nhi t đ khác
nhau .............................................................................................................................. 47
B ng 3.7 Hi u su t trích ly khi x lý
các th i gian khác nhau ................................. 49
B ng 3.8 i m c m quan v màu s c d ch trà khi x lý
các th i gian khác nhau .... 49
B ng 3.9 K t qu kh o sát t i tâm ................................................................................ 50
B ng 3.10 K t qu kh o sát 2 biên ............................................................................... 50
B ng 3.11 K t qu phân tích ph
ng sai...................................................................... 51
B ng 3.12 Các gi i pháp cho các y u t t i u hóa ..................................................... 52
6
B ng 3.13: Hi u su t trích ly v i hàm l
ng n
c b sung khác nhau ....................... 53
B ng 3.14 B ng đi m đánh giá c m quan v màu s c b t trà xanh sau khi s y
các
nhi t đ khác nhau ........................................................................................................ 54
B ng 3.15 B ng đ
m c a b t trà sau khi s y
cùng th i gian 24gi ...................... 55
B ng 3.16 K t qu đánh giá c m quan phép th cho đi m ch t l
ng TCVN 3215-79..
...................................................................................................................................... 56
7
TV N
T ngàn x a trà đã tr thành m t th c u ng quen thu c, là nét truy n th ng c a
nhi u dân t c, nó mang m t giá tr vơ cùng thiêng liêng, cao quí trong đ i s ng tinh
th n c a con ng
i, đ c bi t là đ i v i ng
tồn th gi i, và đ
iÁ
ơng. Hi n nay trà đ
c s d ng trên
c xem là m t lo i th c u ng mang tính tồn c u do nh ng tác
d ng sinh lý r t rõ r t đ i v i s c kho con ng
i nh vào nh ng tính n ng u vi t c a
các h p ch t có trong trà. Do đó đây là lo i th c u ng ph bi n th hai trên th gi i
sau n
c l c[1]. N
ng t. U ng n
c trà có h
ng th m đ c tr ng, v chát, h i đ ng nh ng h u v
c trà giúp t ng c
ng ho t đ ng c a h th n kinh, gây h ng ph n, s ng
khoái, xua tan m t m i và s n ph m có ch a các ch t có ho t tính ch ng oxy hóa cao.
Ngày nay v i s phát tri n khoa h c k thu t, nhi u cơng trình nghiên c u đã
ch ng minh l i ích c a lá trà xanh. Thành ph n caffeine và m t s alkaloid khác trong
lá trà có tác d ng kích thích h th n kinh trung
ng, v đ i não làm cho tinh th n
minh m n, gi m m t nh c sau khi lao đ ng. Trà cịn có tác d ng phịng và tr đ
c
nhi u lo i b nh khác nhau, đ c bi t là các b nh v tim m ch, ung th . Trong các lo i
trà thì trà xanh có cơng d ng v
t tr i h n h n, nó có th ng n ng a các b nh nh s i
th n và Alzheimer. Axit amin L-theanine trong lá trà xanh đã đ
ch ng minh r ng có tác d ng giúp não b con ng
c các nhà khoa h c
i t p trung và bình t nh trong các
tình hu ng gây t c gi n và c ng th ng....
Do đi u ki n đ t đai và khí h u thích h p cho nên cây trà xanh đ
c tr ng tr t r i rác
h u h t các t nh trung du và mi n núi v i t ng di n tích tr ng là 124.000ha n m
2012, tuy nhiên đa s ng
xanh th
i ta th
ng ch thu ho ch ch y u là búp trà xanh còn lá trà
ng là ph ph m sau m t mùa thu ho ch m c dù trong lá trà v n ch a nh ng
thành ph n mang l i nhi u l i ích cho s c kho . Hi n nay, nhi u nhà s n xu t đã t n
d ng ph ph m này đ ch bi n thành các s n ph m đã và đang có m t trên th tr
trong đó có s n ph m b t trà xanh hồ tan.
ng
ó chính là lý do chúng tôi ch n đ tài
“Nghiên c u quy trình ch bi n b t trà xanh t lá trà ph ph m”.
8
M c tiêu đ tài:
-
Xây d ng quy trình ch bi n b t trà xanh t lá trà ph ph m có dùng enzyme
cellulase đ t ng hi u su t trích ly
-
Hồn thi n quy trình ch bi n b t trà xanh hòa tan.
N i dung:
-
Kh o sát nguyên li u lá trà xanh v đ
m, l
ng ch t khô, tro, polyphenol
t ng, tanin.
