Luận văn Nghiên cứu trích ly polyphenol từ lá sakê và ứng dụng tạo sản phẩm đồ uống giàu polyphenoll

Chương 1. MỞ ĐẦU
1.1. Xuất xứ của đề tài
Từ lâu nay, vấn đề dinh dưỡng và sức khoẻ luôn là môi quan tâm của con người. Theo xu hướng của
cuộc sông ngày nay, người ta có ít thời gian để chăm sóc cho sức khoẻ, đồng thời các căn bệnh thời đại cũng
có chiều hướng gia tăng Do đó việc bổ sung thêm các thành phần dinh dưỡng, dược liệu cần thiết vào thực
phẩm là cần thiết nhằm bổ sung và hỗ trợ cơ thể.
Sản phẩm đồ uống không còn đơn thuần là giải khát mà còn phải tốt cho sức khoẻ. Vì thế việc nghiên
cứu sản xuất các chiết xuất từ thiên nhiên để bổ sung vào đồ uống luôn được quan tâm, và những chất được
trích ly đó chính là các hợp chất polyphenol.
Hợp chất này thường được trích ly từ các loại hoa lá, củ quả của nhiều loại thảo dược và thường
thấy nhất là trong trà. Thành phần này được sử dụng trong thực phẩm như một loại thực phẩm chức năng
nhằm mục đích phòng ngừa bệnh do có tính chất kháng oxy hoá mạnh. Hợp chất polyphenol được sử dụng
với rất nhiều mục đích trong các ngành công nghiệp như thực phẩm, dược phẩm, mỹ phẩm
Việc sử dụng hợp chất polyphenol bổ sung vào thực phẩm mang lại nhiều giá trị cho cả người sản
xuất cũng như người tiêu dùng:
+ Nhà sản xuất: đa dạng hoá sản phẩm, có cơ hội thị trường
+ Người tiêu dùng: sản phẩm có lợi cho sức khoẻ
Chính vì vậy, việc sản xuất các sản phẩm đồ uống có chứa polyphenol trích ly mang lại hiệu quả và
lợi nhuận cao hơn so với các sản phẩm đồ uống truyền thông, và điều này đang là hướng ưu tiên để phát
triển cho ngành chế biến đồ uống trên thế giới và ở Việt Nam.
1.2. Mục tiêu nghiên cứu
Sakê là một loại thảo mộc được dân gian sử dụng rất nhiều nhưng lại ít có công trình nghiên cứu.
Hiện nay chỉ có một sô" ít các công trình nghiên cứu về tinh bột sakê. Bên cạnh đó dân gian sử dụng
lá sakê để nấu làm nước uống thay trà rất phổ biến, một sô" tài liệu cũng đề cập tới polyphenol trong lá sakê.
Do vậy, đề tài “Nghiên cứu trích ly polyphenol từ lá sakê và ứng dụng tạo sản phẩm đồ uống giàu
polyphenol” là rất thực tế và khả năng mang lại nhiều giá trị.
Những vấn đề được nghiên cứu trong đề tài:
1) Tìm hiểu đặc tính và thành phần của lá sakê.
2) Khảo sát quá trình trích ly và thu nhận polyphenol.
Thử nghiệm tạo sản phẩm trà sakê đóng chai và trà túi lọc giàu
polyphenol.

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Trang
SVTH: NGUYỄN XUÂN
TRÌNH
GVHD: TS HOÀNG KIM
Chương 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Giới thiệu về cây sakê
2.1.1. Đặc điểm sinh thái
a) Nguồn gốc và phân loại
❖ Nguồn gốc
Sakê được cho là có nguồn gốc từ vùng tân Guinea. Phân bô" rộng rãi ở khu vực Thái
Bình Dương: Indonesia, Malaysia đến Hawaii. Cây thích hợp với khí hậu nhiệt đới gió mùa
nóng ẩm, mưa nhiều.
Sakê là một trong những loài cây lương thực có sản lượng cao, với một cây có thể ra
tới trên 200 quả mỗi mùa. Tại miền nam Thái Bình Dương, cây
ọ ~
v
*
sinh ra 50 - 150 quả môi năm. Tại miễn nam An Độ, sản lượng thông thường là 150 - 200 quả
mỗi năm. Quả sakê có chứa thành phần tinh bột, khoáng chất, các acid amin thiết yếu.
Sakê đã có thời gian được coi là cây lương thực quý, được các nhà thám hiểm và
thương buôn người Tây Ban Nha, Anh, Pháp coi trọng, vận chuyển và buôn bán đến các vùng
thuộc địa của họ. Chủ yếu thường từ Philipines chuyển đến Mêxico và Trung Mỹ, Jamaica
Hiện nay sakê vẫn cập cảng Hoa kỳ, Canada và Châu Âu từ Caribean để cung cấp cho nhu
cầu thực phẩm của các sắc tộc thiểu số và làm nguyên liệu cho một sô" ngành chủ yếu là
ngành công nghệ thực phẩm.
Sakê đã được người Pháp đưa vào Việt Nam từ Indonesia và được trồng tại miền nam
Việt Nam. Cây không sông được trong vùng khí hậu miền bắc Việt Nam.
Hình 2.1: Đặc điểm cây sakê
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Trang
GVHD: TS HOÀNG KIM ANH SVTH:NGUYẼNXUÂN

TRÌNH
♦♦♦ Phân loại khoa học:
Sakê thuộc họ
dâu
tằm( Moraceae)
tên khoa học là:
Artocarpus altilis
b) Đặc điểm sinh
thái
♦♦♦ Thân và cành:
Sakê là cây gỗ có
thân thẳng tròn, có thể cao
đến 6m. vỏ cây có màu
xám đen, bên trong chưa
nhiều nhựa mủ. Cây phân
nhánh liên tục tạo thành
một hệ thông cành và chồi,
lá.
Cành mảnh mọc
ngang, dài làm tán rộng.
Thân, cành, lá dày đan xen
lẫn nhau tạo thành hệ
thông tán dày.
Giới
(regnum)
Ngành
Lớp
Bộ (ordo)
Họ
ựamilia)

