Nghiên cứu công nghệ khai thác tổ hợp polyphenol từ lá chè xanh việt nam và ứng dụng trong sản xuất thực phẩm chức năng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO
TRƯỜNG ðẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

VŨ HỒNG SƠN

NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ KHAI THÁC
TỔ HỢP POLYPHENOL TỪ LÁ CHÈ XANH
VIỆT NAM VÀ ỨNG DỤNG TRONG SẢN XUẤT
THỰC PHẨM CHỨC NĂNG

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT

Hà Nội 2011


BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO
TRƯỜNG ðẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

VŨ HỒNG SƠN

ðề tài
NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ KHAI THÁC
TỔ HỢP POLYPHENOL TỪ LÁ CHÈ XANH VIỆT NAM VÀ
ỨNG DỤNG TRONG SẢN XUẤT THỰC PHẨM CHỨC NĂNG

Chuyên ngành: Chế biến thực phẩm và ñồ uống
Mã số: 62.54.02.01

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT

Người hướng dẫn khoa học:

1. GS.TS. Hà Duyên Tư
2. PGS.TS. Nguyễn Duy Thịnh

Hà Nội 2011


i

LỜI CAM ðOAN

Tơi xin cam đoan luận án này là cơng trình của riêng tơi. Các số liệu cơng bố
trong luận án này là trung thực, một phần ñã ñược cơng bố trên các tạp chí khoa học
với sự đồng ý của đồng tác giả, phần cịn lại chưa từng được ai cơng bố trong bất kỳ
cơng trình nghiên cứu nào.

Tác giả luận án

VŨ HỒNG SƠN


ii

LỜI CẢM ƠN
Trong thời gian thực hiện cơng trình nghiên cứu này, tơi đã nhận được nhiều
sự giúp đỡ và hỗ trợ của các thầy cơ, đồng nghiệp, các cơ quan, bạn bè, các em sinh
viên và người thân trong gia đình.
Trước hết tơi xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành ñến GS.TS Hà Duyên Tư,
người ñã trực tiếp hướng dẫn, chỉ bảo, khích lệ tơi tận tình trong suốt q trình làm
luận án. Tơi cũng xin bày tỏ sự cảm ơn chân thành tới PGS.TS Nguyễn Duy Thịnh
ñã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ tơi hồn thành luận án.

Tơi xin chân thành cảm ơn GS.TS Hồng ðình Hịa đã giúp đỡ tơi rất nhiều
trong suốt q trình làm luận án.
Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới PGS.TS Nguyễn Thị Minh Tú và các
ñồng nghiệp trong Bộ môn Quản lý Chất lượng, các thầy cô giáo Viện Công nghệ
Sinh học và Công nghệ Thực phẩm, Trường ðHBK Hà Nội đã tạo mọi điều kiện
giúp đỡ tơi trong quá trình làm luận án.
Xin gửi lời cảm ơn chân thành ñến các ñồng nghiệp thuộc các ñợn vị sau:
- Trung tâm Giáo dục và Phát triển sắc ký, ðHBK Hà Nội
- Khoa Vệ sinh thực phẩm-dinh dưỡng, Viện Vệ sinh phịng dịch qn đội
- Viện Pháp y qn ñội, Cục Quân y
- Tổ thử nghiệm sinh học, Viện Công nghệ sinh học, Viện Khoa học và Công
nghệ Việt Nam
đã giúp tơi thực hiện các nghiên cứu của mình.
Xin chân thành cảm ơn KS Nguyễn Tiến Huy, KS Hoàng Thanh Nhung và
sinh viên các khóa 47, 48, 49, 50 ngành Cơng nghệ thực phẩm đã giúp đỡ và hỗ trợ
tôi rất nhiều trong thời gian làm luận án.
Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới bạn bè, người thân và gia đình hai bên
nội ngoại, đặc biệt vợ tôi Phương Thu Huyền và con gái Vũ Phương Huyền Anh
đã động viên và hỗ trợ tơi rất nhiều trong suốt quá trình làm luận án.


iii

MỤC LỤC
MỞ ðẦU.....................................................................................................................1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN.......................................................................................5
1.1. SƠ LƯỢC VỀ CÂY CHÈ....................................................................................5
1.1.1. Tên gọi và nguồn gốc cây chè ......................................................................5
1.1.2. Phân loại các giống chè ................................................................................6
1.1.3. Các vùng chè ở Việt Nam ............................................................................7

1.1.4. Tình hình sản xuất chè trên thế giới và ở Việt Nam ....................................9
1.2. HỢP CHẤT POLYPHENOL THỰC VẬT .......................................................10
1.2.1. ðịnh nghĩa, phân loại ..................................................................................10
1.2.2. Hợp chất flavonoit.......................................................................................11
1.2.2.1. Phân loại hợp chất flavonoit................................................................12
1.2.2.2. Sinh tổng hợp flavonoit ........................................................................13
1.2.3. Hợp chất polyphenol trong chè ...................................................................15
1.2.4. Hoạt tính sinh học của polyphenol..............................................................18
1.2.4.1. Tác dụng chống oxy hóa của polyphenol.............................................18
1.2.4.2. Tác dụng ñối với enzym........................................................................21
1.2.4.3. Tác dụng kháng sinh, chống viêm nhiễm .............................................22
1.2.4.4. Tác dụng ñối với ung thư .....................................................................22
1.2.4.5. Tác dụng ñối với các bệnh tim mạch ...................................................25
1.2.4.6. Tác dụng ñối với HIV/AIDS .................................................................26
1.3. ỨNG DỤNG HỢP CHẤT POLYPHENOL CHÈ XANH ................................26
1.3.1. Ứng dụng polyphenol trong công nghiệp thực phẩm .................................26
1.3.1.1. Vai trị của polyphenol chè xanh được bổ sung trong thực phẩm .......27
1.3.1.2. Sự chuyển hóa polyphenol trong hệ tiêu hóa.......................................30
1.3.2. Ứng dụng polyphenol trong Y-Dược ..........................................................33
1.4. CƠNG NGHỆ TRÍCH LY POLYPHENOL CHÈ XANH ................................34
1.4.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến q trình trích ly polyphenol............................34
1.4.2. Các nghiên cứu trên thế giới về cơng nghệ trích ly polyphenol chè xanh ..36
1.4.2.1. Các phương pháp trích ly cơ bản ........................................................36
1.4.2.2. Các phương pháp trích ly hiện đại ......................................................39
1.4.3. Các nghiên cứu trong nước về cơng nghệ trích ly polyphenol chè xanh....40
CHƯƠNG 2. ðỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........................42


