Анатацыя
9,10-Антрахінон (AQ) з'яўляецца забруджвальным рэчывам з патэнцыйнай рызыкай канцэрагеннасці і сустракаецца ў гарбаце ва ўсім свеце. Максімальнае астаткавае ўтрыманне (MRL) AQ у чайным наборы, устаноўленае Еўрапейскім саюзам (ЕС), складае 0,02 мг/кг. Магчымыя крыніцы AQ пры апрацоўцы гарбаты і асноўныя этапы яго ўзнікнення былі даследаваны на аснове мадыфікаванага аналітычнага метаду AQ і аналізу газавай храматаграфіі-тандэмнай мас-спектраметрыі (ГХ-МС/МС). У параўнанні з электрычнасцю ў якасці крыніцы цяпла пры апрацоўцы зялёнай гарбаты, AQ павялічыўся ў 4,3-23,9 раза пры апрацоўцы гарбаты з выкарыстаннем вугалю ў якасці крыніцы цяпла, нашмат перавышаючы 0,02 мг/кг, у той час як узровень AQ у навакольным асяроддзі патроіўся. Такая ж тэндэнцыя назіралася пры апрацоўцы гарбаты улун пад нагрэвам вугалю. Этапы непасрэднага кантакту паміж чайным лісцем і дымам, такія як фіксацыя і сушка, лічацца асноўнымі этапамі вытворчасці AQ пры апрацоўцы гарбаты. Узровень AQ павялічваўся з павелічэннем часу кантакту, што сведчыць аб тым, што высокі ўзровень забруджвальнага рэчыва AQ у гарбаце можа быць атрыманы з пароў, выкліканых вуглём і гарэньнем. Былі прааналізаваны 40 узораў з розных цэхаў з электраэнергіяй або вуглём у якасці крыніц цяпла, у дыяпазоне ад 50,0%−85,0% да 5,0%−35,0% для выяўлення і перавышэння паказчыкаў AQ. Акрамя таго, максімальнае ўтрыманне AQ 0,064 мг/кг назіралася ў чайным прадукце з вуглём у якасці крыніцы цяпла, што паказвае на тое, што высокі ўзровень забруджвання AQ у чайных прадуктах, верагодна, выкліканы вуглём.
Ключавыя словы: 9,10-антрахінон, апрацоўка гарбаты, вугаль, крыніца забруджвання
УВОДЗІНЫ
Чай, прыгатаваны з лісця вечназялёнага хмызняку Camellia sinensis (L.) O. Kuntze, з'яўляецца адным з самых папулярных ва ўсім свеце напояў дзякуючы свайму асвяжальнаму густу і карысці для здароўя. У 2020 годзе ва ўсім свеце вытворчасць гарбаты павялічылася да 5972 мільёнаў метрычных тон, што ўдвая больш за апошнія 20 гадоў[1]. У залежнасці ад розных спосабаў апрацоўкі існуе шэсць асноўных відаў гарбаты, у тым ліку зялёная гарбата, чорная гарбата, цёмная гарбата, гарбата улун, белая гарбата і жоўтая гарбата[2,3]. Для забеспячэння якасці і бяспекі прадукцыі вельмі важна сачыць за ўзроўнем забруджвальных рэчываў і вызначаць паходжанне.

Выяўленне крыніц забруджванняў, такіх як рэшткі пестыцыдаў, цяжкія металы і іншыя забруджвальнікі, такія як поліцыклічныя араматычныя вуглевадароды (ПАВ), з'яўляецца асноўным крокам для кантролю забруджвання. Прамое распыленне сінтэтычных хімікатаў на чайных плантацыях, а таксама паветраны дрэйф, выкліканы працай каля чайных садоў, з'яўляюцца асноўнай крыніцай рэшткаў пестыцыдаў у гарбаце[4]. Цяжкія металы могуць назапашвацца ў гарбаце і прыводзіць да таксічнасці, якая ў асноўным узнікае з глебы, угнаенняў і атмасферы [5-7]. Што тычыцца іншых забруджванняў, якія нечакана з'яўляюцца ў гарбаце, іх было даволі складана вызначыць з-за складаных працэдур вытворчасці гарбаты, уключаючы плантацыю, апрацоўку, упакоўку, захоўванне і транспарціроўку. ПАУ ў гарбаце з'явіліся ў выніку адкладання выхлапных газаў транспартных сродкаў і згарання паліва, якое выкарыстоўваецца падчас апрацоўкі чайнага лісця, напрыклад, дроў і вугалю [8-10].

Падчас згарання вугалю і дроў утвараюцца забруджвальныя рэчывы, такія як аксід вугляроду[11]. У выніку рэшткі гэтых вышэйзгаданых забруджвальных рэчываў могуць узнікаць у апрацаваных прадуктах, такіх як збожжа, вэнджаны булён і рыба, пры высокай тэмпературы, што стварае пагрозу для здароўя чалавека [12,13]. ПАУ, выкліканыя гарэннем, утвараюцца ў выніку выпарэння ПАУ, якія змяшчаюцца ў самім паліве, высокатэмпературнага раскладання араматычных злучэнняў і рэакцыі злучэння паміж свабоднымі радыкаламі [14]. Тэмпература гарэння, час і ўтрыманне кіслароду з'яўляюцца важнымі фактарамі, якія ўплываюць на канверсію ПАУ. З павышэннем тэмпературы ўтрыманне ПАУ спачатку павялічвалася, а потым зніжалася, а пікавае значэнне прыпадала на 800 °C; Утрыманне ПАУ рэзка знізілася, каб прасачыць па меры павелічэння часу гарэння, калі яно было ніжэй за мяжу, званую «гранічным часам», з павелічэннем утрымання кіслароду ў паветры для гарэння выкіды ПАУ значна скараціліся, але няпоўнае акісленне прывяло б да ўтварэння ПАУ і іншых вытворных[15]. −17].