Chi
Plantae
Angiosperm
ae
Eudicots
Rosales
Morac
eae
Vỏ và cành non có
màu xanh, lớn lên có màu
xanh thẫm rồi chuyển sang
màu xanh nhạt, càng lớn
càng chuyển sang màu nâu
xám.
❖ Chồi và lá
Chồi mọc tận trên
cùng của cành lá sakê,
chúng sinh trưởng rất
mạnh. Chồi có màu xanh
tươi khi mới nhô lên ở
trạng thái xoắn. Chồi có
nhiều nhựa, lớn nhanh
vươn lên cao, bung xoắn
tạo thành lá.
Lá sakê to và dày
có chiều dài từ 25 - 35cm,
bản xẻ thùy thường chia từ
3 đến 9 thùy sâu hình lông
chim. Lá có hình thuôn dài
cuông lớn mập, khi rụng

thì để thành sẹo trên cành.
Lá cây có chứa
nhựa mủ, một loại nhựa
cây có màu trắng sữa, lá có
hệ thông gân lớn hình
xương cá và hệ thông gân
nhỏ đan xen lẫn nhau. Lá
cây màu xanh thẫm, khi
già chuyển thành màu
vàng nâu khô rụng xuống.
♦♦♦ Hoa và quả.
Hoa: Sakê là loài cây đơn tính cùng gốc, với các hoa đực và hoa cái mọc trên
cùng một cây.
Các hoa đực ra đầu tiên, có dạng bông dài, hoa nhỏ màu vàng. Sau một khoảng
thời gian ngắn thì các hoa cái mọc ra. Cụm hoa cái hình cầu thuôn, mập khi non màu
xanh thẳng đứng trên cành, già chuyển sang màu vàng.
Hoa mọc thành cụm hoa dạng đầu, chỉ có khả năng được thụ phấn sau đó 3 ngày.
Động vật thụ phấn cho nó là côn trùng và một số loại động vật như chim, dơi
Quả: Quả giả, phức hợp phát triển lên từ bao hoa phình ra và bắt nguồn từ 1.500 -
2.000 hoa. Chúng được nhìn thấy trên lớp vỏ quả như là các đĩa giông hình lục giác.
Quả hình trứng, kích cỡ to bằng quả bưởi chùm có bề mặt thô ráp giông quả mít
và mỗi quả trên thực chất là tổ hợp của nhiều quả bé, mỗi quả bé được bao quanh bằng
bao hoa dày cùi thịt và phát triển trên đế hoa dày cùi thịt. Một vài giông cây trồng đã qua
chọn lọc có quả không hạt.
2.1.2. Thành phần hoá học
Cây sakê là một loại cây đặc biệt. Tất cả các bộ phận của cây, ngoài việc chứa các
thành phần cơ bản như: protein, lipid, vitamin chúng còn chứa các thành phần dược
Hình 2.2: Lá sakê
Hình 2.3: Hoa và quả sakê
tính như: geranyl dihydrochalcone, geranyl flavonoids, geranyl- tetrahydrochalcone,

papayotin và artocarpine
♦♦♦ Bảng 2.3: Thành phần hoá học của quả:
♦♦♦ Bảng 2.1: Thành phần hoá học của lá sakê:
Thành phần Khối lưựng chất khô trong 100g
Geranyl dihydrochalcone 0.35-0.52g
Geranyl flavonoids 0.23-0.47g
Prenylflavon 0.1-0.27g
Geranyl-tetrahyđrochalcone 0.61mg-2.4mg
Riboflavin 0.05-0.08mg
Niasin 30.54-29.4mg
Chất đam l.l-1.8g
Chất béo 0.1- 0.86g
Carbohydrat 21.5-29.49g
Chất xơ 3.3-4.lg
Calcium 18-32mg
Phosphocium 42-44mg
Sắt 0.61mg-2.4mg
Vitamin A 26-40IU
Vitamin E 12-20IU
Vitamin D 20-37IU
Bảng 2.2: Thành phần hoá học của hạt:❖
Thành phần Khôi lượng chât khô trong 100g
Chất đam 5.25-13.3g
Chất béo 2.59- 5.59g
Carbohydrat 30.83-44.03g
Chất xơ 1.34-2.14g
Calcium 0.1 l-40mg
Vitamin A 26-40IU
Riboflavin 0.1-0.15mg
Niasin 30.54-29.4mg

♦♦♦ Thành phần hóa học của hoa:
Hoa sakê có chứa một sô" hoạt chất loại chalcones có khả năng chông bướu ung
thư, ức chế được tế bào ung thư loại sarcoma, hợp chất loại geranyl- tetrahydrochalcone
(chông được dị ứng).
❖ Thành phần hoá học của vỏ thân:
Vỏ thân: có các hợp chất loại phenolic: Artenolol A, B, c, D và E; các
prenylflavon: Artonin E và F; Cycloartobiloxanthones.
Đọt non: có các flavonoids, các hợp chất dihydrochalcone, cycloaltilisin 6 và 7
(các hợp chất này có hoạt tính ức chế men Cathepsin K ).
2.1.3. Một sô" ứng dụng của lá sakê hiện nay.
Bộ phận có thể dùng trong y học gồm, rễ, lá, vỏ và nhựa cây. Theo Đông y, rễ
sakê có tính làm dịu, trị ho; vỏ có tác dụng sát trùng; lá có công dụng tiêu viêm, tiêu độc,
lợi tiểu.
Ở một sô" nước, rễ sakê dùng trị bệnh hen và các chứng rối loạn dạ dày, đau răng,
bệnh về da; vỏ cây sakê dùng trị ghẻ; nhựa cây được dùng pha loãng trị tiêu chảy và lỵ;
còn lá sakê tươi thì được dùng với lá đu đủ tươi, giã với vôi để đắp trị nhọt. Trong nước,
dân gian dùng lá sakê chữa phù thủng, viêm gan vàng da bằng cách nấu lá tươi để uống.
Thành phần Khối lượng chất khô trong 100g
Riboflavin 0.05-0.08mg
Niasin 0.7-1.5mg
Cyclopropane 0.3-lmg
Cycloartenol 0.8-1.5mg
cc-amirin 0.7-1.2mg
Chất đam 1.3-2.24g
Chất béo 0.1- 0.86g
Carbohydrat 21.5-29.49g
Chất xơ 1.08-2.lg
Calcium 18-32mg
Phospho 52mg-88mg
Sắt 0.61mg-2.4mg