iv

2.1. ðỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU ...........................................................................42
2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU......................................................................42
2.2.1. Quy trình trích ly polyphenol......................................................................42
2.2.2. Chuẩn bị dịch chiết chè ...............................................................................43
2.2.3. ðịnh lượng polyphenol tổng số - phương pháp Folin-Denis .....................44
2.2.4. ðịnh lượng flavonoit tổng số ......................................................................44
2.2.5. Phân tích thành phần catechin bằng HPLC ................................................45
2.2.6. Xác ñịnh hàm lượng cafein .........................................................................45
2.2.7. Xác định dư lượng hóa chất bảo vệ thực vật ..............................................46
2.2.8. Xác ñịnh vết kim loại bằng ICP/MS ..........................................................47
2.2.9. Xác định vết dung mơi bằng SPME/GC ....................................................48
2.2.10. Hoạt tính chống oxy hóa – khả năng quét gốc tự do DPPH ....................49
2.2.11. Hoạt tính chống oxy hóa - khả năng kìm hãm q trình peroxy hóa lipit
màng tế bào gan chuột theo phương pháp Blagodrov C.G. .................................50
2.2.12. Hoạt tính chống oxy hóa - khả năng kìm hãm peroxydaza trong máu
người theo phương pháp Xavron E.C. .................................................................52
2.2.13. Nghiên cứu tác dụng ức chế sự phát triển tế bào ung thư in vitro ...........53
2.2.14. Phương pháp xác định độc tính cấp ..........................................................57
2.2.15. Phương pháp xác ñịnh hoạt lực kháng khuẩn bằng phương pháp khuếch
tán thạch (Agar Diffusion) ...................................................................................58
2.2.16. Phân tích cảm quan ...................................................................................59
2.2.17. Quy hoạch thực nghiệm ...........................................................................60
2.2.18. Phân tích thống kê kết quả thí nghiệm......................................................62
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................................63
3.1. XÁC ðỊNH ðẶC TÍNH CỦA NGUYÊN LIỆU...............................................63
3.1.1. Hàm lượng polyphenol của các giống chè ..................................................63
3.1.2. Hoạt tính chống oxy hóa – khả năng quét gốc tự do DPPH của polyphenol
...............................................................................................................................66
3.2. XÂY DỰNG QUY TRÌNH TRÍCH LY POLYPHENOL CHÈ XANH ...........69
3.2.1. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng ñến quá trình chiết dịch chè......................69

3.2.1.1. Ảnh hưởng của dung mơi trích ly.........................................................70
3.2.1.2. Ảnh hưởng của thời gian trích ly .........................................................71
3.2.1.3. Ảnh hưởng của pH trích ly...................................................................72
3.2.1.4. Ảnh hưởng của tỷ lệ dung môi/nguyên liệu..........................................73


v

3.2.1.5. Ảnh hưởng của nhiệt độ trích ly...........................................................74
3.2.2. Tối ưu hóa q trình chiết dịch chè.............................................................75
3.2.2.1. Thiết lập mơ hình .................................................................................75
3.2.2.2. Tối ưu hóa ............................................................................................80
3.2.3. Tối ưu hóa q trình tách, tinh chế polyphenol ..........................................81
3.2.3.1. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến q trình tách, tinh chế polyphenol
...........................................................................................................................81
3.2.3.2. Thiết lập mơ hình .................................................................................83
3.2.3.3. Tối ưu hóa ............................................................................................89
3.2.3.4. Sấy khơ chế phẩm polyphenol ..............................................................90
3.3. PHÂN TÍCH MỘT SỐ THÀNH PHẦN CỦA CHẾ PHẨM POLYPHENOL .93
3.3.1. Thành phần catechin ...................................................................................93
3.3.2. Hàm lượng cafein........................................................................................95
3.3.3. Dư lượng HCBVTV....................................................................................96
3.3.4. Vết dung môi hữu cơ...................................................................................97
3.3.5. Thành phần và hàm lượng kim loại ............................................................97
3.4. XÁC ðỊNH HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CHẾ PHẨM...............................98
3.4.1. Hoạt tính chống oxy hóa .............................................................................98
3.4.1.1. Khả năng quét gốc tự do DPPH ..........................................................98
3.6.1.2. Khả năng kìm hãm q trình peroxy hóa lipit màng tế bào gan chuột99
3.4.1.3. Khả năng kìm hãm peroxydaza trong các nhóm máu người .............100
3.4.2. Khả năng kháng khuẩn..............................................................................101

3.4.3. Tác dụng kìm hãm sự phát triển tế bào ung thư in vitro ...........................103
3.4.4. ðộ độc tính cấp .........................................................................................105
3.4.4.1. ðộc tính cấp của chế phẩm PP1 trên chuột thí nghiệm ....................105
3.4.4.2. ðộc tính cấp của chế phẩm PP2 trên chuột thí nghiệm ....................106
3.4.4.3. Một số chỉ tiêu huyết học và hóa sinh máu chuột khi cho uống PP1 và
PP2 ..................................................................................................................108
3.5. ỨNG DỤNG CHẾ PHẨM POLYPHENOL CHÈ XANH TRONG SẢN XUẤT
THỰC PHẨM .........................................................................................................110
3.5.1. Cơ sở khoa học cho việc bổ sung polyphenol vào thực phẩm..................111
3.5.1.1. Sự dung nạp polyphenol chè xanh .....................................................111
3.5.1.2. Ảnh hưởng của các yếu tố cơng nghệ đến sự chuyển hóa catechin...112
3.5.2. Ứng dụng polyphenol trong sản xuất một số sản phẩm thực phẩm..........113


vi

3.5.2.1. Quy trình sản xuất kẹo dẻo trà xanh ..................................................113
3.5.2.2. Quy trình sản xuất bánh cookie trà xanh...........................................117
3.5.3. ðánh giá chất lượng sản phẩm thực phẩm có bổ sung polyphenol ..........120
3.5.3.1. Khả năng kìm hãm peroxydaza trong máu người của dịch chiết
polyphenol từ sản phẩm ..................................................................................120
3.5.3.2. Khả năng kìm hãm q trình peroxy hóa màng tế bào gan chuột.....125
KẾT LUẬN .............................................................................................................127
DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ðà CƠNG BỐ CỦA LUẬN ÁN ..................129
TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................................130


vii

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

AChE
ADN
ARN
ATCC

Acetylcholinesterase
Deoxyribonucleic acid (axit deoxyribonucleic)
Ribonucleic acid (axit ribonucleic)
American type culture collection (bộ sưu tập giống chuẩn của Mỹ)

