Luận văn tốt nghiệp đại học bách khoa hà nội 00011111

Luận văn tốt nghiệp GVHD : TS Phùng Lan Hƣơng MỤC LỤC CHƢƠNG I: TỔNG QUAN .4 1.1.SƠ LƢỢC VỀ CÂY CHÈ 1.1.1.Sinh thái học chè 1.1.2.Phân loại giống chè 1.1.3 Các vùng chè Việt Nam 1.1.4.Tình hình sản xuất chè Việt Nam 1.2 HỢP CHẤT POLYPHENOL .10 1.2.1.Giới thiệu 10 1.2.2.Nhóm hợp chất catechin 10 1.2.3 Một số nhóm khác 13 1.2.4.Hoạt tính sinh học polyphenol 13 1.2.4.1.Tác dụng chống oxy hóa polyphenol 13 1.2.4.2.Tác dụng enzyme 14 1.2.4.3.Tác dụng kháng sinh, chống viêm nhiễm .14 1.2.4.4.Tác dụng ƣng thƣ 15 1.2.3.5 Tác dụng bệnh tim mạch .16 1.2.3.6 Tác dụng HIV/AIDS .17 1.3 ỨNG DỤNG CỦA HỢP CHẤT POLYPHENOL TRONG CHÈ 17 1.3.1 Ứng dụng polyphenol công nghiệp thực phẩm .17 1.3.2 Ứng dụng polyphenol y dƣợc 18 1.4 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT POLYPHENOL TỪ CHÈ .19 1.4.1 Các nghiên cứu giới 19 1.4.2 Các nghiên cứu nƣớc .20 1.4.3 Công nghệ trích ly polyphenol từ chè .22 1.5 ĐÁNH GIÁ CHẾ PHẨM POLYPHENOL TRONG CHÈ 26 1.5.1 Xác định hàm lƣợng polyphenol tổng (TPC) 26 Phan Thu Trà :11BKTHH Trang Luận văn tốt nghiệp GVHD : TS Phùng Lan Hƣơng 1.5.2 Phƣơng pháp xác định hoạt tính chống oxy hóa polyphenol dịch trích từ chè 28 1.5.3 Xác định thành phần catechin 29 1.5.4 Xác định vết dung môi SPME/GC 29 1.5.5 Xác định độc tính cấp 29 1.5.6 Xác định tác dụng ức chế phát triển tế bào ung tƣ in vitro 30 1.6 KẾT LUẬN 30 CHƢƠNG II : ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .31 2.1 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU .31 2.2 ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU 31 2.2.1 Các chè phế phẩm 31 2.2.2 Phƣơng pháp trích ly TPC từ nguyên liệu .34 2.2.3 Phân tích đánh giá hàm lƣợng Polyphenol tổng (TPC) nguyên liệu .36 2.3 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 37 2.3.1 Quy trình trích ly polyphenol từ chè .37 2.3.2 Khảo sát yếu tố ảnh hƣởng dên q trình trích ly .38 2.3.3 Phƣơng pháp xác định hàm lƣợng Polyphenol tổng (TPC) hoạt tính chống oxy hóa dịch trích ly 41 2.3.4 Nghiên cứu tối ƣu hóa trình .43 2.3.5 Phƣơng pháp tinh chế polyphenol 48 CHƢƠNG III : THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ .51 3.1 NGHIÊN CỨU CÁC YÊU TỐ ẢNH HƢỞNG 51 3.1.1 Ảnh hƣởng sóng siêu âm tới thiết bị trích ly 51 3.1.2 Khảo sát ảnh hƣởng yếu tố với hệ thống quy mơ phịng thí nghiệm 52 3.2 XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ CÔNG NGHỆ TỐI ƢU 58 3.2.1 Quy hoạch thực nghiệm 58 3.2.1.1 Phƣơng trình hồi quy với hàm mục tiêu TPC dịch trích .59 Phan Thu Trà :11BKTHH Trang Luận văn tốt nghiệp GVHD : TS Phùng Lan Hƣơng 3.2.1.2 Phƣơng trình hồi quy với hàm mục tiêu hoạt tính chống oxy hóa dịch trích 63 3.2.2 Tối ƣu hóa q trình trích ly 66 3.3 KIỂM CHỨNG 68 3.3.1 Tại quy mơ phịng thí nghiệm 68 3.3.2 Tại quy mô bán sản xuất pilot 69 3.3.3 Khảo sát yếu tố quy mô bán sản xuất (pilot) .70 3.3.3.1 Tốc độ khuấy 70 3.3.2 Khảo sát thời gian 71 3.3.3 Khảo sát tỷ lệ dung môi/nguyên liệu 72 3.3.4 Điểm tối ƣu quy mô pilot 73 3.3.5 Đánh giá 74 3.4 SẢM PHẨM CAO CHÈ VÀ POLYPHENOL CHẾ PHẨM 74 3.4.1 Polyphenol chế phẩm 74 3.4.1.1 Khảo sát tỷ lệ dung môi/dịch chè : diclometan/dịch chè .74 3.4.1.2 Tỉ lệ dung môi ethyl acetate/dịch chè 76 3.4.1.3 Nồng độ dịch chè 77 3.4.1.4 Đánh giá 77 3.4.2 Cao chè 78 KẾT LUẬN 79 TÀI LIỆU THAM KHẢO 84 Phan Thu Trà :11BKTHH Trang Luận văn tốt nghiệp GVHD : TS Phùng Lan Hƣơng CHƢƠNG I: TỔNG QUAN 1.1.Sơ lƣợc chè 1.1.1.Sinh thái học chè[5], [10], [13] Tên khoa học chè : Camellia sinensis Chè loại sống xanh tƣơi quanh năm, sống chủ yếu vùng nhiệt đới, ôn đới, có nguồn gốc hay trung tâm phân tán vùng Đơng Nam Trung Quốc, phía Bắc Viêt Nam, phía bắc Ấn Độ Chè thuộc : - Ngành hạt kín : Angiospermae - Lớp hai mầm : Dicotylednae - Bộ : Theals - Họ : Thacea - Chi : Camellia Hình 1.1 : Lá chè ( Camellia sinensis) Cây chè sinh trƣởng điều kiện tự nhiên có thân chính, chia làm ba loại : thân gỗ, thân bụi, thân nhỡ (bán gỗ) Cánh chè mầm sinh dƣỡng phát triển thành, cành chia làm nhiều đốt, chiều dài biến đổi nhiều từ 1÷10cm Đốt chè dài biểu giống chè suất cao Lá chè mọc cách cành, đốt có lá, hình dạng kích thƣớc thay