Susanne Kuhr

Chromatography of tea constituents

Modern chromatographic techniques such as high-performance liquid chromatography are currently the most helpful approach to the routine analysis of and research of non-volatile tea constituents. Using these techniques some errors in the more classical analytical techniques could be detected. Unfortunately, some of these methods of analysis are still in widespread use, even as official methods. However, knowledge of especially the polyphenols in tea is still lacking, and for many of the minor polyphenols no chromatographic methods for the determination exist.

Influence of catechins and theaflavins on the astringent taste of black tea brews

ZusammenfassungDie Korrelation der Gehalte an den fünf mengenmäßig bedeutendsten Catechinen und den vier Haupttheaflavinen zum sensorisch ermittelten adstringierenden Geschmack wurde untersucht. Catechine und Theaflavingehalte wurden mittels HPLC bestimmt. Es ergaben sich signifikante Korrelationen zum adstringierenden Geschmack für die Summe der Catechine und alle Einzelkomponenten außer Catechin. Zwischen Theaflavingehalten und adstringierendem Geschmack ergab sich keine Korrelation.SummaryThe concentrations of the five main catechins (flavanols), epigallocatechin gallate, epicatechin gallate, epigallocatechin, epicatechin, catechin and four main theaflavins, theaflavin, theaflavin-3′-gallate, theaflavin-3-gallate, theaflavin-3,3′-digallate in black tea brew and their effects on astringency were investigated. The catechins and theaflavins were assayed by HPLC. Astringency, which was scaled from 1 to 9, was estimated by a trained panel. The correlations between astringency and content of total catechins and individual catechins, except catechin itself, were significant, whereas no correlation between theaflavins and astringency was observed.

Determination of flavanols, theogallin, gallic acid and caffeine in tea using HPLC

ZusammenfassungEs wird die Probenvorbereitung und HPLC-Bestimmung von Flavanolen (Catechinen), Theogallin, Gallussäure und Coffein beschrieben. Zur Reinigung der wäßrigen Aufgüsse wird eine Festphasenextraktion an RP-18-Kartuschen eingesetzt. Die HPLC-Trennung erfolgt an Hypersil-ODS mit einer Gradienten-Methode (Eluenten: 2% Essigsäure, Acetonitril). Die Methode ist für grüne, halbfermentierte (Oolong) und schwarze Tees sowie Tee-Extrakte geeignet. Die Gehalte in den untersuchten Tees lagen für Epigallocatechingallat (EGCG) zwischen 0,93 und 5,74 g/100 g i. Tr., für Epigallocatechin (EGC) zwischen 0,73 und 3,25 g/100 g, für Epicatechingallat (ECG) zwischen 0,17 und 1,16 g/100 g, für Catechin zwischen 0,04 und 0,48 g/100 g und für Epicatechin (EC) zwischen 0,1 und 0,8 g/100 g. Theogallin war zwischen 0,17 und 0,97 g/100 g, Gallussäure zwischen 0,06 und 0,62 g/100 g und Coffein zwischen 2,25 und 4,33 g/100 g enthalten. In Tee-Extrakten wurden 2–3fach höhere Gehalte gefunden. Die Gehalte an Catechinen waren erwartungsgemäß in den grünen Tees höher als in den schwarzen; für freie Gallussäure traf das Umgekehrte zu. Weiterhin wurde der Einfluß verschiedener Aufguß- bzw. Extraktionsmethoden auf die Gehalte der genannten Substanzen untersucht.SummaryAn RP-HPLC method for the determination of flavanols (catechins), theogallin, gallic acid and caffeine, including the sample preparation using a solid-phase extraction technique, has been developed. HPLC separation was performed on a Hypersil-ODS column using a gradient method with 2% acetic acid (aq) and acetonitrile as solvents. The method has been applied to green, oolong and black tea samples as well as tea extracts. The contents in different kinds of tea were 0.93–5.74 g/100 g dry mass for epigallocatechin gallate, 0.73–3.25 g/100 g dry mass for epigallocatechin, 0.17–1.16 g/100 g dry mass for epicatechingallate, 0.04–0.48 g/100 g dry mass for catechin, 0.1–0.8 g/100 g dry mass for epicatechin, 0.17–0.97 g/100 g dry mass for theogallin, 0.06–0.62 g/100 g dry mass for gallic acid and 2.25–4.33 g/100 g dry mass for caffeine. Instant tea contained 2–3-fold higher amounts. As expected the contents of flavanols in green teas were higher than in black teas, for gallic acid it was the opposite. Furthermore, the influence of different extraction methods on the contents of these compounds has been investigated.

