Abstract
9,10-Antrachinon (AQ) is een contaminant met een potentieel carcinogeen risico en komt wereldwijd voor in thee. De maximale residulimiet (MRL) van AQ in theeserviezen door de Europese Unie (EU) is 0,02 mg/kg. De mogelijke bronnen van AQ bij de verwerking van thee en de belangrijkste stadia van het voorkomen ervan werden onderzocht op basis van een aangepaste AQ-analysemethode en gaschromatografie-tandemmassaspectrometrie (GC-MS/MS)-analyse. Vergeleken met elektriciteit als warmtebron bij de verwerking van groene thee, is de AQ bij de verwerking van thee met steenkool als warmtebron 4,3 tot 23,9 keer groter geworden, ruim boven de 0,02 mg/kg, terwijl het AQ-niveau in het milieu verdrievoudigde. Dezelfde trend werd waargenomen bij de verwerking van oolongthee onder kolenwarmte. De stappen met direct contact tussen theebladeren en dampen, zoals fixatie en drogen, worden beschouwd als de belangrijkste stappen van de AQ-productie bij de verwerking van thee. De niveaus van AQ namen toe met de toenemende contacttijd, wat erop wijst dat hoge niveaus van AQ-verontreinigende stoffen in thee afkomstig kunnen zijn van de dampen veroorzaakt door steenkool en verbranding. Er werden veertig monsters uit verschillende werkplaatsen met elektriciteit of steenkool als warmtebron geanalyseerd, variërend van 50,0%−85,0% tot 5,0%−35,0% voor detectie en overschrijdingspercentages van AQ. Bovendien werd het maximale AQ-gehalte van 0,064 mg/kg waargenomen in het theeproduct met steenkool als warmtebron, wat aangeeft dat de hoge niveaus van AQ-verontreiniging in theeproducten waarschijnlijk worden veroorzaakt door steenkool.
Trefwoorden: 9,10-Antrachinon, Theeverwerking, Steenkool, Besmettingsbron
INVOERING
Thee vervaardigd uit bladeren van de groenblijvende struik Camellia sinensis (L.) O. Kuntze, is een van de meest populaire dranken ter wereld vanwege zijn verfrissende smaak en gezondheidsvoordelen. In 2020 was de theeproductie wereldwijd gestegen tot 5.972 miljoen ton, wat een verdubbeling was in de afgelopen twintig jaar[1]. Op basis van de verschillende manieren van verwerking zijn er zes hoofdsoorten thee, waaronder groene thee, zwarte thee, donkere thee, oolongthee, witte thee en gele thee[2,3]. Om de kwaliteit en veiligheid van producten te garanderen, is het van groot belang om de niveaus van verontreinigende stoffen te monitoren en de herkomst te definiëren.

Het identificeren van de bronnen van verontreinigende stoffen, zoals residuen van bestrijdingsmiddelen, zware metalen en andere verontreinigende stoffen zoals polycyclische aromatische koolwaterstoffen (PAK's), is de eerste stap om de vervuiling onder controle te houden. Het direct sproeien van synthetische chemicaliën op theeplantages, evenals luchtdrift veroorzaakt door activiteiten in de buurt van theetuinen, zijn de belangrijkste bron van residuen van bestrijdingsmiddelen in thee[4]. Zware metalen kunnen zich ophopen in thee en tot toxiciteit leiden, die voornamelijk afkomstig is van bodem, kunstmest en atmosfeer[5−7]. Wat betreft andere verontreinigingen die onverwacht in thee voorkomen, was deze vrij moeilijk te identificeren vanwege de complexe procedures van de theeproductieketen, inclusief plantage, verwerking, verpakking, opslag en transport. De PAK's in thee zijn afkomstig van de afzetting van uitlaatgassen van voertuigen en de verbranding van brandstoffen die worden gebruikt tijdens de verwerking van theebladeren, zoals brandhout en steenkool[8−10].

Tijdens de verbranding van steenkool en brandhout worden verontreinigende stoffen zoals koolstofoxiden gevormd[11]. Als gevolg hiervan is het gevoelig dat residuen van deze bovengenoemde verontreinigende stoffen bij hoge temperaturen in de verwerkte producten, zoals graan, gerookte bouillon en meerval, kunnen voorkomen, wat een bedreiging vormt voor de menselijke gezondheid[12,13]. De PAK's die door verbranding worden veroorzaakt, zijn afkomstig van de vervluchtiging van PAK's in de brandstoffen zelf, de ontleding bij hoge temperatuur van aromatische verbindingen en de verbindingsreactie tussen vrije radicalen[14]. Verbrandingstemperatuur, tijd en zuurstofgehalte zijn belangrijke factoren die de omzetting van PAK’s beïnvloeden. Met de stijging van de temperatuur nam het PAK-gehalte eerst toe en vervolgens af, en de piekwaarde vond plaats bij 800 °C; Het PAK-gehalte nam scherp af naarmate de verbrandingstijd langer werd, toen het onder een limiet lag die 'grenstijd' wordt genoemd. Met de toename van het zuurstofgehalte in de verbrandingslucht daalde de PAK-emissie aanzienlijk, maar onvolledige oxidatie zou OPAH's en andere derivaten produceren[15] −17].

