CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1. Giới thiệu về cây trà 1. Nguồn gốc và đặc điểm sinh vật học của cây trà 1. Nguồn gốc Năm 1753, Carl Von Linnaeus, nhà thực vật học Thụy Điển nổi tiếng, lần đầu tiên trên thế giới đã tiến hành nghiên cứu trên một số loại trà cổ ở Trung Quốc và định tên khoa học cây trà là Thea Sinensis rồi phân thành 2 loại: Thea bohea (trà đen) và Thea viridis (trà xanh).
Nhiều công trình nghiên cứu và khảo sát trước đây cho rằng: nguồn gốc của cây trà là vùng cao nguyên Vân Nam – Trung Quốc, nơi có khí hậu ẩm ướt và ấm. Theo các tài liệu của Trung Quốc thì cách đây khoảng 4000 năm, người Trung Quốc đã biết dùng trà làm dược liệu và sau đó mới dùng để uống. Cũng theo các tài liệu này thì vùng biên giới Tây Bắc nước ta cũng nằm trong vùng nguyên sản của giống cây trà tự nhiên trên thế giới [1]. Năm 1823, Robert Bruce, một học giả người Anh lần đầu tiên phát hiện một số cây trà hoang dã trong dãy núi Sadiya ở vùng Atxam (Ấn Độ) cao tới 17 ÷ 20 m, thuộc loài thân gỗ lớn, khác hẳn cây trà thân bụi của Linaeus thu thập ở vùng Trung Quốc nói trên.
Tiếp sau đó các nhà học giả Anh như Samuel Bildon (1878), John H. Brown và Ibbetson (1912) đưa ra thuyết: Ấn Độ là vùng nguyên sản của cây trà trên thế giới. Năm 1918, Cohen Stuart (Java), một nhà phân loại thực vật Hà Lan đã đi thu thập mẫu tiêu bản trà tại Vân Nam, Bắc Việt Nam và Bắc Mianma. Kết quả đã tìm thấy những cây trà thân gỗ lớn ở khu vực miền núi phía Nam và phía Tây Vân Nam.
Tuy có những quan điểm khác nhau về nguồn gốc cây trà, nhưng vùng phân bố trà nguyên sản và vùng trà dại đều nằm ở khu vực núi cao, có điều kiện sinh thái lý tưởng. Vùng Vân Nam (Trung Quốc) hay vùng Atxam (Ấn Độ) đều có độ cao trên 1500 m so với mực nước biển. còn tại Việt Nam cũng đã tìm thấy trà tại Suối Giàng (Yên bái), Thông Nguyên, Cao Bồ (Hà Giang), Tam Đảo (Vĩnh Phúc). Từ những nghiên cứu trên 4 có thể kết luận cây trà có nguồn gốc từ Châu Á.
Sơ đồ tiến hóa của cây trà. Cây Camellia -> cây trà Việt Nam (cây trà Diên an lá to) -> cây trà Trung Quốc lá nhỏ (Thea Sinensis) -> cây trà Assamica [2]. Đặc điểm sinh vật học Tên khoa học của cây trà được nhiều nhà khoa học công nhận là Camellia sinensis (L) O. Kuntze và có tên đồng nghĩa là: Thea sinensis L [3].
Cây trà nằm trong hệ thống phân loại thực vật như sau: Ngành hạt kín Angiospermatophyta Lớp 2 lá mầm Dicotyledenae Bộ trà Theales Họ trà Theaceae Chi trà Thea Hình 1. Cây trà Loài Camellia (Thea) sinensis [4] Cây trà sinh trưởng trong điều kiện tự nhiên chỉ có một thân chính, trên đó phân ra các cấp cành. Do đặc điểm sinh trưởng và do hình dạng phân cành khác nhau nên thân trà được chia làm 3 loại: thân gỗ, thân nhỡ (thân bán gỗ) và thân bụi. Cành trà 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 điều kiện sinh trưởng. Đốt trà dài là một trong những biểu hiện giống trà có năng suất cao. Từ thân chính, cành trà được phân ra làm nhiều cấp: cành cấp 1, cấp 2, cấp 3… Hoạt động sinh trưởng của các cấp cành trên tán trà rất khác nhau, những mầm trà nằm sát phía gốc cây có giai đoạn phát dục non, sinh trưởng mạnh. Còn những cành trà càng ở phía ngọn càng có giai đoạn phát dục già, sức sinh trưởng yếu, khả năng ra hoa kết quả mạnh.
