Soyut
9,10-Antrakinon (AQ), potansiyel kanserojen risk taşıyan bir kirletici maddedir ve dünya çapında çayda bulunur. Avrupa Birliği (AB) tarafından çay setindeki AQ'nun maksimum kalıntı limiti (MRL) 0,02 mg/kg'dır. Çay işlemede AQ'nun olası kaynakları ve oluşumunun ana aşamaları, değiştirilmiş bir AQ analitik yöntemine ve gaz kromatografisi-tandem kütle spektrometresi (GC-MS/MS) analizine dayanarak araştırıldı. Yeşil çay işlemede ısı kaynağı olarak elektrikle karşılaştırıldığında AQ, ısı kaynağı olarak kömürle çay işlemede 4,3 ila 23,9 kat artarak 0,02 mg/kg'ı çok aştı; ortamdaki AQ seviyesi ise üç katına çıktı. Aynı eğilim, kömür ısısında oolong çayının işlenmesinde de gözlendi. Çay yaprakları ile dumanın doğrudan temas ettiği fiksasyon ve kurutma gibi adımlar, çay işlemede AQ üretiminin ana adımları olarak kabul edilmektedir. Artan temas süresiyle birlikte AQ seviyeleri de arttı; bu da çaydaki yüksek AQ kirletici seviyelerinin kömür ve yanmanın neden olduğu dumanlardan kaynaklanabileceğini gösteriyor. Isı kaynağı olarak elektrik veya kömür kullanan farklı atölyelerden alınan kırk numune analiz edildi; AQ'nun tespiti ve aşılma oranları %50,0−%85,0 ve %5,0−%35,0 arasında değişiyordu. Ek olarak, ısı kaynağı olarak kömür içeren çay ürününde 0,064 mg/kg'lık maksimum AQ içeriği gözlemlendi; bu, çay ürünlerindeki yüksek düzeyde AQ kirliliğinin muhtemelen kömürden kaynaklandığını gösteriyor.
Anahtar Kelimeler: 9,10-Antrakinon, Çay işleme, Kömür, Kirlenme kaynağı
GİRİİŞ
Yaprak dökmeyen Camellia sinensis (L.) O. Kuntze çalısının yapraklarından üretilen çay, ferahlatıcı tadı ve sağlık yararları nedeniyle dünya çapında en popüler içeceklerden biridir. 2020 yılında küresel olarak çay üretimi 5.972 milyon mt'a yükseldi; bu, son 20 yılda iki katına çıktı[1]. Farklı işleme yöntemlerine göre yeşil çay, siyah çay, koyu çay, oolong çay, beyaz çay ve sarı çay olmak üzere altı ana çay türü bulunmaktadır[2,3]. Ürünlerin kalitesini ve güvenliğini sağlamak için kirletici seviyelerini izlemek ve kökenini tanımlamak çok önemlidir.

Pestisit kalıntıları, ağır metaller ve polisiklik aromatik hidrokarbonlar (PAH'lar) gibi diğer kirleticiler gibi kirletici maddelerin kaynaklarının belirlenmesi, kirliliği kontrol etmenin ilk adımıdır. Çay tarlalarına sentetik kimyasalların doğrudan püskürtülmesi ve çay bahçelerinin yakınındaki operasyonlardan kaynaklanan hava sürüklenmesi, çaydaki pestisit kalıntılarının ana kaynağıdır[4]. Ağır metaller çayda birikebilir ve çoğunlukla topraktan, gübreden ve atmosferden kaynaklanan toksisiteye yol açabilir[5−7]. Çayda beklenmedik bir şekilde ortaya çıkan diğer kirliliğin belirlenmesi ise; ekim, işleme, paketleme, depolama ve nakliye dahil olmak üzere çay üretim zincirinin karmaşık prosedürleri nedeniyle tespit edilmesi oldukça zordu. Çaydaki PAH'lar araç egzozlarının birikmesinden ve çay yapraklarının işlenmesi sırasında kullanılan yakacak odun ve kömür gibi yakıtların yanmasından kaynaklanmıştır[8−10].

Kömür ve yakacak odunun yanması sırasında karbon oksitler gibi kirletici maddeler oluşur[11]. Sonuç olarak, tahıl, füme stok ve kedi balığı gibi işlenmiş ürünlerde yüksek sıcaklıkta yukarıda belirtilen kirleticilerin kalıntılarının oluşması insan sağlığını tehdit etmeye yatkındır[12,13]. Yanma sonucu oluşan PAH'lar, yakıtların kendisinde bulunan PAH'ların buharlaşmasından, aromatik bileşiklerin yüksek sıcaklıkta ayrışmasından ve serbest radikaller arasındaki bileşik reaksiyonundan elde edilir[14]. Yanma sıcaklığı, süresi ve oksijen içeriği PAH'ların dönüşümünü etkileyen önemli faktörlerdir. Sıcaklığın artmasıyla birlikte PAH içeriği önce artmış, sonra azalmış ve 800 °C'de en yüksek değere ulaşmış; PAH içeriği, 'sınır süresi' adı verilen bir sınırın altına düştüğünde yanma süresinin artmasıyla birlikte keskin bir şekilde azaldı; yanma havasındaki oksijen içeriğinin artmasıyla PAH emisyonları önemli ölçüde azaldı, ancak eksik oksidasyon OPAH'lar ve diğer türevleri üretecekti[15 −17].