9,10-антрахінон (AQ, CAS: 84-65-1, мал. 1), кіслародзмяшчальнае вытворнае ПАУ [18], складаецца з трох кандэнсаваных цыклаў. Ён быў унесены ў спіс магчымых канцерогенов (група 2B) Міжнародным агенцтвам па даследаванні рака ў 2014 годзе [19]. AQ можа атруціць комплекс расшчаплення тапаізамеразай II і інгібіраваць гідроліз адэназінтрыфасфату (АТФ) тапаізамеразай II ДНК, выклікаючы двухланцужковыя разрывы ДНК, што азначае доўгатэрміновае ўздзеянне ў асяроддзі, якое змяшчае AQ, і прамы кантакт з высокім узроўнем AQ можа прывесці да пашкоджання ДНК, мутацыі і павялічыць рызыку рака [20]. У якасці негатыўнага ўздзеяння на здароўе чалавека Еўрапейскі саюз усталяваў у гарбаце максімальны ліміт рэшткаў (MRL) 0,02 мг/кг. Згодна з нашымі папярэднімі даследаваннямі, адклады AQ былі прапанаваны ў якасці асноўнай крыніцы падчас чайных плантацый [21]. Акрамя таго, зыходзячы з эксперыментальных наступстваў апрацоўкі зялёнага і чорнага гарбаты ў Інданезіі, відавочна, што ўзровень AQ істотна змяніўся, і дым ад апрацоўчага абсталявання быў прапанаваны ў якасці адной з асноўных прычын [22]. Тым не менш, дакладнае паходжанне AQ пры апрацоўцы гарбаты заставалася няўлоўным, хоць некаторыя гіпотэзы аб хімічным шляху AQ былі прапанаваны [23,24], што паказвае на тое, што надзвычай важна вызначыць вырашальныя фактары, якія ўплываюць на ўзровень AQ пры апрацоўцы гарбаты.

Малюнак 1. Хімічная формула AQ.

Улічваючы даследаванні адукацыі AQ падчас спальвання вугалю і патэнцыйную пагрозу паліва пры апрацоўцы гарбаты, быў праведзены параўнальны эксперымент, каб растлумачыць уплыў апрацоўкі крыніц цяпла на AQ у гарбаце і паветры, колькасны аналіз змяненняў утрымання AQ на розных этапах апрацоўкі, што дапамагае пацвердзіць дакладнае паходжанне, схему ўзнікнення і ступень забруджвання AQ пры апрацоўцы гарбаты.

ВЫНІКІ
Праверка метаду
У параўнанні з нашым папярэднім даследаваннем [21], працэдура экстракцыі вадкасць-вадкасць была аб'яднана перад ін'екцыяй у GC-MS/MS, каб палепшыць адчувальнасць і захаваць інструментальныя заяўкі. На малюнку 2b палепшаны метад паказаў значнае паляпшэнне ачысткі ўзору, растваральнік стаў святлей. На малюнку 2а спектр поўнага сканавання (50-350 m/z) паказвае, што пасля ачысткі базавая лінія спектру МС відавочна зменшылася і стала даступна меншая колькасць храматаграфічных пікаў, што паказвае на тое, што пасля ачысткі была выдалена вялікая колькасць злучэнняў, якія перашкаджаюць. вадкасная экстракцыя.

Малюнак 2. (а) Поўны спектр сканавання ўзору да і пасля ачысткі. (Б) Эфект ачысткі палепшанага метаду.
Праверка метаду, у тым ліку лінейнасць, аднаўленне, мяжа колькаснага вызначэння (LOQ) і матрычны эфект (ME), прыведзены ў табліцы 1. Здавальняючым з'яўляецца атрыманне лінейнасці з каэфіцыентам дэтэрмінацыі (r2), вышэйшым за 0,998, які вар'іраваўся ад 0,005 да 0,2 мг/кг у чайнай матрыцы і растваральніку ацэтанітрыл, а таксама ў пробе паветра ў дыяпазоне ад 0,5 да 8 мкг/м3.

Аднаўленне AQ ацэньвалася пры трох павышаных канцэнтрацыях паміж вымеранай і фактычнай канцэнтрацыямі ў сухім гарбаце (0,005, 0,02, 0,05 мг/кг), свежых парастках гарбаты (0,005, 0,01, 0,02 мг/кг) і пробе паветра (0,5, 1,5, 3 мкг/м3). Аднаўленне AQ у гарбаце вагалася ад 77,78% да 113,02% у сухім гарбаце і ад 96,52% да 125,69% у парастках гарбаты, з RSD% ніжэй за 15%. Аднаўленне AQ у пробах паветра вагалася ад 78,47% да 117,06% з RSD% ніжэй за 20%. Самая нізкая павышаная канцэнтрацыя была вызначана як LOQ, якая складала 0,005 мг/кг, 0,005 мг/кг і 0,5 мкг/м³ у парастках гарбаты, сухім гарбаце і пробах паветра адпаведна. Як паказана ў табліцы 1, матрыца з сухога гарбаты і чайных парасткаў нязначна павялічвала адказ AQ, што прывяло да ME 109,0% і 110,9%. Што тычыцца матрыцы пробаў паветра, МЭ склала 196,1%.

