Nghiên cứu tách chiết catechin từ lá chè shan camellia sinensis var shan

..

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
------------------------------------

Somedeth INTHAVONG

Nghiên cứu tách chiết catechin từ lá chè Shan
Camellia sinensis var. Shan

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

Hà Nội – 2019


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

------------------------------------

Somedeth INTHAVONG

Nghiên cứu tách chiết catechin từ lá chè Shan
Camellia sinensis var. Shan

Chuyên ngành: Công Nghệ Thực Phẩm

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

TS. Vũ Hồng Sơn

Hà Nội – 2019


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

-----------------------------------BẢN XÁC NHẬN CHỈNH SỬA LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ và tên tác giả luận văn: Somedeth INTHAVONG
Đề tài luận văn: Nghiên cứu tách chiết Catechin từ lá chè Shan (Camellia sinensis
var. Shan)
Chuyên ngành: Công Nghệ Thực Phẩm
Mã số SV:

CB 170328

Tác giả, người hướng dẫn khoa học và hội động chấm luận văn xác nhận tác
giả đã sửa chữa, bổ sung luận văn theo biên bản họp hội động ngày 30/05/2019 với
các nội dung sau:
-

Đã sửa lại tồn bộ các lỗi chính tả và sửa lại các phần văn phong chưa đạt.

-

Đã bổ sung thêm thảo luận trong phần kết quả nghiên cứu.

-

Đã viết lại phần kết luận ngắn gọn, súc tích và trọng tâm hơn.

-

Đã bổ sung phần phương pháp nghiên cứu ghi rõ nguồn nguyên liệu khi đánh
giá chất lượng chè.
Ngày.....tháng.....năm 2019

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

TS. Vũ Hồng Sơn

Tác giả luận văn

Somedeth INTHAVONG

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG
( Ký và ghĩ rõ tên )


Luận văn Thạc Sĩ

GVHD: TS. Vũ Hồng Sơn

LỜI CẢM ƠN
Qua thời gian học tập tại Việt Nam, cùng với sự cố gắng nỗ lực phấn đấu tiến
hành và triển khai theo các kế hoạch thí nghiệm, cùng với sự giúp đỡ của các thầy cô,
các anh chị, bạn bè và những em sinh viên các khoá đang làm nghiên cứu trên phịng

thí nghiệm C4-204 tại Viện Cơng nghệ Sinh học – Công nghệ Thực phẩm trường ĐH
Bách Khoa Hà Nội…. nay tơi đã hồn thành luận văn.
Trước hết, tơi xin bày tỏ lịng kính trọng và biết ơn tới TS Vũ Hồng Sơn đã tận
tình truyền đạt những kiến thức và trực tiếp hướng dẫn tôi.
Tôi xin cảm ơn các thầy cô trong đại sứ quán Lào tại Việt Nam đã tạo điều kiện
cho tôi đi học thạc sỹ; các thầy cô trong Bộ môn Quản lý chất lượng đã tạo mọi điều
kiện cho tơi trong q trình nghiên cứu tại phịng thí nghiệm.
Tơi cũng xin bày tỏ sự biết ơn đến bố mẹ, chồng và con trai tôi, những người
thân trong gia đình đã động viên và chia sẻ, giúp tơi có đủ nghị lực vượt qua mọi khó
khăn trong cuộc sống để tơi học tập và hồn thành luận văn này.

Học viên

Somedeth INTHAVONG

HV: Somedeth INTHAVONG – CB170328


Luận văn Thạc Sĩ

GVHD: TS. Vũ Hồng Sơn

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan toàn bộ bản luận văn này là kết quả nghiên cứu do bản thân
tôi cùng các em sinh viên hệ Đại học thực hiện dưới sự hướng dẫn của thầy TS. Vũ
Hồng Sơn. Những số liệu đưa ra là hồn tồn trung thực, khơng vi phạm bản quyền
của bất kỳ tác giả nào.

Học viên

Somedeth INTHAVONG

HV: Somedeth INTHAVONG – CB170328


Luận văn Thạc Sĩ

GVHD: TS. Vũ Hồng Sơn

MỤC LỤC
Lời cảm ơn
Lời cam đoan
Danh mục, các chữ hiệu, các chữ viết tắt
Danh mục các bảng
Danh mục các hình vẽ, đồ thị ………………………………………………………....
Danh mục các ký hiệu, chữ cái viết tắt………………………………………………..
Mở đầu............................................................................................................................1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN .........................................................................................4
1.1.

Vài nét giới thiệu về chè Shan .........................................................................4

1.1.1.

Đặc điểm .................................................................................................4

1.1.2.

Nguồn gốc của chè Shan ........................................................................5

1.1.3.

Phân loại chè Shan .................................................................................5

1.1.4.

Tác dụng của chè Shan ..........................................................................6

1.2.

Thành phần hóa học của chè Shan[6] ............................................................6

1.2.1.

Nước ........................................................................................................6

1.2.2.

Các sắc tố ................................................................................................7

1.2.3.

Nhóm các hợp chất phenol ....................................................................7

1.2.3.1.

Các hợp chất polyphenol trong lá chè..................................................7

1.2.3.2.

