CHƯƠNG 1: TONG QUAN 1.1 Tổng quan về trà xanh 1.1 Phan loại khoa hoc Cây trà có tên khoa học là Camellia sinensis (L) thuộc họ Theaceae, là cay cho lá xanh quanh năm mọc thành bụi hoặc cây nhỏ. Cây trà có nguồn gốc từ Trung Quốc, Nam và Đông Nam châu Á. Đây là cây công nghiệp lâu năm, cho hiệu quả kinh tế cao, được trồng ở hơn 30 quốc gia. Tra có nhiéu giống khác nhau, các giống trà phố biến hiện nay là: Thea Jiunnanica, Thea Assamica, Thea Ainensis.
Phân loại khoa học của cây trà [8] Phân loại khoa học GIỚI Thực vat — Plantee Ngành Hat kín — Magnoliopsida Lop Song tu diép — Dicotylednae Bộ Chè — Ericale Họ Chè — Theaceae Chị Chè — Camellia Loài C.2 Phân bố và đặc điểm Cây tra 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, trên cành chia ra nhiều đốt, chiều dài biến đối nhiều từ 1 — 10cm. Đốt trà càng dài là biểu hiện của giống trà có năng suất cao. Lá trà mọc cách trên cành, mỗi đốt có một lá, hình dạng và kích thước thay đổi tùy giống.
Lá trà có gân rất rõ, ria lá có răng cưa. Búp trà là giai đoạn non của một cành tra, được hình thành từ các mầm dinh dưỡng, gồm có tôm (phan lá non trên đỉnh chưa xòe) và 2 hoặc 3 lá non. Kích thước của búp tra thay đối tùy giống và kỹ thuật canh tác. Cây trà sau khi sinh trưởng 2 — 3 tuôi bat dau ra hoa, mọc từ chôi sinh thực ở nách lá.
Trà là cây lâu năm, có chu kỳ sống rất lâu, có thể đạt 60 — 100 năm hoặc lâu hơn. Tuôi thọ kinh tế tối da của một cây tra thương mại vào khoảng 50 — 65 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 — 3 lá non.
Cây trà thích sống ở vùng có khí hậu âm và âm, có nhiều mưa, đồng thới thích ánh sáng khuếch tán, đất có tính acid yéu và được thoát nước tốt. Nhu cau cụ thé của nó là: nhiệt độ từ 10 — 30°C, lượng mưa hàng năm tối thiểu 1250mm, độ dốc lý tưởng 0.5 — 10° và độ cao lên tới 2000m. Sản xuất trà vì vậy bị giới han dia lý tại một vài khu vực trên thê giới và cây tra rât nhạy cảm với sự thay đôi điêu kiện trông trọt. Trà trên thế giới chủ phần lớn được trồng ở các nước Nam A, Đông Nam A.
Ngoài ra một phần nhỏ ở châu Phi và Mỹ Latinh. Ở Việt Nam, trà được trồng tại hơn 20 tỉnh, hình thành các vùng trồng trà tập trung vùng thượng du: Hà Tuyên, Hoàng Liên Sơn, Lai Châu.; vùng trung du: Vĩnh Phúc, Bắc Thái, Yên Bái.; vùng Tây Nguyên: Gia Lai, Kom Tum, Lâm Đồng. Sản lượng tra của các nước đứng dau thế giới (2013) [10] Sản lượng (nghìn tan) TỈ lệ so với thê giới Quốc gia Trung Quốc 1924.6% Kenya 4324 8% Sri Lanka 3402 6,3% Việt Nam 21443 4% 1.3 Đặc điểm thực vật học Hoa trà: Màu trăng với nhiều nhị vàng, mỗi hoa gồm 7 cánh và hàng tá nhị dài. Quả trà: thường mọc thành từng chùm ba trái.
Ban đầu có màu xanh của chỗi, sau đó tăng trưởng và cứng dân thành quả màu nâu chứa hạt bên trong. Khi quả chin vết rãnh mở ra. Hạt bên trong có thé được dùng dé gieo trồng. Thân cây: đơn trục; có 3 loại: thân gỗ, thân bụi và thân nhỡ (bán gỗ).