Vitamin A 26-40IU
Ngoài ra, theo lương y Nguyễn Công Đức (giảng viên khoa Y học cổ truyền, ĐH Y
Dược, Tp.HCM) lá sakê phôi hợp với một sô" vị thuốc khác sẽ trị được một số bệnh sau:
1. Trị bệnh gút (thông phong) và sỏi thận :
Dùng lá sakê tươi (2 lá - độ 100 gr), 100 gr dưa leo và 50 gr cỏ xước khô, để
nấu nước uống trong ngày.
2. Trị tiểu đường týp 2 :
Lấy 2 lá sakê tươi (100 gr), 100 gr trái đậu bắp tươi và 50 gr lá ổi non. Tất cả
để chung nấu nước để uống trong ngày.
3. Chữa viêm gan vàng da :
Dùng 100 gr lá sakê tươi, 50 gr diệp hạ châu (chó đẻ) tươi, 50 gr củ móp gai
tươi và 20 - 50 gr cỏ mực khô. Tất cả để chung, nấu nước để uống trong ngày.
4. Trị chứng huyết áp cao dao động :
Dùng 2 lá sakê vàng vừa mới rụng, 50 gr rau ngót tươi và 20 gr láchè
xanh tươi. Để chung nâu nước uống trong ngày.
2.2. Giới thiệu về polyphenol và một sô" polyphenol
trong lá
sakê
2.2.1. Polyphenol
Polyphenol là các hợp chất mà phân tử của chúng chưa nhiều vòng Benzen, trong
đó có một, hai hoặc nhiều hơn hai nhóm Hydroxyl. Dựa vào đặc trứng của cấu tạo hóa
học người ta chia các hợp chất polyphenol thành ba nhóm chính:
♦♦♦ Nhóm hợp chất phenol Cö- Cl: Acid Galic.
❖ Nhóm hợp chất phenol Có - C3: Acid Cafeic.
❖ Nhóm hợp chất phenol Có - C3- Cö: Catechin, Flavonoid
O M
“yvS -¿t«.
Cu
Hình 2.4: Hợp chất polyphenol
Tính chất: Các polyphenol có chứa gốc Pyrocatechic hoặc Pyrogalic nên chúng

có thể tham gia phản ứng oxy hóa - khử, phản ứng cộng và ngưng tụ.
♦♦♦ Phản ứng oxy hóa - khử: Dưới tác dụng của enzyme polyphenol oxydase, các
polyphenol bị oxy hóa tạo thành các Quinon.
♦♦♦ Phản ứng cộng: Khi có mặt các acid amin thì các Quinon này sẽ tiến hành
phản ứng cộng với acid amin để tạo thành các octoquinon tương ứng.
❖ Phản ứng ngưng tụ: Các octoquinon này dễ dàng ngưng tụ với nhau để tạo
thành các sản phẩm có màu gọi chung là Flobafen.
2.2.2. Chức năng của các polyphenol
Polyphenol được chú ý đến bởi khả năng chông oxy hóa của chúng. Chúng có
khả năng chuyển electron trong chuỗi hô hấp bình thường định cư trong ti thể. Chúng có
được khả năng đó là do chúng có khả năng tạo phức bền với các kim loại nặng, do đó
làm mất hoạt tính xúc tác của chúng, đồng thời chúng có khả năng nhận các gốc tự do
tức là có khả năng dập tắt các quá trình tạo ra các gốc tự do.
Ngoài ra polyphenol còn có khả năng ức chế sự phát triển của vi nấm.
Nhiều polyphenol có hoạt tính vitamin p, nghĩa là có khả năng làm tăng độ đàn
hồi và chuẩn hóa tính thẩm thấu của vi ti huyết quản.
Hiện nay nhiều tài liệu nghiên cứu polyphenol có khả năng chông và ức chế các
tế bào ung thư và sự hấp thụ các tia uv.
2.2.3. Polyphenol trong lá sakê:
a) Tác dụng dược lý của lá sakê:
Theo các công trình nghiên cứu trên thế giới người ta phát hiện ra rằng ngoài
các thành phần khoáng chất, vitamin và một sô" chất vi lượng chúng có hàm lượng
cao các hợp chất polyphenol.
Trong lá sakê có chứa:
♦♦♦ 5 hợp chất loại geranyl dihydrochalcone (2, 4, 5, 8, 9)
Hình 2.6: Các hợp chất geranyl
Hình 2.5: Các hợp chất geranyl dihydrochalcone ♦♦♦ 4 loại geranyl flavonoids (1, 3, 6,
7)

