Muhtasari
9,10-Anthraquinone (AQ) ni uchafu wenye hatari ya kusababisha kansa na hutokea katika chai duniani kote. Kikomo cha juu cha mabaki (MRL) cha AQ katika chai iliyowekwa na Umoja wa Ulaya (EU) ni 0.02 mg/kg. Vyanzo vinavyowezekana vya AQ katika usindikaji wa chai na hatua kuu za utokeaji vilichunguzwa kulingana na mbinu ya uchanganuzi ya AQ iliyorekebishwa na uchanganuzi wa kromatografia ya gesi-tandem mass spectrometry (GC-MS/MS). Ikilinganishwa na umeme kama chanzo cha joto katika usindikaji wa chai ya kijani, AQ iliongezeka kwa mara 4.3 hadi 23.9 katika usindikaji wa chai na makaa ya mawe kama chanzo cha joto, ikizidi kwa mbali 0.02 mg/kg, huku kiwango cha AQ katika mazingira kiliongezeka mara tatu. Hali hiyo hiyo ilizingatiwa katika usindikaji wa chai ya oolong chini ya joto la makaa ya mawe. Hatua za kuwasiliana moja kwa moja kati ya majani ya chai na moshi, kama vile kurekebisha na kukausha, huzingatiwa kama hatua kuu za uzalishaji wa AQ katika usindikaji wa chai. Viwango vya AQ viliongezeka kwa kuongezeka kwa muda wa mawasiliano, na hivyo kupendekeza kuwa viwango vya juu vya AQ vichafuzi kwenye chai vinaweza kutolewa kutokana na mafusho yanayosababishwa na makaa ya mawe na mwako. Sampuli 40 kutoka warsha tofauti zenye umeme au makaa ya mawe kama vyanzo vya joto zilichanganuliwa, zilianzia 50.0% -85.0% na 5.0% -35.0% kwa kugundua na kuzidi viwango vya AQ. Kwa kuongezea, kiwango cha juu cha AQ cha 0.064 mg/kg kilizingatiwa katika bidhaa ya chai na makaa ya mawe kama chanzo cha joto, ikionyesha kuwa viwango vya juu vya uchafuzi wa AQ katika bidhaa za chai vinaweza kuchangiwa na makaa ya mawe.
Maneno muhimu: 9,10-Anthraquinone, Usindikaji wa Chai, Makaa ya mawe, Chanzo cha uchafuzi
UTANGULIZI
Chai inayotengenezwa kwa majani ya kichaka cha kijani kibichi kabisa Camellia sinensis (L.) O. Kuntze, ni mojawapo ya vinywaji maarufu duniani kote kutokana na ladha yake ya kuburudisha na manufaa ya kiafya. Mnamo 2020 kimataifa, uzalishaji wa chai uliongezeka hadi tani milioni 5,972, ambayo ilikuwa maradufu katika miaka 20 iliyopita[1]. Kulingana na njia tofauti za usindikaji, kuna aina sita kuu za chai, ikiwa ni pamoja na chai ya kijani, chai nyeusi, chai giza, chai ya oolong, chai nyeupe na chai ya njano[2,3]. Ili kuhakikisha ubora na usalama wa bidhaa, ni muhimu sana kufuatilia viwango vya uchafuzi wa mazingira na kufafanua asili.

Kutambua vyanzo vya uchafu, kama vile mabaki ya viuatilifu, metali nzito na vichafuzi vingine kama vile hidrokaboni zenye kunukia za polycyclic (PAHs), ni hatua ya msingi ya kudhibiti uchafuzi wa mazingira. Unyunyiziaji wa moja kwa moja wa kemikali za sanisi katika mashamba ya chai, pamoja na kupeperushwa hewani kunakosababishwa na shughuli karibu na bustani ya chai, ndio chanzo kikuu cha masalia ya viua wadudu katika chai[4]. Metali nzito zinaweza kujilimbikiza kwenye chai na kusababisha sumu, ambayo hutokana hasa na udongo, mbolea na anga[5-7]. Kuhusu uchafuzi mwingine unaoonekana katika chai bila kutarajiwa, ilikuwa vigumu sana kutambua kutokana na taratibu ngumu za uzalishaji wa chai ikiwa ni pamoja na mashamba, usindikaji, vifurushi, uhifadhi na usafirishaji. PAHs katika chai ilitoka kwa uwekaji wa moshi wa gari na mwako wa mafuta yanayotumiwa wakati wa usindikaji wa majani ya chai, kama vile kuni na makaa ya mawe[8-10].

Wakati wa mwako wa makaa ya mawe na kuni, vichafuzi kama vile oksidi za kaboni huundwa[11]. Kwa hivyo, inaweza kuathiriwa na mabaki ya uchafuzi huu uliotajwa hapo juu kutokea katika bidhaa zilizochakatwa, kama vile nafaka, samaki wa moshi na samaki wa paka, kwa joto la juu, na kusababisha tishio kwa afya ya binadamu[12,13]. PAH zinazosababishwa na mwako zinatokana na ubadilikaji wa PAH zilizo katika nishati yenyewe, mtengano wa halijoto ya juu wa misombo ya kunukia na mmenyuko wa mchanganyiko kati ya radicals huru[14]. Halijoto ya mwako, wakati, na maudhui ya oksijeni ni mambo muhimu yanayoathiri ubadilishaji wa PAH. Kwa ongezeko la joto, maudhui ya PAHs yaliongezeka kwanza na kisha kupungua, na thamani ya kilele ilitokea kwa 800 ° C; Maudhui ya PAH yalipungua kwa kasi kufuatilia kwa kuongezeka kwa muda wa mwako ilipokuwa chini ya kikomo kinachoitwa 'muda wa mpaka', pamoja na ongezeko la maudhui ya oksijeni katika hewa ya mwako, utoaji wa PAHs ulipungua kwa kiasi kikubwa, lakini oxidation isiyo kamili ingezalisha OPAH na derivatives nyingine[15] −17].

