LVTN(green tea) pps

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CÔNG NGHỆ HOÁ HỌC BK TP.HCM LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC TRÍCH LY POLYPHENOL TỪ TRÀ XANH VỚI SỰ HỖ TR CỦA VI SÓNG SVTH : NGUYỄN XUÂN ĐỀ MSSV : 60100598 GVHD : TS. PHẠM THÀNH QUÂN KS. NGUYỄN HẢI HÀ BỘ MÔN: CN HOÁ HỮU CƠ TP Hồ Chí Minh 1/2006 Luận văn tốt nghiệp - 1 - LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn các quý thầy cô đã truyền đạt những kiến thức quý giá cho em trong suốt thời gian học tập tại trường. Em xin chân thành cảm ơn thầy Phạm Thành Quân và thầy Nguyễn Hải Hà đã tận tình hướng dẫn em hoàn thành tốt đề tài nghiên cứu này. Đồng thời, em cũng xin cảm ơn chò Trương Ngọc Tuyền đã giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho em hoàn thành luận văn tốt nghiệp này. Thời gian làm luận văn tuy ngắn nhưng em đã tiếp nhận được nhiều điều qua việc nghiên cứu, tiếp cận những vấn đề mới dưới sự chỉ bảo của các thầy. Tôi cũng xin cảm ơn các bạn, các anh chò cùng làm việc trong phòng thí nghiệm đã cùng tôi chia sẽ những khó khăn, vui buồn trong suốt thời gian qua. Mặc dù có nhiều cố gắng nhưng chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong sự đóng góp ý kiến quý báu từ các thầy cô. Tp. Hồ Chí Minh 1/2006 Sinh viên Nguyễn Xuân Đề Luận văn tốt nghiệp MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU 4 Chương 1 : Tổng quan 5 1.1. Đại cương về trà 5 1.1.1. Nguồn gốc cây trà 5 1.1.2. Phân loại trà 5 1.1.3. Đặc tính thực vật của cây trà 6 1.2. Thành phần hoá học của trà 7 1.2.1. Nước 8 1.2.2. Chất chiết 8 1.2.3. Hợp chất Polyphenol 9 1.2.4. Enzyme 16 1.2.5. Các thành phần khác của lá trà 17 1.3. Sự hình thành hợp chất Polyphenol và những biến đổi hoá sinh trong trà 17 1.3.1. Sự hình thành và biến đổi catechin trong trà 17 1.3.2. Quá trình oxy hoá các Polyphenol 20 1.3.3. Kỹ thuật sản xuất và những biến đổi hoá sinh trong quá trình sản xuất trà xanh 23 1.3.4. Việc chọn nguyên liệu trà cho quá trình trích ly 25 1.4. Các phương pháp trích ly trà 26 1.4.1. Khái niệm chung 26 1.4.2. Các phương pháp trích ly trà 26 Chương 2 : Thực nghiệm 32 2.1. Nội dung nghiên cứu 32 2.1.1. Sơ đồ nghiên cứu trích ly 32 2.1.2. Sơ đồ nghiên cứu độ ổn đònh 34 2.2. Phân tích – Đánh giá 35 2.2.1. Xác đònh độ ẩm 35 2.2.2. Hàm lượng chất hoà tan trong dòch trích 35 2.2.3. Phương pháp xác đònh hàm lượng Polyphenol tổng 36 2.2.4. Phương pháp xác đònh hàm lượng Flavonoid tổng 36 2.2.5. Tính kết quả 37 2.2.6. Xác đònh hàm lượng tổng Polyphenol và tổng Flavonoid 37 2.2.7. Đo các chỉ số màu L*a*b 38 Chương 3 : Kết quả và bàn luận 40 3.1. Lập đường chuẩn 40 3.2. Khảo sát tính chất nguyên liệu 42 3.2.1. Xác đònh độ ẩm 42 - 2 - Luận văn tốt nghiệp 3.2.2. Hàm lượng chất hoà tan trong dòch trích 42 3.2.3. Hàm lượng tổng Polyphenol và tổng Flavonoid 42 3.3. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly 43 3.3.1. Ảnh hưởng của thời gian chiếu vi sóng 43 3.3.2. Ảnh hưởng của công suất lò 46 3.3.3. Ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu : dung môi 48 3.3.4. Ảnh hưởng của độ cồn của dung môi 51 3.3.5. Ảnh hưởng của thời gian ngâm 53 3.3.6. Ảnh hưởng của chất chống oxy hoá 56 3.4. So sánh các phương pháp trích ly 58 3.5. Khảo sát độ ổn đònh của sản phẩm 61 Chương 4 : Kết luận 66 4.1. Tính chất nguyên liệu 66 4.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly 66 4.3. Độ ổn đònh của sản phẩm 67 4.4. Kiến nghò 67 Tài liệu tham khảo 68 Phụ lục 70 - 3 - Luận văn tốt nghiệp LỜI MỞ ĐẦU Hiện nay trên thế giới, việc trích ly và sử dụng các sản phẩm Polyphenol từ trà xanh đã được triển khai khá rộng rãi và ngày càng được thương mại hoá. Các hợp chất Polyphenol trong trà đã được khoa học chứng minh là có tác dụng tốt đối với sức khoẻ con người. Với những ích lợi của việc ứng dụng Polyphenol trong việc chăm sóc sức khỏe con người, các biện pháp kỹ thuật để trích ly Polyphenol từ trà đã được nghiên cứu và áp dụng như đun hoàn lưu thông thường, trích ly có sự hỗ trợ của vi sóng, sử dụng dung môi siêu tới hạn hoặc sử dụng sự chênh lệch áp suất. Trong đó, phương pháp trích ly có sự hỗ trợ của vi sóng tương đối đơn giản và hứa hẹn mang lại nhiều kết quả khả quan hơn so với các phương pháp khác. Việt Nam có diện tích trồng trà tương đối lớn nhưng hiện nay mới chỉ dừng ở việc sản xuất các sản phẩm trà còn việc trích ly các sản phẩm Polyphenol từ trà vẫn còn đang trong giai đoạn nghiên cứu. Do đó, trong luận văn này chúng tôi tiến hành khảo sát quá trình trích ly Polyphenol từ trà xanh với sự hỗ trợ của vi sóng và nghiên cứu tính ổn đònh của dòch trích thu được. - 4 - Chương 1 : Tổng quan CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN 1.1. ĐẠI CƯƠNG VỀ TRÀØ 1.1.1. Nguồn gốc cây trà. Cây trà đã được phát hiện trên 4000 – 5000 năm, phân bố ở phía nam Trung Quốc, Ấn độ, Myanmar, và cả phía bắc Việt Nam. Trong hệ thống thực vật học, các nhà khoa học đã xếp cây trà thuộc vào: + Ngành ngọc lan hạt kín ( Agio Spermae) + Lớp ngọc lan hai lá mầm ( Dicotyladoneae) + Bộ Theales + Họ Theaceae + Giống Thea( cùng nghóa với Camellia) + Loài Thea Sinensis L 1.1.2. Phân loại trà Có 3 giống trà chủ yếu. 1.1.2.1. Camellia Sinensis (L): hay trà Trung Quốc là dạng cây bụi lớn, cao từ 1-2 m với nhiều nhánh mọc từ thân gần sát đất. Lá cứng dày, dai, bề mặt có lông, gân mờ, xuất hiện những chỗ trũng trên phiến lá. Lá có hình ellipse với góc tù, khi lá còn non thì nhẵn ở trên và lông tơ thì ở mặt dưới và bắt đầu thưa thớt lông tơ khi lá để lâu. Lá non màu nâu tươi dần dần biến thành màu đỏ tía. Cuống lá ngắn dài 3-7mm, chắc và thường cho lá mọc thẳng đứng. 