Abstraktné
9,10-Antrachinón (AQ) je kontaminant s potenciálnym karcinogénnym rizikom a vyskytuje sa v čaji na celom svete. Maximálny limit rezíduí (MRL) AQ v čaji stanovený Európskou úniou (EÚ) je 0,02 mg/kg. Na základe modifikovanej analytickej metódy AQ a analýzy plynovej chromatografie a tandemovej hmotnostnej spektrometrie (GC-MS/MS) boli skúmané možné zdroje AQ pri spracovaní čaju a hlavné štádiá jeho výskytu. V porovnaní s elektrinou ako zdrojom tepla pri spracovaní zeleného čaju sa AQ zvýšilo 4,3 až 23,9-krát pri spracovaní čaju s uhlím ako zdrojom tepla, ďaleko presahujúcim 0,02 mg/kg, pričom hladina AQ v prostredí sa strojnásobila. Rovnaký trend bol pozorovaný pri spracovaní čaju oolong pod teplom uhlia. Kroky s priamym kontaktom medzi čajovými lístkami a výparmi, ako je fixácia a sušenie, sa považujú za hlavné kroky výroby AQ pri spracovaní čaju. Hladiny AQ sa zvyšovali so zvyšujúcim sa kontaktným časom, čo naznačuje, že vysoké hladiny znečisťujúcich látok AQ v čaji môžu pochádzať z výparov spôsobených uhlím a spaľovaním. Analyzovalo sa 40 vzoriek z rôznych dielní s elektrinou alebo uhlím ako zdrojmi tepla, v rozsahu od 50,0 % do 85,0 % a 5,0 % do 35,0 % na detekciu a prekročenie miery AQ. Okrem toho bol v čajovom produkte s uhlím ako zdrojom tepla pozorovaný maximálny obsah AQ 0,064 mg/kg, čo naznačuje, že k vysokej úrovni kontaminácie AQ v čajových produktoch pravdepodobne prispieva uhlie.
Kľúčové slová: 9,10-Antrachinón, Spracovanie čaju, Uhlie, Zdroj kontaminácie
ÚVOD
Čaj vyrobený z listov vždyzeleného kríka Camellia sinensis (L.) O. Kuntze je jedným z celosvetovo najobľúbenejších nápojov vďaka svojej osviežujúcej chuti a zdravotným benefitom. V roku 2020 sa celosvetová produkcia čaju zvýšila na 5 972 miliónov metrických ton, čo bolo zdvojnásobenie za posledných 20 rokov[1]. Na základe rôznych spôsobov spracovania existuje šesť hlavných druhov čaju, vrátane zeleného čaju, čierneho čaju, tmavého čaju, čaju oolong, bieleho čaju a žltého čaju[2,3]. Na zabezpečenie kvality a bezpečnosti produktov je veľmi dôležité sledovať úrovne znečisťujúcich látok a definovať ich pôvod.

Identifikácia zdrojov kontaminantov, ako sú rezíduá pesticídov, ťažké kovy a iné znečisťujúce látky, ako sú polycyklické aromatické uhľovodíky (PAH), je primárnym krokom na kontrolu znečistenia. Priame postrekovanie syntetickými chemikáliami na čajových plantážach, ako aj unášanie vzduchu spôsobené prevádzkami v blízkosti čajových záhrad, sú hlavným zdrojom rezíduí pesticídov v čaji[4]. Ťažké kovy sa môžu hromadiť v čaji a viesť k toxicite, ktorá pochádza najmä z pôdy, hnojív a atmosféry[5−7]. Čo sa týka iného znečistenia, ktoré sa neočakávane objavilo v čaji, bolo dosť ťažké ho identifikovať kvôli zložitým postupom výrobného reťazca čaju vrátane plantáže, spracovania, balenia, skladovania a prepravy. PAU v čaji pochádzali z usadzovania výfukových plynov vozidiel a spaľovania palív používaných pri spracovaní čajových lístkov, ako je palivové drevo a uhlie[8–10].

Pri spaľovaní uhlia a palivového dreva vznikajú znečisťujúce látky, ako sú oxidy uhlíka[11]. V dôsledku toho sa rezíduá týchto vyššie uvedených znečisťujúcich látok môžu pri vysokej teplote vyskytovať v spracovaných produktoch, ako sú obilie, údené mäso a mačacie ryby, čo predstavuje hrozbu pre ľudské zdravie[12,13]. PAU spôsobené spaľovaním sú odvodené od prchavosti PAU obsiahnutých v samotných palivách, vysokoteplotného rozkladu aromatických zlúčenín a zlúčenej reakcie medzi voľnými radikálmi[14]. Teplota spaľovania, čas a obsah kyslíka sú dôležité faktory, ktoré ovplyvňujú konverziu PAH. So zvyšovaním teploty sa obsah PAH najskôr zvýšil a potom znížil a maximálna hodnota sa vyskytla pri 800 °C; Obsah PAHs prudko klesal až na stopu so zvyšujúcim sa časom spaľovania, keď bol pod hranicou nazývanou „hraničný čas“, so zvýšením obsahu kyslíka v spaľovacom vzduchu sa emisie PAH výrazne znížili, ale neúplnou oxidáciou by vznikali OPAH a iné deriváty[15]. -17].

