چکیده
9،10-آنتراکینون (AQ) یک آلاینده با خطر سرطان زایی بالقوه است و در چای در سراسر جهان وجود دارد. حداکثر حد باقیمانده (MRL) AQ در چای تعیین شده توسط اتحادیه اروپا (EU) 0.02 میلی گرم بر کیلوگرم است. منابع احتمالی AQ در فرآوری چای و مراحل اصلی وقوع آن بر اساس روش تحلیلی اصلاح‌شده AQ و آنالیز کروماتوگرافی گازی- طیف‌سنجی جرمی پشت سر هم (GC-MS/MS) مورد بررسی قرار گرفت. در مقایسه با الکتریسیته به عنوان منبع گرما در فرآوری چای سبز، AQ در پردازش چای با زغال سنگ به عنوان منبع گرما 4.3 تا 23.9 برابر افزایش یافت که بسیار بیش از 0.02 میلی گرم بر کیلوگرم بود، در حالی که سطح AQ در محیط سه برابر شد. همین روند در پردازش چای اولانگ تحت حرارت زغال سنگ مشاهده شد. مراحل با تماس مستقیم بین برگ چای و بخار مانند تثبیت و خشک کردن از مراحل اصلی تولید AQ در فرآوری چای محسوب می شود. سطوح AQ با افزایش زمان تماس افزایش می یابد، که نشان می دهد که سطوح بالای آلاینده AQ در چای ممکن است از بخارهای ناشی از زغال سنگ و احتراق حاصل شود. چهل نمونه از کارگاه های مختلف با برق یا زغال سنگ به عنوان منابع گرما مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت، در بازه 50.0٪ -85.0٪ و 5.0٪ -35.0٪ برای تشخیص و نرخ های فراتر از AQ. علاوه بر این، حداکثر محتوای AQ 0.064 میلی گرم بر کیلوگرم در محصول چای با زغال سنگ به عنوان منبع گرما مشاهده شد، که نشان می دهد که سطوح بالای آلودگی AQ در محصولات چای احتمالاً توسط زغال سنگ ایجاد می شود.
کلمات کلیدی: 9،10-آنتراکینون، فرآوری چای، زغال سنگ، منبع آلودگی
مقدمه
چای تولید شده از برگ درختچه همیشه سبز Camellia sinensis (L.) O. Kuntze، به دلیل طعم با طراوت و فواید سلامتی، یکی از محبوب ترین نوشیدنی های جهانی است. در سال 2020 در سطح جهان، تولید چای به 5972 میلیون تن افزایش یافته است که در 20 سال گذشته دو برابر شده است[1]. بر اساس روش های مختلف فرآوری، شش نوع اصلی چای شامل چای سبز، چای سیاه، چای تیره، چای اولانگ، چای سفید و چای زرد وجود دارد[2،3]. برای اطمینان از کیفیت و ایمنی محصولات، نظارت بر میزان آلاینده ها و تعیین منشاء بسیار مهم است.

شناسایی منابع آلاینده ها مانند باقیمانده آفت کش ها، فلزات سنگین و سایر آلاینده ها مانند هیدروکربن های آروماتیک چند حلقه ای (PAHs)، گام اولیه برای کنترل آلودگی است. سمپاشی مستقیم مواد شیمیایی مصنوعی در مزارع چای، و همچنین رانش هوا ناشی از عملیات در نزدیکی باغ‌های چای، منبع اصلی باقی‌مانده آفت‌کش‌ها در چای هستند[4]. فلزات سنگین می توانند در چای انباشته شوند و منجر به سمیت شوند که عمدتاً از خاک، کود و اتمسفر به دست می آیند [5-7]. در مورد سایر آلودگی‌هایی که به طور غیرمنتظره در چای ظاهر می‌شوند، شناسایی آن به دلیل فرآیندهای پیچیده زنجیره چای از جمله کاشت، فرآوری، بسته‌بندی، ذخیره‌سازی و حمل و نقل بسیار دشوار بود. PAH ها در چای از رسوب اگزوز خودروها و احتراق سوخت های مورد استفاده در طی فرآوری برگ های چای، مانند هیزم و زغال سنگ به دست می آیند [8-10].

در طی احتراق زغال سنگ و هیزم، آلاینده هایی مانند اکسید کربن تشکیل می شود[11]. در نتیجه، بقایای این آلاینده های فوق الذکر در محصولات فرآوری شده مانند غلات، ماهی دودی و گربه ماهی، در دمای بالا مستعد است که سلامت انسان را تهدید می کند[12،13]. PAH های ناشی از احتراق از تبخیر PAH های موجود در خود سوخت، تجزیه در دمای بالا ترکیبات معطر و واکنش ترکیبی بین رادیکال های آزاد به دست می آیند [14]. دمای احتراق، زمان و محتوای اکسیژن عوامل مهمی هستند که بر تبدیل PAH ها تأثیر می گذارند. با افزایش دما، محتوای PAH ابتدا افزایش و سپس کاهش یافت و مقدار اوج آن در 800 درجه سانتیگراد رخ داد. محتوای PAH به شدت کاهش می یابد تا با افزایش زمان احتراق، زمانی که زیر حدی به نام "زمان مرزی" بود، با افزایش محتوای اکسیژن در هوای احتراق، انتشار PAH به طور قابل توجهی کاهش یافت، اما اکسیداسیون ناقص باعث تولید OPAH و سایر مشتقات می شود[15]. -17].

