Làm giàu GABA trà Oolong bằng biện pháp sinh học

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HCM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

BÙI TRẦN PHƯƠNG UYÊN

LÀM GIÀU GABA TRÀ OOLONG
BẰNG BIỆN PHÁP SINH HỌC
Chuyên ngành : Công nghệ sinh học
Mã số: 60420201

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP. HÒ CHÍ MINH, tháng 7 năm 2019


CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG
ĐẠI HỌC BÁCH KHOA -ĐHQG -HCM Cán bộ hướng dẫn khoa học: TS.
Huỳnh Ngọc Oanh
TS. Hoàng Mỹ Dung

Cán bộ chấm nhận xét 1: PGS.TS. Nguyễn Tiến Thắng Cán bộ chấm nhận xét

2: PGS.TS. Ngô Đại Nghiệp
Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp. HCM ngày
17 tháng 7 năm 2019
Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị của Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ)
1. PGS.TS. Nguyễn Đức Lượng
2. PGS.TS. Nguyễn Tiến Thắng
3. PGS.TS. Ngô Đại Nghiệp
4. TS. Huỳnh Ngọc Oanh

5. TS. Phan Thị Huyền
Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành
sau khi luận văn đã được sửa chữa (nếu có).
CHỦ TỊCH HỘI ĐÒNG

TRƯỞNG KHOA


ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ tên học viên: BÙI TRẦN PHƯƠNG UYÊN.............MSHV: 1670970
Ngày, tháng, năm sinh: 23/02/1993.................................Nơi sinh: Tp.Hồ Chí Minh
Chuyên ngành: Công nghệ Sinh học...............................Mã số : 60420201
I. TÊN ĐỀ TÀI: Làm giàu GABA trà Oolong bằng biện pháp sinh học
II. NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:
Khảo sát các nguyên liệu : trà Oolong, trà Oolong cũ, trà vụn.
Khảo sát ủ đống trà Oolong cũ và ủ tủ kín trà Oolong cũ.
Khảo sát ủ đống trà vụn và ủ tủ kín trà vụn có bo sung enzyme.
III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 01/02/2019
IV.

NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 02/06/2019

V. CÁN Bộ HƯỚNG DẪN

TS. Huỳnh Ngọc Oanh
TS. Hoàng Mỹ Dung
Tp. HCM, ngày . . . . thảng. . . . năm
20.... CÁN BỘ HƯỞNG DẪN

CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO

(Họ tên và chữ ký)

(Họ tên và chữ ký)

TRƯỞNG KHOA
(Họ tên và chữ ký)


LỜI CẢM ƠN
Trong suốt quá trình thực hiện luận văn, tôi đã nhận đuợc nhiều sự hỗ trợ về kiến
thức và kỹ năng cần thiết để hoàn thành tốt bài luận văn này.
Đầu tiên, tôi xin chân thành cảm ơn tất cả quý Thầy Cô nghiên cứu giảng dạy tại
Truờng Đại học Bách Khoa TP.HCM, Thầy Cô thuộc bộ môn Công Nghệ Sinh Học đã
truyền đạt cho tôi những kiến thức quý báu. Đặc biệt tôi xin cảm ơn TS. Huỳnh Ngọc
Oanh và TS. Hoàng Mỹ Dung đã tận tình hỗ trợ, huớng dẫn nhiệt tĩnh trong suốt quá
trình học tập và nghiên cứu.
Đồng thời, tôi xin cám ơn Công ty cổ phần Thực phẩm cầu Tre CJ đã cung cấp
nguyên liệu và hỗ trợ trong quá trình nghiên cứu.
Tôi cũng xin cảm ơn các bạn trong nhóm nghiên cứu trà: Hồ Kim Ngân, Mai
Thảo Nguyên, Trần Thị Hạnh. Tôi xin cảm ơn tập thể lớp Thạc sĩ khóa 2016, các bạn
học viên cao học và các bạn sinh viên cùng làm đề tài tại phòng thí nghiệm 108B2 đã
tạo động lực, giúp đỡ và chia sẻ những khó khăn trong quá trình làm bài luận này.
Tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới mọi nguời!

Học viên
Bùi Trần Phuơng Uyên.

1


TÓM TẮT LUẬN VĂN
Trong nghiên cứu, chúng tôi thực hiện các phuơng pháp sinh học nhằm nâng cao
giá trị GABA của trà Oolong cũ và trà vụn theo yêu cầu của Công ty CJ cầu Tre nhằm
tận dụng đuợc nguồn trà phế phẩm để nâng giá trị kinh tế. Với đối tuợng trà Oolong cũ
nguyên liệu tiến hành ủ theo 2 phuơng pháp: ủ đống và ủ trong tủ kín. Đối tuợng trà vụn
nguyên liệu tiến hành ủ theo các phuơng pháp: ủ đống và ủ bổ sung enzyme. Qua đó
đánh giá sụ biến động các thành phần hóa học TF, TR, tỉ lệ TF/TR, TC, tannin, đặc biệt
là GABA với kết quả thu đuợc nhu sau: trà Oolong cũ ủ đống có GABA là 61.66mg/kg,
trà Oolong cũ ủ trong tủ kín ở 35°c có GABA là 202.10mg/kg, trà vụn ủ đống có GABA
là 168.92mg/kg, trà vụn ủ bổ sung chế phẩm Viscozyme đạt GABA 206.42mg/kg. Tất cả
các mẫu trà sau khi ủ đều đạt GABA cao hơn so với mẫu nguyên liệu, đặc biệt là 2 mẫu
trà Oolong cũ ủ trong tủ kín ở 35°c có GABA tăng gấp 3.9 lần nguyên liệu ban đầu và
mẫu trà vụn ủ có bo sung enzyme có GABA tăng cao hơn gấp 3.2 lần nguyên liệu ban
đầu, điều này cho thấy biện pháp sinh học có thể làm tăng GABA trong trà.