Flavonoid ................................................................................................9

1.2.3.3

Các hợp chất Catechin ........................................................................12

1.2.3.4

Các hợp chất Anthoxanthin ................................................................17

1.2.3.5

Các hợp chất Anthocyanin ..................................................................19

1.2.4

Enzyme ..................................................................................................21

1.2.5

Protein ...................................................................................................22

1.3

Tổng quan về phương pháp nghiên cứu. .....................................................22

1.3.1

Phương pháp trích ly thu dịch chè. ....................................................22

HV: Somedeth INTHAVONG – CB170328


Luận văn Thạc Sĩ

GVHD: TS. Vũ Hồng Sơn

1.3.1.1

Lựa chọn phương pháp trích ly thu dịch chè ....................................22

1.3.1.2.

Các yếu tố ảnh hưởng đến q trình trích ly. ....................................23

1.3.2.

Cơng nghệ tách tinh chế polyphenol-catechin từ lá chè [13], [14] ....25

1.3.2.1.

Chiết tách chlorophyl, cafein và các chất khác ................................25

1.3.2.2.

Chiết tổng hợp polyphenol-catechin ................................................25

CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...........................26
2.1.Vật liệu nghiên cứu .........................................................................................26
2.1.1 Hóa chất...........................................................................................................26

2.1.2 Thiết bị nghiên cứu.......................................................................................26
2.2

Sơ đồ nghiên cứu ...........................................................................................27

2.3

Phương pháp nghiên cứu ..............................................................................28

2.3.1 Phương pháp phân tích .................................................................................28
2.3.1.1

Xác định độ ẩm ( TCVN 5613-2015 )[5] ..............................................28

2.3.1.2

Xác định hàm lượng chất hòa tan ( TCVN 5610-1991 ) [4] ............28

2.3.1.3 Xác định hàm lượng polyphenol tổng số Trong nghên liệu TCVN…..29
2.3.1.4 Xác định hàm lượng anthocyanin( TCVN 11028 - 2015).......................31
2.3.1.5 Xác định hàm lượng polyphenol tổng Trong dịch chè TCVN 974532
2.3.1.6 Xác định hàm lượng cafein theo phương pháp BERTRAND [9].......35
2.3.2.1 Tiến hành thí nghiệm................................................................................36
2.3.2.2 Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến q trình trích ly dịch chè. ........37
a. Khảo sát yếu tố nhiệt độ ................................................................................37
b. Khảo sát yếu tố thời gian ...............................................................................38
c.

Khảo sát yếu tố pH. ........................................................................................39

d. Khảo sát yếu tố tỉ lệ dung môi/ nguyên liệu. ................................................39
2.3.2.3 Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến q trình tách, tinh chế pp-catechin
....................................................................................................................................40
a. Khảo sát dung mơi clorofooc và diclometan ...............................................40
c.

Khảo sát yếu tố tỷ lệ clorofooc/dịch chè .......................................................42

d. Khảo sát yếu tố tỷ lệ etyl acetat/dịch chè .....................................................42
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN……………………………………..45
HV: Somedeth INTHAVONG – CB170328


Luận văn Thạc Sĩ

GVHD: TS. Vũ Hồng Sơn

3.1.

Kết quả khảo sát nguyên liệu ........................................................................45

3.2

Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến q trình trích ly dịch chè. ...............46

3.1.1.

Khảo sát yếu tố nhiệt độ ......................................................................46

3.1.2.

Khảo sát yếu tố pH ..............................................................................47

3.1.3.

Khảo sát yếu tố thời gian.....................................................................47

3.1.4.

Khảo sát yếu tố tỷ lệ dung mơi/ngun liệu.......................................48

3.2.

Tối ưu q trình trích ly polyphenol và anthocyanin bằng phương pháp

quy hoạch thực nghiệm ............................................................................................49
3.2.1.

Xây dựng mô hình................................................................................49

3.2.2.

Tối ưu hóa .............................................................................................56

3.3.

Khảo sát dịch chè ...........................................................................................57

3.4.

Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tách, tinh chế pp-catechin.
..........................................................................................................................58

3.4.1.

Khảo sát dung môi và số lần chiết clorofooc/diclometan .................58

3.4.2

Khảo sát số lần chiết của etyl acetat...................................................59

3.4.2.

Tỷ lệ dung môi clorofooc/dịch chè ......................................................60

3.4.3.

Tỷ lệ dung môi etyl acetat/dịch chè ....................................................60

3.4.4.

Nồng độ dịch chè ..................................................................................61

3.5

Tối ưu hóa quá trình tách, tinh chế pp-catechin bằng phương pháp quy

hoạch thực nghiệm .................................................................................................62
3.5.1

Xây dựng mô hình................................................................................62

3.5.2.

Ảnh hưởng của các yếu tố tới quá trình tách chiết pp-catechin......65

3.5.3.

