TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC – CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
BỘ MÔN QUẢN LÝ CHẤT LƯỢNG & THỰC PHẨM NHIỆT ĐỚI

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI:
NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH TRÍCH LY POLYPHENOL TỪ CHÈ
XANH VỤN VÀ ỨNG DỤNG TRONG THỰC PHẨM CHỨC NĂNG
Giáo viên hướng dẫn: Thạc sỹ Vũ Hồng Sơn
Sinh viên thực hiện: Đinh Văn Điện
Nguyễn Thị Bích Hạnh
Trần Trọng Loan
Lớp: CNTP2
Khóa: 49
Hà Nội, 6-2009
NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU TỐT NGHIỆP
NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU TỐT NGHIỆP
Họ và tên: Đinh Văn Điện
Nguyễn Thị Bích Hạnh
Trần Trọng Loan
Lớp: CNTP2 - Khóa học: 49
1. Đề tài nghiên cứu:
Nghiên cứu quá trình trích ly polyphenol từ chè xanh vụn và ứng dụng trong sản
xuất thực phẩm chức năng.
2. Nội dung nghiên cứu:
Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết chè
Tối ưu hóa quá trình chiết chè
Tối ưu hóa quá trình tinh chế polyphenol từ dịch chè
Xác định hoạt tính kháng khuẩn của chế phẩm polyphenol
Bổ sung polyphenol vào trong thực phẩm chức năng
3. Ngày giao nhiệm vụ: Ngày ……… tháng ……….năm 2009

BẢN NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
(Dành cho cán bộ hướng dẫn)
Họ và tên sinh viên…………………………………….…….Số hiệu sinh viên……….
Ngành……………………………………………………… Khóa………… …………
Cán bộ hướng dẫn:………………………………………………………………………
1. Nội dung thiết kế (nghiên cứu) tốt nghiệp: 2. Nhận xét của cán bộ hướng dẫn: Hà nội, ngày … tháng… năm…
Cán bộ hướng dẫn
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
o0o
BẢN NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
(Dành cho cán bộ duyệt ĐA)
Họ và tên sinh viên………………………………………….Số hiệu sinh viên………
Ngành……………………………………………………… Khóa……………………
Cán bộ duyệt: ………….………………………………………………………………
1. Nội dung thiết kế (nghiên cứu) tốt nghiệp:
6.2.Polyphenol [16, 30] 7
6.3.Alkaloid [51] 7
6.4.Protein và axit amin [16, 33] 7
6.5.Gluxit và pectin [51] 8
6.6.Các sắc tố trong chè [20, 51] 8
6.7.Vitamin 8
6.8.Emzym 8
6.9.Các hợp chất khác 8
7.Tình hình sản xuất chè trên thế giới và tại Việt Nam [56, 57, 60] 9
II.HỢP CHẤT POLYPHENOL TRONG CHÈ 9
1.Phân loại các hợp chất phenolic [5] 9
2.Hợp chất polyphenol trong chè [18, 51] 10
2.1.Hợp chất catechin 11
2.1.1.Các hợp chất catechin có trong chè 11
2.1.2.Thành phần, hàm lượng các chât catechin có trong chè 12
2.1.3.Sự tổng hợp các catechin trong lá chè 14
2.1.4.Một số tính chất của hợp chất catechin [18] 16
2.2.Hợp chất anthoxanthin 18
2.2.1.Công thức cấu tạo 18
2.2.2.Một số tính chất của hợp chất anthoxanthin [7, 18] 19
2.3.Hợp chất anthocyanin [7, 18] 19
2.3.1.Công thức cấu tạo [29] 19
2.3.2.Tính chất 20
2.4.Hợp chất leucoanthocyanidin 20
2.5.Các axit phenol cacboxilic 20
III.TÁC DỤNG SINH HỌC VÀ CÁC ỨNG DỤNG CỦA CHÈ 21
1.Tác dụng sinh học của hợp chất polyphenol chè xanh 21
1.1.Tác dụng chống oxy hóa của Flavonoit [5, 21, 23, 29, 34, 40, 44, 46]. .21
1.2.Tác dụng đối với enzyme [5] 23
1.3.Tác dụng kháng sinh, chống viêm nhiễm [5] 25

