Nghiên cứu phương pháp thu nhận và đánh giá hoạt tính sinh hoạt dầu hạt chè

i

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

NGUYỄN THỊ TỐ UYÊN

NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP THU NHẬN VÀ ĐÁNH GIÁ
HOẠT TÍNH SINH HỌC DẦU HẠT CHÈ
Chun ngành: Cơng Nghệ Thực Phẩm và Đồ Uống
MSHV: 10110206

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 08 năm 2012


i
CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH
TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH

Cán bộ hướng dẫn khoa học:
TS Trần Bích Lam
TS. Phan Ngọc Hồ
Cán bộ chấm nhận xét 1: PGS.TS Đống Thị Anh Đào
Cán bộ chấm nhận xét 2: TS. Ngô Đại Nghiệp
Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại Học Bách Khoa, ĐHQG TP.
HCM,

ngày…….tháng…… năm 2012

Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:
1. PGS. TS Nguyễn Thúy Hương

- Chủ tịch hội đồng

2. PGS.TS Đống Thị Anh Đào

- Phản biện 1

3. TS. Trần Bích Lam

- Uỷ viên

4. TS. Ngơ Đại Nghiệp

- Phản biện 2

5. TS. Ngô Thanh An

- Thư ký

Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá luận văn và Bộ môn quản lý chuyên
ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nếu có).

Chủ tịch Hội đồng đánh giá luận văn

Bộ môn quản lý chuyên ngành

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
PHÒNG ĐÀO TẠO SĐH

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT
NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
Tp.HCM, ngày….tháng….năm 2012

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ tên học viên: NGUYỄN THỊ TỐ UYÊN

Phái: Nữ

Ngày, tháng, năm sinh: 12/03/1987

Nơi sinh: Lâm Đồng

Chuyên ngành: Công nghệ Thực phẩm và Đồ uống

MSHV: 10110206

I- TÊN ĐỀ TÀI: Nghiên cứu phương pháp thu nhận và đánh giá hoạt tính sinh
học dầu hạt chè
II-NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:
-Tổng quan về hạt chè và khả năng khai thác các thành phần có hoạt tính sinh học.
- Xác định tính chất của hạt chè nguyên liệu.
- Khảo sát và chọn phương pháp thu nhận dầu từ hạt chè.
-Xác định thành phần hóa học và giá trị sinh học của dầu hạt chè.
-Xác định thành phần polyphenol trong bã khô dầu.

- Đề xuất phương hướng khai thác và sử dụng hạt chè
III-NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 15-06-2011
IV-NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 03-08-2012
V-CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS. Trần Bích Lam
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
(Họ tên và chữ ký)

CHỦ NHIỆM BỘ MÔN
QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH
(Họ tên và chữ ký)

KHOA QL CHUYÊN NGÀNH
(Họ tên và chữ ký)


LỜI CẢM ƠN

Tôi xin gởi lời cảm ơn sâu sắc đến TS. Trần Bích Lam và TS. Phan Ngọc Hịa
vì đã đưa ra những chỉ dẫn quý báu giúp tôi hồn thành luận văn này.
Xin cảm ơn gia đình , bạn bè vì đã cho tơi những góp ý chân thành, giúp tơi
giải quyết các khó khăn trong q trình thực hiện luận văn.
TP. Hồ Chí Minh, ngày 20 tháng 8 năm
2012
Học viên
Nguyễn Thị Tố Uyên


TÓM TẮT LUẬN VĂN

Trong nghiên cứu này, dầu được thu nhận từ hạt chè bằng phương pháp ép và

phương pháp trích ly nhằm xác định được phương pháp có hiệu suất cao hơn và thu
được loại dầu có giá trị có giá trị dinh dưỡng tốt hơn, sau đó tiến hành tối ưu hóa
phương pháp để xác định được điều kiện tối ưu của quá trình thu nhận dầu. Dầu thu
nhận sẽ được đánh giá các chỉ tiêu chất lượng, ngoài ra cũng đánh giá hàm lượng
polyphenol trong bã hạt chè để đánh giá giá trị sử dụng hạt chè và phế phẩm. Kết quả
cho thấy khi sử dụng phương pháp ép, hàm lượng dầu thu được là 9.56± 0.12%, hàm
lượng vitamin E trong dầu: 209±3.1 mg/kg. Trong khi đó, sử dung phương pháp trích
ly với dung mơi dietyl ete cho hiệu suất thu nhận dầu là 15.86± 0.42%, hàm lượng
vitamin E: 287.4± 2.5mg/kg.
Kết quả tối ưu hóa cho thấy hiệu suất thu nhận dầu cao nhất là phương pháp
trích ly với hàm lượng dầu thu được là 16.56%, hàm lượng vitamin E, hàm lượng
polyphenol trong dầu lần lượt là 291.52 mg/kg và 89 mg/kg với điều kiện thu nhận
như sau: sử dụng dung mơi dietyl ete, nhiệt độ trích ly 370C, thời gian 8.6 giờ.
Ngoài ra, kết quả khảo sát polyphenol trong bã hạt chè sau ép là 1.13±0.12%,
hàm lượng polyphenol trong bã hạt chè sau trích ly là 1.11±0.08%.


