ОДНОВРЕМЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ХЛОРОГЕНОВЫХ КИСЛОТ И КОФЕИНА В КОФЕ МЕТОДОМ ОБРАЩЕННО-ФАЗОВОЙ ВЫСОКОЭФФЕКТИВНОЙ ЖИДКОСТНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ

  • Irina P. Blinova Белгородский государственный национальный исследовательский университет
  • Elena Yu. Oleinits Белгородский государственный национальный исследовательский университет
  • Yaroslava Yu. Salasina Белгородский государственный национальный исследовательский университет
  • Victor I. Deineka Белгородский государственный национальный исследовательский университет
  • Vu Thi Ngoc Anh Совместный Российско-Вьетнамский Тропический научно-исследовательский и технологический центр - Южное отделение
  • Nguyen Van Anh Пищевой Промышленный Университет Хошимина
Ключевые слова: кофе, одновременное определение, монокофеоилхинные кислоты, дикофеоилхинные кислоты, кофеин, кофейная шелуха

Аннотация

Разработан вариант одновременного определения хлорогеновых (монокофеоилхинных и дикофеоилхинных) кислот и кофеина в кофе (напитке) с использованием обращенно-фазовой хроматографии со спектрофотометрическим детектированием. Для разделения предложен градиентный режим, составленный из двух компонентов подвижной фазы, содержащих по 3 об.% муравьиной кислоты и 6 и 20 об.% ацетонитрила в дистиллированной воде и хроматографическая колонка 150×4,6 мм Symmetry C18, 3,5 мкм; температура термостата колонки 30 °С. В работе обоснован выбор типа и концентрации подкислителя подвижной фазы. Установлено, что кислотность подвижных фаз должна быть не ниже рН 2 для перевода большей части хлорогеновых кислот в неионизированное состояние. Определены зависимости удерживания монокофеоилхинных кислот и кофеина от концентрации ацетонитрила и муравьиной кислоты, более эффективной по селективности разделения по сравнению с орто-фосфорной кислотой в подвижной фазе; при этом селективность разделения этих соединений сильнее зависит от концентрации муравьиной кислоты, чем от концентрации ацетонитрила. Определены концентрации хлорогеновых кислот и кофеина в напитках из двух сортов кофе, кофейной шелухи (высушенного перикарпа плодов кофе) (произведенных во Вьетнаме) и для сравнения еще двух вариантов – кофе вида арабика из обжаренных зерен и из зеленых декофеинизированных зерен других стран-производителей. Показано, что кофейная шелуха является ценным сырьем для приготовления альтернативного напитка. Так при использовании 1 г шелухи кофе при заварке 100 мл кипящей воды был получен напиток, содержавший около 10 мг (на 100 мл) монокофеоилхинных кислот, около 6 мг дикофеоилхинных кислот и около 3 мг кофеина.

Для цитирования:

Блинова И.П., Олейниц Е.Ю., Саласина Я.Ю., Дейнека В.И., Ву Тхи Нгок Ань, Нгуен Ван Ань Одновременное определение хлорогеновых кислот и кофеина в кофе методом обращенно-фазовой высокоэффективной жидкостной хроматографии. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2023. Т. 66. Вып. 2. С. 45-52. DOI: 10.6060/ivkkt.20236602.6711.

Литература

Girma B. Simultaneous Determination of Some Biochemical Contents of Coffee Arabica (Coffea arabica L.) Varieties and Correlation with Organoleptic Cup Quality in Contrasting Al-titudes in Southwest Ethiopia. Food Sci. Quality Manag. 2020. V. 93. P. 22-34. DOI: 10.7176/FSQM/93-03.

Farah A., Monteiro M.C., Calado V., Franca A.S., Trugo L.C. Correlation between cup quality and chemical attributes of Brazilian coffee. Food Chem. 2006. V. 98. P. 373–380. DOI: 10.1016/j.foodchem.2005.07.032.

