ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN HẢI HÀ NGHIÊN CỨU TRÍCH LY POLYPHENOL TỪ TRÀ
Camellia sinensis (L.) CHUYÊN NGÀNH : CÔNG NGHỆ HỮU CƠ
MÃ SỐ NGÀNH : 02.10.04

LUẬN VĂN THẠC SĨ



Luận văn được bảo vệ tại HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUÂN VĂN THẠC SĨ,
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày tháng năm 2006
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
PHÒNG ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc Tp.HCM, ngày tháng năm 2006

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ và tên học viên : NGUYỄN HẢI HÀ
Ngày tháng năm sinh: 28/10/1981
Nơi sinh : Thanh Hoá
Chuyên ngành : CÔNG NGHỆ HỮU CƠ MSHV : 00504105
I.TÊN ĐỀ TÀI
Nghiên cứu trích ly polyphenol từ trà
II. NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG
 Khảo sát các phương pháp so màu dùng để đánh giá hàm lượng polyphenol
tổng trong dịch trích trà.
 Khảo sát phương pháp xử lý ức chế enzyme có sử dụng vi sóng.

cơ, đã hết lòng ủng hộ và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian làm luận văn.
Xin cảm ơn các bạn sinh viên đã cùng tôi thực hiện đề tài.
Cảm ơn gia đình, bạn bè đã động viên hỗ trợ
tôi hoàn thành luận văn.



i
TÓM TẮT
Trong luận văn này, một số nguyên liệu trà tại vùng trà Bảo Lộc, Lâm Đồng được
khảo sát để có những thông tin cơ bản phục vụ cho việc lựa chọn nguyên liệu trích
ly polyphenol. Các yếu tố liên quan và quy trình trích ly polyphenol từ trà bằng
phương pháp trích ly có hỗ trợ vi sóng được khảo sát và thiết lập.
Các kết quả đạt được từ thực nghiệm như sau:
1. Đánh giá bố phương pháp phân tích so màu, qua đó đề xuất s
ử dụng phương
pháp Folin-ciocalteu cho quá trình phân tích hàm lượng polyphenol tổng
trong dịch trích.
2. Xác định điều kiện thực hiện bằng vi sóng quá trình ức chế enzyme
polyphenol oxidase của lá trà trước trích ly.

3.
Khảo sát 5 giống trà tại vùng trà Bảo Lộc, Lâm Đồng và lựa chọn giống trà
HAT có hàm lượng EGCG và catechin tổng cao làm nguyên liệu trích ly.

4.
Xác định các thông số cho quy trình trích ly polyphenol từ lá trà bằng
phương pháp trích ly có hỗ trợ vi sóng quy mô phòng thí nghiệm.

5.

5. A simple solvent-based procedure was used to purify the extract.
6. Antioxidant and antibacterial activities of polyphenols product were studied
and compared with standard antioxidants. Polyphenols product demonstrated
a strong antioxidant activity but weak antibacterial activity in experiments.



iii
MỤC LỤC
TÓM TẮT I
ABSTRACT II
MỤC LỤC III
DANH SÁCH CÁC HÌNH - SƠ ĐỒ - BẢNG – ĐỒ THỊ VI
DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT X
DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT X
MỞ ĐẦU XI
1 TỔNG QUAN 1
1.1 Giới thiệu chung về trà 1
1.1.1 Sinh thái học của trà 1
1.1.2 Phân bố trà 2
1.1.3 Thành phần hóa học của lá trà 3
1.2 Nhóm hợp chất catechin trong trà 8
1.2.1 Tính chất hóa lý 8
1.2.2 Sinh tổng hợp catechin trong lá trà 11
1.2.3 Biến đổi sinh học của hợp ch
ất nhóm catechin trong lá trà và quá trình sản
xuất sản phẩm trà truyền thống 13
1.3 Tác dụng sinh học của trà và của nhóm hợp chất catechin 15
1.3.1 Tác dụng dược lý của trà 15
1.3.2 Hoạt tính kháng oxy hóa của nhóm catechin 17