11


ABSTRACT

In the study, we carried out biological methods to enhance the GABA value of
old Oolong tea and crushed tea as the request of CJ Cau Tre Company in Oder to
increase economic value. The old Oolong tea was composted or incubated in incubator.
The crushed tea was processed with composting method or supplemented with

Viscozyme and incubating in incubator. TF, TR, TF/TR, TC, tannin, especially GABA
were evaluated. The composted old Oolong tea contained 61.66mg/kg while incubated
old Oolong tea at 35°c has 202.10mg/kg of GABA. The crushed tea contained
168.92mg/kg of GABA, incubated crushed tea supplemented with Viscozyme has
GABA value around 206.42mg/kg. These GABA values were found increased in
processed tea, especially 3.9 and 3.2 folds in the old Oolong tea incubated at 35°c
increase and incubated crushed tea supplemented with enzyme respectively, in
comparison with original material.

iii


LỜI CAM ĐOAN
Tôi tên là Bùi Trần Phương Uyên, mã học viên: 1670970, học viên cao học chuyên
ngành Công nghệ Sinh học trường Đại học Bách Khoa thành phố Hồ Chí Minh khóa 20162019. Tôi xin cam đoan rằng ngoại trừ các kết quả tham khảo từ các công trình khác như đã
ghi rõ trong luận văn, các công việc trình bày trong luận văn này là do chính tôi thực hiện
dưới sự hướng dẫn của TS. Huỳnh Ngọc Oanh và TS. Hoàng Mỹ Dung và tôi hoàn toàn
chịu trách nhiệm tính trung thực về đề tài nghiên cứu này.
Tp. Hồ Chí Minh, tháng 7 năm 2019
Tác giả
Bùi Trần Phương Uyên

IV


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN.....................................................................................................................i
TÓM TẮT LUẬN VĂN....................................................................................................ii
ABSTRACT.....................................................................................................................iii
LỜI CAM ĐOAN.............................................................................................................iv

MỤC LỤC........................................................................................................................V
DANH MỤC HÌNH.......................................................................................................viii
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT...........................................................................................ix
LỜI MỞ ĐẦU....................................................................................................................1
CHUƠNG 1. TÔNG QUAN TÀI LIỆU............................................................................2
1.1.

Giới thiệu sơ lược về trà......................................................................................... 2

1.1.1.

Nguồn gốc cây trà..................................................................................................2

1.1.2.

Các hợp chất quan trọng trong lá trà....................................................................3

1.2.

Giới thiệu về trà ủ...................................................................................................9

1.2.1.

Trà Oolong............................................................................................................. 9

1.2.2.

Trà Phổ Nhĩ..........................................................................................................10

1.3. TràGABA..................................................................................................................12

1.3.1.

GABA..................................................................................................................12

GABA có vai trò quan trọng trong sức khỏe con người như:..........................................13
1.3.2.

Con đường sinh tổng hợp GABA.........................................................................13

1.3.3.

TràGABA.............................................................................................................14

CHUƠNG 2. VẬT LIỆU - PHUƠNG PHÁP....................................................................17
2.1 Vật liệu.............................................................................................................................17
2.2 Phương pháp phân tích.................................................................................................... 17
2.2.1

Phương pháp phân tích hàm lượng tannin............................................................17

2.2.2

Phương pháp xác định hàm lượng TF, TR, tỉ lệ TF/TR và màu tổng TC.............18

2.2.3.

Phương pháp xác định hàm lượng GABA...........................................................18

2.3 Nội dung nghiên cứu..................................................................................................19
2.3.1

Nội dung 1: Khảo sát nguồn nguyên liệu..............................................................19

2.3.2

Nội dung 2: Khảo sát quá trình ủ trà Oolong cũ...................................................19

2.3.2.1

Khảo sát ủ đống trà Oolong cũ.......................................................................... 19

2.3.2.2.................................................................................................................................... Khả
o sát ủ trà Oolong cũ bằng tủ ủ kín..................................................................................20


2.3.3 Nội dung 3: Khảo sát quá trình ủ trà vụn...............................................................20
2.3.3.1

Khảo sát ủ đống trà Oolong vụn.......................................................................20

2.3.3.2

Khảo sát ủ trà Oolong vụn có bo sung enzyme bằng tủ ủ kín...........................20

CHƯONG 3. KẾT QUẢ - THẢO LUẬN.......................................................................21
3.1 Khảo sát các nguồn nguyên liệu trà.................................................................................21
3.2 Khảo sát quá trình ủ trà Oolong cũ..................................................................................21
3.2.1

ủ đống trà Oolong cũ........................................................................................... 21

3.2.1.1...................................................................................................................................

Sự

biến động nhiệt độ của quá trình ủ đống trà Oolong cũ..................................................21
3.2.1.2

Hàm luợng TF, TR và màu tổng trong quá trình ủ đống trà Oolong cũ............22

3.2.1.3

Hàm luợng tannin trong quá trình ủ đống trà Oolong cũ..................................22

3.2.1.4

Hàm luợng GABA trong quá trình ủ đống trà Oolong cũ.................................23

3.2.2

Trà Oolong cũ ủ trong tủ kín............................................................................... 23

3.2.2.1

Phân tích mẫu trà đuợc ủ ở 30°c........................................................................24

3.2.2.2

Phân tích mẫu trà đuợc ủ ở 35°c........................................................................26

3.2.2.3...................................................................................................................................