Lá trà: mọc cách trên cành, mỗi đốt có một lá, hình dạng và kích thước thay đối tùy giông. Lá trà có gân rõ, ria có răng cưa. Búp trà là giai đoạn non của một cành trà: được hình thành từ các mam dinh dưỡng, gồm có tôm (phân là non trên đỉnh chưa xòe) và 2 — 3 lá non. Có hai loại búp: búp bình thường và búp mù.
Trên một cành trà: | năm có 4— 5 đợt sinh trưởng của búp [11].4 Thành phân hóa học Trà là loại thức uông đã phô biên từ lâu đời trải qua hàng ngàn năm lịch sử, các công trình nghiên cứu về trà rat nhiêu. Các thành phan hóa hoc của trà được mồ tả tương đối đầy đủ. Thành phần chủ yếu của trà được mô tả như bảng 1. Một số thành phần hóa học của lá trà khô [11, 12, 13, 14, 15, 70] Thành phần % khối lượng chất khô Carbohydrat 25 Amino acid 4-5 Acid hữu cơ 05—0,6 Monosaccharide 4-5 Polysaccharide 14-22 Cellulose va hemicellulose 4-7 Pectin 5-6 Lignin 5-6 Protein 14-17 Lipid 3-5 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 va flavonol glucoside 3-4 Polyphenolic acid and depside 3-4 Leucoanthocyanin 2-3 Chlorophyll và các chất màu khác 05-0,6 Khoáng 5-6 Caffeine 3-4 Theobromine 02 Theophylline 05 Các hop chất dé bay hơi 0,01 —0,02 Carbohydrate [11, 12, 13] Nhóm carbohydrate có mặt trong lá trà bao gồm cellulose, hemi-cellulose, polysaccharide và đường tự do.
Các gốc đường tự do có mặt trong lá trà bao gồm glucose, fructose, sucrose, raffinose and stachyose. Các monomer của polysaccharide gồm có galactose, arabinose, galacturonic acid, rhamnose và ribose. Bên cạnh đó, các đường tự do là nguồn nguyên liệu chính dé tổng hợp catechin trong lá trà. Những nghiên cứu sử dụng glucose đánh dấu bằng C14 (đồng vi carbon 14) đã chỉ ra rang glucose là một trong những tiền chất của polyphenol và acid amine (ngoại trừ theanine) trong lá trà.
Protein va acid amin [11, 12, 16] Protein chiếm khoảng 14-17% khối lượng chất khô của lá trà tươi, thay đổi tuỳ theo giống trà, tuy nhiên ít biến đối theo quá trình phát triển của lá trà. 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 dang 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 va arginine.
Theanine là acid amine đặc trưng của cây trà, theanine chỉ có thể được tìm thay ở các cây họ trà va một số ít các loài nam. Khác với phan lớn các acid amine khác được tong hop tai lá trà, theanine được tong hợp tại bộ ré của cây trà va vận chuyên lên lá. Thành phan acid amin trong lá trà tươi [58] Thành phần Hàm lượng (ug/g) Aspartic acid 560 + 21.4 Glutamic acid 619+ 274 ASN 206 + 9,73 Serine 126 + 36.2 Histidine 693 +798 Arginine 414+ 404 Glycine 30,7 + 5,43 Threonine 65,9 + 8,32 Alanine Không tìm thay Theanine 4025 + 59,1 Tyrosine 63,5 + 36,7 Methionine 25,5 + 1,78 Tryptophan 61,9 + 3,33 Phenylalanine 30,5 + 24.0+124 Tổng cộng 6985 Chất béo và các acid béo tự do [11, 12, 16] Các hợp chất lipid, phospholipid và các acid béo chiếm khoảng 5-6 % trong lá trà, hàm lượng này biến đối khá nhiều tuỳ theo từng giống trà khác nhau. Các acid béo tự do tim thay trong lá trà có linolenic, linoleic, oleic và palmitic.