3.1.2 Phương pháp so màu 47
3.1.3 Đánh giá các phương pháp 51


v
3.2 Lựa chọn và xử lý nguyên liệu 54
3.2.1 Điều kiện xử lý mất hoạt tính enzyme 54
3.2.2 Sơ bộ hóa thực vật trong trà 59
3.2.3 Hàm lượng catechin trong các mẫu trà nguyên liệu 60
3.2.4 Hàm lượng một số kim loại có trong mẫu nguyên liệu trà (Phương pháp
AS) 63
3.3 Đánh giá phương pháp trích ly có hỗ trợ vi sóng 64
3.3.1 Ảnh hưởng của tỉ lệ nguyên liệu : dung môi 64
3.3.2 Ảnh hưởng của dung môi trích ly 65
3.3.3 Ảnh hưởng của thời gian chiếu sóng, nguyên liệu và công su
ất lò 68
3.3.4 Ảnh hưởng của chất kháng oxy hóa hỗ trợ 71
3.3.5 Hiệu quả trích ly 72
3.3.6 So sánh các phương pháp trích ly khác nhau 73
3.4 Tinh chế sơ bộ và đánh giá sản phẩm 74
3.4.1 Quá trình tinh chế 74
3.4.2 Tính chất sản phẩm 75
3.4.3 Đánh giá hoạt tính kháng oxi hóa in vitro của sản phẩm 76
3.4.4 Đánh giá hoạt tính kháng oxi hóa tiền in vivo của sản phẩm (phương pháp
MDA) 78
3.4.5 Đánh giá hoạt tính kháng khuẩn của sản phẩm 79
4 KẾT LUẬN – ĐỀ NGHỊ
81
5 TÀI LIỆU THAM KHẢO 83
PHỤ LỤC 1

Hình 3.6 Màu của dịch trích thu được ở các dung môi khác nhau 67
Hình 3.7 Sản phẩm polyphenol trà 74


vii
Hình 3.9 Phổ đồ HPLC của sản phẩm polyphenol 75
DANH SÁCH CÁC SƠ ĐỒ
Sơ đồ 1.1 Sơ đồ công nghệ của quá trình chế biến các sản phẩm trà 14
Sơ đồ 1.2 Sơ đồ quá trình trích ly 21
Sơ đồ 2.1 Sơ đồ tiến hành thực nghiệm 30
Sơ đồ 2.2 Sơ đồ tổng hợp diazotized từ sulfanilamide 34
Sơ đồ 2.3 Sơ đồ trích kiệt polyphenol bằng phương pháp vi sóng 38
Sơ đồ 2.4 Sơ đồ trích ly polyphenol từ
trà 39
Sơ đồ 2.5 Sơ đồ tinh chế sản phẩm 42
DANH SÁCH CÁC BẢNG
Bảng 1.1 Số liệu về sản xuất trà của một số nước trên thế giới năm 2001 2
Bảng 1.2 Kế hoạch phát triển trà Việt Nam 3
Bảng 1.3 Thành phần hóa học của lá trà non 4
Bảng 1.4 Hàm lượng vitamin C trong lá trà 6
Bảng 1.5 Hàm lượng catechin trong từng bộ phận riêng biệt của búp trà 10
Bảng 1.6 Tần số vi sóng quy ước trong ứng dụng gia dụ
ng, y tế, công nghiệp,
nghiên cứu khoa học tại các khu vực khác nhau trên thế giới 26
Bảng 3.1 Độ lựa chọn của phương pháp 51
Bảng 3.2 Độ nhạy của phương pháp 52
Bảng 3.3 Đánh giá các phương pháp so màu trong phân tích định lượng catechin
tổng 53
Bảng 3.4 Độ ẩm của nguyên liệu sau khi xử lý ức chế enzyme 57
Bảng 3.5 Xác định định tính các thành phần trong nguyên liệu trà 59

