КЛАССИФИКАЦИЯ ЧЕРНОГО ЧАЯ ПО ПРОИСХОЖДЕНИЮ НА ОСНОВЕ ЕГО ЭЛЕКТРОФОРЕТИЧЕСКОГО ПРОФИЛЯ
Аннотация
Проблема контроля подлинности пищевых продуктов является актуальной как с теоретической, так и практической точки зрения. По отношению к идентификации продукции применяются различные подходы, например, поиск веществ-маркеров и методы распознавания образов. Последний рассматривает профили различной природы как единую характеристическую особенность продукта, что позволяет получать классификационную модель объектов. Другой способ сравнения профилей – построение и визуальное сравнение лепестковых диаграмм. Данная работа направлена на изучение электрофоретического профиля черного чая и выявление характеристик, позволяющих классифицировать чай по географическому происхождению, не учитывая технологию его изготовления. Проведена апробация методики определения кофеина, катехина, эпигаллокатехин галлата, эпикатехина и галловой кислоты в экстрактах чая методом мицеллярной электрокинетической хроматографии. Установлен диапазон линейности определения, который для всех изучаемых компонентов составляет 0.5-200 мкг/см3, погрешность определения аналитов не превышает 15 %, стандартное отклонение величины площади пиков на электрофореграмме менее 10 %. Изучение электрофоретических профилей экстрактов черного чая различного происхождения позволило выявить девять характеристических пиков, которые удовлетворительно воспроизводятся, разрешены и присутствуют во всех образцах. Сформирован массив данных на основе площадей характеристических пиков электрофореграмм, зарегистрированных для экстрактов ассамского, цейлонского и «оригинального» краснодарского чая. Для нивелирования влияния разброса значений площадей характеристических пиков проведено их соотнесение друг к другу. Применение к матрице данных, включающих соотношения площадей характеристических пиков, дисперсионного анализа с последующей обработкой его результатов методом главных компонент, позволило установить соотношения, оказывающие наибольшее влияние на отнесение образца к группе чая соответствующего происхождения На основе выбранных соотношений площадей построена графическая модель классификации черного чая по происхождению. Проведена ее проверка и получены удовлетворительные результаты. «Визуальные образы», построенные по медианам соотношений площадей характеристических пиков, наглядно показывают различия в группах образцов чая цейлонского, ассамского и краснодарского происхождения.
Ключевые слова: полифенолы, черный чай, МЭКХ, характеристические профили, метод главных компонент
Полный текст:
PDF (Russian)Литература
REFERENCES
Tsyupko T.G., Gun'kin I.N., Temerdashev Z.A. [Spectroscopic and electrophoretic research of changes of qualitative composition cognac production in the process of ageing]. Izvestiia vuzov. Pishchevaia tekhnologiia [News of universities. Food technology], 2010, no. 5-6, pp. 25-28. (in Russian).
Krasnianchyn Ia.N., Panteleimonov A.V., Kholin Iu.V. [Chemometric methods in control of authenticity of food products and food raw materials]. Metody i ob"ekty khimicheskogo analiza [Methods and objects of chemical analysis], 2010, vol. 5, no. 3, pp. 118-147. (in Russian).
Kartsova L.A., Obedkova E.V. Chromatographic and electrophoretic profiles of biologically active compounds for the diagnosis of various diseases. Journal of Analytical Chemistry, 2013, vol. 68, no. 4, pp. 291-299. doi: 10.1134/S1061934813040035
Pavlova L.V., Platonov I.A., Nikitchenko N.V., Kolesnichenko I.N. [Application of headspace analysis for acquisition of eucalyptus viminalis (eucalypti viminalis labill) «fingerptint»]. Khimiia Rastitelʹnogo Syrʹia [Chemistry of plant materials], 2016, no. 3, pp. 135-146. doi: 10.14258/jcprm.2016031299 (in Russian).