9,10-Antrachinon (AQ, CAS: 84-65-1, Fig. 1), een zuurstofhoudend derivaat van PAK's[18], bestaat uit drie gecondenseerde cycli. Het werd in 2014 door het International Agency for Research on Cancer vermeld als mogelijk kankerverwekkend (Groep 2B)[19]. AQ kan het topoisomerase II-splitsingscomplex vergiftigen en de hydrolyse van adenosinetrifosfaat (ATP) door DNA-topoisomerase II remmen, waardoor dubbelstrengsbreuken in het DNA worden veroorzaakt, wat betekent dat langdurige blootstelling aan een AQ-bevattende omgeving en direct contact met een hoog niveau van AQ kan leiden tot DNA-schade, mutatie en het verhogen van het risico op kanker[20]. Als negatieve gevolgen voor de menselijke gezondheid heeft de Europese Unie de AQ-maximumresidulimiet (MRL) voor thee vastgesteld van 0,02 mg/kg. Volgens onze eerdere studies werden de afzettingen van AQ voorgesteld als de belangrijkste bron tijdens theeplantages[21]. Op basis van de experimentele gevolgen bij de verwerking van groene en zwarte thee in Indonesië is het ook duidelijk dat het AQ-niveau aanzienlijk veranderde en dat de rook van verwerkingsapparatuur als een van de belangrijkste redenen werd genoemd[22]. De precieze oorsprong van AQ bij de verwerking van thee bleef echter ongrijpbaar, hoewel er enkele hypothesen over de chemische route van AQ werden gesuggereerd [23,24], wat aangeeft dat het uiterst belangrijk is om de cruciale factoren te bepalen die het AQ-niveau bij de verwerking van thee beïnvloeden.

Figuur 1. De chemische formule van AQ.

Gezien het onderzoek naar de vorming van AQ tijdens de verbranding van steenkool en de potentiële bedreiging van brandstoffen bij de verwerking van thee, werd een vergelijkend experiment uitgevoerd om het effect van de verwerking van warmtebronnen op AQ in thee en lucht te verklaren, kwantitatieve analyse van de veranderingen in het AQ-gehalte bij verschillende verwerkingsstappen, wat nuttig is om de nauwkeurige oorsprong, het patroon van voorkomen en de mate van AQ-vervuiling bij de verwerking van thee te bevestigen.

RESULTATEN
Methodevalidatie
Vergeleken met onze vorige studie[21] werd vóór injectie in GC-MS/MS een vloeistof-vloeistofextractieprocedure gecombineerd om de gevoeligheid te verbeteren en instrumentele uitspraken te behouden. In figuur 2b toonde de verbeterde methode een significante verbetering in de zuivering van het monster, het oplosmiddel werd lichter van kleur. In figuur 2a illustreerde een volledig scanspectrum (50-350 m/z) dat na zuivering de basislijn van het MS-spectrum duidelijk afnam en dat er minder chromatografische pieken beschikbaar waren, wat aangeeft dat een groot aantal interfererende verbindingen na de zuivering werd verwijderd. vloeistof-vloeistofextractie.

Figuur 2. (a) Volledig scanspectrum van het monster voor en na de zuivering. (b) Het zuiveringseffect van de verbeterde methode.
Methodevalidatie, inclusief lineariteit, herstel, kwantificatielimiet (LOQ) en matrixeffect (ME), worden weergegeven in Tabel 1. Het is bevredigend om de lineariteit te verkrijgen met de determinatiecoëfficiënt (r2) hoger dan 0,998, die varieerde van 0,005 tot 0,2 mg/kg in de theematrix en het acetonitriloplosmiddel, en in het luchtmonster met een bereik van 0,5 tot 8 μg/m3.