1.1.2.2. Camellia Assamica ( Masters) : hay trà Assam là loại cây lớn cao từ 10-15m, với thân cây chiếm 1/3 chiều cao, có hệ thống nhánh rất khoẻ. Giống cây trồng điển hình, lá độc lập, ốm, ít hoặc nhiều đỉnh, gân mép lá mờ. Phiến lá có hình ellipse, dài 8 - 20 cm, rộng 3,5 -7,5 cm, có gai, không có lông hoặc lông rậm dưới gân lá. 1.1.2.3. Camellia Assamica sub sp.Lasiocalyx (Planch . MS): hoặc Trà Campuchia hay còn gọi là trà Nam Á là loại cây nhỏ hình chóp, cao từ 6 -10 m đứng thẳng, có nhiều nhánh mọc ra. Lá ít hoặc nhiều thẳng đứng, bóng, có màu - 5 - Chương 1 : Tổng quan vàng xanh khi còn non, màu xanh sáng khi trưởng thành chuyển sang màu vàng đồng hoặc đỏ hồng từ tháng tám đến cuối mùa.Cuống lá màu đỏ hồng ở đế. Kích thước lá trung bình giữa sinensis và assamica, hình ellipse gân không nhô lên. 1.1.3. Đặc tính thực vật của cây trà Hình 1.1. Cây trà 1.1.3.1.Thân và cành Có một thân chính, trên thân phân ra các cấp cành. Người ta chia thân trà ra làm 3 loại: thân gỗã, thân nhỡ và thân bụi. Trong sản xuất thường gặp trà thân bụi. Vì phân cành của thân bụi khác nhau nên tạo cho cây trà có các dạng tán: tán đứng, trung gian, tán ngang. Cành trà do mầm dinh dưỡng phát triển thành, trên cành chia làm nhiều đốt. 1.1.3.2. Mầm trà Có hai loại: mầm sinh dưỡng và mầm sinh thực : - Mầm sinh dưỡng phát triển thành cành, lá - Nằm ở nách lá là mầm sinh thực. Bình thường mỗi nách có hai mầm sinh thực khi đó ở nách lá có một chùm hoa. 1.1.3.3. Búp trà Là đoạn non của đỉnh cành trà. Búp được hình thành từ các mầm dinh dưỡng, gồm có tôm là phần lá nởn chóp đỉnh của cành chưa xoè ra và 2 hoặc 3 lá non sát nó. Kích thước của búp thay đổi tuỳ theo giống và kỹ thuật canh tác. Búp trà có hai loại: - 6 - Chương 1 : Tổng quan + Búp bình thường gồm tôm cộng với 2-3 lá non. + Búp mù là búp phát triển không bình thường, không có tôm chỉ có 2-3 lá non. Trên một cành trà nếu để sinh trưởng tự nhiên, một năm có 4-5 đợt sinh trưởng, hái búp liên tục sẽ có 6-7 đợt. Thâm canh tốt có thể 8-9 đợt sinh trưởng. 1.1.3.4. Lá trà Lá mọc cách trên cành, mỗi đốt có một lá, hình dạng lá thay đổi tùy theo điều kiện ngoại cảnh lá trà gồm: + Lá vẩy ốc: là những lá vẩy rất nhỏ, có màu nâu, cứng. Lá vẩy ốc là bộ phận bảo vệ điểm sinh trưởng khi ở trạng thái ngủ, số lượng lá vẩy ốc thường là 2-4 lá ở mầm mùa đông và 1-2 lá ở mầm mùa hè. + Lá cá là lá thật thứ nhất, nhưng phát triển không hoàn toàn thường dò hình hoặc hơi tròn, không có răng cưa hoặc ít. + Lá thật mọc trên cành trà theo các thế khác nhau, trong sản xuất thường gặp 4 loại thế lá như: thế lá úp, nghiêng, ngang và rủ. Thế lá ngang và rủ là đặc trưng của giống trà năng suất cao, tuổi thọ trung bình của lá trà là một năm. 1.1.3.5. Rễ cây trà Rễ trà phát triển tốt tạo điều kiện cho các bộ phận trên mặt đất phát triển. Hệ rễ trà gồm: rễ tru ï(rễ cọc), rễ bên và rễ hấp thu. 1.2. THÀNH PHẦN HOÁ HỌC CỦA TRÀØ Thành phần hóa học của trà tươi cũng như các loại trà thành phẩm rất phức tạp. Chất khô của trà được chia làm hai nhóm: các chất tan và không tan trong nước: * Chất hòa tan trong nước -Hợp chất phenol: catechin, tesgalin, anthocianin…. -Các loại đường : Monosaccharide, Polysaccharide, pentoza; -Các chất pectin -Các rượu - 7 - Chương 1 : Tổng quan -Các acid: acid succinic, limonic, lactic…. -Các hợp chất nitơ: protein hòa tan trong nước, các acid amine -Các dẫn xuất purin: capein, guanin, adenin, teofilin, teobromin -Các chất màu -Các chất thơm -Các enzyme -Các chất khoáng * Các chất không tan trong nước -Protein; Celluloza -Protopedin, hemicelluloza -Tinh bột -Các chất khoáng không tan -Phức chất tanin không tan (kết hợp với protein) -Các enzyme không tan (kết hợp với thành phần không tan của tế bào) -Lignin 1.2.1. Nước Hàm lượng nước trong các búp trà non, lá non cao hơn trong lá trà già và nó thay đổi rất lớn phụ thuộc vào thời gian thu hái, điều kiện khí hậu và các yếu tố khác. 1.2.2. Chất chiết Thành phần chủ yếu của chất chiết trong trà là các hợp chất phenol (khoảng 50%), còn lại là glucid hòa tan, protein, acid amine, các alkaloid (chủ yếu là caffein), sắc tố…. Chất chiết là một chỉ tiêu chất lượng quan trọng của trà nguyên liệu và trà sản phẩm. Vào đầu và cuối vụ, hàm lượng chất chiết ít nhất. Lá trà non chứa chất chiết nhiều hơn lá trà già. - 8 - Chương 1 : Tổng quan Bảng 1.1 . Hàm lượng chất chiết trong từng bộ phận riêng biệt của búp trà trung bình như sau (tính theo %, theo tài liệu của I. A. Khôtrôlava) [1] Các bộ phận của búp trà Hàm lượng chất chiết ( % ) Lá thứ nhất và tôm Lá thứ 2 Lá thứ 3 Cọng 40,08 40,27 39,31 41,17 Toàn búp 40,08 1.2.3. Hợp chất polyphenol Hợp chất Polyphenol là thành phần quan trọng nhất trong trà. Đây không phải là đơn chất mà là tổ hợp phức tạp các hợp chất có đặc tính Polyphenol. Hợp chất Polyphenol của lá trà được chia thành các nhóm chất chủ yếu là: hợp chất catechin, hợp chất anthoxantin, hợp chất anthocyanin và các acid phenolcacboxilic và phức chất tanin. Trong đó nhóm hợp chất catechin giữ vò trí quan trọng nhất. + Hợp chất Anthoxantin : Bao gồm Campherol, Quercetin, Miricetin và các Glucoside của chúng + Hợp chất Anthocyanin : Ở trạng thái tự do có ba chất chủ yếu Pelagonidin, Cyanidin, Denphinidin. + Acid Phenolcacboxylic gồm acid Gallic, acid Elagic, acid Metadigalic… + Phức chất tanin : Bao gồm các hợp chất Polyphenol ngưng tụ lại thành phân tử lớn. * Flavonoid là một nhóm thuộc Polyphenol. Flavonoid trong trà gồm các thành phần sau: + Flavan – 3 ols ( catechin) + Flavons ( Quercetin, Myricetin, Campherol) + Anthocyanin ( Cyanidin) + Procyanidin ( Oligomers của Flavan -3ols) - 9 -