9,10-Anthraquinone (AQ, CAS: 84-65-1, Mtini. 1), derivative iliyo na oksijeni ya PAHs[18], inajumuisha mizunguko mitatu iliyofupishwa. Iliorodheshwa kama uwezekano wa kusababisha kansa (Kundi la 2B) na Shirika la Kimataifa la Utafiti wa Saratani mwaka wa 2014[19]. AQ inaweza sumu kwa topoisomerase II cleavage tata na kuzuia hidrolisisi ya adenosine trifosfati (ATP) na DNA topoisomerase II, na kusababisha DNA kuvunjika kwa nyuzi mbili, ambayo ina maana kwamba mfiduo wa muda mrefu chini ya mazingira yenye AQ na kuwasiliana moja kwa moja na kiwango cha juu cha AQ. inaweza kusababisha uharibifu wa DNA, mabadiliko na kuongeza hatari ya saratani[20]. Kama athari mbaya kwa afya ya binadamu, kiwango cha juu cha mabaki cha AQ (MRL) cha 0.02 mg/kg kiliwekwa katika chai na Umoja wa Ulaya. Kulingana na tafiti zetu za awali, amana za AQ zilipendekezwa kama chanzo kikuu wakati wa mashamba ya chai[21]. Pia, kulingana na matokeo ya majaribio katika usindikaji wa chai ya kijani na nyeusi ya Kiindonesia, ni dhahiri kwamba kiwango cha AQ kilibadilika sana na moshi kutoka kwa vifaa vya usindikaji ulipendekezwa kama mojawapo ya sababu kuu[22]. Hata hivyo, asili sahihi ya AQ katika usindikaji wa chai ilisalia kuwa ngumu, ingawa baadhi ya dhana za njia ya kemikali ya AQ zilipendekezwa[23,24], kuonyesha kwamba ni muhimu sana kubainisha mambo muhimu yanayoathiri kiwango cha AQ katika usindikaji wa chai.

Kielelezo 1. Fomula ya kemikali ya AQ.

Kwa kuzingatia utafiti juu ya uundaji wa AQ wakati wa mwako wa makaa ya mawe na tishio linalowezekana la mafuta katika usindikaji wa chai, jaribio la kulinganisha lilifanywa ili kuelezea athari za usindikaji wa vyanzo vya joto kwenye AQ katika chai na hewa, uchambuzi wa kiasi juu ya mabadiliko ya yaliyomo kwenye AQ. katika hatua tofauti za usindikaji, ambayo inasaidia kuthibitisha asili sahihi, muundo wa kutokea na kiwango cha uchafuzi wa AQ katika usindikaji wa chai.

MATOKEO
Uthibitishaji wa njia
Ikilinganishwa na utafiti wetu wa awali[21], utaratibu wa ukamuaji wa kioevu-kioevu uliunganishwa kabla ya kudungwa kwa GC-MS/MS ili kuboresha usikivu na kudumisha taarifa muhimu. Katika Mchoro 2b, njia iliyoboreshwa ilionyesha uboreshaji mkubwa katika utakaso wa sampuli, kutengenezea ikawa nyepesi kwa rangi. Katika Mchoro 2a, wigo kamili wa skanisho (50−350 m/z) ulionyesha kuwa baada ya utakaso, mstari wa msingi wa wigo wa MS ulipungua kwa wazi na vilele vichache vya kromatografia vilipatikana, ikionyesha kwamba idadi kubwa ya misombo inayoingilia iliondolewa baada ya uchimbaji wa kioevu-kioevu.

Mchoro 2. (a) Wigo kamili wa sampuli ya sampuli kabla na baada ya utakaso. (b) Athari ya utakaso ya mbinu iliyoboreshwa.
Uthibitishaji wa njia, ikiwa ni pamoja na mstari, urejeshaji, kikomo cha kiasi (LOQ) na athari ya tumbo (ME), imeonyeshwa katika Jedwali 1. Inaridhisha kupata ulinganifu na mgawo wa uamuzi (r2) zaidi ya 0.998, ambao ulianzia 0.005 hadi 0.2 mg/kg kwenye tumbo la chai na kutengenezea asetonitrile, na katika sampuli ya hewa yenye safu ya 0.5 hadi 8 μg/m3.

Urejeshaji wa AQ ulitathminiwa katika viwango vitatu vilivyoongezwa kati ya viwango vilivyopimwa na halisi katika chai kavu (0.005, 0.02, 0.05 mg/kg), machipukizi ya chai (0.005, 0.01, 0.02 mg/kg) na sampuli ya hewa (0.5, 1.5, 3 μg/m3). Urejeshaji wa AQ katika chai ulitofautiana kutoka 77.78% hadi 113.02% katika chai kavu na kutoka 96.52% hadi 125.69% katika shina za chai, na RSD% chini ya 15%. Urejeshaji wa AQ katika sampuli za hewa ulianzia 78.47% hadi 117.06% na RSD% chini ya 20%. Kipimo cha chini kabisa kilitambuliwa kama LOQ, ambayo ilikuwa 0.005 mg/kg, 0.005 mg/kg na 0.5 μg/m³ katika vikonyo vya chai, chai kavu na sampuli za hewa, mtawalia. Kama ilivyoorodheshwa katika Jedwali 1, matrix ya vikonyo vya chai na chai iliongeza kidogo mwitikio wa AQ, na kusababisha ME ya 109.0% na 110.9%. Kuhusu matrix ya sampuli za hewa, ME ilikuwa 196.1%.