ủ

bằng tủ kín trà Oolong cũ ở 40°c....................................................................................27
3.2.3

So sánh trà Oolong cũ ủ đống và trà Oolong cũ ủ trong tủ kín........................29

3.3 Khảo sát quá trình ủ trà Oolong vụn...............................................................................29
3.3.1

Khảo sát các thành phần hóa học của trà vụn ủ đống..........................................29

3.3.1.1

Khảo sát sự biến động nhiệt độ trong quá trình ủ đống.....................................29

3.3.1.2

Khảo sát sự biến động TF, TR, màu tổng trong quá trình ủ đống..................... 30

3.3.1.3

Khảo sát sự biến động tannin trong quá trình ủ đống........................................31

3.3.1.4................................................................................................................................... Khảo
sát sụ biến động GABA trong quá trình ủ đống..............................................................32
3.3.2

Khảo sát các thành phần hóa học của trà vụn ủ có bo sung enzyme...................32

3.3.2.1

Khảo sát sụ biến động TF, TR, màu tống trong quá trình ủ trà bố sung...........32

3.3.2.2

Khảo sát sụ biến động tannin trong quá trình ủ trà bo sung enzyme.................33

3.3.2.3

Khảo sát sụ biến động GABA trong quá trình ủ trà bo sung enzyme...............34

3.3.3

So sánh giữa trà vụn ủ ủ đống và ủ có bo sung enzyme...................................34

VI


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1 Phân loại khoa học của cây trà.........................................................................2
Bảng 3.1 Ket quả khảo sát các nguồn nguyên liệu trà.....................................................21
Bảng 3.2 Hàm luợng TF, TR và màu tổng trong quá trình ủ đống trà Oolong cũ...........22
Bảng 3.3 Hàm luợng TF, TR, tỷ lệ TF/TR và màu tổng (TC) của trà Oolong trong quá
trình ủ bằng tủ kín ở 30°c................................................................................................24
Bảng 3.4 Hàm luợng TF, TR, tỷ lệ TF/TR và màu tổng (TC) của trà Oolong trong quá
trình ủ bằng tủ kín ở 35°c................................................................................................26
Bảng 3.5 Biến động hàm luợng TF, TR, tỷ lệ TF/TR và màu tổng (TC) của trà Oolong

trong quá trình ủ bằng tủ kín ở 40°c................................................................................27
Bảng 3.6 So sánh trà Oolong cũ ủ đống và trà Oolong cũ ủ trong tủ kín

ở 35°c.......29

Bảng 3.7 Sự biến động TC, TF, TR trong quá trình ủ đống trà vụn...............................31
Bảng 3.8 Sự biến động TC, TF, TR trong quá trình ủ trà vụn có bổ sung Viscozyme. 32
Bảng 3.9 So sánh trà vụn ủ đống và ủ có bổ sung enzyme trong tủ kín.........................34

vii


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1 Cây trà Camellia sinensis.................................................................................2
Hình 1.2 Sơ đồ chuyển hóa các hợp chất chính trong quy trình ủ trà.............................4
Hình 1.3 Quá trình tạo thành các octoquynol.................................................................5
Hình 1.4 Quá trình tạo thành các bis-flavanol................................................................6
Hình 1.5 Quá trình tạo thành Theaflavin........................................................................6
Hình 1.6 Quá trình oxy hoá Theaflavin thành Thearubigin............................................6
Hình 1.7 Cơ chế xúc tác của hệ enzyme oxy hóa khử.....................................................8
Hình 1.8 Trà Oolong........................................................................................................9
Hình 1.9 Quy trình sản xuất trà Oolong..........................................................................10
Hình 1.10 Trà Phổ Nhĩ.....................................................................................................10
Hình 1.11 Quy trình sản xuất trà Phổ Nhĩ theo công nghệ ủ đống..................................11
Hình 1.12 Cấu trúc phân tử GABA.................................................................................12
Hình 1.13 Con đuờng sinh tổng họp GABA...................................................................14
Hình 2.1 Sơ đồ tiến hành thí nghiệm...............................................................................19
Hình 3.1 Biến động nhiệt độ của quá trình ủ đống trà Oolong cũ.................................21
Hình 3.2 Hàm luợng tannin trong quá trình ủ đống trà Oolong cũ...............................23
Hình 3.3 Hàm luợng GABA trong quá trình ủ đống trà Oolong cũ..............................23

Hình 3.4 Hàm luợng tannin của trà Oolong trong quá trình ủ bằng tủ kín ở 30°c........24
Hình 3.5 Hàm luợng GABA trong quá trình ủ ở 30°c...................................................25
Hình 3.6 Biến động hàm luợng tannin trong quá trình ủ ở 35°c...................................26
Hình 3.7 Biến động hàm luợng GABA trong quá trình ủ ở 35°c..................................27
Hình 3. 8 Biến động hàm luợng Tannin của trà Oolong trong quá trình ủ trong tủ kín ở
40°c.......................„................................................................. ..........................7..........28
Hình 3.9 Biến động hàm luợng GABA trong quá trình ủ trong tủ kín ở 40°c.................28
Hĩnh 3.10 Biến động nhiệt độ trong quá trình ủ đống trà vụn.........................................30
Hĩnh 3.11 Sụ biến động tannin trong quá trĩnh ủ đống....................................................31
Hĩnh 3.12 Biến động GABA trong quá trình ủ đống.......................................................32
Hĩnh 3.13 Biến động tannin trong quá trình ủ trà vụn có bo sung Viscozyme................33
Hĩnh 3.14 Biến động GABA trong quá trình ủ trà vụn có bo sung Viscozyme...............34