Lá sakê từ lâu đã được những cư dân vùng tân Guinea và một sô" quốc gia như Ai

Cập, Malaysia, Indonesia sử dụng như là một loại thảo dược dùng để trị bệnh hoặc phôi
hợp với các loại thuốc khác để chữa các bệnh về ngoài da, tiêu chảy, bệnh gút, viêm da,
ho, viêm gan, giải độc gan
Tuy nhiên những nghiên cứu mới đây chỉ ra rằng các hoạt chất polyphenol trong
lá sakê có tác dụng trị được nhiều loại bệnh khác nhau như bệnh về đường tim mạch, đái
tháo đường, bệnh parkison, bệnh béo phì, bệnh sỏi thận và đặc biệt theo các tài liệu mới
đây chỉ ra rằng các hoạt chất polyphenol trong lá sakê có tác dụng ức chế và ngăn ngừa
các tế bào ung thư ở người loại SPC-A-1, sw 480,SMMC-7721 (Phytochemistry Sô" 68-
2007); Quercetin, Campherol).
Tác dụng ngăn chặn và chữa bệnh ung thư của polyphenol được nghiên cứu rất
mạnh mẽ trong những năm gần đây. Nhiều công trình nghiên cứu đã cho thấy polyphenol
có khả năng tương tác ngăn chặn và hạn chế các quá trình khơi mào, hình thành và phát
triển các tế bào ung thư. Trong giai đoạn khơi mào các polyphenol trung hòa các tác
nhân kích hoạt bởi cytorchom P450 enzyme, các tác nhân này có khả năng tương tác làm
thay đổi cấu trúc của AND, ngăn chặn sự tạo thành Nitrosamine là một nhóm các hợp
chất phát sinh từ khói thuốc lá, các amin dị vòng trong thịt, cá nấu chín - các tác nhân
được cho là gây ung thư.
Trong giai đoạn bắt đầu của tế bào ung thư, các polyphenol có khả năng ức chế
AP-1 một dẫn xuất truyền khơi mào cho sự phát triển của tế bào ung thư da, thể hiện khả
năng ngăn chặn protein kinase, enzyme kích hoạt tế bào trong giai đoạn phát triển của tế
bào ung thư, ức chế hoạt động của Telomerase, làm giảm thời gian sông của tế bào ung
thư.
Khi quá trình ung thư diễn ra, polyphenol có thể can thiệp, ức chế hoạt động của
urokinase, enzyme đóng vai trò quan trọng trong quá trình phát triển và biến đổi của tế
bào ung thư, phá hủy các dạng biến đổi đặc thù của tế bào gây ra do sdevirus, hay ngăn
chặn quá trình tổng hợp AND trong tế bào ung thư hepatoma, leukemia, ung thư phổi.
Ngoài ra còn có một sô" công bô" chưa chính thức cho rằng polyphenol có khả năng
ngăn chặn một sô" loại ung thư như: ung thư vú, ung thư vòm họng, ung thư đường tiêu
hóa, giảm khôi u
b) Tác dụng chông oxy hóa của polyphenol trong lá sakê

♦♦♦ Quá trình oxy hóa và nguyên nhân gây bệnh do mất cân bằng oxy hóa.
Theo các tài liệu nghiên cứu đã công bô", các bệnh như: ung thư, tim mạch, lão
hóa có liên quan rất gần với các quy luật về quá trình oxy hóa trong các tế bào sông.
Các quá trình oxy hóa diễn ra dưới tác dụng của các gốc tự do trong tế bào là cần thiết để
tạo ra năng lượng hoặc trong các quá trình sinh tổng hợp của cơ thể. Gốc tự do là những
hợp chất hoạt động mạnh, được tạo ra trong cơ thể trong quá trình trao đổi chất hay được
đưa vào từ bên ngoài do virút, vi khuẩn Các gốc tự do được tạo thành gồm các gốc có
hoạt tính cao như Hydroxyl (OH), lon sắt( Fe
2+
0). Cu(0H)2 những gốc tự do có hoạt tính
trung bình và yếu như Peroxyl (ROO), Hydrogen Peroxde H
2
0
2
, Singlet Oxy (0^, Nitric
oxide (NO), Ankoxyl ( RO)
Gốc tự do là các nguyên tử không trọn vẹn, sô" điện tử vòng ngoài của nó là sô"
lẻ nến không bền vững, nó phải kết hợp với một nguyên tử khác để có sô" điện tử chẩn
để bền vững. Sự bền vững này chỉ trong chốc lát, chính nó lại tạo ra một nguyên tử
không trọn vẹn khác và tiếp tục kết hợp với một nguyên tử khác rồi trở thành nguyên tử
không trọn vẹn và tiếp tục chu kỳ bất tận như thế. Phản ứng hóa học của nó rất mãnh liệt
và nó sẽ kéo theo một điện tử của phân tử khác về nó, cho ra những phân tử khác bị hư
hại hay bị oxy hóa. Một khi phân tử bị oxy hóa rồi thì phân tử đó sẽ tự mất đi tất cả các
chức năng vốn có của nó, tiếp đó chính nó lại là tác nhân oxi hóa các phân tử chung
quanh nó, làm hư hại các tế bào của các phân tử xung quanh. Và quá trình này cứ tiếp
tục như thế sẽ tạo thành các tế bào không bình thường dẫn tới các loại bệnh như: xơ vữa
động mạch, ung thư
Thông thường các gốc tự do trong tế bào sinh ra trong quá trình sinh dưỡng được
kiểm soát chặt chẽ thông qua quá trình kháng oxy hóa nội tại bằng các hợp chất như
glutathione, vitamin E, vitamin c và enzym Superoxide dismutase. Ngoài ra cơ thể còn

có các tế bào như neutrophil, monocyte, B-celL. có khả năng chông lại các yếu tô" oxy
hóa ngoại lai xâm nhập.
Tuy nhiên, trong các tế bào có thể xuất hiện hiện tượng các gốc tự do được tạo ra
quá nhiều do mất cân bằng trong hoạt động hoặc do các yếu tô" bên ngoài như các chất
độc, do nhiễm vi sinh vật, do ozone, bức xạ, tia ƯV, nhiễm phóng xạ, do thuốc lá, môi
trường ô nhiễm Các gốc tự do dư thừa trong khi cơ thể thiếu các yếu tô" bảo vệ để
ngăn chặn, có khả năng tương tác, phá hủy màng lipid không bão hòa của tế bào, làm
giảm khả năng bảo vệ các tế bào dẫn đến sự xâm nhập các tác nhân gây bệnh từ bên
ngoài oxy hoá các nucleotid căn bản làm thay đổi cấu trúc AND, dẫn đến các quá trình
đột biến, phát sinh các khôi u, ung thư, làm hỏng cấu trúc protein hoặc hoạt hóa enzym
trong các quá trình trao đổi chất gây bệnh
♦♦♦ Tính kháng oxy hóa của nhóm hợp chất polyphenol trong lá sakê
Trong cơ thể con người có sấn một vài enzyme dùng để bảo vệ và ngăn ngừa
nhiều loại gốc tự do làm nguy hại tế bào như: Superoxide dismutase phân hóa
nhiều trong các tế bào hồng cầu và gan. Tuy nhiên với sô" lượng gốc tự do quá nhiều nên
cơ thể phải nhờ đến các chất chông oxy hóa từ bên ngoài như vitamin E, vitamin c Tuy
nhiên người ta đặc biệt chú tâm tới khả năng chông oxy hóa của các hợp chất polyphenol
có trong các loại thực phẩm như: lá dâu tằm, trà xanh, lá sakê
Công thức hóa học của các geranyl dihydrochalcone (2, 4, 5, 8, 9), geranyl
flavonoids (1, 3, 6, 7) có mặt các hydrogen phenolic thể hiện khả năng kháng oxy hóa
mạnh. Quá trình kháng oxy hóa của chúng được thể hiện bằng cách tác động trực tiếp lên
các gốc tự do được sinh ra trong cơ thể, chúng sẽ tương tác với các gốc tự do đưa chúng
về trạng thái các chất bền qua đó làm cho quá trình oxy hóa bị loại bỏ thông qua các
dạng phản ứng sau:
Các chất A* tạo ra trong các phản ứng (1) (2) khác với các gốc R0
2
*, RO* vì
chúng không có khả năng lấy các ion H
+
từ các acid béo không no hay của các hợp chất

