Thành phần hóa học của trà xanh

- Từ xưa đến nay, chè một loại thức uống quen thuộc đối với mọi người, đặc biệt là đối với người Á Đông. Chè được sử dụng trên toàn thế giới, và được xem là một loại thức uống mang tính toàn cầu. Cùng với sự phát triển khoa học kỹ thuật, nhiều công trình nghiên cứu đã chứng minh lợi ích của chè. Bên cạnh chức năng giải khát, chè có tác dụng sinh lý rất rõ rệt đối với sức khỏe con người. Thành phần caffein và một số alkaloid khác trong chè có tác dụng kích thích hệ thần kinh trung ương, vỏ đại não làm cho tinh thần minh mẫn, giảm mệt nhọc sau khi lao động. Chè còn có tác dụng phòng và trị được nhiều loại bệnh khác nhau, đặc biệt là các bệnh về tim mạch, ung thư. Mặt khác, chè là nét truyền thống của nhiều dân tộc, nó mang một giá trị vô cùng thiêng liêng, cao quí trong đời sống tinh thần của con người.

Chè truyền thống có thể chia thành ba loại chính là chè xanh, chè mạn và chè đen. Chè xanh là loại chè không lên men, enzyme được vô hoạt bằng cách sấy hoặc chần để ngăn quá trình lên men. Ngược lại, chè đen được lên men hoàn toàn, enzyme được tạo điều kiện tối ưu nhất đảm bảo quá trình lên men triệt để. Chè mạn là sản phẩm trung gian của hai loại chè trên, nó được tạo thành bằng cách lên men không hoàn toàn lá chè tươi.

Mỗi loại chè có những tính chất cảm quan đặc trưng riêng về màu sắc, mùi, vị, và hương. Trong qui trình sản xuất chè đen, quá trình lên men giữ vai trò quan trọng quyết định chất lượng của sản phẩm. Trong phạm vi đề tài này, chúng em xin tìm hiểu sâu về quá trình lên men, và từ đó cung cấp mốt số thông tin cụ thể hơn những biến đổi quan trọng trong quá trình này đã góp phần tạo nên những nét đặc trưng cho chè đen.

THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA LÁ CHÈ TƯƠI VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA CHÚNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM CHÈ

Bảng 1: Thành phần hóa học của lá chè tươi

1. Nước:
Nước trong nguyên liệu chè là môi trường xảy ra tương tác giữa các chất có trong nguyên liệu chè khi đem chế biến. Nước tham gia trực tiếp vào nhiều phản ứng thủy phân, oxi hóa khử. Hàm lượng nước có quan hệ mật thiết đối với quá trình chế biến chè. Nếu nguyên liệu chè bị mất nước quá nhanh thì biến đổi sinh hóa diễn ra nhanh và không triệt để, đôi khi enzyme bị ức chế nếu hàm lượng nước quá thấp (<10%). Nước trong nguyên liệu chè nhiều hoặc ít đều làm cho lá chè bị nát khi vò. Trong quá trình chế biến chè cần khống chế sự bay hơi nước, đặc biệt trong sản xuất chè đen.
2. Hợp chất phenol (tanin):( hay Tannin)
Hợp chất phenol giữ vai trò chủ yếu trong quá trình tạo màu sắc, hương vị của chè đặc biệt là chè đen. Tanin có đặc tính dễ bị oxi hóa dưới tác dụng của enzym và được cung cấp oxi đầy đủ. Vì vậy, chè nguyên liệu chứa càng nhiều tanin, đặc biệt là tanin hòa tan thì sản phẩm chè đen có chất lượng càng cao. Flavanoids là thành phần quan trọng của Tanin, trong đó Catechin và Flavonol chiếm tỉ lệ lớn.
Trong sản xuất chè đen, Catechin có vị trí quan trọng trong việc tạo màu sắc, mùi, vị cho chè thành phẩm. Có 6 loại Catechin (bảng 1) chiếm khoảng 20 – 30 % tổng lượng chất khô trong lá chè tươi. Về mặt cấu trúc, Catechin là là hợp chất Flavanol, được đặc trưng bởi cấu trúc C6 – C3 – C6, tương ứng với sự thay thế 2- phenyl bằng benzopyran và pyron.
Catechin là hợp chất không màu, tan trong nước, có vị đắng, chát. Catechin không chỉ có trong trong chè mà còn được tìm thấy trong rượu vang đỏ, táo, nho, và chocolate. Nhưng chè là thức uống duy nhất có chứa GC, EGC, ECG, EGCG.
3. Caffein:
Công thức cấu tạo của Caffein:
Ankaloid chính của chè là Caffein, có tác dụng dược lý, tạo cảm giác hưng phấn cho người uống. Caffein là dẫn xuất của purine có tên và gọi theo cấu tạo là 1, 3, 5- trimethylxanthine, chiếm khoảng 3 – 4% tổng lượng chất khô trong lá chè tươi.