viii


EC
ECG

Epicatechin
Epicatechingalate

EGC

Epigalocatechin

EGCG

Epigalocatechingalat

GABA

Axit y-aminobutyric

GAD

Glutamic axit decarboxylase

GABA-T

GABA a-oxoglutarate transaminase

GC

Galocatechin

GCG
HLCK

Galocatechingalat
Hàm lượng chất khô

PO

Peroxidase

PPO
TC

Polyphenoloxidase

Màu tổng

TF

Theaflavin

TR

Thearubigin


LỜI MỞ ĐẦU
Trà có nguồn gốc từ Trung Quốc, ngày nay là một trong nhung loại thức uống
đuợc tiêu thụ nhiều nhất trên thế giới.
Trong những thập kỷ qua, nhiều lợi ích về sức khỏe của trà đã đuợc chứng minh.
Uống trà có tác dụng giảm cholesterol trong máu, giảm nguy cơ tim mạch và ung thu.
Hiện nay trên thế giới có rất nhiều loại trà nhu trà xanh, trà đen, trà Oolong ...Trà GABA
đuợc xem là loại trà có giá trị duợc tính tốt vĩ GABA (acid y- aminobutyric) có tác dụng
không thể thiếu đối với cơ thể để đảm bảo duy trĩ sự hoạt động bĩnh thuờng của não bộ,
ngăn cản các phân tử truyền tin chuyển tải sự ức chế lên đầu mút dây thần kinh.
Việt Nam đã xuất khẩu trà sang 107 nuớc, đứng thứ 7 về sản luợng, đứng thứ 6 về
khối luợng xuất khẩu. Trong đó, chỉ có trà xanh và trà uớp hoa là những sản phẩm trà
xuất khẩu chiếm uu thế của Việt Nam trên thị truờng thế giới. Đe tăng giá trị sản phẩm
trà Việt Nam cần có những nghiên cứu để nâng cao chất luợng và đa dạng hơn các sản
phẩm trà giúp tăng khả năng cạnh tranh của trà Việt Nam trên thế giới, cầu Tre là một
trong những Công ty trà hàng đầu ở Việt nam đã đề xuất nghiên cứu đa dạng các sản
phẩm trà từ nguồn trà Oolong. Tiếp nối nhóm nghiên cứu truớc, chúng tôi thực hiện đề
tài: “Làm giàu GABA trà Oolong bằng biện pháp sinh học”
Trong quá trình nghiên cứu khảo sát quá trình lên men (ủ) nhằm nâng cao giá trị
GABA từ nguồn trà Oolong phế phẩm. Chúng tôi thực hiện một số nội dung sau:

> Khảo sát các nguyên liệu: trà Oolong, trà Oolong cũ, trà vụn.
> Khảo sát ủ đống trà Oolong cũ và ủ tủ kín trà Oolong cũ.
> Khảo sát lên men ủ đống trà vụn và ủ tủ kín trà vụn có bo sung enzyme

1


Phân loại khoa học
Ngành

Thực vật

Lóp

Dicotylednae

Bộ

Theales

Họ

Theaceae

Chi

Camellia

Loài

c. sinensis

1.1.1.

Nguồn gốc cây trà

Thần thoại Trung Quốc cho rằng Hoàng đế Shen Nung đã phát hiện ra Trà (2737
trước công nguyên). Lần đầu tiên trà được đề cập trong Erh-Ya, một từ điển Trung Quốc
khoảng năm 400 trước công nguyên. Sau công nguyên, trà được xem như một loại thuốc
(từ triều đại nhà Đường), nhưng sau đó trà trở nên phố biến như một thức uống.
Năm 1753, Carl Von Linnaeus, nhả thực vật học Thụy Điển nối tiếng, lần đầu tiên
trên thế giới đã tiến hành nghiên cứu trên một số loại trà cố ở Trung Quốc và định

2


tên khoa học cây trà là Thea Sinensis rồi phân thành 2 loại: Thea bohea (trà đen) và Thea
viridis (trà xanh).
Năm 1823, Robert Bruce, một học giả người Anh, lần đầu tiên phát hiện một số
cây trà hoang dã trong dãy núi Sadiya ở vùng Atxam (Ấn Độ) cao tới 17 đến 20 m, thuộc
loài thân gỗ lớn, khác hẳn cây trà thân bụi của Linnaeus thu thập ở vùng Trung Quốc nói
trên.
Năm 1918, Cohen Stuart (Java), một nhà phân loại thực vật Hà Lan đã đi thu thập
mẫu tiêu bản trà tại Vân Nam, Bắc Việt Nam và Bắc Myanma. Ket quả đã tim thấy
những cây trà thân gỗ lớn ở khu vực miền núi phía Nam và phía Tây Vân Nam. Tuy có
những quan điểm khác nhau về nguồn gốc cây trà, nhưng vùng phân bố trà nguyên sản
và vùng trà dại đều nằm ở khu vực núi cao, có điều kiện sinh thái lý tưởng, phù hợp với
vùng Vân Nam (Trung Quốc) hay vùng Atxam (Ấn Độ) đều có độ cao trên 1500m so với
mặt nước biển.
Còn tại Việt Nam thành phẩm đã tim thấy trà dại tại Suối Giàng (Yên Bái),

Thông Nguyên, Cao Bồ (Hà Giang), Tam Đảo (Vĩnh Phúc).
Từ những nghiên cứu trên có thể đi đến kết luận là cây trà có nguồn gốc từ Châu
Á.
1.1.2.

Các họp chất quan trọng trong lá trà

Một số thành phần hoá học trong búp trà tham gia trực tiếp vào sự hĩnh thành
chất lượng trà sản phẩm (như pectin, cafein...) và thông qua sự biến đổi hoá học (như sự
biến đổi của tannin, protein,...) để tạo nên các họp chất tạo ra hương vị đặc trưng cho trà
sản phấm. Quá trình chế biến trà là điều khiển, kiểm soát các quá trĩnh biến đối này.
Dưới đây là một số hợp chất quan trọng và cơ sở sinh hóa của quá trình ủ trà bởi hệ
enzyme nội tại.
1.1.2.1.