MỤC LỤC

LỜI CÁM ƠN ...................................................................................................................... i
TÓM TẮT LUẬN VĂN ...................................................................................................... ii
MỤC LỤC.......................................................................................................................... iii
DANH MỤC HÌNH ........................................................................................................... vi
DANH MỤC BẢNG ....................................................................................................... viii
ĐẶT VẤN ĐỀ ................................................................................................................... ix
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN................................................................................................ 1
1.1 Giới thiệu về cây chè ................................................................................................. 1
1.1.1 Phân loại thực vật ................................................................................................ 2
1.1.2 Giới thiệu về giống chè bản địa ........................................................................... 2
1.2 Cấu tạo chung của hạt chè ......................................................................................... 4

1.3 Thành phần hóa học của hạt chè ................................................................................ 6
1.4 Giá trị sinh học của hạt chè........................................................................................ 6
1.4.1 Vitamin E ............................................................................................................ 7
1.4.2 Polyphenol .......................................................................................................... 9
1.5 Tình hình nghiên cứu dầu từ hạt chè xanh ................................................................ 12
1.5.1 Trên thế giới ....................................................................................................... 12
1.5.2 Trong nước .........................................................................................................19
CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ....................................... 21
2.1 NGYÊN LIỆU ..........................................................................................................21
2.2 THIẾT BỊ SỬ DỤNG TRONG NGHIÊN CỨU ....................................................... 21
2.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .............................................................................22
2.3.1 Xác định thành phần hóa học của nguyên liệu .................................................... 22


2.3.2 Nghiên cứu phương pháp khai thác ....................................................................23
2.3.2.1 Quy trình thu nhận bột hạt chè .....................................................................24
2.3.2.2 Khảo sát quá trình trích ly ............................................................................26
2.3.2.3 Khảo sát q trình ép dầu hạt chè .................................................................27
2.3.2.4 Phương pháp xử lý số liệu ............................................................................30
2.3.3 Tối ưu hóa q trình trích ly ...............................................................................31
2.3.4 Đánh giá giá trị sử dụng của sản phẩm ............................................................... 32
2.4 CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH .......................................................................32
2.4.1 Phương pháp xác định độ ẩm ..............................................................................32
2.4.2 Xác định chỉ số acid ............................................................................................32
2.4.3 Xác định chỉ số iod .............................................................................................33
2.4.4 Xác định chỉ số peroxyt ......................................................................................34
2.4.5 Xác định chỉ số xà phịng hóa .............................................................................35
2.4.6 Xác định chỉ số este và hàm lượng glycerol ........................................................36
2.4.7 Xác định tổng hàm lượng vitamin E ......................................................................37
2.4.8 Xác định tổng hàm lượng polyphenol ...................................................................38

2.4.9 Phương pháp xác định thành phần aicd béo ............................................................40
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN ........................................................................42
3.1 KHẢO SÁT NGUN LIỆU ..................................................................................42
3.2 KHẢO SÁT Q TRÌNH TRÍCH LY DẦU HẠT CHÈ ..........................................43
3.2.1 Khảo sát ảnh hưởng của loại dung môi ............................................................... 43
3.2.2 Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ trích ly ............................................................45
3.2.3 Khảo sát ảnh hưởng của thời gian trích ly ...........................................................47
3.2.4 Tổng kết thí nghiệm khảo sát quá trình trích ly ................................................... 49
3.3 KHẢO SÁT Q TRÌNH ÉP ..................................................................................50


3.3.1 Khảo sát nhiệt độ sấy bột hạt chè ........................................................................50
3.3.2 Khảo sát độ ẩm bột trước khi ép ......................................................................... 52
3.3.3 Tổng kết thí nghiệm khảo sát q trình ép .......................................................... 53
3.4 SO SÁNH Q TRÌNH ÉP VÀ Q TRÌNH TRÍCH LY ......................................54
3.5 TỐI ƯU HĨA Q TRÌNH TRÍCH LY ..................................................................54
3.5.1 Xây dựng mơ tả tốn học ....................................................................................56
3.5.2 Tối ưu hóa q trình trích ly ................................................................................57
3.5.2.1 Tối ưu hóa thực nghiệm để thu được hàm lượng dầu cao nhất ......................57
3.5.2.2 Tối ưu hóa thực nghiệm để thu được hàm lượng vitamin E cao nhất ............ 59
3.5.2.3 Tối ưu hóa hàm đa mục tiêu .........................................................................61
3.6 THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ MỘT SỐ CHỈ TIÊU CƠ BẢN CỦA DẦU
HẠT CHÈ THU ĐƯỢC ................................................................................................. 63
3.7 KẾT QUẢ KHẢO SÁT HÀM LƯỢNG POLYPHENOL TRONG BÃ HẠT
CHÈ ............................................................................................................................... 65
CHƯƠNG 4 : KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ......................................................................66
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................................. x
PHỤ LỤC.......................................................................................................................... xii

