Abstrakti
9,10-antrakinoni (AQ) on kontaminantti, joka voi aiheuttaa syöpää ja jota esiintyy teessä maailmanlaajuisesti. Euroopan unionin (EU) asettama AQ:n jäämäraja (MRL) teessä on 0,02 mg/kg. AQ:n mahdollisia lähteitä teenjalostuksessa ja sen esiintymisen päävaiheita tutkittiin muunnetun AQ-analyysimenetelmän ja kaasukromatografia-tandem-massaspektrometrian (GC-MS/MS) analyysin perusteella. Verrattuna sähköön lämmönlähteenä vihreän teen valmistuksessa, AQ nousi 4,3-23,9 kertaa teen prosessoinnissa hiilen lämmönlähteenä ylittäen reilusti 0,02 mg/kg, kun taas AQ-taso ympäristössä kolminkertaistui. Sama suuntaus havaittiin oolong-teen prosessoinnissa kivihiilen lämmössä. Vaiheita, joissa teelehtien ja höyryjen välinen suora kosketus, kuten kiinnitys ja kuivaus, pidetään AQ-tuotannon päävaiheina teenjalostuksessa. AQ-tasot nousivat kosketusajan pidentyessä, mikä viittaa siihen, että teen korkeat AQ-saasteet voivat johtua hiilen ja palamisen aiheuttamista savuista. Neljäkymmentä näytettä eri työpajoista, joissa lämmönlähteenä oli sähkö tai kivihiili, analysoitiin ja vaihtelivat välillä 50,0–85,0 % ja 5,0–35,0 % AQ:n havaitsemiseksi ja ylittämiseksi. Lisäksi teetuotteessa, jonka lämmönlähteenä oli kivihiili, havaittiin maksimi AQ-pitoisuus 0,064 mg/kg, mikä osoittaa, että teetuotteiden korkea AQ-kontaminaatio johtuu todennäköisesti hiilestä.
Avainsanat: 9,10-antrakinoni, teenkäsittely, kivihiili, kontaminaatiolähde
JOHDANTO
Camellia sinensis (L.) O. Kuntze ikivihreän pensaan lehdistä valmistettu tee on yksi maailmanlaajuisesti suosituimmista juomista virkistävän maun ja terveysvaikutusten ansiosta. Vuonna 2020 maailmanlaajuisesti teen tuotanto oli kasvanut 5 972 miljoonaan tonniin, mikä on kaksinkertaistunut viimeisten 20 vuoden aikana[1]. Erilaisten käsittelytapojen perusteella teetä on kuusi päätyyppiä, mukaan lukien vihreä tee, musta tee, tumma tee, oolong-tee, valkoinen tee ja keltainen tee[2,3]. Tuotteiden laadun ja turvallisuuden varmistamiseksi on erittäin tärkeää seurata saastepitoisuuksia ja määrittää alkuperä.

Epäpuhtauksien, kuten torjunta-ainejäämien, raskasmetallien ja muiden epäpuhtauksien, kuten polysyklisten aromaattisten hiilivetyjen (PAH) lähteiden tunnistaminen on ensisijainen vaihe pilaantumisen hallinnassa. Synteettisten kemikaalien suora ruiskutus teeviljelmillä sekä teepuutarhojen lähellä tapahtuvan toiminnan aiheuttama ilman kulkeutuminen ovat teen pääasiallinen torjunta-ainejäämien lähde[4]. Raskasmetallit voivat kertyä teehen ja johtaa myrkyllisyyteen, joka on peräisin pääasiassa maaperästä, lannoitteista ja ilmakehästä[5–7]. Mitä tulee muuhun teessä odottamatta esiintyvään saastumiseen, sen tunnistaminen oli melko vaikeaa johtuen teeketjun monimutkaisista menetelmistä, mukaan lukien istutus, käsittely, pakkaaminen, varastointi ja kuljetus. Teessä olevat PAH-yhdisteet ovat peräisin ajoneuvojen pakokaasujen laskeutumisesta ja teelehtien käsittelyssä käytettyjen polttoaineiden, kuten polttopuun ja hiilen, palamisesta[8−10].

Hiilen ja polttopuun polton aikana muodostuu epäpuhtauksia, kuten hiilioksideja[11]. Tämän seurauksena näiden edellä mainittujen epäpuhtauksien jäämät voivat esiintyä jalostetuissa tuotteissa, kuten viljassa, savustetussa lihassa ja kissakalassa, korkeassa lämpötilassa, mikä on uhka ihmisten terveydelle[12,13]. Palamisen aiheuttamat PAH-yhdisteet ovat peräisin itse polttoaineiden sisältämien PAH-yhdisteiden haihtumisesta, aromaattisten yhdisteiden korkeassa lämpötilassa tapahtuvasta hajoamisesta ja vapaiden radikaalien välisestä yhdistereaktiosta[14]. Palamislämpötila, -aika ja happipitoisuus ovat tärkeitä PAH-yhdisteiden konversioon vaikuttavia tekijöitä. Lämpötilan noustessa PAH-pitoisuus ensin kasvoi ja sitten laski, ja huippuarvo saavutettiin 800 °C:ssa; PAH-pitoisuus pieneni jyrkästi palamisajan pidentyessä, kun se oli alle raja-ajan, jota kutsutaan "rajaajaksi". Polttoilman happipitoisuuden kasvaessa PAH-päästöt vähenivät merkittävästi, mutta epätäydellinen hapettuminen tuottaisi OPAH-yhdisteitä ja muita johdannaisia[15]. −17].