đổi tùy theo giống chè Lá chè có gân rõ, rìa có cƣa Búp chè giai đoạn non cành chè, đƣợc hình thành từ mầm sinh dƣỡng, gồm có phần non đỉnh chƣa xịe hai ba Phan Thu Trà :11BKTHH Trang Luận văn tốt nghiệp GVHD : TS Phùng Lan Hƣơng non.Kích thƣớc búp chè thay đổi tùy theo giống kỹ thuật canh tác Cây chè sau sinh trƣởng 2÷3 tuổi bắt đầu hoa, hoa mọc từ chồi sinh thực nách 1.1.2.Phân loại giống chè [5], [13], [16], [22] Dựa theo đặc điểm thực vật học, đặc điểm sinh hóa, nguồn gốc phát sinh chè, Cohen Stuart chia Camellia sinensis (L) O.Kuntze thành loại : chè Trung Quốc to, chè Trung Quốc nhỏ, chè Shan, chè Ấn Độ a Chè Trung Quốc to (Camellia sinsesis var macrophylla) Đặc điểm: Thân gỗ nhỡ cao tới 5m điều kiện sinh trƣởng tự nhiên.Lá to, dài 12÷ 15 cm, rộng ÷ cm, màu xanh nhạt, bong.Năng suất phẩm chất tốt Nguyên sản Vân Nam, Tứ Xuyên (Trung Quốc) Hình 1.2: Chè Trung Quốc to b Chè Trung Quốc nhỏ (Camellia sinensis var.Bohea) Đặc điểm : Cây bụi thấp phân cành nhiều.Lá nhỏ, màu xanh đậm, dài 3,5 ÷ 6,5 cm Năng suất thấp, phẩm chất bình thƣờng Khả chịu rét nhiệt độ -12oC đến -15oC Phân bố chủ yếu miền đông, đông nam Trung Quốc, Nhật Bản số vùng khác Hình 1.3: Chè Trung Quốc nhỏ c Chè Shan (Camellia sinensis var Shan) Đặc điểm : Thân gỗ , cao từ đến 10m Lá to dài 15 ÷ 18 cm, màu xanh nhạt Tơm chè có nhiều long tơ, trắng mịn trơng nhƣ tuyết Có khả thích Phan Thu Trà :11BKTHH Trang Luận văn tốt nghiệp GVHD : TS Phùng Lan Hƣơng ứng điều kiện ấm ẩm, địa hình cao, suất cao, phẩm chất thuộc loại tốt Nguyên sản Vân Nam (Trung Quốc), miền Bắc Miến Điện Việt Nam Hình 1.4: Chè Shan d Chè Ấn Độ ( Camellia sinensis var Assamica) Đặc điểm : Thân gỗ cao tới 17 m, phân cành thƣa Lá dài tới 20 ÷ 30 cm, mỏng, mềm, thƣờng có màu xanh đậm Rất hoa Không chịu đƣợc rét hạn Năng suất,phẩm chất tốt Trồng nhiều Ấn Độ, Miến Điện, Vân Nam (Trung Quốc) số vùng khác Hình 1.5: Chè Ấn Độ Bốn loại chè có trồng Việt Nam, nhƣng phổ biến Camellia sisensis var.macrophylla đƣợc trồng nhiều tỉnh Trung du với tên gọi địa phƣơng (tùy theo màu sắc lá) nhƣ Trung du xanh, Trung du vàng… Camellia sisensis var.Shan đƣợc trồng miền núi tỉnh miền Bắc miền Nam Tây Nguyên (Lâm Đồng); địa phƣơng có giống khác nhƣ : Shan Mộc Châu, Shan Tham Vè, Shan Trấn Ninh… Ngoài giống chè lai nhập nội đƣợc trồng phổ biến nhƣ giống PH1 (Phú Hộ), giống 1A, LPD 97, LDP1 (Lai), Hùng Đỉnh Bạch, Keo Am Tích, Phúc Vân Tiên, Oolong, Kim Tuyên… cho suất chất lƣợng cao Trong giống chè Trung Du chiếm khoảng (47%), tiếp đến giống chè Shan (24%), giống chè PH1 (6%), giống chè chất lƣợng (20%) giống chè chất lƣợng tốt khoảng (3%) [17] Phan Thu Trà :11BKTHH Trang Luận văn tốt nghiệp GVHD : TS Phùng Lan Hƣơng 1.1.3 Các vùng chè Việt Nam [5], [12], [13] Việt Nam nằm vùng gió mùa Đơng Nam Á, nơi chè, khí hậu đất đai thích hợp với sinh trƣởng chè Lƣợng nƣớc mƣa dồi 1700-2000 mm/năm Nhiệt độ 21-22,6oC, độ ẩm khơng khí 80-85% Đất dai tròng chè loại phiến thạch sét bazan màu mỡ phù hợp cho chè phát triển mạnh Hàng năm thời gian cho bụp lên tới tháng Ở nƣớc ta hầu hết tỉnh trồng chè với tổng diện tích đạt 130.000ha, nhƣng sản xuất kinh doanh chè có bị trí quan trọng vùng chè tập trung dƣới : a Vùng chè Tây Bắc : Miền núi phía bắc, bao gồm tỉnh Lai Chât, Sơn La Đây vùng chè cũ, vốn có Việt Nam, trƣớc ngƣời Pháp chiếm Đông Dƣơng Là vùng núi cao nguyên hiểm trở, phần lớn diện tích độ cao dƣới 1000m Giống chè đƣợc trồng chủ yếu : Giống chè shan giống chè Trung Du Trong đó, giống chè Shan phù hợp phát triển tốt , cho chất lƣợng cao Hiên trồng thêm số giống chè nhƣ LDP1, LDP2, TR777, Đại Bạch Trà b Vùng chè Việt Bắc – Hoàng Liên Sơn : Bao gồm tỉnh : Tun Quangm Hà Giangm Lào Cai, Hịa Bình phía tây Yên Bái (Nghĩa Lộ, Văn Chấn), vùng chè quan trọng Việt Nam Vùng có hai trình độ sản xuất quảng canh thâm canh khác rõ rệt Đó tiểu vùng chè rừng dân tộc tiểu vùng chè đồi cơng nghiệp với trình độ thâm canh cao Sản lƣợng búp chè tƣơi chiếm 31,15% tổng sản lƣợng chè búp tƣơi nƣớc Giống chè chủ yếu chè shan Trung du Hiện có số giống chè nhƣ: Bát Tiên, Đại Bạch trà, TR777, LDP1… đƣợc trồng nhƣng với diện tích nhỏ, nhằm khảo nghiệm để thay