DANH MỤC HÌNH


Hình 1.1. (a) Hoa chè; (b) Quả chè tươi; (c) Quả chè khơ; (d) Hạt chè;................................ 5
Hình 1.2: Cấu trúc của vitamin E .......................................................................................... 8
Hình 1.3: Một số cấu trúc điển hình: (a) polyphenol; (b) flavonoid ......................................10
Hình 1.4: Quả chè lồi Camellia sinensis ...........................................................................12
Hình 1.5: Quả chè lồi Camellia oleifera ...........................................................................12
Hình 1.6: Khả năng kháng oxy hóa của dầu hạt chè loài Camellia sinensis - Trung
Quốc từ 2 phương pháp: SC-CO2 và Soxhlet .....................................................................15
Hình 1.7: So sánh chỉ số peroxide của dầu hạt chè, dầu hướng dương và dầu ơ liu ở
63°C ..................................................................................................................................16
Hình 2.1: Sơ đồ nghiên cứu ...............................................................................................22
Hình 2.2: Sơ đồ nghiên cứu phương pháp khai thác ...........................................................23
Hình 2.3: Sơ đồ quy trình thu nhận bột hạt chè ..................................................................24
Hình 2.4: Quy trình xây dựng đường chuẩn acid gallic ..........................................................40
Hình 3.1: Sự phụ thuộc của hàm lượng dầu vào loại dung mơi ..........................................44
Hình 3.2: Sự phụ thuộc của hàm lượng vitamin E vào dung mơi ........................................45
Hình 3.3: Sự thay đổi hàm lượng dầu theo nhiệt độ ...........................................................46
Hình 3.4: Sự thay đổi hàm lượng vitamin E tùy theo nhiệt độ trích ly ................................47
Hình 3.5: Sự thay đổi hàm lượng dầu theo thời gian trích ly ..............................................48
Hình 3.6: Sự thay đổi hàm lượng vitamin E tùy theo thời gian trích ly ...............................49
Hình 3.7: Sự thay đổi hàm lượng dầu theo nhiệt độ sấy nguyên liệu ..................................51
Hình 3.8: Sự thay đổi hàm lượng vitamin E tùy theo nhiệt độ sấy nguyên liệu ...................52
Hình 3.9: Sự thay đổi hàm lượng dầu theo độ ẩm nguyên liệu ...........................................53
Hình 3.10: Sự thay đổi hàm lượng vitamin E tùy theo độ ẩm nguyên liệu ..........................53


Hình 3.11: Mối quan hệ giữa giá trị thực ngiệm và giá trị dự đoán của hàm mục tiêu
hàm lượng dầu ...................................................................................................................59

Hình 3.12: Mối quan hệ giữa giá trị thực ngiệm và giá trị dự đoán của hàm mục tiêu
hàm lượng vitamin E .........................................................................................................61


DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1: Bảng thành phần acid béo trong hạt chè .............................................................. 6
Bảng 1.2: So sánh tính chất dầu và hạt chè của các nước ....................................................13
Bảng 1.3: Thành phần acid béo dầu hạt chè loài Camellia sinensis - Trung Quốc ..............14
Bảng 1.4: Một số chỉ tiêu hóa lý dầu hạt chè loài Camellia sinensis – Thổ Nhĩ Kỳ ............16
Bảng 1.5: Thành phần hóa học của các axit béo trong dầu trà và este methyl bằng cách
chiết xuất methanol siêu tới hạn (SME) (Camellia sinensis – Thổ Nhĩ Kỳ) ........................ 17
Bảng 1.6: Hàm lượng các acid béo và nhiệt độ bốc khói các loại dầu khác nhau. ............... 18
Bảng 3.1: Tỉ lệ giữa các thành phần quả chè Camellia Sinensis ......................................... 42
Bảng 3.2 Một số thành phần cơ bản của hạt chè (khảo sát phần nhân hạt) .........................43
Bảng 3.3: Các mức yếu tố thí nghiệm trong thí nghiệm tối ưu hóa .....................................55
Bảng 3.4: Ma trận thực nghiệm ..........................................................................................56
Bảng 3.5: Kết quả tính tốn và kiểm tra các hệ số của phương trình hồi qui (hàm mục
tiêu là hàm lượng dầu) .......................................................................................................57
Bảng 3.6: Kết quả kiểm tra tính tương thích của phương trình hồi qui ...............................58
Bảng 3.7: Kết quả tính tốn và kiểm tra các hệ số của phương trình hồi qui (hàm mục
tiêu là hàm lượng vitamin E) .............................................................................................59
Bảng 3.8: Kết quả kiểm tra tính tương thích của phương trình hồi qui (Hàm mục tiêu
là hàm lượng vitamin E) ....................................................................................................60
Bảng 3.9: Một số chỉ tiêu cơ bản của dầu hạt chè thu được sau trích ly và ép ....................63
Bảng 3.10: Kết quả phân tích hàm lượng acid béo của dầu hạt chè ....................................64
Bảng 3.11: So sánh hàm lượng acid béo của dầu hạt chè Việt Nam với 1 số nước .............65
Bảng 3.12: Kết quả khảo sát hàm lượng polyphenol ..........................................................66

