کاربرد کروماتوگرافی لایه نازک در صنایع غذایی

 

یکی از پرکاربردترین روش‌های جداسازی مواد در آزمایشگاه کروماتوگرافی است و در مواقعی که جداسازی به روش‌های دیگر ناممکن است به راحتی می‌توان از این روش استفاده کرد، زیرا اختلافات‌های جزئی موجود در رفتار اجسام باعث تسهیل جداسازی در جریان عبور آن‌ها از یک سیستم کروماتوگرافی می‌شود‌. کاربرد کروماتوگرافی لایه نازک در صنایع غذایی یکی از روش‌های کلاسیک کروماتوگرافی است که در مطلب امروز قصد داریم درمورد آن صحبت کنیم.

 

TLC چیست؟

کروماتوگرافی با لایه نازک نوعی از کروماتوگرافی جذب سطحی است که در این روش از صفحات با ضخامت نازک استفاده می‌شود و موقعیت اجزای جدا شده روی صفحه مشخص می‌گردد. تکنیک کروماتوگرافی لایه نازک روشی برای شناسایی مواد و آزمایش خلوص آنهاست. این روش نسبتا سریع است و به مقدار کمی ماده نیاز دارد. جداسازی در این تکنیک شامل توزیع آنالیت‌ها بین فاز ساکن و فاز متحرک می‌باشد. مانند سایر روش‌های کروماتوگرافی جداسازی اجزای نمونه براساس میزان جذب آنها بر روی فاز ساکن در مقابل میزان انحلال آنها در فاز متحرک است.

بررسی مفاهیم پایه در TLC

فاز ساکن:  لایه‌نازکی از یک پودر بر روی محیط پشتیبان جامد می باشد.

فازمتحرک:  مایع توسعه‌دهنده‌ای است که بر روی فاز ساکن حرکت کرده و نمونه را با خود جابه‌جا می‌کند. منظور از مایع توسعه‌دهنده در اینجا حلال است.

Rf : نسبت فاصله طی شده توسط حل‌شونده به فاصله طی شده از خط ابتدایی تا حلال

باتوجه به مفهوم Rf، ملاک شناسایی کیفی در کروماتوگرافی لایه نازک، فاصله طی شده توسط هر لکه از نقطه شروع می‌باشد.
ترکیبی که کمتر جذب فاز جامد( فاز ساکن) شود و بیشتر در حلال(فاز متحرک) حل گردد، سریعتر حرکت می‌کند و درنتیجه مسیر بیشتری را طی کرده و Rf بزرگتری حاصل می‌شود. باتوجه به تعریف Rf برای ترکیباتی که در حلال خیلی محلول هستند، Rf نزدیک به 1 است. برای ترکیباتی هم که حلالیت کمی در حلال دارند‌، Rf نزدیک به صفر است.

 

 

 

روش آماده‌سازی صفحه

  • در فاصله 0.5 تا 1 سانتی متری انتهای صفحه یک خط با مداد کشیده می‌شود(توجه کنید که حتما خط با مداد کشیده شود)
این مقاله رو از دست نده:  کنترل کیفیت لواشک

 

  • نمونه گذاری بر روی خط کشیده شده صورت می‌گیرد و محل‌های نمونه‌گذاری را با شماره مشخص می‌کنیم.

 

  • برای لکه‌گذاری از لوله‌های کاپیلاری یا موئین می‌توان استفاده نمود. به‌این صورت که این لوله‌ها را داخل محلول نمونه قرار می‌دهیم( برای انتقال بیشتر نمونه به صفحه می‌توان از خلال‌های کوچک برای لکه‌گذاری استفاده نمود)

 

کاربرد کروماتوگرافی لایه نازک در صنایع غذایی

لکه گذاری در TLC

 

 

  • بعد از هر لکه‌گذاری صفحه را خشک می‌کنیم. هدف از خشک کردن در اینجا تبخیر حلال است که می توان با جریان هوای آزاد این کار را انجام داد.