trong cơ thể nên không tạo ra các gốc tự do mới để tiếp tục khởi động quá trình oxy hóa.
Các sản phẩm tạo ra trong phản ứng (3)(4) là những sản phẩm khá bền và kết quả là
chuỗi phản ứng của các gốc tự do sẽ kết thúc sớm hơn.
2.2.4. ứng dụng khả năng kháng oxy hóa của các thành phần polyphenol
ứng dụng được quan tâm mạnh mẽ nhất hiện nay của nhóm các hợp chất
polyphenol là về khả năng dược lý. Nhưng ngoài khả năng ngăn chặn có hiệu quả các
quá trình oxy hóa đặc biệt là các quá trình oxy hóa lipid, nhóm chất này còn được quan
tâm sử dụng trong các sản phẩm thuộc các lĩnh vực khác như mỹ phẩm và thực phẩm.
Trong các lĩnh vực này do đặc điểm xuất phát từ thiên nhiên, an toàn nên polyphenol
được sử dụng như là chất chông oxy hóa để thay thế cho các chất chông oxy hóa thường
dùng như BHT, BHA
Trong mỹ phẩm polyphenol được bổ sung vào các sản phẩm như: kem đánh
răng, kem dưỡng da, sữa tắm
Trong thực phẩm với khả năng kháng oxy hóa chúng được cho vào kẹo, bánh,
nước giải khát, chế biến thực phẩm chức năng
2.2.5. Tình hình nghiên cứu, sản xuất chế phẩm polyphenol
a) Tình hình nghiên cứu và sản xuất chế phẩm polyphenol ở ngoài nước
Polyphenol được chiết xuất thành các dạng khác nhau như: cao chiết, dung dịch,
dạng paste được sử dụng rộng rãi trong các loại sản phẩm đồ uống, làm chế phẩm bổ
sung vào các loại thực phẩm chức năng và làm thuốc.
Ở Nhật Bản, hầu hết các loại thức ăn nhanh đều được bổ sung polyphenol bởi
theo các kết quả nghiên cứu cho thấy các hợp chat polyphenol có nhiều tác dụng trong
phòng ngừa các bệnh liên quan đến cuộc sông hiện đại như: ung thư, xơ vữa động mạch,
lão hóa, các bệnh về tim mạch
Polyphenol được sản xuất nhiều ở các nước Mỹ, Nhật và đặc biệt là ở Trung
Quốc với quy cách và các chỉ tiêu khác nhau tùy thuộc vào nhà sản xuất hoặc theo sự đặt
hàng của khách hàng. Phương pháp sản xuất cơ bản dựa trên kỹ thuật trích ly bằng dung
dịch ethanol sau đó làm tinh khiết bằng ethyl acetate để thu được chế phẩm có độ tinh
khiết theo yêu cầu.
Trên thị trường thế giới có nhiều loại chế phẩm polyphenol chiết xuất từ trà xanh

và một sô" loại nguyên liệu khác với độ tinh khiết 60 - 98% tùy thuộc trình độ công nghệ
và thiết bị áp dụng. Các hãng sản xuất của Trung Quốc đã cho ra đời nhiều loại sản phẩm
polyphenol từ các loại trà khác nhau của Trung Quốc. Giá của sản phẩm phụ thuộc rất
nhiều vào công nghệ và kỹ thuật tinh chế cũng như kiểu thiết bị ứng dụng và cuối cùng
là nguồn nguyên liệu ban đầu.
Thị trường tiêu thụ chế phẩm polyphenol nhiều nhất là Mỹ và Nhật Bản. Ớ Mỹ,
các loại sản phẩm polyphenol phổ biến ở dạng con nhộng. Loại sản phẩm này yêu cầu
hàm lượng polyphenol cao, độ tinh khiết cao hơn 95% và các chỉ tiêu về cafein và kim
loại nặng cũng rất nghiêm ngặt bởi chúng được coi như là thuốc. Tại thị trường Nhật
Bản chế phẩm polyphenol được sử dụng đa dạng hơn với loại bột chứa trong các hộp 50
- lOOgr dùng làm nguyên liệu bổ sung vào đồ uống và thức ăn nhanh, bánh kẹo Hàm
lượng polyphenol và các chỉ tiêu khác cũng tương đôi rộng rãi bởi mục đích sử dụng là
chế biến thực phẩm.
Bảng 2.4: Các chỉ tiêu chủ yếu của chế phẩm polyphenol trên thị trường thế
giới như sau:
b) Tình hình nghiên cứu và sản xuất chế phẩm polyphenol trong nước
Đặc tính cảm quan
Màu vàng kem, màu vàng nhạt đến
màu nâu sáng, cấu trúc xốp, ánh kim.
Mùi vị đặc trưng.
Hàm lượng polyphenol tổng 50 - 98%
Hàm lượng cafein 1 - 12%
Hàm ẩm <3%
Tro <5%
lon kim loại nặng < 30ppm
Tổng vi sinh vật hiếu khí < 1000 cfu/g
Salmonela Không có
E. coli Không có
Nấm mốc, nấm men <50 cfu/g
Nước ta đã có một sô" công trình nghiên cứu cơ bản về các loại hợp chất