ĐẶT VẤN ĐỀ


Cây chè xanh là loại cây trồng phổ biến trên thế giới. Việt Nam là một trong
những nước có điều kiện khí hậu, thổ nhưỡng thích hợp cho sự phát triển của cây chè.
Ở Việt Nam hiện nay chỉ quan tâm khai thác lá chè, ngành sản xuất chè lá tại Việt
Nam khá phát triển.
Tuy nhiên, ngoài lá chè, hiện nay trên thế giới đã quan tâm khai thác một bộ
phận khác của cây chè, đó là hạt chè. Dầu từ hạt chè xanh có hàm lượng chất béo bão
hòa rất thấp, chỉ khoảng 10,5%, giàu hàm lượng các acid béo không no cần thiết như:
oleic acid, linoleic acid, linolenic acid,…Ngoài ra, trong thành phần dầu hạt chè xanh
có chứa hàm lượng cao các chất chống oxi hóa như vitamin E,

các hợp chất

polyphenol catechin, đặc biệt là hợp chất Epigallocatechin Gallate (EGCG) là một
chất chống oxi hóa cực mạnh bảo vệ các tế bào khỏi tác hại của các gốc tự do.
Ở Việt Nam, hạt chè chưa được khai thác và nghiên cứu, đây là sự lãng phí
nguồn nguyên liệu tiềm năng cho ngành sản xuất dầu, tăng lợi nhuận kinh tế cho
ngành trồng chè. Vì vậy việc nghiên cứu khai thác dầu từ hạt chè sẽ nâng cao giá trị
sử dụng cây chè, tăng lợi nhuận cho ngành trồng chè, đưa ra nguồn nguyên liệu mới
giàu tiềm năng cho ngành sản xuất dầu, khả năng ứng dụng vào các ngành khác như:
mỹ phẩm, thực phẩm chức năng.
Mục tiêu của nghiên cứu này là khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thu
nhận dầu hạt chè, cụ thể là khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến hàm lượng vitamin E
trong dầu hạt chè thu được, bên cạnh đó cũng khảo sát hàm lượng các hợp chất
polyphenol trong bã hạt chè sau khi thu nhận dầu. Mặc dù trên thế giới cũng đã có một
số nghiên cứu khác về dầu hạt chè nhưng trong nghiên cứu này với đối tượng là giống
chè tại bản địa, chúng tơi mong muốn đưa ra một góc nhìn mới, một giá trị mới trong
quá trình khai thác cây chè tại Việt Nam.

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1 Giới thiệu về cây chè
Năm 1753, Cac Vôn Linê (Carl Von Lenne), nhà thực vật học Thụy Điển đã thu
thập, phân loại các mẫu chè giống ở Trung Quốc, và lần đầu tiên đặt tên khoa học cây
chè là Thea sinensis, phân thành 2 giống chè : Thea bohea (chè đen) và Thea viridis (chè
xanh), như vậy đã xác nhận Trung Quốc là nơi ra đời của cây chè.
Cho đến 1975, lần lượt đã có 5 thuyết là: Thuyết Trung Quốc, thuyết Ấn Độ, thuyết
2 nguồn gốc, thuyết chiết trung và thuyết Việt Nam nói về nguồn gốc cây chè. Hiện nay
thuyết chiết trung được nhiều người ủng hộ.
Năm 1951, Đào Thừa Trân (Trung Quốc) đưa ra thuyết chiết trung được nhiều học
giả thế giới công nhận. Theo thuyết này, cái nôi tự nhiên cây chè là ở khu vực gió mùa
Đơng Nam Á, vì ở Lào, Mianma, Vân Nam và bắc Việt Nam đều có những cây chè
hoang dại. Các điều kiện đất đai, khí hậu, lượng mưa của cả khu vực này đều rất thích
hợp với sinh trưởng của cây chè, hợp thành một vườn chè nguyên thủy. Hơn nữa các cây
chè mọc hoang dại tìm thấy rất nhiều dọc 2 bờ các con sông lớn : Kim Sa Giang, Phú
Long Giang, Salouen, Irravadi, Mê Kông, Bramapoutro… Các con sông này đều bắt
nguồn từ dãy núi phía nam cao nguyên Tây Tạng. Cho nên vùng nguyên sản cây chè là
vùng núi ở cao nguyên Tây Tạng. Cây chè di thực về phía đơng qua tỉnh Tứ Xuyên, bị
ảnh hưởng của khí hậu, nên biến thành giống chè lá nhỏ, di thực về phía nam và tây nam
là Ấn Độ, Mianma, Annam (Việt Nam) biến thành giống lá to. (Trồng trọt và chế biến
chè, NXB Trung Hoa thư cục, Thượng Hải, 1951).
Năm 1974 Veckôven (J.Werkhoven, Hà Lan) chuyên viên của tổ chức Lương thực
thế giới FAO, đã tổng kết trong cuốn Công nghệ chè (Tập san Nông nghiệp 26,
Rôma,1974): “Cây chè được Linne xếp loại và đặt tên là Thea sinensis (L.) có nguồn
gốc ở vùng Đông Nam Trung Quốc gần nguồn sông Irrawadi (Mianma)”.
1.1.1 Phân loại thực vật