Polyphenol [11, 13, 14] Nhóm các hop chat polyphenol là thành phan được quan tâm nhiều nhất trong lá trà. Các hợp chất polyphenol của lá trà rất khác với các hợp chất polyphenol được tìm thấy trong các loại cây khác. Các cầu tử chính chiếm da số là các catechin (C, EC, 7 EGCG, EGC, ECG. Ngoài ra trong thành phan polyphenol của trà còn có một số chất khác với tỉ lệ thấp như các flavonol (quercetin, kaempferol, rutin.), các dẫn xuất glucoside như myricetin-3-glucoside, kaempferol-3-glucoside, myricetin-3— rhamnoglucoside, quercetin-3-rhamnoglucoside, kaempferol-3-rhamnodiglucoside ., các leucoanthocyanin, các hợp chat polyflavonoid như theaflavin (theaflavin-3-gallate, theaflavin-3ˆ-gallate, theaflavin-3,3'-digallate.), thearubigin (procyanidine, procyanidine gallate.
Các dạng hợp chất như theaflavin, thearubigin chiếm tỉ lệ rất thấp trong búp tra và lá trà non nhưng tăng dan tỉ lệ trong các lá trà già hơn. Caffeine [8, 17, 18] Caffeine (1,3,7-trimethyl xanthine; 1,3,7-trimethyl-1H-purine -2,6 (3H,7H)- dione), là một dẫn xuất tao thành từ purine, caffeine chu yếu được tong hop tai 1a tra, chiếm khoảng từ 3 — 5% lượng chất khô trong lá tra, và hàm lượng này ít biến đổi trong quá trình phát triển của lá trà. Điều đáng chú ý là hàm lượng caffeine trong lá trà cao hơn hàm lượng caffeine tương ứng trong hạt cà phê (chiếm khoảng 1,5% trọng lượng khô). Ngoài caffeine, trong lá lá trà còn có các dẫn xuất khác của methylxanthine như theobromine, theophylline với hàm lượng thấp hơn (<0,1%).
Enzyme [11, 12, 14] Trong búp tra có hau hết các loại enzyme nhưng chủ yếu gồm 2 nhóm: nhóm enzyme thủy phân gồm amylase, invertase, glucozidase, protease.; nhóm enzyme oxy hóa khử gồm catalase, polyphenol oxidase va peroxidase. Trong số các enzyme trong lá tra, enzyme polyphenol oxidase thu được nhiều sự quan tâm do vai trò quan trong trong quá trình oxy hóa nhóm catechin của tra. Vitamin [11, 13] 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 thé đạt đến 280 mg/100 g trà khô.
Hàm lượng vitamin C trong lá trà [11] Bộ phận Tôm Lal Lá 2 Lá 3 Lá già mg/kg chất khô 7,03 9.99 10,44 788 3,83 Kim loại [19] 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 đôi khá nhiều tuỳ theo thổ nhưỡng vùng đất. Một điều đáng lưu ý là các một phan các kim loại, đặc biệt là nhôm, tìm thấy trong trà dưới dạng phức chelate với các catechin. Acid hữu cơ [11] Cac acid như citric, tartaric, malic, oxalic, fumaric, caffeic, quinic, gallic, succinic, chlorogenic, neo-chlorogenic, p-coumarylquinic, ellagic acid.
đã được nhận diện trong lá tra tươi. Các chat dễ bay hơi (tinh dau trà) [20] Thành phan tinh dau trà chiếm tỉ lệ rất thấp trong tổng khối lượng của lá trà (<0,01%). Các thành phan đã được nhận diện trong tinh dau trà bao gồm linalol, delta- cardinene, geraniol, nerolidol, alpha-terpineol, cis-jasmone, indole, beta- ionone, Ï- octanal, indole-3-carbinol, beta-caryophyllene.5 Tình hình nghiên cứu trên trà xanh Các nghiên cứu thực hiện trên nguyên liệu trà xanh chủ yếu nghiên cứu các tác dụng của các hợp chất trong trà xanh, khả năng chống lại bệnh tật, trích ly các hợp chất có hoạt tính sinh học. Ngoài ra cũng có một số nghiên cứu sử dụng enzyme thủy phân lá trà nhăm thu hồi chất khô trong trà được tốt hơn.
Trên thé giới, nhiều công trình nghiên cứu về trà xanh đã được tiễn hành nghiên cứu về các thành phần có lợi từ trà.