9,10-Antrachinón (AQ, CAS: 84-65-1, Obr. 1), derivát PAHs obsahujúci kyslík[18], pozostáva z troch kondenzovaných cyklov. V roku 2014 bol Medzinárodnou agentúrou pre výskum rakoviny zaradený medzi možný karcinogén (skupina 2B)[19]. AQ môže otráviť štiepiaci komplex topoizomerázy II a inhibovať hydrolýzu adenozíntrifosfátu (ATP) DNA topoizomerázou II, čo spôsobuje zlomy dvojvláknovej DNA, čo znamená, že dlhodobá expozícia v prostredí obsahujúcom AQ a priamy kontakt s vysokou hladinou AQ môže viesť k poškodeniu DNA, mutácii a zvýšeniu rizika rakoviny[20]. Ako negatívny vplyv na ľudské zdravie stanovila Európska únia maximálny limit rezíduí AQ (MRL) v čaji na 0,02 mg/kg. Podľa našich predchádzajúcich štúdií boli ložiská AQ navrhnuté ako hlavný zdroj počas čajových plantáží[21]. Aj na základe experimentálnych dôsledkov pri spracovaní indonézskeho zeleného a čierneho čaju je zrejmé, že hladina AQ sa výrazne zmenila a ako jeden z hlavných dôvodov bol navrhnutý dym zo spracovateľského zariadenia[22]. Presný pôvod AQ pri spracovaní čaju však zostal nepolapiteľný, hoci boli navrhnuté niektoré hypotézy chemickej dráhy AQ [23,24], čo naznačuje, že je mimoriadne dôležité určiť kľúčové faktory ovplyvňujúce hladinu AQ pri spracovaní čaju.

Obrázok 1. Chemický vzorec AQ.

Vzhľadom na výskum tvorby AQ pri spaľovaní uhlia a potenciálneho ohrozenia palív pri spracovaní čaju bol vykonaný porovnávací experiment na vysvetlenie vplyvu spracovateľských zdrojov tepla na AQ v čaji a vzduchu, kvantitatívna analýza zmien obsahu AQ v rôznych krokoch spracovania, čo je užitočné na potvrdenie presného pôvodu, vzoru výskytu a stupňa znečistenia AQ pri spracovaní čaju.

VÝSLEDKY
Validácia metódy
V porovnaní s našou predchádzajúcou štúdiou[21] sa pred injekciou do GC-MS/MS skombinoval postup extrakcie kvapalina-kvapalina, aby sa zlepšila citlivosť a zachovali sa inštrumentálne vyhlásenia. Na obr. 2b vylepšená metóda ukázala významné zlepšenie v čistení vzorky, rozpúšťadlo sa zosvetlilo. Na obrázku 2a celé skenovacie spektrum (50-350 m/z) ilustrovalo, že po čistení sa základná línia spektra MS zjavne znížila a bolo dostupných menej chromatografických píkov, čo naznačuje, že po prečistení sa odstránilo veľké množstvo interferujúcich zlúčenín. extrakcia kvapalina-kvapalina.

Obrázok 2. (a) Úplné skenovacie spektrum vzorky pred a po čistení. (b) Čistiaci účinok vylepšeného spôsobu.
Validácia metódy, vrátane linearity, výťažnosti, limitu kvantifikácie (LOQ) a matricového efektu (ME), je uvedená v tabuľke 1. Je uspokojivé získať linearitu s koeficientom determinácie (r2) vyšším ako 0,998, ktorý sa pohyboval od 0,005 do 0,2 mg/kg v čajovej matrici a acetonitrilovom rozpúšťadle a vo vzorke vzduchu s rozsahom 0,5 až 8 μg/m3.

Výťažnosť AQ sa hodnotila pri troch zvýšených koncentráciách medzi nameranými a skutočnými koncentráciami v suchom čaji (0,005, 0,02, 0,05 mg/kg), čerstvých čajových výhonkoch (0,005, 0,01, 0,02 mg/kg) a vo vzorke vzduchu (0,5, 1,5, 3 μg/m3). Výťažnosť AQ v čaji sa pohybovala od 77,78 % do 113,02 % v suchom čaji a od 96,52 % do 125,69 % v čajových výhonkoch, pričom RSD % bolo nižšie ako 15 %. Výťažnosť AQ vo vzorkách vzduchu sa pohybovala od 78,47 % do 117,06 % s RSD % pod 20 %. Najnižšia zvýšená koncentrácia bola identifikovaná ako LOQ, ktorá bola 0,005 mg/kg, 0,005 mg/kg a 0,5 μg/m³ v čajových výhonkoch, suchom čaji a vo vzorkách vzduchu. Ako je uvedené v tabuľke 1, matrica suchého čaju a čajových výhonkov mierne zvýšila odpoveď AQ, čo viedlo k ME 109,0 % a 110,9 %. Čo sa týka matrice vzoriek vzduchu, ME bola 196,1 %.

Hladiny AQ počas spracovania zeleného čaju
S cieľom zistiť vplyv rôznych zdrojov tepla na čaj a prostredie spracovania bola dávka čerstvých listov rozdelená do dvoch špecifických skupín a spracovaná oddelene v dvoch spracovateľských dielňach v tom istom podniku. Jedna skupina bola zásobovaná elektrinou a druhá uhlím.

Ako je znázornené na obr. 3, úroveň AQ s elektrinou ako zdrojom tepla sa pohybovala od 0,008 do 0,013 mg/kg. Počas fixačného procesu malo vysušenie čajových lístkov spôsobené spracovaním v nádobe s vysokou teplotou za následok zvýšenie AQ o 9,5 %. Potom hladina AQ zostala počas procesu valcovania napriek strate šťavy, čo naznačuje, že fyzikálne procesy nemusia ovplyvniť hladinu AQ pri spracovaní čaju. Po prvých krokoch sušenia sa hladina AQ mierne zvýšila z 0,010 na 0,012 mg/kg, potom pokračovala v stúpaní na 0,013 mg/kg až do konca opätovného sušenia. PF, ktoré významne vykazovali odchýlky v každom kroku, boli 1,10, 1,03, 1,24, 1,08 pri fixácii, valcovaní, prvom sušení a opätovnom sušení. Výsledky PF naznačujú, že spracovanie pomocou elektrickej energie malo mierny vplyv na hladiny AQ v čaji.

Obrázok 3. Úroveň AQ počas spracovania zeleného čaju s elektrinou a uhlím ako zdrojmi tepla.
V prípade uhlia ako zdroja tepla sa obsah AQ počas spracovania čaju prudko zvýšil z 0,008 na 0,038 mg/kg. 338,9 % AQ sa zvýšilo pri fixačnom postupe a dosiahlo 0,037 mg/kg, čo ďaleko prekročilo MRL 0,02 mg/kg stanovené Európskou úniou. Počas fázy valcovania sa úroveň AQ stále zvýšila o 5,8 % napriek tomu, že bola ďaleko od fixačného stroja. Pri prvom sušení a opätovnom sušení sa obsah AQ zvýšil alebo mierne znížil. PF využívajúce uhlie ako zdroj tepla pri fixácii, prvom sušení valcovaním a opätovnom sušení boli 4,39, 1,05, 0,93 a 1,05.

Na ďalšie určenie vzťahu medzi spaľovaním uhlia a znečistením AQ sa suspendované častice (PM) vo vzduchu v dielňach pod oboma zdrojmi tepla zbierali na hodnotenie ovzdušia, ako je znázornené na obr. 4. Úroveň AQ PM s uhlím ako zdroj tepla bol 2,98 μg/m3, čo bolo viac ako trikrát viac ako pri elektrine 0,91 μg/m3.

Obrázok 4. Hladiny AQ v prostredí s elektrinou a uhlím ako zdrojom tepla. * Označuje významné rozdiely v hladinách AQ vo vzorkách (p < 0,05).

Hladiny AQ počas spracovania čaju oolong Čaj oolong, vyrábaný hlavne vo Fujian a Taiwane, je druh čiastočne fermentovaného čaju. Na ďalšie určenie hlavných krokov zvyšovania hladiny AQ a účinkov rôznych palív sa z rovnakej dávky čerstvých listov vyrobil čaj oolong s uhlím a hybridným zemným plynom a elektrickým prúdom ako zdrojmi tepla súčasne. Hladiny AQ pri spracovaní čaju oolong s použitím rôznych zdrojov tepla sú znázornené na obr. 5. Pri spracovaní čaju oolong s hybridným zemným plynom a elektrinou trend hladiny AQ stagnoval pod 0,005 mg/kg, čo bolo podobné ako v prípade zeleného čaju s elektrinou.