đổi cấu giống chè cho phù hợp với đòi hỏi ngƣời tiêu dùng Phan Thu Trà :11BKTHH Trang Luận văn tốt nghiệp GVHD : TS Phùng Lan Hƣơng c Vùng chè Trung du Bắc Bộ Vùng chè Trung du Bắc Bộ, nằm ranh giới miền núi miền đồng Bắc Bộ, bao gồm tỉnh Phú Thọ, Bắc Cạn, Thái Ngun, phía nam n Bái, Hà Tây, Hịa Bình Hà Nội Đây vùng chè quan diện tích sản lƣợng Sản lƣợng chè búp tƣơi chiếm khoảng 26,22% tổng sản lƣợng chè búp tƣơi nƣớc Giống chè chủ yếu chè Trung Du số giống nhƣ PH1, LDP1… d Vùng chè Bắc Trung Bộ Đây vùng chè lâu đời Việt Nam, trƣớc thời kỳ pháp thuộc ngƣời dân trồng chế biến chè đơn giản gọi chè Bạng (Thanh Hóa) Vùng bao gồm tỉnh Thanh Hóa, Nghệ An, Hà Tĩnh Các giống chè đƣợc trồng chủ yếu vùng : chè Trung Du, PH1, số giống địa phƣơng (chè Gay Nghệ An) e Vùng chè Tây Ngun Đây vùng có địa hình phức tạp, có nhiều núi cao nguyên rộng phẳng Bao gồm tỉnh : Lâm Đồng, Gia Lai-Kon Tum, Đắc Lăc Giống chè chủ yếu vùng chè Shan, chè Ấn Độ gieo hạt Sản lƣợng chè búp tƣơi chiếm khoảng 31% tổng sản lƣợng chè búp tƣơi nƣớc, tỉnh Lâm Đồng có snar lƣợng chè búp tƣơi lớn nƣớc f Vùng chè Duyên Hải miền Trung Đây vùng chè dọc theo duyên hải Trung Bộ, trồng sƣờn dãy Trƣờng Sơn thuộc tỉnh Quảng Bình, Quảng Nam, Quảng Ngãi gần Bình Định Vùng điều kiện khí hậu nắng nóng, gây ảnh hƣởng xấu tới việc thực quy trình công nghệ chế biến chè đenm nên tập trung sản xuất chè xanh tiêu thụ nƣớc chính, chất lƣợng trung bình, sản lƣợng khơng nhiều 1.1.4.Tình hình sản xuất chè Việt Nam [12],[17] Ở Việt Nam, chè có khả thích nghi rộng từ tỉnh Lâm Đồng đến Hà Giang nhƣng tập trung chủ yếu vùng chè lớn : vùng chè Tây Bắc, vùng chè Phan Thu Trà :11BKTHH Trang Luận văn tốt nghiệp GVHD : TS Phùng Lan Hƣơng Việt Bắc – Hoàng Liên Sơn, vùng chè Trung Du Bắc Bộ, vùng chè Bắc Trung Bộ, vùng chè Tây Nguyên, vùng chè duyên hải miền Trung Trong 10 năm (1995-2005), diện tích trồng chè tăng gấp lần Hiện nay, Việt Nam nƣớc đứng thứ giới xuất chè với diện tích 130.000 xuất sang 110 quốc gia vùng lãnh thổ Tuy nhiên khâu chế biến, tiêu thụ sản phẩm nƣớc ta nhiều hạn chế nên nƣớc ta xuất chè nguyên liệu thô chủ yếu, điều làm cho giá chè Việt Nam mức 60%-70% giá chè bình quân giới Vì mục tiêu đặt Bộ NN&PTNT vịng năm tới, ngành chè phải trì đƣợc tăng trƣởng sản lƣợng đạt 6%/năm, kim ngạch xuất tăng lần so với Ngành chè cần vào nhu cầu thị trƣờng để nhanh chóng tái cấu đa dạng hóa sản phẩm Trong đó, tập trung đầu tƣ, nâng cấp nhà máy chế biến theo hƣớng đại, sản xuất sản phẩm có giá trị gia tăng cao Theo điều tra trạng sản xuất chế biến chè đề xuất định hƣớng 2030 cho thấy : Tổng sản lƣợng chè hàng năm nƣớc tả khoảng 800 nghìn chè búp tƣơi Trong khoảng 37% sản lƣợng dành cho sản xuất chè xanh, 63% dành cho sản xuất chè đen Qua công đoạn quy trình sản xuất, lƣợng chè xanh khơ thu đƣợc chiếm khoảng 7-8% tổng lƣợng chè nguyên liệu Sản phẩm bao gồm : chè cánh (65%), chè mảnh(23%), chè vụn (10%) chè bụi (2%) Từ ƣớc tính tổng lƣợng chè xanh vụn thu đƣợc hàng năm khoảng 8-10 nghìn Nhƣ hàng năm trung bình nƣớc có hàng chục nghìn chè già, cẫng đốn bỏ không sử dụng khoảng 8-10 nghìn chè xanh vụn khơng có giá trị sử dụng cao Đó nguồn ngun liệu dồi cần nghiên cứu sử dụng nguồn nguyên liệu thừa để khai thác sản phẩm có giá trị kinh tế cao nhƣ : polyphenol cao chè Phan Thu Trà :11BKTHH Trang Luận văn tốt nghiệp GVHD : TS Phùng Lan Hƣơng 1.2 HỢP CHẤT POLYPHENOL 1.2.1.Giới thiệu Polyphenol hợp chất có nhiều nhóm hydroxyl gắn trực tiếp vào vịng thơm, vòng thơm benzen Cấu trúc hợp chất phenol tảng nhóm Hợp chất thƣờng có thực vật tồn chủ yếu dạng este glycosid dạng tự [81] Nhóm hợp chất polyphenol chủ yếu hợp chất flavonoit, chia thành năm nhóm 1.2.2.Nhóm hợp chất catechin Hợp chất catechin chè đƣợc quan tâm nghiên cứu thời gian dài Trong loại thực vật, catechin thƣờng tồn trạng thái tự dạng este với axit gallyc Catechin chè thuộc họ flavonoit, nhóm flavan-3-ol, phân tử có 15 cacbon bao gồm hai vịng cacbon A B đƣợc nối đơn vị cacbon vị trí 2, 3, 4, hình thành dị vịng C chứa nguyên tử oxy Cấu trúc catechin có chứa hai cacbon bất đối vị trí 3, khơng chứa nối đơi vị trí 2, nhóm 4-oxo [15] Cơng thức tổng