polyphenol đặc biệt trong trà xanh, lá dâu tằm trong các truờng đại học, viện nghiên
cứu hay các công ty chế biến thực phẩm.
Viện hóa học thuộc Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam cũng đã có các công
trình nghiên cứu chiết xuất polyphenol sử dụng cho mục đích hóa dầu.
Năm 2005, phân viện Công nghệ thực phẩm tại Tp. HCM đã thực hiện đề tài cấp
bộ: “Nghiên cứu công nghệ sản xuất polyphenol từ trà xanh Việt Nam”. Đề tài đã được
nghiệm thu và đạt kết quả xuất sắc, mặc dù hàm lượng polyphenol trong chế phẩm chỉ
đạt 50 - 70%. Năm 2008 Viện cũng thực hiện đề tài : “Nghiên cứu cải tiến công nghệ và
thiết bị để nâng cao chất lượng catechin sản xuất từ trà xanh phục vụ cho nhu cầu xuất
khẩu và tiêu thụ trong nước”. Nội dung nghiên cứu cải tiến quy trình công nghệ và thiết
bị sản xuất catechin từ trà xanh có độ tinh khiết > 80% và ứng dụng quy trình công nghệ
mới vào sản xuất thực nghiệm.
Nhóm nghiên cứu thuộc trường Đại học Lạc Hồng đã thực hiện đề tài : “Nghiên
cứu chiết xuất và xác định tác dụng kháng oxy hóa của polyphenol từ trà xanh Việt
Nam”. Kết quả chiết xuất caíein và polyphenol từ lá trà xanh Việt Nam có thể thu được
cafein khoảng 2 - 2,1% và polyphenol khoảng 7 - 8% so với mẫu lá khô.
Chế phẩm polyphenol được chiết xuất từ lá trà xanh được sử dụng trong sản xuất
dược phẩm và bổ sung vào một sô" loại thực phẩm:
+ Sản phẩm Dogarlic trà xanh của công ty dược Domesco trong thành phần
có chứa cao trà xanh, có tác dụng hạ cholesterol, điều hòa triglycerid, phòng bệnh
thấp khớp
+ Sản phẩm Teamex của công ty dược Imexpharm chứa 25 mg
epigalocatechingalat có tác dụng chông oxy hóa, các gốc tự do trong cơ thể giúp
ngăn ngừa các bênh mãn tính và ung thư.
+ Bánh sandwich, bánh pudding chức năng và sữa chua bước đầu thử nghiệm
bổ sung polyphenol là sản phẩm từ kết quả nghiên cứu của đề tài cấp bộ năm
2005: “Nghiên cứu công nghệ sản xuất polyphenol từ trà xanh Việt Nam”.
Bảng 2.5: Hàm lượng polyphenol được bổ sung vào một sô" sản phẩm
2.2.6. Các sản phẩm có chứa polyphenol
a) Sản phẩm trong nước

♦♦♦ Sản phẩm DOGARLIC - TRÀ XANH của công ty dược Domesco Sản
phẩm dược liệu Dạng bào chế: viên bao phim.
Thành phần: Cao trà xanh 3/1 ( Folium Camellia exteact) : 0,25g
Cao tỏi 5/1 ( Allium sativum extract) : 0,3 g
Cao nghệ 4/1 ( curcumo longga extract) : 0,25g Tá dược
vừa đủ 1 viên bao phim Quy cách đóng gói: Hộp 10 vỉ X 10 viên, chai 50
hoặc 100 viên.
Chỉ định: Hạ cholesterol, điều hòa triglycerid, phòng bệnh thấp khớp.
Tương tác thuốc: Không nên uống với sữa.
Cách dùng và liều dùng: Dùng uống, 2 -4 viên/ ngày, chia 2 lần trước bữa ăn theo
hướng dẫn của thầy thuốc.
Hình 2.7: sản phẩm Dogarlic - Trà xanh
♦♦♦ Sản phẩm TEAMEX của công ty dược Imexpharm Thành
phần EGCG : 25g
Tính chất: EGCG là hoạt chất chính có trong trà xanh, có tác dụng chông các gốc tự
do giúp ngăn ngừa bệnh mãn tính.
Chỉ định: Teamex chứa EGCG được dùng để bổ sung nhu cầu EGCG hằng ngày của
cơ thể.
STT Sản phẩm
Hàm lượng polyphenol
bổ sung
1 Sandwich chức năng 0.40%
2 Pudding chức năng 0.30%
3 Sữa chua chức năng 0.50%
Liều dùng: 2-3 viên/ ngày.
Ngày nay có một sô" sản phẩm nước giải khát trên thị trường có bổ sung polyphenol
vào trong sản phẩm như trà xanh không độ, C2 không độ có bổ sung EGCG.
b) Sản phẩm nước ngoài
Có rất nhiều sản phẩm trên thị trường có bổ sung polyphenol, không chỉ riêng
những sản phẩm thực phẩm nhưng còn cả những sản phẩm dược phẩm, mỹ phẩm.

Phần lớn polyphenol được sử dụng bổ sung là polyphenol được chiết xuất từ các
loại trà xanh.
Hình 2.9: Một sô" sản phẩm thực phẩm ở nước ngoài như bánh, rượu, nước giải
khát bổ sung polyphenol.
Hình 2.10: Một sô" sản phẩm là thuốc hay thực phẩm chức năng có bổ sung
polyphenol
Hình 2.11: Một sô" sản phẩm mỹ phẩm có bổ sung polyphenol.
W H
Greantea