Het herstel van AQ werd geëvalueerd bij drie verrijkte concentraties tussen gemeten en werkelijke concentraties in droge thee (0,005, 0,02, 0,05 mg/kg), verse theescheuten (0,005, 0,01, 0,02 mg/kg) en luchtmonster (0,5, 1,5, 3 μg/m3). Het herstel van AQ in thee varieerde van 77,78% tot 113,02% in droge thee en van 96,52% tot 125,69% in theescheuten, waarbij het RSD% lager was dan 15%. De terugwinning van AQ in luchtmonsters varieerde van 78,47% tot 117,06%, waarbij het RSD% lager was dan 20%. De laagste verrijkte concentratie werd geïdentificeerd als LOQ, die respectievelijk 0,005 mg/kg, 0,005 mg/kg en 0,5 μg/m³ bedroeg in theescheuten, droge thee en luchtmonsters. Zoals vermeld in Tabel 1 verhoogde de matrix van droge thee en theescheuten de AQ-respons enigszins, wat leidde tot de ME van 109,0% en 110,9%. Wat de matrix van luchtmonsters betreft, was de ME 196,1%.

De niveaus van AQ tijdens de verwerking van groene thee
Om de effecten van verschillende warmtebronnen op de thee- en verwerkingsomgeving te achterhalen, werd een partij verse bladeren in twee specifieke groepen verdeeld en afzonderlijk verwerkt in twee verwerkingsateliers in hetzelfde bedrijf. De ene groep werd voorzien van elektriciteit en de andere van steenkool.

Zoals weergegeven in figuur 3 varieerde het AQ-niveau met elektriciteit als warmtebron van 0,008 tot 0,013 mg/kg. Tijdens het fixatieproces resulteerde het uitdrogen van theebladeren, veroorzaakt door verwerking in een pot met hoge temperatuur, in een toename van 9,5% in AQ. Vervolgens bleef het AQ-niveau tijdens het walsproces behouden, ondanks het sapverlies, wat erop wijst dat fysieke processen het AQ-niveau bij de verwerking van thee mogelijk niet beïnvloeden. Na de eerste droogstappen steeg het AQ-niveau lichtjes van 0,010 naar 0,012 mg/kg en bleef vervolgens stijgen tot 0,013 mg/kg tot het einde van het opnieuw drogen. PF's, die de variatie in elke stap significant lieten zien, waren respectievelijk 1,10, 1,03, 1,24, 1,08 bij fixatie, rollen, eerste drogen en opnieuw drogen. De resultaten van PF's suggereerden dat verwerking onder elektrische energie een klein effect had op de niveaus van AQ in thee.

Figuur 3. Het AQ-niveau tijdens de verwerking van groene thee met elektriciteit en steenkool als warmtebronnen.
In het geval van steenkool als warmtebron nam het AQ-gehalte tijdens de theeverwerking sterk toe, van 0,008 naar 0,038 mg/kg. Tijdens de fixatieprocedure werd 338,9% AQ verhoogd, tot 0,037 mg/kg, wat ruimschoots hoger is dan de door de Europese Unie vastgestelde MRL van 0,02 mg/kg. Tijdens de rolfase steeg het AQ-niveau nog steeds met 5,8%, ondanks dat het ver verwijderd was van de fixatiemachine. Bij het eerste drogen en opnieuw drogen nam het AQ-gehalte weinig toe of daalde lichtjes. De PF's die steenkool als warmtebron gebruikten bij fixatie, eerst walsen en opnieuw drogen waren respectievelijk 4,39, 1,05, 0,93 en 1,05.

Om de relatie tussen de verbranding van steenkool en de AQ-vervuiling verder te bepalen, werden de zwevende deeltjes (PM's) in de lucht in de werkplaatsen onder beide warmtebronnen verzameld voor luchtbeoordeling, zoals weergegeven in figuur 4. Het AQ-niveau van PM's met steenkool als de warmtebron was 2,98 μg/m3, wat ruim drie keer hoger was dan die bij elektriciteit 0,91 μg/m3.

Figuur 4. De niveaus van AQ in het milieu met elektriciteit en steenkool als warmtebron. * Geeft significante verschillen aan in AQ-niveaus in de monsters (p <0,05).

De niveaus van AQ tijdens de verwerking van oolongthee Oolongthee, voornamelijk geproduceerd in Fujian en Taiwan, is een soort gedeeltelijk gefermenteerde thee. Om de belangrijkste stappen voor het verhogen van het AQ-niveau en de effecten van verschillende brandstoffen verder te bepalen, werd van dezelfde partij verse bladeren tegelijkertijd oolongthee gemaakt met steenkool en aardgas-elektrische hybride als warmtebronnen. De AQ-niveaus bij de verwerking van oolongthee met behulp van verschillende warmtebronnen worden weergegeven in figuur 5. Voor de verwerking van oolongthee met aardgas-elektrische hybride stagneerde de trend van het AQ-niveau onder 0,005 mg/kg, wat vergelijkbaar was met die in groene thee. met elektriciteit.