9،10-آنتراکینون (AQ، CAS: 84-65-1، شکل 1)، یک مشتق حاوی اکسیژن از PAHs [18]، از سه چرخه متراکم تشکیل شده است. در سال 2014 توسط آژانس بین المللی تحقیقات سرطان به عنوان یک سرطان زا احتمالی (گروه 2B) فهرست شد[19]. AQ می تواند به کمپلکس برش توپوایزومراز II مسموم شود و هیدرولیز آدنوزین تری فسفات (ATP) توسط DNA توپوایزومراز II را مهار کند و باعث شکستگی دو رشته ای DNA شود، به این معنی که قرار گرفتن در معرض طولانی مدت در محیط حاوی AQ و تماس مستقیم با سطح بالای AQ می تواند منجر به آسیب DNA، جهش و افزایش خطر سرطان شود[20]. به عنوان اثرات منفی بر سلامت انسان، حداکثر حد باقیمانده AQ (MRL) 0.02 میلی گرم بر کیلوگرم در چای توسط اتحادیه اروپا تعیین شد. طبق مطالعات قبلی ما، رسوبات AQ به عنوان منبع اصلی در طول کاشت چای پیشنهاد شد[21]. همچنین، بر اساس پیامدهای تجربی در فرآوری چای سبز و سیاه اندونزی، بدیهی است که سطح AQ به طور قابل توجهی تغییر کرده و دود ناشی از تجهیزات فرآوری به عنوان یکی از دلایل اصلی مطرح شده است[22]. با این حال، منشأ دقیق AQ در فرآوری چای مبهم باقی ماند، اگرچه برخی فرضیه‌های مسیر شیمیایی AQ پیشنهاد شد [23،24]، که نشان می‌دهد تعیین عوامل حیاتی مؤثر بر سطح AQ در پردازش چای بسیار مهم است.

شکل 1. فرمول شیمیایی AQ.

با توجه به تحقیق در مورد تشکیل AQ در حین احتراق زغال سنگ و تهدید بالقوه سوخت در فرآوری چای، یک آزمایش مقایسه ای برای تبیین تأثیر منابع حرارتی پردازش بر AQ در چای و هوا، تجزیه و تحلیل کمی بر تغییرات محتوای AQ انجام شد. در مراحل مختلف پردازش، که برای تأیید منشاء دقیق، الگوی وقوع و درجه آلودگی AQ در فرآوری چای مفید است.

نتایج
اعتبار سنجی روش
در مقایسه با مطالعه قبلی ما [21]، یک روش استخراج مایع-مایع قبل از تزریق به GC-MS/MS به منظور بهبود حساسیت و حفظ عبارات ابزاری ترکیب شد. در شکل 2b، روش بهبود یافته بهبود قابل توجهی را در خالص سازی نمونه نشان داد، رنگ حلال روشن تر شد. در شکل 2a، یک طیف اسکن کامل (50-350 m/z) نشان می‌دهد که پس از خالص‌سازی، خط پایه طیف MS به وضوح کاهش می‌یابد و پیک‌های کروماتوگرافی کمتری در دسترس است، که نشان می‌دهد تعداد زیادی از ترکیبات مزاحم پس از حذف حذف شدند. استخراج مایع-مایع

شکل 2. (الف) طیف اسکن کامل نمونه قبل و بعد از خالص سازی. (ب) اثر خالص سازی روش بهبود یافته.
اعتبار روش، از جمله خطی بودن، بازیابی، حد کمیت (LOQ) و اثر ماتریس (ME)، در جدول 1 نشان داده شده است. برای به دست آوردن خطی بودن با ضریب تعیین (r2) بالاتر از 0.998، که از 0.005 متغیر بود، رضایت بخش است. به 0.2 mg/kg در ماتریکس چای و حلال استونیتریل و در نمونه هوا با محدوده 0.5 تا 8 میکروگرم بر متر مکعب.

بازیابی AQ در سه غلظت مشخص بین غلظت های اندازه گیری شده و واقعی در چای خشک (0.005، 0.02، 0.05 میلی گرم بر کیلوگرم)، شاخساره چای تازه (0.005، 0.01، 0.02 میلی گرم بر کیلوگرم) و نمونه هوا (0.5، 1.5، 3) ارزیابی شد. میکروگرم بر متر مکعب). بازیابی AQ در چای از 77.78٪ تا 113.02٪ در چای خشک و از 96.52٪ تا 125.69٪ در شاخه های چای، با RSD٪ کمتر از 15٪ بود. بازیابی AQ در نمونه های هوا از 78.47٪ تا 117.06٪ با RSD٪ زیر 20٪ متغیر بود. کمترین غلظت سنبله به عنوان LOQ شناسایی شد که به ترتیب 0.005 mg/kg، 0.005 mg/kg و 0.5μg/m³ در نمونه‌های چای، چای خشک و هوا بود. همانطور که در جدول 1 ذکر شده است، ماتریس چای خشک و شاخساره چای کمی پاسخ AQ را افزایش داد که منجر به ME 109.0٪ و 110.9٪ شد. در مورد ماتریس نمونه های هوا، ME 196.1٪ بود.