-
Kh o sát nh h
l
ng n
ng c a nhi t đ và th i gian ch n đ n hi u su t trích ly và ch t
c trà.
-
Kh o sát n ng đ CuCl2 nh h
-
Kh o sát n ng đ
cellulase trong quá trình x lý enzyme đ n hi u su t trích ly.
-
Kh o sát nh h
ng c a nhi t đ x lý enzyme đ n hi u su t trích ly và ch t
l
-
ng n
c trà.
Kh o sát nh h
l
ng n
ng t i màu s c lá trà sau khi ch n.
ng c a th i gian x lý enzyme đ n hi u su t trích ly và ch t
c trà.
-
T i u hóa q trình x lý enzyme cellulase trên lá trà
-
Kh o sát nh h
ng c a hàm l
ng n
c đ n hi u su t trích ly trong q trình
trích ly d ch trà
-
Kh o sát nh h
ng c a nhi t đ s y đ n màu s c và đ
m b o qu n b t trà xanh
ánh giá c m quan s n ph m b t trà xanh hòa tan
9
CH
1.1
Lá trà
1.1.1
nh ngh a [4]
NG I: T NG QUAN
Cây trà/chè có tên khoa h c là Camellia sinensis, thu c h chè (Theaceae), cây
và lá c a nó đ
ng
c s d ng s n xu t trà.
i ta bi t dùng trà t 2.500 n m tr
ây là loài th c v t có t Trung Qu c và
c Cơng nguyên. Trà là m t ngu n caffein,
theophyline và ch t ch ng oxy hóa (antioxidant) t
nhiên, hàm l
ng lipid,
carbohydrate, hay protein r t ít. Trà có v mát m , h i đ ng.
N
c trà là lo i th c u ng ph bi n th 2 trên th gi i. Nó đ
ngâm lá, ch i hay cành c a cây trà vào n
c làm b ng cách
c sôi trong vài phút. Lá trà có th đ
c oxy
hóa ( đ lên men), nóng lên, ph i, hay thêm vào c , hoa, gia v , hay trái cây khác
tr
c khi ngâm vào n
c.
1.1.2 H th ng phân lo i [4]
1.1.2.1Phân lo i theo h th ng phân lo i th c v t
Chè n m trong h th ng phân lo i sau:
- Ngành h t kín Angiospermae
- L p song t di p Dicotyledonae
- B chè Theales
- H chè Theaceae
- Chi chè Camellia (Thea)
- Loài Camellia (Thea) sinensis
Ph m ch t c a trà thành ph m đ
c quy t đ nh do nh ng thành ph n hoá h c c a
nguyên li u và k thu t ch bi n. Thành ph n sinh hoá c a trà bi n đ ng r t ph c t p
nó ph thu c vào gi ng, tu i trà, đi u ki n đ t đai, đ a hình, k thu t canh tác, mùa thu
ho ch…
10
1.1.2.2 Phân lo i theo m c đ lên men [3]
Hi n nay có r t nhi u lo i trà, ch y u chia làm 3 lo i:
- Trà đen: trà đ
t
i, v d u, h
c cho lên men hồn tồn r i s y khơ. N
c trà đen có màu nâu đ
ng th m nh .
- Trà xanh: trà t
i không cho lên men. Tuy nhiên v n có ch bi n b ng cách sao
trà trên ch o gang nóng 70-800C trong vịng vài phút, ho c máy di t men có nhi t đ
230-2500C , h p h i n
c nóng hay nhúng nhanh vào n
c sôi (trà ch n). S y khô
b ng h i nóng, s y th ng hoa, s y l a c i, hay ph i n ng k t h p s y than đ di t các
enzyme có trong lá và búp trà.
- Trà đ (trà ô long) : trà lên men n a ch ng. Trà ô long có ngu n nguyên li u
tuy n ch n k l
ng t nh ng búp trà xanh c a nh ng gi ng trà ch t l
c n th n k t h p công ngh làm héo tr
ng ch m sóc
c khi di t men đ ng th i k t h p liên t c v i
quá trình ch bi n nhi t t o nên đ c tr ng c a trà ô long và đ c tính c a trà ơ long là
khơng s d ng h
ng hay b t kì ph gia nào trong ch bi n mà là mùi h
ng đ c
tr ng s n có c a trà ơ long.
1.1.2.3 Phân lo i theo v n hóa dùng trà c a ng
- Trà h
ng: m t s lo i nh trà
ph
i Vi t.
ng c a hoa lài, hoa sói, hoa sen, hoa
ngâu, hoa cúc....