II.PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 39
1.Trích ly polyphenol [19] 39
1.1.Quy trình trích ly polyphenol 39
1.2.Chiết chè 39
1.2.1.Chuẩn bị dịch chiết chè xác định polyphenol tổng số 39
1.2.2.Mẫu thí nghiệm 39
1.3.Tách, tinh chế polyphenol 40
2.Các phương pháp phân tích 40
2.1.Định lượng polyphenol tổng số theo phương pháp Folin – Denis 40
2.2.Định lượng Flavonoit tổng số[5] 42
2.3.Xác định hoạt tính chống oxy hóa – khả năng quét gốc tự do DPPH 43
3.Quy hoạch thực nghiệm theo kế hoạch bậc hai trực giao [3] 44
4.Xác định tính chất kháng khuẩn của chế phẩm polyphenol 45
4.1.Chuẩn bị mẫu phân tích 45
4.2.Thiết bị sử dụng 45
4.3.Phương pháp vi sinh vật 45
4.4.Xác định hoạt lực kháng khuẩn bằng phương pháp khuếch tán thạch
(Agar Diffusion) 46
5.Ứng dụng sản xuất kẹo trà xanh 46
5.1.Nội dung thực hiện 46
5.2.Phân tích cảm quan [4] 46
5.2.1.Phép thử so hàng 46
5.2.2.Phép thử thị hiếu 47
5.3.Phân tích kết quả 48
5.3.1.Phương pháp Friedman – Tính chuẩn 𝛘2 48
5.3.2.Phương pháp tra bảng Newell – MacFarlane 49
III.XỬ LÝ SỐ LIỆU 49
Chương III 50
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 50
I.XÂY DỰNG ĐƯƠNG CHUẨN AXIT GALLIC THEO PHƯƠNG PHÁP

4.2.Xây dựng quy trình sản xuất kẹo bổ sung polyphenol 68
4.3.Nghiên cứu thời điểm bổ sung polyphenol vào quá trình làm kẹo 69
4.4.Nghiên cứu nồng độ bổ sung polyphenol vào kẹo cứng 70
4.4.1.Các nồng độ bổ sung 70
4.4.2.Các kết quả đánh giá cảm quan 70
Chương IV 75
KẾT LUẬN 75
TÀI LIỆU THAM KHẢO 76
PHỤ LỤC 80
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
EC : (-) – epicatechin
ECG : (-) – epicatechin gallate
EGC : (-) – epigallocatechin
EGCG : (-) – epigallocatechin gallate
GC : (+) – gallocatechin
C : (+) – catechin
GCG : (+) – gallocatechin gallate
GTTB : Giá trị tring bình
DM/NL : dung môi/nguyên liệu
PP : polyphenol

Họ và tên: Đinh Văn Điện - Nguyễn Thị Bích Hạnh - Trần Trọng Loan
MỞ ĐẦU
MỞ ĐẦU
Chè là một loại nước uống phổ biến trên thế giới, uống chè không những là một
nét văn hóa lâu đời mà nhiều công trình khoa học còn chứng minh chè có tác dụng
trong việc phòng và chữa nhiều loại bệnh khác nhau. Ngày nay, nhiều công trình
nghiên cứu đã cho kết quả khả quan, xác định được thành phần các chất có trong chè
xanh, trong đó đặc biệt quan tâm là nhóm hợp chất polyphenol với nhiều chất có hoạt

Chè thuộc: Ngành: Bí tử (Angiospermae)
Lớp: Song diệp tử (Dicotylednae)
Bộ: Sơn trà (Theals)
Họ: Trà (Theacea)
Chi: Trà (Camenllia)
Loài: Camenllia sinensis
2. Đặc điểm hình thái [14]
Chè là một loại cây sống xanh tươi quanh năm, và sống chủ yếu ở vùng nhiệt đới,
ôn đới. Căn cứ vào đặc tính sinh trưởng và hình thái của cây chè, người ta phân thành
3 loại cây khác nhau: cây bụi, cây trung bình và cây to.
- Cây bụi: Loại này cây nhỏ, phân bố nhiều cành, gọn, các cành mọc từ cổ rễ, sau
đó các cành phát triển theo tuổi lá. Loại này không có than nổi trên mặt đất, cao từ 2-
3m, chịu được lạnh, trồng chủ yếu ở: Nga, Trung Quốc, Nhật Bản.
- Cây trung bình: thân cây nhỏ, phân cành ngay từ khi cây còn thấp, các cành
mọc xiên với thân một góc nhất định, cành mọc phân tán và có thể cao tới 5-6m; loại
cây này sống chủ yếu ở vùng nhiệt đới.
Lớp: CNTP2 – K49
2
Họ và tên: Đinh Văn Điện - Nguyễn Thị Bích Hạnh - Trần Trọng Loan
- Cây to: thân cây to, lên cao mới bắt đầu phân cành, nếu để mọc tự nhiên có thể
cao tới 17m
3. Nguồn gốc cây chè [52, 55, 63]
Năm 1753, Carl Von Liaeus, nhà thực vật học Thụy Điển, đặt tên khoa học cây
chè là Thea sinensis, xác định cây chè có nguồn gốc Trung Quốc. Thế nhưng một số
học giả Anh lại cho rằng nguồn gốc cây chè là ấn Độ. Cuộc tranh luận về quê hương
cây chè đã kéo dài trên hai thế kỷ.
Năm 1951 Đào Thừa Trân, một học giả Trung Quốc, đã sắp xếp các cuộc tranh
luận đó thành 4 học thuyết: thuyết Trung Quốc, thuyết ấn Độ, thuyết hai nguồn gốc và
thuyết chiết trung (đứng giữa).
Những công trình nghiên cứu của Đjêmukhatze (1961 – 1976) so sánh về thành