Obrázok 5. Úroveň AQ počas spracovania čaju oolong so zmesou zemného plynu a elektriny a uhlím ako zdrojom tepla.

S uhlím ako zdrojom tepla boli úrovne AQ v prvých dvoch krokoch, vädnutie a vytváranie zelene, v podstate rovnaké ako pri zmesi zemného plynu a elektriny. Následné postupy až do fixácie však ukázali, že sa medzera postupne zväčšovala, v tomto bode hladina AQ prudko vzrástla z 0,004 na 0,023 mg/kg. Hladina v kroku baleného valcovania klesla na 0,018 mg/kg, čo môže byť spôsobené stratou čajovej šťavy, ktorá odnáša niektoré AQ kontaminanty. Po fáze valcovania sa hladina v štádiu sušenia zvýšila na 0,027 mg/kg. Pri vädnutí, vytváraní zelene, fixácii, baliacom valcovaní a sušení boli PF 2,81, 1,32, 5,66, 0,78 a 1,50, v tomto poradí.

Výskyt AQ v čajových výrobkoch s rôznymi zdrojmi tepla

Na určenie účinkov na obsah AQ v čaji s rôznymi zdrojmi tepla sa analyzovalo 40 vzoriek čaju z čajových dielní využívajúcich elektrinu alebo uhlie ako zdroje tepla, ako je uvedené v tabuľke 2. V porovnaní s použitím elektriny ako zdroja tepla malo uhlie najviac detektívne miery (85,0 %) s maximálnou hladinou AQ 0,064 mg/kg, čo naznačuje, že bolo ľahké spôsobiť kontaminant AQ výparmi vznikajúcimi pri spaľovaní uhlia a vo vzorkách uhlia bola pozorovaná miera 35,0 %. Najnápadnejšie je, že elektrina mala najnižšiu detekčnú mieru 56,4 % a 7,7 % prekročenia s maximálnym obsahom 0,020 mg/kg.

DISKUSIA

Na základe PF počas spracovania s dvoma druhmi zdrojov tepla bolo jasné, že fixácia bola hlavným krokom, ktorý viedol k zvýšeniu hladiny AQ pri výrobe čaju s uhlím a spracovanie na elektrickú energiu malo mierny vplyv na obsah AQ. v čaji. Počas spracovania zeleného čaju, spaľovanie uhlia produkovalo veľa výparov v procese fixácie v porovnaní s procesom elektrického ohrevu, čo naznačuje, že výpary boli možno hlavným zdrojom AQ znečisťujúcich látok z kontaktu s čajovými výhonkami okamžite pri spracovaní čaju, podobne ako pri procese expozície v vzorky údeného grilu[25]. Mierne zvýšenie obsahu AQ počas fázy valcovania naznačovalo, že výpary spôsobené spaľovaním uhlia neovplyvňujú iba hladinu AQ počas fixačného kroku, ale aj v prostredí spracovania v dôsledku atmosférickej depozície. Pri prvom sušení a opätovnom sušení bolo ako zdroj tepla použité aj uhlie, ale v týchto dvoch krokoch sa obsah AQ mierne zvýšil alebo mierne znížil. Možno to vysvetliť skutočnosťou, že uzavretá sušička s horúcim vetrom chránila čaj pred výparmi spôsobenými spaľovaním uhlia[26]. Aby sa určil zdroj znečisťujúcich látok, analyzovali sa hladiny AQ v atmosfére, čo viedlo k výraznému rozdielu medzi týmito dvoma workshopmi. Hlavným dôvodom je to, že uhlie použité vo fáze fixácie, prvého sušenia a opätovného sušenia by generovalo AQ počas nedokonalého spaľovania. Tieto AQ boli potom adsorbované v malých časticiach pevných látok po spaľovaní uhlia a rozptýlené vo vzduchu, čím sa zvýšila úroveň znečistenia AQ v prostredí dielne[15]. V priebehu času, kvôli veľkému špecifickému povrchu a adsorpčnej kapacite čaju, sa tieto častice potom usadili na povrchu čajových lístkov, čo viedlo k zvýšeniu AQ vo výrobe. Preto sa spaľovanie uhlia považovalo za hlavnú cestu vedúcu k nadmernej kontaminácii AQ pri spracovaní čaju, pričom zdrojom znečistenia boli výpary.

