Nghiên cứu độ an toàn của tinh chè chiết từ phế phẩm của quá trình chế biến chè xanh thái nguyên

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM

Lahoun PHETSOMPHON

NGHIÊN CỨU ĐỘ AN TOÀ N CỦA TINH CHÈ
CHIẾT TỪ PHẾ PHẨM CỦA QUÁ TRÌNH CHẾ BIẾN
CHÈ XANH THÁI NGUYÊN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC VẬT CHẤT

THÁI NGUYÊN - 2015
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN

/>

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM

Lahoun PHETSOMPHON

NGHIÊN CỨU ĐỘ AN TOÀ N CỦA TINH CHÈ
CHIẾT TỪ PHẾ PHẨM CỦA QUÁ TRÌNH CHẾ BIẾN
CHÈ XANH THÁI NGUYÊN
Chuyên ngành: Hóa hữu cơ
Mã số: 60 44 01 14

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC VẬT CHẤT

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Thị Thanh Hƣơng

THÁI NGUYÊN - 2015
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN

/>

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu,
kết quả trong luận văn là hoàn toàn trung thực chưa từng được công bổ trong
một công trình khoa học nào khác.
Thái Nguyên, tháng 4 năm 2015
Tác giả luận văn

Lahoun PHETSOMPHON

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN

i

/>

LỜI CẢM ƠN
Tôi xin bảy tỏ lòng biệt ơn sân sắc tới cô giáo TS.Nguyễn Thị Thanh Hương
đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tôi hoàn thành khóa luận tốt nghiệp Thạc sỹ.
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu, khoa Sau Đại học, khoa Hóa
học trường Đại học Sư phạm Thái Nguyên và Thầy giáo PGS.TS Phạm Văn
Thỉnh đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình thực hiện luận văn.
Đề tài thực hiện dưới kinh phí tài trợ của Đề tài nghiên cứu Khoa học tỉnh
Thái Nguyên. Mã số: KC-14-2014.
Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo, cán bộ phòng thí nghiệm
Khoa Hóa học trường ĐHSP Thái Nguyên, phòng tổng hợp hữu cơ - Viện Hóa

học, Phòng nghiên cứu hoạt tính Sinh học - Viện Công nghệ Sinh học- Viện
Hàn lâm Khoa học Việt Nam, Phòng Phân tích hóa học - Viện Khoa học sự
sống và các bạn bè đồng nghiệp đã giúp đỡ, tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá
trình thực hiện luận văn.
Học viên

Lahoun PHETSOMPHON

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN

ii

/>

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ................................................................................................. i
LỜI CẢM ƠN ...................................................................................................... ii
MỤC LỤC ..........................................................................................................iii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT .............................................. iv
DANH MỤC CÁC BẢNG .................................................................................. v
DANH MỤC CÁC HÌNH .................................................................................. vi
DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ ............................................................................... vii
MỞ ĐẦU ............................................................................................................. 1
1. Lý do chọn đề tài ............................................................................................. 1
2. Mục tiêu của đề tài........................................................................................... 2
3. Đối tượng nghiên cứu ...................................................................................... 3
4. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................. 3
5. Bố cục của luận văn ......................................................................................... 3
Chƣơng 1. TỔNG QUAN .................................................................................. 4
1.1. Giới thiệu về loài Chè (Camellia sinensis (L.) Kuntze ................................ 4

1.1.1. Tên khoa học .......................................................................................... 4
1.1.2. Đặc điểm thực vật của loài Chè (Camellia sinensis (L.) Kuntze .......... 4
1.1.3. Đặc điểm sinh vật học của loài chè (Camellia sinensis (L.) Kuntze ..... 6
1.2. Thành phần hóa học của chè trung du ........................................................ 14
1.2.1. Thành phần hóa học chủ yếu ................................................................ 14
1.2.2. Nước ..................................................................................................... 16
1.2.3. Cacbohydrat .......................................................................................... 16
1.2.4. Protein và amino axit ............................................................................ 17
1.2.5. Alkaloit ................................................................................................. 18
1.2.6. Tinh dầu ................................................................................................ 19
1.2.7. Sắc tố .................................................................................................... 20
1.2.8. Vai trò enzym trong quá trình sản xuất chè ......................................... 21
1.2.9. Vitamin ................................................................................................. 22
1.2.10. Polyphenol .......................................................................................... 23
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN

iii

/>

1.3. Nhóm hợp chất catechin trong chè ............................................................. 24
1.3.1. Tính chất hóa lý .................................................................................... 24
1.3.2. Vài nét về polyphenol chè xanh ........................................................... 26
1.3.3. Hoạt tính sinh học của chè xanh và nhóm hợp chất polyphenol chè xanh ..... 30
1.3.4. Sơ lược về tình hình sản xuất chè Thái Nguyên .................................. 32
1.4. Tổng quan tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước ............................... 36
1.4.1. Tình hình sử dụng sản phẩm chè xanh trên thế giới ............................ 36
1.4.2. Tình hình nghiên cứu và sản xuất polyphenol trong nước ................... 37
1.4.3. Ứng dụng của polyphenol chè xanh trong sản xuất thực phẩm chức năng .... 38
Chƣơng 2. PHƢƠNG PHÁP - THỰC NGHIỆM ......................................... 39