 

  • درون ظرف، حلال(eluent) می‌ریزیم. توجه کنید که میزان حلال ریخته شده باید پایین‌تر از خط کشیده شده در انتهای صفحه باشد.

 

  • TLC را درون حلال قرار می‌دهیم. حلال به‌صورت کاپیلاری به سمت بالا حرکت می‌نما‌ید و در حین حرکت نمونه‌ها را ( که به‌صورت لکه‌هایی بر روی خط قرار داده بودیم) جابه‌جا می‌کند. مقداری که لکه‌ها توسط حلال جابه‌جا شوند بستگی به میزان انحلال آنها در حلال دارد.

 

کروماتوگرافی لایه نازک

حرکت حلال و جابه جایی نمونه‌ها بر روی صفحه TLC

 

 

  • اجازه می‌دهیم سطح حلال تا فاصله 0.5 تا 1 سانتی متری انتهای صفحه، بالا بیاید. بعد از رسیدن به این فاصله درپوش را برمی‌داریم و صفحه TLC را خارج می‌کنیم و می گذاریم تا خشک شود. (توجه کنید که بعد از خارج کردن صفحه، سریع باید علامت گذاری را انجام دهید زیرا ممکن است حتی بعد خروج صفحه هم حلال به حرکت خودش ادامه دهد)

 

 

کروماتوگرافی لایه نازک(TLC)

کروماتوگرافی لایه نازک

 

 

 

حلال های مورد استفاده در TLC

برای جداسازی از نسبت حلال‌های مختلف استفاده می کنیم.

حلال‌هایی با قطبیت پایین حلال‌هایی با قطبیت متوسط حلال‌هایی با قطبیت بالا
هگزان هگزان متانول
دی اتیل اتر دی اتیل استات دی کلرومتان

 

به‌عنوان مثال قصد داریم دو ترکیب فلورن و فلورونون را به وسیله کروماتوگرافی لایه نازک جدا کنیم. ماده فلورونون به دلیل داشتن گروه کربونیل قطبی‌تر از فلورن می‌‌باشد. برای جداسازی هم از حلال های هگزان – دی اتبل اتر استفاده می‌کنیم.

این مقاله رو از دست نده:  روش اندازه گیری کازئین شیر

در ابتدا فرض کنید که 100% از حلال دی اتیل اتر و 0% از حلال هگزان استفاده می کنیم. از آنجاکه دی اتیل اتر دارای قطبیت بالاتری نسبت به هگزان است و قدرت انحلال بالایی دارد هر دو ترکیب را به سمت جبهه حلال می‌برد. در واقع در اینجا هیچ جداسازی رخ نمی‌دهد و برای هر دو ترکیب Rf برابر یک خواهد شد. پس در اینجا بهتر است قطبیت را کاهش دهیم مثلا 20% هگزان اضافه کنیم.

هرچه هگزان بیشتری اضافه کنیم ترکیب قطبی‌تر یعنی فلورونون کمتر جابه‌جا می‌شود. به‌همین دلیل با بیشتر جابه‌جا شدن فلورن با هگزان، میزان Rf آن افزایش می‌یابد و اختلاف آن باRf فلورونون زیاد می شود. فرض کنید که حالا از 100% هگزان استفاده کنیم، در اینجا Rf فلورونون صفر خواهد شد. در واقع فلورونون در همان خط اولیه باقی می‌ماند زیرا حلال آنقدر غیرقطبی شده که دیگر نمی‌تواند این ترکیب را جابه‌جا کند.

از این مثال متوجه میشویم که بهترین زمان جداسازی زمانی است‌که:
مولکول‌ها دارای Rf متفاوت باشند پس نیاز است از نسبت‌های مناسب حلال استفاده کنیم.