Giri L., Andola H. C., Purohit V. K., Rawat M.S.M., Rawal R.S., Bhatt I.D. Chromatographic and spectral fingerprinting standartization of traditional medicines: an overview as modern tools. Research Journal of Phitochemistry, 2010, vol. 4, no. 4, pp. 234-241. doi: 10.3923/rjphyto.2010.234.241
Titarenko V.O., Khalafyan A.A., Temerdashev Z.A., Kaunova A.A., Abakumov A.G. Identification of the varietal and regional origin of red wines by classification analysis. Journal of Analytical Chemistry, 2018, vol. 73, no. 2, pp. 195-206. doi: 10.1134/S1061934818020132.
Jerković I., Marijanović Z., Kezić J., Gugić M. Headspace, volatile and semi-volatile organic compounds diversity and radical scavenging activity of ultrasonic solvent extracts from Amorpha fruticosa honey samples. Molecules, 2009, vol.14, no. 8, pp. 2717-2728. doi: 10.3390/molecules14082717
Marsili R. T. Shelf-life prediction of processed milk by solid-phase microextraction, mass spectrometry, and multivariate analysis. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2000, vol. 48, no. 8, pp. 3470-3475. doi: 10.1021/jf000177c
Zhao Y., Chen P., Lin L., Harnly J.M., Yu L.L., Li Z. Tentative identification, quantitation, and principal component analysis of green pu-erh, green, and white teas using UPLC/DAD/MS. Food Chemistry, 2011, vol. 126, no. 3, pp. 1269-1277. doi: 10.1016/j.foodchem.2010.11.055
Yi T., Zhu L., Peng W., He X., Chen H., Li J., Yu T., Liang Z., Zhao Z., Chen H. Comparison of ten major constituents in seven types of processed tea using HPLC-DAD-MS followed by principal component and hierarchical cluster analysis. LWT - Food Science and Technology, 2015, vol. 62, no. 1, pp. 1269-1277. doi: 10.1016/j.lwt.2015.01.003
Kodama S., Ito Y., Nagase H., Yamashita T., Kemmei T., Yamamoto A., Hayakawa K. Usefulness of catechins and caffeine profiles to determine growing areas of green tea leaves of a single variety, yabukita, in Japan. Journal of Health Science, 2007, vol. 53, no. 4, pp. 491-495. doi: 10.1248/jhs.53.491
Yu J., Ye N., Gu X., Liu N. Validation of an HPLC-DAD-ESI/MS/MS method for the classification of green teas. Computer and Computing Technologies in Agriculture II, 2009, vol. 3, pp. 1707–1719. doi: 10.1007/978-1-4419-0213-9_21
Fernández P. L., Pablos F., Martín M. J., González A. G. Study of catechin and xanthine tea profiles as geographical tracers. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2002, vol. 50, no. 7, pp. 1833-1839. doi: 10.1021/jf0114435
Pasquini B., Orlandini S., Goodarzi M., Caprini C., Gotti R., Furlanetto S. Chiral cyclodextrin-modified micellar electrokinetic chromatography and chemometric techniques for green tea samples origin discrimination. Talanta, 2016, vol. 150, no. 1, pp. 7-13. doi: 10.1016/j.talanta.2015.12.003
Wei K., Wang L., Zhou J., He W., Zeng J., Jiang Y., Cheng H. Catechin contents in tea (Camellia sinensis) as affected by cultivar and environment and their relation to chlorophyll contents. Food Chemistry, 2011, vol. 125, no. 1, pp. 44-48. doi: 10.1016/j.foodchem.2010.08.029
Kartsova L.A., Deev V.A., Bessonova E.A., Belous O.G., Platonova N.B. [Determination of polyphenol antioxidants in the samples of green tea. The characteristic chromatographic profiles]. Analitika i kontrolʹ [Analytics and control], 2019, vol. 23, no. 3, pp. 377-385. (in Russian). doi: 10.15826/analitika.2019.23.3.010
Kartsova L.A., Alekseeva A.V., Ganzha O.V. Possibilities and limitations of different modes of capillary electrophoresis for the quantitative determination of catechols and caffeine in black and green tea. Journal of Analytical Chemistry, 2010, vol. 65, no. 2, pp. 209-214. doi: 10.1134/S1061934810020188
Kartsova L.A., Ganzha O.V. Elektroforeticheskoe razdelenie chainykh flavanoidov v rezhime kapilliarnogo (zonnogo) elektroforeza i mitselliarnoi elektrokineticheskoi khromatografii [Electrophoretic separation of tea flavanoids in the regime of capillary zone electrophoresis and micellar electrokinetic chromatography]. Zhurnal prikladnoi khimii [Journal of Applied Chemistry], 2006, vol. 79, no. 7, pp. 1120-1124. (in Russian).