0
C đến -15
0
C. Phân bố chủ yếu ở
miền đông, đông nam Trung Quốc, Nhật Bản và một số vùng khác.
c. Chè Shan (Camellia Sinensis var.Shan).
Đặc điểm: Thân gỗ, cao từ 6 đến 10m. Lá to và dài 15-18cm
màu xanh nhạt. Tôm chè có nhiều lông tơ, trắng và mịn trông như
tuyết. Có khả năng thích ứng trong điều kiện ấm ẩm, ở địa hình
cao, năng suất cao, phẩm chất thuộc loại tốt nhất. Nguyên sản ở
Vân Nam (Trung Quốc), miền bắc của Miến Điện và Việt Nam.
d. Chè Ấn Độ (Camellia sinensis var.Assamica).
Đặc điểm: Thân gỗ cao tới 17m phân thưa cành. Lá to, dài tới
20-30cm, mỏng mềm và xanh đậm, phiến lá gợn sóng, có 12-15
đôi gân lá, rất ít hoa, quả, chịu rét và chịu lạnh kém, cho năng suất
búp cao và chất lượng tốt. Nguyên sản ở Ấn Độ, được trồng nhiều
ở Ấn Độ, Miến Điện, Việt Nam.
Các giống chè khác đều là biến chủng của 4 giống chè trên.
5. Cây chè ở Việt Nam [14, 52]
5.1. Các thời kỳ phát triển của cây chè Việt Nam
5.1.1. Thời kỳ trước năm 1882
Từ xa xưa, người Việt Nam trồng chè dưới 2 loại hình:
- Chè vườn hộ gia đình uống lá chè tươi, tại vùng chè dồng bằng sông Hồng ở Hà
đông, chè đồi ở Nghệ An.
- Chè rừng vùng núi, uống chè mạn, lên men một nửa, như vùng Hà Giang, Bắc
Hà
5.1.2. Thời kỳ 1882-1945
Ngoài 2 loại chè trên, xuất hiện mới 2 loại chè công nghiệp; chè đen công nghệ
truyền thống OTD, và chè xanh sao chảo Trung Quốc. Bắt đầu phát triển những đồn
Lớp: CNTP2 – K49