Đồ thị 3.12 So sánh hiệu quả trích ly trong các lần trích 72
Đồ thị 3.13 Đồ thị xác định EC50 của vitamin C 76
Đồ thị 3.14 Đồ thị xác định EC50 của sản phẩm polyphenol 76


ix
Đồ thị 3.15 Đồ thị xác định EC50 của chất chuẩn (+)- catechin 77
Đồ thị 3.16 Đồ thị xác định EC50 của Trolox 78
Đồ thị 3.17 Đồ thị xác định EC50 của sản phẩm polyphenol 78


x
DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT

EC : (-) – epicatechin
ECG : (-) – epicatechin gallate
EGC : (-) - epigallocatechin
EGCG : (-) - epigallocatechin gallate
GC : (+) – gallocatechin
C : (+) – catechin
EC50 : Nồng độ cần thiết để tác động lên 50% chất cần khảo sát (Effective
concentration 50)
MAE : Trích ly có hỗ trợ vi sóng (Microwave-assisted extraction)


xi
MỞ ĐẦU
Trà là một loại thức uống lâu đời và được sử dụng rộng rãi trên thế giới. Nhiều công
trình đã chứng minh trà có tác dụng trong việc phòng ngừa và chữa trị nhiều loại
bệnh khác nhau. Ngày nay, các kết quả nghiên cứu khả quan đã đẩy mạnh việc sản


TỔNG QUAN

Tổng quan
1
1 TỔNG QUAN
1.1 Giới thiệu chung về trà
1.1.1 Sinh thái học của trà[3, 4, 8]
Tên khoa học của trà: Camellia sinensis (L.) O.Kuntze
Trà được xếp trong phân loại thực vật như sau: ngành Hạt kín
Angiospermatophyta, lớp Ngọc lan (hai lá mầm) Magnoliopsida, phân lớp Sổ
Dilleniidae, bộ Trà Theales, họ Trà Theaceae, chi Trà Camellia (Thea.) [4].
Hình 1.1Cây trà và búp trà
Cây trà sinh trưởng trong điều kiện tự nhiên chỉ có một thân chính, chia làm 3 loại:
thân gỗ, thân bụi, thân nhỡ (bán gỗ). Cành trà do mầm sinh dưỡng phát triển thành,

Bảng 1.1 Số liệu về sản xuất trà của một số
nước trên thế giới năm 2001 [3]
Quốc gia
Diện tích
(ha)
Sản
lượng
(tấn)
Năng
suất
(kg/ha)
Xuất khẩu
(tấn)
Mức tiêu
thụ
(g/người)
Trung quốc 1,130,000 685,000 598 227,934 325
Ấn Độ 438,000 835,000 1,840 191,863 650
Srilanca 196,000 294,880 1,453 239,000 1,300
Indonesia 158,000 196,000 1,453 101,105 600
Banladesh 49,000 52,033 975 15,402 -
Kenia 120,000 260,000 2,066 239,000 800
Nhật Bản 51,000 88,000 1,725 62,526 1,050

Tổng quan
3
Hiện nay, trà được sản xuất và chế biến thành nhiều loại sản phẩm khác nhau,
trong đó khoảng 76 – 78% là trà đen, 20 -22% là trà xanh, 2% là trà Oolong, còn
lại là các sản phẩm trà khác
1.1.2.2 Phân bố trà tại Việt Nam [3]

Bảng 1.3
Thành phần hóa học của lá trà non [8, 10, 42, 56, 60]
Thành
p
hần% khối l
ư
ợ
n
g
chất khô
Catechin 25-30
(-)- Epigallocatechin gallate 8-12
(-)- Epicatechin gallate 3-6
(-)- Epigallo catechin 3-6
(-)- Epicatechin 1-3
(+)- Catechin 1-2
(+)- Gallocatechin 3-4
Flavonol và flavonol glucoside 3-4
Polyphenolic acid and depside 3-4
Leucoanthocyanin 2-3
Chlorophyll và các chất màu khác 0,5 - 0,6
Khoáng 5-6
Caffeine 3-4
Theobromine 0.2
Theophylline 0.5
Amino acid 4-5
Acid hữu cơ 0,5 – 0,6
Monosaccharide 4-5
Polysaccharide 14-22
Cellulose và hemicellulose 4-7