Ўзроўні AQ падчас апрацоўкі зялёнага гарбаты
З мэтай высвятлення ўплыву розных крыніц цяпла на гарбату і асяроддзе апрацоўкі, партыя свежага лісця была падзелена на дзве пэўныя групы і апрацавана асобна ў двух апрацоўчых цэхах на адным прадпрыемстве. Адна група была забяспечана электрычнасцю, а другая - вуглём.

Як паказана на мал. 3, узровень AQ з электрычнасцю ў якасці крыніцы цяпла вагаўся ад 0,008 да 0,013 мг/кг. У працэсе фіксацыі высыханне чайных лісця ў выніку апрацоўкі ў рондалі з высокай тэмпературай прывяло да павелічэння AQ на 9,5%. Затым узровень AQ заставаўся ў працэсе скручвання, нягледзячы на ​​​​страту соку, што сведчыць аб тым, што фізічныя працэсы могуць не ўплываць на ўзровень AQ пры апрацоўцы гарбаты. Пасля першых этапаў сушкі ўзровень AQ нязначна павялічыўся з 0,010 да 0,012 мг/кг, затым працягваў расці да 0,013 мг/кг да канца паўторнай сушкі. PF, якія значна адрозніваліся на кожным этапе, былі 1,10, 1,03, 1,24, 1,08 пры фіксацыі, пракатцы, першай сушцы і паўторнай сушцы адпаведна. Вынікі PFs выказалі здагадку, што апрацоўка пад электрычнай энергіяй мела невялікі ўплыў на ўзроўні AQ ў гарбаце.

Малюнак 3. Узровень AQ падчас апрацоўкі зялёнай гарбаты з выкарыстаннем электрычнасці і вугалю ў якасці крыніц цяпла.
У выпадку выкарыстання вугалю ў якасці крыніцы цяпла ўтрыманне AQ рэзка павялічылася падчас апрацоўкі гарбаты, узляцеўшы з 0,008 да 0,038 мг/кг. 338,9% AQ быў павышаны ў працэдуры фіксацыі, дасягнуўшы 0,037 мг / кг, што значна перавышае MRL 0,02 мг / кг, усталяваны Еўрапейскім Саюзам. Падчас стадыі пракаткі ўзровень AQ па-ранейшаму павялічваўся на 5,8%, нягледзячы на ​​​​далёкасць ад машыны для фіксацыі. Пры першай сушцы і паўторнай сушцы ўтрыманне AQ нязначна павялічвалася або нязначна зніжалася. PF з выкарыстаннем вугалю ў якасці крыніцы цяпла пры фіксацыі, першай сушцы пракаткай і паўторнай сушцы складалі 4,39, 1,05, 0,93 і 1,05 адпаведна.

Для далейшага вызначэння ўзаемасувязі паміж спальваннем вугалю і забруджваннем AQ, узважаныя цвёрдыя часціцы (PMs) у паветры ў майстэрнях пад абедзвюма крыніцамі цяпла былі сабраны для ацэнкі паветра, як паказана на мал. 4. Узровень AQ PMs з вуглём як крыніца цяпла складала 2,98 мкг/м3, што было больш чым у тры разы вышэй, чым з электрычнасцю 0,91 мкг/м3.

Малюнак 4. Узровень AQ у асяроддзі з электраэнергіяй і вуглём у якасці крыніцы цяпла. * Паказвае на значныя адрозненні ва ўзроўнях AQ ва ўзорах (p <0,05).

Узровень AQ падчас апрацоўкі гарбаты улун Чай улун, які ў асноўным вырабляецца ў правінцыі Фуцзянь і на Тайвані, з'яўляецца разнавіднасцю часткова ферментаванага гарбаты. Для далейшага вызначэння асноўных крокаў павышэння ўзроўню AQ і ўздзеяння розных відаў паліва, адна і тая ж партыя свежых лісця была прыгатавана ў гарбату улун з вугалем і гібрыдам прыроднага газу і электрычнасці ў якасці крыніц цяпла адначасова. Узровень AQ пры апрацоўцы гарбаты улун з выкарыстаннем розных крыніц цяпла паказаны на мал. 5. Для апрацоўкі гарбаты улун з выкарыстаннем гібрыднай электраэнергіі прыроднага газу тэндэнцыя ўзроўню AQ заставалася ніжэйшай за 0,005 мг/кг, што было падобна да ўзроўню зялёнай гарбаты. з электрычнасцю.

Малюнак 5. Узровень AQ падчас апрацоўкі гарбаты улун з выкарыстаннем сумесі прыроднага газу і электрычнасці і вугалю ў якасці крыніцы цяпла.

З вуглём у якасці крыніцы цяпла ўзроўні AQ на першых двух этапах, завяданне і пазеляненне, былі па сутнасці такімі ж, як і ў сумесі прыроднага газу і электрычнасці. Аднак наступныя працэдуры да фіксацыі паказалі, што разрыў паступова павялічваўся, і ў гэты момант узровень AQ вырас з 0,004 да 0,023 мг/кг. Узровень на этапе пракаткі паніжаны да 0,018 мг/кг, што можа быць звязана з стратай чайнага соку, які выносіць некаторыя забруджвальныя рэчывы AQ. Пасля этапу пракаткі ўзровень на этапе сушкі павялічыўся да 0,027 мг/кг. Пры завяданні, апрацоўцы, фіксацыі, пракатцы і сушцы PF былі 2,81, 1,32, 5,66, 0,78 і 1,50 адпаведна.

