अमूर्त
9,10-एंथ्राक्विनोन (एक्यू) एक संभावित कैंसरकारी जोखिम वाला संदूषक है और दुनिया भर में चाय में पाया जाता है। यूरोपीय संघ (ईयू) द्वारा निर्धारित चाय में AQ की अधिकतम अवशेष सीमा (एमआरएल) 0.02 मिलीग्राम/किग्रा है। चाय प्रसंस्करण में AQ के संभावित स्रोतों और इसकी घटना के मुख्य चरणों की जांच एक संशोधित AQ विश्लेषणात्मक विधि और गैस क्रोमैटोग्राफी-टेंडेम मास स्पेक्ट्रोमेट्री (जीसी-एमएस/एमएस) विश्लेषण के आधार पर की गई थी। हरी चाय प्रसंस्करण में ताप स्रोत के रूप में बिजली की तुलना में, ताप स्रोत के रूप में कोयले के साथ चाय प्रसंस्करण में AQ 4.3 से 23.9 गुना तक बढ़ गया, जो 0.02 मिलीग्राम/किलोग्राम से कहीं अधिक है, जबकि पर्यावरण में AQ स्तर तीन गुना हो गया। कोयले की गर्मी के तहत ऊलोंग चाय प्रसंस्करण में भी यही प्रवृत्ति देखी गई। चाय की पत्तियों और धुएं के बीच सीधे संपर्क वाले चरण, जैसे निर्धारण और सुखाना, चाय प्रसंस्करण में AQ उत्पादन के मुख्य चरण माने जाते हैं। बढ़ते संपर्क समय के साथ AQ का स्तर बढ़ गया, जिससे पता चलता है कि चाय में AQ प्रदूषक का उच्च स्तर कोयले और दहन के कारण होने वाले धुएं से उत्पन्न हो सकता है। ताप स्रोतों के रूप में बिजली या कोयले के साथ विभिन्न कार्यशालाओं के चालीस नमूनों का विश्लेषण किया गया, जो AQ की दर का पता लगाने और उससे अधिक के लिए 50.0% -85.0% और 5.0% -35.0% के बीच थे। इसके अलावा, ताप स्रोत के रूप में कोयले के साथ चाय उत्पाद में 0.064 मिलीग्राम/किग्रा की अधिकतम AQ सामग्री देखी गई, जो दर्शाता है कि चाय उत्पादों में AQ संदूषण के उच्च स्तर में कोयले का योगदान होने की संभावना है।
कीवर्ड: 9,10-एंथ्राक्विनोन, चाय प्रसंस्करण, कोयला, संदूषण स्रोत
परिचय
सदाबहार झाड़ी कैमेलिया साइनेंसिस (एल.) ओ. कुंत्ज़े की पत्तियों से निर्मित चाय, अपने ताज़ा स्वाद और स्वास्थ्य लाभों के कारण विश्व स्तर पर सबसे लोकप्रिय पेय पदार्थों में से एक है। वैश्विक स्तर पर 2020 में चाय का उत्पादन बढ़कर 5,972 मिलियन मीट्रिक टन हो गया, जो पिछले 20 वर्षों में दोगुना था[1]। प्रसंस्करण के विभिन्न तरीकों के आधार पर, चाय के छह मुख्य प्रकार हैं, जिनमें हरी चाय, काली चाय, डार्क चाय, ऊलोंग चाय, सफेद चाय और पीली चाय शामिल हैं[2,3]। उत्पादों की गुणवत्ता और सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए, प्रदूषकों के स्तर की निगरानी करना और उत्पत्ति को परिभाषित करना बहुत महत्वपूर्ण है।

प्रदूषण को नियंत्रित करने के लिए कीटनाशकों के अवशेष, भारी धातुओं और पॉलीसाइक्लिक एरोमैटिक हाइड्रोकार्बन (पीएएच) जैसे अन्य प्रदूषकों जैसे प्रदूषकों के स्रोतों की पहचान करना प्राथमिक कदम है। चाय बागानों में सिंथेटिक रसायनों का सीधा छिड़काव, साथ ही चाय बागानों के पास परिचालन के कारण हवा का बहाव, चाय में कीटनाशक अवशेषों का मुख्य स्रोत है[4]। चाय में भारी धातुएँ जमा हो सकती हैं और विषाक्तता पैदा कर सकती हैं, जो मुख्य रूप से मिट्टी, उर्वरक और वातावरण से प्राप्त होती हैं[5−7]। जहां तक ​​चाय में अप्रत्याशित रूप से प्रकट होने वाले अन्य प्रदूषणों का सवाल है, तो वृक्षारोपण, प्रसंस्करण, पैकेज, भंडारण और परिवहन सहित उत्पादन चाय श्रृंखला की जटिल प्रक्रियाओं के कारण इसकी पहचान करना काफी मुश्किल था। चाय में पीएएच वाहन के धुएं के जमाव और चाय की पत्तियों के प्रसंस्करण के दौरान उपयोग किए जाने वाले ईंधन, जैसे जलाऊ लकड़ी और कोयले के दहन से आता है[8−10]।

कोयले और जलाऊ लकड़ी के दहन के दौरान, कार्बन ऑक्साइड जैसे प्रदूषक बनते हैं [11]। परिणामस्वरूप, उच्च तापमान पर अनाज, स्मोक्ड स्टॉक और बिल्ली मछली जैसे प्रसंस्कृत उत्पादों में इन उपर्युक्त प्रदूषकों के अवशेषों के होने की आशंका है, जो मानव स्वास्थ्य के लिए खतरा पैदा करता है।[12,13] दहन के कारण होने वाले पीएएच ईंधन में निहित पीएएच के अस्थिरता, सुगंधित यौगिकों के उच्च तापमान अपघटन और मुक्त कणों के बीच यौगिक प्रतिक्रिया से उत्पन्न होते हैं [14]। दहन तापमान, समय और ऑक्सीजन सामग्री महत्वपूर्ण कारक हैं जो पीएएच के रूपांतरण को प्रभावित करते हैं। तापमान में वृद्धि के साथ, पीएएच सामग्री पहले बढ़ी और फिर घट गई, और चरम मूल्य 800 डिग्री सेल्सियस पर हुआ; बढ़ते दहन समय के साथ पीएएच सामग्री में तेजी से कमी आई, जब यह 'सीमा समय' नामक सीमा से नीचे थी, दहन हवा में ऑक्सीजन सामग्री में वृद्धि के साथ, पीएएच उत्सर्जन में काफी कमी आई, लेकिन अधूरा ऑक्सीकरण ओपीएएच और अन्य डेरिवेटिव का उत्पादन करेगा। −17].

9,10-एंथ्राक्विनोन (एक्यू, सीएएस: 84-65-1, चित्र 1), पीएएच का एक ऑक्सीजन युक्त व्युत्पन्न[18], जिसमें तीन संघनित चक्र होते हैं। इसे 2014 में इंटरनेशनल एजेंसी फॉर रिसर्च ऑन कैंसर द्वारा संभावित कार्सिनोजेन (समूह 2बी) के रूप में सूचीबद्ध किया गया था।[19] AQ टोपोइज़ोमेरेज़ II क्लीवेज कॉम्प्लेक्स को जहर दे सकता है और डीएनए टोपोइज़ोमेरेज़ II द्वारा एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट (एटीपी) के हाइड्रोलिसिस को रोक सकता है, जिससे डीएनए डबल-स्ट्रैंड टूट जाता है, जिसका अर्थ है कि AQ युक्त वातावरण के तहत लंबे समय तक संपर्क और AQ के उच्च स्तर के साथ सीधा संपर्क इससे डीएनए को क्षति पहुंच सकती है, उत्परिवर्तन हो सकता है और कैंसर का खतरा बढ़ सकता है।[20] मानव स्वास्थ्य पर नकारात्मक प्रभाव के रूप में, यूरोपीय संघ द्वारा चाय में AQ अधिकतम अवशेष सीमा (MRL) 0.02 mg/kg निर्धारित की गई थी। हमारे पिछले अध्ययनों के अनुसार, चाय बागान के दौरान AQ के जमाव को मुख्य स्रोत के रूप में सुझाया गया था[21]। इसके अलावा, इंडोनेशियाई हरी और काली चाय प्रसंस्करण में प्रयोगात्मक परिणामों के आधार पर, यह स्पष्ट है कि AQ स्तर में काफी बदलाव आया है और प्रसंस्करण उपकरण से निकलने वाले धुएं को मुख्य कारणों में से एक के रूप में सुझाया गया है [22]। हालाँकि, चाय प्रसंस्करण में AQ की सटीक उत्पत्ति मायावी बनी रही, हालाँकि AQ रासायनिक मार्ग की कुछ परिकल्पनाएँ सुझाई गई थीं [23,24], जो दर्शाता है कि चाय प्रसंस्करण में AQ स्तर को प्रभावित करने वाले महत्वपूर्ण कारकों को निर्धारित करना बेहद महत्वपूर्ण है।

चित्र 1. AQ का रासायनिक सूत्र।

कोयले के दहन के दौरान AQ के निर्माण और चाय प्रसंस्करण में ईंधन के संभावित खतरे पर शोध को देखते हुए, चाय और हवा में AQ पर ताप स्रोतों के प्रसंस्करण के प्रभाव को समझाने के लिए एक तुलनात्मक प्रयोग किया गया, AQ सामग्री में परिवर्तन पर मात्रात्मक विश्लेषण किया गया। विभिन्न प्रसंस्करण चरणों में, जो चाय प्रसंस्करण में AQ प्रदूषण की सटीक उत्पत्ति, घटना पैटर्न और डिग्री की पुष्टि करने में सहायक है।

परिणाम
विधि सत्यापन
हमारे पिछले अध्ययन [21] की तुलना में, संवेदनशीलता में सुधार करने और वाद्य वक्तव्यों को बनाए रखने के लिए जीसी-एमएस/एमएस में इंजेक्शन से पहले एक तरल-तरल निष्कर्षण प्रक्रिया को जोड़ा गया था। चित्र 2बी में, उन्नत विधि ने नमूने के शुद्धिकरण में महत्वपूर्ण सुधार दिखाया, विलायक का रंग हल्का हो गया। चित्र 2ए में, एक पूर्ण स्कैन स्पेक्ट्रम (50-350 एम/जेड) से पता चलता है कि शुद्धिकरण के बाद, एमएस स्पेक्ट्रम की आधार रेखा स्पष्ट रूप से कम हो गई और कम क्रोमैटोग्राफिक शिखर उपलब्ध थे, जो दर्शाता है कि बड़ी संख्या में हस्तक्षेप करने वाले यौगिकों को हटा दिया गया था। तरल-तरल निष्कर्षण.

चित्र 2. (ए) शुद्धिकरण से पहले और बाद में नमूने का पूर्ण स्कैन स्पेक्ट्रम। (बी) बेहतर विधि का शुद्धिकरण प्रभाव।
विधि सत्यापन, जिसमें रैखिकता, पुनर्प्राप्ति, परिमाण की सीमा (एलओक्यू) और मैट्रिक्स प्रभाव (एमई) शामिल हैं, तालिका 1 में दिखाए गए हैं। 0.998 से अधिक निर्धारण गुणांक (आर2) के साथ रैखिकता प्राप्त करना संतोषजनक है, जो 0.005 से लेकर है चाय मैट्रिक्स और एसीटोनिट्राइल विलायक में 0.2 मिलीग्राम/किलोग्राम, और हवा के नमूने में 0.5 से 8 μg/m3 की सीमा के साथ।

AQ की रिकवरी का मूल्यांकन सूखी चाय (0.005, 0.02, 0.05 मिलीग्राम/किग्रा), ताजी चाय की टहनियों (0.005, 0.01, 0.02 मिलीग्राम/किग्रा) और हवा के नमूने (0.5, 1.5, 3) में मापी गई और वास्तविक सांद्रता के बीच तीन स्पाइक सांद्रता पर किया गया था। μg/m3). चाय में AQ की रिकवरी सूखी चाय में 77.78% से 113.02% तक और टी शूट्स में 96.52% से 125.69% तक थी, जिसमें RSD% 15% से कम था। हवा के नमूनों में AQ की रिकवरी 78.47% से 117.06% के बीच रही और RSD% 20% से कम रहा। सबसे कम स्पाइक वाली सांद्रता की पहचान एलओक्यू के रूप में की गई, जो चाय की टहनियों, सूखी चाय और हवा के नमूनों में क्रमशः 0.005 मिलीग्राम/किग्रा, 0.005 मिलीग्राम/किग्रा और 0.5 μg/m³ थी। जैसा कि तालिका 1 में सूचीबद्ध है, सूखी चाय और चाय की टहनियों के मैट्रिक्स ने AQ प्रतिक्रिया को थोड़ा बढ़ा दिया, जिससे ME 109.0% और 110.9% हो गया। वायु नमूनों के मैट्रिक्स के लिए, एमई 196.1% था।

हरी चाय प्रसंस्करण के दौरान AQ का स्तर
चाय और प्रसंस्करण पर्यावरण पर विभिन्न ताप स्रोतों के प्रभावों का पता लगाने के उद्देश्य से, ताजी पत्तियों के एक बैच को दो विशिष्ट समूहों में विभाजित किया गया और एक ही उद्यम में दो प्रसंस्करण कार्यशालाओं में अलग-अलग संसाधित किया गया। एक समूह को बिजली की आपूर्ति की गई, और दूसरे को कोयले की।

जैसा कि चित्र 3 में दिखाया गया है, ताप स्रोत के रूप में बिजली के साथ AQ स्तर 0.008 से 0.013 मिलीग्राम/किग्रा तक था। निर्धारण प्रक्रिया के दौरान, उच्च तापमान वाले बर्तन में प्रसंस्करण के कारण चाय की पत्तियों के सूखने से AQ में 9.5% की वृद्धि हुई। फिर, रस के नुकसान के बावजूद रोलिंग प्रक्रिया के दौरान AQ का स्तर बना रहा, जिससे पता चलता है कि भौतिक प्रक्रियाएं चाय प्रसंस्करण में AQ के स्तर को प्रभावित नहीं कर सकती हैं। सुखाने के पहले चरण के बाद, AQ स्तर 0.010 से थोड़ा बढ़कर 0.012 मिलीग्राम/किलोग्राम हो गया, फिर दोबारा सुखाने के अंत तक 0.013 मिलीग्राम/किलोग्राम तक बढ़ता रहा। पीएफ, जिसने प्रत्येक चरण में महत्वपूर्ण रूप से भिन्नता दिखाई, निर्धारण, रोलिंग, पहले सुखाने और फिर से सुखाने में क्रमशः 1.10, 1.03, 1.24, 1.08 थे। पीएफ के परिणामों ने सुझाव दिया कि विद्युत ऊर्जा के तहत प्रसंस्करण से चाय में AQ के स्तर पर थोड़ा प्रभाव पड़ा।

चित्र 3. ताप स्रोत के रूप में बिजली और कोयले के साथ हरी चाय प्रसंस्करण के दौरान AQ स्तर।
ताप स्रोत के रूप में कोयले के मामले में, चाय प्रसंस्करण के दौरान AQ सामग्री में तेजी से वृद्धि हुई, जो 0.008 से बढ़कर 0.038 मिलीग्राम/किलोग्राम हो गई। निर्धारण प्रक्रिया में 338.9% AQ बढ़ गया, जो 0.037 मिलीग्राम/किग्रा तक पहुंच गया, जो यूरोपीय संघ द्वारा निर्धारित 0.02 मिलीग्राम/किलोग्राम के एमआरएल से कहीं अधिक था। रोलिंग चरण के दौरान, निर्धारण मशीन से दूर होने के बावजूद AQ का स्तर अभी भी 5.8% बढ़ गया। पहले सुखाने और दोबारा सुखाने में AQ की मात्रा थोड़ी बढ़ी या थोड़ी कम हुई। निर्धारण, रोलिंग पहले सुखाने और पुनः सुखाने में ताप स्रोत के रूप में कोयले का उपयोग करने वाले पीएफ क्रमशः 4.39, 1.05, 0.93 और 1.05 थे।

कोयला दहन और एक्यू प्रदूषण के बीच संबंध को और अधिक निर्धारित करने के लिए, दोनों ताप स्रोतों के तहत कार्यशालाओं में हवा में निलंबित कण पदार्थ (पीएम) को वायु मूल्यांकन के लिए एकत्र किया गया था, जैसा कि चित्र 4 में दिखाया गया है। कोयले के साथ पीएम का एक्यू स्तर ताप स्रोत 2.98 μg/m3 था, जो बिजली 0.91 μg/m3 से तीन गुना अधिक था।

चित्र 4. ताप स्रोत के रूप में बिजली और कोयले के साथ पर्यावरण में AQ का स्तर। * नमूनों में AQ स्तरों में महत्वपूर्ण अंतर दर्शाता है (पी <0.05)।

ऊलोंग चाय प्रसंस्करण के दौरान AQ का स्तर ऊलोंग चाय, जो मुख्य रूप से फ़ुज़ियान और ताइवान में उत्पादित होती है, एक प्रकार की आंशिक रूप से किण्वित चाय है। AQ स्तर को बढ़ाने के मुख्य चरणों और विभिन्न ईंधनों के प्रभावों को और अधिक निर्धारित करने के लिए, ताज़ी पत्तियों के एक ही बैच को कोयले और प्राकृतिक गैस-इलेक्ट्रिक हाइब्रिड के साथ ऊष्मा स्रोतों के रूप में ऊलोंग चाय में बनाया गया था। विभिन्न ऊष्मा स्रोतों का उपयोग करके ऊलोंग चाय प्रसंस्करण में AQ स्तर चित्र 5 में दिखाया गया है। प्राकृतिक गैस-इलेक्ट्रिक हाइब्रिड के साथ ऊलोंग चाय प्रसंस्करण के लिए, AQ स्तर की प्रवृत्ति 0.005 मिलीग्राम/किग्रा से नीचे स्थिर थी, जो कि हरी चाय के समान थी। बिजली के साथ.

चित्र 5. प्राकृतिक गैस-इलेक्ट्रिक मिश्रण और ताप स्रोत के रूप में कोयले के साथ ऊलोंग चाय प्रसंस्करण के दौरान एक्यू स्तर।

ताप स्रोत के रूप में कोयले के साथ, पहले दो चरणों में AQ का स्तर, सूखना और हरा होना, अनिवार्य रूप से प्राकृतिक गैस-इलेक्ट्रिक मिश्रण के समान ही था। हालाँकि, निर्धारण तक की बाद की प्रक्रियाओं से पता चला कि अंतर धीरे-धीरे बढ़ता गया, जिस बिंदु पर AQ स्तर 0.004 से बढ़कर 0.023 mg/kg हो गया। पैक्ड रोलिंग चरण में स्तर घटकर 0.018 मिलीग्राम/किलोग्राम हो गया, जो चाय के रस के कुछ AQ संदूषकों को दूर ले जाने के कारण हो सकता है। रोलिंग चरण के बाद, सुखाने के चरण में स्तर बढ़कर 0.027 मिलीग्राम/किलोग्राम हो गया। मुरझाने, हरा बनाने, स्थिरीकरण, पैक्ड रोलिंग और सुखाने में, पीएफ क्रमशः 2.81, 1.32, 5.66, 0.78 और 1.50 थे।

विभिन्न ऊष्मा स्रोतों वाले चाय उत्पादों में AQ की घटना

विभिन्न ताप स्रोतों के साथ चाय की AQ सामग्री पर प्रभाव निर्धारित करने के लिए, ताप स्रोतों के रूप में बिजली या कोयले का उपयोग करने वाली चाय कार्यशालाओं से 40 चाय के नमूनों का विश्लेषण किया गया, जैसा कि तालिका 2 में दिखाया गया है। ताप स्रोत के रूप में बिजली का उपयोग करने की तुलना में, कोयले में सबसे अधिक प्रभाव था 0.064 मिलीग्राम/किग्रा के अधिकतम एक्यू स्तर के साथ जासूसी दर (85.0%), यह दर्शाता है कि कोयले के दहन से उत्पन्न धुएं से एक्यू संदूषक पैदा करना आसान था, और नमूनों में 35.0% की दर देखी गई थी कोयले का. सबसे स्पष्ट रूप से, बिजली में क्रमशः 56.4% और 7.7% की सबसे कम जासूसी और अतिरेक दर थी, अधिकतम सामग्री 0.020 मिलीग्राम/किग्रा थी।

बहस

दो प्रकार के ताप स्रोतों के साथ प्रसंस्करण के दौरान पीएफ के आधार पर, यह स्पष्ट था कि निर्धारण मुख्य कदम था जिसके कारण कोयले के साथ चाय उत्पादन में AQ स्तर में वृद्धि हुई और विद्युत ऊर्जा के तहत प्रसंस्करण से AQ की सामग्री पर थोड़ा प्रभाव पड़ा। चाय में. हरी चाय प्रसंस्करण के दौरान, कोयले के दहन ने इलेक्ट्रिक हीटिंग प्रक्रिया की तुलना में निर्धारण प्रक्रिया में बहुत सारे धुएं का उत्पादन किया, यह दर्शाता है कि शायद चाय प्रसंस्करण में तुरंत चाय की शूटिंग के संपर्क से धुएं AQ प्रदूषकों का मुख्य स्रोत थे, एक्सपोज़र प्रक्रिया के समान स्मोक्ड बारबेक्यू के नमूने[25]। रोलिंग चरण के दौरान AQ सामग्री में थोड़ी वृद्धि ने सुझाव दिया कि कोयला दहन के कारण होने वाले धुएं ने न केवल निर्धारण चरण के दौरान AQ स्तर को प्रभावित किया, बल्कि वायुमंडलीय जमाव के कारण प्रसंस्करण वातावरण में भी प्रभाव डाला। पहले सुखाने और पुनः सुखाने में कोयले का उपयोग ऊष्मा स्रोत के रूप में भी किया जाता था, लेकिन इन दो चरणों में AQ सामग्री थोड़ी बढ़ गई या थोड़ी कम हो गई। इसे इस तथ्य से समझाया जा सकता है कि संलग्न गर्म-हवा वाला ड्रायर चाय को कोयले के दहन से होने वाले धुएं से दूर रखता था।[26] प्रदूषक स्रोत का निर्धारण करने के लिए, वायुमंडल में AQ स्तरों का विश्लेषण किया गया, जिसके परिणामस्वरूप दोनों कार्यशालाओं के बीच एक महत्वपूर्ण अंतर सामने आया। इसका मुख्य कारण यह है कि निर्धारण, पहले सुखाने और पुनः सुखाने के चरणों में उपयोग किया जाने वाला कोयला अपूर्ण दहन के दौरान AQ उत्पन्न करेगा। कोयले के दहन के बाद ये AQ ठोस पदार्थों के छोटे कणों में अवशोषित हो गए और हवा में फैल गए, जिससे कार्यशाला के वातावरण में AQ प्रदूषण का स्तर बढ़ गया। समय के साथ, चाय के बड़े विशिष्ट सतह क्षेत्र और सोखने की क्षमता के कारण, ये कण चाय की पत्तियों की सतह पर बस गए, जिसके परिणामस्वरूप उत्पादन में AQ में वृद्धि हुई। इसलिए, कोयले के दहन को चाय प्रसंस्करण में अत्यधिक AQ संदूषण का मुख्य मार्ग माना जाता था, जिसमें धुआं प्रदूषण का स्रोत होता था।

ऊलोंग चाय प्रसंस्करण के लिए, दोनों ताप स्रोतों के साथ प्रसंस्करण के तहत AQ में वृद्धि हुई थी, लेकिन दोनों ताप स्रोतों के बीच अंतर महत्वपूर्ण था। परिणामों ने यह भी सुझाव दिया कि ताप स्रोत के रूप में कोयले ने AQ स्तर को बढ़ाने में एक प्रमुख भूमिका निभाई, और पीएफ के आधार पर ऊलोंग चाय प्रसंस्करण में AQ संदूषण को बढ़ाने के लिए निर्धारण को मुख्य कदम माना गया। ताप स्रोत के रूप में प्राकृतिक गैस-इलेक्ट्रिक हाइब्रिड के साथ ऊलोंग चाय प्रसंस्करण के दौरान, AQ स्तर की प्रवृत्ति 0.005 मिलीग्राम/किलोग्राम से नीचे स्थिर हो रही थी, जो बिजली के साथ हरी चाय के समान थी, जो स्वच्छ ऊर्जा, जैसे कि बिजली और प्राकृतिक का सुझाव देती है। गैस, प्रसंस्करण से AQ संदूषकों के उत्पादन के जोखिम को कम कर सकती है।

नमूनाकरण परीक्षणों के लिए, परिणामों से पता चला कि बिजली के बजाय कोयले को ताप स्रोत के रूप में उपयोग करने पर AQ संदूषण की स्थिति बदतर थी, जो कोयले के दहन से निकलने वाले धुएं के चाय की पत्तियों के संपर्क में आने और कार्यस्थल के आसपास रहने के कारण हो सकता है। हालाँकि, हालांकि यह स्पष्ट था कि चाय प्रसंस्करण के दौरान बिजली सबसे स्वच्छ ताप स्रोत था, फिर भी ताप स्रोत के रूप में बिजली का उपयोग करने वाले चाय उत्पादों में AQ संदूषक थे। स्थिति कुछ हद तक पहले प्रकाशित काम के समान लगती है जिसमें हाइड्रोक्विनोन और बेंजोक्विनोन के साथ 2-एल्केनल की प्रतिक्रिया को संभावित रासायनिक मार्ग के रूप में सुझाया गया था [23], इसके कारणों की जांच भविष्य के शोध में की जाएगी।

निष्कर्ष

इस कार्य में, बेहतर जीसी-एमएस/एमएस विश्लेषणात्मक तरीकों पर आधारित तुलनात्मक प्रयोगों द्वारा हरी और ऊलोंग चाय में एक्यू प्रदूषण के संभावित स्रोतों की पुष्टि की गई। हमारे निष्कर्षों ने सीधे तौर पर समर्थन किया कि AQ के उच्च स्तर का मुख्य प्रदूषक स्रोत दहन के कारण होने वाला धुआं था, जिसने न केवल प्रसंस्करण चरणों को प्रभावित किया बल्कि कार्यशाला के वातावरण को भी प्रभावित किया। रोलिंग और मुरझाने के चरणों के विपरीत, जहां AQ के स्तर में परिवर्तन अस्पष्ट थे, कोयले और जलाऊ लकड़ी की प्रत्यक्ष भागीदारी वाले चरण, जैसे निर्धारण, मुख्य प्रक्रिया है जिसमें चाय के बीच संपर्क की मात्रा के कारण AQ संदूषण बढ़ गया और इन चरणों के दौरान धुआं। इसलिए, चाय प्रसंस्करण में ताप स्रोत के रूप में प्राकृतिक गैस और बिजली जैसे स्वच्छ ईंधन की सिफारिश की गई थी। इसके अतिरिक्त, प्रायोगिक परिणामों से यह भी पता चला कि दहन से उत्पन्न धुएं की अनुपस्थिति में, चाय प्रसंस्करण के दौरान AQ का पता लगाने में योगदान देने वाले अन्य कारक भी थे, जबकि स्वच्छ ईंधन के साथ कार्यशाला में AQ की थोड़ी मात्रा भी देखी गई थी, जिसकी आगे जांच की जानी चाहिए भविष्य के अनुसंधान में.

सामग्री और तरीके

अभिकर्मक, रसायन और सामग्री

एन्थ्राक्विनोन मानक (99.0%) डॉ. एरेनस्टॉफ़र जीएमबीएच कंपनी (ऑग्सबर्ग, जर्मनी) से खरीदा गया था। D8-एंथ्राक्विनोन आंतरिक मानक (98.6%) C/D/N आइसोटोप (क्यूबेक, कनाडा) से खरीदा गया था। निर्जल सोडियम सल्फेट (Na2SO4) और मैग्नीशियम सल्फेट (MgSO4) (शंघाई, चीन)। फ्लोरिसिल की आपूर्ति वानजाउ ऑर्गेनिक केमिकल कंपनी (वानजाउ, चीन) द्वारा की गई थी। माइक्रो-ग्लास फाइबर पेपर (90 मिमी) अहलस्ट्रॉम-मुंक्सजो कंपनी (हेलसिंकी, फिनलैंड) से खरीदा गया था।

नमूना तैयार करना

हरी चाय के नमूनों को फिक्सेशन, रोलिंग, पहले सुखाने और फिर से सुखाने (संलग्न उपकरण का उपयोग करके) के साथ संसाधित किया गया था, जबकि ओलोंग चाय के नमूनों को मुरझाने, हरा बनाने (बारी-बारी से ताजी पत्तियों को हिलाने और खड़ा करने), फिक्सेशन, पैक रोलिंग और के साथ संसाधित किया गया था। सुखाना. पूरी तरह मिलाने के बाद प्रत्येक चरण से 100 ग्राम के नमूने तीन बार एकत्र किए गए। आगे के विश्लेषण के लिए सभी नमूनों को -20 डिग्री सेल्सियस पर संग्रहीत किया गया था।

हवा के नमूने ग्लास फाइबर पेपर (90 मिमी) द्वारा मध्यम मात्रा के सैंपलर्स (पीटीएस-100, क़िंगदाओ लाओशान इलेक्ट्रॉनिक इंस्ट्रूमेंट कंपनी, क़िंगदाओ, चीन) का उपयोग करके एकत्र किए गए थे, जो 4 घंटे के लिए 100 एल/मिनट पर चल रहे थे।

फोर्टिफाइड नमूनों में AQ को 0.005 mg/kg, 0.010 mg/kg, ताजी चाय के अंकुरों के लिए 0.020 mg/kg, 0.005 mg/kg, 0.020 mg/kg, सूखी चाय के लिए 0.050 mg/kg और 0.012 mg/kg पर बढ़ाया गया। (हवा के नमूने के लिए 0.5 µg/m3), 0.036 mg/kg (1.5 वायु नमूने के लिए µg/m3), ग्लास फिल्टर पेपर के लिए क्रमशः 0.072 mg/kg (वायु नमूने के लिए 3.0 µg/m3)। अच्छी तरह से हिलाने के बाद, सभी नमूनों को 12 घंटे के लिए छोड़ दिया गया, उसके बाद निष्कर्षण और सफाई के कदम उठाए गए।

प्रत्येक चरण को मिलाने के बाद 20 ग्राम नमूना लेकर, 1 घंटे के लिए 105 डिग्री सेल्सियस पर गर्म करके, फिर वजन करके तीन बार दोहराकर और औसत मूल्य लेकर गर्म करने से पहले इसे वजन से विभाजित करके नमी की मात्रा प्राप्त की गई।

नमूना निष्कर्षण और सफ़ाई

चाय का नमूना: चाय के नमूनों से AQ का निष्कर्षण और शुद्धिकरण वांग एट अल से प्रकाशित विधि के आधार पर किया गया था। कई अनुकूलन के साथ[21]। संक्षेप में, 1.5 ग्राम चाय के नमूनों को पहले 30 μL D8-AQ (2 मिलीग्राम/किग्रा) के साथ मिलाया गया और 30 मिनट के लिए छोड़ दिया गया, फिर 1.5 एमएल विआयनीकृत पानी के साथ अच्छी तरह मिलाया गया और 30 मिनट के लिए छोड़ दिया गया। एन-हेक्सेन में 15 एमएल 20% एसीटोन को चाय के नमूनों में जोड़ा गया और 15 मिनट के लिए सोनिकेट किया गया। फिर नमूनों को 30 सेकंड के लिए 1.0 ग्राम MgSO4 के साथ भंवर में डाला गया, और 11,000 आरपीएम पर 5 मिनट के लिए सेंट्रीफ्यूज किया गया। 100 एमएल नाशपाती के आकार के फ्लास्क में ले जाने के बाद, ऊपरी कार्बनिक चरण का 10 एमएल 37 डिग्री सेल्सियस पर वैक्यूम के तहत लगभग सूखने तक वाष्पित हो गया। एन-हेक्सेन में 5 एमएल 2.5% एसीटोन ने शुद्धिकरण के लिए नाशपाती के आकार के फ्लास्क में अर्क को फिर से घोल दिया। ग्लास कॉलम (10 सेमी × 0.8 सेमी) में नीचे से ऊपर तक ग्लास वूल और 2 ग्राम फ्लोरिसिल शामिल था, जो 2 सेमी Na2SO4 की दो परतों के बीच था। फिर एन-हेक्सेन में 2.5% एसीटोन के 5 एमएल ने कॉलम को पहले से धो दिया। पुनः घुले हुए घोल को लोड करने के बाद, AQ को एन-हेक्सेन में 5 एमएल, 10 एमएल, 10 एमएल 2.5% एसीटोन के साथ तीन बार निक्षालित किया गया। संयुक्त एलुएट्स को नाशपाती के आकार के फ्लास्क में स्थानांतरित किया गया और 37 डिग्री सेल्सियस पर वैक्यूम के तहत लगभग सूखने तक वाष्पित किया गया। सूखे अवशेषों को हेक्सेन में 2.5% एसीटोन के 1 एमएल के साथ पुनर्गठित किया गया और उसके बाद 0.22 µm छिद्र आकार फिल्टर के माध्यम से फ़िल्टर किया गया। फिर पुनर्गठित घोल को 1:1 के आयतन अनुपात पर एसीटोनिट्राइल के साथ मिलाया गया। हिलाने के चरण के बाद, सबनेटेंट का उपयोग जीसी-एमएस/एमएस विश्लेषण के लिए किया गया था।

हवा का नमूना: फाइबर पेपर का आधा हिस्सा, 18 μL d8-AQ (2 मिलीग्राम/किग्रा) के साथ टपकाया गया, एन-हेक्सेन में 20% एसीटोन के 15 एमएल में डुबोया गया, फिर 15 मिनट के लिए सोनिकेट किया गया। कार्बनिक चरण को 5 मिनट के लिए 11,000 आरपीएम पर सेंट्रीफ्यूजेशन द्वारा अलग किया गया और पूरी ऊपरी परत को नाशपाती के आकार के फ्लास्क में हटा दिया गया। सभी कार्बनिक चरण 37 डिग्री सेल्सियस पर वैक्यूम के तहत लगभग सूखने तक वाष्पित हो गए। हेक्सेन में 2.5% एसीटोन के 5 एमएल ने चाय के नमूनों की तरह ही शुद्धिकरण के लिए अर्क को फिर से घोल दिया।

जीसी-एमएस/एमएस विश्लेषण

वेरियन 300 टेंडेम मास डिटेक्टर (वेरियन, वॉलनट क्रीक, सीए, यूएसए) से लैस वेरियन 450 गैस क्रोमैटोग्राफ का उपयोग एमएस वर्कस्टेशन संस्करण 6.9.3 सॉफ्टवेयर के साथ एक्यू विश्लेषण करने के लिए किया गया था। क्रोमैटोग्राफिक पृथक्करण के लिए वेरियन फैक्टर चार केशिका स्तंभ VF-5ms (30 m × 0.25 मिमी × 0.25 μm) का उपयोग किया गया था। वाहक गैस, हीलियम (> 99.999%), को आर्गन की टकराव गैस (> 99.999%) के साथ 1.0 एमएल/मिनट की निरंतर प्रवाह दर पर सेट किया गया था। ओवन का तापमान 80 डिग्री सेल्सियस से शुरू हुआ और 1 मिनट तक रखा गया; 15 डिग्री सेल्सियस/मिनट पर बढ़कर 240 डिग्री सेल्सियस हो गया, फिर 20 डिग्री सेल्सियस/मिनट पर 260 डिग्री सेल्सियस तक पहुंच गया और 5 मिनट तक बना रहा। आयन स्रोत का तापमान 210 डिग्री सेल्सियस था, साथ ही स्थानांतरण लाइन का तापमान 280 डिग्री सेल्सियस था। इंजेक्शन की मात्रा 1.0 μL थी। एमआरएम स्थितियां तालिका 3 में दिखायी गयी हैं।

एजिलेंट 7000डी ट्रिपल क्वाड्रुपोल मास स्पेक्ट्रोमीटर (एगिलेंट, स्टीवंस क्रीक, सीए, यूएसए) से लैस एजिलेंट 8890 गैस क्रोमैटोग्राफ का उपयोग मासहंटर संस्करण 10.1 सॉफ्टवेयर के साथ शुद्धिकरण प्रभाव का विश्लेषण करने के लिए किया गया था। क्रोमैटोग्राफिक पृथक्करण के लिए एगिलेंट J&W HP-5ms GC कॉलम (30 मीटर × 0.25 मिमी × 0.25 माइक्रोन) का उपयोग किया गया था। वाहक गैस, हीलियम (> 99.999%), नाइट्रोजन की टकराव गैस (> 99.999%) के साथ 2.25 एमएल/मिनट की निरंतर प्रवाह दर पर सेट की गई थी। ईआई आयन स्रोत का तापमान 280 डिग्री सेल्सियस पर समायोजित किया गया था, जो स्थानांतरण लाइन तापमान के समान था। ओवन का तापमान 80 डिग्री सेल्सियस से शुरू हुआ और 5 मिनट तक रखा गया; 15 डिग्री सेल्सियस/मिनट से 240 डिग्री सेल्सियस तक बढ़ाया गया, फिर 25 डिग्री सेल्सियस/मिनट पर 280 डिग्री सेल्सियस तक पहुंच गया और 5 मिनट तक बनाए रखा गया। एमआरएम स्थितियां तालिका 3 में दिखाई गई हैं।

सांख्यिकीय विश्लेषण
प्रसंस्करण के दौरान AQ स्तरों की तुलना और विश्लेषण करने के लिए ताजी पत्तियों में AQ सामग्री को नमी की मात्रा से विभाजित करके शुष्क पदार्थ की मात्रा में सुधारा गया।

चाय के नमूनों में AQ के परिवर्तनों का मूल्यांकन Microsoft Excel सॉफ़्टवेयर और IBM SPSS सांख्यिकी 20 के साथ किया गया था।

चाय प्रसंस्करण के दौरान AQ में परिवर्तन का वर्णन करने के लिए प्रसंस्करण कारक का उपयोग किया गया था। पीएफ = आरएल/आरएफ, जहां आरएफ प्रसंस्करण चरण से पहले एक्यू स्तर है और आरएल प्रसंस्करण चरण के बाद एक्यू स्तर है। पीएफ एक विशिष्ट प्रसंस्करण चरण के दौरान AQ अवशिष्ट में कमी (पीएफ <1) या वृद्धि (पीएफ > 1) को इंगित करता है।

एमई विश्लेषणात्मक उपकरणों के जवाब में कमी (एमई <1) या वृद्धि (एमई> 1) इंगित करता है, जो मैट्रिक्स और विलायक में अंशांकन के ढलानों के अनुपात पर आधारित है:

एमई = (स्लोपमैट्रिक्स/स्लोपसॉल्वेंट - 1) × 100%

जहां स्लोपमैट्रिक्स मैट्रिक्स-मिलान वाले विलायक में अंशांकन वक्र का ढलान है, वहीं स्लोपसॉल्वेंट विलायक में अंशांकन वक्र का ढलान है।

आभार
इस कार्य को झेजियांग प्रांत में विज्ञान और प्रौद्योगिकी प्रमुख परियोजना (2015सी12001) और चीन के राष्ट्रीय विज्ञान फाउंडेशन (42007354) द्वारा समर्थित किया गया था।
एक ऐसी स्थिति जिसमें सरकारी अधिकारी का निर्णय उसकी व्यक्तिगत रूचि से प्रभावित हो
लेखक घोषणा करते हैं कि उनके हितों का कोई टकराव नहीं है।
अधिकार और अनुमतियाँ
कॉपीराइट: © 2022 लेखक द्वारा। एक्सक्लूसिव लाइसेंसधारी मैक्सिमम एकेडमिक प्रेस, फेयेटविले, जीए। यह आलेख क्रिएटिव कॉमन्स एट्रिब्यूशन लाइसेंस (CC BY 4.0) के तहत वितरित एक ओपन एक्सेस आलेख है, https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ पर जाएं।
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यू जे, झोउ एल, वांग एक्स, यांग एम, सन एच, एट अल। 2022. 9,10-गर्मी स्रोत के रूप में कोयले का उपयोग करके चाय प्रसंस्करण में एन्थ्राक्विनोन संदूषण। पेय पदार्थ संयंत्र अनुसंधान 2: 8 doi: 10.48130/BPR-2022-0008