Viwango vya AQ wakati wa usindikaji wa chai ya kijani
Kwa lengo la kujua athari za vyanzo tofauti vya joto kwenye mazingira ya chai na usindikaji, kundi la majani safi liligawanywa katika vikundi viwili maalum na kusindika kando katika warsha mbili za usindikaji katika biashara moja. Kikundi kimoja kilitolewa kwa umeme, na kingine kwa makaa ya mawe.

Kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 3, kiwango cha AQ na umeme kama chanzo cha joto kilianzia 0.008 hadi 0.013 mg/kg. Wakati wa mchakato wa kurekebisha, ukaushaji wa majani ya chai unaosababishwa na usindikaji kwenye sufuria yenye joto la juu ulisababisha ongezeko la 9.5% la AQ. Kisha, kiwango cha AQ kilibakia wakati wa mchakato wa kusonga licha ya kupoteza juisi, na kupendekeza kuwa michakato ya kimwili inaweza kuathiri kiwango cha AQ katika usindikaji wa chai. Baada ya hatua za kwanza za kukausha, ngazi ya AQ iliongezeka kidogo kutoka 0.010 hadi 0.012 mg/kg, kisha ikaendelea kupanda hadi 0.013 mg/kg hadi mwisho wa kukausha upya. PF, ambazo zilionyesha kwa kiasi kikubwa tofauti katika kila hatua, zilikuwa 1.10, 1.03, 1.24, 1.08 katika kurekebisha, rolling, kukausha kwanza na kukausha upya, kwa mtiririko huo. Matokeo ya PF yalipendekeza kuwa usindikaji chini ya nishati ya umeme ulikuwa na athari kidogo kwa viwango vya AQ katika chai.

Mchoro 3. Kiwango cha AQ wakati wa usindikaji wa chai ya kijani na umeme na makaa ya mawe kama vyanzo vya joto.
Kwa upande wa makaa ya mawe kama chanzo cha joto, maudhui ya AQ yaliongezeka sana wakati wa usindikaji wa chai, kutoka 0.008 hadi 0.038 mg/kg. 338.9% AQ iliongezwa katika utaratibu wa kurekebisha, na kufikia 0.037 mg/kg, ambayo ilizidi kwa mbali MRL ya 0.02 mg/kg iliyowekwa na Umoja wa Ulaya. Wakati wa hatua ya kusongesha, kiwango cha AQ bado kiliongezeka kwa 5.8% licha ya kuwa mbali na mashine ya kurekebisha. Katika kukausha kwanza na kukausha tena, maudhui ya AQ yaliongezeka kidogo au kupungua kidogo. PF zinazotumia makaa ya mawe kama chanzo cha joto katika kurekebisha, kukausha kwanza na kukausha upya zilikuwa 4.39, 1.05, 0.93, na 1.05, mtawalia.

Kuamua zaidi uhusiano kati ya mwako wa makaa ya mawe na uchafuzi wa AQ, chembechembe zilizosimamishwa (PMs) hewani kwenye warsha chini ya vyanzo vyote viwili vya joto zilikusanywa kwa ajili ya tathmini ya hewa, kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 4. Kiwango cha AQ cha PMs na makaa ya mawe kama chanzo cha joto kilikuwa 2.98 μg/m3, ambayo ilikuwa zaidi ya mara tatu zaidi kuliko ile yenye umeme 0.91 μg/m3.

Mchoro 4. Viwango vya AQ katika mazingira na umeme na makaa ya mawe kama chanzo cha joto. * Inaonyesha tofauti kubwa katika viwango vya AQ katika sampuli (p <0.05).

Viwango vya AQ wakati wa usindikaji wa chai ya oolong Chai ya Oolong, inayozalishwa zaidi huko Fujian na Taiwan, ni aina ya chai iliyochacha kwa kiasi. Ili kubainisha zaidi hatua kuu za kuongeza kiwango cha AQ na athari za nishati tofauti, kundi lile lile la majani mapya lilitengenezwa kuwa chai ya oolong na mseto wa makaa ya mawe na gesi asilia-umeme kama vyanzo vya joto, kwa wakati mmoja. Viwango vya AQ katika usindikaji wa chai ya oolong kwa kutumia vyanzo tofauti vya joto vinaonyeshwa kwenye Mchoro 5. Kwa usindikaji wa chai ya oolong na mseto wa umeme wa gesi asilia, mwelekeo wa kiwango cha AQ ulikuwa chini ya 0.005 mg/kg, ambayo ilikuwa sawa na ile ya chai ya kijani. na umeme.

Mchoro 5. Kiwango cha AQ wakati wa usindikaji wa chai ya oolong na mchanganyiko wa gesi asilia-umeme na makaa ya mawe kama chanzo cha joto.