Caffein có khả năng liên kết với tanin và các sản phẩm oxi hóa của tanin để tạo nên các muối Tanat caffein. Các muối này tan trong nước nóng, không tan trong nước lạnh và tạo nên hương thơm, và sắc nước chè xanh, giảm vị đắng và nâng cao chất lượng thành phẩm.
4. Protein và acid amin:
Protein trong búp chè phân bố không đồng đều, chiếm khoảng 15% tổng lượng chất khô của lá chè tươi. Protein có thể kết hợp với trực tiếp với Tanin, polyphenol, tạo ra những hợp chất không tan làm đục nước chè đen. Nhưng trong chế biến chè xanh protein kết hợp với một phần Tanin làm cho vị đắng và chát giảm đi, vì thế ở chừng mực nào đó Protein có lợi cho phẩm chất chè xanh.

Ngày nay, người ta đã tìm thấy 17 acid amin có trong chè. Trong đó 10 acid amin cơ bản là: Theanine, phenylalanine, leucine, isoleucine, valine, Tyrosine, glutamine, serine, glutamic, aspartic. Các acid amin này có thể kết hợp với đường, tanin tạo ra các hợp chất aldehyde, alcol có mùi thơm cho chè đen, và chúng cũng góp phần điều vị cho chè xanh.

5. Carbohydrates:
Trong thành phần Carbohydrate của chè, đáng quan tâm nhất là là loại đường tan. Dưới tác dụng của nhiệt và các yếu tố khác, các loại đường sẽ biến đổi tạo nên hương vị đặc trưng cho thành phẩm. Ngoài ra, các loại đường còn tác dụng với Protein, acid amin tạo nên hương thơm cho chè.
6. Các chất màu:
Các chất màu trong lá chè gồm có: Anthocyanidin (Cyanidin, Delphenidin), Carotenoid, Chlorophyll. Các hợp chất màu có vai trò quan trọng trong tạo màu cho thành phẩm.
7. Vitamin và khoáng:
Trong búp chè chứa hầu hết các loại vitamin như vit A, B1, B2, PP, đặc biệt Vit C có rất nhiều trong chè, cao gấp 3- 4 lần so với cam, chanh. Trong quá trình chế biến chè đen hàm lượng vit C giảm nhiều, còn trong chè xanh thì giảm không đáng kể. Vì vậy hàm lượng Vit C trong chè xanh thường cao gấp 10 lần so với chè đen.
Trong chè thành phần khoáng chủ yếu là K, chiếm gần 50 % tổng lượng khoáng.
8. Enzyme:
Là nhân tố quan trọng trong quá trình sinh trưởng và chế biến chè, đặc biệt trong chế biến chè đen. Enzyme có vai trò quyết định chiều hướng biến đổi các phản ứng sinh hóa trong giai đoạn làm héo, vò, lên men. Trong búp chè có 2 loại enzyme chủ yếu là:
- Nhóm enzyme thủy phân : amilase, protease, glucosidase, …
- Nhóm enzyme oxi hóa – khử : peroxidase, polyphenoloxidase, …
Enzyme peroxidase, polyphenoloxidase đóng vai trò quan trọng nhất và có tác dụng khác nhau trong quá trình lên men chè đen. Các enzyme này đều hoạt động mạnh ở 45°C, đến 70°C thì hoạt động yếu hẳn đi và ở nhiệt độ cao hơn sẽ bị vô hoạt hoàn toàn. Trong chế biến chè xanh, không cần tạo nên những biến đổi sinh hóa cho tanin, nên enzyme không có ích cho quá trình chế biến. Vì vậy ngay từ giai đoạn đầu của quá trình chế biến chè xanh người ta phải dùng nhiệt độ cao để vô hoạt enzyme bằng cách chần hoặc sao.