سطوح AQ در طول پردازش چای سبز
با هدف بررسی تأثیر منابع مختلف گرما بر چای و محیط فرآوری، دسته ای از برگ های تازه به دو گروه خاص تقسیم و به طور جداگانه در دو کارگاه فرآوری در یک شرکت فرآوری شدند. یک گروه برق و گروه دیگر زغال سنگ تامین می شد.

همانطور که در شکل 3 نشان داده شده است، سطح AQ با الکتریسیته به عنوان منبع گرما از 0.008 تا 0.013 میلی گرم بر کیلوگرم متغیر است. در طول فرآیند تثبیت، خشک شدن برگ های چای ناشی از پردازش در گلدان با دمای بالا منجر به افزایش 9.5٪ در AQ شد. سپس، با وجود از دست دادن آب میوه، سطح AQ در طول فرآیند نورد باقی ماند و نشان می‌دهد که فرآیندهای فیزیکی ممکن است بر سطح AQ در پردازش چای تأثیر نگذارند. پس از اولین مراحل خشک کردن، سطح AQ کمی از 0.010 به 0.012 میلی گرم بر کیلوگرم افزایش یافت، سپس تا پایان خشک کردن مجدد به 0.013 میلی گرم بر کیلوگرم ادامه داد. PFها که به طور قابل توجهی تغییرات را در هر مرحله نشان دادند، به ترتیب 1.10، 1.03، 1.24، 1.08 در تثبیت، نورد، اولین خشک کردن و خشک کردن مجدد بودند. نتایج PFs نشان داد که پردازش تحت انرژی الکتریکی تأثیر کمی بر سطوح AQ در چای دارد.

شکل 3. سطح AQ در طول پردازش چای سبز با برق و زغال سنگ به عنوان منابع گرما.
در مورد زغال سنگ به عنوان منبع گرما، محتوای AQ به شدت در طول پردازش چای افزایش یافت و از 0.008 به 0.038 میلی گرم بر کیلوگرم رسید. 338.9% AQ در روش تثبیت افزایش یافت و به 0.037 mg/kg رسید که بسیار فراتر از MRL 0.02 mg/kg تعیین شده توسط اتحادیه اروپا بود. در طول مرحله نورد، سطح AQ با وجود دور بودن از دستگاه تثبیت همچنان 5.8٪ افزایش یافت. در اولین خشک کردن و خشک کردن مجدد، مقدار AQ کمی افزایش یا کمی کاهش یافت. PFs با استفاده از زغال سنگ به عنوان منبع حرارت در تثبیت، نورد اول خشک کردن و خشک کردن مجدد به ترتیب 4.39، 1.05، 0.93 و 1.05 بود.

برای تعیین بیشتر رابطه بین احتراق زغال سنگ و آلودگی AQ، ذرات معلق (PMs) موجود در هوا در کارگاه ها تحت هر دو منبع گرمایی برای ارزیابی هوا جمع آوری شد، همانطور که در شکل 4 نشان داده شده است. سطح AQ PMs با زغال سنگ به عنوان منبع حرارت 2.98 میکروگرم بر متر مکعب بود که بیش از سه برابر بیشتر از برق 0.91 میکروگرم بر متر مکعب بود.

شکل 4. سطوح AQ در محیط با برق و زغال سنگ به عنوان منبع گرما. * تفاوت معنی داری در سطوح AQ در نمونه ها را نشان می دهد (05/0p<).

سطوح AQ در طول پردازش چای اولانگ چای اولانگ که عمدتا در فوجیان و تایوان تولید می شود، نوعی چای نیمه تخمیر شده است. برای تعیین بیشتر مراحل اصلی افزایش سطح AQ و اثرات سوخت‌های مختلف، همان دسته از برگ‌های تازه را به چای اولانگ با زغال‌سنگ و هیبرید گاز طبیعی-الکتریک به‌عنوان منابع گرما به‌طور همزمان تولید کردند. سطوح AQ در فرآوری چای اولانگ با استفاده از منابع حرارتی مختلف در شکل 5 نشان داده شده است. برای فرآوری چای اولانگ با هیبرید گاز طبیعی-الکتریک، روند سطح AQ زیر 0.005 میلی گرم بر کیلوگرم راکد بود که مشابه با چای سبز بود. با برق

شکل 5. سطح AQ در طول پردازش چای اولانگ با مخلوط گاز طبیعی-الکتریک و زغال سنگ به عنوان منبع گرما.

با زغال سنگ به عنوان منبع گرما، سطوح AQ در دو مرحله اول، پژمرده شدن و سبز شدن، اساساً مانند مخلوط گاز طبیعی-الکتریکی بود. با این حال، روش‌های بعدی تا زمان تثبیت نشان داد که شکاف به تدریج افزایش می‌یابد، در آن نقطه سطح AQ از 0.004 به 0.023 میلی‌گرم بر کیلوگرم افزایش یافت. سطح در مرحله نورد بسته بندی شده به 0.018 میلی گرم بر کیلوگرم کاهش یافت که ممکن است به دلیل از بین رفتن آب چای باشد که برخی از آلاینده های AQ را از بین می برد. پس از مرحله نورد، سطح در مرحله خشک کردن به mg/kg 027/0 افزایش یافت. در پژمردگی، سبز کردن، تثبیت، نورد بسته بندی شده و خشک کردن، PF به ترتیب 2.81، 1.32، 5.66، 0.78 و 1.50 بود.