Tối ưu hóa .............................................................................................68

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .....................................................................................69
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................70
PHỤ LỤC .....................................................................................................................72

HV: Somedeth INTHAVONG – CB170328


Luận văn Thạc Sĩ

GVHD: TS. Vũ Hồng Sơn

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ CÁI VIẾT TẮT

C

(+) – Catechin

EC

(-) – Epicatechin

ECG

(-) – Epicatechin gallate

EGC

(-) – Epigallocatechin

EGCG

(-) –Epigallocatechin gallate

GC

(+) – Gallocatechin

GCG

(+) – Gallocatechin gallate

UAE

Phương pháp hỗ trợ siêu âm

PP

Polyphenol

OXH

ơxi hố

HV: Somedeth INTHAVONG – CB170328


Luận văn Thạc Sĩ

GVHD: TS. Vũ Hồng Sơn

DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1 - Các pp-catechin chính có trong chè xanh ....................................................12
Bảng 2.1 - Dung dịch chuẩn axit gallic pha loãng ........................................................33
Bảng 2.2 - Khảo sát yếu tố nhiệt độ trong q trình trích ly......................................... 37
Bảng 2.3 - Khảo sát yếu tố thời gian trong q trình trích ly ...................................38
Bảng 2.4 - Khảo sát yếu tố pH trong quá trình trích ly……………………………….39
Bảng 2.5 - Khảo sát yếu tố dung môi/nguyên liệu trong q trình trích ly ..................40
Bảng 2.6 - Khảo sát yếu tố tỷ lệ clorofooc /dịch chè....................................................42
Bảng 2.7 - Khảo sát yếu tố tỉ lệ etyl/dịch chè................................................................43
Bảng 2.8 - Khảo sát yếu nồng độ..................................................................................43
Bảng 3.1 - Kết quả khảo sát nguyên liệu chè khô .........................................................45
Bảng 3.2 - Giá trị mã hóa và thực nghiệm của các yếu tố thực nghiệm q trình trích ly
.......................................................................................................................................50
Bảng 3.3 - Các thí nghiệm tiến hành và kết quả............................................................51
Bảng 3.4 - Kết quả phân tích hồi quy hiệu suất trích ly polyphenol (Y1) ....................52
Bảng 3.5 - Kết quả phân tích hồi quy hiệu suất trích ly anthocyanin (Y1) ...................53
Bảng 3.6 - Độ hấp thụ màu của axit gallic ở λ = 765nm ...............................................57
Bảng 3.7 - Khảo sát dịch chè .........................................................................................57
Bảng 3.8 - Khảo sát hiệu quả tách cafein của dung môi Clorofooc và Diclometan .....59
Bảng 3.9 - Giá trị mã hóa và thực nghiệm của các yếu tố thực nghiệm........................63

Bảng 3.10 - Các thí nghiệm tiến hành và kết quả..........................................................63
Bảng 3.11 - Kết quả phân tích hồi quy hiệu suất tách, tinh chế Cafein (Y1) ................64
Bảng 3.12 - Kết quả phân tích hồi quy hiệu suất tách, tinh chế pp-catechin (Y2) ........64

HV: Somedeth INTHAVONG – CB170328


Luận văn Thạc Sĩ

GVHD: TS. Vũ Hồng Sơn

DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1 - Hình ảnh lá và cây chè Shan ..........................................................................4
Hình 1.2 - Các pp-catechin có trong chè .......................................................................15
Hình 3.1 - Hiệu suất trích ly khi khảo sát yếu tố nhiệt độ ............................................46
Hình 3.2 - Hiệu suất trích ly khi khảo sát yếu tố pH .....................................................47
Hình 3.3 - Hiệu suất trích ly khi khảo sát yếu tố thời gian ...........................................48
Hình 3.4 - Hiệu suất trích ly khi khảo sát yếu tố tỉ lệ dung mơi/ ngun liệu ..............49
Hình 3.5 - Ảnh hưởng của các yếu tố đến hiệu suất trích ly polyphenol......................54
Hình 3.6 - Ảnh hưởng của các yếu tố đến hiệu suất trích ly anthocyanin.....................55
Hình 3.7 - Bề mặt đáp ứng của hiệu suất trích ly anthocyanin.....................................55
Hình 3.8 - Bề mặt đáp ứng của hiệu suất trích ly polyphenol......................................55
Hình 3.9 - Mức độ đáp ứng của hàm mong đợi.............................................................56
Hình 3.10 - Đường chuẩn axit gallic .............................................................................57
Hình 3.11 - Khảo sát số lần chiết của dung mơi etyl acetat ..........................................59
Hình 3.12 - Ảnh hưởng của tỷ lệ dung môi clorofooc/dịch chè ....................................60
Hình 3.13 - Ảnh hưởng của tỷ lệ dung mơi etyl acetat/dịch chè ...................................61
Hình 3.14 - Ảnh hưởng của nồng độ dịch chè...............................................................61
Hình 3.15 - Ảnh hưởng của các yếu tố đến hiệu suất tách cafein .................................66
Hình 3.16 - Ảnh hưởng của các yếu tố đến hiệu suất chiết pp-catechin .......................67

Hình 3.17 - Bề mặt đáp ứng của hiệu suất tách cafein từ dịch chè ...............................67
Hình 3.18 - Bề mặt đáp ứng của hiệu suất chiết pp-catechin từ dịch chè .....................67
Hình 3.19 - Mức độ đáp ứng của hàm mong đợi - chiết dịch chè .................................68