qt catechin : Trong đó: - Gốc R1 là: (- H) gốc galloyl - Gốc R2 (-H) (-OH) Cơng thức catechin chè [9,10] Phan Thu Trà :11BKTHH Trang 10 Luận văn tốt nghiệp - GVHD : TS Phùng Lan Hƣơng Khi tăng tỉ lệ lên từ 1/1 đến 2/1 hàm lƣợng polyphenol tăng từ 4,97%4,98% , tiếp tục tăng tỉ lệ lên ta lại thấy hàm lƣợng polyphenol lại giảm xuống đến tỉ lệ 5/1 hàm lƣợng polyphenol giảm mạnh cịn 4,35% - Sự biến đổi tính kháng oxy hố rõ rệt tăng tỉ lệ dung môi dịch chiết Ta thấy tỉ lệ tăng tính kháng oxy hố giảm mạnh Nếu tỉ lệ 1/1 tính kháng oxy hố cao 41% cịn tỉ lệ lên đến 3/1 hàm lƣợng giảm cịn 37% tỉ lệ 5/1 cịn 35%.Nếu ta tiếp - tục tăng tính kháng oxy hố cịn giảm mạnh Qua phân tích ta thấy tỉ lệ Diclo methan/ dịch chiết 1/1 tỉ lệ cho kết tốt nhất, hàm lƣợng polyphenol lớn, hoạt tính đạt giá trị lớn  So sánh với kết tối ƣu nghiên cứu trƣớc dung dung môi chlorofooc Bảng 3.19: Đánh giá kết tối ƣu với hai loai dung môi Diclomethan Chlorofooc Sai số ɛ (%) (%) (%) TPC(%) 4.97 5.27 5.69 Hoạt tính chống oxy hóa(%) 41.02 45.54 9.92 Kết có sai số nhỏ 10% Nhƣ tiến hành tách, tinh chế polyphenol từ dịch trích với điều kiện : - Tỷ lệ diclomethal/Dịch trích: 1/1 (v/v) - Tỷ lệ Etyl axetat/Dịch trích: 2.5/1 (v/v) - Nhiệt độ loại bỏ dung môi sau chiết giai đoạn: 50oC - Nhiệt độ sấy: 50oC 3.4.2 Cao chè Từ q trình làm thí nghiệm phân tích đánh giá dƣới đƣa quy trình sản xuất cao chè nhƣ sau : Dịch trích ly sau lọc đƣợc đem cô quay chân không nhiệt độ 50 oC Sở dĩ cô quay nhiệt độ nghiên cứu phía đƣa điều kiện nhiệt độ nhƣ nhiệt độ thích hợp để tránh Polyphenol tổng (TPC) bị phân hủy Phan Thu Trà :11BKTHH Trang 78 Luận văn tốt nghiệp GVHD : TS Phùng Lan Hƣơng Dịch trích sau đem cô quay đạt đến nồng độ khoảng 35oBx tiến hành tháo vào cho vào tủ sấy Quá trình sấy tiến hành điều kiện nhiệt độ 50oC Nguyên liệu H2 O Trích ly Dịch chè Cô chân không (50oC) Dịch chè 35 oBx Sấy chân khơng (50oC) Cao chè Hình 3.20: Quy trình sản xuất cao chè Hình 3.21: Sản phẩm cao chè polyphenol Phan Thu Trà :11BKTHH Trang 79 Luận văn tốt nghiệp GVHD : TS Phùng Lan Hƣơng 3.4.3 Đánh giá chất lƣợng chế phẩm Sau tinh chế polyphenol chè phế phẩm, tiến hành đem mẫu tinh chế đo hàm lƣợng EGCG theo phƣơng pháp HPLC thu đƣợc kết nhƣ sau : Bảng 3.20: Đánh giá chất lƣợng chế phẩm polyphenol TT Hàm lƣợng EGCG Mẫu khơng sử dụng siêu âm Mẫu có sử dụng hỗ trợ siêu âm 45.58 % 52.26 % Nhận xét : Qua bảng số liệu nhận thấy hàm lƣợng EGCG mẫu có hỗ trợ sóng siêu âm cao so với mẫu không sử dụng siêu âm Phan Thu Trà :11BKTHH Trang 80 Luận văn tốt nghiệp GVHD : TS Phùng Lan Hƣơng KẾT LUẬN Qua nghiên cứu trích ly polyphenol từ phế phẩm chè có hỗ trợ sóng siêu âm rút số kết luận sau: - Qua nghiên cứu tổng quan rút đƣợc việc lựa chọn phƣơng pháp trích ly có hỗ trợ siêu âm để tách polyphenol phế phẩm chè phù hợp, khắc phục đƣợc hạn chế phƣơng pháp khác rút ngắn đƣợc thời gian trích ly, trích ly đƣợc nhiệt độ dƣới 500C để khơng làm giảm hoạt tính oxy hóa polyphenol đạt hiệu suất trích ly cao - Đã khảo sát ảnh hƣởng yếu tố công nghệ thời gian, tốc độ khuấy trộn, tỷ lệ dung môi/ nguyên liệu, nhiệt độ đến hiệu trình trích ly polyphenol từ phế phẩm chè xác định đƣợc miền biến thiên yếu tố ảnh hƣởng cần nghiên cứu nhƣ sau:  Nhiệt độ: từ 300C đến 700C  Thời gian: từ phút đến 30 phút  Tốc độ khuấy: từ 193 vòng/ phút đến 500 vịng/ phút  Tỷ lệ dung mơi/ngun liệu: từ 5/1 đến 25/1 Đã thực quy hoạch - thực nghiệm để xác định đƣợc phƣơng trình hồi qui mô tả mức độ ảnh hƣởng yếu tố công nghệ nhƣ sau: TPC (Y1) = 15.24 + 0.3x1 – 0.18x2 + 1.98x3 – 0.21x1x2 – 0.38 x1 x3 + 0.0368x2x – 1.01x12 – 0.75 x22 + 0.16x32 Y2 = 54.94 +11.65x1 + 4.43x2 + 5.93x3 – 0.77 x1x2 + 2.9x1 x3 + 5.3x2x3 – 10.75 x12 – 10.50 x22 - 5.7 x32 - Đã xác định điểm tối ƣu q trình trích ly phƣơng pháp thực tối ƣu hóa hàm mục tiêu theo phƣơng pháp leo dốc Box – Wilson sử dụng phần mềm DESIGN EXPERT 8.0 để xử lý số liệu thực nghiệm tối ƣu Tìm đƣợc thơng số cơng nghệ tối ƣu quy mơ phịng thí nghiệm nhƣ sau: Phan Thu Trà :11BKTHH Trang 81 Luận văn tốt nghiệp Yếu tố GVHD : TS Phùng Lan Hƣơng Quy mơ phịng thí nghiệm Tốc độ khuấy (vòng/phút) 442 Thời gian (Phút) 16 Tỷ lệ dung môi/nguyên liệu 25/1 Nhiệt độ 500C TPC 16.98 Hoạt tính chống oxy hóa 61.06 Hiệu suất (%) - 90 Từ quy mơ phịng thí nghiệm tiến hành làm sở để xác định chế độ tối ƣu hệ thiết bị trích ly quy mơ pilot Tiến hành khảo sát yếu tố nhƣ sau :  Tốc độ khuấy : 300 ÷ 600 vịng phút  Thời gian : 20 ÷70 phút  Tỷ lệ dung mơi/ngun liệu :20/1 ÷ 30/1 - Chế độ cơng nghệ thích hợp quy mơ pilot: Yếu tố Quy mơ phịng pilot Tốc độ khuấy (vịng/phút) 440 Thời gian (Phút) 50 Tỷ lệ dung môi/nguyên liệu 25/1 Nhiệt độ (oC) 500C TPC (%) 16.17 Hoạt tính chống oxy hóa (%) 55.14 Phan Thu Trà :11BKTHH Trang 82 Luận văn tốt nghiệp Hiệu suất trích ly (%) - GVHD : TS Phùng Lan Hƣơng 87.5 Tiến hành tách, tinh chế dịch trích điều kiện :  Tỷ lệ Diclomethan/dịch trích :1/1(v/v)  Tỷ lệ Etyl axetat/Dịch trích :2.5/1 (v/v) Quy mơ phịng thí Quy mơ Pilot nghiệm TPC (%) 4.97 4.77 Hoạt tính chống oxy hóa 41.02 40.03 (%) - Đƣa quy trình sản xuất cao chè với nhiệt độ quay chân khơng dịch trích 50oC, sấy dịch sau cô quay chân không điều kiện 50 oC Trên sở có đề xuất :  Tiếp tục nghiên cứu công nghệ quy mô pilot để đạt hiệu suất 90%  Nghiên cứu chuyển quy mô giai đoạn tinh chế polypenol  Tiến tới chiết tách cấu tử EGCG, đạt độ tinh khiết cao , giá cạnh tranh với sản phẩm loại thị trƣờng Phan Thu Trà :11BKTHH Trang 83 Luận văn tốt nghiệp GVHD : TS Phùng Lan Hƣơng TÀI LIỆU THAM KHẢO TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT [1] Đàm Trung Bảo (1995), “Các gốc tự do”, Tạp chí Dƣợc học, 1, tr 25-35 [2] Đàm Trung Bảo (1993), “Cơ chế bảo vệ gan Flavonoid”, Tạp chí dƣợc học, 5, tr 27-28 [3] Nguyễn Văn Chung (2005), Nghiên cứu công nghệ sản xuất chế phẩm polyphenol từ chè xanh Việt Nam, Báo cáo nghiên cứu cấp bộ, Viện công nghiệp thực phẩm, Hà Nội [4] Bùi Cơng Cƣờng, Bùi Minh Trí (1997), xác suất thống kê ứng dụng, NXB Giao thông vận tải, Hà Nội [5] Djemmukhatze K.M (1981), Cây chè miền Bắc Việt Nam, NXB Nông Nghiệp, Hà Nội [6] Tống Văn Hằng (1985), Cơ sở sinh hóa kỹ thuật chế biến trà, Tp HCM [7] Ngơ Hữu Hợp (1980), Hóa sinh chè, Đại học Bách Khoa Hà Nội [8] Trần Thị Thanh Hƣơng, Nguyễn Thị Hà, Tạ Thành Văn (2006), “Bƣớc đầu nghiên cứu tác dụng polyphenol chè xanh (Camellia sinensis) số dịng tế bào ung thƣ ni cấy”, Tạp chí nghiên cứu Y học, 41(2), tr 5-8 [9] Hồng Khang (2009), “Bánh trung thu vấn đề bổ sung chất chống oxy hóa”, Thực phẩm đời sống [10] Đỗ Tất Lợi (2003), Những thuốc vị thuốc Việt Nam, NXB Y Học [11] Phạm Thành Quân (2006), Nghiên cứu trích ly polyphenol từ trà để ứng dụng công nghiệp thực phẩm, Đề tài B2004-20-01TĐ, Đại học Quốc gia TP.HCM [12] Đỗ Ngọc Quỹ (2003), Cây chè Việt Nam : Sản xuất, chế biến tiêu thụ, NXB Nghệ An Phan Thu Trà :11BKTHH Trang 84 Luận văn tốt nghiệp GVHD : TS Phùng Lan Hƣơng [13] Đỗ Ngọc Quỹ , Nguyễn Kim Phong (1997), Cây chè Việt Nam, NXB Nơng Nghiệp [14] Lê Đình Roanh, Nguyễn Đình Mão (1997), Bệnh học viêm bệnh nhiễm khuẩn, Nhà xuất Y học, Hà Nội [15] Ngô Văn Thu (1998), Bài giảng dƣợc liệu, Trƣờng Đại học Dƣợc Hà Nội [16] Đoàn Hùng Tiến, Đỗ Văn Ngọc (1998), Tuyển tập cơng trình nghiên cứu chè 1988-1997, MB Nông Nghiệp, Hà Nội [17] Trung tâm nghiên cứu phát triển công nghệ chế biến chè, Hiệp hội chè Việt Nam (2009), Điều tra trạng sản xuất, chế biến chè đề xuất giải pháp phát triển 2011-2020 định hƣớng 2030, Cục Chế biến, thƣơng mại nông lâm thủy sản nghề muối, Bộ Nông nghiệp phát triển nông thôn [18] Lê Ngọc Tú, La Văn Chứ, Đặng Thị Thu, Phạm Quốc Thăng, Nguyễn Thị Thịnh, Bùi Đức Hợi, Lƣu Duẩn, Lê Doãn Biên (1997), Hóa sinh cơng nghiệp, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội [19] Mai Tuyên, Vũ Bích Loan, Ngô Đại Quang ( 1999), “ Nghiên cứu chiết xuất xác định tác dụng kháng oxy hóa polyphenol từ chè xanh Việt Nam”, tạp chí Hóa học Cơng nghệ hóa chất, 6, tr 9-13 [20] Nguyễn Minh Tuyển (2005), Quy hoạch thực nghiệm, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội [21] Vũ Hồng Sơn (2011), Nghiên cứu công nghệ khai thác tổ hợp Polyphenol từ chè xanh Việt Nam ứng dụng sản xuất thực phẩm chức năng, Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật [22] Viện nghiên cứu chè (1994), Kết nghiên cứu khoa