Pokiaľ ide o spracovanie čaju oolong, AQ sa zvýšilo pri spracovaní s oboma zdrojmi tepla, ale rozdiel medzi týmito dvoma zdrojmi tepla bol významný. Výsledky tiež naznačujú, že uhlie ako zdroj tepla hralo hlavnú úlohu pri zvyšovaní hladiny AQ a fixácia sa považovala za hlavný krok na zvýšenie kontaminácie AQ pri spracovaní čaju oolong na základe PF. Počas spracovania čaju oolong s hybridným zemným plynom a elektrinou ako zdrojom tepla trend hladiny AQ stagnoval pod 0,005 mg/kg, čo bolo podobné ako pri zelenom čaji s elektrinou, čo naznačuje, že čistá energia, ako je elektrina a prírodná plyn, môže znížiť riziko produkcie AQ kontaminantov zo spracovania.

Čo sa týka odberových testov, výsledky ukázali, že situácia kontaminácie AQ bola horšia pri použití uhlia ako zdroja tepla a nie elektriny, čo mohlo byť spôsobené tým, že výpary zo spaľovania uhlia prichádzajúce do kontaktu s čajovými lístkami a zdržiavajú sa na pracovisku. Aj keď bolo zrejmé, že elektrina bola najčistejším zdrojom tepla počas spracovania čaju, stále existoval kontaminant AQ v čajových produktoch využívajúcich elektrinu ako zdroj tepla. Situácia sa zdá byť mierne podobná predtým publikovanej práci, v ktorej bola reakcia 2-alkenálov s hydrochinónmi a benzochinónmi navrhnutá ako potenciálna chemická dráha[23], dôvody pre to budú skúmané v budúcom výskume.

ZÁVERY

V tejto práci boli možné zdroje znečistenia AQ v zelenom čaji a čaji oolong potvrdené porovnávacími experimentmi založenými na vylepšených analytických metódach GC-MS/MS. Naše zistenia priamo potvrdili, že hlavným zdrojom znečisťujúcich látok s vysokou úrovňou AQ boli výpary spôsobené spaľovaním, ktoré ovplyvnilo nielen fázy spracovania, ale ovplyvnilo aj prostredie dielní. Na rozdiel od fáz valcovania a vädnutia, kde boli zmeny hladiny AQ nenápadné, fázy s priamym zapojením uhlia a palivového dreva, ako je fixácia, sú hlavným procesom, pri ktorom kontaminácia AQ stúpa v dôsledku množstva kontaktu medzi čajom. a výpary počas týchto fáz. Preto sa ako zdroj tepla pri spracovaní čaju odporúčali čisté palivá ako zemný plyn a elektrina. Okrem toho experimentálne výsledky tiež ukázali, že pri absencii výparov generovaných spaľovaním existovali ešte ďalšie faktory, ktoré prispeli k stopovému AQ počas spracovania čaju, zatiaľ čo malé množstvá AQ boli pozorované aj v dielni s čistými palivami, čo by sa malo ďalej skúmať. v budúcom výskume.

MATERIÁLY A METÓDY

Činidlá, chemikálie a materiály

Antrachinónový štandard (99,0 %) bol zakúpený od Dr. Ehrenstorfer GmbH Company (Augsburg, Nemecko). D8-antrachinónový vnútorný štandard (98,6 %) bol zakúpený od C/D/N Isotopes (Quebec, Kanada). Bezvodý síran sodný (Na2S04) a síran horečnatý (MgS04) (Shanghai, Čína). Florisil dodala spoločnosť Wenzhou Organic Chemical Company (Wenzhou, Čína). Papier zo sklenených vlákien (90 mm) bol zakúpený od spoločnosti Ahlstrom-munksjö (Helsinki, Fínsko).

Príprava vzorky

Vzorky zeleného čaju boli spracované fixáciou, rolovaním, prvým sušením a opätovným sušením (pomocou priloženého zariadenia), zatiaľ čo vzorky čaju oolong boli spracované vädnutím, zozelenaním (striedavo hojdaním a státím čerstvých lístkov), fixáciou, baleným rolovaním a sušenie. Vzorky z každého kroku sa odobrali trikrát po 100 g po dôkladnom premiešaní. Všetky vzorky sa skladovali pri teplote -20 °C na ďalšiu analýzu.

Vzorky vzduchu sa odoberali papierom zo sklenených vlákien (90 mm) s použitím stredne objemových vzorkovačov (PTS-100, Qingdao Laoshan Electronic Instrument Company, Qingdao, Čína)[27], ktoré bežali rýchlosťou 100 l/min počas 4 hodín.