9,10-antrakinoni (AQ, CAS: 84-65-1, kuva 1), PAH-yhdisteiden happea sisältävä johdannainen[18], koostuu kolmesta kondensoidusta syklistä. Kansainvälinen syöväntutkimuslaitos listasi sen mahdolliseksi syöpää aiheuttavaksi aineeksi (ryhmä 2B) vuonna 2014[19]. AQ voi myrkyttää topoisomeraasi II:n pilkkoutumiskompleksin ja estää adenosiinitrifosfaatin (ATP) hydrolyysiä DNA-topoisomeraasi II:n vaikutuksesta aiheuttaen DNA:n kaksoisjuostekatkoja, mikä tarkoittaa pitkäaikaista altistumista AQ-pitoisessa ympäristössä ja suoraa kosketusta korkean AQ-tason kanssa. voi johtaa DNA-vaurioihin, mutaatioihin ja lisätä syöpäriskiä[20]. Kielteisenä vaikutuksena ihmisten terveyteen Euroopan unioni asetti teessä AQ:n enimmäisjäämärajan (MRL) 0,02 mg/kg. Aiempien tutkimuksiemme mukaan AQ:n esiintymiä ehdotettiin päälähteeksi teeviljelmien aikana[21]. Indonesian vihreän ja mustan teen käsittelyn kokeellisten seurausten perusteella on myös selvää, että AQ-taso muuttui merkittävästi ja prosessointilaitteiden savua ehdotettiin yhdeksi tärkeimmistä syistä[22]. AQ:n tarkka alkuperä teen prosessoinnissa jäi kuitenkin vaikeaksi, vaikka joitain hypoteeseja AQ:n kemiallisesta reitistä ehdotettiin [23,24], mikä osoittaa, että on erittäin tärkeää määrittää ratkaisevat tekijät, jotka vaikuttavat AQ-tasoon teenkäsittelyssä.

Kuva 1. AQ:n kemiallinen kaava.

Ottaen huomioon tutkimus AQ:n muodostumisesta hiilen palamisen aikana ja polttoaineiden mahdollinen vaara teen jalostuksessa, suoritettiin vertaileva koe, jossa selitettiin lämmönlähteiden prosessoinnin vaikutus AQ:hen teessä ja ilmassa sekä kvantitatiivinen analyysi AQ-pitoisuuden muutoksista. eri käsittelyvaiheissa, mikä auttaa varmistamaan tarkan alkuperän, esiintymismallin ja AQ-saasteen asteen teenkäsittelyssä.

TULOKSET
Menetelmän validointi
Edelliseen tutkimukseemme[21] verrattuna neste-neste-uuttomenetelmä yhdistettiin ennen injektiota GC-MS/MS:ään herkkyyden parantamiseksi ja instrumentaalisten lausuntojen säilyttämiseksi. Kuvassa 2b parannettu menetelmä osoitti merkittävää parannusta näytteen puhdistuksessa, liuotin muuttui vaaleammaksi väriltään. Kuvassa 2a koko pyyhkäisyspektri (50–350 m/z) osoitti, että puhdistuksen jälkeen MS-spektrin perusviiva pieneni selvästi ja kromatografisia piikkejä oli saatavilla vähemmän, mikä osoittaa, että suuri määrä häiritseviä yhdisteitä poistettiin puhdistuksen jälkeen. neste-neste-uutto.

Kuva 2. (a) Näytteen koko skannausspektri ennen puhdistusta ja sen jälkeen. (b) Parannetun menetelmän puhdistusvaikutus.
Menetelmän validointi, mukaan lukien lineaarisuus, talteenotto, kvantitointiraja (LOQ) ja matriisivaikutus (ME), on esitetty taulukossa 1. On tyydyttävää saada lineaarisuus, kun määrityskerroin (r2) on suurempi kuin 0,998, joka vaihteli 0,005:stä 0,2 mg/kg teematriisissa ja asetonitriililiuottimessa ja ilmanäytteessä välillä 0,5-8 μg/m3.

AQ:n talteenotto arvioitiin kolmella piikkipitoisuudella mitatun ja todellisen pitoisuuden välillä kuivassa teessä (0,005, 0,02, 0,05 mg/kg), tuoreissa teenversoissa (0,005, 0,01, 0,02 mg/kg) ja ilmanäytteessä (0,5, 1,5, 3). μg/m3). AQ:n saanto teessä vaihteli välillä 77,78–113,02 % kuivassa teessä ja 96,52–125,69 % teen versoissa, RSD:n ollessa alle 15 %. AQ:n talteenotto ilmanäytteissä vaihteli 78,47 %:sta 117,06 %:iin RSD-prosentin ollessa alle 20 %. Pienin piikkipitoisuus tunnistettiin LOQ:ksi, joka oli 0,005 mg/kg, 0,005 mg/kg ja 0,5 μg/m³ teeversoissa, kuivassa teessä ja ilmanäytteissä. Kuten taulukossa 1 on lueteltu, kuivan teen ja teenversojen matriisi lisäsi hieman AQ-vastetta, mikä johti ME-arvoihin 109,0 % ja 110,9 %. Mitä ilmanäytteiden matriisiin tulee, ME oli 196,1 %.