Ngành

Hạt kín

Angiospermae

Lớp

Song tử điệp

Dicotylednae

Bộ

Chè

Theales

Họ

Chè

Theaceae

Chi

Chè

Camellia (Thea)

Lồi

Chè

C.Sinensis

Tên khoa học: Camellia Sinensis (L) (hay Thea sinensis L.) (1935 – Hội nghị Quốc
tế về thực vật)
1.1.2 Giới thiệu về giống chè bản địa
Việt Nam nằm trong vùng gió mùa Đơng Nam Á, cái nơi của cây chè. Khí hậu đất
đai rất thích hợp với sinh trưởng cây chè. Lượng nước mưa dồi dào 1700-2000 mm/năm,
nhiệt độ 21-22.6 0C, ẩm độ khơng khí 80-85 %. Đất đai trồng trà gồm 2 loại phiến thạch
sét và bazan màu mỡ.
Theo phân loại của nhà phân loại thực vật Hà Lan Cohen Stuart (1918) và nhà
nông học Pháp Du Pasquier (1923), có 4 giống chè có mặt ở Việt Nam, bao gồm:
− Chine microphylla (chè Trung Quốc lá nhỏ)
− Chine macrophylla (chè Trung Quốc lá to)
− Assamica (chè Ấn Độ)
− Shan (chè Shan tuyết)
Chine microphylla còn gọi là chè Trung Quốc lá nhỏ, cây bụi nhỏ, chịu rét, có ở
Liên xơ, Nhật bản, Trung quốc, Việt nam. Chine macrophylla cịn gọi là chè Trung Quốc
lá to, cây có thể cao đến 10 mét, có ở Trung Quốc, Việt Nam. Chè Shan, cây cao có thể
đến 20 mét, búp có lơng trắng nên gọi là chè Shan Tuyết, có ở Mộc Châu, n bái, Hồ
Bình, Trung quốc, Miến điện. Chè Assamica cịn gọi là chè Ấn độ, cây có ở Ấn độ, Việt
Nam, do Pháp mang qua trồng ở Cầu Đất (Lâm Đồng)…


Diện tích trồng chè cả nước đến năm 2011 đã lên đến 113 000 ha phân bố chủ yếu
ở các vùng trồng chè lớn như:
− Vùng chè Tây Bắc, vùng chè Việt Bắc – Hoàng Liên Sơn (Tuyên Quang, Hà

Giang, Lào Cai,
− Vùng chè Trung du Bắc Bộ (Phú Thọ, Hồ Bình, Vĩnh Phú, Thái Ngun,
Hà Tây và Hà Nội)
− Vùng chè Bắc Trung Bộ (Thanh Hoá, Nghệ An, Hà Tĩnh)
− Vùng chè Tây Nguyên (Lâm Đồng, Gia Lai, Kon Tum)
− Vùng chè duyên hải miền Trung (Quảng Bình, Quảng Trị, Thừa Thiên,
Quảng Nam, Đà Nẵng, Quảng Ngãi)
Theo dự kiến thì diện tích trồng chè ở nước ta sẽ tăng lên thành 150.000 ha vào
năm 2015. Trong đó, tổng diện tích chè trên địa bàn tồn tỉnh Lâm Đồng có trên 26.000
ha, trong đó có hơn 24.000 ha thu hoạch. Sản lượng thu hoạch năm 2010 đạt trên 140
ngàn tấn búp tươi, sản lượng chè thành phẩm đạt trên 30 ngàn tấn (cao nhất Việt Nam),
chiếm tỷ lệ 25% về diện tích và 27% về sản lượng chè của cả nước. Cây chè của Lâm
Đồng được trồng ở nhiều địa phương, nhưng tập trung chủ yếu ở thành phố Bảo Lộc và
huyện Bảo Lâm.
Theo kết quả điều tra, 1 cây chè có thể cho 3kg hạt chè/ năm, 1 ha chè có thể cho
đến 10 tấn quả chè/ năm. Như vậy với diện tích trồng chè 125 nghìn ha (số liệu thống kê
năm 2008) có thể cho sản lượng quả chè lên đến 1.5 triệu tấn/ năm. Hiện nay, lượng quả
chè này chưa được sử dụng vào bất kỳ mục đích kinh tế nào. Vì vậy, nếu lượng quả chè
này được nghiên cứu sử dụng thì sẽ mang lại lợi nhuận cho người nơng dân nói riêng và
ngành chè Việt Nam nói chung.