Opevnené vzorky boli obohatené o AQ v množstve 0,005 mg/kg, 0,010 mg/kg, 0,020 mg/kg pre čerstvé čajové výhonky, 0,005 mg/kg, 0,020 mg/kg, 0,050 mg/kg pre suchý čaj a 0,012 mg/kg (0,5 µg/m3 pre vzorku vzduchu), 0,036 mg/kg (1,5 µg/m3 pre vzorku vzduchu), 0,072 mg/kg (3,0 µg/m3 pre vzorku vzduchu) pre sklenený filtračný papier. Po dôkladnom pretrepaní sa všetky vzorky nechali 12 hodín, po ktorých nasledovala extrakcia a čistenie.

Obsah vlhkosti sa získal odobratím 20 g vzorky po zmiešaní v každom kroku, zahrievaním na 105 °C počas 1 hodiny, potom vážením a zopakovaním trikrát a odobratím priemernej hodnoty a jej vydelením hmotnosťou pred zahrievaním.

Odber vzoriek a čistenie

Vzorka čaju: Extrakcia a čistenie AQ zo vzoriek čaju sa uskutočňovalo na základe publikovanej metódy od Wang et al. s niekoľkými úpravami[21]. Stručne povedané, 1,5 g vzoriek čaju sa najprv zmiešalo s 30 μl D8-AQ (2 mg/kg) a nechalo sa 30 minút odstáť, potom sa dobre premiešalo s 1,5 ml deionizovanej vody a nechalo sa 30 minút odstáť. Do vzoriek čaju sa pridalo 15 ml 20 % acetónu v n-hexáne a sonikovalo sa 15 minút. Potom sa vzorky vortexovali s 1,0 g MgS04 počas 30 s a centrifugovali sa 5 minút pri 11 000 ot./min. Po premiestnení do 100 ml hruškovitých baniek sa 10 ml hornej organickej fázy odparilo takmer do sucha vo vákuu pri 37 °C. 5 ml 2,5 % acetónu v n-hexáne znovu rozpustilo extrakt v bankách hruškovitého tvaru na čistenie. Sklenený stĺpec (10 cm x 0,8 cm) pozostával zdola nahor zo sklenenej vlny a 2 g florisilu, ktorý bol medzi dvoma vrstvami 2 cm Na2S04. Potom sa kolóna premyla 5 ml 2,5 % acetónu v n-hexáne. Po nanesení znovu rozpusteného roztoku sa AQ eluoval trikrát 5 ml, 10 ml, 10 ml 2,5 % acetónu v n-hexáne. Spojené eluáty sa preniesli do hruškovitých baniek a odparili sa takmer do sucha vo vákuu pri 37 °C. Vysušený zvyšok sa potom rekonštituoval s 1 ml 2,5 % acetónu v hexáne a nasledovala filtrácia cez filter s veľkosťou pórov 0,22 um. Potom sa rekonštituovaný roztok zmiešal s acetonitrilom v objemovom pomere 1:1. Po kroku pretrepávania sa subnatant použil na analýzu GC-MS/MS.

Vzorka vzduchu: Polovica vláknitého papiera, pokvapkaná 18 μl d8-AQ (2 mg/kg), bola ponorená do 15 ml 20% acetónu v n-hexáne a potom sonikovaná počas 15 minút. Organická fáza sa oddelila odstredením pri 11 000 otáčkach za minútu počas 5 minút a celá horná vrstva sa odstránila v banke v tvare hrušky. Všetky organické fázy sa odparili takmer do sucha vo vákuu pri 37 °C. 5 ml 2,5 % acetónu v hexáne znovu rozpustilo extrakty na čistenie rovnakým spôsobom ako vo vzorkách čaju.

GC-MS/MS analýza

Plynový chromatograf Varian 450 vybavený tandemovým hmotnostným detektorom Varian 300 (Varian, Walnut Creek, CA, USA) sa použil na uskutočnenie AQ analýzy so softvérom MS WorkStation verzie 6.9.3. Na chromatografickú separáciu sa použila kapilárna kolóna Varian Factor Four VF-5ms (30 m × 0,25 mm × 0,25 μm). Nosný plyn, hélium (> 99,999 %), bol nastavený na konštantný prietok 1,0 ml/min s kolíznym plynom argónu (> 99,999 %). Teplota pece začala od 80 °C a udržiavala sa 1 minútu; zvýšil pri 15 °C/min na 240 °C, potom dosiahol 260 °C pri 20 °C/min a udržiaval 5 minút. Teplota iónového zdroja bola 210 °C, rovnako ako teplota prenosovej linky 280 °C. Objem injekcie bol 1,0 ul. Podmienky MRM sú uvedené v tabuľke 3.