Các hợp chất phenol

Là thành phần hóa học có ý nghĩa lớn nhất, có giá trị sinh học cao, chiếm 3040% hàm lượng chất khô trong lá trà tươi. Các họp chat phenol bao gồm những đặc tính
tốt nối bật của trà và được nghiên cứu kỹ hơn bất kĩ loại họp chất nào khác trong trà.
Các họp chat phenol chịu trách nhiệm về màu sắc, mùi và vị đặc trưng của trà [19]. Họp
chat phenol trà là một nhóm các họp chất hóa học trong cấu trúc hóa học có chứa nhiều
hơn một nhóm phenolic; có nhiều phụ nhóm của polyphenol được biết như: polyphenol
đơn giản, flavanol, tannin và các họp chat phenol khác.
3


1.1.2.2.

Tannin

Tannin trà là thành phàn quyết định đến màu sắc, hương vị của các loại trà sản
phẩm do chính chúng tạo ra và do những biến đỏi hoả học của chúng đem lại.
Tannin trà là một hỗn hợp phức tạp của các hợp chất phenol thực vật hao gồm các
chất polyhydroxyphenol đơn giản (chủ yếu là catechỉn) và các chất polyphenol đa phân
tử (hay còn gọi là tannin đặc biệt).
Nhóm chất catechỉn là hợp chất không màu, trong khỉ nhóm tannin đậc biệt tạo
màu và vị chát dịu cho trà, bên cạnh chúng còn kèm theo các họp chất phenol phi tannin
có màu và vị rất đắng.
1.1.2.3.

Catechỉn

Nhỏm chất catechỉn (tiền chất của tannin): là hợp chất không màu, tan trong nước
tạo thành một họp chất cố vị đắng chát và cảm giác se lại nơi khướu giác sau khỉ uống,
có cấu tạo chung là các đơn phân tử (thuộc nhóm chất polyhydroxylphenol - monomer),
chiếm khoảng trên 80% tổng lượng tannin trà, có vị chát đắng mạnh hơn so với tannin
đặc biệt. Nhóm này gồm 7 catechỉn khác nhau đó là Epicatechin (EC), Epỉgalocatechin
(EGC), Galocatechin (GC), Epicatechingalat (ECG), Epỉgalocatechỉngalat (EGCG),
Galocatechingalat (GCG) và Catechỉn. EGCG có vị đắng đặc trưng còn EC, EGC và GC
có vị chát dịu. Nhóm chất phi tannỉn có vị đắng ở dạng glucozit và cố màu thuộc họ
ílavonol [21].
Trong công nghệ chế hiến trà, các chế độ công nghệ phải tạo ra sự chuyển hoá
các chất trong nhóm catechin, nhát là 2 chất EGC và EGCG để tạo màu và chuyển hoá
vị trà tức là chuyển chúng sang nhóm tannin đặc biệt (polyphenol) [2].
Con đường chuyển hóa các hợp chất chính trong quy trình ủ trà được thể hiện ở
hình 1.2.

GATECHINS

T^FUFIAVW

Hình 1,2 Sơ đồ chuyển hỏa các hợp chất chỉnh trong quỵ trình ủ trà
4


I.I.2.4.

Theaflavin (TF) và Thearubỉgỉn (TR)

Theaflavin và Thearubigin là hai chất màu vàng và nâu đỏ, là sản phẩm oxy hoá
của các polyphenol-catechỉn L-epỉgallocatechín (L-EGC) và L-epỉgaỉlocatechỉngallate
(L- EGCG) bồi enzyme trong quá trình ủ trà Phổ Nhĩ. Theaflavin và Thearubigin là một
trong những chỉ số quan trọng để đánh giả chất lượng sản phẩm trà Phổ Nhĩ [30]. Theo
Roberts, màu sắc của nước trà do Thearubỉgỉn quyết định còn vị đậm của nước trà do tỷ
lệ giữa Theaílavin và Thearubigin quyết định [19]. Thearubigin chiếm tỷ lệ 5- 8% trong
trà khô và cho màu ánh đỏ nâu còn Theaílavin tuy chỉ có 0,2-2% hàm lượng chất khô
nhưng lại quyết định đến màu sắc của nước trà. Nhiều nghiên cứu cho thấy Theaílavỉn
không phải là một chất mà là hỗn hợp của hai chất Theaílavin và Theaílavỉngaỉlat. Một
điều chú ỷ là Theaflavingallat này rất không ổn định, chỉ cần oxy hoá một chất là chuyền
thành Thearubigỉn. Loại trà cấp thấp không cần phải hãm lâu nhưng nước đã nâu sẫm và
đục là do có sự oxy hoá nhanh chóng của hợp chất này. Các nhà nghiên cứu đã khai thác
ngay hiện tượng này và dựa vào đó để đánh giá và tiêu chuẩn hoá chất lượng trà [6].
Cơ sở khoa học tạo Theaílavin và Thearubỉgỉn:
Dưới tác dụng của enzyme polyphenol oxidase thì L-EGC và L-EGCG bị oxy hoả
tạo thành octoquynol, sau đó các octoquynol thông qua quả trình dỉmer hoả tạo thành
những bỉs- ílavanol.
Ví dụ như nếu xuất phát từ catechỉn thì dỉmer tạo được sẽ có vị chát nhẹ và có
màu đỏ (hình 1.3). Khỉ phân tử dỉphenol quynol tác dụng với một polyphenol thì tạo
thành bis- ílavanol không màu (hình 1.4) [19].

Hình 13 Quả trình tạo thành các octoquynoĩ

5


Hình 1,4 Quá trình tạo thành các bis-flavanoỉ Các diphenol có thể tương
tác với nhau qua phản ứng oxy hoả-khử, sắp sếp lại phân tử để tạo thành Theaílavin có
màu vàng, để phản ứng xảy ra thì gốc Y ở C3 phải là gốc gallo (hình 1.5) [19].

