ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM

Lahoun PHETSOMPHON

NGHIÊN CỨU ĐỘ AN TOÀ N CỦA TINH CHÈ
CHIẾT TỪ PHẾ PHẨM CỦA QUÁ TRÌNH CHẾ BIẾN
CHÈ XANH THÁI NGUYÊN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC VẬT CHẤT

THÁI NGUYÊN - 2015
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN

/>

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM

Lahoun PHETSOMPHON

NGHIÊN CỨU ĐỘ AN TOÀ N CỦA TINH CHÈ
CHIẾT TỪ PHẾ PHẨM CỦA QUÁ TRÌNH CHẾ BIẾN
CHÈ XANH THÁI NGUYÊN
Chuyên ngành: Hóa hữu cơ
Mã số: 60 44 01 14

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC VẬT CHẤT

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Thị Thanh Hƣơng


học, Phòng nghiên cứu hoạt tính Sinh học - Viện Công nghệ Sinh học- Viện
Hàn lâm Khoa học Việt Nam, Phòng Phân tích hóa học - Viện Khoa học sự
sống và các bạn bè đồng nghiệp đã giúp đỡ, tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá
trình thực hiện luận văn.
Học viên

Lahoun PHETSOMPHON

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN

ii

/>

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ................................................................................................. i
LỜI CẢM ƠN ...................................................................................................... ii
MỤC LỤC ..........................................................................................................iii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT .............................................. iv
DANH MỤC CÁC BẢNG .................................................................................. v
DANH MỤC CÁC HÌNH .................................................................................. vi
DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ ............................................................................... vii
MỞ ĐẦU ............................................................................................................. 1
1. Lý do chọn đề tài ............................................................................................. 1
2. Mục tiêu của đề tài........................................................................................... 2
3. Đối tượng nghiên cứu ...................................................................................... 3
4. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................. 3
5. Bố cục của luận văn ......................................................................................... 3
Chƣơng 1. TỔNG QUAN .................................................................................. 4
1.1. Giới thiệu về loài Chè (Camellia sinensis (L.) Kuntze ................................ 4

2.1. Đối tượng nghiên cứu ................................................................................. 39
2.2. Các phương pháp nghiên cứu ..................................................................... 39
2.2.1. Nghiên cứu qui trình diệt men trên nguyên liệu lá chè già .................. 39
2.2.2. Nghiên cứu xây dựng qui trình chế tạo chế phẩm tinh chè xanh ......... 39
2.2.3. Xác định các chỉ tiêu để xây dựng tiêu chuẩn cơ sở cho chế phẩm ..... 40
2.3. Phương pháp xác định các chỉ tiêu sinh hóa để xây dựng tiêu chuẩn
an toàn TP cho chế phẩm................................................................................... 42
2.3.1. Xác định Tổng số các aflatoxin B1, B2, G1,G2: ................................. 43
2.3.2. Xác định dư lượng thuốc bảo vệ thực vật ............................................ 43
2.3.3. Xác định thành phần của một số kim loại nặng ................................... 44
2.4. Nghiên cứu độc tính cấp trên động vật thực nghiệm.................................. 44
2.5. Thiết bị, dụng cụ, hóa chất và thực nghiệm các phép xác định chỉ tiêu
của chế phẩm TCTN .......................................................................................... 45
2.5.1. Xác định phân tích chỉ tiêu hóa lý: độ ẩm, đường tổng số, tro tổng
số, chất hòa tan ............................................................................................... 45
2.6. Xác định kim loại nặng( Pb, Cd,Hg, As).................................................... 48
2.7. Xác định độc tính cấp của chế phẩm .......................................................... 48
2.7.1. Động vật thực nghiệm, môi trường và thiết bị sử dụng nghiên cứu .......... 48
2.7.2. Phương pháp xử lí số liệu ..................................................................... 48
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN

iv

/>

Chƣơng 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ...................................................... 49
3.1. Qui trình diệt men lá chè già ...................................................................... 49
3.1.1. Mục đích của quá trình diệt men .......................................................... 49
3.1.2. Kết quả nghiên cứu khảo sát xử lý diệt men lá chè già........................ 50
3.2. Khảo sát các thông số kỹ thuật cho giai đoạn làm héo chè tự nhiên .......... 52