Belay A., Gholap A.V. Characterization and determination of chlorogenic acids (CGA) in coffee beans by UV-Vis spectroscopy. African J. Pure Appl. Chem. 2009. V. 3. P. 234-240. DOI: 10.5897/AJPAC.

Navarra G., Moschetti M., Guarrasi V., Mangione M.R., Militello V., Leone M. Simultaneous Determination of Caffeine and Chlorogenic Acids in Green Coffee by UV/Vis Spectroscopy. J. Chem. 2017. V. 2017. Art. ID 6435086. DOI: 10.1155/2017/6435086.

Atlabachew M., Abebe A., Wubieneh T.A., Habtemariam Y.T. Rapid and simultaneous determination of trigonelline, caffeine, and chlorogenic acid in green coffee bean extract. Food Sci. Nutr. 2021. V. 9. P. 5028–5035. DOI: 10.1002/fsn3.2456.

Murata M., Okada H., Homma S. Hydroxycinnamic Acid Derivatives and p-Coumaroyl-(L)-trypropban, A Novel Hydroxycinnamic Acid Derivative, from Coffee Beans. Biosci. Biotech. Biochem. 1995. V. 59. P. 1887-1890. DOI: 10.1271/bbb.59.1887.

Jeszka‑Skowron M., Sentkowska A., Pyrzyńska K., De Peсa M.P. Chlorogenic acids, caffeine content and antioxidant properties of green coffee extracts: influence of green coffee bean preparation. Eur. Food Res. Technol. 2016. V. 242. P. 1403–1409. DOI: 10.1007/s00217-016-2643-y.

Jeon J.-S., Kim H.-T., Jeong I.-H., Hong S.-R., Oh M.-S., Park K.-H., Shim J.-H., Abd El-Aty A.M. Determination of chlorogenic acids and caffeine in homemade brewed coffee prepared under various conditions. J. Chromat. B. 2017. V. 1064. P. 115–123. DOI: 10.1016/j.jchromb.2017.08.041.

Rodrigues N.P., Bragagnolo N. Identification and quantification of bioactive compounds in coffee brews by HPLC–DAD–MSn. J. Food Comp. Anal. 2013. V. 32. P. 105–115. DOI: 10.1016/j.jfca.2013.09.002.

Vinson J.A., Chen X., Garver D.D. Determination of Total Chlorogenic Acids in Commercial Green Coffee Extracts. Med. Food. 2019. V. 22. P. 314–320. DOI: 10.1089/jmf.2018.0039.

Higdon J.V., Frei B. Coffee and health: a review of recent human research. Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 2006. V. 46. P. 101–123. DOI: 10.1080/10408390500400009.

Watanabe T., Arai Y., Mitsui Y., Kusaura T., Okawa W., Kajihara Y., Saito I. The blood pressure-lowering effect and safety of chlorogenic acid from green coffee bean extract in essential hypertension. Clin. Exp. Hypertens. 2006. V. 28. P. 439–449. DOI: 10.1080/10641960600798655.

Menshutina N.V., Kazeev I.V., Artemiev A.I., Bocharova O.A., Khudeev I.I. Application of supercritical extraction for isolation of chemical compounds. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2021. V. 64. N 6. P. 4-19 (in Russian). DOI: 10.6060/ivkkt.20216406.6405.

Spiro M., Grandoso D.M., Price W.E. Protonation constant of caffeine in aqueous solution. J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1. 1989. V. 85. P. 4259-4267. DOI: 10.1039/F19898504259.

Dai J., Mendonsa S.D., Bowser M.T., Lucy C.A., Carr P.W. Effect of anionic additive type on ion pair formation constants of basic pharmaceuticals. J. Chromatogr. A. 2005. V. 1069. P. 225–234. DOI: 10.1016/j.chroma.2005.02.030.