Những cành trà ở giữa tán hoặc trên mặt tán sinh trưởng mạnh hơn các cành ở rìa và ở phía dưới tán. Búp trà là đoạn non của cành trà, được hình thành từ mầm dinh dưỡng, gồm có tôm (phần lá non ở trên đỉnh của cành chưa xòe ra) và 2 hoặc 3 lá non. Kích thước của búp trà thay đổi tùy 5 theo giống, loại và điều kiện canh tác. Lá trà mọc cách trên cành, mỗi đốt có một lá.
Lá thường có nhiều thay đổi về hình dạng tùy theo các loại giống và trong các điều kiện ngoại cảnh khác nhau. Lá trà có gân rất rõ, rìa lá có răng cưa. Cây trà sau khi sinh trưởng 2 ÷ 3 tuổi bắt đầu ra hoa, mọc từ chồi sinh thực ở nách. Trà là cây lâu năm, chu kỳ sống có thể đạt khoảng 60 ÷ 100 năm hoặc lâu hơn.
Tuổi thọ kinh tế tối đa của một cây trà thương mại vào khoảng 50 ÷ 60 năm tùy thuộc điều kiện môi trường và phương pháp trồng trọt. Trà cho năng suất cao vào mùa mưa, từ tháng 5 ÷ 11, sau 10 ÷ 15 ngày thì thu hoạch một lần. Trà nguyên liệu sử dụng trong công nghiệp chế biến chủ yếu là 1 tôm và 2 hoặc 3 lá non. Điều kiện sinh trưởng của cây trà: Quanh năm không có sương muối.
Có mưa đều quanh năm với lượng mưa trung bình khoảng 3000 mm/năm. Nằm ở độ cao 500-1000 mm so với mực nước biển, môi trường mát mẻ, không nắng quá hoặc ẩm quá. Phân bố và tình hình sản xuất trà 1. Trên thế giới Cây trà đươc trồng nhiều tại vành đai á nhiệt đới và nhiệt đới, có nhiệt độ ôn hòa, khí hậu ẩm ướt, từ 30O vĩ Nam (Natan – Nam Phi) đến 45O vĩ Bắc (Gruzia – Liên Xô).
Đầu tiên trà chỉ sống hoang dại trên các cao nguyên vùng Đông Nam châu Á. Về sau, trà được nhân rộng ra các vùng có điều kiện tự nhiên khác nhau: Nhật Bản (805 ÷ 814), Indonesia (1684), Liên Xô (1833), Srilanca (1837 ÷ 1840), Ấn Độ (1834 ÷ 1840) và Tasmania (1940) [1]. Hiện tại có khoảng 30 nước trồng trà, và tập trung nhiều nhất ở châu Á sau đó đến châu Phi. Một số nước trồng trà phổ biến: Trung Quốc, Ấn Độ, Srilanca, Nhật Bản, Indonesia, Kenya, Banladesh, Đài Loan, Việt Nam,… với số liệu được thể hiện trong bảng 1.
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 ô long cà còn lại là các sản phẩm khác. Tại Việt Nam Cây trà được trồng tập trung chủ yếu ở một số vùng chính như: vùng trà Tây Bắc, vùng trà Việt Bắc – Hoàng Liên Sơn, vùng trà Trung du Bắc Bộ, vùng trà Bắc Trung Bộ, vùng trà Tây Nguyên, vùng trà Duyên Hải miền Trung [1].Tình hình sản xuất trà trên thế giới năm 2001 [3]. Diện tích Sản lượng Năng suất Xuất khẩu Mức tiêu thụ Quốc gia (ha) (tấn) (kg/ha) (tấn) (g/người) Trung quốc 1.050 Sự hình thành các vùng chè tập trung mang tính tự nhiên, song còn hạn chế trong phân vùng phát triển, chưa khai thác tốt được các lợi thế về tự nhiên của từng vùng, trong đó vùng Trung du miền núi phía Bắc chiếm tới 63% diện tích, vùng Tây Nguyên có 23% diện tích, còn lại là các vùng khác [1]. Trà đen chiếm gần 80% xuất khẩu trà của Việt Nam.