C

Catechin

CT

Cao chè tổng chiết nước nóng từ nguyên liệu lá chè già (tươi)

CTPT

Công thức phân tử

ĐVTN

Động vật thực nghiệm

EC

Epicatechin

ECG

Epicatechin gallate

EGC

Epigallo catechin

EGCG


/>

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1:
Bảng 1.2:
Bảng 1.3:
Bảng 1.4:
Bảng 1.5:
Bảng 1.6.
Bảng 1.7:
Bảng 3.1:
Bảng 3.2:
Bảng 3.3.
Bảng 3.4:
Bảng 3.5:
Bảng 3.6:
Bảng 3.7:
Bảng 3.8:

Bảng 3.9:
Bảng 3.10.
Bảng 3.11:

Bảng 3.12:
Bảng 3.13:

Thành phần hóa học chủ yếu của chè Trung du ............................ 15
Sự phân bố nước trong búp chè..................................................... 16
Lượng đường hòa tan trong búp chè (tính theo phần trăm

v

/>

DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1:

Cây xanh pha từ búp cây chè

Hình 1.2:

Hình hoa và quả cây chè ...........................................................

Hình 1.3:

Hình thân cây chè ....................................................................6

Hình 1.4:

Hình các bộ phận của cây Chè ..................................................

Hình 1.5:

Các dạng tán chè .....................................................................7

Hình 1.6:

Hình mầm chè cắt dọc .............................................................8

Hình 1.7:

Hình 3.3:

Sự ảnh hưởng của nhiệt độ phòng nóng tới độ héo nguyên liệu ..... 57

Hình 3.4:

Hệ thiết bị chiết tinh chè xanh từ lá Chè già quy mô pilot ........ 65

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN

vi

/>

DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ
Sơ đồ 3.1: Quy trình chế tạo chế phẩm TCTN từ lá Chè già quy mô pilot ....... 65

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN

vii

/>

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Chè xanh có tên khoa học là Camellia sinensis (L.) Kuntze, là một loại
thức uống có lịch sử hàng ngàn năm và được phổ biến rộng rãi trên thế giới.
Nhiều công trình đã chứng minh chè xanh có tác dụng hiệu quả trong y sinh
học và theo các sách Đông y dược, từ lâu đời chè xanh đã được sử dụng như
một loại thuốc chữa bệnh [1,6] để chữa trị nhiều loại bệnh khác nhau.

của tỉnh hiện nay. Trong tỉnh có rất nhiều vùng trồng chè trọng điểm như La
Bằng, Tân Cương, Trại Cài, Phổ Yên... Thái Nguyên là vùng chè trọng điểm
của cả nước, nhưng hiện nay sản phẩm chè Thái Nguyên mới sử dụng chè
búp và lá chè non, còn lại lượng rất lớn lá chè già, chè vụn và nhiều sản
phẩm phụ khác trong quá trình chế biến vẫn còn bị bỏ phí, làm cho hiệu quả
canh tác cây chè chưa hợp lý. [7, 13, 26]
Vì vậy việc nghiên cứu tận dụng được nguồn nguyên liệu phụ phẩm này
sẽ nâng cao giá trị sử dụng của cây chè. Từ đó tạo ra nguyên liệu làm thuốc
chữa bệnh, thực phẩm chức năng bổ dưỡng và các chất phụ gia có giá trị cao
trong công nghiệp thực phẩm, dược phẩm, mỹ phẩm và là sản phẩm có nguồn
gốc thiên nhiên, thân thiện với môi trường và an toàn cho người sử dụng.
Mặt khác nếu khai thác được nguồn chế phẩm chè xanh từ phụ phẩm
chè thải loại, sẽ góp phần nâng cao giá trị của cây chè, nhằm phát triển sản
phẩm bền vững, thân thiện với môi trường và phát triển văn hóa chè truyền
thống của Thái Nguyên.
Dựa trên những lý do trên, chúng tôi đã lựa chọn đề tài: "Nghiên cứu
đô ̣ an toàn của tinh ch è chiế t từ phế phẩm của quá trình chế biến Chè xanh
Thái Nguyên”.
2. Mục tiêu của đề tài
- Xây dựng các thông số kỹ thuật cho quy trình làm héo, vò chè héo và
diệt men từ nguyên liệu lá chè già;
- Nghiên cứu xây dựng qui trình chiết xuất và hệ thiết bị tạo chế phẩm
TCTN an toàn, có tính khả thi và phù hợp với điều kiện Việt Nam;
- Khảo sát các chỉ tiêu về an toàn thực phẩm và các chỉ tiêu để xây dựng
tiêu chuẩn cơ sở cho chế phẩm TCTN chiết xuất được gồm 10 chỉ tiêu sinh hóa,
03 chỉ tiêu cảm quan và 06 chỉ tiêu hóa lý.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN

2


Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN

3

/>

Chƣơng 1

TỔNG QUAN
1.1. Giới thiệu về loài Chè (Camellia sinensis (L.) Kuntze
1.1.1. Tên khoa học
Tên Khoa học: Camellia sinensis (L.) Kuntze. var. assamica (Mast.) Pieere
sec. Phamh. var bohea (L.) Pierre sec. Phamh. var. cantoniensis (Lour.) Pierre sec.
Phamh. var. viridis (L.) Pierre sec. Phamh.
Tên tiếng Việt: Chè; Trà.
Tên khác: Thea sinensis L., Thea assamica Mast, Camellia assamica (Mast.)
H. T. Chang, Thea sinensis L. var. assamica (Mast.) Pierre; Thea bohea L.,
Camellia bohea (L.) Lindl. in Lour, Thea sinensis L. var. bohea (L.) Pierre; Thea
cantoniensis Lour., Thea sinensis L. var. cantoniensis (Lour.) Pierre; Thea
viridisL., Camellia viridis (L.) Link, Thea sinensis L. var. viridis (L.) Pierre;
Cây chè được xếp trong phân loại thực vật như sau [2, 29, 45, 60]:
Ngành

Hạt kín

Angiospermae

Lớp

Song tử điệp

đỉnh liên tục thành một hệ thống cành và chồi. Cây gây trồng thường hái búp,
cành, nên phân nhánh rất thấp, sát đất và thân cây nhỏ, cây chè sau khi sinh
trưởng 2 - 3 tuổi bắt đầu ra hoa, mọc từ chồi sinh thực ở nách lá. Tùy theo chiều
cao, kích thước của thân và cành, cây chè được chia thành 3 loại: cây bụi, cây gỗ
nhỏ và cây gỗ vừa. Thân cành và lá tạo thành tán cây chè; tán chè để mọc tự
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN

4

/>

nhiên có dạng vòm đều, dựa vào kích thước giữa thân chính và cành, người ta
chia cây chè thành ba loại tán. Với những cây chè có tán to, rộng thì cây có điểm
sinh trưởng nhiều, cho búp nhiều và sản lượng cao. Cành chè do mầm sinh
dưỡng phát triển thành, trên cành chia ra nhiều đốt, chiều dài biến đổi nhiều từ 1
-10 cm, đốt cây càng dài là biểu hiện của giống chè có năng suất cao.
Chè là cây lâu năm, có chu kỳ sống rất lâu, có thể đạt 60 -100 năm hoặc
lâu hơn, tuổi thọ kinh tế tối đa của một cây chè thương mại vào khoảng 50 - 65
năm tùy thuộc điều kiện môi trường và phương pháp trồng trọt. Cây chè ưa khí
hậu ẩm, đất chua và cần được che bóng ở một mức độ nhất định để đảm bảo
hương thơm, chè cho năng suất cao vào mùa mưa từ tháng 5 - 11, sau 10 - 15
ngày thì thu hoạch một lần. [17, 18, 25, 29, 49]
Tỷ lệ trồng các giống chè trung du ở miền Bắc đạt tới 70%. Năng suất búp
trong sản xuất đại trà khi chè 5 - 19 tuổi thường đạt 4 - 5 tấn/ha. Các giống chè
Trung du chịu được đất xấu, nhưng nhiều sâu hại: rầy xanh, bọ cánh tơ..., ở
vùng cao thường bị bệnh phồng lá. Chè Trung du là nguyên liệu tốt để chế biến
chè xanh và chè đen, sử dụng cây chè bằng cách bẻ cả cành lá nấu nước uống
gọi là chè xanh; hoặc hái búp và lá non, chè nguyên liệu sử dụng trong công
nghiệp chế biến chủ yếu là loại 1 tôm và 2 - 3 lá non, vò rồi sao để làm chè
hương pha nước uống gọi là trà; ngoài ra còn cho lên men lá chè rồi sấy khô

thân chính, trên đó phân ra các cấp cành. Do đặc điểm sinh trưởng và do
hình dạng phân cành khác nhau, nên thân chè chia làm ba loại: thân gỗ, thân
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN

6

/>

nhỡ (thân bán gỗ) và thân bụi. Thân gỗ là loại hình cây cao, to, có thân chính
rõ rệt, vị trí phân cành cao. Thân nhỡ hay thân bán gỗ là loại hình trung gian,
có thân chính tương đối rõ rệt, vị trí phân cành thường cao khoảng 20 - 30
cm ở phía trên cổ rễ. Loại chè thân bụi cây không có thân chính rõ rệt, tán
cây rộng thấp, phân cành nhiều, vị trí phân cành cấp 1 thấp ngay gần cổ rễ.
Vì sự phân cành của thân bụi khác nhau nên tạo cho cây chè có các dạng tán:
tán đứng thẳng, tán trung gian và tán đứng. [2, 3, 9, 23, 26]

Hình 1.5: Các dạng tán chè
1. Đứng thẳng

2. Trung gian

3. Nằm ngang

Cành chè do mầm dinh dưỡng phát triển thành, trên cành chia làm nhiều
đốt. Chiều dài của đốt biến đổi rất nhiều (từ 1 - 10 cm) do giống và do điều
kiện sinh trưởng, đốt chè dài là một trong những biểu hiện giống chè có năng
suất cao. Từ thân chính, cành chè được phân ra nhiều cấp: cành cấp 1, cấp 2,
cấp 3...; hoạt động sinh trưởng của các cấp cành trên tán chè rất khác nhau.
Theo lý luận phát dục giai đoạn thì những mầm chè nằm càng sát phía gốc của
cây càng có giai đoạn phát dục non, sức sinh trưởng mạnh; những cành chè

/>

Mầm đỉnh: Loại mầm này ở vị trí trên cùng của cành, tiếp tục phát triển
trên trục chính của các cành năm trước, hoạt động sinh trưởng mạnh và thường
có tác dụng ức chế sinh trưởng của các mầm ở phía dưới nó (ưu thế sinh trưởng
ngọn). Trong một năm, mầm đỉnh hình thành búp sớm nhất cùng với thời kỳ
bắt đầu sinh trưởng mùa xuân của cây. Búp được hình thành từ các mầm đỉnh
là các búp đợt 1, có thể là búp bình thường hoặc búp mù.
Mầm nách: Trong điều kiện sinh trưởng tự nhiên, phần lớn chúng ở trạng
thái nghỉ do sự ức chế của mầm đỉnh. Khi hái các búp đỉnh, mầm nách phát
triển thành búp mới. Tùy theo vị trí của lá ở trên cành, khả năng phát triển
thành búp và chất lượng búp ở các nách lá rất khác nhau. Những mầm ở nách lá
phía trên thường hoạt động sinh trưởng mạnh hơn, do đó cho búp có chất lượng
tốt hơn các mầm ở nách lá phía dưới. Những búp được hình thành từ mầm nách
của các lá năm trước gọi là búp đợt 1, có thể là búp bình thường hoặc búp mù.
Mầm ngủ: Là những mầm nằm ở các bộ phận đã hóa gỗ của các cành một
năm hoặc già hơn. Những mầm này kém phân hóa và phát triển hơn hai loại mầm
trên, cho nên sự hình thành búp sau khi đốn đòi hỏi một thời gian dài hơn. Kỹ
thuật đốn lửng, đốn đau, có tác dụng thúc đẩy sự phát triển của mầm ngủ, tạo nên
những cành chè mới, có giai đoạn phát dục non, sức sinh trưởng mạnh. Búp được
hình thành từ mầm ngủ có thể là búp bình thuờng hoặc búp mù.
Mầm bất định: Vị trí của loại mầm này không cố định trên thân chè
thường ở sát cổ rễ. Nó chỉ phát triển thành cành lá mới khi cây chè được
đốn trẻ lại. Trong trường hợp ấy cành chè tựa như mọc ở dưới đất lên.
Búp được hình thành từ các mầm bất định cũng có hai loại: búp bình
thường và búp mù.
Mầm sinh thực: Mầm sinh thực nằm ở nách lá. Bình thường mỗi nách lá
có hai mầm sinh thực nhưng cũng có trường hợp số mầm sinh thực nhiều hơn
và khi đó ở nách lá có một chùm hoa. Các mầm sinh thực cùng với mầm dinh
dưỡng phát sinh trên cùng một trục, mầm dinh dưỡng ở giữa, mầm sinh thực ở