Deineka V.I., Oleinits E.Yu., Blinova I.P., Deineka L.A. Selectivity of the Separa-tion of Isomeric Chlorogenic Acids under the Conditions of Reversed-Phase HPLC. J. Analyt. Chem. 2019. V. 74. P. 778–783. DOI: 10.1134/S1061934819080057.

Clifford M.N., Wight J. The Measurement of Feruloylquinic Acids and Caffeoylquinic Acids in Coffee Beans. Development of the Technique and its Preliminary Application to Green Coffee Beans. J. Sci. Food Agric. 1976. V. 27. P. 13-84. DOI: 10.1002/jsfa.2740270112.

Schrader K., Kiehne A., Engelhardt U.H., Maier H.G. Determination of Chlorogenic Acids with Lactones in Roasted Coffee. J. Sci. Food Agric. 1996. 71. P. 392-398. DOI: 10.1002/(SICI)1097-0010(199607)71:3<392::AID-JSFA597>3.0.CO;2-X.

Deineka V.I., Oleinits E.Yu., Chulkov A.N., Deineka L.A. Control of the selectivity of the separation of dicofeo-ilchinic acids in reverse-phase chromatography. Journal. analyte. chemistry. 2022. V. 77. P. 569-575. DOI: 10.31857/S0044450222060068.

Farah A., de Paulis T., Trugo L.C., Martin P.R. Effect of Roasting on the Formation of Chlorogenic Acid Lactones in Coffee. J. Agric. Food Chem. 2005. 53. P. 1505-1513. DOI: 10.1021/jf048701t.

Ky C.-L., Louarn J., Dussert S., Guyot B., Hamon S., Noirot M. Caffeine, trigonelline, chlorogenic acids and su-crose diversity in wild Coffea arabica L. and C. canephora P. Accessions. Food Chem. 2001. V. 75. P. 223–230. doi.org/10.1016/S0308-8146(01)00204-7

Klingel T., Kremer J.I., Gottstein V., de Rezende T.R., Schwarz S., Lachenmeier D.W. A Review of Co_ee By-Products Including Leaf, Flower, Cherry, Husk, Silver Skin, and Spent Grounds as Novel Foods within the European Un-ion. Foods. 2020. V. 9. P. 665. DOI: 10.3390/foods9050665.

Cangussu L.B., Melo J.C., Franca A.S., Oliveira L.S. Chemical Characterization of Coffee Husks, a By-Product of Coffea arabica Production. Foods. 2021. 10. P. 3125. DOI: 10.3390/foods10123125.

Lachenmeier D.W., Schwarz S., Rieke-Zapp J., Cantergiani E., Rawel H., Martín-Cabrejas M.A., Martuscelli M., Gottstein V., Angeloni S. Coffee By-Products as Sus-tainable Novel Foods: Report of the 2nd International Elec-tronic Conference on Foods—“Future Foods and Food Technologies for a Sustainable World”. Foods. 2022. V. 11. P. 3. DOI: 10.3390/foods11010003.

Sholichah E., Desnilasari D., Subekti R.J., Karim M.A., Purwono B. The influence of coffee cherry fermentation on the properties of Cascara arabica from Subang, West Java. IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 2011. V. 1011. P. 012006. DOI: 10.1088/1757-899X/1011/1/012006.

Опубликован
2022-12-20
Как цитировать
Blinova, I. P., Oleinits, E. Y., Salasina, Y. Y., Deineka, V. I., Anh, V. T. N., & Anh, N. V. (2022). ОДНОВРЕМЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ХЛОРОГЕНОВЫХ КИСЛОТ И КОФЕИНА В КОФЕ МЕТОДОМ ОБРАЩЕННО-ФАЗОВОЙ ВЫСОКОЭФФЕКТИВНОЙ ЖИДКОСТНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ. ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ. СЕРИЯ «ХИМИЯ И ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ», 66(2), 45-52. https://doi.org/10.6060/ivkkt.20236602.6711
Раздел
ХИМИЯ неорганич., органич., аналитич., физич., коллоидная, высокомол. соединений