Figuur 5. Het AQ-niveau tijdens de verwerking van oolongthee met aardgas-elektrisch mengsel en steenkool als warmtebron.

Met steenkool als warmtebron waren de AQ-niveaus in de eerste twee stappen, verwelking en vergroening, in wezen hetzelfde als bij aardgas-elektrische mengsels. Uit de daaropvolgende procedures tot aan de fixatie bleek echter dat de kloof geleidelijk groter werd, waarna het AQ-niveau steeg van 0,004 naar 0,023 mg/kg. Het niveau in de verpakte walsstap daalde tot 0,018 mg/kg, wat te wijten kan zijn aan het verlies van theesap dat een deel van de AQ-verontreinigingen meevoert. Na de walsfase steeg het gehalte in de droogfase tot 0,027 mg/kg. Bij verwelken, groen maken, fixeren, gepakt rollen en drogen waren de PF's respectievelijk 2,81, 1,32, 5,66, 0,78 en 1,50.

Het voorkomen van AQ in theeproducten met verschillende warmtebronnen

Om de effecten op het AQ-gehalte van thee met verschillende warmtebronnen te bepalen, werden 40 theemonsters uit de theewerkplaatsen geanalyseerd die elektriciteit of steenkool als warmtebron gebruikten, zoals weergegeven in Tabel 2. Vergeleken met het gebruik van elektriciteit als warmtebron had steenkool de meeste detectiepercentages (85,0%) met een maximaal AQ-niveau van 0,064 mg/kg, wat aangeeft dat het gemakkelijk was om AQ-verontreiniging te veroorzaken door dampen geproduceerd door de verbranding van steenkool, en een percentage van 35,0% werd waargenomen in steenkoolmonsters. Het meest opvallend was dat elektriciteit de laagste detectie- en overschrijdingspercentages had van respectievelijk 56,4% en 7,7%, met een maximumgehalte van 0,020 mg/kg.

DISCUSSIE

Op basis van de PF's tijdens verwerking met de twee soorten warmtebronnen was het duidelijk dat fixatie de belangrijkste stap was die leidde tot de verhoging van de AQ-niveaus bij de theeproductie met steenkool en dat verwerking onder elektrische energie een klein effect had op de inhoud van AQ. in thee. Tijdens de verwerking van groene thee produceerde de verbranding van steenkool veel dampen tijdens het fixatieproces vergeleken met het elektrische verwarmingsproces, wat aangeeft dat dampen misschien wel de belangrijkste bron van AQ-verontreinigende stoffen waren door direct contact met theescheuten bij de verwerking van thee, vergelijkbaar met het blootstellingsproces bij de verwerking van thee. de gerookte barbecuemonsters[25]. De lichte toename van het AQ-gehalte tijdens de walsfase suggereerde dat de dampen veroorzaakt door de verbranding van steenkool niet alleen het AQ-niveau beïnvloedden tijdens de fixatiestap, maar ook in de verwerkingsomgeving als gevolg van atmosferische depositie. Ook bij het eerste drogen en herdrogen werden steenkool gebruikt als warmtebron, maar in deze twee stappen nam het AQ-gehalte licht toe of daalde licht. Dit kan worden verklaard door het feit dat de gesloten hetewinddroger de thee uit de buurt hield van dampen veroorzaakt door de verbranding van steenkool[26]. Om de bron van de verontreinigende stoffen te bepalen, werden de AQ-niveaus in de atmosfeer geanalyseerd, wat resulteerde in een aanzienlijke kloof tussen de twee werkplaatsen. De belangrijkste reden hiervoor is dat de steenkool die wordt gebruikt bij de fixatie-, eerste droog- en herdroogfasen AQ zou genereren tijdens onvolledige verbranding. Deze AQ's werden vervolgens na de verbranding van steenkool geadsorbeerd in de kleine deeltjes vaste stoffen en verspreid in de lucht, waardoor de niveaus van AQ-vervuiling in de werkplaatsomgeving toenamen[15]. Vanwege het grote specifieke oppervlak en de adsorptiecapaciteit van thee, vestigden deze deeltjes zich na verloop van tijd op het oppervlak van de theebladeren, wat resulteerde in een toename van AQ in de productie. Daarom werd aangenomen dat de verbranding van steenkool de belangrijkste route was die leidde tot overmatige AQ-verontreiniging bij de verwerking van thee, waarbij dampen de bron van vervuiling waren.