- Trà m n: là trà không
trà và th
ph
ng mà chú tr ng đ n s tinh t phong cách pha
ng th c trà. Trà m n có 2 lo i chính là trà Tàu và trà Thi n.
- Trà t
i là cách u ng trà c x a nh t c a ng
cho vào n i n u, sau đó th
i Vi t. Dùng lá trà t
i vị nh và
ng th c b ng bát sành bên b p l a.
1.1.3 Thành ph n hố h c có trong lá trà xanh [4]
N
c là thành ph n không th thi u trong s sinh tr
ng hóa h c liên quan đ n s chuy n hóa các ch t
ng c a cây trà, môi tr
ng ph n
giai đo n ch bi n và b o qu n trà
s n ph m.
các giai đo n và các th i kì khác nhau c a cây trà, hàm l
t
i c ng khác nhau, th
ng chi m kho ng 75-82%. Hàm l
ng n
ng n
c trong các đ t trà
c ph thu c vào:
11
+
non già c a nguyên li u: trà càng non hàm l
+ Ph thu c vào liên v : hàm l
ng n
ng n
c càng cao.
c trà vào mùa xuân > vào mùa hè > vào
mùa thu. Trà hái vào đ u v , gi a v cao h n hái vào cu i v .
+ Ph thu c vào ch t kích thích sinh tr
đ m thì hàm l
ng n
c t ng lên do đó ch t l
phân lân và phân kali thì hàm l
ng n
Bên c nh thành ph n chính là n
ng: khi cây trà đ
c bón nhi u phân
ng trà th p còn khi trà đ
c gi m do v y mà ch t l
c bón nhi u
ng trà cao.
c thì thành ph n và hàm l
ng các ch t hòa tan
trong chè là m t trong nh ng m i quan tâm hàng đ u đ i v i các nhà nghiên c u v trà
xanh. Trong đó nhóm ch t tanin đ
c xem nh thành ph n chính, chi m kho ng 27 –
34% ch t khơ trong chè
B ng1.1 Thành ph n hóa h c c a lá trà
Hàm l
Thành ph n
ng(%)
Polyphenol
36
Methylxanthine
3,5
Amino acid
4
Acid h u c
1,5
Carotennoid
< 0,1
Ch t bay h i
< 0,1
Carbonhydrate
25
Protein
15
Lignin
6,5
Lipids
2
Chlorophyll
0,5
Tro
5
(Ngu n: Chi-Tang Ho, 2008)
Trong lá trà ch a hàm l
polyphenol trong lá trà đ
ng polyphenol t
ng đ i cao, thành ph n chính c a
c trình bày trong b ng 1.2
12
B ng 1.2 Thành ph n các h p ch t polyphenol trong lá trà xanh
Thành ph n
Hàm l
T ng s
18-36%
Flavan-3-ols(catechin)
12-24%
Flavonol và glycosides
3-4%
Anthocyanins,
ng
2-3%
Leucoanthocyanidin
Phenolic
~5%
(Ngu n: Chi-Tang Ho, 2008)
Tanin là m t trong nh ng thành ph n ch y u quy t đ nh đ n ph m ch t trà. Tanin
còn g i chung là h p ch t phenol th c v t bao g m các polyphenol đ n gi n và các
polyphenol đa phân t , bên c nh đó chúng cịn kèm theo các h p ch t phenol th c v t
phi tanin có màu và v r t đ ng. T l các ch t trong thành ph n h n h p c a tanin trà
không gi ng nhau và tùy theo t ng gi ng
T l các ch t trong thành ph n h n h p c a tanin chè không gi ng nhau và tùy
theo t ng gi ng chè mà thay đ i. Tuy nhiên, ng
g m có 3 nhóm ch
i ta đã xác đ nh đ
c trong chè tanin
y u là catechin, flavonol và glycoside, anthocyanidin và
leucoanthocyanidin.
1.1.3.1
Catechin [3][2]
M t h p ch t không màu, tan trong n
c, có v đ ng chát
m c đ khác nhau và có
kh n ng ch ng oxi hóa. Catechin chi m kho ng 85-90% t ng l
ng tanin trong trà.
Chúng d dàng b oxy hóa và t o h p ch t ph c t p v i nhi u v i nhi u ch t khác
nhau nh methylxanthine.