З'яўленне AQ у чайных прадуктах з рознымі крыніцамі цяпла

Каб вызначыць уплыў на ўтрыманне вады ў гарбаце з рознымі крыніцамі цяпла, было прааналізавана 40 узораў гарбаты з чайных цэхаў, дзе ў якасці крыніц цяпла выкарыстоўвалася электрычнасць або вугаль, як паказана ў табліцы 2. У параўнанні з выкарыстаннем электрычнасці ў якасці крыніцы цяпла, вугаль меў найбольшую колькасць каэфіцыент дэтэктыўнасці (85,0%) з максімальным узроўнем AQ 0,064 мг/кг, што паказвае на тое, што забруджванне AQ было лёгка выклікаць дымам, які ўтвараецца пры спальванні вугалю, і ўзровень 35,0% назіраўся ў пробах вугалю. Найбольш прыкметна, што электрычнасць мела самыя нізкія паказчыкі выяўлення і перавышэння 56,4% і 7,7% адпаведна, з максімальным утрыманнем 0,020 мг/кг.

ДЫСКУСІЯ

Грунтуючыся на PF падчас апрацоўкі двума відамі крыніц цяпла, стала ясна, што фіксацыя была галоўным крокам, які прывёў да павышэння ўзроўню AQ пры вытворчасці гарбаты з выкарыстаннем вугалю, а апрацоўка з дапамогай электрычнай энергіі мела невялікі ўплыў на ўтрыманне AQ у гарбаце. Падчас апрацоўкі зялёнай гарбаты згаранне вугалю стварала шмат дыму ў працэсе фіксацыі ў параўнанні з працэсам электрычнага нагрэву, што паказвае на тое, што, магчыма, пары былі асноўнай крыніцай забруджвальных рэчываў AQ ад кантакту з парасткамі гарбаты імгненна падчас апрацоўкі гарбаты, падобна працэсу ўздзеяння ў ўзоры вэнджанага шашлыка[25]. Невялікае павелічэнне ўтрымання AQ на этапе пракаткі сведчыць аб тым, што пары, выкліканыя згараннем вугалю, уплываюць не толькі на ўзровень AQ падчас этапу фіксацыі, але і ў асяроддзі апрацоўкі з-за атмасферных адкладаў. Вугаль таксама выкарыстоўваўся ў якасці крыніцы цяпла пры першай сушцы і паўторнай сушцы, але на гэтых двух этапах утрыманне AQ нязначна павялічвалася або нязначна зніжалася. Гэта можна растлумачыць тым, што закрытая сушылка з гарачым ветрам не дапускала гарбаты да пароў, выкліканых згараннем вугалю[26]. Для таго, каб вызначыць крыніцу забруджвальных рэчываў, узровень AQ у атмасферы быў прааналізаваны, што прывяло да значнага разрыву паміж двума майстэрнямі. Асноўная прычына гэтага заключаецца ў тым, што вугаль, які выкарыстоўваецца на стадыях фіксацыі, першай сушкі і паўторнай сушкі, будзе ствараць AQ падчас няпоўнага згарання. Гэтыя AQ затым адсарбаваны ў дробных часціцах цвёрдых рэчываў пасля спальвання вугалю і рассеяны ў паветры, павышаючы ўзровень забруджвання AQ у асяроддзі майстэрні [15]. З цягам часу з-за вялікай удзельнай паверхні і адсарбцыйнай здольнасці гарбаты гэтыя часціцы асядаюць на паверхні чайных лісця, што прыводзіць да павелічэння вытворчасці AQ. Такім чынам, спальванне вугалю лічылася асноўным шляхам, які вядзе да празмернага забруджвання квадратам пры апрацоўцы гарбаты, прычым пары з'яўляюцца крыніцай забруджвання.

Што тычыцца апрацоўкі гарбаты улун, AQ павялічваўся пры апрацоўцы абедзвюма крыніцамі цяпла, але розніца паміж дзвюма крыніцамі цяпла была значнай. Вынікі таксама паказалі, што вугаль як крыніца цяпла адыграў важную ролю ў павышэнні ўзроўню AQ, і фіксацыя лічылася галоўным этапам павелічэння забруджвання AQ пры апрацоўцы гарбаты улун на аснове PF. Падчас апрацоўкі гарбаты улун з гібрыдам прыроднага газу і электрычнасці ў якасці крыніцы цяпла тэндэнцыя ўзроўню AQ заставалася ніжэй за 0,005 мг/кг, што было падобна да ўзроўню зялёнай гарбаты з электрычнасцю, што сведчыць пра тое, што чыстая энергія, такая як электрычнасць і прыродная газу, можа знізіць рызыку ўтварэння забруджванняў AQ пры апрацоўцы.

Што тычыцца выпрабаванняў пробаў, вынікі паказалі, што сітуацыя з забруджваннем AQ была горшай пры выкарыстанні вугалю ў якасці крыніцы цяпла, а не электрычнасці, што магло быць звязана з дымам ад згарання вугалю, які кантактаваў з чайным лісцем і затрымліваўся на працоўным месцы. Аднак, хоць было відавочна, што электрычнасць з'яўляецца самай чыстай крыніцай цяпла падчас апрацоўкі гарбаты, у чайных прадуктах, якія выкарыстоўваюць электрычнасць у якасці крыніцы цяпла, усё яшчэ прысутнічалі забруджвальныя рэчывы AQ. Сітуацыя здаецца трохі падобнай на раней апублікаваную працу, у якой рэакцыя 2-алкеналяў з гідрахінонамі і бензахінонамі была прапанавана ў якасці патэнцыйнага хімічнага шляху [23], прычыны гэтага будуць даследаваны ў будучых даследаваннях.