بروز AQ در محصولات چای با منابع حرارتی مختلف

همانطور که در جدول 2 نشان داده شده است، برای تعیین اثرات بر محتوای AQ چای با منابع گرمایی مختلف، 40 نمونه چای از کارگاه های چای با استفاده از برق یا زغال سنگ به عنوان منبع گرما مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. در مقایسه با استفاده از برق به عنوان منبع گرما، زغال سنگ بیشترین مقدار را داشت. نرخ کارآگاه (85.0٪) با حداکثر سطح AQ 0.064 میلی گرم بر کیلوگرم، نشان می دهد که ایجاد آلاینده AQ توسط دودهای تولید شده توسط احتراق زغال سنگ آسان است و نرخ 35.0٪ در نمونه های زغال سنگ مشاهده شد. به طور مشهودتر، الکتریسیته به ترتیب با 4/56 درصد و 7/7 درصد کمترین میزان کشف و مازاد بر کیلوگرم را با حداکثر مقدار 020/0 میلی گرم بر کیلوگرم داشت.

بحث

بر اساس PFs در طول پردازش با دو نوع منبع حرارتی، مشخص شد که تثبیت مرحله اصلی است که منجر به افزایش سطح AQ در تولید چای با زغال سنگ شد و پردازش تحت انرژی الکتریکی تأثیر کمی بر محتوای AQ داشت. در چای در طی فرآوری چای سبز، احتراق زغال سنگ در فرآیند تثبیت در مقایسه با فرآیند گرمایش الکتریکی، دودهای زیادی تولید می‌کند، که نشان می‌دهد شاید بخارات منبع اصلی آلاینده‌های AQ ناشی از تماس آنی با شاخه‌های چای در فرآوری چای، مشابه فرآیند قرار گرفتن در معرض نمونه های کباب دودی [25]. افزایش اندکی در محتوای AQ در مرحله نورد نشان داد که بخارهای ناشی از احتراق زغال سنگ نه تنها بر سطح AQ در مرحله تثبیت، بلکه در محیط پردازش به دلیل رسوب اتمسفر نیز تأثیر می گذارد. زغال سنگ نیز به عنوان منبع حرارت در اولین خشک کردن و خشک کردن مجدد استفاده شد، اما در این دو مرحله مقدار AQ کمی افزایش یا کمی کاهش یافت. این را می توان با این واقعیت توضیح داد که خشک کن با باد گرم محصور، چای را از بخارهای ناشی از احتراق زغال سنگ دور نگه می داشت[26]. به منظور تعیین منبع آلاینده، سطوح AQ در اتمسفر مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت که منجر به شکاف قابل توجهی بین دو کارگاه شد. دلیل اصلی این امر این است که زغال سنگ مورد استفاده در مراحل تثبیت، اولین خشک کردن و خشک کردن مجدد در طی احتراق ناقص، AQ تولید می کند. سپس این AQ در ذرات کوچک جامد پس از احتراق زغال سنگ جذب شده و در هوا پراکنده شد و سطوح آلودگی AQ را در محیط کارگاه افزایش داد. با گذشت زمان، به دلیل سطح ویژه بزرگ و ظرفیت جذب چای، این ذرات سپس روی سطح برگ‌های چای نشسته و در نتیجه AQ در تولید افزایش می‌یابد. بنابراین، تصور می‌شد که احتراق زغال سنگ مسیر اصلی منتهی به آلودگی بیش از حد AQ در فرآوری چای است و بخارات منبع آلودگی هستند.

همانطور که برای پردازش چای اولانگ، AQ تحت پردازش با هر دو منبع گرما افزایش یافت، اما تفاوت بین دو منبع حرارتی قابل توجه بود. نتایج همچنین نشان داد که زغال سنگ به‌عنوان منبع گرمایی نقش عمده‌ای در افزایش سطح AQ ایفا می‌کند و تثبیت به عنوان گام اصلی برای افزایش آلودگی AQ در پردازش چای اولانگ بر اساس PFs در نظر گرفته می‌شود. در طول فرآوری چای اولانگ با هیبرید گاز طبیعی-الکتریک به عنوان منبع گرما، روند سطح AQ زیر 0.005 میلی گرم بر کیلوگرم راکد بود که مشابه چای سبز با برق بود که نشان می دهد انرژی های پاک مانند برق و طبیعی گاز، می تواند خطر تولید آلاینده های AQ از پردازش را کاهش دهد.

در مورد آزمایش‌های نمونه‌برداری، نتایج نشان داد که وضعیت آلودگی AQ هنگام استفاده از زغال سنگ به‌عنوان منبع گرما به جای برق بدتر بود، که می‌تواند به دلیل تماس بخار ناشی از احتراق زغال سنگ با برگ‌های چای و ماندن در اطراف محل کار باشد. با این حال، اگرچه بدیهی بود که الکتریسیته تمیزترین منبع گرما در طول فرآوری چای است، اما همچنان آلاینده AQ در محصولات چای با استفاده از برق به عنوان منبع گرما وجود دارد. به نظر می رسد وضعیت کمی شبیه به کارهای منتشر شده قبلی است که در آن واکنش 2- آلکنال ها با هیدروکینون ها و بنزوکینون ها به عنوان یک مسیر شیمیایی بالقوه پیشنهاد شده است [23]، دلایل این امر در تحقیقات آینده بررسی خواهد شد.