Kwa makaa ya mawe kama chanzo cha joto, viwango vya AQ katika hatua mbili za kwanza, kunyauka na kutengeneza kijani kibichi, kimsingi vilikuwa sawa na mchanganyiko wa gesi asilia na umeme. Walakini, taratibu zilizofuata hadi urekebishaji ulionyesha pengo liliongezeka polepole, wakati huo kiwango cha AQ kilipanda kutoka 0.004 hadi 0.023 mg/kg. Kiwango katika hatua ya kukunja iliyojaa kilipungua hadi 0.018 mg/kg, ambayo inaweza kuwa kutokana na upotevu wa juisi ya chai inayobeba baadhi ya vichafuzi vya AQ. Baada ya hatua ya kusonga, kiwango katika hatua ya kukausha kiliongezeka hadi 0.027 mg / kg. Katika kukauka, kufanya kijani, fixation, packed rolling na kukausha, PFs walikuwa 2.81, 1.32, 5.66, 0.78, na 1.50, kwa mtiririko huo.

Tukio la AQ katika bidhaa za chai na vyanzo tofauti vya joto

Ili kubaini athari kwenye maudhui ya AQ ya chai yenye vyanzo tofauti vya joto, sampuli 40 za chai kutoka kwa warsha za chai kwa kutumia umeme au makaa ya mawe kama vyanzo vya joto zilichanganuliwa, kama inavyoonyeshwa kwenye Jedwali la 2. Ikilinganishwa na matumizi ya umeme kama chanzo cha joto, makaa ya mawe yalikuwa na matumizi mengi zaidi. viwango vya upelelezi (85.0%) na kiwango cha juu cha AQ cha 0.064 mg/kg, ikionyesha kuwa ilikuwa rahisi kusababisha uchafuzi wa AQ na mafusho yanayotokana na mwako wa makaa ya mawe, na kiwango cha 35.0% kilizingatiwa katika sampuli za makaa ya mawe. Zaidi ya yote, umeme ulikuwa na viwango vya chini vya upelelezi na vya ziada vya 56.4% na 7.7% kwa mtiririko huo, na maudhui ya juu ya 0.020 mg / kg.

MJADALA

Kulingana na PF wakati wa usindikaji na aina mbili za vyanzo vya joto, ilikuwa wazi kuwa kurekebisha ilikuwa hatua kuu iliyosababisha kuongezeka kwa viwango vya AQ katika uzalishaji wa chai na makaa ya mawe na usindikaji chini ya nishati ya umeme ulikuwa na athari kidogo kwenye maudhui ya AQ. katika chai. Wakati wa usindikaji wa chai ya kijani, mwako wa makaa ya mawe ulizalisha mafusho mengi katika mchakato wa kurekebisha ikilinganishwa na mchakato wa kupokanzwa kwa umeme, ikionyesha kwamba labda mafusho yalikuwa chanzo kikuu cha uchafuzi wa AQ kutokana na kugusa shina za chai mara moja katika usindikaji wa chai, sawa na mchakato wa kufichua. sampuli za nyama choma [25]. Ongezeko kidogo la maudhui ya AQ wakati wa awamu ya kukunja lilipendekeza kuwa moshi unaosababishwa na mwako wa makaa hauathiri tu kiwango cha AQ wakati wa hatua ya kurekebisha, lakini pia katika mazingira ya usindikaji kutokana na uwekaji wa angahewa. Makaa ya mawe pia yalitumiwa kama chanzo cha joto katika kukausha na kukausha kwa mara ya kwanza, lakini katika hatua hizi mbili maudhui ya AQ yaliongezeka kidogo au kupungua kidogo. Hii inaweza kuelezewa na ukweli kwamba kikaushio kilichofungwa cha upepo wa moto kilizuia chai kutoka kwa mafusho yanayosababishwa na mwako wa makaa ya mawe[26]. Ili kubaini chanzo cha uchafuzi wa mazingira, viwango vya AQ katika angahewa vilichanganuliwa, na kusababisha pengo kubwa kati ya warsha hizo mbili. Sababu kuu ya hii ni kwamba makaa ya mawe yaliyotumiwa katika urekebishaji, hatua ya kwanza ya kukausha na kukausha upya inaweza kuzalisha AQ wakati wa mwako usio kamili. AQ hizi kisha ziliwekwa kwenye chembe ndogo za vitu vikali baada ya mwako wa makaa ya mawe na kutawanywa hewani, na kuinua viwango vya uchafuzi wa AQ katika mazingira ya warsha[15]. Baada ya muda, kutokana na eneo kubwa maalum la uso na uwezo wa kufyonza wa chai, chembechembe hizi zilitua kwenye uso wa majani ya chai, na kusababisha ongezeko la AQ katika uzalishaji. Kwa hivyo, mwako wa makaa ya mawe ulifikiriwa kuwa njia kuu inayoongoza kwa uchafuzi mwingi wa AQ katika usindikaji wa chai, huku moshi ukiwa chanzo cha uchafuzi wa mazingira.

Kuhusu usindikaji wa chai ya oolong, AQ iliongezwa chini ya usindikaji na vyanzo vyote viwili vya joto, lakini tofauti kati ya vyanzo viwili vya joto ilikuwa kubwa. Matokeo pia yalipendekeza kuwa makaa ya mawe kama chanzo cha joto yalichangia pakubwa katika kuongeza kiwango cha AQ, na urekebishaji ulichukuliwa kuwa hatua kuu ya kuongeza uchafuzi wa AQ katika usindikaji wa chai ya oolong kulingana na PFs. Wakati wa usindikaji wa chai ya oolong na mseto wa gesi asilia-umeme kama chanzo cha joto, mwelekeo wa kiwango cha AQ ulikuwa chini ya 0.005 mg/kg, ambayo ilikuwa sawa na ile ya chai ya kijani yenye umeme, na kupendekeza kwamba nishati safi, kama vile umeme na asili. gesi, inaweza kupunguza hatari ya kuzalisha vichafuzi vya AQ kutokana na kuchakatwa.