Hình 1,5 Quả trình tạo thành Theaflavin Phần trong vòng chấm gọi
là gổc tạo màu benzo-tropolon. Theo Roberts, nếu oxy hoá đồng thời L-EGC và LEGCG đều dẫn tới tạo thành Theaflavin. Còn chỉ oxy hoá L-EGCG thì chỉ tạo nên
Theaílavingaỉlât. Thành phẩm theo nghiên cứu của tác giả này, Thearubỉgỉn là sản phẩm
chuyển hoá oxy hoá của Theaílavm và bis-flavanỉn [19]. Thearubỉgỉn là hợp chất có tính
acid do cố nhỏm cacboxyl được tạo nên khỉ mở vòng Pirogallo trong gốc benzo- tropolon
của Theaflavin.
Sự oxy hoá Theaílavỉn thành Thearubỉgin xảy ra như sau:

Hình 1,6 Quả trình oxy hoả TheqỊỉavin thành Thearubigin
6


Thearubigin ở trạng thái tự do có màu hồng nhạt, khi đính với Natri có màu nâu
gạch, với Kali và Canxi có màu đỏ tuơi. Cuối cùng một số Thearubigin bị protein trong
lá làm kết tủa thành những tinh thể không hoà tan và bị mất đi cùng với bã trà [19,10,
27].
1.1.2.5.

Họp chất alkaloid

Alkaloid là những chất không màu, một số ít có màu vàng, chúng có tính kích
thích đầu luỡi, có vị đắng. Thành phần chủ yếu là caffein. Caffein là chat alkaloid chủ
yếu và quan trọng nhất trong lá trà, có vị đắng, không mùi. Caffein tác dụng với tannin

trà sẽ tạo thành váng khi để nguội nuớc trà, gọi là họp chat tannat caffein. Theo quan
điểm của một số tác giả thi caffein có khả năng giữ lại sự đông tụ của protein. Chất luợng
trà phụ thuộc nhiều vào luợng caffein, caffein càng nhiều thi chất luợng càng giảm,
nhung không thể thiếu caffein trong thành phần của trà [3].
1.1.2.6. Enzyme
Trong lá trà có hai nhóm enzyme chính là nhóm enzyme oxy hóa khử nhu
polyphenol oxidase, peroxidase và nhóm enzyme thủy phân nhu cellulase, amylase,
peptidase, invertase, protease,...
Nhóm enzyme thủy phân:
Enzyme cellulase là enzyme chính có mặt trên thành tế bào lá trà. Đóng vai trò
phân cat cellulose thành glucose tạo vị ngọt cho trà, đồng thời tạo điều kiện cho các
enzyme oxy hóa tiếp xúc với cơ chất.
Enzyme pectinase thủy phân protopectin thành pectin hoà tan.
Enzyme amylase thuỷ phân tinh bột thành đuờng, các đuờng khử này vừa có vai
trò tạo vị, vừa tham gia vào các phản ứng tạo chất thơm, chất màu cho trà.
Enzyme protease phân giải protein thành các acid amin, các acid amin này trực
tiếp tham gia tạo vị cho trà và đặc biệt là tham gia vào các phản ứng tạo huơng thơm nhu
tạo các aldehyde thơm mùi hoa quả làm tăng mùi hấp dẫn của trà.
Enzyme invertase thuỷ phân đuờng saccharose thành glucose và fructose.
Nhóm enzyme oxy hóa khử trong trà gồm có catalase, peroxidase (PO),
polyphenol oxidase (PPO)...
Trong đó, enzyme catalase tồn tại ở cả hai trạng thái là tụ do và liên kết, nó xúc
tác cho phản ứng phân giải các hydroperoxide tạo ra các nguyên tử oxy (O) góp phần đẩy
mạnh tác dụng của peroxidase và polyphenol oxidase.
7


Enzyme PO thành phẩm tồn tạỉ ở cả hai trạng thái tự do và liên kết, nỏ xúc tác
cho phản ứng phân giải các hợp chất polyphenol (nhưng chỉ sử dụng được o giải phỗng
ra do sụ phân giải H2O2 nhờ enzyme catalase mà không sử dụng trực tiếp được O 2 trong

không khí) tạo thành các sản phẩm ngưng tụ không tan, không có màu và vị.
Enzyme PPO xúc tác cho phản ứng phân giải các hợp chất polyphenol tạo sản
phẩm ngưng tạ có màu và vị đặc trưng, nố thành phẩm tồn tạỉ ở cả hai trạng thái là tự do
và liên kết. Trong đó, dạng tự do (hoà tan) nằm trong dịch bào, còn dạng liên kết (hấp
phụ hoặc không tan) nằm ngoài dịch bào, hơn nữa PPO chủ yếu ở dạng liên kết nền khi
tiếp xúc với hợp chất polyphenol nó trở nền rất hoạt động. Kết quả nghiên cứu cùa tác
giả Matthew E. Harbowy và Douglas A. Balentine (Tea Chemistiy) cho thấy, trong lá trà
tươi chỉ có 10-20% enzyme PPO tan trong nước còn lại 80-90% không tan trong nước. Ở
những lá trà còn nguyên vẹn, không bị phá hoại tế bào thì enzyme PPO chủ yếu tập trung
trong sắc lạp, trong khỉ các hợp chất polyphenol lạỉ tập trung trong dịch bào. Cho nên,
điều kiện cần thiết để enzyme này phát huy tác dụng mạnh mẽ trong quá trình ủ trà là
phải làm cho tế bào
của lá trà bị phá vỡ để enzyme này tiếp xúc được với chất trong trà và để cho oxy của
không khí xâm nhập vào dịch bào [3].