BHA
BHT

Butylhydrxyanizol
Butylhydroxytoluen

BuChE
CCK

Butylcholinesterase
Cholecystokinin

CFU
CHI

Colony forming unit (số khuẩn lạc)
Chalcone isomerase (enzym đồng phân hóa chalcon)

CHS
CoA

Chalcone synthase (enzym tổng hợp chalcon)
Coenzyme A

COMT

Catechol-O-methyltransferase

DAD
Diode array detector (detector ñiốt phổ rộng)
DFR
Dihydroflavonol-4-reductase (enzym khử dihydroflavonol)
DiMeEGCG Dimethylepigallocatechin gallate
DMEM
DMSO

Dubelco’s modified eagle medium
Dimethylsulfoxide

DPPH
EC
ECD
ECG
EGC
EGCG

1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl
epicatechin
Electron capture detector (detector cộng kết điện tử)
Epicatechin gallate

Epigallocatechin
Epigallocatechin gallate

F3H
FBS
FDR
FID

Flavanone-3-hydroxylase (enzym hydroxyl hóa flavanon)
Fetal bovine serum
Flavan 3,4-cis diol-reductase (enzym khử flavandiol)
Flame ionization detector (detector ion hóa ngọn lửa)

GC
GC/MS
GCG

Gallocatechin
Sắc ký khí/khối phổ
Gallocatechin gallate

HCBVTV

Hóa chất bảo vệ thực vật


viii

HPLC

Sắc ký lỏng hiệu năng cao

IC50
ICP/MS

Half maximal inhibitory concentration (nồng ñộ kìm hãm 50%)
Inductively coupled plasma/Mass spectrometry (khối phổ plasma cảm
ứng)

LD50
MDA
MeEC
MeEGC
MEME

Lethal dose, 50% (liều gây chết 50% động vật thí nghiệm)
Malonyldialdehyde
Methylepicatechin
Methylepigallocatechin
Minimal essential medium eagle

MFA
MPA
NCI
OC

Multiple factor analysis (phân tích nhân tố ña chiều)
Meat-Pepton-Agar (môi trường MPA)
Viện ung thư quốc gia Mỹ
Organic chlorine (nhóm clo hữu cơ)

OECD
OP
PBS

Tổ chức hợp tác và phát triển kinh tế thế giới
Organic phosphorus (nhóm phospho hữu cơ)
Phosphate buffer saline

POL
PP1
PP2

Peroxidation of lipid (peroxy hóa lipit)
Chế phẩm polyphenol từ lá chè già
Chế phẩm polyphenol từ chè xanh vụn

PSF
SAH
SAM
SGOT
SGPT

Penicilline-Streptomycine-Fungizone
S-adenosylhomocysteine
S-adenosylmethionine
Serum glutamic oxaloacetic transaminase (men gan)
Serum glutamic pyruvic transaminase (men gan)

SPME

SRB
SULT

Solid phase microextraction (vi chiết pha rắn)
Sulforhodamine B
Sulfotransferase

TBA
TCA
TQ
UF3GT

Axit thiobarbituric
Axit tricloaxetic
Trung Quốc
UDP glucose flavonoid 3-O-glucosyltransferase

UGT

Uridin 5’-diphosphoglucuronosyltransferase


ix

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Phân loại hợp chất polyphenol.................................................................11
Bảng 1.2. Các chế phẩm SUNPHENON và ứng dụng trong thực phẩm ..................28
Bảng 1.3. Ứng dụng của chế phẩm “Thea- flan” trong chế biến thực phẩm...........29
Bảng 2.1. Chuẩn bị mẫu thí nghiệm..........................................................................51
Bảng 2.2. Mật ñộ tế bào và khoảng thời gian phù hợp cho phép thử ñộ ñộc tế bào 56

Bảng 3.1. Hàm lượng polyphenol tổng số của các giống chè vùng Phú Hộ ............64
Bảng 3.2. Hàm lượng polyphenol tổng số của các giống chè vùng Thanh Sơn .......65
Bảng 3.3. Hàm lượng polyphenol tổng số của các giống chè vùng Mộc Châu........65
Bảng 3.4. Hoạt tính chống oxy hóa của polyphenol lá chè xanh vùng Phú Hộ .......67
Bảng 3.5. Hoạt tính chống oxy hóa của polyphenol lá chè xanh vùng Thanh Sơn ..67
Bảng 3.6. Hoạt tính chống oxy hóa của polyphenol lá chè xanh vùng Mộc Châu ...68
Bảng 3.7. Giá trị mã hóa và thực nghiệm của các yếu tố thực nghiệm ....................75
Bảng 3.8. Các thí nghiệm tiến hành và kết quả ........................................................76
Bảng 3.9. Kết quả phân tích hồi quy-hiệu suất trích ly (Y1) .....................................77
Bảng 3.10. Kết quả phân tích hồi quy-hoạt tính chống oxy hóa (Y2) .......................78
Bảng 3.11. Ảnh hưởng của tỷ lệ clorofooc/dịch chè đến q trình tách, tinh chế
polyphenol .................................................................................................................81
Bảng 3.12. Ảnh hưởng của tỷ lệ etyl axetat/dịch chè ñến quá trình tách, tinh chế
polyphenol .................................................................................................................82
Bảng 3.13. Ảnh hưởng của nồng độ dịch chè đến q trình tách, tinh chế
polyphenol .................................................................................................................83
Bảng 3.14. Giá trị mã hóa và thực nghiệm của các yếu tố thực nghiệm ..................84
Bảng 3.15. Các thí nghiệm tiến hành và kết quả ......................................................85
Bảng 3.16. Kết quả phân tích hồi quy-hàm lượng polyphenol (Y1) ..........................86
Bảng 3.17. Kết quả phân tích hồi quy-hoạt tính chống oxy hóa (Y2) .......................86
Bảng 3.18. Kết quả phân tích hồi quy-hàm lượng cafein (Y3) ..................................87
Bảng 3.19. Kết quả phân tích các loại catechin trong chế phẩm PP .......................94
Bảng 3.20. Kết quả phân tích cafein trong chế phẩm PP.........................................95
Bảng 3.21. Kết quả phân tích dư lượng HCBVTV ....................................................96
Bảng 3.22. Kết quả phân tích hàm lượng kim loại ...................................................97
Bảng 3.23. Hàm lượng kim loại cho phép trong chè ................................................98
Bảng 3.24. Khả năng quét gốc tự do DPPH của 2 chế phẩm...................................98