Wat de verwerking van oolongthee betreft, werd de AQ verhoogd bij verwerking met beide warmtebronnen, maar het verschil tussen de twee warmtebronnen was aanzienlijk. De resultaten suggereerden ook dat steenkool als warmtebron een belangrijke rol speelde bij het verhogen van het AQ-niveau, en de fixatie werd beschouwd als de belangrijkste stap voor het vergroten van de AQ-besmetting bij de verwerking van oolongthee op basis van de PF's. Tijdens de verwerking van oolongthee met aardgas-elektrische hybride als warmtebron stagneerde de trend van het AQ-niveau onder de 0,005 mg/kg, wat vergelijkbaar was met die in groene thee met elektriciteit, wat erop wijst dat schone energie, zoals elektriciteit en natuurlijk gas, kan het risico op de productie van AQ-verontreinigingen door verwerking verminderen.

Wat de bemonsteringstests betreft, toonden de resultaten aan dat de situatie van AQ-verontreiniging slechter was bij gebruik van steenkool als warmtebron in plaats van elektriciteit, wat te wijten zou kunnen zijn aan het feit dat de dampen van de verbranding van steenkool in contact komen met theebladeren en rondhangen op de werkplek. Hoewel het duidelijk was dat elektriciteit de schoonste warmtebron was tijdens de verwerking van thee, zaten er nog steeds AQ-verontreinigingen in theeproducten die elektriciteit als warmtebron gebruikten. De situatie lijkt enigszins vergelijkbaar met eerder gepubliceerd werk waarin de reactie van 2-alkenalen met hydrochinonen en benzochinonen werd voorgesteld als een potentiële chemische route [23]. De redenen hiervoor zullen in toekomstig onderzoek worden onderzocht.

CONCLUSIES

In dit werk werden de mogelijke bronnen van AQ-vervuiling in groene en oolongthee bevestigd door vergelijkende experimenten gebaseerd op verbeterde GC-MS/MS-analysemethoden. Onze bevindingen ondersteunden rechtstreeks dat de belangrijkste verontreinigende bron van hoge AQ-niveaus rook was die werd veroorzaakt door verbranding, wat niet alleen de verwerkingsfasen beïnvloedde, maar ook de werkplaatsomgeving. Anders dan in de fasen van walsen en verwelken, waar de veranderingen in het AQ-niveau onopvallend waren, zijn de fasen waarbij steenkool en brandhout rechtstreeks betrokken zijn, zoals fixatie, het belangrijkste proces waarin de AQ-besmetting toenam als gevolg van de hoeveelheid contact tussen thee. en dampen tijdens deze fasen. Daarom werden schone brandstoffen zoals aardgas en elektriciteit aanbevolen als warmtebron bij de verwerking van thee. Bovendien toonden de experimentele resultaten ook aan dat er bij afwezigheid van door verbranding gegenereerde dampen nog andere factoren waren die bijdroegen aan sporen van AQ tijdens de verwerking van thee, terwijl kleine hoeveelheden AQ ook werden waargenomen in de werkplaats met schone brandstoffen, wat verder zou moeten worden onderzocht. in toekomstig onderzoek.

MATERIALEN EN METHODEN

Reagentia, chemicaliën en materialen

Anthrachinonstandaard (99,0%) werd gekocht bij Dr. Ehrenstorfer GmbH Company (Augsburg, Duitsland). D8-Antrachinon interne standaard (98,6%) werd gekocht bij C/D/N Isotopes (Quebec, Canada). Watervrij natriumsulfaat (Na2SO4) en magnesiumsulfaat (MgSO4) (Shanghai, China). Florisil werd geleverd door Wenzhou Organic Chemical Company (Wenzhou, China). Microglasvezelpapier (90 mm) werd gekocht bij het bedrijf Ahlstrom-munksjö (Helsinki, Finland).

Monstervoorbereiding

De groene theemonsters werden verwerkt met fixatie, walsen, eerst drogen en opnieuw drogen (met behulp van gesloten apparatuur), terwijl de oolongtheemonsters werden verwerkt met verdorren, groen maken (afwisselend schommelen en verse bladeren laten staan), fixeren, verpakt rollen en drogen. Monsters van elke stap werden driemaal verzameld bij 100 g na grondig mengen. Alle monsters werden voor verdere analyse bij -20 ° C bewaard.

Luchtmonsters werden verzameld met glasvezelpapier (90 mm) met behulp van monsternemers met een gemiddeld volume (PTS-100, Qingdao Laoshan Electronic Instrument Company, Qingdao, China) [27], die gedurende 4 uur op 100 l / min draaiden.

Versterkte monsters werden verrijkt met AQ van 0,005 mg/kg, 0,010 mg/kg, 0,020 mg/kg voor verse theescheuten, van 0,005 mg/kg, 0,020 mg/kg, 0,050 mg/kg voor droge thee en van 0,012 mg/kg (0,5 µg/m3 voor luchtmonster), 0,036 mg/kg (1,5 µg/m3 voor luchtmonster), 0,072 mg/kg (3,0 µg/m3 voor luchtmonster) voor respectievelijk glasfilterpapier. Na grondig schudden werden alle monsters 12 uur met rust gelaten, gevolgd door extractie- en schoonmaakstappen.