tích hiện nay đạt trên 100.000 ha, nhưng sản xuất và kinh doang chè chỉ có vị trí quan
trọng tại 6 vùng chè tập trung dưới đây.
5.3.1. Vùng chè Tây Bắc
Miền núi phía Bắc, bao gồm các tỉnh Lai Châu, Sơn La. Đây là một vùng chè cũ,
vốn có của Việt Nam, trước khi người Pháp chiếm Đông Dương. Là vùng núi cao
nguyên hiểm trở, phần lớn diện tích ở độ cao dưới 100m.
Giống chè được trồng chủ yếu ở đây là: Giống chè Shan và giống chè Trung Du,
trong đó giống chè Shan phù hợp và phát triển tốt hơn cho chất lượng cao hơn, hiện
nay đã trồng thêm một số giống chè mới như LDP1, LDP2, TR777, Đại bạch trà…
Lớp: CNTP2 – K49
5
Họ và tên: Đinh Văn Điện - Nguyễn Thị Bích Hạnh - Trần Trọng Loan
Vùng này có đơn vị trồng và chế biến chè lớn là: Công ty chè Mộc Châu và công
ty chè Tam Đường, sản phẩm chủ yếu là chè đen (OTD và CTC) và chè xanh có chất
lượng tương đối tốt.
5.3.2. Vùng chè Việt Bắc – Hoàng Liên Sơn
Bao gồm các tỉnh: Tuyên Quang, Hà Giang, Lào Cai, Hòa Bình và phía tây Yên
Bái (Nghĩa Lộ, Văn Chấn), đây là một vùng chè rất quan trọng của Việt Nam. Vùng
này có 2 trình độ sản xuất quảng canh và thâm canh khác nhau rõ rệt. Đó là tiểu vùng
chè rừng dân tộc và tiểu vùng chè đồi công nghiệp với trình độ thâm canh cao hơn.
Sản lượng búp chè tươi chiếm 31.15% tổng sản lượng chè búp tươi cả nước.
Giống chè chủ yếu là chè Shan và Trung du, hiện nay đã có một số giống chè mới như:
Bát Tiên, Đại Bạch trà, TR777, LDP1, … đang được trồng nhưng với diện tích nhỏ,
nhằm khảo nghiệm để thay đổi cơ cấu giống chè cho phù hợp với đòi hỏi của người
tiêu dùng.
5.3.3. Vùng chè Trung du Bắc Bộ
Vùng chè Trung du Bắc Bộ, nằm tại gianh giới giữa miền núi và miền đồng bằng
Bắc Bộ, bao gồm các tỉnh Phú Thọ, Bắc Cạn, Thái Nguyên, phía nam Yên Bái, Hà
Tây, Hòa Bình và Hà Nội. Đây là một vùng chè quan trọng về diện tích và sản lượng.
Sản lượng chè búp tươi chiếm khoảng 26.22% tổng sản lượng chè búp tươi cả

giống, tuổi cây, đất đai, kỹ thuật canh tác, thời gian hái và tiêu chuẩn hái…
6.2. Polyphenol [16, 30]
Nhóm các hợp chất polyphenol là thành phần được quan tâm nhiều nhất trong
chè. Cá cấu tử chính chiếm đa số là các catechin (C, EC, EGCG, EGC, ECG, …).
Ngoài ra trong thành phần polyphenol của chè còn có một số chất khác với tỉ lệ thấp
như các flavonol (quercetin, kaempferon, rutin, …), các dẫn xuất glucoside, các
leucoanthocyanin, theaflavin, thearubigin.
6.3. Alkaloid [51]
Trong chè có các alkaloid sau: cafein, theobromin, theophilin, adenin, guanin.
Trong đó nhiều nhất là cafein, hàm lượng cafein ở trong chè cao từ 3-5% tổng lượng
chất khô trong chè tươi, thường nhiều hơn cafein trong lá cà phê từ 2-3 lần.
6.4. Protein và axit amin [16, 33]
Protein trong búp chè phân bố không đều, chiếm khoảng 15% tổng lượng chất
khô của lá chè tươi. Các axit amin cơ bản trong lá chè bao gồm aspartic, arginine,
alutamic, serine, glutamine, tyrosine, valine, phenylalanine, leucine, isoleucine và
theanine … Trong đó theanine chiếm hàm lượng cao nhất, khoảng 50-60% tổng hàm
lượng axit amin tự do, theanine là axit amin đặc trưng của cây chè, theanine chỉ có thể
được tìm thấy ở các cây họ chè và một số ít các loài nấm.
Lớp: CNTP2 – K49
7
Họ và tên: Đinh Văn Điện - Nguyễn Thị Bích Hạnh - Trần Trọng Loan
6.5. Gluxit và pectin [51]
Trong lá chè chứa rất ít gluxit hòa tan, các gluxit không hòa tan chiếm tỉ lệ lớn.
Pectin làm cho chè có mùi táo chín trong quá trình làm héo, làm chè dễ xoăn khi chế
biến nhưng dễ hút ẩm nên làm ảnh hưởng xấu tới quá trình bảo quản chè.
6.6. Các sắc tố trong chè [20, 51]
Trong lá chè có các sắc tố chính đó là diếp lục tố (chlorophyll), tiếp đến là các
sắc tố phụ carotenoid và xanthophyll.
6.7. Vitamin
Các loại vitamin có trong chè rất nhiều. Hàm lượng một số vitamin trong chè tính