2.1. Đối tượng nghiên cứu ................................................................................. 39
2.2. Các phương pháp nghiên cứu ..................................................................... 39
2.2.1. Nghiên cứu qui trình diệt men trên nguyên liệu lá chè già .................. 39
2.2.2. Nghiên cứu xây dựng qui trình chế tạo chế phẩm tinh chè xanh ......... 39
2.2.3. Xác định các chỉ tiêu để xây dựng tiêu chuẩn cơ sở cho chế phẩm ..... 40
2.3. Phương pháp xác định các chỉ tiêu sinh hóa để xây dựng tiêu chuẩn
an toàn TP cho chế phẩm................................................................................... 42
2.3.1. Xác định Tổng số các aflatoxin B1, B2, G1,G2: ................................. 43
2.3.2. Xác định dư lượng thuốc bảo vệ thực vật ............................................ 43
2.3.3. Xác định thành phần của một số kim loại nặng ................................... 44
2.4. Nghiên cứu độc tính cấp trên động vật thực nghiệm.................................. 44
2.5. Thiết bị, dụng cụ, hóa chất và thực nghiệm các phép xác định chỉ tiêu
của chế phẩm TCTN .......................................................................................... 45
2.5.1. Xác định phân tích chỉ tiêu hóa lý: độ ẩm, đường tổng số, tro tổng
số, chất hòa tan ............................................................................................... 45
2.6. Xác định kim loại nặng( Pb, Cd,Hg, As).................................................... 48
2.7. Xác định độc tính cấp của chế phẩm .......................................................... 48
2.7.1. Động vật thực nghiệm, môi trường và thiết bị sử dụng nghiên cứu .......... 48
2.7.2. Phương pháp xử lí số liệu ..................................................................... 48
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN

iv

/>

Chƣơng 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ...................................................... 49
3.1. Qui trình diệt men lá chè già ...................................................................... 49
3.1.1. Mục đích của quá trình diệt men .......................................................... 49
3.1.2. Kết quả nghiên cứu khảo sát xử lý diệt men lá chè già........................ 50
3.2. Khảo sát các thông số kỹ thuật cho giai đoạn làm héo chè tự nhiên .......... 52

3.2.1. Khảo sát sự ảnh hưởng của độ ẩm không khí tới độ héo nguyên liệu ........ 52
3.2.2. Khảo sát sự ảnh hưởng của nhiệt độ không khí tới độ héo nguyên liệu ..... 53
3.2.3. Khảo sát sự ảnh hưởng của thời gian tới độ héo nguyên liệu chè........ 55
3.2.4. Điề u kiê ̣n lưu thông không khí............................................................. 55
3.2.5. Kết quả các thông số kỹ thuật của phương pháp làm héo chè tự nhiên ..... 55
3.3. Khảo sát các thông số kỹ thuật cho giai đoạn làm héo chè nhân tạo ......... 56
3.3.1. Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ tới giai đoạn làm héo nhân tạo ....... 56
3.3.2. Kết quả thông số kỹ thuật của giai đoạn làm héo chè nhân tạo ........... 58
3.4. Giai đoa ̣n vò chè héo .................................................................................. 59
3.4.1. Mục đích ............................................................................................... 59
3.4.2. Kết quả các thông số kỹ thuật cho giai đoạn vò chè héo ..................... 59
3.5. Thông số kỹ thuật của giai đoạn diệt men bằng phương pháp gia nhiệt .... 60
3.5.1. Khảo sát của phương pháp diệt men bằng gia nhiệt ............................ 61
3.5.2. Thông số kỹ thuật của phương pháp diệt men chè bằng phương
pháp nhúng quy mô pilot ................................................................................ 62
3.6. Xây dựng quy trình chế tạo chế phẩm tinh chè Thái Nguyên từ lá
Chè già .............................................................................................................. 63
3.7. Đánh giá độ an toàn của chế phẩm TCTN chế tạo từ lá Chè già ............... 66
3.8. Nghiên cứu độc tính của Chế phẩm TCTN .................................................. 71
3.8.1. Kết quả thử nghiệm độc tính cấp của chế phẩm TCTN .............................. 71
3.8.2. Nhận xét về độc tính của chế phẩm TCTN .......................................... 74
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ......................................................................... 75
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................... 77
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN

v

/>

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

C

Catechin

CT

Cao chè tổng chiết nước nóng từ nguyên liệu lá chè già (tươi)

CTPT

Công thức phân tử

ĐVTN

Động vật thực nghiệm

EC

Epicatechin

ECG

Epicatechin gallate

EGC

Epigallo catechin

EGCG

Epigallocatechin galat

GC

Gallo catechin

GCG

Gallocatechin gallate

HPLC

Sắc ký lỏng hiệu nâng cao

PT

Phân tích

TCTN

Tinh chè Thái Nguyên

TK

Tinh khiết

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN

iv

/>

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1:
Bảng 1.2:
Bảng 1.3:
Bảng 1.4:
Bảng 1.5:
Bảng 1.6.
Bảng 1.7:
Bảng 3.1:
Bảng 3.2:
Bảng 3.3.
Bảng 3.4:
Bảng 3.5:
Bảng 3.6:
Bảng 3.7:
Bảng 3.8:

Bảng 3.9:
Bảng 3.10.
Bảng 3.11:

Bảng 3.12:
Bảng 3.13:

Thành phần hóa học chủ yếu của chè Trung du ............................ 15
Sự phân bố nước trong búp chè..................................................... 16
Lượng đường hòa tan trong búp chè (tính theo phần trăm

chất khô) ........................................................................................ 17
Sự phân bố protein trong búp chè ................................................. 18
Thành phần hóa sinh liên quan đến màu, mùi, vị của chè ............ 21
Hàm lượng vitamin C trong lá chè ................................................ 22
Thành phần catechin của búp chè (tính bằng mg/g tannin
trong búp chè)................................................................................ 23
Sự ảnh hưởng của độ ẩm không khí tới độ héo nguyên liệu......... 52
Sự ảnh hưởng của nhiệt độ không khí tới độ héo nguyên liệu ..... 53
Ảnh hưởng của thời gian làm héo tới tình trạng nguyên liệu ....... 55
Sự ảnh hưởng của nhiệt độ phòng nóng tới độ héo nguyên liệu ...... 57
Khảo sát tình hình mẫu nguyên liệu sau các lần vò chè ............... 59
Kết quả chiết tinh chè xanh từ lá Chè già quy mô pilot .................. 64
Thông số chỉ tiêu về cảm quan của chế phẩm TCTN so với Yêu
cầu đối với chè theo Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 7975:2008 ............ 66
Thông số chỉ tiêu về chỉ tiêu lý hóa của chế phẩm TCTN so
với Yêu cầu đối với chè theo Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN
7975:2008 ...................................................................................... 66
Thông số chỉ tiêu vi sinh vật của chế phẩm TCTN so với Yêu
cầu áp dụng theo Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 7975:2008................. 67
Thông số chỉ tiêu Aflatoxin tổng số của chế phẩm TCTN so
với yêu cầu của TCTN .................................................................. 68
Thông số chỉ tiêu dư lượng thuốc bảo vệ thực vật của chế
phẩm TCTN xác định theo TCCS so với Yêu cầu áp dụng
theo Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 7975:2008 ............................... 68
Kết quả phân tích hàm lượng một số kim loại nặng trong
chế phẩm TCTN ............................................................................ 70
Kết quả thử độc tính cấp của chế phẩm TCTN từ lá Chè già ........ 72

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN

v

/>

DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1:

Cây xanh pha từ búp cây chè

Hình 1.2:

Hình hoa và quả cây chè ...........................................................

Hình 1.3:

Hình thân cây chè ....................................................................6

Hình 1.4:

Hình các bộ phận của cây Chè ..................................................

Hình 1.5:

Các dạng tán chè .....................................................................7

Hình 1.6:

Hình mầm chè cắt dọc .............................................................8

Hình 1.7:

Hình búp chè ......................................................................... 10

Hình 1.8:

Sơ đồ đợt sinh trưởng mầm chè ............................................. 11

Hình 1.9:

Các loại lá trên cành chè ........................................................ 12

................................................6

Hình 1.10: Hình các dạng lá cá ............................................................... 13
Hình 1.11: Hình giải phẫu lá chè ............................................................. 14
Hình 1.12: Cấu tạo khung cơ bản của hợp chất catechin và cách đánh
số cacbon .............................................................................. 24
Hình 1.13: Công thức cấu tạo của một số catechin chính có trong chè .... 26
Hình 1.14: Công thức hóa học của các catechin chè xanh ........................ 27
Hình 1.15: Một số cấu trúc của theaflavin thường gặp ............................. 28
Hình 1.16. Các proanthocyanidin và bisflavanol chủ yếu của chè ............ 28
Hình 1.17: Các flavonol chủ yếu của chè ................................................ 29
Hình 3.1:

Ảnh hưởng của độ ẩm không khí tới độ héo nguyên liệu ........ 53

Hình 3.2:

Ảnh hưởng của nhiệt độ không khí tới độ héo nguyên liệu ..... 54

Hình 3.3:

Sự ảnh hưởng của nhiệt độ phòng nóng tới độ héo nguyên liệu ..... 57

Hình 3.4:

Hệ thiết bị chiết tinh chè xanh từ lá Chè già quy mô pilot ........ 65

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN

vi

/>

DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ
Sơ đồ 3.1: Quy trình chế tạo chế phẩm TCTN từ lá Chè già quy mô pilot ....... 65

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN

vii

/>

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Chè xanh có tên khoa học là Camellia sinensis (L.) Kuntze, là một loại
thức uống có lịch sử hàng ngàn năm và được phổ biến rộng rãi trên thế giới.
Nhiều công trình đã chứng minh chè xanh có tác dụng hiệu quả trong y sinh
học và theo các sách Đông y dược, từ lâu đời chè xanh đã được sử dụng như
một loại thuốc chữa bệnh [1,6] để chữa trị nhiều loại bệnh khác nhau.