Plynový chromatograf Agilent 8890 vybavený trojitým kvadrupólovým hmotnostným spektrometrom Agilent 7000D (Agilent, Stevens Creek, CA, USA) sa použil na analýzu účinku čistenia pomocou softvéru MassHunter verzie 10.1. Na chromatografickú separáciu sa použila kolóna Agilent J&W HP-5ms GC (30 m × 0,25 mm × 0,25 μm). Nosný plyn, hélium (> 99,999 %), bol nastavený na konštantný prietok 2,25 ml/min s kolíznym plynom dusíka (> 99,999 %). Teplota EI iónového zdroja bola nastavená na 280 °C, rovnako ako teplota prenosovej linky. Teplota pece začala od 80 °C a udržiavala sa 5 minút; zvýšil o 15 °C/min na 240 °C, potom dosiahol 280 °C pri 25 °C/min a udržiaval počas 5 minút. Podmienky MRM sú uvedené v tabuľke 3.

Štatistická analýza
Obsah AQ v čerstvých listoch bol upravený na obsah sušiny vydelením obsahom vlhkosti, aby sa porovnali a analyzovali hladiny AQ počas spracovania.

Zmeny AQ vo vzorkách čaju boli hodnotené pomocou softvéru Microsoft Excel a IBM SPSS Statistics 20.

Faktor spracovania sa použil na opis zmien AQ počas spracovania čaju. PF = Rl/Rf, kde Rf je hladina AQ pred krokom spracovania a R1 je hladina AQ po kroku spracovania. PF označuje zníženie (PF < 1) alebo zvýšenie (PF > 1) zvyškového AQ počas špecifického kroku spracovania.

ME označuje zníženie (ME < 1) alebo zvýšenie (ME > 1) v reakcii na analytické prístroje, ktoré je založené na pomere sklonov kalibrácie v matrici a rozpúšťadle takto:

ME = (matica sklonu/rozpúšťadlo sklonu − 1) × 100 %

Kde slopematrix je sklon kalibračnej krivky v rozpúšťadle s matricou, slopesolvent je sklon kalibračnej krivky v rozpúšťadle.

POĎAKOVANIE
Táto práca bola podporená Vedeckým a technologickým hlavným projektom v provincii Zhejiang (2015C12001) a Národnou vedeckou nadáciou Číny (42007354).
Konflikt záujmov
Autori vyhlasujú, že nie sú v konflikte záujmov.
Práva a povolenia
Copyright: © 2022 od autora (autorov). Exkluzívny držiteľ licencie Maximum Academic Press, Fayetteville, GA. Tento článok je článok s otvoreným prístupom distribuovaný pod licenciou Creative Commons Attribution License (CC BY 4.0), navštívte stránku https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/.
LITERATÚRA
[1] ITC. 2021. Výročný bulletin štatistík 2021. https://inttea.com/publication/
[2] Hicks A. 2001. Prehľad svetovej produkcie čaju a vplyv ázijskej ekonomickej situácie na priemysel. AU Journal of Technology 5
Študovňa Google

[3] Katsuno T, Kasuga H, Kusano Y, Yaguchi Y, Tomomura M a kol. 2014. Charakterizácia vonných zlúčenín a ich biochemická tvorba v zelenom čaji s procesom skladovania pri nízkej teplote. 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. Trojrozmerný reťazec znečistenia v ekosystéme čaju a jeho kontrola. Scientia Agricultura Sinica 40:948−58
Študovňa Google

[5] He H, Shi L, Yang G, You M, Vasseur L. 2020. Hodnotenie ekologického rizika pôdnych ťažkých kovov a rezíduí pesticídov na čajových plantážach. Poľnohospodárstvo 10:47 doi: 10.3390/poľnohospodárstvo10020047
CrossRef Google Scholar

[6] Jin C, He Y, Zhang K, Zhou G, Shi J a kol. 2005. Kontaminácia olovom v čajových listoch a needafické faktory, ktoré ju ovplyvňujú. Chemosphere 61:726−32 doi: 10.1016/j.chemosphere.2005.03.053
CrossRef Google Scholar

[7] Owuor PO, Obaga SO, Othieno CO. 1990. Účinky nadmorskej výšky na chemické zloženie čierneho čaju. 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. Polycyklické aromatické uhľovodíky (PAH) v yerba maté (Ilex paraguariensis) z argentínskeho trhu. Potravinové prídavné látky a kontaminanty: Časť 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. Stanovenie polycyklických aromatických uhľovodíkov vo vzorkách potravín automatizovanou on-line mikroextrakciou tuhou fázou v skúmavke spojenou s vysokovýkonnou kvapalinovou chromatografiou a fluorescenčnou detekciou . 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 a kol. 2020. Polycyklické aromatické uhľovodíky (PAH) v suchých čajových listoch a čajových nálevoch vo Vietname: úrovne kontaminácie a hodnotenie diétneho rizika. Environmentálna geochémia a zdravie 42:2853−63 doi: 10.1007/s10653-020-00524-3
CrossRef Google Scholar