Trong lá trà có 6 lo i catechin chính đó là epigallocatechin-3-gallate (EGCG),
epigallocatechin (EGC), epicatechin (EC), epicatechingallate (ECG), gallocatechin
(GC), và catechin (C). Trong đó EGCG là thành ph n polyphenol ch y u trong trà
13
chi m kho ng 12% kh i l
các thành ph n đ
ng ch t khô trong trà k đ n là EGC, ECG và EG. T l
c th hi n trong b ng sau.
B ng 1.3 Thành ph n catechin trong lá trà
Thành ph n
Hàm l
Epicatechin (EC)
1-3%
Epigallocatechin (EGC)
3-6%
Epicatechin gallate (ECG)
3-6%
Epigallocatechin gallate (EGCG)
8-12%
Catechin (C)
1-2%
Gallocatechin (GC)
3-4%
ng
(Ngu n: Chi-Tang Ho, 2008)
Hình nh cơng th c c u t o c a m t s catechin:
Hình 1.1: Cơng th c c u t o m t s lo i catechin
1.1.3.2
Flavonol và glycoside
Chi m kho ng 1-2% ch t khô và bao g m các thành ph n chính quercetin (0,270,48%), kaempferol (0,14-0,32), myricitin (0,07 -0,2%). Các glucoside c a flavonol là
d ng liên k t c a Flavonol v i monosacchaside (nh glucose, rhamnose, galactose,
14
arabinose) ho c disaccharide (nh rutinose). Nh ng flavonol glucoside c b n trong
trà bao g m: rutin (0,05-0,1%), quercerin glycoside (0,2 – 0,5%) và kaempferol
glycoside (0,16 -0,35%). Các flavonol và glucoside th
nh t 14 ch t đã đ
ng có màu vàng sáng. Có ít
c tìm th y. Các flavonol ít b bi n đ i trong quá trình lên men.
Chúng là các thành ph n có l i cho s c kh e trong chè mà khơng có đ c tính. Sau khi
vào c th chúng xu t hi n trong máu, th hi n ho t tính mà khơng tích l y l i.
Hình 1.2. Cơng th c hóa h c c a flavonol
1.1.3.3
Anthocyanidin và Leucoanthocyanidin
Anthocyanidin là m t h p ch t không màu, nh ng khi tác d ng v i dung d ch acid
vô c thì có màu đ , d b oxi hóa và trùng h p. Anthocyanidin th
ng t n t i d
i
d ng glycozit, còn g i là anthocyanin.
Anthocyanidin bao g m pelargonidin, cyanidin, delphinidin, and tricetinidin,
chúng chi m kho ng 0,01% kh i l
ng lá trà khơ.
Hình 1.3 Các cơng th c c u t o c a các anthocyanidin
Bên c nh các ch t anthocyanidin, trong lá trà còn th y có leucoanthocyanidin
(Flavadiol – 3,4) và các d n xu t glucoside c a chúng. Leucoanthocyanidin h p ch t
không màu, d dàng b oxy hóa và ng ng t hình thành s c t trong quá trình lên men
trà. Chúng là ti n t c a nhóm ch t màu quan tr ng là anthocyanidin và anthocyanin
(anthocyanidin glucoside).
15
Ngồi các nhóm flavonoid nêu trên, chè cịn ch a các ch t có giá tr khác nh tinh
d u, các carotenoid, vitamin, các ch t khoáng vi l
ng, và caffein. Tùy theo t ng
ch ng lo i, chè có 1,5 – 5% caffein. Trong y h c, caffein đ
c dùng r ng rãi v i
paracetamol làm thu c h s t.
1.1.3.4
Acid phenolic
Acid phenolic là m t nhóm ch t bao g m các acid chính sau: acid gallic (0,51,4%), acid chlorogenic (0,3%), và theogallin (1-2%). Trong trà xanh, acid phenolic là
ti n t c a
Hình 1.4 Cơng th c c u t o c a các acid phenolic
1.1.3.5
Protein và ch t ch a N
- Protein chi m kho ng 25-30% ch t khô c a trà nh ng ch y u
ki m nh glutelin và m t l
ng khá l n có tính tan trong n
d ng tan trong
c, trong r
u ho c trong
acid.
- Hàm l
ng acid amin có nhi u trong nguyên li u và
nh quá trình phân gi i protein d
giai đo n làm héo, t ng lên
i tác d ng c a men protease t o nên mùi th m và
m t ph n v cho trà.
1.1.3.6
H p ch t alkaloid
- Nhóm h p ch t alkaloid trong trà có nhi u, v hàm l
ng thì cafein đ
c chú ý
nh t sau đó là theobromin và theophelin, xanthin,adenin,cholin...