HV: Somedeth INTHAVONG – CB170328


Luận văn Thạc Sĩ

GVHD: TS. Vũ Hồng Sơn

LỜI MỞ ĐẦU
❖ Lý do chọn đề tài
Chè có tên khoa học là Camilia sinensis var.shan. Nước chè là loại đồ uống quen
thuộc ở viết Nam và nhiều nước châu Á từ hàng ngàn năm. về sau, nước chè cũng là
nước uống phổ biến ở các nước khác trên khắp thế giới. Ngoài tác dụng giải khát
thơng thường nó cịn đem lại rất nhiều lợi ích. Trong nước chè có chứa một lượng lớn
các chất oxy hóa, như catechin trong chè xanh và theruligins trong chè đen và đây
chính là nguồn sức mạnh tuyệt vời giúp con người chống lại loại bệnh tật, đặc biệt là
bệnh tim. Trong lá chè có chứa một lượng hợp chất catechin, ngồi chức năng trung
hịa các gốc tự do, chất chống oxi hóa thì catechin cịn có tác dụng ngăn ngừa một số
bệnh ung thư, khối u, béo phí, giảm lượng cholestrerol trong máu. Từ đó chè đã được
đưa vào danh sách thực phẩm có tính năng bảo vệ sức khỏe hàng đầu để khai thác triệt
để những giá trị tuyệt vời của nó.
Ở Việt Nam có khí hậu thích hợp để trồng chè, có nhiều vùng trồng chè như: Thái
Nguyên, Tuyên Quang, Yên Bái, Phú Thọ, Mộc Châu,....Đó là một nguồn lợi lớn,
ngồi việc làm thức uống hằng ngày cịn có thể từ đó tạo ra nguồn nguyên liệu làm
thuốc chữa bệnh, bổ dưỡng và các chất phụ gia có giá trị cao trong cơng nghiệp thực
Phẩm. Nếu khai thác được nguồn catechin trong chè làm thực phẩm chức năng hay
được phẩm có thể đem lại lợi nhuận lớn hơn cho ngành công nghiệp chè

Từ thực tế cấp thiết trên tôi chọn đề tài này “Nghiên cứu tách chiết catechin từ lá
chè Shan” làm đề tài nghiên cứu cho luận văn tốt nghiệp. Nghiên cứu không chỉ đóng
góp những thơng tin, tư liệu khoa học về chè Shan, mà còn làm cơ sở khoa học cho
nghiên cứu về sau và nâng cao giá trị cho cây chè Shan.

HV: Somedeth Inthavong – CB17023

1


Luận văn Thạc Sĩ

GVHD: TS. Vũ Hồng Sơn

❖ Mục tiêu nghiên cứu, Đối tượng phạm vi nghiên cứu
- Nghiên cứu trích ly dịch chè có hàm lượng polyphenol và anthocyanin cao nhất.
- Nghiên cứu điều kiện tách, tinh chế catechin từ dịch chè với hiệu suất cao nhất.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu trong đề tài này là mẫu chè được sấy khô (độ
ẩm < 8%) được bảo quản trong 2 lớp túi PE ở nơi khơ ráo, thống mát.

Mẫu chè Shan sau khi được sấy khô, nghiền nhỏ
❖ Ý nghĩa thực tiễn
- Dựa vào kết quả xác định hàm lượng polyphenol tổng trong chè có thể giúp định
hướng khai thác hợp chất catechin chè xanh theo mục đích khác nhau nhằm đạt hiệu
quả cao nhất.
- Làm cơ sở khoa học cho nghiên cứu ứng dụng chế phẩm catechin trong cơng nghiệp
thực phẩm và góp phần nâng cao giá trị của lá chè shan nói riêng và chè xanh nói
chung.
- Tài liệu tham khảo, cũng như các kết quả nghiên cứu của đề tài là một tài liệu tham
khảo khoa học tốt và đầy đủ về cây chè và các sản phẩm từ chè xanh cho giảng dại,

nghiên cứu khoa học và cho cả sản xuất sau nay.
❖ Phương pháp nghiên cứu
Trên thế giới đã có nhiều cơng trình nghiên cứu về việc tách chiết catechin từ chè
xanh theo các phương pháp trích ly. Trong bài viết này em đã có tham khảo nhiều
nguồn tài liệu từ đó hồn thiện hơn quy trình trích ly hợp chất catechin từ chè cần phân

HV: Somedeth Inthavong – CB17023

2


Luận văn Thạc Sĩ

GVHD: TS. Vũ Hồng Sơn

tích catechin có thể được tinh chế từ dịch chè bằng trích ly lỏng hoặc dùng các phương
pháp sắc ký. Tuy nhiên đến nay các phương pháp trích ly catechin có sự hỗ trợ của
các kỹ thuật hiện đại của Việt Nam vẫn tỏ ra chưa phù hợp do vốn đầu tư lớn. Do vậy
việc trích ly và tinh chế catechin bằng phương pháp trích ly đơn giản, an tồn sử dụng
dung mơi nước là vấn đề đang được quan tâm. Việc xây dựng quy trình trích ly để thu
nhận catechin từ lá chè Shan sẽ đóng góp những thơng tin, tư liệu khoa học về chè
Shan, làm cơ sở khoa học cho nghiên cứu về sau và nâng cao giá trị cho cây chè Shan.