Hình L 7 Cơ chế xúc tảc của hệ enzyme oxy hỏa khử

8


1.2. Giới thiệu về trà ủ

về cơ bản thì từ cùng một cây trà nhưng có đến

6

loại trà khác nhau: trà xanh, trà

vàng, trà trắng, trà Oolong, trà đen và trà Phổ Nhĩ, do dựa theo mức độ hoạt động của
enzyme cố sẵn trong nguyên liệu và cách chế biến trà [2].

1.2.1.

Trà Oolong

Hình 1.8 Trà Oolong
Quy trình chế biến trà Oolong truyền thống: Lá trà tươi được thu háí là loại búp
tươi (1 tôm, 2 lá) trải qua quả trình phơi được rải mòng trên vải bạt, có giàn che bên trên
để hạn chế nắng gắt.
Nhằm sử dụng ánh nắng mặt trời đề tằng nhanh quá trình thoát hơi nước trong
búp trà, làm mất tính bán thấm của màng tế bào, tăng hàm lượng cảc thành phần hoả học
trong tế bào, đặc biệt là hàm lượng catechỉn, tăng hoạt tính của enzyme, thúc đẩy quá
trình oxy hoá để ủ tự nhiên. Sau đó búp trà được đưa vào phòng, rải mỏng đều trên nong
đồng thời đảo ừộn để tiếp tục quá trình thoát hơi nước, làm dập các tế bào, xúc tiến quá
trình ủ, thời gian 12 giờ.
Quay thơm (rũ hương) là công đoạn quan trọng trong quy trình chế biến trà
Oolong đực thực hiện trong 20 phút nhằm làm dập tế bào, dịch tế bào tràn phủ búp trà,
tiếp xúc với oxy trong không khí để đẩy mạnh quá trình ủ. Quá trình ủ được thực hiện
trong 4-5 giờ, ở 22°c nhằm tạo hương thơm tự nhiên, vị và màu nước đặc trưng của trà
Oolong. Quan trọng nhất của qúa trình này là kỹ thuật viên phải bảo đảm mức độ ủ ở 5060%.

Khỉ trà đã đạt độ ủ cần thiết, đưa trà vào ổng sao để dùng độ nóng cao phá vỡ
hoạt tính ủ, ức chế quá trình tiếp tục ủ của trà để bảo trì hương vị, không có mùi ngải, giữ
cho hương vị của trà không thay đổi trong các bước chế biến tiếp theo.

9


Đỏng gỏi

Hút chãn không

Bao bi

M—

Giai đoạn trà tươi


Sản phẩm

Hình 1.9 Quy trình sản xuất trà Oolong.
1.2.2.

Trà Phổ Nhĩ

Trà Phổ Nhĩ là loại trà ủ sử dụng vi sinh vật, là một đặc sản của Trung Quốc.

Hình 1.10 Trà Phổ Nhĩ
Trà Phố Nhĩ được sản xuất từ giống trà Shan, mọc hoang dã trên các triền núi cao
ở vùng núi mà chủ yếu ở tỉnh Vân Nam Trung Quốc. Xưa kia, người dân tộc miền núi
thuộc vùng Xishuangbanna, Kunming, Simao, Lincang ở Vân Nam Trung Quốc đã
10


Giải thích quy trình: nguyên liệu được sử dụng để chế biến trà Phổ Nhĩ là giống
hái
lả trà ỉá
Shan,
chếassamica
biến thành

vàng Sau
theokhi
kỉnh
củãđược
họ, sau
đỏng
trà Shan
lớn (C.
var.tràSharì).
thunghiệm
hái, lá riêng
trà tươi
phơiđỏtrên
cácthành
bánh,
gói trong
lá trong
khô vàkhoảng
dùng lạc
đà,tùy
ngựa
thồđiều
mang
sang
Trung
và Tây
phên bằng
tre nứa
8 giờ
từng

kiệntràthời
tiếttận
đểvùng
làm héo
mộtÁphần.
Nam
Á lả
đểtrà
bán.
xôienzyme
ấy đã trở
thành
vớiquay,
cái tên
Sau đó,
làmCon
héođường
trải quabuôn
quá bán
trìnhtrà
bấtxahoạt
bằng
thiếthuyền
bị xàothoại
thùng
“Con
Đường
tồn tại
cùngbiến
“Con

Đường
Lụa”
tiếng
người
Hoa cổ
mục đích
của Trà”
quá trình
là làm
tính
và kếtTơ
thúc
quánổi
trình
hoạtcủa
động
của Trung
hệ enzyme
đại.
Thờipolyphenol
gian đi trênoxidase
đường (PPO).
phải đỉ Thời
mất vài
tháng.
đặc
biệt
là ngắn,
trà vàng
nội sinh

gianbacủa
quá Một
trìnhđiều
vò trà
Phổ
Nhĩ
kếtđược
quả
chuyên
chởphần
đếntếnơi
bán
bị hư bị
hỏng
lạiủtrở
ngon
hơn,khi
được
ưavào
dùng
là chỉ một
bào
bị không
vỡ ra chuẩn
cho mà
bước
tiếpnên
theo.
Trước
bước

quáhơn.
Nước
từtrà
màu
chuyền
sangbớt
màutrọng
nâu,lượng
vị trà khoảng
từ chát 8%
sangdưới
chátánh
dịu,nắng
mùi mặt
thơm
trình ủtrà
rắn,
vòvàng
đượcđậm
sấy khô
để giảm
của
trà vàng
chuyển
thành
rất ngoài
đặc biệt.
trà đã lấy tên “Phổ Nhĩ” là
trời trong
khoảng

từ 3-5
giờmùi
với thơm
nhiệt độ
trờiNgười
khoảngmua
30°c.
nơi sản Sự
xuấtbiến
ra thứ
nước
uống
đặcTF
biệtvànày
tên hệ
chochặt
sảnchẽ
phẩm.
động
hàm
lượng
TRđể
cóđặt
quan
vớí sự hoạt động của ví
bản chất,
Phổ của
Nhĩoxy
là quá
trìnhkhí