ВЫСНОВЫ

У гэтай працы магчымыя крыніцы забруджвання AQ зялёнай гарбаты і гарбаты улун былі пацверджаны параўнальнымі эксперыментамі, заснаванымі на палепшаных аналітычных метадах ГХ-МС/МС. Нашы высновы непасрэдна пацвярджаюць, што асноўнай крыніцай забруджвальных рэчываў з высокім узроўнем AQ з'яўляецца дым, выкліканы гарэннямі, якія ўплываюць не толькі на стадыі апрацоўкі, але і ўплываюць на асяроддзе ў майстэрні. У адрозненне ад стадый скручвання і завядання, дзе змены ва ўзроўні AQ былі незаўважнымі, стадыі з непасрэдным удзелам вугалю і дроў, такія як фіксацыя, з'яўляюцца асноўным працэсам, у якім забруджванне AQ павышаецца з-за колькасці кантакту паміж гарбатай і пары на гэтых этапах. Такім чынам, чыстыя віды паліва, такія як прыродны газ і электрычнасць, былі рэкамендаваны ў якасці крыніцы цяпла пры апрацоўцы гарбаты. Акрамя таго, вынікі эксперыменту таксама паказалі, што пры адсутнасці дыму, які ўтвараецца ў выніку гарэння, яшчэ існавалі іншыя фактары, якія ўплываюць на сляды AQ падчас апрацоўкі гарбаты, у той час як невялікая колькасць AQ таксама назіралася ў майстэрні з чыстым палівам, што павінна быць дадаткова даследавана. у будучых даследаваннях.

МАТЭРЫЯЛЫ І МЕТАДЫ

Рэагенты, хімікаты і матэрыялы

Стандарт антрахінону (99,0%) быў набыты ў кампаніі Dr. Ehrenstorfer GmbH (Аўгсбург, Германія). Унутраны стандарт D8-антрахінону (98,6%) быў набыты ў C/D/N Isotopes (Квебек, Канада). Бязводны сульфат натрыю (Na2SO4) і сульфат магнію (MgSO4) (Шанхай, Кітай). Флорисил быў пастаўлены кампаніяй Wenzhou Organic Chemical Company (Вэньчжоу, Кітай). Папера з мікрашкловалакна (90 мм) была набыта ў кампаніі Ahlstrom-munksjö (Хельсінкі, Фінляндыя).

Падрыхтоўка пробы

Узоры зялёнага гарбаты апрацоўваліся з фіксацыяй, скручваннем, першай сушкай і паўторнай сушкай (з выкарыстаннем абсталявання, якое ўваходзіць у камплект), у той час як узоры гарбаты улун апрацоўваліся з завяленнем, азеляненнем (па чарзе разгойдванне і вытрымліванне свежых лісця), фіксацыяй, скручваннем і сушка. Узоры з кожнага этапу адбіралі тры разы па 100 г пасля стараннага змешвання. Усе ўзоры захоўвалі пры -20 °C для далейшага аналізу.

Пробы паветра былі сабраныя паперай са шкловалакна (90 мм) з выкарыстаннем пробоотборников сярэдняга аб'ёму (PTS-100, Qingdao Laoshan Electronic Instrument Company, Qingdao, Кітай) [27], які працуе пры 100 л/мін на працягу 4 гадзін.

У узбагачаныя ўзоры дабаўлялі AQ у дозе 0,005 мг/кг, 0,010 мг/кг, 0,020 мг/кг для свежых парасткаў гарбаты, 0,005 мг/кг, 0,020 мг/кг, 0,050 мг/кг для сухой гарбаты і 0,012 мг/кг. (0,5 мкг/м3 для пробы паветра), 0,036 мг/кг (1,5 мкг/м3 для пробы паветра), 0,072 мг/кг (3,0 мкг/м3 для пробы паветра) для шкляной фільтравальнай паперы адпаведна. Пасля стараннага ўстрэсвання ўсе ўзоры пакідалі на 12 гадзін з наступным этапам экстракцыі і ачысткі.

Утрыманне вільгаці было атрымана шляхам адбору 20 г узору пасля змешвання на кожнай стадыі, награвання пры 105 °C на працягу 1 гадзіны, затым узважвання і паўтарэння тры разы, узяцця сярэдняга значэння і дзялення яго на вагу перад награваннем.