نتیجه گیری

در این کار، منابع احتمالی آلودگی AQ در چای سبز و اولانگ با آزمایش‌های مقایسه‌ای بر اساس روش‌های تحلیلی بهبودیافته GC-MS/MS تأیید شد. یافته‌های ما مستقیماً تأیید می‌کند که منبع اصلی آلاینده سطوح بالای AQ، بخار ناشی از احتراق است که نه تنها بر مراحل پردازش تأثیر می‌گذارد، بلکه بر محیط‌های کارگاه نیز تأثیر می‌گذارد. بر خلاف مراحل نورد و پژمرده که تغییرات سطح AQ نامشخص بود، مراحل با دخالت مستقیم زغال سنگ و هیزم مانند تثبیت، فرآیند اصلی است که در آن آلودگی AQ به دلیل میزان تماس بین چای افزایش یافت. و در این مراحل بخار می شود. بنابراین، سوخت های پاک مانند گاز طبیعی و برق به عنوان منبع گرما در فرآوری چای توصیه می شود. علاوه بر این، نتایج تجربی همچنین نشان داد که در غیاب بخار تولید شده توسط احتراق، عوامل دیگری نیز در ردیابی AQ در طول فرآوری چای نقش دارند، در حالی که مقادیر کمی از AQ نیز در کارگاه با سوخت‌های پاک مشاهده شد که باید بیشتر مورد بررسی قرار گیرد. در تحقیقات آینده

مواد و روش ها

معرف ها، مواد شیمیایی و مواد

استاندارد آنتراکینون (99.0%) از شرکت دکتر Ehrenstorfer GmbH (آگسبورگ، آلمان) خریداری شد. استاندارد داخلی D8-Anthraquinone (98.6٪) از ایزوتوپ های C/D/N (کبک، کانادا) خریداری شد. سولفات سدیم بدون آب (Na2SO4) و سولفات منیزیم (MgSO4) (شانگهای، چین). Florisil توسط شرکت شیمیایی آلی Wenzhou (ونژو، چین) عرضه شد. کاغذ الیاف شیشه Mircro-Glass (90 میلی متر) از شرکت Ahlstrom-munksjö (هلسینکی، فنلاند) خریداری شد.

آماده سازی نمونه

نمونه‌های چای سبز با تثبیت، نورد، ابتدا خشک‌کردن و خشک‌کردن مجدد (با استفاده از تجهیزات بسته) پردازش شدند، در حالی که نمونه‌های چای اولانگ با پژمرده‌سازی، سبز کردن (تکان دادن و ایستادن برگ‌های تازه به طور متناوب)، تثبیت، نورد بسته‌شده و خشک کردن نمونه ها از هر مرحله سه بار در 100 گرم پس از اختلاط کامل جمع آوری شد. تمام نمونه ها برای تجزیه و تحلیل بیشتر در دمای 20- درجه سانتیگراد نگهداری شدند.

نمونه‌های هوا توسط کاغذ الیاف شیشه (90 میلی‌متر) با استفاده از نمونه‌برهای حجم متوسط ​​(PTS-100، شرکت ابزار الکترونیکی Qingdao Laoshan، چینگدائو، چین) جمع‌آوری شد[27]، با سرعت 100 لیتر در دقیقه به مدت 4 ساعت.

نمونه های غنی شده با AQ در 0.005 mg/kg، 0.010 mg/kg، 0.020 mg/kg برای شاخساره چای تازه، 0.005 mg/kg، 0.020 mg/kg، 0.050 mg/kg برای چای خشک و 0.0 mg/kg 0.0 مشخص شدند. (0.5 میکروگرم بر متر مکعب برای نمونه هوا)، 0.036 میلی گرم بر کیلوگرم (1.5 میکروگرم بر متر مکعب برای نمونه هوا)، 0.072 میلی گرم بر کیلوگرم (3.0 میکروگرم بر متر مکعب برای نمونه هوا) برای کاغذ فیلتر شیشه ای. پس از تکان دادن کامل، تمام نمونه ها به مدت 12 ساعت باقی ماندند و سپس مراحل استخراج و پاکسازی انجام شد.

رطوبت با گرفتن 20 گرم از نمونه پس از اختلاط در هر مرحله، حرارت دادن در دمای 105 درجه سانتیگراد به مدت 1 ساعت، سپس توزین و تکرار سه بار و گرفتن مقدار متوسط ​​و تقسیم آن بر وزن قبل از گرم کردن به دست آمد.