Kuhusu vipimo vya sampuli, matokeo yalionyesha kuwa hali ya uchafuzi wa AQ ilikuwa mbaya zaidi wakati wa kutumia makaa kama chanzo cha joto badala ya umeme, ambayo inaweza kuwa kutokana na moshi wa mwako wa makaa ya mawe kugusa majani ya chai na kukaa karibu na mahali pa kazi. Walakini, ingawa ilikuwa dhahiri kuwa umeme ulikuwa chanzo safi zaidi cha joto wakati wa usindikaji wa chai, bado kulikuwa na uchafuzi wa AQ katika bidhaa za chai zinazotumia umeme kama chanzo cha joto. Hali inaonekana kuwa sawa na kazi iliyochapishwa hapo awali ambapo athari ya 2- alkenali na hidrokwinoni na benzoquinone ilipendekezwa kama njia inayoweza kutokea ya kemikali[23], sababu za hili zitachunguzwa katika utafiti ujao.

HITIMISHO

Katika kazi hii, vyanzo vinavyowezekana vya uchafuzi wa AQ katika chai ya kijani na oolong vilithibitishwa na majaribio ya kulinganisha kulingana na mbinu bora za uchanganuzi za GC-MS/MS. Matokeo yetu yalithibitisha moja kwa moja kwamba chanzo kikuu cha uchafuzi wa viwango vya juu vya AQ kilikuwa moshi unaosababishwa na mwako, ambao haukuathiri tu hatua za utayarishaji bali pia uliathiri mazingira ya warsha. Tofauti na hatua za kukunja na kunyauka, ambapo mabadiliko katika kiwango cha AQ hayakuonekana wazi, hatua za ushiriki wa moja kwa moja wa makaa ya mawe na kuni, kama vile kurekebisha, ni mchakato kuu ambao uchafuzi wa AQ uliongezeka kwa sababu ya kiasi cha mawasiliano kati ya chai. na mafusho katika hatua hizi. Kwa hivyo, mafuta safi kama vile gesi asilia na umeme yalipendekezwa kama chanzo cha joto katika usindikaji wa chai. Zaidi ya hayo, matokeo ya majaribio pia yalionyesha kuwa kutokana na kukosekana kwa mafusho yanayotokana na mwako, bado kulikuwa na sababu nyingine zinazochangia kufuatilia AQ wakati wa usindikaji wa chai, wakati kiasi kidogo cha AQ kilizingatiwa katika warsha na mafuta safi, ambayo yanapaswa kuchunguzwa zaidi. katika utafiti ujao.

VIFAA NA MBINU

Vitendanishi, kemikali na nyenzo

Kiwango cha anthraquinone (99.0%) kilinunuliwa kutoka kwa Kampuni ya Dr. Ehrenstorfer GmbH (Augsburg, Ujerumani). Kiwango cha ndani cha D8-Anthraquinone (98.6%) kilinunuliwa kutoka Isotopu za C/D/N (Quebec, Kanada). Sulfate ya sodiamu isiyo na maji (Na2SO4) na sulfate ya magnesiamu (MgSO4) (Shanghai, China). Florisil ilitolewa na Kampuni ya Wenzhou Organic Chemical (Wenzhou, China). Karatasi ya nyuzi za Mircro-glass (90 mm) ilinunuliwa kutoka kwa kampuni ya Ahlstrom-munksjö (Helsinki, Finland).

Maandalizi ya sampuli

Sampuli za chai ya kijani zilichakatwa kwa kurekebisha, kuviringishwa, kukaushwa kwanza na kukaushwa tena (kwa kutumia vifaa vilivyofungwa), wakati sampuli za chai ya oolong zilichakatwa na kunyauka, na kutengeneza kijani kibichi (kutikisika na kusimama kwa majani kwa kutafautisha), kusawazishwa, kuviringishwa, na kukausha. Sampuli kutoka kwa kila hatua zilikusanywa mara tatu kwa 100g baada ya kuchanganya kabisa. Sampuli zote zilihifadhiwa kwa −20 °C kwa uchambuzi zaidi.

Sampuli za hewa zilikusanywa kwa karatasi ya nyuzi za glasi (milimita 90) kwa kutumia sampuli za ujazo wa wastani (PTS-100, Kampuni ya Ala ya Kielektroniki ya Qingdao Laoshan, Qingdao, Uchina)[27], inayotumia lita 100/dak kwa saa 4.

Sampuli zilizoimarishwa ziliongezwa kwa AQ kwa 0.005 mg/kg, 0.010 mg/kg, 0.020 mg/kg kwa machipukizi ya chai, 0.005 mg/kg, 0.020 mg/kg, 0.050 mg/kg kwa chai kavu na 0.012 mg/kg (0.5 µg/m3 kwa sampuli ya hewa), 0.036 mg/kg (1.5 µg/m3 kwa hewa ndogo), 0.072 mg/kg (3.0 µg/m3 kwa sampuli ya hewa) kwa karatasi ya kichujio cha glasi, mtawalia. Baada ya kutetemeka kabisa, sampuli zote ziliachwa kwa h 12, ikifuatiwa na hatua za uchimbaji na kusafisha.