ủ ừà
bời ví vi
sính
vật,
nhà
sinh vật.vềDưới
sự táctràđộng
không
và vàng
hệ enzyme
sinh
vậtsau
cácnày
hợpcác
tannin
khoa
Trungchuyển
Quốc hóa
đã phát
ra sau:
điềutannin
đỏ và —>
họ đã
xuất—>
trà Phổ
Nhĩ
trong học
trà được
theohiện
sơ đồ

cácchủ
hợpđộng
chấtsản
quynol
TF hoặc
bằng
cách dùng
vi sinh
vật vàng
đẩy nhanh
quá trình
trà vàng
thành
phẩm ngay
sở
Theaflavin
gallate
có màu
sáng —>
TR cóủ màu
nâu bán
đỏ và
Theabrow
(TB)tạicócơmàu
sản
Nhờnước
đó mà
thành
trình vàng
sản xuất

Phổ màu
Nhĩ ởnâu
dạng
công
hay
nâu.xuất.
Do đó,
trà hình
chuyển
dầnquy
từ màu
nhạttrà
thành
sáng
[2].nghiệp,
Thời điểm
còn
gọi là
quy
đống.
Trà
Phổ Nhĩ
sảnứng
xuấtlàtheo
cách này
được
gọi bố
là trà
Nhĩ
kết thúc

ủ là
khitrình
đạt ủđược
tỉ lệ
TF/TR
tương
1/12^-1/10
được
công
bởiPhổ
Roberts
chửi.
về sự tương quan giữa tí lệ TF/TR và chất lượng trà Phổ Nhĩ [15].
Quy trình sản xuất trà Phổ Nhĩ theo công nghệ ù đống (hình 1.11).
1.3. TràGABA
1.3.1. GABA

GABA có tên khoa học là acid y-aminobutyric, được sản sinh ra từ các acid
Xảo thiếu
diệt đối với cơ thể
4. để đảm bảo duy
I. Thu. hải
glutamic trong
não bộ. GABA có2 Phai
tác dụng không3.thể
'■ú

Ị

trì sự hoạt động bình thường của não bộ, giảm bớt sự hoạt động của các neuron thần kinh

và ức chế sụ lan truyền của cảc tế bào dẫn truyền.
o

R. Sik kliíi

Hình L12 Cấu trúc phân tử GABA
Công thức phân tử: C4H9NO2
Khối lượng phân tử: 103,12 g/mol
13. Ira PhiiMiỉ

I i.Liỉii kho

ti Ễp fcwirnh

Hình 1.11 Quy trình sản xuất trà Phổ Nhĩ theo công nghệ ủ đống

12
11


GABA có vai trò quan trọng trong sức khỏe con người như:
Giảm bớt trạng thái căng thẳng và bất an, giúp ngủ ngon và ngủ sâu hơn.
Điều trị mất tự chủ tạm thời: có mối quan hệ giữa việc thiếu GABA và hiện tượng mất tự
chủ hành vi của một số bệnh nhân. Trong những trường họp này, bổ sung thêm GABA có
thể ngăn ngừa sự vô hiệu hóa hoạt động các tế bào thần kinh tại não bộ, tránh khỏi sự
mất tự chủ của bệnh nhân.
Stress - tình trạng tâm lý căng thẳng có thể làm gia tăng sự đau nhức. Như một chất dẫn
tự nhiên có chức năng giảm stress, GABA có thể giảm bớt tĩnh trạng đau nhức kéo dài
khi giảm các dấu hiệu lo lắng có liên quan đến đau nhức giúp cho chúng ta bớt cảm giác
về sự đau nhức đó.

Giảm trầm cảm.
Việc sử dụng các loại thuốc an thần làm giảm lượng GABA trong cơ thể và là một trong
các nguyên nhân gây ra hiện tượng hoảng loạn.
GABA cũng được coi là có thể điều trị được trạng thái rối loạn tâm lý trước thời kỳ kinh
nguyệt (PMS - premenstrual syndrome) đối với phụ nữ.
1.3.2.

Con đường sinh tổng họp GABA

Con đường tạo GABA là một nhánh tắt của chu trĩnh Krebs. Đó là quá trình khép
kín với hai mục đích là sản xuất và bảo tồn nguồn cung cap GABA. Glucose là tiền chất
chính để sản xuất GABA trong cơ thể, mặc dù pyruvate và các acid amin thành phẩm
hoạt động như là tiền chất.
GABA được tổng họp trong não bằng con đường trao đổi chất còn gọi là “GABA
shunt” (hĩnh 1.5). Giai đoạn cuối của con đường này sinh ra GABA thông qua quá trình
chuyển hóa L-glutamate bằng sự phân cắt của enzyme glutamic acid decarboxylase
(GAD) nhờ kích thích truyền tín hiệu thần kinh [23].
L-glutamate decarboxylase (GAD) là enzyme xúc tác phản ứng tông họp GABA từ
Glutamate khi loại đi một phân tử CO2. GAD tồn tại dưới hai dạng đồng phân là GAD65 và GAD-67 theo khối lượng phân tử của chúng lần lượt là 65 và 67 kDa [26].
Quá trình tạo GABA của GAD cần có sự tham gia của vitamin B6 hay còn được gọi
là pyridoxal-5’-phophate (dạng hoạt động của vitamin B6) được xem như một cofactor.
Cofactor này mang semialdehyde succinic tạo thành GABA ở trong não [26].

13