Pakistan, Nga và Đài Lan là những nước nhập khẩu trà lớn nhất của Việt Nam năm 2016 theo lượng. Việt Nam là nước sản xuất – xuất khẩu trà lớn thứ 5 thế giới, đặt mục tiêu duy trì khoảng 140.000 ha trồng chè đến năm 2020 [5]. Tuy nhiên, ngành trà Việt Nam vẫn còn tập trung vào các sản phẩm trà truyền thống như trà đen, trà olong, trà xanh và gần đây là các sản phẩm trà hoà tan,…nhưng chưa chú trọng phát triển các sản phẩm trích ly từ trà, vốn là những sản phẩm có giá trị 7 thương mại cao, nên chưa tận dụng hết ưu thế về vùng nguyên liệu và khả năng phát triển của ngành. Tình hình sản xuất – xuất khẩu trà ở Việt Nam [5] Trà 2014 2015 2016 Diện tích trồng (ha) 132.500 Sản lượng trà nguyên liệu (tấn) 981.
Thành phần hóa học của lá trà Bảng 1. Thành phần hóa học của lá trà tươi [6] STT Thành phần hóa học Hàm lượng (% chất khô) Chất tan trong nước nóng 1 Flavanols 17 ÷ 30 2 Flavanols và Flavonol glucosides 3÷4 3 Leucoanthocynins 2÷3 4 Phenolicic acids và depsides 5 5 Total phenolics 25 ÷ 35 6 Caffeine 3÷4 7 Amino acids 4 8 Carbohydrates đơn giản 4 9 Acids hữu cơ 0,5 Chất tan một phần trong nước nóng 8 10 Polysaccharides 13 11 Proteins 15 12 Tro 5 Các chất không hòa tan trong nước 13 Cellulose 7 14 Lignin 6 15 Lipids 3 16 Chất màu 0,5 17 Chất dễ bay hơi 0,01 ÷ 0,02 1. Nước Nước là thành phần chủ yếu trong búp trà. Hàm lượng nước trong búp trà thay đổi tùy theo giống, tuổi cây, đất đai, kỹ thuật canh tác, thời gian hái, tiêu chuẩn hái,… Trong búp trà (1 tôm + 3 lá) hàm lượng nước thường có từ 75 ÷ 82% và độ ẩm dao động trong khoảng 66,25% đối với lá già.
Để tránh sự hao hụt vật chất trong quá trình vận chuyển và bảo quản, phải cố gắng tránh sự giảm bớt nước trong búp trà sau khi hái [1]. Tanin Tanin là một trong những thành phần chủ yếu quyết định đến phẩm chất trà. Tanin còn được gọi là hợp chất phenolic, trong đó 90% là các dạng catechin [1]. Thành phần hóa học của tannin trong búp trà Gruzia, theo phân tích của Cuaxanop và Djaprometop (1952) như bảng 1.
Dạng catechin, hàm lượng tính theo % tổng lượng tannin chung STT Hợp chất Hàm lượng 1 D. GCG 1,4 8 Quexitrin 0,27 9 Chất màu hỗn tạp và aicd galic 5,0 Tổng cộng 98,57% 1. Alkaloid Trong trà có nhiều loại alkaloid nhưng nhiều nhất là caffeine. Hàm lượng caffeine trong trà có từ 3 ÷ 5%, thường nhiều hơn caffeine trong cà phê từ 2 ÷ 3 lần.
Caffeine có tác dụng kích thích hệ thần kinh trung ương, kích thích cơ năng hoạt động của tim, có tác dụng lợi tiểu. Caffeine rất bền vững trong chế biến, nó có khả năng kết hợp với tannin tạo thành hợp chất tanat caffeine có hương vị dễ chịu. Theo tài liệu của Roberto, hợp chất tanat caffeine được tạo thành chủ yếu từ caffeine, teaflavin, tearubigin, teaflavingalat. Ngoài ra còn có sự tham gia của ECG và EGCG [1].
Vitamin 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 nhất, có thể đạt đến 280 mg/100 g trà khô [2].Hàm lượng vitamin C trong lá trà Bộ phận Tôm Lá 1 Lá 2 Lá 3 Lá gìa mg/kg chất khô 7,03 9,99 10,44 7,88 3,83 1.