Unyevu ulipatikana kwa kuchukua 20 g ya sampuli baada ya kuchanganya kila hatua, inapokanzwa kwa 105 ° C kwa h 1, kisha kupima na kurudia mara tatu na kuchukua thamani ya wastani na kuigawanya kwa uzito kabla ya joto.

Uchimbaji wa sampuli na kusafisha

Sampuli ya chai: Uchimbaji na utakaso wa AQ kutoka kwa sampuli za chai ulifanywa kulingana na mbinu iliyochapishwa kutoka kwa Wang et al. na marekebisho kadhaa[21]. Kwa ufupi, 1.5 g ya sampuli za chai zilichanganywa kwanza na 30 μL D8-AQ (2 mg/kg) na kuachwa zisimame kwa dakika 30, kisha vikichanganywa vizuri na 1.5 ml ya maji yaliyotolewa na kuachwa kusimama kwa dakika 30. 15 mililita 20% asetoni katika n-hexane iliongezwa kwa sampuli za chai na sonicated kwa 15 min. Kisha sampuli zilipigwa na 1.0 g MgSO4 kwa 30 s, na centrifuged kwa dakika 5, saa 11,000 rpm. Baada ya kusogezwa hadi kwenye chupa zenye umbo la mililita 100, mililita 10 za sehemu ya juu ya kikaboni ilivukizwa hadi kukauka chini ya utupu ifikapo 37 °C. 5 ml 2.5% asetoni katika n-hexane iliyeyusha tena dondoo katika chupa zenye umbo la pear kwa ajili ya utakaso. Safu ya kioo (10 cm × 0.8 cm) ilijumuisha kutoka chini hadi juu ya pamba ya kioo na 2g florisil, ambayo ilikuwa kati ya tabaka mbili za 2 cm Na2SO4. Kisha mililita 5 za asetoni 2.5% katika n-hexane iliosha safu wima. Baada ya kupakia myeyusho ulioyeyushwa upya, AQ ilitolewa mara tatu na mililita 5, mililita 10, mililita 10 ya 2.5% ya asetoni katika n-hexane. Eluate zilizounganishwa zilihamishwa hadi kwenye chupa zenye umbo la peari na kuyeyuka hadi kukauka chini ya utupu ifikapo 37 °C. Mabaki yaliyokaushwa yaliunganishwa tena na mL 1 ya 2.5% ya asetoni katika hexane ikifuatiwa na kuchujwa kupitia chujio cha ukubwa wa pore 0.22 µm. Kisha suluhisho lililofanywa upya lilichanganywa na acetonitrile kwa uwiano wa kiasi cha 1: 1. Kufuatia hatua ya kutetereka, mtoaji mdogo alitumiwa kwa uchanganuzi wa GC-MS/MS.

Sampuli ya hewa: Nusu ya karatasi ya nyuzi, iliyodondoshwa na 18 μL d8-AQ (2 mg/kg), ilitumbukizwa katika mililita 15 ya 20% ya asetoni katika n-hexane, kisha ikasonishwa kwa dakika 15. Awamu ya kikaboni ilitenganishwa na centrifugation saa 11,000 rpm kwa dakika 5 na safu nzima ya juu iliondolewa kwenye chupa ya umbo la pear. Awamu zote za kikaboni ziliyeyushwa hadi karibu ukavu chini ya utupu ifikapo 37 °C. 5 ml ya 2.5% ya asetoni katika hexane iliyeyusha tena dondoo za utakaso kwa njia sawa na katika sampuli za chai.

Uchambuzi wa GC-MS/MS

Chromatograph ya gesi ya Varian 450 iliyo na kitambua wingi cha Varian 300 tandem (Varian, Walnut Creek, CA, USA) ilitumika kufanya uchanganuzi wa AQ kwa kutumia programu ya MS WorkStation toleo la 6.9.3. Kipengele cha Tofauti Safu nne ya kapilari VF-5ms (30 m × 0.25 mm × 0.25 μm) ilitumika kwa kutenganisha kromatografia. Gesi ya kubeba, heliamu (> 99.999%), iliwekwa kwa kiwango cha mtiririko wa 1.0 mL/min na gesi ya mgongano ya Argon (> 99.999%). Joto la tanuri lilianza kutoka 80 ° C na kushikilia kwa dakika 1; iliongezeka kwa 15 °C/min hadi 240 °C, kisha kufikia 260 °C saa 20 °C / min na kushikilia kwa 5min. Joto la chanzo cha ioni lilikuwa 210 °C, pamoja na joto la mstari wa uhamishaji la 280 °C. Kiasi cha sindano kilikuwa 1.0 μL. Masharti ya MRM yameonyeshwa kwenye Jedwali 3.