استخراج و پاکسازی نمونه

نمونه چای: استخراج و خالص سازی AQ از نمونه های چای بر اساس روش منتشر شده از وانگ و همکاران انجام شد. با چندین اقتباس[21]. به طور خلاصه، 1.5 گرم از نمونه های چای ابتدا با 30 میکرولیتر D8-AQ (2 میلی گرم بر کیلوگرم) مخلوط شد و به مدت 30 دقیقه باقی ماند، سپس به خوبی با 1.5 میلی لیتر آب دیونیزه مخلوط شد و به مدت 30 دقیقه باقی ماند. 15 میلی لیتر استون 20 درصد در هگزان به نمونه های چای اضافه شد و به مدت 15 دقیقه تحت فراصوت قرار گرفت. سپس نمونه ها با 1.0 گرم MgSO4 به مدت 30 ثانیه ورتکس شدند و به مدت 5 دقیقه در 11000 دور در دقیقه سانتریفیوژ شدند. پس از انتقال به فلاسک های گلابی شکل 100 میلی لیتری، 10 میلی لیتر از فاز آلی فوقانی در خلاء در دمای 37 درجه سانتیگراد تا تقریباً خشک شدن تبخیر شد. 5 میلی لیتر استون 2.5 درصد در n-هگزان عصاره را دوباره در فلاسک های گلابی شکل برای خالص سازی حل کرد. ستون شیشه ای (10 سانتی متر × 0.8 سانتی متر) از پایین به بالا از پشم شیشه و 2 گرم فلوریسیل تشکیل شده بود که بین دو لایه 2 سانتی متری Na2SO4 قرار داشت. سپس 5 میلی لیتر استون 2.5 درصد در n-هگزان ستون را پیش شست و شو داد. پس از بارگذاری مجدد محلول حل شده، AQ سه بار با 5 میلی لیتر، 10 میلی لیتر، 10 میلی لیتر استون 2.5 درصد در هگزان شسته شد. محلول های ترکیبی به فلاسک های گلابی شکل منتقل شده و در دمای 37 درجه سانتیگراد در خلاء تقریباً خشک شده تبخیر شدند. باقیمانده خشک شده سپس با 1 میلی لیتر استون 2.5 درصد در هگزان و سپس فیلتراسیون از طریق فیلتر اندازه منافذ 0.22 میکرومتر بازسازی شد. سپس محلول بازسازی شده با استونیتریل با نسبت حجمی 1:1 مخلوط شد. پس از مرحله تکان دادن، زیرین برای آنالیز GC-MS/MS استفاده شد.

نمونه هوا: نیمی از کاغذ الیافی که با 18 میکرولیتر d8-AQ (2 میلی گرم بر کیلوگرم) چکه شده بود، در 15 میلی لیتر استون 20 درصد در هگزان n-هگزان غوطه ور شد، سپس به مدت 15 دقیقه تحت فراصوت قرار گرفت. فاز آلی با سانتریفیوژ در 11000 دور در دقیقه به مدت 5 دقیقه جدا شد و کل لایه بالایی در یک فلاسک گلابی شکل برداشته شد. تمام فازهای آلی در دمای 37 درجه سانتیگراد در خلاء تقریباً خشک شدند. 5 میلی لیتر استون 2.5 درصد در هگزان عصاره ها را برای خالص سازی به همان روشی که در نمونه های چای وجود داشت، دوباره حل کرد.

تجزیه و تحلیل GC-MS/MS

برای انجام آنالیز AQ با نرم افزار MS WorkStation نسخه 6.9.3 از کروماتوگراف گازی Varian 450 مجهز به جرم یاب تاندم Varian 300 (Varian, Walnut Creek, CA, USA) استفاده شد. VF-5ms ستون مویرگی Varian Factor Four (30 × 0.25 × 0.25 میکرومتر) برای جداسازی کروماتوگرافی استفاده شد. گاز حامل، هلیم (> 99.999٪)، در نرخ جریان ثابت 1.0 میلی لیتر در دقیقه با گاز برخورد آرگون (> 99.999٪) تنظیم شد. دمای فر از 80 درجه سانتی گراد شروع شد و 1 دقیقه نگه داشت. در 15 درجه سانتیگراد در دقیقه به 240 درجه سانتیگراد افزایش یافت، سپس در 20 درجه سانتیگراد در دقیقه به 260 درجه سانتیگراد رسید و به مدت 5 دقیقه نگه داشت. دمای منبع یون 210 درجه سانتیگراد و همچنین دمای خط انتقال 280 درجه سانتیگراد بود. حجم تزریق 1.0 میکرولیتر بود. شرایط MRM در جدول 3 نشان داده شده است.

کروماتوگرافی گازی Agilent 8890 مجهز به طیف‌سنج جرمی چهار قطبی سه‌گانه Agilent 7000D (Agilent, Stevens Creek, CA, USA) برای تجزیه و تحلیل اثر خالص‌سازی با نرم‌افزار MassHunter نسخه 10.1 استفاده شد. برای جداسازی کروماتوگرافی از ستون Agilent J&W HP-5ms GC (30 × 0.25 × 0.25 میکرومتر) استفاده شد. گاز حامل، هلیم (> 99.999٪)، در نرخ جریان ثابت 2.25 میلی لیتر در دقیقه با گاز برخورد نیتروژن (> 99.999٪) تنظیم شد. دمای منبع یون EI در 280 درجه سانتیگراد تنظیم شد، همان دمای خط انتقال. دمای فر از 80 درجه سانتی گراد شروع شد و به مدت 5 دقیقه نگه داشت. با 15 درجه سانتیگراد در دقیقه به 240 درجه سانتیگراد افزایش یافت، سپس در دمای 25 درجه سانتیگراد در دقیقه به 280 درجه سانتیگراد رسید و به مدت 5 دقیقه نگهداری شد. شرایط MRM در جدول 3 نشان داده شده است.

تجزیه و تحلیل آماری
محتوای AQ در برگهای تازه با تقسیم بر رطوبت به منظور مقایسه و تجزیه و تحلیل سطوح AQ در طول پردازش به مقدار ماده خشک اصلاح شد.

تغییرات AQ در نمونه های چای با نرم افزار Microsoft Excel و IBM SPSS Statistics 20 مورد ارزیابی قرار گرفت.