HV: Somedeth Inthavong – CB17023

3


Luận văn Thạc Sĩ

GVHD: TS. Vũ Hồng Sơn

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Vài nét giới thiệu về chè Shan
1.1.1. Đặc điểm
Chè Shan có tên khoa học là Camellia sinensis var.Shan, thuộc ngành hạt kín
(Angiospermae), lớp hai lá mầm (Dicotyledonae), bộ chè (Theales), họ chè
(Theaceae), Chè Shan là thân gỗ, phân cành thưa, trong điều kiện tự nhiên có thể cao
từ 6 - 10m, lá to dài, có nhiều răng cưa sâu đều, đầu lá nhọn, búp to, có nhiều lơng tơ
trắng mịn, trơng như tuyết cho nên chè Shan cịn được gọi là chè “Tuyết”. Chè Shan
có thể cho năng suất cao, chất lượng tốt, thích hợp cho cả chế biến chè xanh và chè
đen. Chè Shan phân bố ở địa hình núi cao, ẩm. Chè Shan hiện là một trong 4 biến
chủng chè trồng phổ biến ở Việt Nam.
Hình 1.1 – Hình ảnh lá và cây chè Shan

HV: Somedeth Inthavong – CB17023

4


Luận văn Thạc Sĩ

GVHD: TS. Vũ Hồng Sơn

1.1.2. Nguồn gốc của chè Shan
Gốc ở Bắc Ấn Độ và Nam Trung Quốc, được truyền sang Mianma, Thái Lan, Việt
Nam. Chè được trồng khắp nơi ở nước ta, tập trung nhiều ở Vĩnh Phú, Hà Giang, Bắc
Thái, Quảng Nam, Đà Nẵng cho tới Đắc Lắc, Lâm Đồng. Cây ưa khí hậu ẩm, đất chua
và cần được che bóng ở một mức độ nhất định để đảm bảo hương thơm.
1.1.3. Phân loại chè Shan

a. Chè Shan Tuyết ở Điện Biên
Tủa Chùa (Điện Biên) nằm ở độ cao 1400m so với mực nước biển. Người Mơng
cịn gọi loại cây này là “cây bất tử” với tuổi đời lên đến hàng trăm năm.
Hiện ở đây có khoảng 10.000 cây chè cổ thụ trên 100 năm tuổi. Sống sót qua hàng
trăm năm, những cây chè tự thích nghi với điều kiện thổ nhưỡng và khí hậu để chống
chọi lại mọi khắc nghiệt của thời tiết và các loài sâu bệnh.
Thường được thu hoạch từ tháng 3 đến tháng 10 âm lịch hàng năm. Ngon nhất là
loại hái vào mùa xuân vì đây là lúc cây hấp thụ những tinh túy của trời đất tốt nhất (có
giá cao nhất trong năm, lên đến 2 triệu đồng/kg chè khơ). Chè được thu hái thủ cơng
bằng tay sau đó sao trong lị tơn để diệt men của chè tươi và giữ hương vị thơm ngon
vốn có. Sau khi sao lần 1, chè được đưa vào cối vò để cánh xoăn lại, màu bóng đẹp.
Chè ở đây có màu đỏ và vị đắng chát hơn so với các nơi khác, rất hợp với khẩu vị
của khách sành trà người Hoa.
b. Chè Shan tuyết ở Hà Giang
Được trồng ở nhiều nơi trên các vùng đất đồi núi của Hà Giang, đặc biệt đến vùng
cao nguyên đá Đồng Văn, Lũng Phìn, Phìn Hồ - Hồng Su Phì, Tham Vè, Bó Đướt-Vị
Xun.
Được thu hoạch 4 vụ một năm: cuối tháng 3 đầu tháng 4, tháng 5 và 6, tháng 8,
tháng 10 và 11. Có 2 loại là loại chè lá nhỏ có tán hình mâm xơi hoặc dạng nến (có
nhiều ở Lũng Phì, chiếm phần lớn trong tổng chè); loại chè có lá to (ở vùng chè cổ Bó
Đướt, Vị Xuyên).

HV: Somedeth Inthavong – CB17023

5


Luận văn Thạc Sĩ

GVHD: TS. Vũ Hồng Sơn

1.1.4. Tác dụng của chè Shan
• Chè shan tuyết có tác dụng chống lão hóa, ngăn ngừa đái tháo đường, tim mạch.
Do trong chè shan tuyết có các hợp chất quý như thein, tanin. Đặc biệt các chất
polysaccharide có tác dụng ức chế glucos, phong bế các gốc tự do của cơ thể,
tiêu diệt tế bào gây ra nhiều bệnh nan y.
• Giảm đường huyết, giữ đường huyết ở mức tối ưu của cơ thể. Hạn chế sự phát
sinh và phát triển của bệnh đái tháo đường, chứng đục thủy tinh thể và các biến
chứng nguy hiểm của bệnh đái tháo đường.
• Giải nhiệt, giải độc thanh lọc cơ thể: điển hình là chè shan tuyết chứa rất nhiều
EGCG là chất chống oxy hóa mạnh nhất có nguồn gốc tự nhiên giúp giảm mệt
mỏi, căng thẳng khi làm việc ở cường độ cao.
• Uống trà mỗi ngày còn giúp cơ thể tăng khả năng kháng khuẩn, ngăn ngừa việc
lão hóa đến sớm, làm tăng độ sáng của da. Và quan trọng hơn nó cịn có tác
dụng ngăn ngừa các loại ung thư da.
• Uống chè Shan tuyết còn giúp bạn giảm cân và tiêu hóa tốt. Đó là trong trà có
hợp chất cafein có thể nâng cao lượng tiết ra của dịch dạ dày, giúp tiêu hóa
nhanh, tăng cường năng lực phân giải mỡ thừa.
1.2. Thành phần hóa học của chè Shan[6]
1.2.1. Nước
Nước là thành phần hoá học quan trọng và chiếm hàm lượng lớn trong cây. Nước
là dung mơi hồ tan các chất dinh dưỡng, là môi trường cho enzyme hoạt động. Thiếu
nước, các hoạt động sống của cây bị suy giảm, cây khơng hơ hấp được và có thể bị
chết.
Hàm lượng nước trong chè khoảng 75-80%, phụ thuộc vào giống, điều kiện canh
tác và tự nhiên.
Trong cùng năm, vào các thời gian khác nhau hàm lượng nước trong chè cũng
thay đổi, nhưng tuân theo quy luật sau: chè đầu vụ có hàm lượng nước cao hơn chè
cuối vụ, vào các tháng giữa vụ (tháng 6–tháng 9) hàm lượng nước trong chè là cao
nhất.