Polyphenol chè xanh có tác dụng bảo vệ cơ thể chống lại tia phóng xạ, phòng
chống ung thư, xơ vữa động mạch, ức chế sự phát triển của vi khuẩn, hạ lipit
máu, chóng oxi hóa... Nhờ những tác dụng quý giá của polyphenol chè xanh,
hiện nay các sản phẩm trích ly từ chè xanh mang lại lợi nhuận cao hơn hẳn các
sản phẩm trà truyền thống. Chính vì vậy, việc sản xuất và sử dụng các sản
phẩm trích ly từ chè có giá trị thương mại cao và là hướng đi mới cho nhiều
nước trồng chè trên thế giới [1, 6, 7, 17].
Thái Nguyên là tỉnh có diện tích trồng chè 18.679 ha, đứng vị trí thứ hai
trên cả nước, chè Thái Nguyên nằm trong vùng chè lâu đời của Việt Nam,
với sản phẩm chè có hương vị đặc trưng mà không nơi nào khác có được. Từ
rất lâu, chè Thái Nguyên đã được tôn vinh là “đệ nhất danh trà” của đất
nước. Chè Thái Nguyên nổi tiếng khắp trong và ngoài nước với hương vị
đậm đà, khác biệt mà không nơi nào có được, chè là cây trồng truyền thống
và mang thương hiệu “chè Thái” nổi tiếng trên cả nước. Vì cây chè đóng vai
trò quan trọng trong đời sống của người dân trong vùng, đã và đang được
mệnh danh là “cây trồng xóa đói giảm nghèo” nên hiện nay nó đang được
tiếp tục đầu tư thâm canh để ngày càng sản xuất ra các sản phẩm chè có chất
lượng cao và đảm bảo thu nhập cho người dân. Vì thế, việc phát triển cây
chè là một trong những trọng tâm của chương trình nông thôn mới đã và
đang được triển khai tại tỉnh Thái Nguyên. Thực tế cho thấy những năm qua
chè Thái Nguyên luôn được thị trường trong và ngoài nước chấp nhận, sản
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN

1

/>

phẩm chè có giá trị xuất khẩu cao, nhu cầu tiêu thụ lớn. Về môi trường, cây
chè có tác dụng phủ xanh đất trống đồi trọc, chống xói mòn đất, bảo vệ môi
trường sinh thái. Ngành chè là một trong những ngành sản xuất mũi nhọn

của tỉnh hiện nay. Trong tỉnh có rất nhiều vùng trồng chè trọng điểm như La
Bằng, Tân Cương, Trại Cài, Phổ Yên... Thái Nguyên là vùng chè trọng điểm
của cả nước, nhưng hiện nay sản phẩm chè Thái Nguyên mới sử dụng chè
búp và lá chè non, còn lại lượng rất lớn lá chè già, chè vụn và nhiều sản
phẩm phụ khác trong quá trình chế biến vẫn còn bị bỏ phí, làm cho hiệu quả
canh tác cây chè chưa hợp lý. [7, 13, 26]
Vì vậy việc nghiên cứu tận dụng được nguồn nguyên liệu phụ phẩm này
sẽ nâng cao giá trị sử dụng của cây chè. Từ đó tạo ra nguyên liệu làm thuốc
chữa bệnh, thực phẩm chức năng bổ dưỡng và các chất phụ gia có giá trị cao
trong công nghiệp thực phẩm, dược phẩm, mỹ phẩm và là sản phẩm có nguồn
gốc thiên nhiên, thân thiện với môi trường và an toàn cho người sử dụng.
Mặt khác nếu khai thác được nguồn chế phẩm chè xanh từ phụ phẩm
chè thải loại, sẽ góp phần nâng cao giá trị của cây chè, nhằm phát triển sản
phẩm bền vững, thân thiện với môi trường và phát triển văn hóa chè truyền
thống của Thái Nguyên.
Dựa trên những lý do trên, chúng tôi đã lựa chọn đề tài: "Nghiên cứu
đô ̣ an toàn của tinh ch è chiế t từ phế phẩm của quá trình chế biến Chè xanh
Thái Nguyên”.
2. Mục tiêu của đề tài
- Xây dựng các thông số kỹ thuật cho quy trình làm héo, vò chè héo và
diệt men từ nguyên liệu lá chè già;
- Nghiên cứu xây dựng qui trình chiết xuất và hệ thiết bị tạo chế phẩm
TCTN an toàn, có tính khả thi và phù hợp với điều kiện Việt Nam;
- Khảo sát các chỉ tiêu về an toàn thực phẩm và các chỉ tiêu để xây dựng
tiêu chuẩn cơ sở cho chế phẩm TCTN chiết xuất được gồm 10 chỉ tiêu sinh hóa,
03 chỉ tiêu cảm quan và 06 chỉ tiêu hóa lý.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN

2

/>

- Kết luận về tính an toàn của chế phẩm TCTN và định hướng việc sử
dụng chế phẩm làm nguyên liệu cho thực phẩm chức năng, nước giải khát hoặc
phụ gia thực phẩm… một cách khoa học và hiệu quả.
3. Đối tƣợng nghiên cứu
Lá chè già là phụ phẩm của quá trình sản xuất chè xanh thuộc giống chè
Trung du trồng trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên, được chế biến bằng công nghệ
chế biến chè xanh truyền thống.
4. Phƣơng pháp nghiên cứu
1. Nghiên cứu và xây dựng thông số kỹ thuật quy trình làm héo chè và vò
chè héo từ nguyên liệu lá chè già.
2. Nghiên cứu quy trình xử lý diệt men từ nguyên liệu lá chè già bằng kỹ
thuật làm héo nhân tạo và làm héo tự nhiên;
3. Xây dựng thông số kỹ thuật quy trình tạo chế phẩm tinh chè TCTN từ
nguyên liệu lá chè già và chè cám khô với dung môi phù hợp;
4. Nghiên cứu xây dựng quy trình tạo chế phẩm TCTN quy mô pilot.
5. Khảo sát các chỉ tiêu an toàn thực phẩm và các chỉ tiêu xây dựng tiêu chuẩn
cơ sở của chế phẩm TCTN gồm 10 chỉ tiêu sinh hóa, 03 chỉ tiêu cảm quan và 06
chỉ tiêu hóa lý.
6. Nghiên cứu xác định độc tính cấp LD50 của chế phẩm trên động vật
thực nghiệm.
5. Bố cục của luận văn
Ngoài phần Mở đầu, kết luận và đề nghị, tài liệu tham khảo, luận văn
được trình bày chi tiết trong 3 chương:
Chương 1: Tổng quan (được trình bày trong 35 trang)
Chương 2: Phương pháp - thực nghiệm (được trình bày trong 11 trang)
Chương 3: Kết quả và thảo luận (được trình bày trong 26 trang))
Và danh mục TLTK với 81 TLTK cùng với 20 bảng, 21 hình vẽ và 1
sơ đồ.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN

3

/>

Chƣơng 1

TỔNG QUAN
1.1. Giới thiệu về loài Chè (Camellia sinensis (L.) Kuntze
1.1.1. Tên khoa học
Tên Khoa học: Camellia sinensis (L.) Kuntze. var. assamica (Mast.) Pieere
sec. Phamh. var bohea (L.) Pierre sec. Phamh. var. cantoniensis (Lour.) Pierre sec.
Phamh. var. viridis (L.) Pierre sec. Phamh.
Tên tiếng Việt: Chè; Trà.
Tên khác: Thea sinensis L., Thea assamica Mast, Camellia assamica (Mast.)
H. T. Chang, Thea sinensis L. var. assamica (Mast.) Pierre; Thea bohea L.,
Camellia bohea (L.) Lindl. in Lour, Thea sinensis L. var. bohea (L.) Pierre; Thea
cantoniensis Lour., Thea sinensis L. var. cantoniensis (Lour.) Pierre; Thea
viridisL., Camellia viridis (L.) Link, Thea sinensis L. var. viridis (L.) Pierre;
Cây chè được xếp trong phân loại thực vật như sau [2, 29, 45, 60]:
Ngành

Hạt kín

Angiospermae

Lớp

Song tử điệp

Dicotylednae

Bộ

Chè

Theales

Họ

Chè

Theaceae

Chi

Chè

Camellia (Thea)

Loài

Chè

C.sinensis

1.1.2. Đặc điểm thực vật của loài Chè (Camellia sinensis (L.) Kuntze
Cây chè mọc hoang dại trên núi cao hoặc gây trồng lấy lá làm chè uống, có
thân thẳng và tròn, kích thước rất lớn có thể cao trên 10m, phân cành nhánh ở

đỉnh liên tục thành một hệ thống cành và chồi. Cây gây trồng thường hái búp,
cành, nên phân nhánh rất thấp, sát đất và thân cây nhỏ, cây chè sau khi sinh
trưởng 2 - 3 tuổi bắt đầu ra hoa, mọc từ chồi sinh thực ở nách lá. Tùy theo chiều
cao, kích thước của thân và cành, cây chè được chia thành 3 loại: cây bụi, cây gỗ
nhỏ và cây gỗ vừa. Thân cành và lá tạo thành tán cây chè; tán chè để mọc tự
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN

4

/>

nhiên có dạng vòm đều, dựa vào kích thước giữa thân chính và cành, người ta
chia cây chè thành ba loại tán. Với những cây chè có tán to, rộng thì cây có điểm
sinh trưởng nhiều, cho búp nhiều và sản lượng cao. Cành chè do mầm sinh
dưỡng phát triển thành, trên cành chia ra nhiều đốt, chiều dài biến đổi nhiều từ 1
-10 cm, đốt cây càng dài là biểu hiện của giống chè có năng suất cao.
Chè là cây lâu năm, có chu kỳ sống rất lâu, có thể đạt 60 -100 năm hoặc
lâu hơn, tuổi thọ kinh tế tối đa của một cây chè thương mại vào khoảng 50 - 65
năm tùy thuộc điều kiện môi trường và phương pháp trồng trọt. Cây chè ưa khí
hậu ẩm, đất chua và cần được che bóng ở một mức độ nhất định để đảm bảo
hương thơm, chè cho năng suất cao vào mùa mưa từ tháng 5 - 11, sau 10 - 15
ngày thì thu hoạch một lần. [17, 18, 25, 29, 49]
Tỷ lệ trồng các giống chè trung du ở miền Bắc đạt tới 70%. Năng suất búp
trong sản xuất đại trà khi chè 5 - 19 tuổi thường đạt 4 - 5 tấn/ha. Các giống chè
Trung du chịu được đất xấu, nhưng nhiều sâu hại: rầy xanh, bọ cánh tơ..., ở
vùng cao thường bị bệnh phồng lá. Chè Trung du là nguyên liệu tốt để chế biến
chè xanh và chè đen, sử dụng cây chè bằng cách bẻ cả cành lá nấu nước uống
gọi là chè xanh; hoặc hái búp và lá non, chè nguyên liệu sử dụng trong công
nghiệp chế biến chủ yếu là loại 1 tôm và 2 - 3 lá non, vò rồi sao để làm chè
hương pha nước uống gọi là trà; ngoài ra còn cho lên men lá chè rồi sấy khô

làm chè mạn hay chế thành chè đen. [29, 49]
Lá chè hình trái xoan, nhọn ở gốc, nhọn tù có mũi ở đầu, mọc cách trên cành,
mỗi đốt có một lá, phiến lá dày, bóng, dai, mép khía răng cưa đều, men theo
cuống; cuống lá dài 1cm. Búp trà là giai đoạn non của một cành trà, được hình
thành từ các mầm dinh dưỡng, gồm có tôm (phần lá non trên đỉnh chưa xòe) và 2
hoặc 3 lá non. Kích thước của búp trà thay đổi tùy giống và kỹ thuật canh tác.
Hoa chè mọc đơn độc ở nách lá, gốc có 3 - 4 lá bắc rất dễ rụng. Đài 5,
không đều nhau, thường còn lại ở quả, hơi có lông ở cả hai mặt. Tràng có 5 - 9
cánh, những cánh ngoài rất giống lá đài, những cánh trong mềm hơn, nhẵn. Nhị
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN

5

/>

rất nhiều (trên 240 chiếc) xếp làm 4 - 5 dãy, dính vào gốc cánh tràng; bao phấn
lắc lư trên trung đới rộng. Bầu 3 ô, có lông mỗi ô có 4 noãn; 3 vòi nhụy dài xếp
tỏa ra, nhẵn hay có lông.
Quả chè có 1 - 4 hạt, dạng quả nang có 3 cạnh, mở làm 3 khe dài; hạt gần
tròn có hình tròn, tam giác hoặc hình vuông, quả chè thường mọc thành từng
chùm ba, ban đầu có màu xanh của chồi. Khi tăng trưởng, quả chè cứng dần và
chuyển sang màu nâu và nứt ra. Hạt bên trong quả có thể được dùng để gieo
trồng. [3, 13, 29]

Hình 1.1: Chè xanh pha từ búp cây chè Hình 1.2: Hình hoa và quả cây chè

Hình 1.3: Hình thân cây chè Hình 1.4: Hình các bộ phận của cây Chè
1.1.3. Đặc điểm sinh vật học của loài chè (Camellia sinensis (L.) Kuntze
1.1.3.1. Thân và cành
Cây chè sinh trưởng trong điều kiện tự nhiên là đơn trục, chỉ có một

thân chính, trên đó phân ra các cấp cành. Do đặc điểm sinh trưởng và do
hình dạng phân cành khác nhau, nên thân chè chia làm ba loại: thân gỗ, thân
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN

6

/>

nhỡ (thân bán gỗ) và thân bụi. Thân gỗ là loại hình cây cao, to, có thân chính
rõ rệt, vị trí phân cành cao. Thân nhỡ hay thân bán gỗ là loại hình trung gian,
có thân chính tương đối rõ rệt, vị trí phân cành thường cao khoảng 20 - 30
cm ở phía trên cổ rễ. Loại chè thân bụi cây không có thân chính rõ rệt, tán
cây rộng thấp, phân cành nhiều, vị trí phân cành cấp 1 thấp ngay gần cổ rễ.
Vì sự phân cành của thân bụi khác nhau nên tạo cho cây chè có các dạng tán:
tán đứng thẳng, tán trung gian và tán đứng. [2, 3, 9, 23, 26]

Hình 1.5: Các dạng tán chè
1. Đứng thẳng

2. Trung gian

3. Nằm ngang

Cành chè do mầm dinh dưỡng phát triển thành, trên cành chia làm nhiều
đốt. Chiều dài của đốt biến đổi rất nhiều (từ 1 - 10 cm) do giống và do điều
kiện sinh trưởng, đốt chè dài là một trong những biểu hiện giống chè có năng
suất cao. Từ thân chính, cành chè được phân ra nhiều cấp: cành cấp 1, cấp 2,
cấp 3...; hoạt động sinh trưởng của các cấp cành trên tán chè rất khác nhau.
Theo lý luận phát dục giai đoạn thì những mầm chè nằm càng sát phía gốc của
cây càng có giai đoạn phát dục non, sức sinh trưởng mạnh; những cành chè

càng ở phía trên ngọn (mặt tán) thì càng có giai đoạn phát dục già, sức sinh
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN

7

/>

trưởng yếu, khả năng ra hoa kết quả mạnh. Những cành chè ở giữa tán hoặc
trên mặt tán, hoạt động sinh trưởng thường mạnh hơn các cành ở rìa tán và ở
phía dưới tán. Thân và cành chè tạo nên khung tán của cây chè; với số lượng
càng thích hợp và cân đối ở trên tán, cây chè cho sản lượng cao; vượt quá giới
hạn đó, sản lượng không tăng và phẩm cấp giảm xuống do búp mù nhiều.
Trong sản xuất, cần nắm vững đặc điểm sinh trưởng của cành để áp dụng các
biện pháp kỹ thuật đốn, hái hợp lý mới có thể tạo ra trên tán chè nhiều búp, đặt
cơ sở cho việc tăng sản. [23, 9, 23, 26]
1.1.3.2. Mầm chè
Trên cây chè có những loại mầm: mầm dinh dưỡng và mầm sinh thực.
Mầm dinh dưỡng phát triển thành cành lá, mầm sinh thực phát triển thành nụ
hoa và quả.
Mầm dinh dưỡng: Mầm đỉnh; mầm nách; mầm ngủ; mầm bất định (ở cổ rễ)

Hình 1.6: Hình mầm chè cắt dọc
Phía trái: 1. Lá vẩy ốc; 2. Mầm lá cá; 3. Mầm lá thật; 4. Mầm nách; 5.
Điểm sinh trưởng
Phía phải: 1. Lá vẩy ốc; 2. Mầm lá cá; 3. Mầm lá thật; 4. Mầm nách thứ 4;
5. Mầm nách thứ 5; 6. Điểm sinh trưởng
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN

8

/>

Mầm đỉnh: Loại mầm này ở vị trí trên cùng của cành, tiếp tục phát triển
trên trục chính của các cành năm trước, hoạt động sinh trưởng mạnh và thường
có tác dụng ức chế sinh trưởng của các mầm ở phía dưới nó (ưu thế sinh trưởng
ngọn). Trong một năm, mầm đỉnh hình thành búp sớm nhất cùng với thời kỳ
bắt đầu sinh trưởng mùa xuân của cây. Búp được hình thành từ các mầm đỉnh
là các búp đợt 1, có thể là búp bình thường hoặc búp mù.
Mầm nách: Trong điều kiện sinh trưởng tự nhiên, phần lớn chúng ở trạng
thái nghỉ do sự ức chế của mầm đỉnh. Khi hái các búp đỉnh, mầm nách phát
triển thành búp mới. Tùy theo vị trí của lá ở trên cành, khả năng phát triển
thành búp và chất lượng búp ở các nách lá rất khác nhau. Những mầm ở nách lá
phía trên thường hoạt động sinh trưởng mạnh hơn, do đó cho búp có chất lượng
tốt hơn các mầm ở nách lá phía dưới. Những búp được hình thành từ mầm nách
của các lá năm trước gọi là búp đợt 1, có thể là búp bình thường hoặc búp mù.
Mầm ngủ: Là những mầm nằm ở các bộ phận đã hóa gỗ của các cành một
năm hoặc già hơn. Những mầm này kém phân hóa và phát triển hơn hai loại mầm
trên, cho nên sự hình thành búp sau khi đốn đòi hỏi một thời gian dài hơn. Kỹ
thuật đốn lửng, đốn đau, có tác dụng thúc đẩy sự phát triển của mầm ngủ, tạo nên
những cành chè mới, có giai đoạn phát dục non, sức sinh trưởng mạnh. Búp được
hình thành từ mầm ngủ có thể là búp bình thuờng hoặc búp mù.
Mầm bất định: Vị trí của loại mầm này không cố định trên thân chè
thường ở sát cổ rễ. Nó chỉ phát triển thành cành lá mới khi cây chè được
đốn trẻ lại. Trong trường hợp ấy cành chè tựa như mọc ở dưới đất lên.
Búp được hình thành từ các mầm bất định cũng có hai loại: búp bình
thường và búp mù.
Mầm sinh thực: Mầm sinh thực nằm ở nách lá. Bình thường mỗi nách lá
có hai mầm sinh thực nhưng cũng có trường hợp số mầm sinh thực nhiều hơn
và khi đó ở nách lá có một chùm hoa. Các mầm sinh thực cùng với mầm dinh
dưỡng phát sinh trên cùng một trục, mầm dinh dưỡng ở giữa, mầm sinh thực ở

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN

9

/>

hai bên, vì vậy, quá trình sinh trưởng dinh dưỡng và sinh trưởng sinh thực
thường có những mâu thuẫn nhất định. Khi mầm sinh thực phát triển nhiều ở
trên cành chè, thì quá trình sinh trưởng của các mầm dinh dưỡng yếu đi, do sự
tiêu hao các chất dinh dưỡng cho việc hình thành nụ hoa và quả. Trong sản xuất
chè búp cần áp dụng các biện pháp kỹ thuật thích đáng để hạn chế sự phát triển
của các mầm sinh thực. [2, 3, 9, 23, 26, 79, 81]
1.1.3.3. Búp chè
Búp chè là đoạn non của một cành chè. Búp được hình thành từ các mầm
dinh dưỡng, gồm có tôm (phần lá non ở trên đỉnh của cành chưa xòe ra) và hai
hoặc ba lá non. Búp chè trong quá trình sinh trưởng chịu sự chi phối của nhiều
yếu tố bên ngoài và yếu tố bên trong của nó. Kích thước của búp thay đổi tùy
theo giống, loại và liều lượng phân bón, các khâu kỹ thuật canh tác khác như
đốn, hái và điều kiện địa lý nơi trồng trọt.
Búp chè là nguyên liệu để chế biến ra các loại chè, vì vậy nó quan hệ trực
tiếp đến năng suất và phẩm chất của chè.
Hình 3: Búp chè: a) Búp bình thường b) Búp mù

Hình 1.7: Hình búp chè
a) Búp bình thường b) Búp mù
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN

10

/>

Búp chè gồm có hai loại: búp bình thường và búp mù. Búp bình thường
(gồm có tôm + 2, 3 lá non), có trọng lượng bình quân 1 búp từ 0,5 đến 0,6g
đối với giống chè Trung du, búp càng non phẩm chất càng tốt. Hệ số tương
quan giữa tỷ lệ phần trăm búp bình thường với hàm lượng tanin và cafein
trong lá chè là r = 0,67 và r = 0,48. Búp mù là búp phát triển không bình
thường, trọng lượng bình quân của một búp mù thường bằng khoảng 1/2
trọng lượng búp bình thường và phẩm chất thì thua kém rõ rệt. Nguyên nhân
xuất hiện búp mù rất phức tạp. Một mặt do đặc điểm sinh vật học của cây
trồng, mặt khác do ảnh hưởng xấu của các điều kiện bên ngoài hoặc do biện
pháp kỹ thuật không thích hợp.
Búp chè hoạt động sinh trưởng theo một quy luật nhất định và hình thành
nên các đợt sinh trưởng theo thứ tự thời gian. Thời gian của mỗi đợt sinh
trưởng phụ thuộc vào giống, chế độ dinh dưỡng và điều kiện khí hậu. Có thể
tóm tắt hoạt động sinh trưởng búp theo tuần tự như sau:
Trên một cành chè nếu để sinh trưởng tự nhiên, một năm có 4 - 5 đợt sinh
trưởng, nếu hái búp liên tục thì có 6 - 7 đợt và trong điều kiện thâm canh có thể
đạt 8 - 9 đợt sinh trưởng. Thời gian hình thành một đợt sinh trưởng dài hay ngắn tùy
thuộc vào giống, tuổi cây chè, điều kiện thời tiết khí hậu và các biện pháp kỹ thuật.
[2, 3, 9, 23, 26, 79, 80]