Kromatografu ya gesi ya Agilent 8890 iliyo na spectrometa ya molekuli ya quadrupole ya Agilent 7000D (Agilent, Stevens Creek, CA, USA) ilitumiwa kuchanganua athari ya utakaso kwa kutumia programu ya MassHunter toleo la 10.1. Agilent J&W HP-5ms GC Safu (30 m × 0.25 mm × 0.25 μm) ilitumika kwa utenganisho wa kromatografia. Gesi ya kubeba, Heli (> 99.999%), iliwekwa katika kiwango cha mtiririko kisichobadilika cha 2.25 mL/min na gesi ya mgongano ya Nitrojeni (> 99.999%). Halijoto ya chanzo cha ioni ya EI ilirekebishwa kuwa 280 °C, sawa na halijoto ya laini ya uhamishaji. Joto la tanuri lilianza kutoka 80 ° C na lilifanyika kwa dakika 5; iliongezeka kwa 15 °C/min hadi 240 °C, kisha ikafikia 280 °C ifikapo 25 °C/min na kudumishwa kwa dakika 5. Masharti ya MRM yameonyeshwa kwenye Jedwali 3.

Uchambuzi wa takwimu
Maudhui ya AQ katika majani mapya yalisahihishwa kuwa maudhui ya vitu vikavu kwa kugawanywa na unyevunyevu ili kulinganisha na kuchanganua viwango vya AQ wakati wa kuchakata.

Mabadiliko ya AQ katika sampuli za chai yalitathminiwa na programu ya Microsoft Excel na Takwimu za IBM SPSS 20.

Sababu ya usindikaji ilitumiwa kuelezea mabadiliko katika AQ wakati wa usindikaji wa chai. PF = Rl/Rf , ambapo Rf ni kiwango cha AQ kabla ya hatua ya uchakataji na Rl ni kiwango cha AQ baada ya hatua ya uchakataji. PF inaonyesha kupungua (PF <1) au ongezeko (PF > 1) katika mabaki ya AQ wakati wa hatua mahususi ya uchakataji.

ME inaonyesha kupungua ( ME < 1 ) au ongezeko ( ME > 1 ) kwa kukabiliana na vyombo vya uchanganuzi, ambayo inategemea uwiano wa miteremko ya urekebishaji katika tumbo na kutengenezea kama ifuatavyo:

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

Ambapo matrix ya mteremko ni mteremko wa curve ya urekebishaji katika kutengenezea vinavyolingana na matriki, kiyeyusho cha mteremko ni mteremko wa curve ya urekebishaji katika kutengenezea.

SHUKRANI
Kazi hii iliungwa mkono na Mradi Mkuu wa Sayansi na Teknolojia katika Mkoa wa Zhejiang (2015C12001) na Wakfu wa Kitaifa wa Sayansi wa China (42007354).
Mgongano wa maslahi
Waandishi wanatangaza kuwa hawana mgongano wa maslahi.
Haki na ruhusa
Hakimiliki: © 2022 na mwandishi(watu). Mwanahabari wa Kipekee wa Leseni ya Juu ya Kiakademia, Fayetteville, GA. Makala haya ni makala ya ufikiaji huria yanayosambazwa chini ya Leseni ya Creative Commons Attribution (CC BY 4.0), tembelea https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/.
MAREJEO
[1] ITC. 2021. Taarifa ya Mwaka ya Takwimu 2021. https://inttea.com/publication/
[2] Hicks A. 2001. Mapitio ya uzalishaji wa chai wa kimataifa na athari kwenye tasnia ya hali ya uchumi ya Asia. AU Journal of Technology 5
Msomi wa Google

[3] Katsuno T, Kasuga H, Kusano Y, Yaguchi Y, Tomomura M, et al. 2014. Tabia ya misombo ya harufu na malezi yao ya biochemical katika chai ya kijani na mchakato wa kuhifadhi joto la chini. Kemia ya Chakula 148:388−95 doi: 10.1016/j.foodchem.2013.10.069
CrossRef Google Scholar

[4] Chen Z, Ruan J, Cai D, Zhang L. 2007. Msururu wa Uchafuzi wa Utatu katika Mfumo wa Ikolojia wa Chai na Udhibiti wake. Scientia Agricultura Sinica 40:948−58
Msomi wa Google

[5] He H, Shi L, Yang G, You M, Vasseur L. 2020. Tathmini ya hatari ya kiikolojia ya metali nzito ya udongo na mabaki ya dawa katika mashamba ya chai. Kilimo 10:47 doi: 10.3390/kilimo10020047
CrossRef Google Scholar

[6] Jin C, He Y, Zhang K, Zhou G, Shi J, et al. 2005. Uchafuzi wa risasi katika majani ya chai na mambo yasiyo ya edaphic yanayoathiri. Kemosphere 61:726−32 doi: 10.1016/j.kemosphere.2005.03.053
CrossRef Google Scholar

[7] Owuor PO, Obaga SO, Othieno CO. 1990. Athari za urefu kwenye muundo wa kemikali ya chai nyeusi. Jarida la Sayansi ya Chakula na Kilimo 50:9−17 doi: 10.1002/jsfa.2740500103
CrossRef Google Scholar

[8] Garcia Londoño VA, Reynoso M, Resnik S. 2014. Polycyclic aromatiki hidrokaboni (PAHs) katika yerba mate (Ilex paraguariensis) kutoka soko la Argentina. Viongeza vya Chakula na Vichafuzi: Sehemu 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. Uamuzi wa hidrokaboni zenye kunukia za polycyclic katika sampuli za chakula kwa uchimbaji otomatiki wa mkondo wa ndani wa mrija wa awamu ndogo pamoja na ugunduzi wa utendakazi wa juu wa kromatografia-fluorescence kioevu. . Jarida la 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. Polycyclic kunukia hidrokaboni (PAHs) katika majani ya chai kavu na infusions chai nchini Vietnam: viwango vya uchafuzi na tathmini ya hatari ya chakula. Jiokemia ya Mazingira na Afya 42:2853−63 doi: 10.1007/s10653-020-00524-3
CrossRef Google Scholar