Hàm lượng nước trong lá chè giảm dần từ tôm đến các lá già (tôm 76,6%; lá một
75,6%; lá hai 75,6% và lá ba 74,26%).
HV: Somedeth Inthavong – CB17023

6


Luận văn Thạc Sĩ

GVHD: TS. Vũ Hồng Sơn

Khi cây chè được bón nhiều phân đạm thì hàm lượng nước tăng lên do đó chất
lượng chè thấp. Khi cây chè được bón nhiều phân lân và phân kali thì hàm lượng nước
giảm do vậy mà chất lượng chè cao.
1.2.2.

Các sắc tố

Trong lá chè chứa nhiều sắc tố khác nhau, nhưng chủ yếu là diệp lục
(chlorophyl), sau đó là các sắc tố phụ bao gồm carotenoid và xanthophyl. Các sắc tố
quyết định màu sắc chè, có thể là xanh nhạt đến xanh lục sẫm hoặc chè màu vàng đến
đỏ nâu và nâu sẫm.
Chlorophyl tạo cho lá cây chè cũng như thực vật nói chung có màu xanh. Chất màu
này đóng vai trị quan trọng trong quá trình quang hợp để tạo ra các hợp chất hữu cơ
và tạo ra nguồn oxy tự do duy nhất trong khí quyển. Nhưng ngược lại trong chè thành
phẩm nếu hàm lượng chlorophyll cao sẽ gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng chè như
mùi hăng, vị ngái, màu sắc nước pha.
Chlorophyl có 2 dạng: a và b, tỷ lệ chlorophyl a và chlorophyl b thường là 3/1.
Trong chè nguyên liệu, chlorophyll chiếm từ 3–3,5%.
Carotenoid là nhóm chất màu hoà tan trong chất béo, làm cho quả và rau có màu da

cam, vàng, đỏ. Chúng có cấu tạo theo mạch nối đôi thẳng, gồm 40 nguyên tử carbon
và 56 nguyên tử hydro. Dựa vào cấu tạo hoá học chia chúng thành 2 nhóm nhỏ:
+ Caroten: C40H56 là loại hydrocarbon không no, không tan trong nước, chỉ tan
trong dung mơi hữu cơ. Trong thực vật thường có 3 loại: α, β, γ. Caroten hấp thụ ánh
sáng ở bước sóng 446-476nm.
+ Xanthophyl: C40H56On (n=1-6) là dẫn xuất của caroten. Xanthophyl có nhiều
loại như: kripthoxanthin (C40H56O1), lutein (C40H56O2), violaxanthin (C40H56O4).
Xanthophyl hấp thụ ở bước sóng 45-481nm.
Nhóm carotenoid gồm từ 60-75% chất màu tự nhiên. Nhóm carotenoid trong chè
chiếm khoảng 0,1-0,12%. Trong quá trình chế biến carotenoid bị phân giải để tạo
thành chất thơm làm tăng chất lượng chè sản phẩm.
1.2.3.

Nhóm các hợp chất phenol

1.2.3.1. Các hợp chất polyphenol trong lá chè

HV: Somedeth Inthavong – CB17023

7


Luận văn Thạc Sĩ

GVHD: TS. Vũ Hồng Sơn

Phenol là hợp chất thơm có nhóm hydroxyl đính trực tiếp với nhân benzene.
Khi trong phân tử có nhiều nhóm hydroxyl đính trực tiếp với nhân benzene thì được
gọi là polyhydroxylphenol (monome), nhiều monomer gắn với nhau gọi là polyphenol
(polyme). Các hợp chất phenol tự nhiên trong chè có thể chia làm 3 nhóm chính:

+ Nhóm hợp chất C6–C1 (axit galic)
+ Nhóm hợp chất C6–C3 (axit cinamic: Axit para–coumaric, Axit cafeic)
+ Nhóm hợp chất C6–C3–C6 (catechin).