methylxanthine như theobromine, theophylline với hàm lượng thấp hơn (<0.1%)
1.1.3.3 Acid amine [8, 10]
Các acid amine cơ bản trong lá trà bao gồm aspartic, arginine, glutamic, serine,
glutamine, tyrosine, valine, phenylalanine, leucine, isoleucine and theanine (5-N-
ethylglutamine)…. Khoảng 50% acid amine trong lá trà tồn tại ở dạng tự do. Trong
đó theanine chiếm hàm lượng cao nhất, khoảng 50-60% tổng hàm lượng acid amine
tự do, tiếp theo là aspartic acid và arginine. Theanine là acid amine đặc trưng của
cây trà, theanine chỉ có thể được tìm thấy ở các cây họ trà và một số ít các loài nấm.

Tổng quan
6
Khác với phần lớn các acid amine khác được tổng hợp tại lá trà, theanine được tổng
hợp tại bộ rễ của cây trà và vận chuyển lên lá.
1.1.3.4 Enzyme [8, 10, 56]
Trong búp trà có hầu hết các loại enzyme nhưng chủ yếu gồm 2 nhóm: nhóm
enzyme thủy phân gồm amilase, invectase, glucozidase, protease…; nhóm enzyme
oxy hóa khử gồm catalase, polyphenol oxidase và peroxidase…
Trong số các enzyme trong lá trà, enzyme polyphenol oxidase thu được nhiều sự
quan tâm do vai trò quan trọng trong quá trình oxy hóa nhóm catechin của trà.
1.1.2.5. Vitamin [8, 42]
Lá trà tươi có nhiều loại vitamin như nhóm vitamin tan trong dầu: A, D, E, F…, và
nhóm vitamin tan trong nước: B, PP, C…. Trong đó vitamin C chiếm hàm lượng
cao nh
ất, có thể đạt đến 280 mg/100 g trà khô.
Bảng 1.4
Hàm lượng vitamin C trong lá trà [8]
Bộ phận Tôm Lá 1 Lá 2 Lá 3 Lá già
mg/kg chất khô 7,03 9,99 10,44 7,88 3,83
1.1.3.6 Carbohydrate [8, 10, 42]
Nhóm carbohydrate có mặt trong lá trà bao gồm hợp chất cellulose, hemi-cellulose

Các chất vô cơ chiếm khoảng 5-6% khối lượng khô của trà, chiếm nhiều nhất là
nhôm, mangan, magie…. Hàm lượng các chất vô cơ trong lá trà biến đổi khá nhiều
tuỳ theo thổ nhưỡng vùng đất. Một điều đáng lưu ý là các một phần các kim loại,
đặc biệt là nhôm, tìm thấy trong trà dưới dạng phức chelate với các catechin [33].
Các chất dễ bay hơi (tinh dầu trà)
Thành phần tinh dầu trà chiếm tỉ lệ rất thấp trong t
ổng khối lượng của lá trà
(<0.01%). Các thành phần đã được nhận diện trong tinh dầu trà bao gồm linalol,
delta-cardinene, geraniol, nerolidol, alpha-terpineol, cis-jasmone, indole, beta-
ionone, 1-octanal, indole-3-carbinol, beta-caryophyllene….[36]

Tổng quan
8
O
1
2
3
45
6
7
8
1'
2'
3'
4'
5'
6'
A
C
B



Tổng quan
9
O
OH
OH
HO
OH
OH
H
H
O
OH
OH
HO
OH
OH
H
H
OH
O
OH
OH
HO
OH
O
H
H
O

HO
OH
OH
H
H
OH
Các catechin chính có mặt trong trà:




(+) - Catechin C
15
H
14
O
6
, M = 290, (-) - Epicatechin C
15
H
14
O
6
, M = 290
T
nc
= 176
o
C, [α]
D

o
C, [α]
D
= -177
o
T
nc
= 188
o
C, [α]
D
= +15
o



(-) - Epigallocatechin C
15
H
14
O
7
, M = 306, (-) - Epigallocatechin gallate C
22
H
18
O