x

Bảng 3.25. Khả năng kìm hãm q trình peroxy hố lipit màng tế bào gan chuột
của 2 chế phẩm..........................................................................................................99
Bảng 3.26. Khả năng kìm hãm peroxydaza trong máu người của chế phẩm PP1 100
Bảng 3.27. Khả năng kìm hãm peroxydaza trong máu người của chế phẩm PP2 101
Bảng 3.28. ðường kính vịng kháng khuẩn.............................................................102
Bảng 3.29. ðộ hấp thu quang ban đầu và trong ñiều kiện ñối chứng âm ..............104
Bảng 3.30. Nồng ñộ ức chế 50% sự phát triển (IC50) của các dịng tế bào ung thư
.................................................................................................................................104
Bảng 3.31. ðộc tính cấp của PP1 trên chuột thí nghiệm.......................................105
Bảng 3.32. ðộc tính cấp của PP2 trên chuột thí nghiệm.......................................107
Bảng 3.33. Một số chỉ tiêu huyết học và hóa sinh máu chuột khi cho uống PP1 ...108
Bảng 3.34. Một số chỉ tiêu huyết học và hóa sinh máu chuột khi cho uống PP2 ...109
Bảng 3.35. Thực ñơn sản xuất kẹo dẻo ...................................................................113
Bảng 3.36. Kết quả nghiên cứu bổ sung PP2 ở các thời ñiểm khác nhau..............114
Bảng 3.37. Thực ñơn sản xuất bánh cookie ............................................................117
Bảng 3.38. Khả năng kìm hãm peroxydaza trong máu người của dịch chiết
polyphenol từ kẹo dẻo trà xanh ...............................................................................121
Bảng 3.39. Khả năng kìm hãm peroxydaza trong máu người của dịch chiết
polyphenol từ thạch trà xanh ..................................................................................122
Bảng 3.40. Khả năng kìm hãm peroxydaza trong máu người của dịch chiết
polyphenol từ bánh bao trà xanh ............................................................................123
Bảng 3.41. Khả năng kìm hãm peroxydaza trong máu người của dịch chiết
polyphenol từ bánh cookie trà xanh........................................................................124
Bảng 3.42. Khả năng kìm hãm q trình peroxy hố màng tế bào gan chuột của
dịch chiết polyphenol từ sản phẩm..........................................................................125


xi

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ðỒ THỊ
Hình 1.1. Chè Trung Quốc lá to ............................................................................... 6
Hình 1.2. Chè Trung Quốc lá nhỏ............................................................................. 6
Hình 1.3. Chè Shan .................................................................................................. 6
Hình 1.4. Chè Ấn ðộ . .............................................................................................. 6
Hình 1.5. Cấu tạo khung cacbon của flavonoit.........................................................12
Hình 1.6. Chu trình sinh tổng hợp tạo thành phenylpropan.....................................13
Hình 1.7. Sơ đồ sinh tổng hợp flavonoit ...................................................................14
Hình 1.8. Cơng thức cấu tạo của các catechin trong chè .........................................16
Hình 1.9. Chu trình chuyển hóa của catechin chè xanh ...........................................32
Hình 1.10. Phương pháp trích ly 1............................................................................37
Hình 1.11. Phương pháp trích ly 2............................................................................38
Hình 1.12. Phương pháp trích ly 3...........................................................................38
Hình 2.1. Quy trình trích ly polyphenol chè xanh.....................................................43
Hình 2.2. ðường chuẩn axit gallic............................................................................44
Hình 3.1. Ma trận hệ số tương quan hàm lượng polyphenol giữa các tầng lá.........64
Hình 3.2. Ma trận hệ số tương quan hoạt tính chống oxy hóa của polyphenol giữa
các tầng lá .................................................................................................................68
Hình 3.3. Ảnh hưởng của dung mơi đến hiệu suất trích ly polyphenol ....................71
Hình 3.4. Ảnh hưởng của thời gian đến hiệu suất trích ly và hoạt tính chống oxy
hóa của polyphenol ...................................................................................................71
Hình 3.5. Ảnh hưởng của pH ñến hiệu suất trích ly và hoạt tính chống oxy hóa của
polyphenol .................................................................................................................72
Hình 3.6. Ảnh hưởng của tỷ lệ dung mơi/ngun liệu đến hiệu suất trích ly và hoạt
tính chống oxy hóa của polyphenol...........................................................................73
Hình 3.7. Ảnh hưởng của nhiệt độ ñến hiệu suất trích ly và hoạt tính chống oxy hóa
của polyphenol ..........................................................................................................74
Hình 3.8. Ảnh hưởng của các yếu tố đến q trình trích ly polyphenol ...................78
Hình 3.9. Bề mặt ñáp ứng của hiệu suất trích ly và hoạt tính chống oxy hóa của
polyphenol .................................................................................................................79

Hình 3.10. Mức độ đáp ứng sự mong đợi – chiết dịch chè .......................................80
Hình 3.11. Ảnh hưởng của các yếu tố đến q trình tách tinh chế polyphenol........88


xii

Hình 3.12. Bề mặt đáp ứng của hàm lượng polyphenol, hoạt tính chống oxy hóa của
polyphenol và hàm lượng cafein ...............................................................................88
Hình 3.13. Mức độ đáp ứng sự mong đợi – tinh chế polyphenol..............................90
Hình 3.14. Quy trình cơng nghệ sản xuất polyphenol từ lá chè già .........................92
Hình 3.15. Sắc ký đồ HPLC mẫu chế phẩm PP1......................................................93
Hình 3.16. Sắc ký đồ HPLC mẫu chế phẩm PP2......................................................93
Hình 3.17. Sắc ký đồ HPLC mẫu chuẩn catechin.....................................................94
Hình 3.18. Sắc ký đồ GC/MS mẫu chế phẩm PP1 và PP2 .......................................95
Hình 3.19. Sắc ký đồ GC mẫu M1.............................................................................96
Hình 3.20. Phổ MS mẫu chế phẩm PP1 và PP2 .......................................................97
Hình 3.21. Hình ảnh vịng kháng khuẩn .................................................................102
Hình 3.22. Quy trình sản xuất kẹo dẻo trà xanh .....................................................114
Hình 3.23. Phân tích MFA mẫu kẹo - Hình ảnh sản phẩm trên mặt phẳng chính thứ
nhất..........................................................................................................................115
Hình 3.24. Phân tích MFA mẫu kẹo – Hình ảnh nhóm người thử trên mặt phẳng
chính thứ nhất..........................................................................................................116
Hình 3.25. Phân tích MFA mẫu kẹo – Hình ảnh mẫu và người thử trên mặt phẳng
chính thứ nhất..........................................................................................................116
Hình 3.26. Quy trình sản xuất bánh cookie trà xanh..............................................117
Hình 3.27. Phân tích MFA mẫu cookie – Hình ảnh sản phẩm trên mặt phẳng chính
thư nhất ...................................................................................................................118
Hình 3.28. Phân tích MFA mẫu cookie– Hình ảnh người thử trên mặt phẳng chính
thứ nhất ...................................................................................................................119
Hình 3.29. Phân tích MFA mẫu cookie– Hình ảnh mẫu và người thử trên mặt phẳng

chính thứ nhất..........................................................................................................119