عامل پردازش برای توصیف تغییرات در AQ در طول پردازش چای استفاده شد. PF = Rl/Rf، که در آن Rf سطح AQ قبل از مرحله پردازش و Rl سطح AQ بعد از مرحله پردازش است. PF نشان دهنده کاهش (PF < 1) یا افزایش (PF> 1) در باقیمانده AQ در طول یک مرحله پردازش خاص است.

ME نشان دهنده کاهش (ME <1) یا افزایش (ME> 1) در پاسخ به ابزارهای تحلیلی است که بر اساس نسبت شیب کالیبراسیون در ماتریس و حلال به شرح زیر است:

ME = (slopematrix/slopesolvent - 1) × 100%

در جایی که شیب ماتریس شیب منحنی کالیبراسیون در حلال همسان با ماتریس است، شیب حلال شیب منحنی کالیبراسیون در حلال است.

قدردانی
این کار توسط پروژه بزرگ علم و فناوری در استان ژجیانگ (2015C12001) و بنیاد ملی علوم چین (42007354) پشتیبانی شد.
تضاد منافع
نویسندگان اعلام می کنند که هیچ تضاد منافعی ندارند.
حقوق و مجوزها
حق چاپ: © 2022 توسط نویسنده(های) حداکثر انتشارات آکادمیک دارای مجوز انحصاری، Fayetteville، GA. این مقاله یک مقاله دسترسی آزاد است که تحت مجوز Creative Commons Attribution License (CC BY 4.0) توزیع شده است، به https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ مراجعه کنید.
مراجع
[1] ITC. 2021. بولتن سالانه آمار 2021. https://inttea.com/publication/
[2] Hicks A. 2001. بررسی تولید جهانی چای و تأثیر وضعیت اقتصادی آسیا بر صنعت. مجله فناوری AU 5
Google Scholar

[3] Katsuno T، Kasuga H، Kusano Y، Yaguchi Y، Tomomura M، و همکاران. 1393. خصوصیات ترکیبات خوشبو کننده و تشکیل بیوشیمیایی آنها در چای سبز با فرآیند ذخیره سازی در دمای پایین. Food Chemistry 148:388-95 doi: 10.1016/j.foodchem.2013.10.069
CrossRef Google Scholar

[4] Chen Z، Ruan J، Cai D، Zhang L. 2007. زنجیره آلودگی سه بعدی در اکوسیستم چای و کنترل آن. Scientia Agricultura Sinica 40:948-58
Google Scholar

[5] He H, Shi L, Yang G, You M, Vasseur L. 2020. ارزیابی خطر زیست محیطی فلزات سنگین خاک و بقایای آفت کش ها در مزارع چای. کشاورزی 10:47 doi: 10.3390/agriculture10020047
CrossRef Google Scholar

[6] جین سی، او وای، ژانگ ک، ژو جی، شی جی، و همکاران. 1384. آلودگی به سرب در برگ چای و عوامل غیرادافیک موثر بر آن. Chemosphere 61:726-32 doi: 10.1016/j.chemosphere.2005.03.053
CrossRef Google Scholar

[7] Owuor PO، Obaga SO، Othieno CO. 1990. اثرات ارتفاع بر ترکیب شیمیایی چای سیاه. مجله علوم غذا و کشاورزی 50:9−17 doi: 10.1002/jsfa.2740500103
CrossRef Google Scholar

[8] Garcia Londoño VA، Reynoso M، Resnik S. 2014. هیدروکربن های آروماتیک چند حلقه ای (PAHs) در yerba mate (Ilex paraguariensis) از بازار آرژانتین. مواد افزودنی و آلاینده های غذایی: قسمت 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. تعیین هیدروکربن های آروماتیک چند حلقه ای در نمونه های مواد غذایی توسط میکرو استخراج خودکار فاز جامد درون لوله ای همراه با تشخیص کروماتوگرافی مایع-فلورسانس با کارایی بالا . Journal of Chromatography 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، و همکاران. 2020. هیدروکربن‌های آروماتیک چند حلقه‌ای (PAHs) در برگ‌های چای خشک و دم‌نوش‌های چای در ویتنام: سطوح آلودگی و ارزیابی خطر رژیم غذایی. ژئوشیمی و بهداشت محیط 42:2853-63 doi: 10.1007/s10653-020-00524-3
CrossRef Google Scholar

[11] Zelinkova Z، Wenzl T. 2015. وقوع 16 EPA PAHs در غذا - یک بررسی. ترکیبات آروماتیک چند حلقه ای 35:248-84 doi: 10.1080/10406638.2014.918550
CrossRef Google Scholar

[12] Omodara NB، Olabemiwo OM، Adedosu TA. 2019. مقایسه PAH های تشکیل شده در هیزم و ذغال چوب دودی و گربه ماهی. مجله آمریکایی علوم و فناوری غذایی 7:86-93 doi: 10.12691/ajfst-7-3-3
CrossRef Google Scholar

[13] Zou LY، Zhang W، Atkiston S. 2003. توصیف انتشار هیدروکربن های آروماتیک چند حلقه ای از سوزاندن گونه های مختلف هیزم در استرالیا. آلودگی محیطی 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، و همکاران. 2000. فعالیت بنزو [a] پیرن و متابولیت های هیدروکسیله آن در سنجش ژن گزارشگر گیرنده استروژن. Toxicological Sciences 55:320-26 doi: 10.1093/toxsci/55.2.320
CrossRef Google Scholar