Het vochtgehalte werd verkregen door na het mengen van elke stap 20 g van het monster te nemen, gedurende 1 uur op 105 °C te verwarmen, vervolgens driemaal te wegen en te herhalen en de gemiddelde waarde te nemen en deze vóór het verwarmen door het gewicht te delen.

Monsterextractie en -opruiming

Theemonster: De extractie en zuivering van AQ uit theemonsters werd uitgevoerd op basis van de gepubliceerde methode van Wang et al. met verschillende aanpassingen[21]. In het kort werd 1,5 g theemonsters eerst gemengd met 30 μl D8-AQ (2 mg/kg) en 30 minuten met rust gelaten, daarna goed gemengd met 1,5 ml gedeïoniseerd water en 30 minuten met rust gelaten. 15 ml 20% aceton in n-hexaan werd aan de theemonsters toegevoegd en gedurende 15 minuten gesoniceerd. Vervolgens werden de monsters gedurende 30 seconden met 1,0 g MgS04 gewerveld en gedurende 5 minuten bij 11.000 rpm gecentrifugeerd. Nadat het naar peervormige kolven van 100 ml was overgebracht, werd 10 ml van de bovenste organische fase onder vacuüm bij 37 °C tot vrijwel droog ingedampt. 5 ml 2,5% aceton in n-hexaan loste het extract opnieuw op in peervormige kolven voor zuivering. De glaskolom (10 cm x 0,8 cm) bestond van onder tot boven uit glaswol en 2 g florisil, dat zich tussen twee lagen van 2 cm Na2SO4 bevond. Vervolgens werd de kolom voorgewassen met 5 ml 2,5% aceton in n-hexaan. Na het laden van de opnieuw opgeloste oplossing werd AQ driemaal geëlueerd met 5 ml, 10 ml, 10 ml 2,5% aceton in n-hexaan. De gecombineerde eluaten werden overgebracht naar peervormige kolven en onder vacuüm bij 37°C tot bijna droog ingedampt. Het gedroogde residu werd vervolgens gereconstitueerd met 1 ml 2,5% aceton in hexaan, gevolgd door filtratie door een filter met een poriegrootte van 0,22 µm. Vervolgens werd de gereconstitueerde oplossing gemengd met acetonitril in een volumeverhouding van 1:1. Na de schudstap werd de subnatant gebruikt voor GC-MS/MS-analyse.

Luchtmonster: De helft van het vezelpapier, bedruppeld met 18 μl d8-AQ (2 mg/kg), werd ondergedompeld in 15 ml 20% aceton in n-hexaan en vervolgens gedurende 15 minuten gesoniceerd. De organische fase werd gescheiden door 5 minuten centrifugeren bij 11.000 rpm en de gehele bovenste laag werd verwijderd in een peervormige kolf. Alle organische fasen werden onder vacuüm bij 37°C tot bijna droog ingedampt. 5 ml 2,5% aceton in hexaan loste de extracten opnieuw op voor zuivering op dezelfde manier als in de theemonsters.

GC-MS/MS-analyse

Varian 450 gaschromatograaf uitgerust met Varian 300 tandemmassadetector (Varian, Walnut Creek, CA, VS) werd gebruikt om AQ-analyse uit te voeren met MS WorkStation versie 6.9.3-software. Varianfactor Vier capillaire kolom VF-5ms (30 m x 0,25 mm x 0,25 μm) werd gebruikt voor chromatografische scheiding. Het draaggas, helium (> 99,999%), werd ingesteld op een constante stroomsnelheid van 1,0 ml/min met botsingsgas van argon (> 99,999%). De oventemperatuur begon bij 80 °C en werd gedurende 1 minuut gehandhaafd; steeg bij 15 °C/min tot 240 °C, bereikte vervolgens 260 °C bij 20 °C/min en werd daar 5 minuten gehandhaafd. De temperatuur van de ionenbron was 210 °C, evenals de temperatuur van de overdrachtslijn van 280 °C. Het injectievolume was 1,0 μl. De MRM-omstandigheden worden weergegeven in Tabel 3.