1

MỞ ðẦU
1. Tính cấp thiết của luận án
Chè xanh tên khoa học là Camellia sinensis Lindl O.Kuntze, là loại ñồ uống
quen thuộc có từ hàng ngàn năm của người châu Á trong đó có người Việt Nam.
Ngày nay nước chè cũng đã trở thành đồ uống phổ biến trên tồn thế giới.
Nhờ các phương pháp nghiên cứu hiện ñại, tiên tiến những năm gần đây các
nhà khoa học đã tìm thấy trong lá chè xanh chứa hàm lượng khá lớn polyphenol (mà
thành phần chủ yếu là catechin) có tác dụng khử các gốc tự do. Các gốc tự do ñược
sinh ra và tích lũy trong q trình sống, chính là nguyên nhân dẫn ñến bệnh tật và
làm gia tăng tốc độ q trình lão hố cơ thể con người. Ngồi ra, polyphenol chè
xanh cịn có khả năng hạn chế sự phát triển của nhiều bệnh tật nguy hiểm như: ung
thư, tim mạch, cao huyết áp, ñường ruột, răng miệng, béo phì... Chính vì vậy
polyphenol từ chè khơng những được sử dụng rộng rãi trong cơng nghiệp thực
phẩm mà cịn trong hóa mỹ phẩm...
Ở nước ta, có nhiều vùng trồng chè như: Thái Nguyên, Tuyên Quang, Yên
Bái, Phú Thọ, Mộc Châu, Lâm ðồng... Tuy nhiên để sản xuất chè khơ cho tiêu dùng
trong nước hay xuất khẩu, mới chỉ sử dụng chè búp và lá chè non, còn lại lượng rất
lớn lá chè già hơn hiện cịn bị bỏ phí, làm cho hiệu quả canh tác cây chè vẫn cịn
thấp. Ngồi ra ở các nhà máy chè trong quá trình sản xuất cịn tạo ra một lượng lớn
chè phế phẩm đó là chè xanh vụn có giá trị sử dụng rất thấp. Như vậy ở đó tiềm
tàng một nguồn lợi lớn, có thể từ đó tạo ra nguồn ngun liệu dồi dào làm thuốc
chữa bệnh, bổ dưỡng và các chất phụ gia có giá trị cao trong cơng nghiệp thực
phẩm. Nếu khai thác ñược nguồn polyphenol từ lượng lớn lá chè thứ phẩm và phế
phẩm chắc chắn sẽ nâng cao ñáng kể hiệu quả của các vùng trồng chè.
Cho ñến nay, việc khai thác polyphenol từ lá chè xanh ñã và đang được

nghiên cứu theo các phương pháp trích ly thơng thường, phương pháp trích ly với
sự hỗ trợ vi sóng, siêu âm và trích ly bằng CO2 siêu tới hạn. Polyphenol có thể được
tinh chế từ dịch trích bằng trích ly lỏng - lỏng hoặc dùng các phương pháp sắc ký.
Tuy nhiên đến nay các phương pháp trích ly polyphenol có sự hỗ trợ của các kỹ


2

thuật hiện ñại tại Việt Nam vẫn tỏ ra chưa phù hợp do vốn ñầu tư lớn và mới chỉ
dừng ở phạm vi nghiên cứu. Bên cạnh đó việc khai thác polyphenol từ chè xanh
theo phương pháp trích ly thơng thường vẫn chưa ñem lại hiệu quả kinh tế cao do
giá thành chế phẩm polyphenol cịn cao, độ tinh khiết của chế phẩm chưa cao.
Từ thực tế cấp thiết trên, chúng tơi chọn đề tài:
“Nghiên cứu cơng nghệ khai thác tổ hợp polyphenol từ lá chè xanh Việt Nam
và ứng dụng trong sản xuất thực phẩm chức năng” cho luận án Tiến sĩ.
2. Mục tiêu nghiên cứu
ðề tài tiến hành nhằm mục tiêu:
-

Xây dựng công nghệ sản xuất polyphenol từ chè xanh phế loại bao gồm lá
chè già và chè xanh vụn.

-

Nghiên cứu ứng dụng chế phẩm polyphenol chè xanh trong cơng nghiệp thực
phẩm.

3. Nội dung nghiên cứu
-

Xác định hàm lượng, hoạt tính sinh học của polyphenol trong các tầng lá
khác nhau trên các giống chè tại các ñịa phương, thu hái tại các thời ñiểm
khác nhau trong năm.

-

Xây dựng quy trình chiết, tinh chế polyphenol từ chè xanh phế loại.

-

Phân tích thành phần chế phẩm polyphenol.

-

Xác định hoạt tính sinh học của chế phẩm.

-

Nghiên cứu ứng dụng chế phẩm polyphenol chè xanh trong công nghiệp thực
phẩm.

4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án
4.1. Ý nghĩa khoa học
-

ðã xác định hàm lượng và hoạt tính chống oxy hóa của polyphenol trong 192
mẫu của 4 giống chè thu hái tại 4 thời vụ trong năm ở 3 ñịa phương. ðây là
những đóng góp đáng tin cậy, làm phong phú thêm nguồn tư liệu khoa học
về cây chè của Việt Nam.

3

-

ðã xây dựng được cơng nghệ sản xuất polyphenol từ chè xanh phế loại có
tính sáng tạo.

-

Xác định được thành phần catechin của chế phẩm polyphenol từ chè xanh
phế loại (PP1 và PP2).

-

ðã xác ñịnh ñược tác dụng sinh học của hai chế phẩm PP1 và PP2: tác dụng
chống oxy hóa; tác dụng chống ung thư trên các dịng tế bào ung thư LU-1,
LNCaP, HepG2, Sp2/0 và MCF7; tác dụng kháng khuẩn.

-

Xác định được độc tính cấp của hai chế phẩm PP1 và PP2.

4.2. Ý nghĩ thực tiễn
-

Dựa vào kết quả xác định hàm lượng, hoạt tính sinh học của polyphenol
trong lá chè có thể giúp định hướng khai thác hợp chất polyphenol chè xanh
theo mục đích khác nhau nhằm ñạt hiệu quả cao nhất.

-

Với công nghệ sản xuất polyphenol từ chè xanh phế loại ñược xây dựng ñã
thu ñược chế phẩm có hàm lượng polyphenol và epigallocatechin gallat cao,
góp phần nâng cao ñáng kể hiệu quả kinh tế của cây chè.