[11] Zelinkova Z, Wenzl T. 2015. Kutokea kwa 16 EPA PAHs katika chakula - Mapitio. Mchanganyiko wa kunukia wa Polycyclic 35:248−84 doi: 10.1080/10406638.2014.918550
CrossRef Google Scholar

[12] Omodara NB, Olabemiwo OM, Adedosu TA . 2019. Ulinganisho wa PAH zilizoundwa kwa kuni na mkaa wa moshi na samaki wa paka. Jarida la Marekani la Sayansi ya Chakula na Teknolojia 7:86−93 doi: 10.12691/ajfst-7-3-3
CrossRef Google Scholar

[13] Zou LY, Zhang W, Atkiston S. 2003. Sifa za utoaji wa hidrokaboni zenye kunukia za polycyclic kutokana na uchomaji wa spishi tofauti za kuni nchini Australia. Uchafuzi wa Mazingira 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. Shughuli ya benzo [a] pyrene na metabolites yake ya hidroksidi katika jaribio la jeni la kipokezi cha estrojeni-α. Sayansi ya Sumu 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. Vipimo vya juu vya muda na ukubwa wa PM na utungaji wa kemikali kutokana na mwako wa makaa ya mawe: athari kwa mchakato wa kuunda EC. Sayansi ya Mazingira na Teknolojia 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. Uamuzi wa ukolezi wa hidrokaboni zenye kunukia za polycyclic katika chapa nane za chai nyeusi ambazo hutumiwa zaidi nchini Irani. Jarida la Kimataifa la Uhandisi wa Afya ya Mazingira 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. Utoaji wa spishi zenye oksijeni kutoka kwa mwako wa kuni ya pine na uhusiano wake na malezi ya masizi. Mchakato wa Usalama na Ulinzi wa Mazingira 85:430−40 doi: 10.1205/psep07020
CrossRef Google Scholar

[18] Shen G, Tao S, Wang W, Yang Y, Ding J, et al. 2011. Utoaji wa hidrokaboni zenye kunukia za polycyclic zenye oksijeni kutoka kwa mwako wa ndani wa mafuta. Sayansi ya Mazingira na Teknolojia 45:3459−65 doi: 10.1021/es104364t
CrossRef Google Scholar

[19] Shirika la Kimataifa la Utafiti wa Saratani (IARC), Shirika la Afya Ulimwenguni. 2014. Michoro ya injini ya dizeli na petroli na baadhi ya nitroarene. Shirika la Kimataifa la Utafiti wa Monographs za Saratani juu ya Tathmini ya Hatari za Kansa kwa Binadamu. Ripoti. 105:9
[20] de Oliveira Galvão MF, de Oliveira Alves N, Ferreira PA, Caumo S, de Castro Vasconcellos P, et al. 2018. Chembechembe zinazoungua za biomasi katika eneo la Amazoni la Brazili: Athari za mabadiliko ya nitro na oxy-PAHs na tathmini ya hatari za kiafya. Uchafuzi wa Mazingira 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. Amana ya 9,10-Anthraquinone katika shamba la chai inaweza kuwa mojawapo ya sababu za uchafuzi wa chai. Kemia ya Chakula 244:254−59 doi: 10.1016/j.foodchem.2017.09.123
CrossRef Google Scholar

[22] Anggraini T, Neswati, Nanda RF, Syukri D. 2020. Utambulisho wa uchafuzi wa 9,10-anthraquinone wakati wa usindikaji wa chai nyeusi na kijani nchini Indonesia. Kemia ya Chakula 327:127092 doi: 10.1016/j.foodchem.2020.127092
CrossRef Google Scholar

[23] Zamora R, Hidalgo FJ. 2021. Uundaji wa naphthoquinones na anthraquinones kwa athari za carbonyl-hydroquinone/benzoquinone: Njia inayowezekana ya asili ya 9,10-anthraquinone katika chai. Kemia ya Chakula 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. Kuchukua, uhamisho, na kimetaboliki ya anthracene katika mimea ya chai. Sayansi ya Jumla ya Mazingira 821:152905 doi: 10.1016/j.scitotenv.2021.152905
CrossRef Google Scholar

[25] Zastrow L, Schwind KH, Schwägele F, Speer K. 2019. Ushawishi wa uvutaji sigara na uchomaji kwenye maudhui ya anthraquinone (ATQ) na hidrokaboni zenye kunukia za polycyclic (PAHs) katika soseji za aina ya Frankfurter. Jarida la Kemia ya Kilimo na Chakula 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. Katika Misombo ya Phenolic katika Chakula : Tabia na Uchambuzi, eds. Leo ML.Vol. 9. Boca Raton: CRC Press. uk. 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. Mbinu mpya ya uamuzi wa wakati mmoja wa PAH na metali katika sampuli za chembechembe za angahewa. Mazingira ya Angahewa 37:4171−75 doi: 10.1016/S1352-2310(03)00523-5
CrossRef Google Scholar

Kuhusu makala hii
Taja makala hii
Yu J, Zhou L, Wang X, Yang M, Sun H, et al. 2022. Ukolezi wa 9,10-Anthraquinone katika usindikaji wa chai kwa kutumia makaa ya mawe kama chanzo cha joto . Utafiti wa Kiwanda cha Kinywaji 2: 8 doi: 10.48130/BPR-2022-0008