Адбор проб і ачыстка

Узор гарбаты: экстракцыя і ачыстка AQ з узораў гарбаты была праведзена на аснове апублікаванага метаду Wang et al. з некалькімі адаптацыямі[21]. Коратка, 1,5 г узораў гарбаты спачатку змешваюць з 30 мкл D8-AQ (2 мг/кг) і пакідаюць на 30 хвілін, затым добра змешваюць з 1,5 мл дэіянізаванай вады і пакідаюць на 30 хвілін. 15 мл 20% ацэтону ў н-гексане дадаюць да ўзораў гарбаты і апрацоўваюць ультрагукам на працягу 15 хвілін. Затым ўзоры змешвалі з 1,0 г MgSO4 на працягу 30 секунд і центрифугировали на працягу 5 хвілін пры 11000 абаротаў у хвіліну. Пасля перамяшчэння ў 100-мл грушападобныя колбы 10 мл верхняй арганічнай фазы выпарваюць амаль дасуха ў вакууме пры 37 °C. 5 мл 2,5% ацэтону ў н-гексане паўторна раствараюць экстракт у грушападобных колбах для ачысткі. Шкляная калонка (10 см × 0,8 см) складалася знізу ўверх са шкляной ваты і 2 г флорысілу, які знаходзіўся паміж двума пластамі 2 см Na2SO4. Затым 5 мл 2,5% ацэтону ў н-гексане промывают калонку. Пасля загрузкі паўторна растворанага раствора AQ тройчы элюіравалі 5 мл, 10 мл, 10 мл 2,5% ацэтону ў н-гексане. Аб'яднаныя элюаты пераносілі ў грушападобныя колбы і выпарваюць амаль дасуха ў вакууме пры 37 °C. Затым высушаны астатак аднаўляюць 1 мл 2,5% ацэтону ў гексане з наступнай фільтрацыяй праз фільтр з памерам пор 0,22 мкм. Затым адноўлены раствор змешваюць з ацэтанітрылам у аб'ёмных суадносінах 1:1. Пасля этапу ўстрэсвання субнатант выкарыстоўвалі для аналізу ГХ-МС/МС.

Узор паветра: палову валаконнай паперы, у якую капнулі 18 мкл d8-AQ (2 мг/кг), апускалі ў 15 мл 20% ацэтону ў н-гексане, затым апрацоўвалі ультрагукам на працягу 15 хвілін. Арганічную фазу аддзялялі цэнтрыфугаваннем пры 11000 абаротаў у хвіліну на працягу 5 хвілін і ўвесь верхні пласт выдалялі ў грушападобнай колбе. Усе арганічныя фазы выпарваюць амаль дасуха ў вакууме пры 37 °C. 5 мл 2,5% ацэтону ў гексане паўторна раствараюць экстракты для ачысткі такім жа чынам, як і ва ўзорах гарбаты.

ГХ-МС/МС аналіз

Газавы храматограф Varian 450, абсталяваны тандэмным мас-дэтэктарам Varian 300 (Varian, Уолнат-Крык, Каліфорнія, ЗША), быў выкарыстаны для правядзення аналізу AQ з праграмным забеспячэннем MS WorkStation версіі 6.9.3. Для храматаграфічнага падзелу выкарыстоўвалі капілярную калонку Varian Factor Four VF-5ms (30 м × 0,25 мм × 0,25 мкм). Газ-носьбіт, гелій (> 99,999%), быў усталяваны на пастаяннай хуткасці патоку 1,0 мл/мін з газам сутыкнення аргонам (> 99,999%). Тэмпература духоўкі пачыналася з 80 °C і трымалася на працягу 1 хвіліны; павялічвалася пры 15 °C/мін да 240 °C, затым дасягала 260 °C пры 20 °C/мін і вытрымлівалася 5 хвілін. Тэмпература крыніцы іёнаў складала 210 °C, а таксама тэмпература лініі перадачы 280 °C. Аб'ём ін'екцыі быў 1,0 мкл. Умовы MRM паказаны ў табліцы 3.

Газавы храматограф Agilent 8890, абсталяваны патройным квадрупольным мас-спектрометрам Agilent 7000D (Agilent, Стывенс-Крык, Каліфорнія, ЗША), выкарыстоўваўся для аналізу эфекту ачысткі з праграмным забеспячэннем MassHunter версіі 10.1. Калонка Agilent J&W HP-5ms GC (30 м × 0,25 мм × 0,25 мкм) выкарыстоўвалася для храматаграфічнага падзелу. Газ-носьбіт, гелій (> 99,999%), быў усталяваны на пастаяннай хуткасці патоку 2,25 мл/мін з газам сутыкнення азотам (> 99,999%). Тэмпература крыніцы іёнаў EI была адрэгулявана на 280 °C, роўнай тэмпературы лініі перадачы. Тэмпература печы пачыналася з 80 °C і трымалася на працягу 5 хвілін; павышаецца на 15 °C/мін да 240 °C, затым дасягае 280 °C пры 25 °C/мін і падтрымліваецца на працягу 5 хвілін. Умовы MRM паказаны ў табліцы 3.

Статыстычны аналіз
Змест AQ у свежым лісці быў скарэкціраваны на ўтрыманне сухога рэчыва шляхам дзялення на ўтрыманне вільгаці для таго, каб параўнаць і прааналізаваць узровень AQ падчас апрацоўкі.

Змены AQ ва ўзорах гарбаты ацэньвалі з дапамогай праграмнага забеспячэння Microsoft Excel і IBM SPSS Statistics 20.

Каэфіцыент апрацоўкі быў выкарыстаны для апісання змяненняў у AQ падчас апрацоўкі гарбаты. PF = Rl/Rf, дзе Rf - узровень AQ перад этапам апрацоўкі, а Rl - узровень AQ пасля этапу апрацоўкі. PF паказвае памяншэнне (PF < 1) або павелічэнне (PF > 1) рэшткавага ўзроўню AQ падчас пэўнага этапу апрацоўкі.

ME паказвае памяншэнне (ME < 1) або павелічэнне (ME > 1) у адказ на аналітычныя прыборы, якое заснавана на суадносінах нахілаў каліброўкі ў матрыцы і растваральніку наступным чынам:

ME = (матрыца нахілу/растваральнік нахілу − 1) × 100%

Дзе slopematrix - гэта нахіл калібравальнай крывой у растваральніку, які адпавядае матрыцы, slopesolvent - гэта нахіл калібравальнай крывой у растваральніку.