1.2 Cấu tạo chung của hạtt chè
Quả chè loại nang có 1-- 4 hạt, thường là 2, 3 hạt. Thơng thường,
g, quả chè Camellia
Sinensis có từ 2-4 hạt, cịn hạt
ạt cchè Camellia Oleifera thường có 1 hạt. Hình trịn, tam giác
hay vuông tùy số lượng hạt bên
ên trong, vỏ quả màu xanh, khi chín chuyển
ển sang màu nâu

rồi nứt ra.
è, và
v chế độ dinh
Hạt chè có vỏ sành màu nnâu, ít khi đen, hạt to nhỏ tùy giống chè,
dưỡng, đường kính từ 10 – 15m
15mm, hạt hình cầu, bán cầu hay tam giác.
c. Trọng
Tr
lượng 0.62.0g/hạt, trung bình 1- 1.6g. Ở Việt Nam giống chè Shan to và nặng,
g, giống
giốn chè Ấn Độ
hạt nhỏ và nhẹ. Vỏ sành rất
ất cứn
cứng do 6-7 lớp thạch bào cấu tạo thành, màu phớt
p
đỏ khi hạt
non và nâu đen khi hạt chín,
hín, bbên trong là một vỏ lụa mỏng, màu nâu,
u, có nhiều
n
gân làm
nhiệm vụ vận chuyển nước vàà cchất dinh dưỡng để nuôi hạt. Nhân chè gồm
ồm hai lá mầm và
phôi chè, lá mầm to và nặng
ng tới 3/4 trọng lượng hạt, là nơi dự trữ dinh dưỡn
ỡng.
Hạt chè xuất hiện khi nh
những bông hoa chè bắt đầu tàn, khoảng tháng 10, 11 là thời
gian những hạt giống trưởng
ng thà

thành sau sự tăng trưởng.


(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

(f)

Hình 1.1. (a) Hoa chè; (b) Quả chè tươi; (c) Quả chè khơ; (d)) Hạt
H chè;
(e) Nhân hạtt ch
chè cịn vỏ lụa; (f) Nhân hạt đã bóc vỏ lụa

1.3 Thành phần hóa học củaa h
hạt chè:
Bảng 1.1:
.1: B
Bảng thành phần acid béo trong hạt chè:
Thành phần
ần aacid béo

Hàm lượng (%)

Acid béo không no
C18:1

75.63


C18:2

7.47

C18:3

0.44

EPA

0.03

Acid béo no
C14:0

0.03

C16:0

8.79

C18:0

1.92

C20:0

0.03

1.4 Giá trị sinh học của hạt chè
Giá trị sinh học của hạt chè thể hiện qua sự có mặt của các chất chống oxi hóa
trong thành phần hạt. Các chất chống oxi hóa này chia làm 2 loại: tan trong nước và tan
trong dầu.
Theo nghiên cứu của Fazel và cộng sự (2008), thành phần các chống oxi hóa chủ
yếu tan trong dầu bao gồm: β-caroten, vitamin E. 2 thành phần này tồn tại trong dầu hạt
chè với hàm lượng tương đối cao, lần lượt là 251.3±2.5 và 389.3±3.0 mg/kg. Do hàm
lượng β-caroten, vitamin E cao như vậy dẫn đến dầu hạt chè có khả năng chống oxi hóa
cao hơn hẳn một số loại dầu khác. Ngồi ra, khi thêm dầu hạt chè vào dầu kilka với tỷ lệ
5% và 10% (1 loại dầu dễ bị oxi hóa), dầu hạt chè cũng làm gia tăng tính kháng oxi hóa
của loại dầu này.
Cũng theo nghiên cứu của Fazel thì vitamin E trong dầu hạt chè tồn tại ở các dạng:
α-tocopherol, γ-tocopherol, δ-tocopherol, α-tocotrienol, β-tocotrienol và γ-tocotrienol,
trong đó dạng tồn tại chủ yếu của vitamin E trong dầu hạt chè là α-tocopherol.
Ngồi ra, trong hạt chè cịn có 1 thành phần khác cũng có giá trị sinh học cao, đó
là polyphenol. Tuy nhiên, polyphenol là chất chủ yếu tan trong pha nước nên khi thu
nhận dầu hạt chè, hàm lượng polyphenol trích ly được theo pha dầu cũng khơng nhiều.