Kartsova L.A., Ganzha O.V. New possibilities of micellar electrokinetic chromatography and microemulsion electrokinetic chromatography in the determination of catechols and catecholamines in natural samples. Journal of Analytical Chemistry, 2010, vol. 65, no. 3, pp. 280-286. . doi: 10.1134/S1061934810030123 .
Weiss D. J., Anderton C. R. Determination of catechins in matcha green tea by micellar electrokinetic chromatography. Journal of Chromatography A, 2003, vol. 1011, pp. 173-180. doi: 10.1016/S0021-9673(03)01133-6
Liu C.-M., Chen C.-Y, Lin Y.-W. Estimation of tea catechin levels using micellar electrokinetic chromatography: A quantitative approach. Food Chemistry, 2014, vol. 150, pp. 145-150. doi: 10.1016/j.foodchem.2013.10.140
Aucampa J.P., Harab Y., Apostolidesa Z. Simultaneous analysis of tea catechins, caffeine, gallic acid, theanine and ascorbic acid by micellar electrokinetic capillary chromatography. Journal of Chromatography A. 2000, vol. 876, pp. 235-242. doi: 10.1016/j.foodchem.2013.10.140
Stach D., Schmitz O. J. Decrease in concentration of free catechins in tea over time determined by micellar electrokinetic chromatography. Journal of Chromatography A, 2001, vol. 924, no. 1-2, pp. 519-522. doi: 10.1016/S0021-9673(01)00903-7
Peres R., Tonin F., Tavares M., Rodriguez-Amaya D. Determination of catechins in green tea infusions by reduced flow micellar electrokinetic chromatography. Food Chemistry, 2011, vol. 127, no. 2, pp. 651-655. doi: 10.1016/j.foodchem.2010.12.104
Sharma A., Zhou W. A stability study of green tea catechins during the biscuit making process. Food Chemistry, 2011, vol. 126, no. 2, pp. 568-573. doi: 10.1016/j.foodchem.2010.11.044
GOST 19885-74. Chai. Metody opredeleniia soderzhaniia tanina i kofeina [State Standard 19885 – 1974. Tea. Methods for determination of tannin and caffeine]. Moscow, Standartinform Publ., 2009. 4 p. (in Russian).
Mareeva D.O., Tsypko T.G., Milevskaia V.V., Temerdashev A.Z. [HPLC determination and estimation of gallic acid, catechin, caffeine and epicatechin content in black tea extracts]. Analitika i kontrolʹ [Analytics and control], 2019, vol. 19, no. 4, pp. 323-330. (in Russian). doi: 10.15826/analitika.2015.19.4.011
Kartsova L.A., Alekseeva A.V. Chromatographic and electrophoretic methods for determining polyphenol compounds. Journal of Analytical Chemistry, 2008, vol. 63, no. 11, pp. 1024-1033.
Shepelev A.F., Mkhitaryan K.R. Tovarovedenie i ekspertiza vkusovykh i alkogol'nykh tovarov [Commodity research and examination of taste and alcohol products]. Rostov-on-Don, Mar., 2001. pp. 166-180.
Esteki M., Simal-Gandara J., Shahsavari Z., Zandbaaf S., Dashtaki E., Heyden Y.V. A review on the application of chromatographic methods, coupled to chemometrics, for food authentication. Food Control, 2018. vol. 93. pp.165-182. doi: 10.1016/j.foodcont.2018.06.015
Axhell A. Cornejo-Báez A. A., Peña-Rodríguez L. M., Álvarez-Zapata R., Vázquez-Hernández M., Sánchez-Medina A. 32 Chemometrics: a complementary tool to guide the isolation of pharmacologically active natural products. Drug Discovery Today. 2020. vol.25, № 1. pp. 27-37. doi: 10.1016/j.drudis.2019.09.016
DOI: https://doi.org/10.15826/analitika.2020.24.3.001
Ссылки
- На текущий момент ссылки отсутствуют.