Hình 1.8: Sơ đồ đợt sinh trưởng mầm chè
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN

11

/>

1.1.3.4. Lá chè

1

2

3

4

5

6

7

8

Hình 1.9: Các loại lá trên cành chè
1: Búp đang phát triển; 2: Lá cá; 3: Lá thứ 3; 4: tôm chè; 5: Lá thứ nhất;
6: Lá thứ 4; 7: Lá thứ 2; 8: Lá thứ 5.
Lá chè mọc cách trên cành, mỗi đốt có một lá. Lá thường có nhiều thay
đổi về hình dạng tùy theo các loại giống khác nhau và trong các điều kiện
ngoại cảnh khác nhau. Lá chè có gân rất rõ. Những gân chính của lá chè
thường không phát triển ra đến tận rìa lá. Rìa lá chè thường có răng cưa,
hình dạng răng cưa trên lá chè khác nhau tùy theo giống. Số đôi gân lá là
một trong những chỉ tiêu để phân biệt các giống chè. Trên một cành chè
thường có các loại lá như sau:
- Lá vẩy ốc: là những lá vẩy rất nhỏ, có màu nâu, cứng. Lá vẩy ốc là bộ
phận bảo vệ điểm sinh trưởng của mầm khi nó ở trạng thái ngủ. Số lượng lá
vẩy ốc thường là 2 - 4 lá ở mầm mùa đông, và 1 - 2 lá ở mầm mùa hè.
- Lá cá: Về hình dạng bên ngoài: là một lá thật thứ nhất nhưng phát triển

không hoàn toàn, thường dị hình hoặc có dạng hơi tròn, không có hoặc có rất ít
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN

12

/>

răng cưa quanh rìa lá, diện tích lá nhỏ. Cấu tạo giải phẫu lá cá có số lớp mô dậu
và mô khuyết ít hơn lá thật, số lượng lục lạp ít hơn và cấu trúc của nó rất nhỏ.
Lá cá tồn tại như một lá bình thường trên cành chè, nó có khả năng tích lũy
gluxit như lá bình thường còn hàm lượng tanin thì thấp hơn từ 1 - 2%.

Hình 1.10: Hình các dạng lá cá
- Lá thật: Cấu tạo giải phẫu của lá thật gồm có:
+ Lớp biểu bì: Gồm những tế bào nhỏ, dày và cứng xếp thành một lớp: có
chức năng bảo vệ lá.
+ Lớp mô dậu: Gồm từ 1 - 3 lớp tế bào sắp xếp đều nhau, chứa nhiều diệp lục.
+ Lớp tế bào mô khuyết: Chiếm phần chính của lá các tế bào sắp xếp
không đều nhau. Ở trong có nhiều thạch tế bào và tinh thể oxalat canxi.
Tỷ lệ mô dậu/ mô khuyết càng lớn, biểu hiện tính chống chịu điều kiện
ngoại cảnh tốt. Lá chè mọc trên cành theo các thế khác nhau, tức là góc độ giữa
lá và cành chè to nhỏ khác nhau. Trong sản xuất thường gặp bốn loại thế lá như
sau: thế lá úp, nghiêng, ngang và rủ. Thế lá ngang và rủ là đặc trưng của giống
chè năng suất cao. [2, 3, 9, 23, 26, 79, 80, 81]
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN

13

/>

Hình 1.11: Hình giải phẫu lá chè
1. Biểu bì trên; 2. Mô dậu; 3. Mô khuyết; 4. Gân lá; 5. Biểu bì dưới
1.2. Thành phần hóa học của chè trung du
1.2.1. Thành phần hóa học chủ yếu
Đặc tính chủ yếu của cây chè là sự tổng hợp cafein, teobromin và
teofilin, trong tự nhiên, chỉ rất ít cây có khả năng tổng hợp những chất trên, đó
là chè, cà phê, ca cao, cola. Thành phần trong cây chè có hàng trăm chất khác
nhau, nhiều nhất là các vitamin; có khoảng 20 axit amin và có cả những axit
amin không thể thay thế. Đặc biệt, cây chè tổng hợp được lượng lớn các chất
poliphenol, là những chất giữ vai trò quan trọng trong hoạt động sống của cây
chè, trong quá trình chế biến nguyên liệu và sức khỏe con người. Những số
liệu về thành phần hóa học của lá chè và chè thành phẩm cho thấy ở lá chè,
chất khô chiếm 19-27% nhưng ở chè thành phẩm, chất khô chiếm 92-97%.
Trong lá chè, 41-58% trọng lượng khô là các chất tan trong nước; trong quá
trình chế biến chè, chúng bị biến đổi đáng kể, trong chè thành phẩm hàm
lượng chất hòa tan chỉ có 43,7%. [15, 17, 19, 20, 33, 49]
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN

14

/>