học triển khai công nghệ cè (1989-1993), NXB Nông nghiệp, Hà Nội TÀI LIỆU TIẾNG ANH [23] Abrams W.B (1978) Techiques of animal and clinical toxicology, Med Pub., Chicago [24] Albrecht D.S., Clubbs E.A., Ferruzzi M., Bomer J.A (2008), “Epigallocatechine-3-gallate (EGCG) inhibits PC-3 prostate cancer cell Phan Thu Trà :11BKTHH Trang 85 Luận văn tốt nghiệp GVHD : TS Phùng Lan Hƣơng proliferation via MEK-independent ERK1/2 activation”, Chemico-Biological Interactions, 171 (1), pp.89-95 [25] Alcaraz M.J, Jimenez M.J (1988), “Flavonoid as inflammatory agents” Phytoterapia, 59, pp.25-38 [26] Almajano M.P., Carbo r., Jimenez JAL, Gorndon M.H.(2008), “Antioxidant and antimicrobial activities of tea infusions”, Food Chemistry, 108(1), pp.5563 [27] Bee-Lan Lee, Choon-Nam Ong Comparative analysis of catehins and theaflavine by high-performance liquid chromatography and capillary electrophoresis Journal of Chromatography A, 881 (2000) 439-447 [28] Bergmeyer H.U., Bernt E.(1974), Methods off Enzymatic Analysis, Academic Press, New York and London [29] Caffim N., D Arcy B., Yao L., Rintoul G (2004), Developing an index of quality for Australian tea, Rural Industries Researchand Development Corp., Queensland, Australia [30] Chang C.J., Chiu K.L., Chen Y.L., Yang P.W.(2001), “Effect of ethanol content on carbon dioxide extraction of polyphenols from tea”, J.Food Composition and Analysis, 14(1), pp.75-82 [31] Chen P.M., Yung L.L., Hsiao K.I., Chen C.m., Yeh H.M., Chuang M.H., Tzeng C.H.(1998), “In vio induction of differentiation in HL-60 leukemic cell line by Clerodendron fragrans”, Am.J.Chin.Med., 16 (3-4), pp.139-144 [32] Coyle C.H., Philips B.J., Morrisoe S.N., Chancellor M.B., Yoshimuar N.(2008), “Antioxidant effects of green tea and its polyphenols on bladder cells”, Life Science, 83(1), pp.12-18 [33] Cross C.E., Halliwell B., Borish E.T., Pryor W.A., Ames B.N., Saul R.L., mCcORD j.m., Harman D.(1987), “Oxygen radicals and human disease:, Ann Intern.Med., 107(4),pp.526-545 [34] Derringer G., Suich R (1980), “Similtaneous optimization of several responses variables”, Journal of Quality Technology, 12(4), pp.214-219 Phan Thu Trà :11BKTHH Trang 86 Luận văn tốt nghiệp GVHD : TS Phùng Lan Hƣơng [35] Djarmati Z., Jankow R.M., Schwwirtlich E., Djulinac B., Djordjevic A.(1991), “High antioxidant activity of obtained from sage by surpercritical CO2 extraction”, J.Am.Oil Chem.Soc., 68(10), pp.731-734 [36] Duh.P P., Yen G.C (1997), Antioxidative activity of three herbal water extract”, Food Chemistry, 60(4), pp.639-645 [37] Duncan K.W., Gilmour I.A (1997), Process for extraction of proanthocyanidins from botanical material, US Patent 5,968,517 [38] Duthie G.G., Duthie S.J and Kyle J.A.M.(200), “Plant poluphenols in cancer and heart disease:implications as nutritional antioxidants”, Nutr.Res.Rev., 13(1), pp.779-106 [39] Elmekawy s., Meselhy M.R., Kusumoto I.T., Kadota S., Hattori M., Namba T (1995), “Inhibitiory immunodeficiency effects virut (HIV) of egyptial reverse medicines transcripase”, on human Chemical & Pharrnaceutical Bullentin, 43(4), pp.641-648 [40] Frenkel K., (1992), “ Carcinogen-mediated oxidant formation and oxidative DNA damage”, Pharmacol Ther., 53(1), pp.127-166 [41] Huafu Wang, Keith Helliwell, Xiaoqing You Isocratic elution system for the determination of catechins, cafein and gallic acid in green tea using HPLC Food Chemistry 68 (2000) 115-121 [42] Fujita Y., Yamane T., Tanaka M., Kuwata K., Okuzumi., Takahashi T., Fujiki H., Okuda T (1989), “Inhibitory effect of (-)- epigallocatechin gallate on carcinogenesis wwith N-ethyl-N’-nitro-nitrosoguanigine in mouse duodenum”, Jpn.J Cancer Res., 80(6), pp, p-102 [43] Gaby A.r (1998), “ Quercetin: a potentially useful, potentially harmful flavonoid”, Townsend Lett.Drs.Pat., 178, p.102 [44] Green tea health news (2009), “HIV prevention research green tea shows antiHIV” [45] Gu J.W., Young E., Covington J., Johnson J.W and Tan W (2008), “Green Tea Ingredient, Egcg, Singificantly Inhibits Breast Cancer Growth In Female Phan Thu Trà :11BKTHH Trang 87 Luận văn tốt nghiệp GVHD : TS Phùng Lan Hƣơng Mice” [46] Gu X., Cai J., Zhang Z., Su Q., (2007), “ Dynamic Ultrasound-assisted extraction of catechins and caffeine in some Tea samples”, Annali di Chimica, 97 (5-6), pp.321-330 [47] Harborne J.B.