[11] Zelinková Z, Wenzl T. 2015. Výskyt 16 EPA PAH v potravinách – prehľad. Polycyklické aromatické zlúčeniny 35:248−84 doi: 10.1080/10406638.2014.918550
CrossRef Google Scholar

[12] Omodara NB, Olabemiwo OM, Adedosu TA . 2019. Porovnanie PAU vytvorených v palivovom dreve a údenom uhlí a mačacích rybách. 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. Charakterizácia emisií polycyklických aromatických uhľovodíkov zo spaľovania rôznych druhov palivového dreva v Austrálii. Environmental Pollution 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 a kol. 2000. Aktivita benzo[a]pyrénu a jeho hydroxylovaných metabolitov v teste reportérového génu estrogénového receptora-a. Toxikologické vedy 55:320−26 doi: 10.1093/toxsci/55.2.320
CrossRef Google Scholar

[15] Han Y, Chen Y, Ahmad S, Feng Y, Zhang F a kol. 2018. Vysoko časovo a veľkostne rozlíšené merania PM a chemického zloženia zo spaľovania uhlia: dôsledky pre proces tvorby 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 a kol. 2013. Stanovenie koncentrácie polycyklických aromatických uhľovodíkov v ôsmich značkách čierneho čaju, ktoré sa viac používajú v Iráne. 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 a kol. 2007. Emisie okysličených látok zo spaľovania borovicového dreva a ich vzťah k tvorbe sadzí. Bezpečnosť procesov a ochrana životného prostredia 85:430−40 doi: 10.1205/psep07020
CrossRef Google Scholar

[18] Shen G, Tao S, Wang W, Yang Y, Ding J a kol. 2011. Emisie okysličených polycyklických aromatických uhľovodíkov zo spaľovania pevných palív v interiéri. Environmental Science & Technology 45:3459-65 doi: 10.1021/es104364t
CrossRef Google Scholar

[19] Medzinárodná agentúra pre výskum rakoviny (IARC), Svetová zdravotnícka organizácia. 2014. Výfuky naftových a benzínových motorov a niektoré nitroarény. Medzinárodná agentúra pre výskum rakoviny, monografie o hodnotení karcinogénnych rizík pre ľudí. Správa. 105:9
[20] de Oliveira Galvão MF, de Oliveira Alves N, Ferreira PA, Caumo S, de Castro Vasconcellos P a kol. 2018. Častice spaľovania biomasy v brazílskej oblasti Amazonky: Mutagénne účinky nitro a oxy-PAH a hodnotenie zdravotných rizík. Environmental Pollution 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 a kol. 2018. Depozit 9,10-antrachinónu na čajových plantážach môže byť jedným z dôvodov kontaminácie čaju. 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. Identifikácia kontaminácie 9,10-antrachinónom počas spracovania čierneho a zeleného čaju v Indonézii. Food Chemistry 327:127092 doi: 10.1016/j.foodchem.2020.127092
CrossRef Google Scholar

[23] Zamora R., Hidalgo FJ. 2021. Tvorba naftochinónov a antrachinónov reakciami karbonyl-hydrochinón/benzochinón: Potenciálna cesta vzniku 9,10-antrachinónu v čaji. 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 a kol. 2022. Príjem, translokácia a metabolizmus antracénu v čajovníkoch. 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. Vplyv údenia a grilovania na obsah antrachinónu (ATQ) a polycyklických aromatických uhľovodíkov (PAH) v klobásach frankfurtského typu. 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. Antrachinóny. In Phenolic Compounds in Food: Characterization and Analysis, eds. Leo ML.Zv. 9. Boca Raton: CRC Press. s. 130−70 https://hal.univ-reunion.fr/hal-01657104
[27] Piñeiro-Iglesias M, López-Mahııa P, Muniategui-Lorenzo S, Prada-Rodrı́guez D, Querol X a kol. 2003. Nová metóda na simultánne stanovenie PAH a kovov vo vzorkách atmosférických častíc. Atmospheric Environment 37:4171−75 doi: 10.1016/S1352-2310(03)00523-5
CrossRef Google Scholar

O tomto článku
Citujte tento článok
Yu J, Zhou L, Wang X, Yang M, Sun H a kol. 2022. Kontaminácia 9,10-antrachinónom pri spracovaní čaju s použitím uhlia ako zdroja tepla . Beverage Plant Research 2: 8 doi: 10.48130/BPR-2022-0008