Gallic acid

Cafeic acid

Catechin

Nhóm hydroxyl là nhóm có khả năng phản ứng cao của hợp chất phenol. Tuỳ
theo vị trí tương hỗ và tuỳ theo số lượng của các nhóm hydroxyl có trong phân tử của
các hợp chất phenol mà các tính chất lý, hố học và hoạt tính sinh học của chúng bị
thay đổi. Các PP có nhóm hydroxyl ở vị trí metha (hai nhóm hydroxyl cách nhau một
ngun tử cacbon) có khả năng hình thành liên kết este với các chất khác nhưng rất trơ
trong các phản ứng oxy hố–khử. Cịn các polyphenol có nhóm hydroxyl ở vị trí ortho
(các nhóm hydroxyl được đính vào các ngun tử cacbon cạnh nhau) thì dễ dàng bị
oxy hố–khử
Các hợp chất PP hồ tan mạnh trong các dung mơi phân cực như nước, methanol,
ethanol. Một số các PP liên kết với glucid tạo thành các glucosid dễ tan trong nước. PP
do có chứa gốc pyrocatechin hoặc pyrogallic nên chúng có thể tham gia phản ứng oxy
hoá – khử, phản ứng cộng và phản ứng ngưng tụ.
PP là một nhóm chất tự nhiên quan trọng, có nhiều ứng dụng trong mọi lĩnh vực
như là chất vận chuyển điện tử trong quá trình hơ hấp, là chất điều khiển, chất đặc
trưng cho mỗi lồi về màu sắc, mùi vị… PP đóng vai trò như những kháng thể chống
lại tác nhân gây bệnh. Nhiều PP có hoạt tính của vitamin P (như catechin trong chè) có
tác dụng làm bền thành mạch, hạn chế các hiện tượng chảy máu dưới da.

HV: Somedeth Inthavong – CB17023

8


Luận văn Thạc Sĩ

GVHD: TS. Vũ Hồng Sơn

PP còn là chất chống oxy hoá, chúng tiếp nhận các gốc tự do sinh ra trong q
trình bệnh lý, nói một cách khác PP có khả năng ngăn chặn các q trình tạo gốc tự do
gây bệnh [28]. Nhiều PP còn được sử dụng trong công nghiệp nhẹ như công nghệ mỹ
phẩm…
Trong cây chè, PP là thành phần hoá học chủ yếu chiếm khoảng 30% khối lượng
chất khô. Các hợp chất PP trong lá chè chủ yếu là flavonoid. Hàm lượng PP trong đọt
chè giảm dần từ búp xuống cuộng [6], [17].
Các nghiên cứu về cây chè trồng tại Tân Cương (Thái Ngun) và Xn Mai
(Hồ Bình) cho thấy PP chiếm:
+ 30–32% trong búp và lá đầu.
+ 25–28% trong lá thứ hai.
+ 16–22% trong lá thứ ba và thứ tư
+ 10–15% trong lá già và cuộng.
Hàm lượng PP trong chè thay đổi theo: Mùa trong năm; Vùng sinh thái và chế độ
chăm bón
1.2.3.2.

Flavonoid

Flavon và anthocyan đều là những hợp chất quy định màu sắc của hoa, quả, lá,
thân và làm cho chúng có màu vàng, đỏ, xanh. Các hợp chất này được gọi chung là
flavonoid.
Chúng có cấu tạo như sau: gồm hai vòng benzen và một vòng pyran

B

C

A
C

C

Các flavonoid đều là những dẫn xuất của croman và cromon, có vịng phenol bổ xung.
Croman và cromon đều thuộc các phenyl–propan vì có nhóm C6 – C3.
8
7

A

1

B

6
5

8

2

7

3

6

4

Croman

HV: Somedeth Inthavong – CB17023

A

1
2

B

3

4

Cromon

9


Luận văn Thạc Sĩ

GVHD: TS. Vũ Hồng Sơn

Tuỳ theo mức độ oxy hố của mạch 3 cacbon, sự có mặt hay khơng có liên kết
đơi giữa C2 và C3, nhóm carbonyl ở C4 trong vịng pyrol mà sẽ hình thành nên nhiều
hợp chất phụ khác nhau như:
+ Leucoanthocyanin (vô sắc)
+ Anthocyanin (đỏ, xanh)
+ Catechin (vô sắc), flavanol (da cam, nâu), flavonol chalcon auron (vàng),
isoflavon
B

B

OH

O

catechin (vô sắc)

Flavol (vàng)

OH

O

O

Flavonol

Flavanol

OH

Anthocyanin

HV: Somedeth Inthavong – CB17023

Isoflavon

10


Luận văn Thạc Sĩ

GVHD: TS. Vũ Hồng Sơn

Trong đó catechin, anthocyanin và leucoanthocyanin đều thuộc các dẫn xuất của
croman, còn flavon, flavanol và flavonol đều là những dẫn xuất của cromon. Tất cả
các chất này đều là những sản phẩm ngưng tụ của croman hoặc của cromon với
phenol.
Trong hợp chất flavonoid thường gặp phổ biến các nhóm sau:
+ Các dẫn xuất của cromon nghĩa là các flavonol, trong đó quan trọng là
kampferol và quercetin.

Kampferol

Quercetin

+ Các dẫn xuất của croman: các hợp chất gần giống catechin đều được gọi là các
leucoanthocyanin. Chúng vơ sắc nhưng khi đun nóng với axit chúng đều biến thành
anthocyanidin có màu. Anthocyan là những glucozit, anthocyanidin là những aglycon
của anthocyan. Anthocyan hồ tan trong nước cịn anthocyanidin khơng hồ tan trong

nước. Catechin là các cấu tử của chất tanin có trong lá chè, đại diện chính là catechin
và gallocatechin.

a) Tính chất vật lý của flavonoid:
+ Đa số có màu vàng, riêng catechin khơng màu (vơ sắc), có hương thơm nhẹ, vị
đắng thường ở dạng tinh thể hoặc vơ định hình.
+ Aglycon hồ tan trong dung mơi hữu cơ (như este, ethyl acetate, ethanol 960),
không tan trong nước.