(1994), The flavonoid advances in research since 1986, Chapman & Hall [48] Harman D.(1984), “Free radical theory of aging: the “free radical”disease”, Age, 7, pp.111-131 [49] Havsteen B (1983), “Flavonoids, a clss of natural products of hoght pharmacological potency “, Biochem.Pharmacol., 32(7), pp.1141-1148 [50] Hertog M G L., Kromohut , Aravanis C., Blackburn H., Buzina R., Fidanza F., Giampaoli S., Jasen A., Nedeljkivic S., Pekkarinen M., Simic B.S., Toshima H., Feskens E.J.M., Hollman P.C.H and Kata, M.B.(1995), “Flavonoid intake and long-term risk of coronary heart disease and cancer in seven countries study” Arch.Intern.Med., 155, pp.381-386 [51] Hollman P.C.H.(1996), “Analysis and health effects off flavonoids”, Food Chem., 57 (1), pp 43-46 [52] Katiyar S., Elmets C.A., Katiyar S.K.(2007), “Green tea and skin cancer: photoimmunology, angiogenesis and DNA repair”, Journal of Nutritional Biochemistry, 18(5), pp-287-296 [53] Katiyar S.k., Agarwwal R., Zaim M.T., Mukhtar H.(1993), “Protection against N-notrosodimethylamine and benzo [α]pyrene-induced forestomach and lung tumorigenesis in A/J mice by green tea:, Carcinogenesis, 14, pp 849-855 [54] Kaufmann R., Henklein P., Henklenin P., Settmacher U (2009), “Green tea polyphenol epigallocatechin-3-gallate inhibits thrombin-indiced hepatocellular carcinoma cell invasion and p42/p44-MAPKinase activation” Oncology Reprots, 21(5), pp.1261-1267 [55] Kefford J F., Chandler B.v (1970), The Chemical Constituents of Citrus Fruits, Academic Press, New York Phan Thu Trà :11BKTHH Trang 88 Luận văn tốt nghiệp GVHD : TS Phùng Lan Hƣơng [56] Kim W.J., Kim J.D., Kim.J., Oh S.G., Lee Y.W.(2008), “ Selective caffeine removeal from green tea using supercritical carbon dioxide extraction”, Journal of Food Engineering, 89(3), pp.303-309 [57] King m.B., Noot T.R (1993), Extraction of natural products using near-critical solvents, Chapman & Hall, London, UK [58] Knekt P., Jarvinen R., Reunanen A., Jarvinen R., Maateka J (1996), “Flavonoid intake and coronary mortality in Finland: a cohort study”, Bri.Med.J., 312, PP.478-481 [59] Koiwai H., Masuzawa N (2007), “ Extraction of catechins from Green Tea using ultrasound”, Jpn.J.Appl.Phys., 46(7B), pp.4936-4938 [60] Lu G.W., Miura K., Yukimura T., Yamamoto K.J.(1994), “Effect of extract from Clerodendron trichotomum on blood pressure and renal funcation in rats and dogs “, Journal of Ethnopharmacology, 42(2), pp.77-82 [61] Middleton E (1984), “The flavonoid”, Trends Pharmacol.Sci., 5, pp.335-338 [62] Mukhtar H., Kada T., Namiki M.(1984), “Adesmutagentic factor isolated from burdock (Arctium lappa Linne)”, Mutation Research, 129(1), pp.25-31 [63] Myers R.H, Montgomery D.C (2002), Response surface methology: Process and product optimixation using designed experiments, John Wiley and Sons, New York [64] Nakachi K., Imai K and Suga K (1997), Epidemiological evidence for prevention off cancer and cardiovascular disease by drinking Green Tea, Deparment off Epidemiology, Saitama Cancer, Center research institute, 818 Komuro, Ina, Saitama 362, Japan [65] Pan X., Niu G., Liu H (2003), “Microwwave-assisted extraction off tea polyphenols and tea caffeine from green tea leaves”, Chemical Engineering and Processing, 42(2), pp.129-133 [66] Pearce F.L., Befus A.D and Bienenstock J.