- Cafein là ch t kích thích th n kinh, gây nghi n, có kh n ng t n t i khá lâu trong
máu, cafein b th ng hoa
1.1.3.7
nhi t đ 1800C nên ít b t n th t nhi u khi s y.
H p ch t pectin
16
tr ng thái hòa tan trong n
- Trong trà pectin t n t i
c, hòa tan trong axit oxalic
và hòa tan trong amon-oxalat.
- Hàm l
Nhóm ch t th m
1.1.3.8
-H
ng chi m kho ng 2% ch t khô.
ng v và màu s c n
c trà là nh ng ch tiêu ch t l
các ch tiêu này có m i liên h m t thi t và nh h
h
ng th m t t thì v c ng t t và ng
- Hàm l
ng đ n nhau. Nói chung, trà có
c l i.
ng ch t th m có trong lá trà: 0,02%-0,2% ch t khô.
-H
ng th m c a trà đ
+L
ng tinh d u có s n trong nguyên li u.
+L
ng các c u t th m m i đ
c hình thành t các ngu n sau:
c t o thành trong quá trình ch bi n.
+ Nh ng ch t có tính h p ph và gi h
+ nh h
1.1.3.9
ng c m quan c a chè,
ng.
ng c a nhi t đ cao khi dùng n
c sơi pha trà.
Các ch t tro
- Chính là ph n v t ch t cịn sốt l i sau khi nung đ t m u s n ph m trà
nhi t
đ r t cao kho ng 500-6000C trong th i gian nh t đ nh
1.1.3.10
Lipid và các s c t
- Lá trà, ch t béo chi m kho ng 5-6% ch t khô và các ch t màu hòa tan trong
ch t béo nh chlorophyll, caroten, xanthophyl, chi m kho ng 0,3% ch t khô.
1.1.3.11
Ch a m t l
Vitamin các khoáng thi t y u
ng l n vitamin C, hàm l
ng g p 2-3 l n trong n
c cam, chanh
1.1.4 Ho t tính ch ng oxy hóa
Có nhi u nghiên c u đã kh ng đ nh ho t tính ch ng oxy hóa chính c a trà là do
ho t tính c a các h p ch t polyphenol. Th t v y trong m t bài báo khoa h c c a Mai
Tuyên, V Bích Lan và Ngô
polyphenol tách chi t t
i Quang nghiên c u ho t tính ch ng oxy hóa c a
lá trà xanh đ b o qu n h t d u c i đã đ a ra k t lu n
polyphenol chi t xu t t lá trà xanh th ph m có tác d ng kháng oxy hóa r t rõ r t và
17
m nh h n nhi u so v i acide ascorbic và tocopherol. Tác d ng sinh h c c a các
polyphenol trà hay c a d ch chi t lá trà xanh đ
c gi i thích là do chúng có tác d ng
kh các g c t do, gi ng nh tác d ng c a các ch t antioxidant. Trong các polyphenol
trà, nh ng g c có ch c n ng ch ng oxy hóa là g c ortho-3,4-dihydroxyl (catechol),
ho c các v trí 3,4,5-trihydroxyl (gallate) c a vịng B, nhóm gallate
vịng C, nhóm hydroxyl
v trí C3 c a
v trí C5, C7 c a vịng A.
Hình1.5 : Các nhóm có ch c n ng ch ng oxy hóa c a các polyphenol
C ch ch ng oxy hóa c a trà thu c c ch ch ng oxy hóa c a các h p ch t
phenol. Tính ch ng oxy hóa c a các ankylphenol th hi n
ch chúng có kh n ng vơ
hi u hóa các g c peroxyt, do đó nó có th c t m ch oxy hóa. S n ph m đ u tiên xu t
hi n là các g c phenol t o thành do nguyên t hydro c a nhóm hydroxyl đ
c nh
ng
cho g c peroxyt:
Hình1.6: C ch ch ng oxy hóa c a polyphenol
Các g c phenol r t n đ nh, kém ho t tính, nh v y chúng khơng có kh n ng sinh
m ch oxy hóa ti p theo. Ho t tính ch ng oxy hóa c a các h p ch t ankylphenol đ
c
t ng lên b ng cách hydroxyl hóa vào phân t phenol, vì các h p ch t polyphenol có
ho t tính t t h n monophenol.