-

Kết quả nghiên cứu hoạt tính sinh học của chế phẩm tạo tiền ñề cho các
nghiên cứu tiếp theo nhằm xây dựng cơ sở cho việc sản xuất các sản phẩm
giàu flavonoit có tác dụng tốt cho sức khỏe con người.

-

Các sản phẩm: kẹo dẻo trà xanh, thạch trà xanh, bánh bao trà xanh và bánh
cookie trà xanh là những sản phẩm thực phẩm hữu ích, có thể xem như một
loại thực phẩm chức năng có giá rẻ, điều này sẽ hấp dẫn người tiêu dùng.

-

Tài liệu tham khảo, cũng như các kết quả nghiên cứu của ñề tài là một tài
liệu tham khảo khoa học tốt và ñầy ñủ về cây chè và các sản phẩm từ chè
xanh cho giảng dạy, nghiên cứu khoa học và cho cả sản xuất sau này.

5. Những ñiểm mới của luận án
-

Luận án là cơng trình nghiên cứu đầy đủ về hàm lượng và hoạt tính chống
oxy hóa của polyphenol trong 192 mẫu của 4 giống chè thu hái tại 4 thời vụ
trong năm ở 3 địa phương, là những đóng góp ñáng tin cậy, làm phong phú

thêm nguồn tư liệu khoa học về cây chè của Việt Nam.


4

-

Công nghệ sản xuất polyphenol từ chè xanh phế loại ñược xây dựng có khả
năng ứng dụng cao cho phép thu được chế phẩm có hàm lượng polyphenol
và epigallocatechin gallat cao.

-

Từ chế phẩm polyphenol chè xanh ñã tạo ra ñược một số sản phẩm: kẹo dẻo
trà xanh, thạch trà xanh, bánh bao trà xanh và bánh cookie trà xanh có tính
chất cảm quan hấp dẫn người tiêu dùng.


5

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN
1.1. SƠ LƯỢC VỀ CÂY CHÈ
1.1.1. Tên gọi và nguồn gốc cây chè [6], [14], [19]
Chè là một loại cây sống xanh tươi quanh năm và sống chủ yếu ở vùng nhiệt
đới, ơn đới. Cây chè có tên khoa học là Camellia sinensis Lindl O.Kuntze, tên gọi
sinensis trong tiếng Latinh có nghĩa là Trung Quốc. Chè thuộc ngành hạt kín
(Angiospermae), lớp hai lá mầm (Dicotyledonae), bộ chè (Theales), họ chè
(Theaceae), chi chè (Camellia) đồng nghĩa với Thea, lồi Camellia sinensis. Về
nguồn gốc cây chè, ñây là một vấn ñề lịch sử - khoa học - văn hoá chè mà các học

giả thế giới ñã nghiên cứu tranh luận hơn 2 thế kỷ qua nhưng vẫn chưa ñi ñến kết
luận. ðến nay đã cơng bố trên thế giới 5 thuyết về nguồn gốc cây chè, gồm thuyết
Trung Hoa (Lục Vũ, 760 - Linné, 1753), thuyết Ấn ðộ (Robert Bruce, 1823), thuyết
nhị nguyên (Cohen Stuart, 1918), thuyết chiết trung (ðào Thừa Trân, 1951) và
thuyết Việt Nam (Djemukhatze K.M., 1976).
Những công trình nghiên cứu của Djemukhatze (1961 - 1976) so sánh về
thành phần các chất catechin trong lá các loại chè ñược trồng và chè mọc hoang dại
ñã kết luận rằng: những cây chè mọc hoang dại từ cổ xưa, tổng hợp chủ yếu là (-)
- epicatechin và (-) -epicatechin gallat, ở chúng phát triển chậm khả năng tổng hợp
(-)-epigallocatechin và các gallat của nó để tạo thành (+)-gallocatechin gallat.
Nghiên cứu các cây chè dại ở Việt Nam cho thấy chúng cũng tổng hợp chủ yếu là
(-)-epicatechin và (-)-epicatechin gallat (chiếm 70% tổng số các loại catechin). Năm
1976, Viện sĩ thông tấn Viện Hàn lâm khoa học Liên Xô, sau những nghiên cứu về
tiến hố của cây chè, bằng phân tích chất catechin trong chè mọc hoang dại, ở các
vùng chè Tứ Xuyên, Vân Nam Trung Quốc, và các vùng chè cổ Việt Nam (Suối
Giàng, Nghĩa Lộ, Lạng Sơn, Nghệ An...) ñã kết luận: Cây chè cổ Việt Nam, tổng
hợp các catechin ñơn giản nhiều hơn cây chè Vân Nam. Từ đó có sơ đồ tiến hố cây
chè thế giới sau ñây "Chè Việt Nam → Chè Vân Nam lá to (chè Trung Quốc) →
Chè Assam (Ấn ðộ)”.


6

1.1.2. Phân loại các giống chè [6], [19], [24], [31]
Dựa theo đặc điểm thực vật học, đặc điểm sinh
hóa, nguồn gốc phát sinh cây chè, Cohen Stuart (1919)
ñã chia Camellia sinensis (L) O. Kuntze thành 4 loại:
chè Trung Quốc lá to, chè Trung Quốc lá nhỏ, chè Shan,
chè Ấn ðộ.
a. Chè Trung Quốc lá to (Camellia sinensis var.

Hình 1.1. Chè TQ lá to

macrophylla).
ðặc ñiểm: thân gỗ nhỡ cao tới 5m trong ñiều
kiện sinh trưởng tự nhiên. Lá to, dài 12-15 cm, rộng 5-7
cm, màu xanh nhạt, bóng. Năng suất phẩm chất tốt.
Nguyên sản ở Vân Nam, Tứ Xuyên (Trung Quốc).
b. Chè Trung Quốc lá nhỏ (Camellia sinensis var.