HV: Somedeth Inthavong – CB17023

11


Luận văn Thạc Sĩ

GVHD: TS. Vũ Hồng Sơn

+ Glucozit hoà tan trong nước nhưng khơng hồ tan trong dung mơi hữu cơ (như
este, ethyl acetate, ethanol 960). Các glucozit có hoạt tính quang học và bị thuỷ phân
bởi các enzyme thuỷ phân hoặc bởi axit HCl 1N.
b) Tính chất hố học của flavonoid:
+ Tham gia vào trong các phản ứng oxy hoá, phản ứng este hoá, phản ứng
shinoda, phản ứng tạo phức với kim loại.
Trong chè flavonoid là nhóm hợp chất có hoạt tính sinh –y–dược cao.
+ Flavonoid chè xanh có tác dụng làm bền thành mạch, chống oxy hố, giảm sự
phân huỷ tế bào, giảm lượng cholesterol trong máu và chống ung thư.
+ Flavonoid chè đen có tác dụng chống sự kết tụ máu–nguyên nhân của tất cả các
chứng nhồi máu và đa số trường hợp tai biến mạch máu não.
1.2.3.3 Các hợp chất Catechin

Trong các loại thực vật, Catechin thường tồn tại ở trạng thái tự do hoặc ở dạng
este với axit gallic. Catechin trong chè thuộc họ flavonoid, nhóm flavan-3-ol, phân tử
có 15 cacbon bao gồm hai vòng 6 cacbon A và B được nối bởi 3 đơn vị cacbon ở vị trí
2, 3, 4, hình thành một dị vòng C chứa một nguyên tử oxy. Cấu trúc của catechin có
chứa hai cacbon bất đối ở vị trí 2 và 3, khơng chứa nối đơi ở vị trí 2, 3 và nhóm 4-oxo.
Cơng thức tổng qt của Catechin là:

Hình 1.2 - Cơng thức tổng qt của catechin

Hình 1.3 - Gốc galloy

Đặc điểm cấu tạo của flavan-3-ol (flavanol–3): Đó là khơng có nối đơi giữa C2 và
C3, khơng có nhóm cacbonyl ở vị trí C4, có nhóm hidroxil ở vị tri C3, có chứa hai
nguyên tử cacbon bất đối(C1 và C3) nên catechin có các đồng phân quang học và có
hoạt tính quan học. Các chất đại diện của nhóm catechin là catechin và gallocatechin
có nhiều trong chè và lá chè.

HV: Somedeth Inthavong – CB17023

12


Luận văn Thạc Sĩ

GVHD: TS. Vũ Hồng Sơn

Trong phân tử catechin và gallocatechin có hai nguyên tử cacbon bất đối xứng ở vị
trí C2 và C3, do đó tạo ra nhiều đồng phân quang học. Thứ nhất là hai đồng phân thuận
nghịch do C3 gây ra bao gồm đồng thuận và đồng phân nghịch. Đồng phân thuận có
nhóm OH nằm phía trên mặt phẳng phân cực,khi viết thêm kí hiệu epi. Đồng phân

nghịch nhóm OH nằm ở phía dưới mặt phẳng phân cực, khi viết khơng thêm kí hiệu.
Thứ hai đó là ba đồng phân dị cấu thể do C2 gây ra, có dạng L, dang D và dạng L D.
Nhóm OH ở vị trí C3 cũng có thể kết hợp với gallic acid để tạo catechin gallat hoặc
gallocatechingallat.
Các nghiên cứu về cấu trúc hóa học của catechin cho thấy nhóm catechin trong chè
có 7 đồng phân.
Thành phần, hàm lượng các chất Catechin trong chèTheo lý thuyết, trong lá chè có
thể có 24 loại catechin khác nhau. Tuy nhiên, cho đến nay người ta mới chỉ tìm thấy 7
loại chất catechin có mặt trong lá chè tươi. Các hợp chất catechin này được chia thành
2 nhóm: catechin tự do và catechin đã bị este hóa.
Bảng 1.1 Các catechin chính có trong chè xanh
Nhóm

Catechin tự do

Catechin đã bị este hóa

Tên

Ký hiệu
(viết tắt)

(+) Catechin

D,L-C

(-) Epicatechin

L-EC

(+) Gallocatechin

D,L-GC

(-) Epigallocatechin

L-EGC

(-) Epicatechin gallat

L-ECG

(-) Epigallocatechin gallat

L-EGCG

(+) Gallocatechin gallat

L-GCG

HV: Somedeth Inthavong – CB17023

13


Luận văn Thạc Sĩ

GVHD: TS. Vũ Hồng Sơn

Công thức các catechin chính có trong chè:

(+) – Catechin C15H14O6, M = 290,
Tnc = 176oC, [α]D = +1

(+) – Gallocatechin, C15H14O7

(-) – Epicatechin C15H14O6, M = 290
Tnc = 242oC, [α]D = -69o

(-) – Epigallocatechin C15H14O7,

M = 306, Tnc = 188oC, [α]D = 15o

M = 306, Tnc = 276oC, [α]D = -50o

HV: Somedeth Inthavong – CB17023

14