Theo nghiên cứu của Fazel, thành phần polyphenol trong dầu hạt chè rất đa dạng, bao
gồm: gallocatechin, catechin, epigallocatechin gallate, epicatechin, gallocatechin gallate,
catechin gallate,… Trong đó, thành phần chủ yếu là catechin (hàm lượng 65.32±0.21
mg/kg) và epigallocatechin (hàm lượng 120.93±0.7 mg/kg).
1.4.1 Vitamin E
Khái niệm và phân loại

Vitamin E là một trong các vitamin hịa tan trong mơi trường chất béo có hoạt tính
sinh học cao.
Vai trị chính của vitamin E:
- Là một chất chống oxy hóa.
- Bảo vệ màng tế bào.
- Tăng cường hệ thống miễn dịch.
- Điều hòa kết tập tiểu cầu.
- Điều hòa hoạt động enzym protein kinase.
Vitamin E tồn tại ở tám dạng trong tự nhiên: bốn dạng tocopherol và bốn dạng
tocotrienol


Hình 1.2: Cấu trúc của vitamin E.
Trong các dạng tocopherol, α-tocopherol là chất có hoạt tính mạnh nhất. Nó là đại
biểu chính của vitamin E vì nó chiếm khoảng 90% tất cả tocopherol trong máu và các tổ
chức khác trong cơ thể.
Cả tám dạng này đều chứa một vòng thơm và một chuỗi mạch thẳng 16 carbon. Các
hợp chất tocotrienol khác với các tocopherol là có thêm ba nối đơi ở chuỗi mạch carbon
thẳng. Nhóm hydroxyl gắn với vịng thơm quyết định tính chống oxy hóa của vitamin E
trong khi mạch carbon đảm bảo khả năng hòa tan trong chất béo của chúng (Huang và
cộng sự, 2002).
Cơ chế chống oxy hóa
Tính chất hịa tan trong chất béo của vitamin E giúp chúng có khả năng thâm nhập
sâu vào các màng sinh học vốn chứa nhiều acid béo không no và ngăn cản chuỗi phản ứng
oxy hóa lipid. Các vitamin E sẽ chuyển hydro của nó cho gốc tự do peroxyd. Gốc
tocopheryl tạo thành được khử về trạng thái ban đầu nhờ vitamin C (Niki và cộng sự, 1995;
Huang và cộng sự, 2002).
Tocopherol-OH + LOOo → Tocopherol-O + LOOH
(Với LOO: gốc tự do peroxyd).
Khả năng chống oxy hóa của vitamin E phụ thuộc vào mức độ cản trở không gian

của các nhóm methyl ở vị trí ortho đối với nhóm hydroxyl ở vịng thơm. Nhóm hydroxyl
càng bị cản trở ít (trường hợp δ-tocopherol và δ-tocotrienol), khả năng chống oxy hóa càng
cao.
Vitamin E được xem như là hợp chất lưỡng cực, ở đầu có nhóm -OH hướng ra mơi
trường nước, đi phytyl của nó tan trong chất béo. Vì vậy nó bảo vệ bề mặt tế bào và
trao đổi điện tử (H) với vitamin C một cách dễ dàng.
Vitamin E trong dầu hạt chè
Vitamin E trong dầu hạt chè chủ yếu tồn tại ở dạng α-tocopherol và α-tocotrienol.


Theo nghiên cứu của Fazel và cộng sự, hàm lượng α-tocopherol trong dầu hạt chè khoảng
210 ± 2.3 mg/kg, hàm lượng này là tương đối cao so với một số loại dầu khác như: dầu ô
liu (200-240 mg/kg), dầu cọ (180-260 mg/kg) và dầu phộng (80-330 mg/kg)
1.4.2 Polyphenol
Khái niệm và phân loại
Hợp chất phenol là một nhóm chính trong số các hợp chất có nguồn gốc thứ cấp
ở thực vật. Các hợp chất phenol có trong thực vật với số lượng lớn và rất phong phú về
cấu tạo. Phenol là những hợp chất hữu cơ mà phân tử có chứa nhóm hydroxyl (-OH)
liên kết trực tiếp với nguyên tử cacbon của vịng benzen. Thực vật có khả năng tổng
hợp hàng ngàn hợp chất monophenol, diphenol...và polyphenol, tùy theo có một, hai
hay nhiều nhóm hydroxyl đính trực tiếp vào nhân benzen (Ngơ Xn Mạnh, 2006).
Polyphenol có thể có hai hoặc nhiều nhóm hydroxyl. Dựa vào đặc trưng của cấu
tạo hóa học người ta chia các hợp chất polyphenol thành các nhóm chính:
- Nhóm hợp chất phenol C6 - C1: galic acid, vallinin, protocatechin, …
- Nhóm hợp chất phenol C6 - C3: cafeic acid, cynnamic acid, ferulic acid, …
- Nhóm hợp chất phenol C6 - C3 - C6: các hợp chất flavonoid: flavanol
(epicatechin, epigallocatechin, …), flavon (quecetin, kampherol, …), anthocyanin,
tannin, …

(a)

(b)