nĩéyehé^ĩ
I ' Ĩ
2.2.7. Trích ly polyphenol từ lá sakê
a) Cơ sở kỹ thuật của quá trình trích ly
♦♦♦ Bản chất của quá trình trích ly
Trích ly là sự rút chất hoà tan trong chất lỏng hoặc chất rắn bằng một chất hoà
tan khác (còn gọi là dung môi) nhờ quá trình khuếch tán giữa các chất có nồng độ
khác nhau
Trong thực tế, trích ly là sự hoà tan giữa các chất trong vật liệu vào trong dung
môi, quá trình hoà tan đó xảy ra cho đến khi đạt đến sự cân bằng nồng độ chất trích ly
ở các lớp bên trong và lớp mặt ngoài của nguyên liệu, đó là quá trình chuyển khối: sự
chuyển vật chất nhờ sự khuếch tán phân tử (chuyển dần từ trong nội tâm nguyên liệu
vào dung môi) và sự khuếch tán đôi lưu (chuyển dần từ bề mặt vật liệu vào trong dung
môi). Rõ ràng các cấu tử ở lớp bề mặt hoà tan nhanh hơn cấu tử ở lớp trong các khe
vách của tế bào, điều đó cho thấy rõ tác dụng của việc chuẩn bị nguyên liệu trước khi
đưa vào quá trình.
♦♦♦ Biến đổi của vật liệu
Thay đổi nồng độ và thành phần cấu tử trong hệ thông trích ly. Trong thiết bị
trích ly vật liệu bị biến đổi chủ yếu về hoá lý và hoá học. Sự cân bằng phân bô" các
chất giữa hỗn hợp cần tách với dung môi hoặc giữa hai pha không trộn lẫn vào nhau

theo định luật phân bô":
Yp = K
2
X X
Trong đó : x_ nồng độ các chất hoà tan trong hỗn hợp đem trích ly (kg/kg)
Yp_ nồng độ cân bằng của các chất hoà tan trong dung môi (kg/kg)
K
2
_ hệ sô" phân bô" phụ thuộc vào nồng độ chất hoà tan, nhiệt độ và
thành phần pha.
Ngoài sự thay đổi thành phần các cấu tử trong hệ thông trích ly còn có thay đổi
cấu trúc của vật liệu, chủ yếu là cấu trúc bên ngoài.
Có thể có sự trích ly các cấu tử khác ngoài cấu tử chính. Có một số biến đổi
sinh hoá và sinh học làm thay đổi tính chất vật liệu sau trích ly như tạo mùi vị, hương
thơm
Sản phẩm sau trích ly là hỗn hợp gồm các cấu tử đã tách rời cộng với dung
môi. Thường tách dung môi bằng phương pháp chưng cất hoặc bằng các phương pháp
khác.
♦♦♦ Các yếu tô" ảnh hưởng của quá trình
Sự chênh lệch nồng độ giữa 2 pha: khi chênh lệch nồng độ lđn, lượng chất trích
ly tăng. Thời gian trích ly giảm khi tăng tỷ lệ dung môi so với nguyên liệu và tăng vận
tốc chuyển động của dung môi trong lớp nguyên liệu.
Diện tích tiếp xúc giữa nguyên liệu và dung môi: cần tăng diện tích này để làm
tăng hiệu quả quá trình. Đôi với nguyên liệu rắn để làm tăng diện tích này thì có thể
nghiền hoặc băm nhỏ nguyên liệu. Mặt khác, nghiền hoặc băm có tác dụng làm vỡ tế
bào làm thúc đẩy quá trình tiếp xúc triệt để giữa nguyên liệu và dung môi. Tuy nhiên,
kích thước và hình dạng của nguyên liệu làm nhỏ cũng có giới hạn. Vì nếu chúng quá
mịn sẽ bị lắng đọng lên lớp nguyên liệu, tắc các ông mao dẫn hoặc bị dòng dung môi
cuốn vào chất cần trích ly sẽ làm cho dung dịch có nhiều cặn và làm phức tạp cho quá
trình xử lý tiếp theo.

Độ ẩm của nguyên liệu: độ ẩm của nguyên liệu giảm thì tốc độ trích ly tăng, vì
độ ẩm tác dụng với protein và các chất háo nước khác, ngăn cản sự dịch chuyển của
dung môi thấm sâu vào trong nguyên liệu sẽ làm chậm quá trình khuếch tán.
Nhiệt độ trích ly: tăng nhiệt độ có tác dụng tăng tốc độ khuếch tán và giảm độ
nhớt, phân tử chất hoà tan chuyển động dễ dàng khi khuếch tán giữa các phân tử dung
môi. Tuy nhiên nhiệt độ là một yếu tô" có giới hạn vì khi nhiệt độ quá cao có thể xảy
ra các phản ứng khác không cần thiết, gây khó khăn cho quá trình công nghệ.
Thời gian trích ly: khi thời gian tăng lượng chất khuếch tán tăng, nhưng thời
gian phải có giới hạn vì khi đã đạt mức độ trích ly cao nhất nếu kéo dài thời gian sẽ
không mang lại hiệu quả kinh tế.
♦♦♦ Phương pháp thực hiện
Quá trình trích ly được thực hiện bằng cách ngâm hoặc tưới dung môi lên vật
liệu.
Các công đoạn chủ yếu của quá trình trích ly:
+ Cho hỗn hợp cần trích ly tiếp xúc với dung môi.
+ Tách các pha.
+ Tách và thu hồi dung môi.
Có thể thực hiện quá trình trích ly bằng gián đoạn hoặc liên tục, trích ly một
hoặc nhiều bậc. Dung môi có thể chuyển động cùng chiều hoặc ngược chiều.
b) Phương pháp tổng quát để trích ly polyphenol
Do tính chất cũng như tầm quan trọng của polyphenol nên ta tiến hành xác định
các nguyên liệu có hàm lượng polyphenol cao để tiến hành trích ly, thu nhận chúng.
Hiện nay trong công nghiệp vẫn sử dụng phương pháp trích ly bằng dung môi thông
dụng để thu sản phẩm thô ban đầu.
♦♦♦ Sơ đồ của quá trình được mô tả như sau:
Hình 2.11: Sơ đồ quy trình trích