(1984), “Mucosal mast cells III” effect of quercetin and other antiflanoids on antigen-induced histamine secretion from rat intestinal mast cells”, J.Allergy Clin.Imminol., 73, pp 819- Phan Thu Trà :11BKTHH Trang 89 Luận văn tốt nghiệp GVHD : TS Phùng Lan Hƣơng 823 [67] Pham Thanh Quan, Tong Van Hang, Nguyen Hai Ha, Bach Long Giang (2007), “Total polyphenols, total catechins content and DPPH free radical scavenger activity of several tyoes of Vietnam commercial green tea”, Science & Technology Development, 10(10), pp 5-11 [68] Pham Thanh Quan, Tong Van Hang, Nguyen Hai Ha, Nguyen Xuan De, Truong Ngoc Tuyen (2006),Extraction of polyphenols from green tea using microwave assisted extraction methos, in Processdings off the 9th Conference on Sicence and Technology, October 2005, Ho Chi Minh City University of technology, pp.42-45 [69] Pham Thanh Quan, Tong Van Hang, Nguyen Hai Ha, Nguyen Xuan De, Truong Ngoc Tuyen (2006), “Microwwave-assisted extraction of polyphenols from fresh tea shoot” Science & Technology Development, 9(8), pp.69-75 [70] Prous S.R., Fabry B., Ismaili S.A (2009), Process for the production of botanic extrats, US Patent 20090042975 [71] Rho J.M., Chun J.K (2001), “ Automatic operating system for microwave assisted ectraction of food “, Food Engineering Progress, 5(2), pp.125-129 [72] Rice-Evans C.A., Miller N.J and Paganga D (1997), “ Antioxidant properties of phenolic compounds”, Trends in Plant Sciences Rewiews, 2(4), pp.152-159 [73] Santos-beuelga C., Williamson G (2003), Methods in polyphenol analysis, Royal Society of Chemistry, Cambridge [74] Sim M.(1990), “Decaffeinating with carbon dioxide”, Tea & coffee Trade Journal, 162(9), pp.8-10 [75] Stoll A.L (2002), Omega-3 connection, ED.Simon & Schuster, AViacom Company [76] Sun H.D (1996), The novel structures and bioactivities of some natural products from Chinese medicine of Yannan, in Proceeding of UNESCO regional Syposium on drug Development from Medicinal plants, p.92 [77] Tauban L.B (1986), “ Theories of aging”, Ressident and Saff Physiscian, 32, Phan Thu Trà :11BKTHH Trang 90 Luận văn tốt nghiệp GVHD : TS Phùng Lan Hƣơng pp.31-37 [78] Tu.Y (2005), Functional food ingredients from tea and other plant sources, in IUFoST Shanghai Symposium (In conjunction wwith FI Assia/China) Opportinities and Challenges for Today’s Global Food Indusstry, March 1-3, 2005, Shanghai, China [79] Van het Hof H.H., Kivits G.A.A., Westrate J.A and Tijburg L.G.M (1998), “Bioavaibility of catechines from tea : the effect of milk”, Eur.J.Clin.Nutr., 52(5), pp 356-359 [80] Verna H.N (1988), “Metabolic alteration associated with host mediated systemic antiviral resistance: Indian phytopathol, 41(3), pp 332-335 [81] Vemerris W., Nicholson R.(2006), Phenolic compound biochemistry, Springer [82] Wolford R.L (1983), Maxxium life Span, Avon Books, New York [83] Xu Y., Ho C.t., Amin S.G., Han C., Chung F.L.(199@), “Inhibition off tobacco-epecific nitrosamine-induced lung tumorigenesis in A/J mice by green tea and its major polyphenol ass oxidants”, Cancer Res., 52, pp.3875-3879 [84] Yamane T., Takahashi T., Kuwata K., Oya K., Inagake M., Kitao Y., SSuganuma M., Fujiki T., (1995), “Inhibition of N-methyl-N’-nitro-Nnitrosoguanidine-induced carcinogenesis by (-)- epigallocatechin gallate in the rat glandular stomach”, Cancer Res., 55(10), pp,.2081-2084 [85] Yin P., Zhao J., Cheng S, Zhu Q., Liu Z., Zhengguo L.(1994), “Exxperiment studies of the inhibitory effect of green tea catechin on mice large intestinal cancers included by 1,2-dimethylhydrazine”, Cancer Lett., 79 [86] Yochum L.A., Kushi L.H., Meyer K and Folsom A.R (2000), “Dietary flavonoid intake and risk of eardiovascular disease in postmenopausal wwomen”, Ann.J.Epidemiol., 149(10), pp.943-949 [87] Zhu Q.Y., Hackman.Res.Comm., Esunsa J.L., Holt R.R., and Keen C.L., (2002), “Antioxidative activities of Olong tea”, J.Agric Food Chem, 50(23), pp.6929-6934 Phan Thu Trà :11BKTHH Trang 91 Luận văn tốt nghiệp GVHD : TS Phùng Lan Hƣơng [88] http://www.cider.org.uk/tamaths.htm:Methods for Cider ‘Tanin’ Analysis Phan Thu Trà :11BKTHH Trang 92 ... [9,10] Phan Thu Trà :11BKTHH Trang 10 Luận văn tốt nghiệp Phan Thu Trà :11BKTHH GVHD : TS Phùng Lan Hƣơng Trang 11 Luận văn tốt nghiệp GVHD : TS Phùng Lan Hƣơng Hàm lƣợng catechin búp chè cao đạt... Trường Đại học Bách khoa Hồ Chí Minh Viện Cơng nghiệp thực phẩm tiến hành nghiên cứu chiết polyphenol từ chè xanh thành phẩm chế phẩm polyphenol chè xanh nhóm nghiên cứu Nguyễn Văn Chung có hàm... thấp dƣới hình thức xơ vữa động mạch [38], [55], [86] Các nhà khoa học Nhật Bản cho biết Phan Thu Trà :11BKTHH Trang 16 Luận văn tốt nghiệp GVHD : TS Phùng Lan Hƣơng ngày ngƣời Nhật dùng trà xanh