Hình 1.2. Chè TQ lá nhỏ

Bohea).
ðặc ñiểm: cây bụi thấp phân cành nhiều. Lá nhỏ,
màu xanh ñậm, dài 3,5–6,5 cm. Năng suất thấp, phẩm
chất bình thường. Khả năng chịu rét ở nhiệt độ -12oC
đến -15oC. Phân bố chủ yếu ở miền đơng, đơng nam
Trung Quốc, Nhật Bản và một số vùng khác.
c. Chè Shan (Camellia sinensis var. Shan).
ðặc ñiểm: thân gỗ, cao từ 6 ñến 10 m. Lá to và
dài 15–18 cm màu xanh nhạt. Tơm chè có nhiều lơng tơ,
trắng và mịn trơng như tuyết. Có khả năng thích ứng

Hình 1.3. Chè Shan

trong điều kiện ấm ẩm, ở địa hình cao, năng suất cao,
phẩm chất thuộc loại tốt nhất. Nguyên sản ở Vân Nam
(Trung Quốc), miền bắc của Miến ðiện và Việt Nam
d. Chè Ấn ðộ (Camellia sinensis var. Assamica).
ðặc ñiểm: thân gỗ cao tới 17 m phân cành thưa. Lá dài

tới 20–30 cm, mỏng, mềm, thường có màu xanh đậm.
Hình 1.4. Chè Ấn ðộ


7

Rất ít hoa quả. Khơng chịu được rét hạn. Năng suất, phẩm chất tốt. Trồng nhiều ở
Ấn ðộ, Miến ðiện, Vân Nam (Trung Quốc) và một số vùng khác.
Bốn loại chè trên đây đều có trồng ở Việt Nam, nhưng phổ biến nhất là
Camellia sinensis var. macrophylla ñược trồng nhiều nhất ở các tỉnh Trung du với
các tên gọi của ñịa phương (tùy theo màu sắc của lá) như Trung Du lá xanh, Trung
Du lá vàng… và Camellia sinensis var. Shan ñược trồng ở miền núi các tỉnh miền
Bắc và ở miền Nam Tây Nguyên (Lâm ðồng); mỗi ñịa phương có các giống khác
nhau như: Shan Mộc Châu, Shan Tham Vè, Shan Trấn Ninh... Ngoài ra các giống
chè lai và nhập nội cũng ñược trồng phổ biến như giống PH1 (Phú Hộ), giống 1A,
LDP 97, LDP1 (Lai), Hùng ðỉnh Bạch, Keo Am Tích, Phúc Vân Tiên, Oolong,
Kim Tuyên… cho năng suất và chất lượng cao. Trong đó giống chè Trung Du
chiếm khoảng (47%), tiếp ñến là giống chè Shan (24%), giống chè PH1 (6%), các
giống chè chất lượng khá (20%) và các giống chè mới, chất lượng tốt khoảng (3%)
[25].
1.1.3. Các vùng chè ở Việt Nam [6], [18], [19]
Việt Nam nằm trong vùng gió mùa ðơng nam á, cái nơi của cây chè, khí hậu
đất đai rất thích hợp với sinh trưởng cây chè. Lượng nước mưa dồi dào 1700-2000
mm/năm. nhiệt độ 21-22,60C, độ ẩm khơng khí 80-85%. ðất đai trồng chè gồm 2
loại phiến thạch sét và bazan màu mỡ phù hợp cho cây chè phát triển mạnh, hàng
năm thời gian cho búp lên tới 9 tháng. Ở nước ta hầu hết các tỉnh ñều trồng chè với
tổng diện tích hiện nay đạt trên 130.000 ha, nhưng sản xuất và kinh doanh chè chỉ
có vị trí quan trọng tại 6 vùng chè tập trung dưới ñây.
a. Vùng chè Tây Bắc
Miền núi phía Bắc, bao gồm các tỉnh Lai Châu, Sơn La. ðây là một vùng chè

cũ, vốn có của Việt Nam, trước khi người Pháp chiếm ðông Dương. Là vùng núi
cao nguyên hiểm trở, phần lớn diện tích ở ñộ cao dưới 1000 m.
Giống chè ñược trồng chủ yếu ở ñây là: Giống chè Shan và giống chè Trung
Du, trong đó giống chè Shan phù hợp và phát triển tốt hơn cho chất lượng cao hơn,


8

hiện nay ñã trồng thêm một số giống chè mới như LDP1, LDP2, TR777, ðại bạch
trà…
b. Vùng chè Việt Bắc – Hoàng Liên Sơn
Bao gồm các tỉnh: Tuyên Quang, Hà Giang, Lào Cai, Hịa Bình và phía tây
n Bái (Nghĩa Lộ, Văn Chấn), ñây là một vùng chè rất quan trọng của Việt Nam.
Vùng này có 2 trình độ sản xuất quảng canh và thâm canh khác nhau rõ rệt. ðó là
tiểu vùng chè rừng dân tộc và tiểu vùng chè đồi cơng nghiệp với trình độ thâm canh
cao hơn.
Sản lượng búp chè tươi chiếm 31,15% tổng sản lượng chè búp tươi cả nước.
Giống chè chủ yếu là chè Shan và Trung du, hiện nay đã có một số giống chè mới
như: Bát Tiên, ðại Bạch trà, TR777, LDP1,… ñang ñược trồng nhưng với diện tích
nhỏ, nhằm khảo nghiệm ñể thay ñổi cơ cấu giống chè cho phù hợp với ñòi hỏi của
người tiêu dùng.
c. Vùng chè Trung du Bắc Bộ
Vùng chè Trung du Bắc Bộ, nằm tại ranh giới giữa miền núi và miền ñồng
bằng Bắc Bộ, bao gồm các tỉnh Phú Thọ, Bắc Cạn, Thái Nguyên, phía nam n Bái,
Hà Tây, Hịa Bình và Hà Nội. ðây là một vùng chè quan trọng về diện tích và sản
lượng.
Sản lượng chè búp tươi chiếm khoảng 26.22% tổng sản lượng chè búp tươi
cả nước. Giống chè chủ yếu là chè Trung Du và một số giống mới PH1, LDP1, …
d. Vùng chè Bắc Trung Bộ
ðây là một vùng chè lâu ñời của Việt Nam, trước thời kỳ Pháp thuộc người

dân ở ñây ñã trồng và biết chế biến chè ñơn giản gọi là chè Bạng (Thanh Hóa).
Vùng này bao gồm các tỉnh Thanh Hóa, Nghệ An, Hà Tĩnh. Các giống chè ñược
trồng chủ yếu ở vùng này là: chè Trung Du, PH1, và một số giống của ñịa phương:
chè Gay của Nghệ An.
e. Vùng chè Tây Nguyên
ðây là vùng có địa hình khá phức tạp, có nhiều núi và cao nguyên rộng và
bằng phẳng. Ranh giới tự nhiên gần trùng với ranh giới hành chính của 3 tỉnh Lâm