Hình 1.3: Một số cấu trúc điển hình: (a) polyphenol; (b) flavonoid
(Massimo D’Archivio,2007).
Tính chất và chức năng
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 enzym polyphenol oxydase, các
polyphenol bị oxy hóa tạo thành 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.
Đối với thực vật, các hợp chất polyphenol đảm nhận các chức năng sau (Ngô Xuân
Mạnh, 2006):
- Polyphenol tạo màu sắc (màu đỏ dâu tây, táo, màu tím của sim, khoai tây…)
- Các hợp chất phenol tham gia vào các phản ứng oxi hóa khử như ubiquinon vận
chuyển H+, e- trong chuỗi enzyme hô hấp, plastoquinon vận chuyển e- trong q trình
quang phosphoryl hóa.
- Điều hịa sinh trưởng thực vật:
+ Kìm hãm sự nảy mầm của hạt. Ví dụ: Phenic acid hoặc các dẫn xuất của
chúng đều là chất kìm hãm sự nảy mầm của hạt lúa mì, táo... hoặc cafeic acid kìm hãm
enzym oxidase của indolacetic acid.
+ p-cumaric acid kích thích sự sinh trưởng của cây.
- Quyến rũ côn trùng, chim trong việc thụ phấn và phát tán hạt.


- Chống lại sự xâm nhập của vi sinh vật, nấm bệnh phá hoại cây. Ví dụ salisilic acid

do cây sồi tiết ra có tác dụng diệt khuẩn.
Đối với cơ thể con người (Massimo D’Archivio, 2007):
- Polyphenol được chú ý đến bởi khả năng chống oxy hóa của chúng. Chúng có khả
năng vận chuyển điện tử trong chuỗi hơ hấp ở mỗi tế bào. 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 dập tắt các q trình tạo ra các gốc tự do.
- Ngồi ra, polyphenol cịn 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 mạch huyết quản.
- Hiện nay nhiều tài liệu nghiên cứu polyphenol có khả năng chống và ức chế các
tế bào ung thư và sự hấp thụ tia tử ngoại.


1.5 Tình hình nghiên cứu dầu từ hạt chè xanh
1.5.1 Trên thế giới
Cây chè khơng thuộc nhóm cây lấy dầu nhưng tỷ lệ dầu trong hạt khá cao. Hiện
nay trên thế giới, dầu hạt chè được thu nhận từ 2 nguồn hạt chính. Đó là hạt thu nhận từ
cây chè lồi Camellia sinensis và Camellia oleifera. Các nơng trường chè thường sử dụng
loài Camellia sinensis để trồng khai thác lá, cịn lồi Camellia oleifera thường trồng dạng
cây chun để khai thác dầu, vì vậy hạt thu hoạch từ lồi Camellia oleifera cho số lượng
trái và hàm hàm lượng dầu cao hơn hạt thu hoạch từ loài Camellia sinensis. Tuy nhiên
diện tích trồng chè lồi Camellia sinensis lớn hơn rất nhiều so với diện tích trồng chè lồi
Camellia oleifera.

Hình 1.4: Quả chè lồi Camellia sinensis Hình 1.5: Quả chè lồi Camellia oleifera
Các nước trồng chè lớn trên thế giới như: Nhật Bản, Trung Quốc, Ấn Độ …và một
số nước nhập khẩu dầu hạt chè như Mỹ, Úc, … đã triển khai công nghệ ép dầu từ 2 loại
hạt chè Camellia sinensis và Camellia oleifera bằng phương pháp ép nguội để sử dụng
với 2 mục đích chính: thực phẩm và mỹ phẩm. Dầu hạt chè có chứa hàm lượng cao các
chất chống oxy hóa như tocopherol và catechin polyphenol. Tocopherol có khả năng làm

giảm hoặc ức chế sự hình thành các hợp chất peroxyt, epigallocatechin gallate (EGCG),
một loại catechin, có khả năng bảo vệ các mô và các tế bào khỏi bị tác hại của các gốc tự
do.


Theo kết quả nghiên cứu xác định đặc tính dầu hạt chè so với dầu hướng dương và
dầu ô liu (Sahari, M.A.; Ataii, D.; Hamedi, M., 2004) thì hàm lượng dầu trong hạt chè có
nguồn gốc khác nhau sẽ cho hàm lượng dầu cũng như hàm lượng các thành phần acid béo
cũng khác nhau, kết quả này được thể hiện qua bảng sau:
Bảng 1.2: So sánh tính chất dầu và hạt chè của các nước

Đặc điểm

Hạt chè miền

Hạt chè

Hạt chè

Nam Ấn Độ

Thổ Nhĩ Kỳ

Hàn Quốc

65:35

65:35

70:30

30.5

31

32.8

85

91

90.9

194.9

194

192.8

Hạt chè Iran

Tỷ lệ hạt nhân: vỏ
(Quả tươi)

Hàm lượng dầu (%)

Chỉ số Iodine

Chỉ số xà phòng hóa

Thành phần acid béo (%)

16.5

14.8

16

16.1

3.343

3.1

1.67

1.5

C16:0

C18:0