Agilent 8890 gaschromatograaf uitgerust met Agilent 7000D drievoudige quadrupool massaspectrometer (Agilent, Stevens Creek, CA, VS) werd gebruikt om het zuiveringseffect te analyseren met MassHunter versie 10.1-software. Agilent J&W HP-5ms GC-kolom (30 m x 0,25 mm x 0,25 μm) werd gebruikt voor chromatografische scheiding. Het draaggas, Helium (> 99,999%), werd ingesteld op een constante stroomsnelheid van 2,25 ml/min met botsingsgas van stikstof (> 99,999%). De temperatuur van de EI-ionenbron werd aangepast op 280 ° C, dezelfde als de temperatuur van de overdrachtslijn. De oventemperatuur begon bij 80°C en werd gedurende 5 minuten gehandhaafd; verhoogd met 15 °C/min tot 240 °C, bereikte vervolgens 280 °C bij 25 °C/min en werd gedurende 5 minuten gehandhaafd. De MRM-omstandigheden worden weergegeven in Tabel 3.

Statistische analyse
Het AQ-gehalte in verse bladeren werd gecorrigeerd naar het drogestofgehalte door te delen door het vochtgehalte om de AQ-niveaus tijdens de verwerking te vergelijken en analyseren.

De veranderingen in AQ in theemonsters werden geëvalueerd met Microsoft Excel-software en IBM SPSS Statistics 20.

Verwerkingsfactor werd gebruikt om de veranderingen in AQ tijdens de verwerking van thee te beschrijven. PF = Rl/Rf, waarbij Rf het AQ-niveau vóór de verwerkingsstap is en Rl het AQ-niveau na de verwerkingsstap is. PF duidt op een afname (PF < 1) of een toename (PF > 1) in het AQ-residu tijdens een specifieke verwerkingsstap.

ME geeft een afname (ME < 1) of een toename (ME > 1) aan als reactie op de analytische instrumenten, die als volgt is gebaseerd op de verhouding van de kalibratiehellingen in de matrix en het oplosmiddel:

ME = (hellingsmatrix/hellingoplosmiddel − 1) × 100%

Waar slopematrix de helling is van de kalibratiecurve in een matrix-gematcht oplosmiddel, is slopesolvent de helling van de kalibratiecurve in oplosmiddel.

DANKWOORD
Dit werk werd ondersteund door het Science and Technology Major Project in de provincie Zhejiang (2015C12001) en de National Science Foundation of China (42007354).
Belangenverstrengeling
De auteurs verklaren dat er geen sprake is van belangenverstrengeling.
Rechten en machtigingen
Copyright: © 2022 door de auteur(s). Exclusieve licentiehouder Maximum Academic Press, Fayetteville, GA. Dit artikel is een open access-artikel dat wordt verspreid onder de Creative Commons Attribution License (CC BY 4.0), bezoek https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/.
REFERENTIES
[1] ITC. 2021. Jaarstatistiekenbulletin 2021. https://inttea.com/publication/
[2] Hicks A. 2001. Overzicht van de mondiale theeproductie en de impact op de industrie van de Aziatische economische situatie. AU-tijdschrift voor technologie 5
Google Scholar

[3] Katsuno T, Kasuga H, Kusano Y, Yaguchi Y, Tomomura M, et al. 2014. Karakterisering van geurstoffen en hun biochemische vorming in groene thee met een opslagproces bij lage temperatuur. Voedselchemie 148:388−95 doi: 10.1016/j.foodchem.2013.10.069
CrossRef Google Scholar

[4] Chen Z, Ruan J, Cai D, Zhang L. 2007. Driedimensionale vervuilingsketen in het thee-ecosysteem en de controle ervan. Scientia Agricultura Sinica 40:948-58
Google Scholar

[5] He H, Shi L, Yang G, You M, Vasseur L. 2020. Ecologische risicobeoordeling van zware metalen in de bodem en residuen van bestrijdingsmiddelen in theeplantages. Landbouw 10:47 doi: 10.3390/landbouw10020047
CrossRef Google Scholar

[6] Jin C, He Y, Zhang K, Zhou G, Shi J, et al. 2005. Loodverontreiniging in theebladeren en niet-edafische factoren die daarop van invloed zijn. Chemosfeer 61:726−32 doi: 10.1016/j.chemosphere.2005.03.053
CrossRef Google Scholar

[7] Owuor PO, Obaga SO, Othieno CO. 1990. De effecten van hoogte op de chemische samenstelling van zwarte thee. 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. Polycyclische aromatische koolwaterstoffen (PAK's) in yerba mate (Ilex paraguariensis) van de Argentijnse markt. Voedseladditieven en contaminanten: Deel 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. Bepaling van polycyclische aromatische koolwaterstoffen in voedselmonsters door geautomatiseerde online in-line vaste-fase micro-extractie in combinatie met hoogwaardige vloeistofchromatografie-fluorescentiedetectie . 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. Polycyclische aromatische koolwaterstoffen (PAK's) in droge theebladeren en thee-infusies in Vietnam: besmettingsniveaus en beoordeling van voedingsrisico's. Milieugeochemie en gezondheid 42:2853−63 doi: 10.1007/s10653-020-00524-3
CrossRef Google Scholar