[15] Han Y، Chen Y، Ahmad S، Feng Y، Zhang F، و همکاران. 2018. اندازه‌گیری‌های با زمان و اندازه بالا از PM و ترکیب شیمیایی حاصل از احتراق زغال‌سنگ: پیامدهایی برای فرآیند تشکیل EC. Environmental Science & Technology 52:6676−85 doi: 10.1021/acs.est.7b05786
CrossRef Google Scholar

[16] خیادانی (حاجیان) م، امین م.م، بیک اف ام، ابراهیمی ع، فرهادخانی م، و همکاران. 1392. تعیین غلظت هیدروکربن های آروماتیک چند حلقه ای در هشت برند چای سیاه که در ایران بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند. مجله بین المللی مهندسی بهداشت محیط 2:40 doi: 10.4103/2277-9183.122427
CrossRef Google Scholar

[17] فیتزپاتریک EM، راس AB، بیتس جی، اندروز جی، جونز JM، و همکاران. 1386. انتشار گونه های اکسیژن دار از احتراق چوب کاج و ارتباط آن با تشکیل دوده. ایمنی فرآیند و حفاظت از محیط زیست 85:430-40 doi: 10.1205/psep07020
CrossRef Google Scholar

[18] Shen G، Tao S، Wang W، Yang Y، Ding J، و همکاران. 2011. انتشار هیدروکربن های آروماتیک چند حلقه ای اکسیژنه از احتراق سوخت جامد داخلی. Environmental Science & Technology 45:3459-65 doi: 10.1021/es104364t
CrossRef Google Scholar

[19] آژانس بین المللی تحقیقات سرطان (IARC)، سازمان بهداشت جهانی. 2014. اگزوز موتورهای دیزلی و بنزینی و مقداری نیتروآرن. مؤسسه بین المللی تحقیقات در مورد سرطان مونوگراف هایی در مورد ارزیابی خطرات سرطان زا برای انسان. گزارش دهید. 105:9
[20] de Oliveira Galvão MF، de Oliveira Alves N، Ferreira PA، Caumo S، de Castro Vasconcellos P، و همکاران. 2018. ذرات سوزاندن زیست توده در منطقه آمازون برزیل: اثرات جهش زایی نیترو و اکسی-PAH و ارزیابی خطرات سلامتی. آلودگی محیطی 233:960-70 doi: 10.1016/j.envpol.2017.09.068
CrossRef Google Scholar

[21] Wang X، Zhou L، Luo F، Zhang X، Sun H، و همکاران. 2018. 9،10- رسوب آنتراکینون در مزرعه چای ممکن است یکی از دلایل آلودگی در چای باشد. Food Chemistry 244:254-59 doi: 10.1016/j.foodchem.2017.09.123
CrossRef Google Scholar

[22] Anggraini T، Neswati، Nanda RF، Syukri D. 2020. شناسایی آلودگی 9،10-آنتراکینون در طول پردازش چای سیاه و سبز در اندونزی. Food Chemistry 327:127092 doi: 10.1016/j.foodchem.2020.127092
CrossRef Google Scholar

[23] زامورا آر، هیدالگو اف جی. 2021. تشکیل نفتوکینون ها و آنتراکینون ها توسط واکنش های کربونیل هیدروکینون / بنزوکینون: یک مسیر بالقوه برای منشاء 9،10-آنتراکینون در چای. Food Chemistry 354:129530 doi: 10.1016/j.foodchem.2021.129530
CrossRef Google Scholar

[24] یانگ ام، لو اف، ژانگ ایکس، وانگ ایکس، سان اچ، و همکاران. 2022. جذب، انتقال و متابولیسم آنتراسن در گیاهان چای. Science of the Total Environment 821:152905 doi: 10.1016/j.scitotenv.2021.152905
CrossRef Google Scholar

[25] Zastrow L, Schwind KH, Schwägele F, Speer K. 2019. تأثیر سیگار کشیدن و کباب کردن بر محتوای آنتراکینون (ATQ) و هیدروکربن‌های آروماتیک چند حلقه‌ای (PAHs) در سوسیس‌های نوع فرانکفورتر. مجله شیمی کشاورزی و مواد غذایی 67:13998−4004 doi: 10.1021/acs.jafc.9b03316
CrossRef Google Scholar

[26] Fouillaud M, Caro Y, Venkatachalam M, Grondin I, Dufossé L. 2018. Anthraquinones. در ترکیبات فنولی در غذا: خصوصیات و تجزیه و تحلیل، ویرایش. Leo ML.Vol. 9. Boca Raton: CRC Press. صص 130−70 https://hal.univ-reunion.fr/hal-01657104
[27] Piñeiro-Iglesias M، López-Mahı́a P، Muniategui-Lorenzo S، Prada-Rodrı́guez D، Querol X، و همکاران. 1382. روشی جدید برای تعیین همزمان PAH و فلزات در نمونه های ذرات معلق اتمسفر. محیط جوی 37:4171-75 doi: 10.1016/S1352-2310(03)00523-5
CrossRef Google Scholar

درباره این مقاله
به این مقاله استناد کنید
یو جی، ژو ال، وانگ ایکس، یانگ ام، سان اچ، و همکاران. 2022. آلودگی 9،10-آنتراکینون در فرآوری چای با استفاده از زغال سنگ به عنوان منبع گرما. Beverage Plant Research 2: 8 doi: 10.48130/BPR-2022-0008