Determination of flavone C-glycosides in tea

ZusammenfassungZur Bestimmung der Flavon-C-glykoside im Tee wurde eine HPLC-Methode ausgearbeitet. Bei der Probenaufarbeitung wurde zuerst ein wäßriger Aufguß durch Polyamid-Säulenchromatographie gereinigt. Anschließend erfolgte eine enzymatische Hydrolyse der O-glykosidischen Flavonoide und eine zweite Reinigung über Polyamid-Säulenchromatographie. Mit Hilfe der HPLC an einer Umkehrphase mit Gradientenelution und Dioden-Array-Detektion gelang die Trennung von insgesamt 8 Flavon-C-glykosiden. 7 Flavon-C-glykoside wurden mittels präparativer HPLC isoliert. Die Identifizierung erfolgte durch Cochromatographie, UV-Spektroskopie,1H- und13C-NMR-Spektroskopie (ein- und zweidimensional) und FAB(Fast Atom-Bombardment)-Massenspektrometrie. Die Isomerenpaare Apigenin-6-C-glucosyl-8-C-arabinosid (Schaftosid) und Apigenin-6-C-arabinosyl-8-C-glucosid (Isoschaftosid) sowie Luteolin-8-C-glucosid (Orientin) und Luteolin-6-C-glucosid (Isoorientin) konnten erstmals im Tee nachgewiesen werden. Bei den drei anderen Substanzen handelte es sich um Apigenin-8-C-glucosid (Vitexin), Apigenin-6-C-glucosid (Isovitexin) und Apigenin-6,8-di-C-glucosid (Vicennin-2), deren Vorkommen im Tee bereits bekannt war. Ein weiteres Flavon-C-glykosid konnte anhand des UV-Spektrums den Apigeninglykosiden zugeordnet werden. Die Flavon-C-glykoside wurden in 16 schwarzen und 2 grünen Tees verschiedener Anbäugebiete sowie in einem Oolong-Tee quantitativ bestimmt. Die Gesamtgehalte bewegten sich zwischen 0,48 und 2,69 g/kg i.Tr. Die Luteolinglykosidgehalte lagen in allen Fällen weit unterhalb der Gehalte der identifizierten Apigeninglyko-side. Bei den meisten schwarzen Tees wurde unabhängig von der Herkunft ein ähnliches Flavon-C-glykosid-muster beobachtet. Lediglich ein chinesischer und ein indonesischer schwarzer Tee sowie die beiden grünen Tees zeigten eine andere Verteilung der Flavon-C-glykoside. Herkunftsspezifische Charakeristika konnten anhand dieser Ergebnisse nicht festgestellt werden. In Hydrolysaten von höhermolekularen Polyphenolfraktionen (Mr>5000) aus Schwarzteeaufgüssen konnten geringe Mengen an Flavon-C-glykosiden (1,2–2,2 mg/g der isolierten Fraktion) nachgewiesen werden.AbstractAn HPLC method for the determination of flavone C-glycosides (FCG) from black tea has been developed. Sample clean-up was accomplished by means of polyamide column chromatography, followed by enzyme hydrolysis of interfering compounds such was flavonol glycosides and a second polyamide column Chromatographic step. Using HPLC with gradient elution and photodiode array detection eight FCG were separated. Seven FCG were isolated by means of preparative HPLC. Identification was carried out using co-chromatography, FAB(Fast Atom Bombardment)-mass spectrometry and various nuclear magnetic resonance techniques. Apigenin 6-C-glucosyl-8-arabinoside (schaftoside) and apigenin 6-C-arabinosyl-8-C-glucoside (isoschafto-side) as well as luteolin 8-C-glucoside (orientin) and luteolin 6-C-glucoside (isoorientin) have been detected in tea for the first time. Three of the other compounds have been identified as apigenin 8-C-glucoside (vitexin), apigenin 6-C-glucoside (isovitexin) and apigenin 6,8-di-C-glucoside (vicenin-2). Their occurrence in tea has been previously reported. From its UV spectrum another compound was concluded to be an apigenin glycoside. The FCG were quantified in a variety of teas of different origins (16 black, two green and one oolong). The total amounts of the FCG were 0.48–2.69 g/kg dry weight. The FCG pattern of teas of different origins were similar to each other and no origin-dependent characteristics have yet been observed. Small amounts of FCG (1.2–2.2 mg/g) were detected in hydrolysates of high relative molecular mass fractions (Mr>5000) of a black tea liquor.