[11] Zelinkova Z, Wenzl T. 2015. Het voorkomen van 16 EPA PAK's in voedsel - Een overzicht. Polycyclische aromatische verbindingen 35:248−84 doi: 10.1080/10406638.2014.918550
CrossRef Google Scholar

[12] Omodara NB, Olabemiwo OM, Adedosu TA. 2019. Vergelijking van PAK's gevormd in brandhout en op houtskool gerookte visbouillon en meerval. 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. De karakterisering van de uitstoot van polycyclische aromatische koolwaterstoffen door de verbranding van verschillende brandhoutsoorten in Australië. Milieuvervuiling 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. Activiteit van benzo [a] pyreen en zijn gehydroxyleerde metabolieten in een oestrogeenreceptor-α-reportergentest. Toxicologische Wetenschappen 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 al. 2018. Hoge tijd- en grootte-opgeloste metingen van fijn stof en de chemische samenstelling van steenkoolverbranding: implicaties voor het EC-vormingsproces. Milieuwetenschappen en technologie 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. Bepaling van de concentratie polycyclische aromatische koolwaterstoffen in acht merken zwarte thee die in Iran vaker worden gebruikt. 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. Emissie van zuurstofrijke soorten door de verbranding van dennenhout en de relatie ervan met roetvorming. Procesveiligheid en milieubescherming 85:430−40 doi: 10.1205/psep07020
CrossRef Google Scholar

[18] Shen G, Tao S, Wang W, Yang Y, Ding J, et al. 2011. Emissie van geoxygeneerde polycyclische aromatische koolwaterstoffen door verbranding van vaste brandstoffen binnenshuis. Milieuwetenschappen en technologie 45:3459−65 doi: 10.1021/es104364t
CrossRef Google Scholar

[19] Internationaal Agentschap voor Kankeronderzoek (IARC), Wereldgezondheidsorganisatie. 2014. Uitlaten van diesel- en benzinemotoren en enkele nitroarenen. Internationaal Agentschap voor Kankeronderzoek Monografieën over de evaluatie van kankerverwekkende risico's voor de mens. Rapport. 105:9
[20] de Oliveira Galvão MF, de Oliveira Alves N, Ferreira PA, Caumo S, de Castro Vasconcellos P, et al. 2018. Biomassaverbrandende deeltjes in het Braziliaanse Amazonegebied: mutagene effecten van nitro- en oxy-PAK's en beoordeling van gezondheidsrisico's. Milieuvervuiling 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 al. 2018. De afzetting van 9,10-anthrachinon op theeplantages kan een van de redenen zijn voor besmetting in thee. Voedselchemie 244:254−59 doi: 10.1016/j.foodchem.2017.09.123
CrossRef Google Scholar

[22] Anggraini T, Neswati, Nanda RF, Syukri D. 2020. Identificatie van 9,10-anthrachinonbesmetting tijdens de verwerking van zwarte en groene thee in Indonesië. Voedselchemie 327:127092 doi: 10.1016/j.foodchem.2020.127092
CrossRef Google Scholar

[23] Zamora R, Hidalgo FJ. 2021. Vorming van naftochinonen en antrachinonen door carbonyl-hydrochinon/benzochinon-reacties: een mogelijke route voor de oorsprong van 9,10-antrachinon in thee. Voedselchemie 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. Opname, translocatie en metabolisme van antraceen in theeplanten. Wetenschap van het totale milieu 821:152905 doi: 10.1016/j.scitotenv.2021.152905
CrossRef Google Scholar

[25] Zastrow L, Schwind KH, Schwägele F, Speer K. 2019. Invloed van roken en barbecueën op het gehalte aan antrachinon (ATQ) en polycyclische aromatische koolwaterstoffen (PAK's) in worsten van het Frankfurter-type. 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. Anthrachinonen. In fenolverbindingen in voedsel: karakterisering en analyse, eds. Leo ML.Vol. 9. Boca Raton: CRC-pers. blz. 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. Een nieuwe methode voor de gelijktijdige bepaling van PAK en metalen in monsters van atmosferisch fijnstof. Atmosferische omgeving 37:4171−75 doi: 10.1016/S1352-2310(03)00523-5
CrossRef Google Scholar

Over dit artikel
Citeer dit artikel
Yu J, Zhou L, Wang X, Yang M, Sun H, et al. 2022. 9,10-Antrachinonverontreiniging bij theeverwerking met steenkool als warmtebron. Drankfabriekonderzoek 2: 8 doi: 10.48130/BPR-2022-0008