AQ-tasot vihreän teen käsittelyn aikana
Tavoitteena on selvittää eri lämmönlähteiden vaikutukset teehen ja valmistusympäristöön, erä tuoreita lehtiä jaettiin kahteen erityisryhmään ja käsiteltiin erikseen kahdessa jalostuspajassa samassa yrityksessä. Toiselle ryhmälle toimitettiin sähköä ja toiselle hiiltä.

Kuten kuvasta 3 näkyy, AQ-taso sähköllä lämmönlähteenä vaihteli välillä 0,008 - 0,013 mg/kg. Kiinnitysprosessin aikana teelehtien kuivuminen kattilassa korkeassa lämpötilassa käsittelystä johti 9,5 %:n AQ:n nousuun. Sitten AQ-taso pysyi käärimisprosessin aikana mehun häviämisestä huolimatta, mikä viittaa siihen, että fysikaaliset prosessit eivät ehkä vaikuta AQ-tasoon teenkäsittelyssä. Ensimmäisten kuivausvaiheiden jälkeen AQ-taso nousi hieman arvosta 0,010 mg/kg arvoon 0,012 mg/kg, minkä jälkeen nousi edelleen arvoon 0,013 mg/kg uudelleenkuivauksen loppuun asti. PF:t, jotka osoittivat vaihtelua merkittävästi jokaisessa vaiheessa, olivat 1,10, 1,03, 1,24, 1,08 kiinnityksessä, rullauksessa, ensimmäisessä kuivauksessa ja uudelleenkuivauksessa, vastaavasti. PF:n tulokset viittasivat siihen, että sähköenergialla tapahtuvalla prosessoinnilla oli vähäinen vaikutus teen AQ-tasoihin.

Kuva 3. AQ-taso vihreän teen käsittelyssä sähkön ja hiilen lämmönlähteinä.
Hiilen tapauksessa lämmönlähteenä AQ-pitoisuus nousi jyrkästi teen prosessoinnin aikana nousten 0,008:sta 0,038 mg/kg:aan. Kiinnitystoimenpiteessä nostettiin 338,9 % AQ:ta 0,037 mg/kg:iin, mikä ylitti selvästi Euroopan unionin asettaman jäämien enimmäismäärän 0,02 mg/kg. Valssausvaiheessa AQ:n taso nousi edelleen 5,8 % huolimatta siitä, että se oli kaukana kiinnityskoneesta. Ensimmäisessä kuivauksessa ja uudelleenkuivauksessa AQ-pitoisuus kasvoi vähän tai laski hieman. PF:t, jotka käyttivät hiiltä lämmönlähteenä kiinnityksessä, valssausensimmäisessä kuivauksessa ja uudelleenkuivauksessa, olivat vastaavasti 4,39, 1,05, 0,93 ja 1,05.

Hiilen palamisen ja AQ-saasteen välisen suhteen määrittämiseksi edelleen ilmassa olevat suspendoituneet hiukkaset (PM:t) työpajoissa molempien lämmönlähteiden alla kerättiin ilman arviointia varten, kuten kuvassa 4. PM:n AQ-taso hiilen kanssa lämmönlähde oli 2,98 μg/m3, mikä oli yli kolme kertaa suurempi kuin sähköllä 0,91 μg/m3.

Kuva 4. AQ-tasot ympäristössä sähkön ja hiilen lämmönlähteenä. * Osoittaa merkittäviä eroja AQ-tasoissa näytteissä (p < 0,05).

AQ-tasot oolong-teen prosessoinnin aikana Oolong-tee, jota tuotetaan pääasiassa Fujianissa ja Taiwanissa, on eräänlainen osittain fermentoitu tee. AQ-tason nousun päävaiheiden ja eri polttoaineiden vaikutusten selvittämiseksi edelleen samasta erästä tuoreista lehdistä valmistettiin oolong-teetä, jossa lämmönlähteinä oli hiiltä ja maakaasu-sähköhybridi, samanaikaisesti. AQ-tasot oolong-teen prosessoinnissa eri lämmönlähteitä käyttäen on esitetty kuvassa 5. Oolong-teen prosessoinnissa maakaasu-sähköhybridillä AQ-tason trendi pysähtyi alle 0,005 mg/kg, mikä oli samanlainen kuin vihreässä teessä. sähköllä.

Kuva 5. AQ-taso oolong-teen prosessoinnin aikana maakaasu-sähkösekoituksella ja hiilen lämmönlähteenä.

Hiilen ollessa lämmönlähteenä AQ-tasot kahdessa ensimmäisessä vaiheessa, kuihtumisessa ja vihertymisessä, olivat olennaisesti samat kuin maakaasu-sähkösekoituksella. Kuitenkin myöhemmät toimenpiteet kiinnittymiseen asti osoittivat, että aukko laajeni asteittain, jolloin AQ-taso nousi 0,004:stä 0,023 mg:aan/kg. Pakatun valssausvaiheen taso laski arvoon 0,018 mg/kg, mikä saattaa johtua teemehun häviämisestä, joka kuljettaa pois joitakin AQ-epäpuhtauksia. Valssausvaiheen jälkeen taso kuivausvaiheessa nousi arvoon 0,027 mg/kg. Kuihtumisen, vihreän valmistuksen, kiinnityksen, pakattu valssauksen ja kuivauksen yhteydessä PF:t olivat 2,81, 1,32, 5,66, 0,78 ja 1,50.

AQ:n esiintyminen teetuotteissa, joissa on erilaisia ​​lämmönlähteitä

Eri lämmönlähteiden vaikutusten määrittämiseksi teen AQ-pitoisuuteen analysoitiin 40 teenäytettä teepajoista, joissa lämmönlähteenä käytettiin sähköä tai hiiltä lämmönlähteenä, kuten taulukko 2. Verrattuna sähkön käyttöön lämmönlähteenä kivihiilellä oli eniten havaitsemisasteet (85,0 %) maksimi AQ-tasolla 0,064 mg/kg, mikä osoitti, että AQ-kontaminanttia oli helppo aiheuttaa hiilen poltosta syntyvillä savuilla, ja hiilinäytteissä havaittiin 35,0 %. Merkittävintä on, että sähköllä oli alhaisin havaitsemis- ja ylitysprosentti, 56,4 % ja 7,7 %, enimmäispitoisuuden ollessa 0,020 mg/kg.

KESKUSTELU

Kahdella lämmönlähteellä prosessoinnin aikana saatujen PF-arvojen perusteella oli selvää, että kiinnitys oli tärkein vaihe, joka johti AQ-tason nousuun teen tuotannossa hiilen avulla ja sähköenergialla tapahtuvalla prosessoinnilla oli vähäinen vaikutus AQ-pitoisuuteen. teessä. Vihreän teen prosessoinnin aikana hiilen poltto tuotti kiinnitysprosessissa paljon savua sähkölämmitysprosessiin verrattuna, mikä viittaa siihen, että ehkä höyryt olivat pääasiallinen AQ-saasteiden lähde, jotka joutuivat kosketuksiin teenversojen kanssa välittömästi teen prosessoinnissa, samoin kuin altistusprosessissa. savustetut grillinäytteet[25]. AQ-pitoisuuden lievä nousu valssausvaiheessa viittasi siihen, että hiilen polton aiheuttamat savut eivät vaikuttaneet ainoastaan ​​AQ-tasoon kiinnitysvaiheen aikana, vaan myös prosessointiympäristössä ilmakehän laskeuman vuoksi. Kivihiiltä käytettiin lämmönlähteenä myös ensimmäisessä kuivauksessa ja uudelleenkuivauksessa, mutta näissä kahdessa vaiheessa AQ-pitoisuus nousi hieman tai laski hieman. Tämä voi johtua siitä, että suljettu kuumatuulenkuivausrumpu piti teen loitolla hiilen palamisen aiheuttamista savuista[26]. Saastuttavan aineen lähteen määrittämiseksi ilmakehän AQ-tasot analysoitiin, mikä johti merkittävään eroon kahden työpajan välillä. Pääsyynä tähän on se, että kiinnitys-, ensikuivaus- ja uudelleenkuivausvaiheessa käytetty kivihiili synnyttäisi AQ:ta epätäydellisen palamisen aikana. Nämä AQ:t adsorboituivat sitten pieniin kiintoainehiukkasiin hiilen polton jälkeen ja dispergoitiin ilmaan, mikä nosti AQ-saasteen tasoa työpajaympäristössä[15]. Ajan myötä teen suuren ominaispinta-alan ja adsorptiokapasiteetin vuoksi nämä hiukkaset laskeutuivat teelehtien pinnalle, mikä johti AQ:n lisääntymiseen tuotannossa. Siksi hiilen polton ajateltiin olevan pääreitti, joka johtaa liialliseen AQ-kontaminaatioon teenkäsittelyssä, ja höyryt ovat saastumisen lähde.

Mitä tulee oolong-teen käsittelyyn, AQ:ta nostettiin prosessoinnin aikana molemmilla lämmönlähteillä, mutta ero näiden kahden lämmönlähteen välillä oli merkittävä. Tulokset viittasivat myös siihen, että kivihiilellä lämmönlähteenä oli tärkeä rooli AQ-tason nostamisessa, ja kiinnitystä pidettiin pääaskeleena AQ-kontaminaation lisäämisessä PF:iin perustuvassa oolong-teen prosessoinnissa. Oolong-teen käsittelyn aikana maakaasu-sähköhybridillä lämmönlähteenä AQ-tason trendi pysähtyi alle 0,005 mg/kg, mikä oli samanlainen kuin vihreässä teessä sähköllä, mikä viittaa siihen, että puhdas energia, kuten sähkö ja luonnonvara kaasu, voi vähentää riskiä tuottaa AQ-epäpuhtauksia käsittelystä.

Näytteenottokokeiden osalta tulokset osoittivat, että AQ-kontaminaatiotilanne oli pahempi käytettäessä hiiltä lämmönlähteenä sähkön sijaan, mikä saattoi johtua hiilen palamisesta syntyvistä höyryistä, jotka joutuvat kosketuksiin teelehtien kanssa ja viipyivät työpaikalla. Vaikka oli selvää, että sähkö oli puhtain lämmönlähde teenkäsittelyn aikana, sähköä lämmönlähteenä käyttävissä teetuotteissa oli silti AQ-kontaminantteja. Tilanne näyttää hieman samanlaiselta kuin aiemmin julkaistussa tutkimuksessa, jossa 2-alkenaalien reaktio hydrokinonien ja bentsokinonien kanssa ehdotettiin mahdolliseksi kemialliseksi reitiksi[23], syitä tähän selvitetään tulevassa tutkimuksessa.

PÄÄTELMÄT

Tässä työssä vihreän ja oolong-teen AQ-saasteiden mahdolliset lähteet vahvistettiin vertailevilla kokeilla, jotka perustuivat parannettuihin GC-MS/MS-analyysimenetelmiin. Tuloksemme tukivat suoraan sitä, että korkeiden AQ-pitoisuuksien pääasiallinen saastelähde oli palamisen aiheuttama savu, joka ei vaikuttanut vain käsittelyvaiheisiin vaan myös työpajaympäristöihin. Toisin kuin pyörimis- ja kuihtumisvaiheissa, joissa AQ-tason muutokset olivat huomaamattomia, vaiheet, joissa hiilen ja polttopuut ovat suoraan mukana, kuten kiinnittäminen, ovat pääprosessi, jossa AQ-kontaminaatio nousi teen välisen kontaktin määrän vuoksi. ja höyryjä näiden vaiheiden aikana. Siksi puhtaita polttoaineita, kuten maakaasua ja sähköä, suositeltiin lämmönlähteeksi teen valmistuksessa. Lisäksi kokeelliset tulokset osoittivat myös, että poltosta syntyvien savujen puuttuessa oli muitakin tekijöitä, jotka vaikuttivat AQ:n jäljittämiseen teenkäsittelyn aikana, kun taas pieniä määriä AQ:ta havaittiin myös konepajassa puhtailla polttoaineilla, joita on syytä tutkia tarkemmin. tulevassa tutkimuksessa.

MATERIAALIT JA MENETELMÄT

Reagenssit, kemikaalit ja materiaalit

Antrakinonistandardi (99,0 %) ostettiin Dr. Ehrenstorfer GmbH Companylta (Augsburg, Saksa). D8-antrakinonin sisäinen standardi (98,6 %) ostettiin yhtiöltä C/D/N Isotopes (Quebec, Kanada). Vedetön natriumsulfaatti (Na2SO4) ja magnesiumsulfaatti (MgSO4) (Shanghai, Kiina). Florisilin toimitti Wenzhou Organic Chemical Company (Wenzhou, Kiina). Mikrolasikuitupaperi (90 mm) ostettiin Ahlstrom-munksjö-yhtiöltä (Helsinki).

Näytteen valmistus

Vihreän teen näytteet käsiteltiin fiksaatiolla, rullauksella, ensikuivauksella ja uudelleenkuivauksella (suljetulla laitteistolla), kun taas oolong-teenäytteet käsiteltiin kuihtamisella, vihreällä (keinuvat ja seisovat tuoreet lehdet vuorotellen), kiinnityksellä, pakatulla rullauksella ja kuivaus. Jokaisesta vaiheesta otettiin näytteitä kolme kertaa 100 g:ssa perusteellisen sekoittamisen jälkeen. Kaikki näytteet säilytettiin -20 °C:ssa jatkoanalyysiä varten.

Ilmanäytteet kerättiin lasikuitupaperilla (90 mm) käyttämällä keskitilavuusnäytteenottolaitteita (PTS-100, Qingdao Laoshan Electronic Instrument Company, Qingdao, Kiina)[27], nopeudella 100 l/min 4 tunnin ajan.

Vahvistettuihin näytteisiin lisättiin AQ:ta 0,005 mg/kg, 0,010 mg/kg, 0,020 mg/kg tuoreille teenversoille, 0,005 mg/kg, 0,020 mg/kg, 0,050 mg/kg kuivalle teelle ja 0,012 mg/kg. (0,5 µg/m3 ilmanäytteelle), 0,036 mg/kg (1,5 µg/m3 ilmanäytteelle), 0,072 mg/kg (3,0 µg/m3 ilmanäytteelle) lasisuodatinpaperille, vastaavasti. Perusteellisen ravistelun jälkeen kaikki näytteet jätettiin 12 tunniksi, minkä jälkeen suoritettiin uutto- ja puhdistusvaiheet.

Kosteuspitoisuus saatiin ottamalla 20 g näytettä jokaisen sekoituksen jälkeen, kuumentamalla 105 °C:ssa 1 tunti, sitten punnitsemalla ja toistamalla kolme kertaa ja ottamalla keskiarvo ja jakamalla se painolla ennen kuumennusta.

Näytteenotto ja puhdistus

Teenäyte: AQ:n uutto ja puhdistus teenäytteistä suoritettiin Wangin et ai. julkaistun menetelmän perusteella. useita mukautuksia[21]. Lyhyesti sanottuna 1,5 g teenäytteitä sekoitettiin ensin 30 µl:aan D8-AQ:ta (2 mg/kg) ja annettiin seistä 30 minuuttia, sitten sekoitettiin hyvin 1,5 ml:aan deionisoitua vettä ja annettiin seistä 30 minuuttia. 15 ml 20 % asetonia n-heksaanissa lisättiin teenäytteisiin ja sonikoitiin 15 minuuttia. Sitten näytteitä vorteksoitiin 1,0 g:lla MgS04:a 30 sekunnin ajan ja sentrifugoitiin 5 minuuttia nopeudella 11 000 rpm. 100 ml:n päärynänmuotoisiin pulloihin siirtämisen jälkeen 10 ml ylempää orgaanista faasia haihdutettiin lähes kuiviin tyhjössä 37 °C:ssa. 5 ml 2,5 % asetonia n-heksaanissa liuotti uutteen uudelleen päärynänmuotoisiin pulloihin puhdistusta varten. Lasipylväs (10 cm × 0,8 cm) koostui alhaalta ylöspäin lasivillasta ja 2 g florisilia, joka oli kahden 2 cm:n Na2SO4-kerroksen välissä. Sitten 5 ml 2,5-prosenttista asetonia n-heksaanissa esipestiin kolonni. Uudelleen liuenneen liuoksen lataamisen jälkeen AQ eluoitiin kolme kertaa 5 ml:lla, 10 ml:lla, 10 ml:lla 2,5-prosenttista asetonia n-heksaanissa. Yhdistetyt eluaatit siirrettiin päärynän muotoisiin pulloihin ja haihdutettiin lähes kuiviin tyhjössä 37 °C:ssa. Kuivattu jäännös liuotettiin sitten 1 ml:lla 2,5 % asetonia heksaanissa, mitä seurasi suodatus 0,22 um huokoskoon suodattimen läpi. Sitten käyttövalmiiksi saatettu liuos sekoitettiin asetonitriilin kanssa tilavuussuhteessa 1:1. Ravisteluvaiheen jälkeen subnatanttia käytettiin GC-MS/MS-analyysiin.

Ilmanäyte: Puolet kuitupaperista, johon oli tiputettu 18 µl d8-AQ:ta (2 mg/kg), upotettiin 15 ml:aan 20-prosenttista asetonia n-heksaanissa, minkä jälkeen sitä sonikoitiin 15 minuutin ajan. Orgaaninen faasi erotettiin sentrifugoimalla nopeudella 11 000 rpm 5 minuutin ajan ja koko ylempi kerros poistettiin päärynänmuotoisessa pullossa. Kaikki orgaaniset faasit haihdutettiin lähes kuiviin tyhjössä 37 °C:ssa. 5 ml 2,5 % asetonia heksaanissa liuotti uutteet uudelleen puhdistusta varten samalla tavalla kuin teenäytteissä.

GC-MS/MS-analyysi

Varian 450 kaasukromatografia, joka oli varustettu Varian 300 tandemmassadetektorilla (Varian, Walnut Creek, CA, USA), käytettiin AQ-analyysiin MS WorkStation version 6.9.3 ohjelmistolla. Varian Factor Four kapillaarikolonnia VF-5ms (30 m × 0,25 mm × 0,25 μm) käytettiin kromatografiseen erotukseen. Kantokaasu, helium (> 99,999 %), asetettiin vakiovirtausnopeuteen 1,0 ml/min törmäyskaasun argonin kanssa (> 99,999 %). Uunin lämpötila alkoi 80 °C:sta ja pidettiin 1 minuutin ajan; nousi nopeudella 15 °C/min 240 °C:seen, saavutti sitten 260 °C nopeudella 20 °C/min ja pidettiin 5 minuuttia. Ionilähteen lämpötila oli 210 °C, samoin kuin siirtolinjan lämpötila 280 °C. Injektiotilavuus oli 1,0 µl. MRM-olosuhteet on esitetty taulukossa 3.

Agilent 8890 kaasukromatografia, joka oli varustettu Agilent 7000D kolminkertaisella kvadrupolilla massaspektrometrillä (Agilent, Stevens Creek, CA, USA), käytettiin analysoimaan puhdistusvaikutusta MassHunter version 10.1 ohjelmistolla. Agilent J&W HP-5ms GC-kolonnia (30 m × 0,25 mm × 0,25 μm) käytettiin kromatografiseen erotukseen. Kantokaasu, helium (> 99,999 %), asetettiin vakiovirtausnopeuteen 2,25 ml/min typen törmäyskaasun (> 99,999 %) kanssa. EI-ionilähteen lämpötila säädettiin arvoon 280 °C, sama kuin siirtolinjan lämpötila. Uunin lämpötila alkoi 80 °C:sta ja sitä pidettiin 5 minuuttia; nostettiin 15 °C/min 240 °C:seen, saavutettiin sitten 280 °C nopeudella 25 °C/min ja pidettiin 5 minuuttia. MRM-olosuhteet on esitetty taulukossa 3.

Tilastollinen analyysi
Tuoreiden lehtien AQ-pitoisuus korjattiin kuiva-ainepitoisuudeksi jakamalla kosteuspitoisuudella AQ-tasojen vertailua ja analysointia varten käsittelyn aikana.

Teenäytteiden AQ:n muutokset arvioitiin Microsoft Excel -ohjelmistolla ja IBM SPSS Statistics 20:llä.

Prosessointitekijää käytettiin kuvaamaan AQ:n muutoksia teen prosessoinnin aikana. PF = Rl/Rf, jossa Rf on AQ-taso ennen käsittelyvaihetta ja Rl on AQ-taso käsittelyvaiheen jälkeen. PF ilmaisee AQ-jäännöksen pienenemistä (PF < 1) tai kasvua (PF > 1) tietyn käsittelyvaiheen aikana.

ME ilmaisee laskua (ME < 1) tai lisäystä (ME > 1) vasteena analyyttisille instrumenteille, mikä perustuu matriisin ja liuottimen kalibrointikulmien suhteeseen seuraavasti:

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

Kun slopematrix on kalibrointikäyrän jyrkkyys matriisi-sovitetussa liuottimessa, slopesolvent on kalibrointikäyrän kaltevuus liuottimessa.

KIITOKSET
Tätä työtä tukivat tieteen ja teknologian suurprojekti Zhejiangin maakunnassa (2015C12001) ja Kiinan kansallinen tiedesäätiö (42007354).
Eturistiriita
Kirjoittajat ilmoittavat, ettei heillä ole eturistiriitaa.
Oikeudet ja luvat
Tekijänoikeus: © 2022 tekijä(t). Exclusive License Maximum Academic Press, Fayetteville, GA. Tämä artikkeli on avoimen pääsyn artikkeli, jota jaetaan Creative Commons Attribution License (CC BY 4.0) -lisenssillä, osoitteessa https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/.
VIITTEET
[1] ITC. 2021. Vuositilastotiedote 2021. https://inttea.com/publication/
[2] Hicks A. 2001. Katsaus maailmanlaajuiseen teentuotantoon ja Aasian taloustilanteen vaikutuksiin teollisuuteen. AU Journal of Technology 5
Google Scholar

[3] Katsuno T, Kasuga H, Kusano Y, Yaguchi Y, Tomomura M, et ai. 2014. Tuoksuyhdisteiden ja niiden biokemiallisen muodostumisen karakterisointi vihreässä teessä matalan lämpötilan varastointiprosessilla. 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. Kolmiulotteinen saasteketju teen ekosysteemissä ja sen hallinnassa. Scientia Agricultura Sinica 40:948-58
Google Scholar

[5] He H, Shi L, Yang G, You M, Vasseur L. 2020. Ekologinen riskinarviointi maaperän raskasmetallien ja torjunta-ainejäämien teeviljelmissä. Maatalous 10:47 doi: 10.3390/maatalous10020047
CrossRef Google Scholar

[6] Jin C, He Y, Zhang K, Zhou G, Shi J, et ai. 2005. Lyijyn saastuminen teelehdissä ja siihen vaikuttavat ei-edafiset tekijät. Chemosphere 61:726−32 doi: 10.1016/j.chemosphere.2005.03.053
CrossRef Google Scholar

[7] Owuor PO, Obaga SO, Othieno CO. 1990. Korkeuden vaikutukset mustan teen kemialliseen koostumukseen. 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. Polysykliset aromaattiset hiilivedyt (PAH) yerbamatissa (Ilex paraguariensis) Argentiinan markkinoilta. Elintarvikkeiden lisäaineet ja epäpuhtaudet: Osa 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. Polysyklisten aromaattisten hiilivetyjen määrittäminen elintarvikenäytteissä automaattisella on-line-putken kiinteän faasin mikrouutolla yhdistettynä korkean suorituskyvyn nestekromatografia-fluoresenssiilmaisuun . 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, et ai. 2020. Polysykliset aromaattiset hiilivedyt (PAH) kuivissa teelehdissä ja teehautteissa Vietnamissa: kontaminaatiotasot ja ruokavalion riskin arviointi. Ympäristögeokemia ja terveys 42:2853−63 doi: 10.1007/s10653-020-00524-3
CrossRef Google Scholar

[11] Zelinkova Z, Wenzl T. 2015. 16 EPA PAH:n esiintyminen elintarvikkeissa – Katsaus. Polysykliset aromaattiset yhdisteet 35:248-84 doi: 10.1080/10406638.2014.918550
CrossRef Google Scholar

[12] Omodara NB, Olabemiwo OM, Adedosu TA . 2019. Polttopuun ja puuhiilellä savustetun lihan ja kissakalojen PAH-yhdisteiden vertailu. American Journal of Food Science and Technology 7:86-93 doi: 10.12691/ajfst-7-3-3
CrossRef Google Scholar

[13] Zou LY, Zhang W, Atkiston S. 2003. Polysyklisten aromaattisten hiilivetyjen päästöjen karakterisointi eri polttopuulajien polttamisesta Australiassa. Ympäristön saastuminen 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, et al. 2000. Bentso[a]pyreenin ja sen hydroksyloitujen metaboliittien aktiivisuus estrogeenireseptori-a-reportterigeenimäärityksessä. 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, et ai. 2018. Hiilenpolton PM-mittaukset ja kemiallisen koostumuksen korkea aika- ja kokoerotusmittaus: vaikutukset EY:n muodostumisprosessiin. Environmental Science & Technology 52:6676−85 doi: 10.1021/acs.est.7b05786
CrossRef Google Scholar

[16] Khiadani (Hajian) M, Amin MM, Beik FM, Ebrahimi A, Farhadkhani M, et ai. 2013. Polysyklisten aromaattisten hiilivetyjen pitoisuuden määrittäminen kahdeksassa Iranissa enemmän käytetyssä mustassa teemerkissä. International Journal of Environmental Health Engineering 2:40 doi: 10.4103/2277-9183.122427
CrossRef Google Scholar

[17] Fitzpatrick EM, Ross AB, Bates J, Andrews G, Jones JM, et ai. 2007. Happipitoisten lajien päästöt männyn poltosta ja sen yhteys noen muodostumiseen. Prosessiturvallisuus ja ympäristönsuojelu 85:430-40 doi: 10.1205/psep07020
CrossRef Google Scholar

[18] Shen G, Tao S, Wang W, Yang Y, Ding J et ai. 2011. Happipitoisten polysyklisten aromaattisten hiilivetyjen päästöt kiinteän polttoaineen poltosta sisätiloissa. Environmental Science & Technology 45:3459−65 doi: 10.1021/es104364t
CrossRef Google Scholar

[19] Kansainvälinen syöväntutkimuslaitos (IARC), Maailman terveysjärjestö. 2014. Diesel- ja bensiinimoottorien pakokaasut ja joitain nitroareeneja. Kansainvälinen syöväntutkimuslaitos. Monografiat arvioivat karsinogeenisiä riskejä ihmisille. Raportoi. 105:9
[20] de Oliveira Galvão MF, de Oliveira Alves N, Ferreira PA, Caumo S, de Castro Vasconcellos P, et ai. 2018. Biomassaa polttavat hiukkaset Brasilian Amazonin alueella: Nitro- ja oksi-PAH-yhdisteiden mutageeniset vaikutukset ja terveysriskien arviointi. Ympäristön saastuminen 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, et ai. 2018. 9,10-antrakinonikertymä teeviljelmissä saattaa olla yksi syy teen saastumiseen. 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. 9,10-antrakinonikontaminaation tunnistaminen mustan ja vihreän teen prosessoinnin aikana Indonesiassa. Food Chemistry 327:127092 doi: 10.1016/j.foodchem.2020.127092
CrossRef Google Scholar

[23] Zamora R, Hidalgo FJ. 2021. Naftokinonien ja antrakinonien muodostuminen karbonyylihydrokinoni/bentsokinonireaktioilla: mahdollinen reitti 9,10-antrakinonin alkuperälle teessä. Food Chemistry 354:129530 doi: 10.1016/j.foodchem.2021.129530
CrossRef Google Scholar

[24] Yang M, Luo F, Zhang X, Wang X, Sun H, et ai. 2022. Antraseenin otto, translokaatio ja aineenvaihdunta teekasveissa. Tiede kokonaisympäristöstä 821:152905 doi: 10.1016/j.scitotenv.2021.152905
CrossRef Google Scholar

[25] Zastrow L, Schwind KH, Schwägele F, Speer K. 2019. Savustuksen ja grillauksen vaikutus antrakinonin (ATQ) ja polysyklisten aromaattisten hiilivetyjen (PAH) pitoisuuteen Frankfurter-tyyppisissä makkaroissa. Journal of Agricultural and Food Chemistry 67:13998−4004 doi: 10.1021/acs.jafc.9b03316
CrossRef Google Scholar

[26] Fouillaud M, Caro Y, Venkatachalam M, Grondin I, Dufossé L. 2018. Antrakinonit. Teoksessa Phenolic Compounds in Food: Characterization and Analysis, toim. Leo ML.Vol. 9. Boca Raton: CRC Press. s. 130–70 https://hal.univ-reunion.fr/hal-01657104
[27] Piñeiro-Iglesias M, López-Mahı́a P, Muniategui-Lorenzo S, Prada-Rodrı́guez D, Querol X, et al. 2003. Uusi menetelmä PAH-yhdisteiden ja metallien samanaikaiseen määritykseen ilmakehän hiukkasnäytteistä. Ilmakehän ympäristö 37:4171−75 doi: 10.1016/S1352-2310(03)00523-5
CrossRef Google Scholar

Tietoja tästä artikkelista
Lainaa tätä artikkelia
Yu J, Zhou L, Wang X, Yang M, Sun H, et ai. 2022. 9,10-Antrakinonikontaminaatio teenkäsittelyssä käyttämällä hiiltä lämmönlähteenä . Beverage Plant Research 2: 8 doi: 10.48130/BPR-2022-0008