Chúng có m t s tính ch t sau:
D ng kh c a chúng có th ph n ng v i các g c t do, chuy n thành d ng oxy
hóa:
18
D ng hydroquinone
D ng quinon
(D ng kh )
(D ng oxy hóa)
Hình 1.7 Phenol chuy n t d ng kh sang d ng oxi hóa
D ng oxy hóa c a chúng có th chuy n thành d ng l
ng g c và nh v y chúng có
kh n ng ph n ng v i hai g c t do n a.
Hình 1.8 Phenol d ng oxi hóa chuy n thành d ng l
c bi t d ng oxy hóa và d ng kh c a chúng có th t
ng g c
ng tác v i nhau thu n
ngh ch t o g c Semiquinon:
Hình 1.9: Phenol d ng kh và oxi hóa t
ng tác nhau
Ngoài ra, các h p ch t catechin trong trà cịn có kh n ng t o ph c kim lo i ch
y u là Fe, Cu, đây là nh ng ch t xúc tác đ t o ra nh ng g c t do. T l EGC, EGCG,
ECG và EC t o ph c v i kim lo i là 3:2, 2:1, 2:1, 3:1.
C 2 catechin và theaflavin có th t o ph c v i Fe (III). Theaflavin có th t o ph c
v i Fe (III) đ t o thành d ng ph c, sau đó b oxy hóa thành o-quinon và đ
c chuy n
đ i thành dehdro theaflavin, theanaph thoquinon và polymer.
19
1.1.5 Ho t tính kháng khu n
Tháng 8/1996 giáo s T. Shimaura công tác t i tr
ng
i h c y khoa Showa
(Nh t B n) đã có cơng trình di n thuy t “v tác đ ng di t khu n E-coli-157” t i h i
th o chuyên đ di t khu n c a trà xanh. Ông đã kh ng đ nh r ng catechin trong trà
xanh có kh n ng tiêu di t các lo i vi khu n làm h h ng th c ph m và lo i b các đ c
t do chúng gây ra. Các thí nghi m c a ơng cho th y trà xanh có th di t 100.000
khu n E. Coli trong vòng 5 gi . C ch ho t đ ng c a các catechin là phá h y màng t
bào bên ngoài c a vi khu n.
EGCG và ECG là catechin có kh n ng kháng khu n m nh nh t. Catechin là
polyphenol có th gây ra hi n t
protein.
ng ng ng k t b ng cách t o liên k t tr c ti p v i
ây là tính ch t đ c tr ng c a catechin ch u trách nhi m cho ho t tính kháng
khu n.
Nhi u nghiên c u đã ch ra r ng ra r ng thành ph n c a thành t bào là y u t
quy t đ nh đ n kh n ng kháng EGCG c a vi khu n. Peptidoglycan trong thành t bào
vi khu n có kh n ng ng n ch n các ho t đ ng di t khu n c a EGCG. Peptidoglycan
là m t ph c liên k t ngang c a polysaccharide và peptide. Thành t bào c a vi khu n
g m có 30-50 l p peptidoglycan b o v vi khu n tr
c áp su t th m th u. EGCG có
th tr c ti p liên k t v i peptidoglycan và làm t bào b đông t ng n c n ho t đ ng
sinh t ng h p c a vi khu n. Catechin c a trà có kh n ng c ch các enzyme có ngu n
g c t vi khu n.
c ch ho t đ ng c a enzyme EGCG liên k t tr c ti p v i các phân t sinh h c
và gây ra hi n t
ng ng ng k t làm m t ho t tính c a enzyme.
1.1.6 Tác d ng d
c lý c a trà xanh
Nghiên c u c a các nhà khoa h c trong và ngoài n
c, cho th y, chè xanh mang l i
nhi u tác d ng t t nh thành ph n hóa h c đa d ng v i các ch t h tr s c kho và
phòng ch ng b nh t t.
Theo Ngô
D
c Ph ng (2012), nguyên cán b Khoa Tài nguyên - D
c li u, Vi n
c li u đã đ a ra k t qu . V d c lý h c, chè có v đ ng chát, tính mát, có tác d ng
thanh nhi t gi i khát, tiêu c m, l i ti u, đ nh th n làm cho đ u não đ
c th thái, kh i
20
chóng m t xây x m, da th t mát m , b t m n nh t và c m t l . Do có cafein và theophyllin,
chè xanh đ c xem là m t ch t kích thích não, tim và hô h p, giúp t ng c ng s c làm vi c
c a trí óc và c a c , làm t ng hô h p, t ng c ng và đi u hoà nh p đ p c a tim.