magie,…
7. Tình hình sản xuất chè trên thế giới và tại Việt Nam [56, 57, 60]
Hiện nay chè được trồng ở 59 nước trên khắp các châu lục, với tổng diện tích
khoảng 2.5 triệu Ha. Trong đó có sản lượng chè khô lớn là:
- Ấn Độ: Là nước có sản lượng chè khô lớn nhất, hàng năm đạt 850÷870 ngàn
tấn, sản phẩm chủ yếu là chè đen cánh nhỏ.
- Trung Quốc: Hàng năm đạt 625÷650 ngàn tấn, sản phẩm chủ yếu là chè xanh
(chè xanh đặc sản: Trảm mã trà, bạch trà…)
- Srilanka và Kenya: Hàng năm đạt 300 ngàn tấn, sản phẩm chủ yếu là chè đen
cánh nhỏ
- Indonesia, Thổ Nhĩ Kỳ, Nhật Bản: mỗi năm đạt sản lượng 100 ngàn tấn; Nhật
Bản sản xuất chủ yếu là chè xanh.
Ở Việt Nam, theo số liệu thống kê từ Tổng cục Hải quan trong năm 2008 lượng
chè xuất khẩu đạt 104 nghìn tấn, trị giá đạt 147 triệu USD, giảm 5,4% về lượng nhưng
tăng nhẹ 0,2% về trị giá so với năm 2007. Theo kế hoạch của ngành chè Việt Nam
năm 2009, ngành chè dự kiến sẽ xuất khẩu 117 nghìn tấn với kim ngạch đạt khoảng
167 triệu USD. Từ các số liệu trên cho thấy ngành chè ở Việt Nam phát triển khá
mạnh và khẳng định được vị trí trên thị trường thế giới.
II. HỢP CHẤT POLYPHENOL TRONG CHÈ
Nhóm các hợp chất polyphenol là thành phần được quan tâm nhiều nhất trong
chè. Chính nhờ các hợp chất này mà chiết xuất từ chè xanh có những đặc tính quý giá
như khả năng chống ung thư, chống oxy hóa, giảm cholesteron… Chính vì vậy, tìm
hiểu về hợp chất polyphenol nói chung và các hợp chất polyphenol có trong chè nói
riêng là điều cần thiết khi tiến hành các nghiên cứu về chè.
1. Phân loại các hợp chất phenolic [5]
Trong lá chè cũng như các bộ phận khác của cây chè có chứa rất nhiều hợp chất
phenolic khác nhau. Thuật ngữ “hợp chất Phenolic” dùng để chỉ một nhóm hợp chất
có cấu trúc vòng benzen, mang một hoặc nhiều nhóm thế hydroxil gắn trực tiếp vào
vòng thơm. Dựa vào đặc điểm cấu tạo phân loại các chất phenolic trong thực vật thành
các nhóm chính như sau:

– C
6
: Nhóm này rất đa dạng, cấu trúc phân tử gồm hai
vòng benzen và một vòng pyran, rất phổ biến trong thế giới thực vật và có vai
trò sinh lý quan trọng trong quá trình sinh trưởng và phát triển của thực vật.
Nhóm này bao gồm flavonoit là một nhóm chất giữ vai trò quan trọng trong
thành phần của lá chè.
Nhóm hợp chất phenol polymer: Có cấu tạo khung cacbon: (C
6
– C
3
)
n
, (C
6
)
n
, (C
6
– C
3
– C
6
)
n
. Được chia thành các nhóm: Tanin, lignin, melanin, catecholmelanin, axit
humic có trong than bùn.
2. Hợp chất polyphenol trong chè [18, 51]
Trong số hàng nghìn hợp chất polyphenol trong cây đã được biết rõ cấu trúc thì
cho đến nay flavonoit là nhóm hợp chất quan trọng hơn cả, nổi trội nhất về hoạt tính

2
6
7
8
1
'
2
'
3
'
4
'
5
'
6
'
3
4
OH
5
A
B
C
CO
OH
OH
OH
Hình 1.6: Công thức tổng quát của catechin, gốc galloyl.
Trong đó: Gốc R
1

H
3
OH nằm trên mặt phẳng quay cực, ta có đồng phân
dạng thuận, ký hiệu epi
Nếu
C
OH
H
3
OH nằm dưới mặt phẳng quay cực, ta có đồng phân
dạng nghịch, không thêm ký hiệu.
- Các dạng đồng phân dị cấu thể do cacbon ở vị trí 2 gây ra
Lớp: CNTP2 – K49
11