 

 

 

عیب‌یابی TLC

زمانی که لکه‌ها همراه با حلال جابه‌جا می‌شوند، ممکن است اشکالاتی ایجاد شود که فرآیند جداسازی را مختل نماید که در ادامه به این اشکالات و بررسی راه‌حل آنها اشاره می‌کنیم :

  • اگر لکه‌ها در حین حرکت با حلال بر روی صفحه به‌صورت خط کشیده ظاهر شوند :
    • علت: مقدار نمونه استفاده شده خیلی زیاد است
    • راه‌حل: باید نمونه رقیق شود
  • اگر لکه‌ها خیلی کشیده شوند:
    • علت: داخل نمونه ترکیبات اسیدی یا بازی وجود دارد که برهمکنش‌‌‌های قوی ایجاد می‌کنند
    • راه‌حل: باید به فاز متحرک یا همان حلال، افزودنی اضافه کنیم تا ترکیبات اسیدی یا بازی موجود را خنثی کنند. افزودنی‌هایی با غلظت 2% باید به فاز متحرک اضافه شود. برای محلول‌های اسید کربوکسیلیک به میزان 2% استیک اسید و به ترکیبات آمینی به میزان 2% تری متیل آمین باید اضافه شود.
  • اگر لکه‌ها به‌صورت خمیده ظاهر شوند:
    • علت: لکه‌گذاری به‌صورت نامناسب انجام شده است. درواقع برای منتقل کرن نمونه به صفحه فشار زیادی وارد آمده و سیلیکا(فازمتحرک) جابه‌جا شده است
    • راه‌حل: عمل لکه‌گذاری باید آرام و بدون وارد کردن فشار انجام شود
  • اگر لکه‌ها متمابل به یک سمت و به‌صورت شیب‌‌دار حرکت کنند :
    • علت: صفحه TLC را درون بشر به درستی قرار ندادیم
    • راه‌حل: صفحه TLC را باید در مرکز قرار دهیم
  • اگر در کنار لکه‌های درحال حرکت لکه‌های آبی رنگ مشاهده شود:
    • علت: برای لکه‌گذاری از خودکار آبی استفاده شده است
    • راه‌حل: باید از مداد برای علامت‌گذاری و خط کشی استفاده کنیم
  • اگر هیچ لکه‌ای نینیم:
    • علت: نمونه خیلی رقیق بوده است یا از آشکارساز مناسبی استفاده نشده است
این مقاله رو از دست نده:  کاربرد کروماتوگرافی گازی در صنایع غذایی

 

کاربرد کروماتوگرافی لایه نازک در صنایع غذایی

از کروماتوگرافی لایه نازک (TLC) به طور گسترده در آزمایشگاه های سراسر جهان برای تجزیه و تحلیل مواد غذایی و کنترل کیفیت استفاده می شود. از کاربرد کروماتوگرافی لایه نازک در صنایع غذایی  میتوان به اندازه گیری و بررسی افزودنی‌های عمدی، تقلبات ، آلاینده ها و تجزیه شامل تعیین ترکیبات مانند اسیدهای آمینه (کیفیت پروتئین)، لیپیدها و اسیدهای چرب (کیفیت و تقلب در چربی) ، قندها (کیفیت نوشیدنی) ، آمین های بیوژنیک (قابلیت ذخیره پذیری) ، ویتامین ها (به عنوان مواد مغذی ، رنگی و آنتی اکسیدان اضافه می شود) و اسیدهای آلی (مواد نگهدارنده) اشاره کرد.

کروماتوگرافی لایه نازک همچنین به صورت گسترده ای برای تجزیه و تحلیل محصولات کشاورزی و گیاهان کاربرد دارد. موارد زیر نمونه هایی از کاربرد کروماتوگرافی لایه نازک در صنایع غذایی است که تاکنون در مطالعات مختلف بررسی شده است:

 

از منابع استفاده شده:

مقاله Thin-layer chromatography in food and agricultural analysis

 

علم فود

علم فود در شبکه های اجتماعی

فهرست مطالب

سایر مقالات علم فود

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *