תַקצִיר
9,10-Anthraquinone (AQ) הוא מזהם בעל סיכון מסרטן פוטנציאלי ומופיע בתה ברחבי העולם. מגבלת השאריות המקסימלית (MRL) של AQ בתה שנקבעה על ידי האיחוד האירופי (EU) היא 0.02 מ"ג/ק"ג. המקורות האפשריים של AQ בעיבוד תה והשלבים העיקריים של התרחשותו נחקרו בהתבסס על שיטה אנליטית AQ שונה וניתוח כרומטוגרפיית גז-טנדם מסה (GC-MS/MS). בהשוואה לחשמל כמקור החום בעיבוד תה ירוק, AQ גדל פי 4.3 עד 23.9 בעיבוד תה עם פחם כמקור החום, עלה בהרבה על 0.02 מ"ג/ק"ג, בעוד שרמת ה-AQ בסביבה שולשה. אותה מגמה נצפתה בעיבוד תה אולונג תחת חום פחם. השלבים עם מגע ישיר בין עלי תה לאדים, כגון קיבוע וייבוש, נחשבים כשלבים העיקריים של ייצור AQ בעיבוד תה. רמות ה-AQ עלו עם עליית זמן המגע, מה שמצביע על כך שרמות גבוהות של מזהם AQ בתה עשויות להיגזר מהאדים הנגרמים מפחם ומבעירה. נותחו ארבעים דגימות מבתי מלאכה שונים עם חשמל או פחם כמקורות חום, שנעו בין 50.0%-85.0% ו-5.0%-35.0% לזיהוי ושיעורי AQ חורגים. בנוסף, תכולת ה-AQ המקסימלית של 0.064 מ"ג/ק"ג נצפתה במוצר התה עם פחם כמקור החום, מה שמעיד על כך שהרמות הגבוהות של זיהום AQ במוצרי תה עשויות להיגרם על ידי פחם.
מילות מפתח: 9,10-Anthraquinone, עיבוד תה, פחם, מקור זיהום
מָבוֹא
תה המיוצר מעלים של שיח ירוק-עד Camellia sinensis (L.) O. Kuntze, הוא אחד המשקאות הפופולריים ביותר בעולם בשל טעמו המרענן והיתרונות הבריאותיים שלו. בשנת 2020 ברחבי העולם, ייצור התה גדל ל-5,972 מיליון טון, שהיווה הכפלה ב-20 השנים האחרונות[1]. בהתבסס על דרכי עיבוד שונות, ישנם שישה סוגים עיקריים של תה, כולל תה ירוק, תה שחור, תה כהה, תה אולונג, תה לבן ותה צהוב[2,3]. כדי להבטיח את איכות ובטיחות המוצרים, חשוב מאוד לעקוב אחר רמות המזהמים ולהגדיר את המקור.

זיהוי מקורות המזהמים, כגון שאריות חומרי הדברה, מתכות כבדות ומזהמים אחרים כגון פחמימנים ארומטיים פוליציקליים (PAH), הוא הצעד העיקרי לשליטה בזיהום. ריסוס ישיר של כימיקלים סינתטיים במטעי תה, כמו גם סחף אוויר הנגרם מפעולות ליד גני תה, הם המקור העיקרי לשאריות חומרי הדברה בתה[4]. מתכות כבדות עלולות להצטבר בתה ולהוביל לרעילות, שמקורן בעיקר באדמה, מדשן ואווירה[5-7]. באשר לזיהום אחר המופיע באופן בלתי צפוי בתה, היה די קשה לזהות אותו בשל ההליכים המורכבים של שרשרת התה, לרבות מטעים, עיבוד, אריזה, אחסון ושינוע. ה-PAHs בתה מקורו בשקיעת אגזוזים של כלי רכב ומשריפת דלקים המשמשים במהלך עיבוד עלי התה, כגון עצי הסקה ופחם[8-10].

במהלך שריפת הפחם ועצי הסקה נוצרים מזהמים כמו תחמוצות פחמן[11]. כתוצאה מכך, עלולות להופיע שאריות של מזהמים אלו המוזכרים לעיל במוצרים המעובדים, כגון דגנים, ציר מעושן ודגי חתול, בטמפרטורה גבוהה, מה שמסכן את בריאות האדם[12,13]. ה-PAHs הנגרמים מבעירה נגזרים מהנדיפות של PAHs הכלולים בדלקים עצמם, פירוק בטמפרטורה גבוהה של תרכובות ארומטיות ותגובת התרכובת בין רדיקלים חופשיים[14]. טמפרטורת בעירה, זמן ותכולת חמצן הם גורמים חשובים המשפיעים על ההמרה של PAHs. עם עליית הטמפרטורה, תכולת ה-PAH תחילה גדלה ואז ירדה, וערך השיא התרחש ב-800 מעלות צלזיוס; תכולת ה-PAH ירדה בחדות כדי להתחקות עם זמן הבעירה שהולך וגדל כאשר הוא היה מתחת לגבול הנקרא 'זמן גבול', עם העלייה בתכולת החמצן באוויר הבעירה, פליטת ה-PAH הצטמצמה באופן משמעותי, אך חמצון לא שלם היה מייצר OPAHs ונגזרות אחרות[15] −17].

9,10-Anthraquinone (AQ, CAS: 84-65-1, איור 1), נגזרת המכילה חמצן של PAHs[18], מורכבת משלושה מחזורים מעובה. זה היה רשום כמסרטן אפשרי (קבוצה 2B) על ידי הסוכנות הבינלאומית לחקר הסרטן בשנת 2014[19]. AQ יכול להרעיל לקומפלקס מחשוף טופואיזומראז II ולעכב את ההידרוליזה של אדנוזין טריפוספט (ATP) על ידי DNA טופואיזומראז II, ולגרום לשבירת גדילים כפולים ב-DNA, מה שאומר שחשיפה ארוכת טווח בסביבה המכילה AQ ומגע ישיר עם רמה גבוהה של AQ יכול להוביל לנזק ל-DNA, למוטציה ולהגביר את הסיכון לסרטן[20]. כהשפעות שליליות על בריאות האדם, מגבלת שאריות AQ מקסימלית (MRL) של 0.02 מ"ג/ק"ג נקבעה בתה על ידי האיחוד האירופי. על פי מחקרים קודמים שלנו, המרבצים של AQ הוצעו כמקור העיקרי במהלך מטעי התה[21]. כמו כן, בהתבסס על ההשלכות הניסיוניות בעיבוד תה ירוק ושחור באינדונזיה, ברור שרמת ה-AQ השתנתה באופן משמעותי והעשן מציוד העיבוד הוצע כאחת הסיבות העיקריות[22]. עם זאת, המקור המדויק של AQ בעיבוד תה נותר חמקמק, אם כי הוצעו כמה השערות של מסלול כימי AQ[23,24], מה שמצביע על כך שחשוב ביותר לקבוע את הגורמים המכריעים המשפיעים על רמת AQ בעיבוד תה.

איור 1. הנוסחה הכימית של AQ.

לאור המחקר על היווצרות AQ במהלך שריפת פחם והאיום הפוטנציאלי של דלקים בעיבוד תה, בוצע ניסוי השוואתי כדי להסביר את ההשפעה של עיבוד מקורות חום על AQ בתה ובאוויר, ניתוח כמותי על השינויים בתכולת AQ בשלבי עיבוד שונים, מה שמועיל לאשר את המקור המדויק, דפוס ההתרחשות ומידת זיהום AQ בעיבוד תה.

תוצאות
אימות שיטה
בהשוואה למחקר הקודם שלנו[21], הליך מיצוי נוזל-נוזל שולב לפני ההזרקה ל-GC-MS/MS על מנת לשפר את הרגישות ולשמור על הצהרות אינסטרומנטליות. באיור 2b, השיטה המשופרת הראתה שיפור משמעותי בטיהור הדגימה, צבע הממס נעשה בהיר יותר. באיור 2a, ספקטרום סריקה מלא (50-350 מ"ר/ז) המחיש כי לאחר הטיהור, קו הבסיס של ספקטרום הטרשת הנפוצה הצטמצם בבירור וככל שפחות הפסגות הכרומטוגרפיות היו זמינות, מה שמעיד על כך שמספר רב של תרכובות מפריעות הוסרו לאחר מיצוי נוזל-נוזל.

איור 2. (א) ספקטרום סריקה מלא של המדגם לפני ואחרי הטיהור. (ב) השפעת הטיהור של השיטה המשופרת.
אימות השיטה, כולל ליניאריות, התאוששות, גבול הכמותיות (LOQ) ואפקט המטריצה ​​(ME), מוצגים בטבלה 1. משביע רצון לקבל את הליניאריות עם מקדם הקביעה (r2) גבוה מ-0.998, שנע בין 0.005 עד 0.2 מ"ג/ק"ג במטריקס התה ובממס האצטוניטריל, ובדגימת האוויר בטווח של 0.5 עד 8 מיקרוגרם/מ"ק.

התאוששות של AQ הוערכה בשלושה ריכוזי ספייק בין הריכוזים הנמדדים והממשיים בתה יבש (0.005, 0.02, 0.05 מ"ג/ק"ג), נבטי תה טריים (0.005, 0.01, 0.02 מ"ג/ק"ג) ובדגימת אוויר (0.5, 1.5, 3 מיקרוגרם/מ"ק). התאוששות של AQ בתה נעה בין 77.78% ל-113.02% בתה יבש ובין 96.52% ל-125.69% בנצרי תה, כאשר% RSD נמוך מ-15%. התאוששות של AQ בדגימות אוויר נעה בין 78.47% ל-117.06% עם RSD% מתחת ל-20%. הריכוז הנמוך ביותר זוהה כ-LOQ, שהיו 0.005 מ"ג/ק"ג, 0.005 מ"ג/ק"ג ו-0.5 מיקרוגרם/מ"ר בדגימות תה, תה יבש ואוויר, בהתאמה. כפי שמופיע בטבלה 1, המטריצה ​​של תה יבש וזרעי תה הגדילה מעט את תגובת ה-AQ, והובילה ל-ME של 109.0% ו-110.9%. באשר למטריצת דגימות האוויר, ה-ME היה 196.1%.

רמות AQ במהלך עיבוד תה ירוק
במטרה לגלות את ההשפעות של מקורות חום שונים על תה וסביבת עיבוד, אצווה של עלים טריים חולקה לשתי קבוצות ספציפיות ועובדה בנפרד בשתי סדנאות עיבוד באותו מפעל. לקבוצה אחת סיפקו חשמל, ולשנייה פחם.

כפי שמוצג באיור 3, רמת ה-AQ עם חשמל כמקור החום נעה בין 0.008 ל-0.013 מ"ג/ק"ג. במהלך תהליך הקיבוע, התייבשות עלי התה שנגרמה מעיבוד בסיר עם טמפרטורה גבוהה הביאה לעלייה של 9.5% ב-AQ. לאחר מכן, רמת ה-AQ נשארה במהלך תהליך הגלגול למרות אובדן המיץ, מה שמצביע על כך שתהליכים פיזיקליים עשויים שלא להשפיע על רמת ה-AQ בעיבוד תה. לאחר שלבי הייבוש הראשונים, רמת ה-AQ עלתה מעט מ-0.010 ל-0.012 מ"ג/ק"ג, ואז המשיכה לעלות ל-0.013 מ"ג/ק"ג עד לסיום הייבוש מחדש. PFs, שהראו באופן מובהק את השונות בכל שלב, היו 1.10, 1.03, 1.24, 1.08 בקיבוע, גלגול, ייבוש ראשון וייבוש מחדש, בהתאמה. התוצאות של PFs הצביעו על כך שלעיבוד תחת אנרגיה חשמלית הייתה השפעה קלה על רמות ה-AQ בתה.

איור 3. רמת ה-AQ במהלך עיבוד תה ירוק עם חשמל ופחם כמקורות חום.
במקרה של פחם כמקור החום, תכולת ה-AQ עלתה בחדות במהלך עיבוד התה, ועלתה מ-0.008 ל-0.038 מ"ג/ק"ג. 338.9% AQ עלו בהליך הקיבוע, והגיעו ל-0.037 מ"ג/ק"ג, שחרג בהרבה מה-MRL של 0.02 מ"ג/ק"ג שנקבע על ידי האיחוד האירופי. בשלב הגלגול, רמת ה-AQ עדיין עלתה ב-5.8% למרות היותה רחוקה ממכונת הקיבוע. בייבוש ראשון וייבוש מחדש, תכולת ה-AQ גדלה מעט או ירדה מעט. ה-PFs המשתמשים בפחם כמקור החום בקיבוע, ייבוש ראשון בגלגול וייבוש מחדש היו 4.39, 1.05, 0.93 ו-1.05, בהתאמה.

כדי לקבוע עוד יותר את הקשר בין שריפת הפחם לזיהום AQ, נאספו החלקיקים המרחפים (PMs) באוויר בבתי המלאכה מתחת לשני מקורות החום להערכת אוויר, כפי שמוצג באיור 4. רמת ה-AQ של PMs עם פחם. מקור החום היה 2.98 מיקרוגרם/מ"ק, שהיה גבוה פי שלושה מזה עם חשמל 0.91 מיקרוגרם/מ"ק.

איור 4. רמות AQ בסביבה עם חשמל ופחם כמקור חום. * מצביע על הבדלים משמעותיים ברמות AQ בדגימות (p < 0.05).

רמות ה-AQ במהלך עיבוד תה אולונג תה אולונג, המיוצר בעיקר בפוג'יאן ובטייוואן, הוא מעין תה מותסס חלקית. כדי לקבוע עוד יותר את השלבים העיקריים של הגדלת רמת ה-AQ וההשפעות של דלקים שונים, אותה אצווה של עלים טריים הוכנה לתה אולונג עם פחם והיברידית גז טבעי-חשמלי כמקורות חום, בו זמנית. רמות ה-AQ בעיבוד תה אולונג באמצעות מקורות חום שונים מוצגות באיור. 5. עבור עיבוד תה אולונג עם היברידי גז טבעי-חשמלי, המגמה של רמת AQ נעצרה מתחת ל-0.005 מ"ג/ק"ג, שהיה דומה לזו שבתה ירוק עם חשמל.

איור 5. רמת ה-AQ במהלך עיבוד תה אולונג עם תערובת גז טבעי-חשמלי ופחם כמקור חום.

עם פחם כמקור החום, רמות ה-AQ בשני השלבים הראשונים, קמל והפיכת ירוק, היו בעצם זהות לתערובת גז טבעי-חשמלי. עם זאת, ההליכים הבאים עד לקיבוע הראו שהפער התרחב בהדרגה, ובשלב זה רמת ה-AQ עלתה מ-0.004 ל-0.023 מ"ג/ק"ג. הרמה בשלב הגלגול הארוז ירדה ל-0.018 מ"ג/ק"ג, מה שעשוי לנבוע מאובדן מיץ התה שסחב חלק ממזהמי AQ. לאחר שלב הגלגול עלתה הרמה בשלב הייבוש ל-0.027 מ"ג/ק"ג. בקמלה, ביצוע ירוק, קיבוע, גלגול ארוז וייבוש, ה-PFs היו 2.81, 1.32, 5.66, 0.78 ו-1.50, בהתאמה.

התרחשות של AQ במוצרי תה עם מקורות חום שונים

כדי לקבוע את ההשפעות על תכולת AQ של תה עם מקורות חום שונים, נותחו 40 דגימות תה מבתי המלאכה לתה המשתמשים בחשמל או פחם כמקורות חום, כפי שמוצג בטבלה 2. בהשוואה לשימוש בחשמל כמקור חום, לפחם היה הכי הרבה שיעורי בילוש (85.0%) עם רמת AQ מקסימלית של 0.064 מ"ג/ק"ג, מה שמצביע על כך שקל לגרום לזהם AQ על ידי אדים המיוצרים משריפת פחם, ושיעור של 35.0% נצפה בדגימות של פחם. באופן הבולט ביותר, לחשמל היו שיעורי הבילוש והחריגה הנמוכים ביותר של 56.4% ו-7.7% בהתאמה, עם התכולה המקסימלית של 0.020 מ"ג/ק"ג.

דִיוּן

בהתבסס על PFs במהלך עיבוד עם שני סוגי מקורות החום, היה ברור שקיבוע הוא הצעד העיקרי שהוביל לעלייה ברמות AQ בייצור תה עם פחם ולעיבוד תחת אנרגיה חשמלית הייתה השפעה קלה על התוכן של AQ בתה. במהלך עיבוד תה ירוק, שריפת פחם יצרה הרבה אדים בתהליך הקיבוע בהשוואה לתהליך החימום החשמלי, מה שמצביע על כך שאולי אדים היו המקור העיקרי למזהמי AQ ממגע עם זרעי תה באופן מיידי בעיבוד תה, בדומה לתהליך החשיפה ב. דוגמיות הברביקיו המעושנות[25]. העלייה הקלה בתכולת ה-AQ בשלב הגלגול העלתה כי האדים הנגרמים משריפת פחם לא רק השפיעו על רמת ה-AQ במהלך שלב הקיבוע, אלא גם בסביבת העיבוד עקב שקיעה אטמוספרית. פחמים שימשו כמקור חום גם בייבוש וייבוש חוזר הראשון, אך בשני שלבים אלו תכולת ה-AQ עלתה מעט או ירדה מעט. ניתן להסביר זאת על ידי העובדה שמייבש הרוח החמה הסגור הרחיק את התה מאדים שנגרמו משריפת פחם[26]. על מנת לקבוע את מקור המזהם, נותחו רמות ה-AQ באטמוספרה, וכתוצאה מכך נוצר פער משמעותי בין שתי הסדנאות. הסיבה העיקרית לכך היא שהפחם המשמש בשלבי הקיבוע, הייבוש הראשון והייבוש מחדש ייצור AQ במהלך בעירה לא מלאה. AQ אלה נספגו אז בחלקיקים הקטנים של מוצקים לאחר שריפת פחם והתפזרו באוויר, והעלו את רמות זיהום ה-AQ בסביבת בית המלאכה[15]. עם הזמן, בשל שטח הפנים הספציפי הגדול ויכולת הספיחה של התה, חלקיקים אלו התיישבו על פני עלי התה, וכתוצאה מכך הגדילה את ה-AQ בייצור. לכן, שריפת פחם נחשבה כדרך העיקרית המובילה לזיהום AQ מופרז בעיבוד תה, כאשר אדים הם מקור הזיהום.

באשר לעיבוד תה אולונג, AQ גדל בעיבוד עם שני מקורות החום, אך ההבדל בין שני מקורות החום היה משמעותי. התוצאות גם הצביעו על כך שפחם כמקור חום שיחק תפקיד מרכזי בהעלאת רמת AQ, והקיבוע נחשב כשלב העיקרי להגברת זיהום AQ בעיבוד תה אולונג המבוסס על PFs. במהלך עיבוד תה אולונג עם גז טבעי-חשמלי היברידי כמקור חום, מגמת רמת ה-AQ נעצרה מתחת ל-0.005 מ"ג/ק"ג, שהיה דומה לזה שבתה ירוק עם חשמל, מה שמרמז על אנרגיה נקייה, כגון חשמל וטבעי. גז, יכול להפחית את הסיכון לייצור מזהמי AQ מעיבוד.

באשר לבדיקות הדגימה, התוצאות הראו כי מצב זיהום AQ היה גרוע יותר כאשר משתמשים בפחם כמקור חום ולא בחשמל, דבר שיכול לנבוע מהאדים משריפת הפחם שבאים במגע עם עלי התה ומשהים סביב מקום העבודה. עם זאת, למרות שהיה ברור כי חשמל הוא מקור החום הנקי ביותר במהלך עיבוד התה, עדיין היו מזהמים AQ במוצרי תה המשתמשים בחשמל כמקור החום. המצב נראה מעט דומה לעבודה שפורסמה בעבר, שבה הוצעה התגובה של 2-alkenals עם הידרוקינונים ובנזוקינונים כמסלול כימי פוטנציאלי[23], הסיבות לכך ייבדקו במחקר עתידי.

מסקנות

בעבודה זו, המקורות האפשריים לזיהום AQ בתה ירוק ואולונג אושרו על ידי ניסויים השוואתיים המבוססים על שיטות אנליטיות משופרות של GC-MS/MS. הממצאים שלנו תמכו ישירות בכך שהמקור המזהם העיקרי לרמות גבוהות של AQ היה אדים שנגרמו מבעירה, אשר לא רק השפיעו על שלבי העיבוד אלא גם השפיעו על סביבות הסדנאות. שלא כמו בשלבי הגלגול והקמל, שבהם השינויים ברמת ה-AQ לא היו בולטים, השלבים עם מעורבות ישירה של פחם ועצי הסקה, כמו קיבוע, הם התהליך העיקרי בו עלה זיהום AQ עקב כמות המגע בין התה. ואדים בשלבים אלו. לכן, דלקים נקיים כמו גז טבעי וחשמל הומלצו כמקור החום בעיבוד התה. בנוסף, תוצאות הניסוי הראו גם שבהיעדר אדים הנוצרים מבעירה, עדיין היו גורמים נוספים שתורמים לעקבות AQ במהלך עיבוד התה, בעוד כמויות קטנות של AQ נצפו גם בסדנה עם דלקים נקיים, אשר יש לחקור עוד יותר. במחקר עתידי.

חומרים ושיטות

ריאגנטים, כימיקלים וחומרים

תקן Anthraquinone (99.0%) נרכש מחברת Dr. Ehrenstorfer GmbH (Augsburg, גרמניה). תקן פנימי D8-Anthraquinone (98.6%) נרכש מ-C/D/N Isotopes (קוויבק, קנדה). נתרן סולפט נטול מים (Na2SO4) ומגנזיום סולפט (MgSO4) (שנחאי, סין). Florisil סופק על ידי Wenzhou Organic Chemical Company (Wenzhou, סין). נייר סיבי מירקרו זכוכית (90 מ"מ) נרכש מחברת Ahlstrom-munksjö (הלסינקי, פינלנד).

הכנה לדוגמא

דגימות התה הירוק עובדו עם קיבוע, גלגול, ייבוש ראשון וייבוש מחדש (באמצעות ציוד סגור), בעוד שדגימות התה האולונג עובדו עם קמל, יצירת ירוק (נדנוד ועומד עלים טריים לסירוגין), קיבוע, גלגול ארוז, ו יִבּוּשׁ. דגימות מכל שלב נאספו שלוש פעמים ב-100 גרם לאחר ערבוב יסודי. כל הדגימות אוחסנו ב-20 מעלות צלזיוס לניתוח נוסף.

דגימות אוויר נאספו על ידי נייר סיבי זכוכית (90 מ"מ) באמצעות דגימות בנפח בינוני (PTS-100, Qingdao Laoshan Electronic Instrument Company, Qingdao, סין)[27], פועל במהירות של 100 ליטר לדקה למשך 4 שעות.

דגימות מועשרות סופקו עם AQ ​​ב-0.005 מ"ג/ק"ג, 0.010 מ"ג/ק"ג, 0.020 מ"ג/ק"ג עבור זרעי תה טריים, ב-0.005 מ"ג/ק"ג, 0.020 מ"ג/ק"ג, 0.050 מ"ג/ק"ג לתה יבש וב-0.012 מ"ג/ק"ג. (0.5 מיקרוגרם/מ"ק לדגימת אוויר), 0.036 מ"ג/ק"ג (1.5 מיקרוגרם/מ"ק עבור דגימת אוויר), 0.072 מ"ג/ק"ג (3.0 מיקרוגרם/מ"ק לדגימת אוויר) עבור נייר סינון מזכוכית, בהתאמה. לאחר ניעור יסודי, כל הדגימות הושארו למשך 12 שעות, ולאחר מכן שלבי חילוץ וניקוי.

תכולת הלחות התקבלה על ידי נטילת 20 גרם מהדגימה לאחר ערבוב כל שלב, חימום ב-105 מעלות צלזיוס למשך שעה, לאחר מכן שקילה וחזרה שלוש פעמים ולקיחת הערך הממוצע וחלוקתו במשקל לפני החימום.

חילוץ וניקוי דגימות

דגימת תה: המיצוי והטיהור של AQ מדגימות תה בוצעו על בסיס השיטה שפורסמה מ-Wang et al. עם מספר עיבודים[21]. בקצרה, 1.5 גרם של דגימות תה עורבבו תחילה עם 30 μL D8-AQ (2 מ"ג/ק"ג) והושארו לעמוד למשך 30 דקות, לאחר מכן ערבבו היטב עם 1.5 מ"ל מים מופחתים ונשארו לעמוד למשך 30 דקות. 15 מ"ל אצטון 20% ב-n-הקסאן נוספו לדגימות התה ועברו צלילים למשך 15 דקות. לאחר מכן, הדגימות עברו מערבולת עם 1.0 גרם MgSO4 למשך 30 שניות, ועברו צנטריפוגה למשך 5 דקות, ב-11,000 סל"ד. לאחר שהועבר לצלוחיות בצורת אגסים של 100 מ"ל, 10 מ"ל מהפאזה האורגנית העליונה התאידו עד ליובש כמעט תחת ואקום ב-37 מעלות צלזיוס. 5 מ"ל אצטון 2.5% ב-n-הקסאן המיס מחדש את התמצית בצלוחיות בצורת אגס לטיהור. עמודת הזכוכית (10 ס"מ × 0.8 ס"מ) הייתה מורכבת מלמטה למעלה מצמר זכוכית ו-2 גרם פלוריסיל, שהיה בין שתי שכבות של 2 ס"מ Na2SO4. ואז 5 מ"ל של אצטון 2.5% ב-n-הקסאן שטפו מראש את העמודה. לאחר טעינת התמיסה המומסת מחדש, AQ נפלטה שלוש פעמים עם 5 מ"ל, 10 מ"ל, 10 מ"ל של אצטון 2.5% ב-n-הקסאן. ה-eluates המשולבים הועברו לצלוחיות בצורת אגס ואדו עד ליובש כמעט תחת ואקום ב-37 מעלות צלזיוס. השאריות המיובשות הוחזרו לאחר מכן עם 1 מ"ל של אצטון 2.5% בהקסאן ולאחר מכן סינון דרך מסנן בגודל 0.22 מיקרומטר נקבוביות. לאחר מכן התמיסה המחודשת עורבבה עם אצטוטריל ביחס נפח של 1:1. לאחר שלב הניעור, נעשה שימוש בתת הלידה לניתוח GC-MS/MS.

דגימת אוויר: מחצית מנייר הסיבים, טפטוף עם 18 μL d8-AQ (2 מ"ג/ק"ג), הוטבל ב-15 מ"ל של אצטון 20% ב-n-הקסאן, ולאחר מכן עבר צלילים למשך 15 דקות. השלב האורגני הופרד בצנטריפוגה ב-11,000 סל"ד למשך 5 דקות וכל השכבה העליונה הוסרה בבקבוק בצורת אגס. כל השלבים האורגניים התאדו כמעט ליובש תחת ואקום ב-37 מעלות צלזיוס. 5 מ"ל של אצטון 2.5% בהקסאן המיס מחדש את התמציות לטיהור באותו אופן כמו בדגימות התה.

ניתוח GC-MS/MS

כרומטוגרף גז Varian 450 מצויד בגלאי מסה טנדם Varian 300 (Varian, Walnut Creek, CA, ארה"ב) שימש לביצוע ניתוח AQ עם תוכנת MS WorkStation גרסה 6.9.3. עמודה נימית VF-5ms של Varian Factor Four (30 מ' × 0.25 מ"מ × 0.25 מיקרומטר) שימשה להפרדה כרומטוגרפית. הגז המוביל, הליום (> 99.999%), נקבע בקצב זרימה קבוע של 1.0 מ"ל/דקה עם גז התנגשות של ארגון (> 99.999%). טמפרטורת התנור התחילה מ-80 מעלות צלזיוס ונמשכה דקה אחת; עלה ב-15 מעלות צלזיוס ל-240 מעלות צלזיוס, ואז הגיע ל-260 מעלות צלזיוס ב-20 מעלות צלזיוס לדקה והוחזק למשך 5 דקות. הטמפרטורה של מקור היונים הייתה 210 מעלות צלזיוס, כמו גם טמפרטורת קו ההעברה של 280 מעלות צלזיוס. נפח ההזרקה היה 1.0 μL. תנאי ה-MRM מוצגים בטבלה 3.

כרומטוגרף גז Agilent 8890 מצויד בספקטרומטר מסה משולש quadrupole Agilent 7000D (Agilent, Stevens Creek, CA, ארה"ב) שימש לניתוח אפקט הטיהור עם תוכנת MassHunter גרסה 10.1. Agilent J&W HP-5ms GC Column (30 מ' × 0.25 מ"מ × 0.25 מיקרומטר) שימש להפרדה כרומטוגרפית. הגז המוביל, הליום (> 99.999%), נקבע על קצב זרימה קבוע של 2.25 מ"ל לדקה עם גז התנגשות של חנקן (> 99.999%). הטמפרטורה של מקור יונים EI הותאמה ל-280 מעלות צלזיוס, זהה לטמפרטורת קו ההעברה. טמפרטורת התנור התחילה מ-80 מעלות צלזיוס והוחזקה למשך 5 דקות; הועלה ב-15 מעלות צלזיוס לדקה ל-240 מעלות צלזיוס, ולאחר מכן הגיע ל-280 מעלות צלזיוס ב-25 מעלות צלזיוס לדקה ונשמר במשך 5 דקות. תנאי ה-MRM מוצגים בטבלה 3.

ניתוח סטטיסטי
תכולת ה-AQ בעלים טריים תוקנה לתכולת החומר היבש על ידי חלוקה בתכולת הלחות על מנת להשוות ולנתח את רמות ה-AQ במהלך העיבוד.

השינויים של AQ בדגימות תה הוערכו עם תוכנת Microsoft Excel ו-IBM SPSS Statistics 20.

נעשה שימוש בגורם עיבוד כדי לתאר את השינויים ב-AQ במהלך עיבוד התה. PF = Rl/Rf , כאשר Rf היא רמת AQ לפני שלב העיבוד ו Rl היא רמת AQ לאחר שלב העיבוד. PF מציין ירידה (PF < 1) או עלייה (PF > 1) בשארית AQ במהלך שלב עיבוד ספציפי.

ME מצביע על ירידה (ME < 1) או עלייה (ME > 1) בתגובה למכשירים האנליטיים, המבוססת על היחס בין שיפועים של כיול במטריקס ובממס כדלקמן:

ME = (שלופמטריקס/ממס שיפוע - 1) × 100%

כאשר slopematrix הוא השיפוע של עקומת הכיול בממס תואם מטריקס, slopesolvent הוא השיפוע של עקומת הכיול בממס.

תודות
עבודה זו נתמכה על ידי הפרויקט הגדול של מדע וטכנולוגיה במחוז ג'ה-ג'יאנג (2015C12001) והקרן הלאומית למדע של סין (42007354).
ניגוד עניינים
המחברים מצהירים שאין להם ניגוד עניינים.
זכויות והרשאות
זכויות יוצרים: © 2022 מאת המחבר/ים. בעל רישיון בלעדי Maximum Academic Press, Fayetteville, GA. מאמר זה הוא מאמר בגישה פתוחה המופץ תחת Creative Commons Attribution License (CC BY 4.0), בקר בכתובת https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/.
הפניות
[1] ITC. 2021. עלון שנתי לסטטיסטיקה 2021. https://inttea.com/publication/
[2] Hicks A. 2001. סקירה של ייצור התה העולמי וההשפעה על התעשייה של המצב הכלכלי באסיה. AU Journal of Technology 5
Google Scholar

[3] Katsuno T, Kasuga H, Kusano Y, Yaguchi Y, Tomomura M, et al. 2014. אפיון תרכובות ריחניות והיווצרותן הביוכימית בתה ירוק בתהליך אחסון בטמפרטורה נמוכה. 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. Tri-Dimesion Pollution Chain in Tea Ecosystem and its Control. Scientia Agricultura Sinica 40:948-58
Google Scholar

[5] He H, Shi L, Yang G, You M, Vasseur L. 2020. הערכת סיכונים אקולוגית של מתכות כבדות בקרקע ושאריות חומרי הדברה במטעי תה. חקלאות 10:47 דוי: 10.3390/חקלאות10020047
CrossRef Google Scholar

[6] Jin C, He Y, Zhang K, Zhou G, Shi J, et al. 2005. זיהום עופרת בעלי תה וגורמים לא אדאפיים המשפיעים עליו. Chemosphere 61:726-32 doi: 10.1016/j.chemosphere.2005.03.053
CrossRef Google Scholar

[7] Owuor PO, Obaga SO, Othieno CO. 1990. השפעות הגובה על ההרכב הכימי של תה שחור. 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. פחמימנים ארומטיים פוליציקליים (PAHs) ב-yerba mate (Ilex paraguariensis) מהשוק הארגנטינאי. תוספי מזון ומזהמים: חלק ב' 7:247−53 doi: 10.1080/19393210.2014.919963
CrossRef Google Scholar

[9] Ishizaki A, Saito K, Hanioka N, Narimatsu S, Kataoka H. 2010. קביעת פחמימנים ארומטיים פוליציקליים בדגימות מזון על ידי מיקרו-מיצוי אוטומטי מקוון מקוון בפאזה מוצקה בשילוב עם ביצועים גבוהים של כרומטוגרפיה נוזלית-זיהוי פלואורסצנציה . 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 al. 2020. פחמימנים ארומטיים פוליציקליים (PAH) בעלי תה יבשים וחליטות תה בווייטנאם: רמות זיהום והערכת סיכון תזונתית. גיאוכימיה סביבתית ובריאות 42:2853−63 doi: 10.1007/s10653-020-00524-3
CrossRef Google Scholar

[11] Zelinkova Z, Wenzl T. 2015. התרחשותם של 16 EPA PAHs במזון – סקירה. תרכובות ארומטיות פוליציקליות 35:248−84 doi: 10.1080/10406638.2014.918550
CrossRef Google Scholar

[12] Omodara NB, Olabemiwo OM, Adedosu TA. 2019. השוואה בין PAHs שנוצרו בציר מעושן עצי הסקה ופחם ודגי חתול. 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. אפיון פליטות פחמימנים ארומטיים פוליציקליים משריפת מיני עצי הסקה שונים באוסטרליה. זיהום הסביבה 124:283−89 דוי: 10.1016/S0269-7491(02)00460-8
CrossRef Google Scholar

[14] Charles GD, Bartels MJ, Zacharewski TR, Gollapudi BB, Freshur NL, et al. 2000. פעילות של benzo [a] pyrene ומטבוליטים הידרוקסיליים שלו במבחן גנים של קולטן אסטרוגן-α. 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, ועוד. 2018. מדידות זמן וגודל גבוהות של PM והרכב כימי משריפת פחם: השלכות על תהליך היווצרות EC. 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 al. 2013. קביעת ריכוז פחמימנים ארומטיים פוליציקליים בשמונה מותגי תה שחור שבהם נעשה שימוש רב יותר באיראן. 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 al. 2007. פליטת מינים מחומצנים משריפת עץ אורן והקשר שלה להיווצרות פיח. בטיחות תהליך והגנת הסביבה 85:430−40 doi: 10.1205/psep07020
CrossRef Google Scholar

[18] Shen G, Tao S, Wang W, Yang Y, Ding J, et al. 2011. פליטת פחמימנים ארומטיים פוליציקליים מחומצנים משריפת דלק מוצק בתוך הבית. Environmental Science & Technology 45:3459−65 doi: 10.1021/es104364t
CrossRef Google Scholar

[19] הסוכנות הבינלאומית לחקר הסרטן (IARC), ארגון הבריאות העולמי. 2014. אגזוזים למנועי דיזל ובנזין וכמה ניטרוארנים. הסוכנות הבינלאומית למחקר על מונוגרפיות סרטן על הערכת סיכונים מסרטנים לבני אדם. דִוּוּחַ. 105:9
[20] de Oliveira Galvão MF, de Oliveira Alves N, Ferreira PA, Caumo S, de Castro Vasconcellos P, et al. 2018. חלקיקים שריפת ביומסה באזור האמזונס הברזילאי: השפעות מוטגניות של ניטרו ואוקסי-PAH והערכת סיכונים בריאותיים. זיהום סביבתי 233:960−70 דוי: 10.1016/j.envpol.2017.09.068
CrossRef Google Scholar

[21] Wang X, Zhou L, Luo F, Zhang X, Sun H, et al. 2018. משקולת 9,10-Anthraquinone במטעי תה עשויה להיות אחת הסיבות לזיהום בתה. 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. זיהוי של זיהום 9,10-anthraquinone במהלך עיבוד תה שחור וירוק באינדונזיה. Food Chemistry 327:127092 doi: 10.1016/j.foodchem.2020.127092
CrossRef Google Scholar

[23] Zamora R, Hidalgo FJ. 2021. יצירת נפתוקינונים ואנתרקינונים על ידי תגובות קרבוניל-הידרוקינון/בנזוקינון: מסלול פוטנציאלי למקור 9,10-אנטרקינון בתה. 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 al. 2022. ספיגה, טרנסלוקציה ומטבוליזם של אנתרצין בצמחי תה. 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. השפעת עישון וברביקיו על תכולת האנתרקינון (ATQ) ופחמימנים ארומטיים פוליציקליים (PAH) בנקניקיות מסוג פרנקפורטר. 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. Anthraquinones. ב-Penolic Compounds in Food: Characterization and Analysis, eds. ליאו ML.Vol. 9. Boca Raton: CRC Press. עמ' 130−70 https://hal.univ-reunion.fr/hal-01657104
[27] Pineiro-Iglesias M, López-Mahı́a P, Muniategui-Lorenzo S, Prada-Rodrı́guez D, Querol X, et al. 2003. שיטה חדשה לקביעה סימולטנית של PAH ומתכות בדגימות של חלקיקים אטמוספריים. סביבה אטמוספרית 37:4171−75 doi: 10.1016/S1352-2310(03)00523-5
CrossRef Google Scholar

על מאמר זה
ציטוט מאמר זה
Yu J, Zhou L, Wang X, Yang M, Sun H, et al. 2022. זיהום 9,10-Anthraquinone בעיבוד תה באמצעות פחם כמקור חום. מחקר צמחי משקאות 2: 8 doi: 10.48130/BPR-2022-0008