9

ðồng, Gia Lai-Kon Tum và ðắc Lắc. Giống chè chủ yếu của vùng này là chè Shan,
chè Ấn ðộ gieo bằng hạt. Sản lượng chè búp tươi chiếm 31% tổng sản lượng chè
búp tươi cả nước, trong đó tỉnh Lâm ðồng có sản lượng chè búp tươi lớn nhất nước.
f. Vùng chè Duyên Hải miền Trung
ðây là một vùng chè dọc theo duyên hải Trung Bộ, trồng trên các sườn của
dãy Trường Sơn thuộc các tỉnh Quảng Bình, Quảng Nam, Quảng Ngãi và gần đây là
Bình ðịnh.
Vùng này, do điều kiện khí hậu nắng nóng, gây ảnh hưởng xấu tới việc thực
hiện quy trình cơng nghệ chế biến chè đen, nên chỉ tập trung vào sản xuất chè xanh
tiêu thụ trong nước là chính, chất lượng trung bình, sản lượng khơng nhiều.
1.1.4. Tình hình sản xuất chè trên thế giới và ở Việt Nam [18], [25]
Hiện nay, chè ñược trồng ở nhi ều quốc g ia, các nước sản xuất và xuất
khẩu chè lớn trên thế giới là Ấn ðộ, Trung Quốc, Srilanca, Kenia, Thổ Nhĩ Kì,
Indonesia, Nhật Bản… Hàng năm sản lượng chè trên thế giới ñạt 2,5 triệu tấn chè,
trong đó 80% có nguồn gốc châu Á, đặc biệt là từ Trung Quốc, Ấn ðộ, Srilanka.
Năm 2002, tổng diện tích trồng chè trên thế giới đạt 2.550.000 ha, tập trung chủ yếu
ở các nước như Trung Quốc 1.086.000 ha (80,7%), Indonexia 129.000 ha (4,7%),
Kenya 97.000 ha (3,5%), Việt Nam 82.000 ha (3,08%).
Ở Việt Nam, cây chè có khả năng thích nghi rộng từ các tỉnh Lâm ðồng đến

Hà Giang nhưng tập trung chủ yếu ở 6 vùng chè lớn: vùng chè Tây Bắc, vùng chè
Việt Bắc-Hoàng Liên Sơn, vùng chè trung du Bắc Bộ, vùng chè Bắc Trung Bộ,
vùng chè Tây Nguyên, vùng chè duyên hải miền Trung.
Trong 10 năm (1995-2005), diện tích trồng chè đã tăng gấp 2 lần. Năm 2006,
Việt Nam là nước xuất khẩu chè ñứng thứ 7 thế giới với diện tích trồng chè ñạt 112
nghìn ha, xuất khẩu sang 67 thị trường khác nhau, trong đó Pakixtan là thị trường
lớn của Việt Nam với sản lượng xuất khẩu trong năm 2006 tăng 34% so với năm
2005. Ấn ðộ là thị trường ñạt mức tăng trưởng xuất khẩu chè cao nhất năm 2006
với mức tăng 299% về lượng và 293% về giá trị so với năm 2005. Với tổng diện


10

tích trồng chè lớn như vậy, có thể nói sau mỗi ñợt thu hái chè, lượng cành và lá chè
già ñốn bỏ chiếm khối lượng khá lớn hàng chục nghìn tấn.
Theo ðiều tra hiện trạng sản xuất chế biến chè và ñề xuất các giải pháp phát
triển 2011 – 2020 và ñịnh hướng 2030 cho thấy: Tổng sản lượng chè hàng năm của
nước ta khoảng 800 nghìn tấn chè búp tươi. Trong đó, khoảng 37% sản lượng dành
cho sản xuất chè xanh cịn 63% dành cho sản xuất chè đen. Qua các cơng đoạn
trong quy trình sản xuất, lượng chè xanh khơ thu được chiếm 7-8% tổng lượng chè
ngun liệu. Sản phẩm bao gồm: chè cánh (65%), chè mảnh (23%), chè vụn (10%)
và chè bụi (2%). Từ đó có thể ước tính tổng lượng chè xanh vụn thu được hàng năm
khoảng 8-10 nghìn tấn.
Như vậy hàng năm trung bình trong cả nước có hàng chục nghìn tấn lá chè
già đốn bỏ khơng sử dụng và khoảng 8-10 nghìn tấn chè xanh vụn khơng có giá trị
sử dụng cao. ðó chính là nguồn nguyên liệu dồi dào ñể khai thác polyphenol có giá
trị kinh tế cao.
1.2. HỢP CHẤT POLYPHENOL THỰC VẬT
1.2.1. ðịnh nghĩa, phân loại
Polyphenol là hợp chất có một hoặc nhiều nhóm hydroxyl gắn trực tiếp vào

vịng thơm, các vịng thơm này là benzen. Cấu trúc hợp chất phenol là nền tảng của
nhóm. Hợp chất này thường có ở thực vật và tồn tại chủ yếu ở dạng este, glycosid
hơn dạng tự do [184].
ðây là một nhóm chất rất lớn và đa dạng cơng thức hóa học. Các hợp chất
này ñược phân loại theo nhiều cách khác nhau. Harborne và Simmonds (1964) [89]
ñã phân loại các hợp chất này thành các nhóm dựa trên số lượng cacbon trong phân
tử.


11

Bảng 1.1. Phân loại hợp chất polyphenol [89]
Cấu trúc

Phân loại

C6
C6-C1
C6-C2

Phenolic ñơn giản
Axit phenolic và hợp chất của chúng
Acetophenon và axit phenylacetic

C6-C3

Axit cinnamic, aldehyd cinnamyl, rượu cinnamyl

C6-C3

Coumarin, isocoumarin, và chromon

C6-C3-C6

Chalcon, auron, dihydrochalcon

C6-C3-C6

Flavan

C6-C3-C6

Flavon

C6-C3-C6

Flavanon

C6-C3-C6

Flavanonol

C6-C3-C6

Anthocyanidin

C6-C3-C6

Leucoanthocyanidin

C30

Biflavonyl

C6-C1-C6, C6-C2-C6

Benzophenon, xanthon, stilben

C6, C10, C4

Quinon

C18

Betacyanin

Lignan, neolignan

Dimer hoặc oligome

Lignin

Polyme

Tanin

Oligome hoặc polyme

Phlobaphen

Polyme

1.2.2. Hợp chất flavonoit
Flavonoit là một phân nhóm chính của hợp chất polyphenol, nhóm flavonoit
đa dạng về cấu trúc hóa học và hoạt tính sinh học. Các hợp chất flavonoit tồn tại ở
hầu hết các bộ phận của thực vật bậc cao, ñặc biệt là các tế bào quang hợp. Hợp
chất flavonoit khơng được tổng hợp ở người và động vật, các flavonoit tìm thấy
trong cơ thể động vật là do động vật ăn thực vật mà có [26], [87], [88]. Hợp chất
flavonoit ñược biết ñến phần lớn trong cây trồng và chúng có hoạt tính sinh học tốt