Анализ аромата чая на основе обогащения ароматизатора с помощью растворителя
Summary
Представлен метод обогащения и анализа летучих компонентов чайных экстрактов с использованием ароматизатора с помощью растворителя и экстракции растворителем с последующей газовой хромато-масс-спектрометрией, который может быть применен ко всем типам образцов чая.
Abstract
Аромат чая является важным фактором качества чая, но его сложно проанализировать из-за сложности, низкой концентрации, разнообразия и лабильности летучих компонентов чайного экстракта. В данной работе представлен метод получения и анализа летучих компонентов чайного экстракта с сохранением запаха с помощью выпаривания ароматизатора с помощью растворителя (SAFE) и экстракции растворителем с последующей газовой хромато-масс-спектрометрией (ГХ-МС). SAFE — это метод высоковакуумной дистилляции, который позволяет изолировать летучие соединения из сложных пищевых матриц без каких-либо нелетучих помех. В этой статье представлена полная пошаговая процедура анализа аромата чая, включая приготовление чайного настоя, экстракцию растворителем, безопасную дистилляцию, концентрирование экстракта и анализ методом ГХ-МС. Эта процедура была применена к двум образцам чая (зеленый чай и черный чай), и были получены качественные и количественные результаты по летучему составу образцов чая. Этот метод может быть использован не только для анализа ароматов различных типов образцов чая, но и для молекулярно-органолептических исследований на них.
Introduction
Чай является любимым напитком многих людей во всем мире 1,2. Аромат чая является критерием качества, а также фактором, определяющим цену на чайные листья 3,4. Таким образом, анализ ароматического состава и содержания чая имеет большое значение для молекулярно-органолептических исследований и контроля качества чая. В результате, анализ ароматического состава стал важной темой в исследованиях чая в последние годы 5,6,7.
Содержание ароматических компонентов в чае очень низкое, так как они обычно составляют всего 0,01%-0,05% сухой массы чайных листьев8. Кроме того, большое количество нелетучих компонентов в матрице образца существенно затрудняет анализ методом газовой хроматографии 9,10. Поэтому процедура пробоподготовки необходима для выделения летучих соединений в чае. Ключевым моментом при выборе метода выделения и обогащения является минимизация матричных помех и, в то же время, максимальное сохранение первоначального профиля запаха образца.
Выпаривание ароматизатора с помощью растворителя (SAFE), первоначально разработанное Энгелем, Баром и Шиберле, представляет собой усовершенствованный метод высоковакуумной дистилляции, используемый для выделения летучих соединений из сложных пищевых матриц11,12. Компактный стеклянный узел, соединенный с высоковакуумным насосом (при типичном рабочем давлении 5 x 10−3 Па), может эффективно собирать летучие соединения из экстрактов растворителей, маслянистых пищевых продуктов и водных образцов.
В данной статье описан метод, сочетающий технику SAFE с экстракцией растворителем для выделения летучих веществ из настоя черного чая с последующим анализом с помощью ГХ-МС.
Protocol
Representative Results
Discussion
В данной статье описан эффективный метод анализа летучих соединений в чайных настоях с использованием SAFE и GC-MS анализа.
Чайные настои имеют сложную матрицу с высоким содержанием нелетучих компонентов. В литературе описано несколько методов выделения летучих компоненто…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Это исследование было поддержано Национальным фондом естественных наук Китая (32002094, 32102444), Китайской системой сельскохозяйственных исследований Министерства финансов и МАРА (CARS-19) и Инновационным проектом для Китайской академии сельскохозяйственных наук (CAAS-ASTIP-TRI).
Materials
| Alkane mix (C10-C25) | ANPEL | CDAA-M-690035 | |
| Alkane mix (C5-C10) | ANPEL | CDAA-M-690037 | |
| AMDIS | National Institute of Standards and Technology | version 2.72 | Gaithersburg, MD |
| Analytical balance | OHAUS | EX125DH | |
| Anhydrous ethanol | Sinopharm | ||
| Anhydrous sodium sulfate | aladdin | ||
| Black tea | Qianhe Tea | Huangshan, Anhui province, China | |
| Concentrator | Biotage | TurboVap | |
| Data processor | Agilent | MassHunter | |
| Dichloromethane | TEDIA | ||
| GC | Agilent | 7890B | |
| GC column | Agilent | DB-5MS | |
| Green tea | Qianhe Tea | Huangshan, Anhui province, China | |
| MS | Agilent | 5977B | |
| p-Xylene-d10 | Sigma-Aldrich | ||
| SAFE | Glasbläserei Bahr | ||
| Ultra-pure deionized water | Milipore | Milli-Q | |
| Vacuum pump | Edwards | T-Station 85H |
References
- Liang, S., et al. Processing technologies for manufacturing tea beverages: From traditional to advanced hybrid processes. Trends in Food Science & Technology. 118, 431-446 (2021).
- Guo, X. Y., Ho, C. T., Schwab, W., Wan, X. C. Aroma profiles of green tea made with fresh tea leaves plucked in summer). Food Chemistry. 363, 130328 (2021).
- Feng, Z. H., Li, M., Li, Y. F., Wan, X. C., Yang, X. G. Characterization of the orchid-like aroma contributors in selected premium tea leaves. Food Research International. 129, 108841 (2020).
- Hong, X., et al. Characterization of the key aroma compounds in different aroma types of Chinese yellow tea. Foods. 12 (1), 27 (2023).
- Flaig, M., Qi, S. C., Wei, G., Yang, X., Schieberle, P. Characterisation of the key aroma compounds in aLongjinggreen tea infusion (Camellia sinensis) by the sensomics approach and their quantitative changes during processing of the tea leaves. European Food Research and Technology. 246 (12), 2411-2425 (2020).
- Feng, Z., et al. Tea aroma formation from six model manufacturing processes. Food Chemistry. 285, 347-354 (2019).
- Wang, J. -. Q., et al. Effects of baking treatment on the sensory quality and physicochemical properties of green tea with different processing methods. Food Chemistry. 380, 132217 (2022).
- Zhai, X., Zhang, L., Granvogl, M., Ho, C. -. T., Wan, X. Flavor of tea (Camellia sinensis): A review on odorants and analytical techniques. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety. 21 (5), 3867-3909 (2022).
- Chaturvedula, V. S. P., Prakash, I. The aroma, taste, color and bioactive constituents of tea. Journal of Medicinal Plants Research. 5 (11), 2110-2124 (2011).
- Ridgway, K., Lalljie, S. P. D., Smith, R. M. Sample preparation techniques for the determination of trace residues and contaminants in foods. Journal of Chromatography A. 1153 (1-2), 36-53 (2007).
- Engel, W., Bahr, W., Schieberle, P. Solvent assisted flavour evaporation – A new and versatile technique for the careful and direct isolation of aroma compounds from complex food matrices. European Food Research and Technology. 209 (3-4), 237-241 (1999).
- Wang, B., et al. Characterization of aroma compounds of Pu-erh ripen tea using solvent assisted flavor evaporation coupled with gas chromatography-mass spectrometry and gas chromatography-olfactometry. Food Science and Human Wellness. 11 (3), 618-626 (2022).
- Zou, C., et al. Zijuan tea- based kombucha: Physicochemical, sensorial, and antioxidant profile. Food Chemistry. 363, 130322 (2021).
- Vandendool, H., Kratz, P. D. A generalization of the retention index system including linear temperature programmed gas-liquid partition chromatography. Journal of Chromatography. 11, 463-471 (1963).
- Khvalbota, L., Virba, M., Furdikova, K., Spanik, I. Simultaneous distillation-solvent extraction gas chromatography-mass spectrometry analysis of Tokaj Muscat Yellow wines. Separation Science Plus. 5 (8), 393-406 (2022).
- Ayalew, Y., et al. Volatile organic compounds of anchote tuber and leaf extracted using simultaneous steam distillation and solvent extraction. International Journal of Food Science. 2022, 3265488 (2022).
- Zhu, M., Li, E., He, H. Determination of volatile chemical constitutes in tea by simultaneous distillation extraction, vacuum hydrodistillation and thermal desorption. Chromatographia. 68 (7-8), 603-610 (2008).
- Lau, H., et al. Characterising volatiles in tea (Camellia sinensis). Part I: Comparison of headspace-solid phase microextraction and solvent assisted flavour evaporation. Lwt-Food Science and Technology. 94, 178-189 (2018).
- Li, Z. W., Wang, J. H. Analysis of volatile aroma compounds from five types of Fenghuang Dancong tea using headspace-solid phase microextraction combined with GC-MS and GC-olfactometry. International Food Research Journal. 28 (3), 612-626 (2021).
- Dong, F., et al. Herbivore-induced volatiles from tea (Camellia sinensis) plants and their involvement in intraplant communication and changes in endogenous nonvolatile metabolites. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 59 (24), 13131-13135 (2011).
- Acena, L., Vera, L., Guasch, J., Busto, O., Mestres, M. Comparative study of two extraction techniques to obtain representative aroma extracts for being analysed by gas chromatography-olfactometry: Application to roasted pistachio aroma. Journal of Chromatography A. 1217 (49), 7781-7787 (2010).
- Kumazawa, K., Wada, Y., Masuda, H. Characterization of epoxydecenal isomers as potent odorants in black tea (Dimbula) infusion. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 54 (13), 4795-4801 (2006).
- Wu, H. T., et al. Effects of three different withering treatments on the aroma of white tea. Foods. 11 (16), 2502 (2022).
- Wang, J., et al. Decoding the specific roasty aroma Wuyi rock tea (Camellia sinensis: Dahongpao) by the sensomics approach. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 70 (34), 10571-10583 (2022).