Thành ph n catechin có trong trà xanh đã đ
c nhi u nghiên c u ch ng minh có
tác d ng gi m nguy c gây ung th , gi m kích th
c kh i u, gi m l
ng đ
ng trong
máu, gi m cholesterol, di t khu n, di t virus cúm, ch ng hôi mi ng. Ngoài ra, các
nghiên c u trên th gi i c ng cho th y tác d ng ch ng phóng x c a chè xanh. Các
flavonol và polyphenol làm cho chè có tính ch t c a vitamin P.
Nh ng ch t polyphennol có trong trà xanh có vai trò quan tr ng trong vi c phòng
ch ng b nh ung th . So v i trà đen thì trà xanh có hàm l
ng polyphenol cao h n vì
khơng b quá trình
men làm thay đ i thành ph n.
ch y u t o nên d
c tính c a trà xanh, nó có cơng d ng ng n ng a các enzyme kích
c bi t, EGCG là lo i polyphenol
ho t s sao chép nhân b n t bào.
Ngô
c Ph
ng (2012) đã phân tích thêm các thành ph n vitamin trong chè c ng
có tác d ng tích c c đ i v i s c kho , ví d nh vitamin C giúp làm t ng s c đ
kháng, và phịng ch ng b nh cúm; vitamin nhóm B tr giúp cho quá trình trao đ i
carbon hydrat; vitamin E tác d ng ch ng oxy hóa và h n ch lão hóa.
1.2
B t trà
nh ngh a v b t trà
1.2.1
B t trà xanh là s n ph m trà sau qúa trình xay, trích ly, cơ đ c và s y khô t lá trà
xanh thu đ
c s n ph m
d ng b t mà v n gi đ
trà. S n ph m có th hồ tan trong n
1.3
c các h p ch t quan tr ng trong
c nóng, khơng b vón c c.
Các k thu t s d ng trong s n xu t b t trà
1.3.1 Các ph
1.3.1.1
ng pháp trích ly [5][9]
Khái ni m v trích ly
Quá trình tách các c u t ra kh i h n h p nh dung mơi, trong đó dung mơi này
hịa tan ch n l c m t s ch t trong h n h p g i là trích ly hay nói cách khác q trình
21
trích ly d a trên c s đ hịa tan không đ ng nh t c a các ch t có trong h n h p dung
mơi này hay dung mơi khác.
Trích ly các ch t hịa tan trong ch t l ng g i là trích ly l ng, trích ly trong ch t r n
g i là trích ly r n.
Trích ly là q trình khu ch tán. Trích ly
nhi t đ trong phịng, khơng có đ o tr n
x y ra do khu ch tán phân t , khi đun nóng ho c có khu y tr n g i là khu ch tán đ i
l u.
Hi u s n ng đ các ch t hòa tan
hai pha ti p xúc nhau là đ ng l c c a quá trình.
Ch t tan chuy n d i v phía n ng đ nh t pha này sang pha khác (t pha l ng này
sang pha l ng khác, ho c t pha r n sang pha l ng). Khi s chênh l ch n ng đ l n,
l
ng ch t trích ly t ng.
Q trình đ
c ti n hành theo s đ các công đo n ch y u nh hình 1.10
Hình 1.10 : Các cơng đo n ch y u c a q trình trích ly.
1.3.1.2
V t li u đ
Trích ly b ng ph
c ph i v i n
n ng đ ch t tan thu đ
ng pháp h p
c v i t l thích h p đ cho hi u su t trích ly cao nh t và
c nhi u nh t, sau đó đ t vào trong n i h p áp su t đi u ch nh
th i gian và nhi t đ t i u đ q trình trích ly đ t hi u qu cao
Hình 1.11 N i h p
22
Trích ly b ng ph
1.3.1.3
Nguyên li u đ
ng pháp n u
c ph i tr n v i n
c v i t l thích h p sau đó h n h p đ
nóng v i nhi t đ và th i gian t i u đ thu đ
c đun
c n ng đ ch t tan cao nh t và hi u
su t trích ly là cao nh t.
Trích ly b ng ph
1.3.1.4
V t li u đ
ng pháp xay
c c t nh sau đó cho vào máy xay và t l n
th i gian xay thích h p đ d ch sau khi l c b bã thu đ
c thích h p k t h p v i
c n ng đ ch t tan cao nh t
và hi u su t trích ly cao nh t.
Trích ly b ng ph
1.3.1.5
V t li u đ
ng pháp xay – n u
c c t nh sau đó đ
c đem đi xay khơ đ kích th
đ t ng di n tích ti p xúc. Sau đó đ
c ph i v i n
c v t li u nh h n
c v i t l thích h p và đem đi n u
v i th i gian và nhi t đ t i u.