Studies of polymer polyphenols in tea

ZusammenfassungHöhermolekulare Tee-Polyphenole (Thearubigine=TR) wurden aus einem schwarzen Teeaufguß mittels Ultrafiltration isoliert und die Fraktion mit einer relativen Molekülmasse (Mr)>5000 chromatographisch untersucht. Mittels RP-HPLC und Gelfiltrationschromatographie gelang eine Antrennung der TR-Fraktion in verschiedene Bereiche, aber keine vollständige Auftrennung in diskrete Peaks. In Hydrolysaten der Fraktion wurden die Anthocyanidine Delphinidin und Cyanidin sowie Flavon-C-glykoside nachgewiesen; Cyanidin wurde mit 0.26% (bezogen auf die TR-Fraktion) ermittelt. Der Anteil an gebundener Gallussäure wurde ebenfalls in der isolierten TR-Fraktion bestimmt; die Gehalte lagen bei 2.5% bezogen auf die TR-Fraktion. Ein HPLC-Trennsystem für TR aus der Literatur wurde zur Untersuchung der Stabilität und des Extraktionsverhaltens der TR benutzt. Es wurde festgestellt, daß durch 2 h Soxhlet-Extraktion weniger TR als durch einen normalen Aufguß (Ziehzeit 10 min) extrahiert werden. Beim Warmhalten des normalen Aufgusses (2 h, 90 °C) tritt eine gewisse Abnahme der Theaflavin- und der TR-Gehalte ein.AbstractPolymer tea polyphenols (thearubigins=TR) were isolated from a black tea brew by ultrafiltration. The fraction of relative molecular mass (Mr)>5000 was examined using liquid chromatography. A partial separation of the TR fraction could be achieved by reversed-phase (RP)-HPLC and by gel-filtration chromatography, but not a complete separation into distinct peaks. After hydrolysis, the anthocyanidins delphinidine and cyanidine and some flavone-C-glycosides were detected. The amount of cyanidine was 0.26% (in the TR fraction Mr>5000). Gallic acid moieties were also determined after hydrolysis: the amounts were about 2.5% (in the TR fraction mentioned above). An HPLC separation system from the literature was employed to analyse the stability and extraction behaviour of the TR. An extract prepared by a 2-h Soxhlet extraction contained only small amounts of TR compared with a tea brew prepared by a normal 10 min extraction. This is due to incomplete extraction, not to destruction. Hot-plating the 10-min extract (90° C, 2 h) led to a decrease in the peak areas of theaflavin (TF) and other pigments.

Suren der Zichorienwurzel@@@Acids of the chicory root III. Taste determining acids in infusions of roasted chicory: III. Geschmacksbestimmende Suren in Rstzichorienaufgssen

SummaryTaste threshold values of the nine most important low-molecular-mass acids and of the high-molecular-mass acids isolated from roasted chicory were determined in infusions of roasted chicory. The threshold values of the acid esters of malic and citric acid were estimated. The contribution to the acid taste has been determined by calculating the quotients of concentration and threshold value (“acid values”) for a commercial roast and a set of pilot roasts of different degree. The most important acids are (in order of decreasing acid values) citric acid esters, malic, phosphoric and citric acid, malic acid esters, acetic acid and the high-molecular-mass acids; in dark roasts also formic and hydroxyacetic acid. Pyroglutamic, oxalic and lactic acid are less important.ZusammenfassungIm Aufguß von Zichorie (Industrieröstung) wurden die Geschmacksschwellenwerte der 9 wichtigsten niedermolekularen Säuren sowie diejenigen der aus Röstzichorie isolierten hochmolekularen Säuren bestimmt. Die Schwellenwerte der sauren Apfelsäure- und Citronensäureester wurden geschätzt. Als Maß für den Beitrag zum sauren Geschmack wurden die Quotienten aus Konzentration und Schwellenwert („Säurewerte“) bei der Industrieröstung und 6 Versuchsröstungen unterschiedlichen Röstgrades berechnet. Danach sind die wichtigsten Säuren (mit abnehmendem Säurewert) Citronensäure-Ester, Äpfel-, Phosphor- und Citronensäure, Äpfelsäure-Ester, Essigsäure und die hochmolekularen Säuren, bei größeren Röstgraden auch Ameisen- und Hydroxyessigsäure. Pyroglutamin-, Oxal- und Milchsäure sind von geringerer Bedeutung.