ПЗЯЯ
Гэтая праца была падтрымана Навукова-тэхналагічным буйным праектам у правінцыі Чжэцзян (2015C12001) і Нацыянальным навуковым фондам Кітая (42007354).
Канфлікт інтарэсаў
Аўтары заяўляюць, што ў іх няма канфлікту інтарэсаў.
Правы і дазволы
Аўтарскае права: © 2022 аўтар(ы). Эксклюзіўны ліцэнзіят Maximum Academic Press, Fayetteville, GA. Гэты артыкул з'яўляецца артыкулам з адкрытым доступам, які распаўсюджваецца на ўмовах ліцэнзіі Creative Commons Attribution (CC BY 4.0), наведайце https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/.
ЛІТАРАТУРА
[1] МТК. 2021. Штогадовы статыстычны бюлетэнь 2021. https://inttea.com/publication/
[2] Хікс А. 2001. Агляд сусветнай вытворчасці гарбаты і ўплыў эканамічнай сітуацыі ў Азіі на прамысловасць. Тэхналагічны часопіс AU 5
Google Scholar

[3] Кацуно Т., Касуга Х., Кусана Ю., Ягуці Ю., Томамура М. і інш. 2014. Характарыстыка пахкіх злучэнняў і іх біяхімічнага адукацыі ў зялёным гарбаце з працэсам захоўвання пры нізкай тэмпературы. Харчовая хімія 148:388−95 doi: 10.1016/j.foodchem.2013.10.069
CrossRef Google Scholar

[4] Chen Z, Ruan J, Cai D, Zhang L. 2007. Трохмерная ланцуг забруджвання ў экасістэме гарбаты і яе кантроль. Scientia Agricultura Sinica 40:948−58
Google Scholar

[5] He H, Shi L, Yang G, You M, Vasseur L. 2020. Ацэнка экалагічнай рызыкі цяжкіх металаў у глебе і рэшткаў пестыцыдаў на чайных плантацыях. Сельская гаспадарка 10:47 doi: 10.3390/agriculture10020047
CrossRef Google Scholar

[6] Цзінь С, Хэ І, Чжан К, Чжоу Г, Шы Дж і інш. 2005. Забруджванне свінцом у лісці гарбаты і неэфектыўныя фактары, якія ўплываюць на яго. Chemosphere 61:726−32 doi: 10.1016/j.chemosphere.2005.03.053
CrossRef Google Scholar

[7] Owuor PO, Obaga SO, Othieno CO. 1990. Уплыў вышыні на хімічны склад чорнага гарбаты. Journal of the Science of Food and Agriculture 50:9−17 doi: 10.1002/jsfa.2740500103
CrossRef Google Scholar

[8] Garcia Londoño VA, Reynoso M, Resnik S. 2014. Поліцыклічныя араматычныя вуглевадароды (ПАВ) у матэ (Ilex paraguariensis) з аргентынскага рынку. Харчовыя дабаўкі і забруджвальнікі: частка B 7:247−53 doi: 10.1080/19393210.2014.919963
CrossRef Google Scholar

[9] Ishizaki A, Saito K, Hanioka N, Narimatsu S, Kataoka H. 2010. Вызначэнне поліцыклічных араматычных вуглевадародаў у пробах харчовых прадуктаў з дапамогай аўтаматызаванай цвёрдафазнай мікраэкстракцыі ў прабірцы ў спалучэнні з высокаэфектыўнай вадкаснай храматаграфіяй і флуарэсцэнтным выяўленнем. . Часопіс храматаграфіі A 1217:5555−63 doi: 10.1016/j.chroma.2010.06.068
CrossRef Google Scholar

[10] Phan Thi LA, Ngoc NT, Quynh NT, Thanh NV, Kim TT і інш. 2020. Поліцыклічныя араматычныя вуглевадароды (ПАВ) у сухіх лісці гарбаты і чайных настоях у В'етнаме: узровень забруджвання і ацэнка дыетычнага рызыкі. Геахімія навакольнага асяроддзя і здароўе 42:2853−63 doi: 10.1007/s10653-020-00524-3
CrossRef Google Scholar

[11] Zelinkova Z, Wenzl T. 2015. З'яўленне 16 EPA PAHs у ежы - Агляд. Поліцыклічныя араматычныя злучэнні 35:248−84 doi: 10.1080/10406638.2014.918550
CrossRef Google Scholar

[12] Амодара Н.Б., Олабеміво О.М., Адэдосу Т.А. 2019. Параўнанне ПАУ, якія ўтвараюцца ў вэнджанай дровах і драўняным вугалі, а таксама ў кацінай рыбе. Амерыканскі часопіс харчовых навук і тэхналогій 7:86−93 doi: 10.12691/ajfst-7-3-3
CrossRef Google Scholar

[13] Zou LY, Zhang W, Atkiston S. 2003. Характарыстыка выкідаў поліцыклічных араматычных вуглевадародаў ад спальвання розных відаў дроў у Аўстраліі. Забруджванне навакольнага асяроддзя 124:283−89 doi: 10.1016/S0269-7491(02)00460-8
CrossRef Google Scholar

[14] Charles GD, Bartels MJ, Zacharewski TR, Gollapudi BB, Freshour NL і інш. 2000. Актыўнасць бенза [а] пирена і яго гидроксилированных метабалітаў у аналізе рэцэптара эстрагену-альфа рэпарцёр гена. Таксікалагічныя навукі 55:320−26 doi: 10.1093/toxsci/55.2.320
CrossRef Google Scholar

