Исследование экстрактов красного молотого перца методом тонкослойной хроматографии

В настоящее время известно, что некоторые продукты питания, реализуемые населению, могут оказаться ненадлежащего качества. В связи с этим государство уделяет много внимания защите потребителей от приобретения некачественных товаров. Так, например, распоряжением Правительства Российской Федерации в 2015 году была создана автономная некоммерческая организация «Российская система качества» (Роскачество). Одним из направлений деятельности Роскачества является организация проведения испытаний различной продукции, а одна из приоритетных задач - испытание качества продуктов питания. Исследование продуктов питания требует, прежде всего, применения биологических, химических, физикохимических и ряда других методов. Для изучения определенного вида продукта требуется разработка конкретных методик. Красный молотый перец является объектом исследования в настоящей работе.

Красный молотый перец повсеместно используется в качестве пищевой добавки для придания более выраженного вкуса или цвета, например, в мясных изделиях, супах, соусах и др. Эта специя может улучшать процессы пищеварения. Крас- ный перец применяется в лечебных целях как средство народной медицины, а отдельные компоненты перца входят в состав некоторых лекарственных средств [1, 2].

В состав красного перца входят такие вещества как капсаицин, токоферол, луте-ин, каротин, капсантин, кверцетин, аскорбиновая кислота, обуславливающие его антиоксидантную активность. В зависимости от соотношения в перце хлорофиллов, каротиноидов и антоцианов он имеет различную окраску. Окраска красного перца обусловлена в основном каротиноидами -капсантином и капсорубином [1, 3, 4, 5].

Целью настоящей работы является подбор оптимальных условий для исследования экстрактов красного молотого перца методом тонкослойной хроматографии. Результаты работы могут быть использованы при проведении химических экспертиз для подтверждения качества изделия в пищевой промышленности или для установления факта фальсификации данного продукта. Метод тонкослойной хроматографии позволяет определять качественный и количественный состав объекта исследования, сравнивать состав раз- личных объектов в короткие сроки и с минимумом затрат.

Результаты исследований и их обсуждение

При исследовании объектов растительного происхождения методом тонкослойной хроматографии в качестве экстрагента, как правило, используют этиловый спирт различной концентрации и, намного реже, другие органические растворители. Этанол из растительного сырья извлекает множество соединений, как полярных, так и неполярных. Хроматографирование же проводится в элюентах различного состава, которые не всегда содержат этиловый спирт. При хроматографировании элюентом выбранного состава некоторые соединения остаются либо на старте, либо зона адсорбции сдвигается очень незначительно. Причиной такого хроматографического поведения может быть как нерастворимость некоторых компонентов экстрактов, так и их сильная адсорбция, вплоть до необратимой.

Проблему компонентов, оставшихся на старте, можно решить двукратным или многократным элюированием со сменой элюента. Однако такой подход может значительно увеличить время проведения эксперимента. Возможно также проведение градиентного элюирования, но это требует специального оборудования. Известны способы разделения полученных экстрактов объектов растительного происхождения на группы веществ, отличающихся по своим свойствам. Нами опробован способ получения тонкослойных хроматограмм, в котором как экстрагент, так и элюент представляют собой одну и ту же смесь растворителей. Результаты эксперимента представлены ниже.

Для получения экстрактов использовали красный молотый перец бренда «Вкус Мастер» (производитель ООО «РБК»). Экстрагирование проводилось путем настаивания при комнатной температуре в посуде из темного стекла. В качестве экстрагента использовали как 96% этиловый спирт, так и смеси растворителей состава: 1) гексан-ацетон (10:1) - эта же смесь являлась элюентом №1; 2) гексан-пропанол-1-вода (10:1:0,2) - эта же смесь являлась элюентом №2 (данная смесь растворителей использовалась для разделения пигментов методом тонкослойной хроматографии в работе [6]).

Исследование полученных экстрактов методом тонкослойной хроматографии проводили на пластинках Sorbfil 10х10 см ПТСХ-П-В и Merk TLC Silica gel 60 F254 5x10 см, элюирование - в стеклянных хроматографических камерах. Объем наносимой пробы составлял 10 мкл.

Этанольные экстракты хроматографировали в элюентах №1 и №2. Экстракты, полученные при помощи смеси растворителей №1 и №2 хроматографировали соответственно при помощи элюентов №1 и №2. При хроматографировании экстрактов в системе гексан-ацетон (10:1) удовлетворительных результатов получено не было, хорошее разделение компонентов наблюдалось в системе гексан-пропанол-1-вода (10:1:0,2).

Детектирование зон адсорбции проводилось визуально при дневном свете и УФ-свете 365 нм. Вид хроматограмм представлен на рисунке.

Рис. Хроматографические профили экстрактов красного молотого перца в системе элюирования гексан-пропанол-1-вода (10:1:0,2) на пластинках Merk TLC Silica gel 60 F254 5x10 см: а) при дневном свете; б) в УФ-свете 365 нм. 1 – экстрагирование этанолом, 2 – экстрагирование элюентом.

Рассчитывали R f для отдельных зон адсорбции. Результаты представлены в таблице.

Таблица. Хроматографическая подвижность компонентов экстрактов красного молотого перца на пластинках Merk TLC Silica gel 60 F 254 5x10 см в системе гексан-пропанол-1-вода (10:1:0,2).

В системе гексан-пропанол-1-вода (10:1:0,2) были получены многокомпонентные профили. Наилучшее разделение компонентов в данной системе элюирования наблюдалось на пластинках Merk TLC Silica gel 60 F254 5x10 см. При данных условиях хроматографирования обнаружено 8 отдельных хроматографических зон. По числу компонентов хроматографические профили этанольного экстракта и экстрактов, полученных при помощи смеси растворителей, схожи. Зоны адсорбции более выражены при использовании в ка- честве экстрагента смеси растворителей состава гексан-пропанол-1-вода (10:1:0,2).

Выводы

• 1.    Лучшее разделение экстрактов красного молотого перца на компоненты достигается с использованием пластин Merk TLC Silica gel 60 F 254 5x10 см в системе элюирования гексан-пропанол-1-вода (10:1:0,2).

• 2.    Хроматографические профили, полученные при использовании в качестве экстрагента как этанола, так и смеси растворителей состава - гексан-пропанол-1-вода

(10:1:0,2), содержат по 8 компонентов, которые детектируются:

• -    только визуально при дневном свете (R f1 = 0,37; R f2 = 0,42; R f3 =  0,46; R f4 =

0,57; R f5 = 0,63; R f6 = 0,77);

• -    при дневном свете и УФ-свете 365 нм (R f7 = 0,94);

• -    только при УФ-свете 365 нм (R f8 = 0,48).

• 3.    Более полная экстракция обнаруживаемых при хроматографировании компо-

• нентов происходит при использовании в качестве экстрагента смеси растворителей состава – гексан-пропанол-1-вода (10:1:0,2), что выражается в более интенсивной окраске зон адсорбции.

• 4.    Использование в качестве экстрагента смеси растворителей, используемой в дальнейшем как элюент, не позволяет получить хроматограммы с отсутствующими в зоне старта компонентами.