Búp chè gồm có hai loại: búp bình thường và búp mù. Búp bình thường
(gồm có tôm + 2, 3 lá non), có trọng lượng bình quân 1 búp từ 0,5 đến 0,6g
đối với giống chè Trung du, búp càng non phẩm chất càng tốt. Hệ số tương
quan giữa tỷ lệ phần trăm búp bình thường với hàm lượng tanin và cafein
trong lá chè là r = 0,67 và r = 0,48. Búp mù là búp phát triển không bình
thường, trọng lượng bình quân của một búp mù thường bằng khoảng 1/2
trọng lượng búp bình thường và phẩm chất thì thua kém rõ rệt. Nguyên nhân
xuất hiện búp mù rất phức tạp. Một mặt do đặc điểm sinh vật học của cây
trồng, mặt khác do ảnh hưởng xấu của các điều kiện bên ngoài hoặc do biện
pháp kỹ thuật không thích hợp.
Búp chè hoạt động sinh trưởng theo một quy luật nhất định và hình thành
nên các đợt sinh trưởng theo thứ tự thời gian. Thời gian của mỗi đợt sinh
trưởng phụ thuộc vào giống, chế độ dinh dưỡng và điều kiện khí hậu. Có thể
tóm tắt hoạt động sinh trưởng búp theo tuần tự như sau:
Trên một cành chè nếu để sinh trưởng tự nhiên, một năm có 4 - 5 đợt sinh
trưởng, nếu hái búp liên tục thì có 6 - 7 đợt và trong điều kiện thâm canh có thể
đạt 8 - 9 đợt sinh trưởng. Thời gian hình thành một đợt sinh trưởng dài hay ngắn tùy
thuộc vào giống, tuổi cây chè, điều kiện thời tiết khí hậu và các biện pháp kỹ thuật.
[2, 3, 9, 23, 26, 79, 80]

Hình 1.8: Sơ đồ đợt sinh trưởng mầm chè
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN

11

/>

1.1.3.4. Lá chè


không hoàn toàn, thường dị hình hoặc có dạng hơi tròn, không có hoặc có rất ít
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN

12

/>

răng cưa quanh rìa lá, diện tích lá nhỏ. Cấu tạo giải phẫu lá cá có số lớp mô dậu
và mô khuyết ít hơn lá thật, số lượng lục lạp ít hơn và cấu trúc của nó rất nhỏ.
Lá cá tồn tại như một lá bình thường trên cành chè, nó có khả năng tích lũy
gluxit như lá bình thường còn hàm lượng tanin thì thấp hơn từ 1 - 2%.

Hình 1.10: Hình các dạng lá cá
- Lá thật: Cấu tạo giải phẫu của lá thật gồm có:
+ Lớp biểu bì: Gồm những tế bào nhỏ, dày và cứng xếp thành một lớp: có
chức năng bảo vệ lá.
+ Lớp mô dậu: Gồm từ 1 - 3 lớp tế bào sắp xếp đều nhau, chứa nhiều diệp lục.
+ Lớp tế bào mô khuyết: Chiếm phần chính của lá các tế bào sắp xếp
không đều nhau. Ở trong có nhiều thạch tế bào và tinh thể oxalat canxi.
Tỷ lệ mô dậu/ mô khuyết càng lớn, biểu hiện tính chống chịu điều kiện
ngoại cảnh tốt. Lá chè mọc trên cành theo các thế khác nhau, tức là góc độ giữa
lá và cành chè to nhỏ khác nhau. Trong sản xuất thường gặp bốn loại thế lá như
sau: thế lá úp, nghiêng, ngang và rủ. Thế lá ngang và rủ là đặc trưng của giống
chè năng suất cao. [2, 3, 9, 23, 26, 79, 80, 81]
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN

13

/>