1.3.2 Các ph
ng pháp s y [6]
Ph
1.3.2.1
ng pháp s y phun
H th ng s y phun là h th ng s y chuyên d ng đ s y các v t li u d ng l ng,
huy n phù. Ví d : trong cơng nghi p s n xu t b t s a, b t chè, b t cà phê…..
C u t o ch y u c a h th ng s y phun g m : m t b m d ch th , m t bu ng s y
hình tr
trong đó ng
i ta b trí vịi phun và cyclon đ thu h i s n ph m bay theo tác
nhân s y và cu i cùng là bình ch a s n ph m.
V t li u s y đu c nén qua vòi phun vào bu ng s y d
i d ng s
li u s y trao đ i m v i tác nhân s y .Ph n l n s n ph m đ
xu ng phía d
Ph
c th i vào môi tr
c thu h i tr
ng.
ng pháp s y phun trào
ây là quá trình s y ti p xúc dùng h t celcon k t h p v i dung d ch đ
d
i d ng s
đây v t
c s y khơ d ng b t r i
i, ph n cịn l i bay theo tác nhân đi qua cyclon và đ
l i .Tác nhân s y sau khi qua cyclon s đ
1.3.2.2
ng mù.
ng bám trên b m t celcon h t và dịng khí nóng th i t d
khơ dung d ch, b t khô đ
c phun ra
i lên làm
c bong ra.
23
Nguyên lí làm vi c: D
i ch đ làm vi c qu t đ
c d n đ ng tr c ti p b ng đ ng
c 3 pha th i khơng khí qua b ph n trao đ i nhi t. Khơng khí đ
c làm nóng theo
u c u r i vào bu ng s y làm cho h t celcon nóng lên đ ng th i làm cho h t bay l
l ng trong bu ng s y. Phía trên dung d ch đ
c phun xu ng d
i d ng s
ng bám lên
b m t h t celcon. Cùng lúc đó h t celcon ti p t c bay và làm khơ d ch. Sau đó, b t
chè đ
c bong ra và th i qua cyclon h ng b i
Ph
1.3.2.3
ng pháp s y th ng hoa
S y th ng hoa tách n
sau đó bi n n
Tr
c kh i v t li u b ng cách bi n n
c đá thành h i n
c trong v t li u thành đá,
c mà không qua tr ng thái l ng
c h t làm l nh đông s n ph m s y đ n -15 ÷ -180C, sau đó d a vào thi t b
th ng hoa,
đây th c hi n 2 ch c n ng: làm l nh
khơng nóng ch y mà b c h i
tách ph n l n l
nhi t đ d
c đá
đi u ki n chân không (1.10-2 ÷1.10-3mmHg). Sau khi
th h i, s y khơ s n ph m
ng m
i 00C gi n
t = 270C đ đ t đ
m mong
mu n.
S y th ng hoa gi nguyên màu s c, mùi v và giá tr dinh d
Th
ng c a s n ph m.
ng s y s a, th c n đ c, rau qu đ c bi t nh ng đ t ti n và ph c t p
Trong q trình s y cịn quan tâm đ n chi u chuy n đ ng c a tác nhân s y và s n
ph m, chúng có th đi cùng chi u, ng
Ph
1.3.2.4
Ph
hàm l
c chi u ho c theo dịng.
ng pháp s y chân khơng [9]
ng pháp s y chân không đ
ng tinh d u, h
ng hoa, d
đ s y th p nh m gi nguyên ch t l
ch t; và đ c bi t ph
c áp d ng đ s y các lo i v t li u có ch a nhi u
c ph m; các nơng s n th c ph m có u c u nhi t
ng và màu s c, không gây phá h y, bi n tính các
ng pháp s y chân không đ
c dùng đ s y các lo i v t li u khơ
ch m khó s y (nh g s i, g gi ...), các lo i g quý nh m mang l i ch t l
ph m s y cao đáp ng đ
c các yêu c u s d ng trong và ngoài n
k th i gian s y,và đ c bi t là có kh n ng ti n hành s y
đ mơi tr
ng. Do đó s n ph m s y chân không gi đ
ng s n
c, rút ng n đáng
nhi t đ s y th p h n nhi t
c h u nh đ y đ các tính ch t
ban đ u c a v t li u, s n ph m b o qu n lâu và ít b tác đ ng b i đi u ki n bên ngoài.
24