[15] Хань І, Чэнь І, Ахмад С, Фэн І, Чжан Ф і інш. 2018. Вымярэнні PM і хімічнага складу пры спальванні вугалю з высокім дазволам часу і памеру: наступствы для працэсу фарміравання EC. Навука аб навакольным асяроддзі і тэхналогіі 52:6676−85 doi: 10.1021/acs.est.7b05786
CrossRef Google Scholar

[16] Khiadani (Hajian) M, Амін MM, Beik FM, Ebrahimi A, Farhadkhani M, і інш. 2013. Вызначэнне канцэнтрацыі поліцыклічных араматычных вуглевадародаў у васьмі марках чорнага гарбаты, якія больш выкарыстоўваюцца ў Іране. Міжнародны часопіс гігіены навакольнага асяроддзя 2:40 doi: 10.4103/2277-9183.122427
CrossRef Google Scholar

[17] Фіцпатрык Э. М., Рос А. Б., Бейтс Дж., Эндрус Г., Джонс Дж. М. і інш. 2007. Выкіды кіслароду пры спальванні хваёвай драўніны і іх сувязь з адукацыяй сажы. Бяспека працэсаў і ахова навакольнага асяроддзя 85:430−40 doi: 10.1205/psep07020
CrossRef Google Scholar

[18] Shen G, Tao S, Wang W, Yang Y, Ding J і інш. 2011. Выкіды кіслародных поліцыклічных араматычных вуглевадародаў ад спальвання цвёрдага паліва ў памяшканнях. Навука аб навакольным асяроддзі і тэхналогіі 45:3459−65 doi: 10.1021/es104364t
CrossRef Google Scholar

[19] Міжнароднае агенцтва па даследаванні рака (IARC), Сусветная арганізацыя аховы здароўя. 2014. Выхлапы дызельных і бензінавых рухавікоў і некаторыя нітраарэны. Манаграфіі Міжнароднага агенцтва па даследаванні рака па ацэнцы канцэрагенных рызык для чалавека. Справаздача. 105:9
[20] дэ Алівейра Гальван М. Ф., дэ Алівейра Алвес Н., Ферэйра П. А., Каума С., дэ Кастра Васканчэлас П. і інш. 2018. Часціцы спальвання біямасы ў бразільскім рэгіёне Амазонкі: мутагенныя эфекты нітра- і аксі-ПАУ і ацэнка рызык для здароўя. Забруджванне навакольнага асяроддзя 233:960−70 doi: 10.1016/j.envpol.2017.09.068
CrossRef Google Scholar

[21] Ван Х, Чжоу Л, Ло Ф, Чжан Х, Сун Х і інш. 2018. Адклад 9,10-антрахінону на чайных плантацыях можа быць адной з прычын заражэння гарбаты. Харчовая хімія 244:254−59 doi: 10.1016/j.foodchem.2017.09.123
CrossRef Google Scholar

[22] Anggraini T, Neswati, Nanda RF, Syukri D. 2020. Ідэнтыфікацыя забруджвання 9,10-антрахінонам падчас апрацоўкі чорнага і зялёнага гарбаты ў Інданезіі. Харчовая хімія 327:127092 doi: 10.1016/j.foodchem.2020.127092
CrossRef Google Scholar

[23] Замора Р., Ідальга Ф.Ж. 2021. Адукацыя нафтахінонаў і антрахінонаў у выніку рэакцый карбаніл-гідрахінон/бензахінон: патэнцыйны шлях паходжання 9,10-антрахінону ў гарбаце. Харчовая хімія 354:129530 doi: 10.1016/j.foodchem.2021.129530
CrossRef Google Scholar

[24] Ян М, Ло Ф, Чжан Х, Ван Х, Сун Х і інш. 2022. Паглынанне, перамяшчэнне і метабалізм антрацэну ў чайных раслінах. Навука аб агульным навакольным асяроддзі 821:152905 doi: 10.1016/j.scitotenv.2021.152905
CrossRef Google Scholar

[25] Zastrow L, Schwind KH, Schwägele F, Speer K. 2019. Уплыў вэнджання і барбекю на ўтрыманне антрахінону (ATQ) і поліцыклічных араматычных вуглевадародаў (PAH) у сасісках тыпу. Часопіс сельскагаспадарчай і харчовай хіміі 67:13998−4004 doi: 10.1021/acs.jafc.9b03316
CrossRef Google Scholar

[26] Fouillaud M, Caro Y, Venkatachalam M, Grondin I, Dufossé L. 2018. Антрахіноны. У фенольных злучэнняў у ежы: Характарыстыка і аналіз, рэд. Леў ML.Vol. 9. Boca Raton: CRC Press. С. 130−70 https://hal.univ-reunion.fr/hal-01657104
[27] Пінейра-Іглесіяс М., Лопес-Махі́а П., Муньятэгі-Ларэнца С., Прада-Радрыгес Д., Кверол Х і інш. 2003 г. Новы метад адначасовага вызначэння ПАУ і металаў у пробах цвёрдых часціц атмасферы. Атмасфернае асяроддзе 37:4171−75 doi: 10.1016/S1352-2310(03)00523-5
CrossRef Google Scholar

Пра гэты артыкул
Працытуйце гэты артыкул
Ю Дж, Чжоу Л, Ван Х, Ян М, Сунь Х і інш. 2022. Забруджванне 9,10-антрахінонам пры апрацоўцы гарбаты з выкарыстаннем вугалю ў якасці крыніцы цяпла. Даследаванне вытворчасці напояў 2: 8 doi: 10.48130/BPR-2022-0008