♦♦♦ Giải thích
+ Lựa chọn và chuẩn bị nguyên liệu
Nguyên liệu để trích ly polyphenol có thể dùng ở dạng tươi, hoặc đã được xử lý

sấy khô nhưng thông thường là đã qua xử lý sấy khô, như vậy sẽ giảm bớt được hàm
lượng nước có trong nguyên liệu thuận lợi cho việc trích ly sau này, đồng thời quá
trình sấy khô sẽ ức chế được hệ enzyme oxy hóa, tránh thất thoát lượng polyphenol
trong nguyên liệu.
Việc lựa chọn nguyên liệu ảnh hưởng rất lớn đến kết quả trích ly polyphenol do
sự phân bô" hàm lượng của polyphenol không đồng đều phụ thuộc nhiều vào các yếu
tô" giông, thổ nhưỡng, cách thu hái, bảo quản,
Theo như nghiên cứu thì hàm lượng polyphenol trong lá đã vàng có hàm lượng
cao nhất, đồng thời hàm ẩm thấp nhất nên đây là nguyên liệu được sử dụng để trích ly
polyphenol sau này.
Trong lá có hệ enzyme polyphenol oxidase, khi có tác dụng cơ học như vò,
nghiền, xay làm vỡ cấu trúc tế bào và giải phóng hệ enzyme này, enzyme sẽ tiếp xúc
với cơ chât là các polyphenol và nhanh chóng xảy ra quá trình oxy hóa làm thất thoát
lượng polyphenol. Do đó trước khi thực hiện quá trình trích ly ta phải có công đoạn
làm mất hoạt tính enzyme polyphenol oxidase Hiện nay có hai phương pháp thường
được sử dụng để làm mất hoạt tính enzyme polyphenol oxidase là sử dụng hấp bằng
hơi nước và sấy thùng quay hoặc sao rang.
Trong phương pháp hấp bằng hơi nước nguyên liệu sau khi hái sẽ được đưa vào
một thiết bị dạng thùng quay, hơi nước khoảng 100°c được sục vào và đảo liên tục,
quá trình diệt men hoàn toàn sau 2-3 phút. Trong phương pháp này, nguyên liệu
thường hấp thu một lượng nước khá lớn nên hàm ẩm cao nên trong quá trình chế biến
thường cần quá trình sấy kéo dài sau đó.
Trong phương pháp diệt men bằng nhiệt, nguyên liệu được cho vào thùng sấy
nóng hoặc chảo sao, nhiệt độ bề mặt truyền nhiệt khoảng 120°c - 140°c. Nguyên liệu
được đảo đều, quá trình diệt men được kết thúc sau 4-6 phút, quá trình diệt men bằng
nhiệt thường được kết hợp với quá trình sấy sơ bộ bằng cách kéo dài thời gian sấy.
Phương pháp này có nhược điểm là nhiệt độ bề mặt quá cao gây biến tính các thành
phần ở vị trí tiếp xúc, nhiệt độ khôi vật liệu không đều và chất lượng sản phẩm thấp.
Phương pháp này cũng khó chuyển đổi để hoạt động liên tục nên chỉ được áp dụng
trong các cơ sở sản xuất nhỏ.

Hiện nay đã có nghiên cứu sử dụng năng lượng vi sóng để thực hiện quá trình
ức chế enzyme và đã có những kết quả rất khả quan trong quy mô phòng thí nghiệm
và đang được thử nghiệm ứng dụng trong quy mô công nghiệp.
Sau khi diệt men, nguyên liệu sẽ được xay nhỏ để tăng diện tích tiếp xúc và
đem trích ly. Quá trình xay cắt có thể được thực hiện bằng các máy cắt nguyên liệu
thông thường.
+ Các yếu tô" ảnh hưởng đến quá trình trích ly
Quá trình trích ly polyphenol hiện nay được thực hiện bằng các loại dung môi.
Nguyên tắc của trích ly bằng dung môi dựa trên sự thẩm thấu dung môi vào tế bào,
chất cần trích ly hòa tan vào dung môi và khuyếch tán ra ngoài tế bào. Quá trình trích
ly bằng dung môi có ưu điểm là thiết bị đơn giản, có thể xử lý một lượng lớn nguyên
liệu và có thể sử dụng ở quy trình liên tục. Các yếu tô" ảnh hưởng đến quá trình trích
ly bằng dung môi:
• Lựa chọn dung môi trích ly: Dung môi trích ly là dung môi hòa tan được hợp
chất cần trích ly. Các polyphenol là các hợp chất phân cực nên chủ yếu sử dụng
các dung môi phân cực như: nước, ethanol, acetone, ethyl acetate Chủ yếu
người ta dùng ethanol.
• Nhiệt độ: Nhiệt độ càng cao làm tăng vận tốc và hiệu quả của quá trình, tuy
nhiên cần lưu ý để lựa chọn nhiệt độ phù hợp tránh làm oxy hóa polyphenol
cần trích ly. Trong toàn bộ quá trình nhiệt độ không nên vượt quá 80°c.
• Tỷ lệ nguyên liệu/ dung môi: Tỷ lệ nguyên liệu/ dung môi càng nhỏ thì hiệu
suất trích ly của quá trình càng cao. Tuy nhiên sử dụng nhiều dung môi sẽ gây
khó khăn cho các giai đoạn tiếp theo.
• Khuấy trộn: Khuấy trộn giúp tăng cường hiệu quả trích ly, do tăng cường quá
trình truyền khôi.
• pH: Polyphenol rất bền ở pH acid và kém bền ở pH base. Khi thực hiện trích
ly ở pH thấp sẽ tránh được hiện tượng oxy hóa polyphenol và tăng hiệu quả
quá trình trích ly. Tuy nhiên, cũng có nghiên cứu cho rằng ảnh hưởng của pH
không làm ảnh hưởng nhiều đến hiệu quả trích ly, chỉ cần đảm bảo pH trung
tính hoặc thấp hơn.

• Sử dụng chất kháng oxy hóa hỗ trỢ: Việc sử dụng các chất kháng oxy hóa bổ
sung như acid ascorbic, acid citric được xác nhận làm tăng hiệu quả trích ly
cũng như làm giảm sự oxy hóa polyphenol.
• Thời gian: Quá trình trích ly polyphenol thường được thực hiện trong thời gian
khác nhau. Một sô" quy trình chỉ thực hiện trích ly dưới 30 phút, 30 - 60 phút
hoặc kéo dài hơn. Mặc dù hiệu quả trích ly thường tăng theo thời gian nhưng
việc kéo dài thời gian trích ly lại tăng chi phí dẫn đến giá thành sản phẩm tăng
cao không có tính kinh tế.