PAH'ların[18] oksijen içeren bir türevi olan 9,10-Antrakinon (AQ, CAS: 84-65-1, Şekil 1), üç yoğunlaştırılmış döngüden oluşur. 2014 yılında Uluslararası Kanser Araştırma Ajansı tarafından olası kanserojen (Grup 2B) olarak listelenmiştir[19]. AQ, topoizomeraz II bölünme kompleksini zehirleyebilir ve adenozin trifosfatın (ATP) DNA topoizomeraz II tarafından hidrolizini engelleyebilir, bu da DNA çift sarmal kırılmalarına neden olur; bu, AQ içeren ortamda uzun süreli maruz kalma ve yüksek düzeyde AQ ile doğrudan temas anlamına gelir. DNA hasarına, mutasyona neden olabilir ve kanser riskini artırabilir[20]. İnsan sağlığına olumsuz etki olarak Avrupa Birliği tarafından çayda AQ maksimum kalıntı limiti (MRL) 0,02 mg/kg olarak belirlendi. Önceki çalışmalarımıza göre, çay ekimi sırasında AQ yatakları ana kaynak olarak önerilmiştir[21]. Ayrıca Endonezya yeşil ve siyah çay işlemesindeki deneysel sonuçlara dayanarak, AQ seviyesinin önemli ölçüde değiştiği ve işleme ekipmanından çıkan dumanın ana nedenlerden biri olarak öne sürüldüğü açıktır[22]. Bununla birlikte, AQ kimyasal yoluna ilişkin bazı hipotezler önerilmiş olmasına rağmen[23,24], çay işlemede AQ'nun doğru kökeni hala belirsizliğini korumuştur; bu, çay işlemede AQ seviyesini etkileyen önemli faktörlerin belirlenmesinin son derece önemli olduğunu göstermektedir.

Şekil 1. AQ'nun kimyasal formülü.

Kömürün yanması sırasında AQ oluşumu ve çay işlemede yakıtların potansiyel tehdidi üzerine yapılan araştırmalar göz önüne alındığında, ısı kaynaklarının işlenmesinin çay ve havadaki AQ üzerindeki etkisini açıklamak için karşılaştırmalı bir deney yapıldı ve AQ içeriğindeki değişiklikler üzerine niceliksel analiz yapıldı. çay işlemede AQ kirliliğinin doğru kökenini, oluşma şeklini ve derecesini doğrulamaya yardımcı olan farklı işleme adımlarında.

SONUÇLAR
Yöntem doğrulama
Önceki çalışmamızla karşılaştırıldığında[21], duyarlılığı artırmak ve enstrümantal ifadeleri sürdürmek için GC-MS/MS'ye enjeksiyondan önce bir sıvı-sıvı ekstraksiyon prosedürü birleştirildi. Şekil 2b'de, geliştirilmiş yöntem numunenin saflaştırılmasında önemli bir gelişme gösterdi, çözücünün rengi daha açık hale geldi. Şekil 2a'da, tam tarama spektrumu (50−350 m/z), saflaştırmadan sonra MS spektrumunun taban çizgisinin bariz bir şekilde azaldığını ve daha az sayıda kromatografik pikin mevcut olduğunu gösterdi; sıvı-sıvı ekstraksiyonu.

Şekil 2. (a) Numunenin saflaştırmadan önce ve sonra tam tarama spektrumu. (b) Geliştirilmiş yöntemin saflaştırma etkisi.
Doğrusallık, geri kazanım, nicelik sınırı (LOQ) ve matris etkisi (ME) dahil olmak üzere yöntem doğrulaması Tablo 1'de gösterilmektedir. 0,005 ile 0,998 arasında değişen belirleme katsayısı (r2) ile doğrusallığın elde edilmesi tatmin edicidir. çay matrisinde ve asetonitril solventinde 0,2 mg/kg'a kadar ve hava örneğinde 0,5 ila 8 μg/m3 aralığında.

AQ'nun geri kazanımı, kuru çayda (0,005, 0,02, 0,05 mg/kg), taze çay filizlerinde (0,005, 0,01, 0,02 mg/kg) ve hava numunesinde (0,5, 1,5, 3) ölçülen ve gerçek konsantrasyonlar arasındaki üç spike konsantrasyonunda değerlendirildi. µg/m3). Çaydaki AQ geri kazanımı, kuru çayda %77,78 ile %113,02 arasında ve çay filizlerinde %96,52 ile %125,69 arasında değişmiş olup %RSD %15'ten düşüktür. Hava örneklerinde AQ'nun geri kazanımı %78,47 ile %117,06 arasında değişiyordu ve %RSD %20'nin altındaydı. En düşük eklenmiş konsantrasyon, çay filizlerinde, kuru çayda ve hava örneklerinde sırasıyla 0,005 mg/kg, 0,005 mg/kg ve 0,5 μg/m³ olan LOQ olarak tanımlandı. Tablo 1'de listelendiği gibi, kuru çay ve çay filizlerinden oluşan matris, AQ tepkisini biraz arttırdı ve ME'nin %109,0 ve %110,9 olmasına yol açtı. Hava numunelerinin matrisine gelince, ME %196,1 idi.

Yeşil çay işleme sırasında AQ seviyeleri
Farklı ısı kaynaklarının çay ve işleme ortamı üzerindeki etkilerini bulmak amacıyla, bir grup taze yaprak iki spesifik gruba ayrıldı ve aynı işletmedeki iki işleme atölyesinde ayrı ayrı işlendi. Bir gruba elektrik, diğerine kömür sağlandı.

Şekil 3'te gösterildiği gibi, ısı kaynağı olarak elektrik kullanıldığında AQ seviyesi 0,008 ila 0,013 mg/kg arasında değişiyordu. Sabitleme işlemi sırasında çay yapraklarının yüksek sıcaklıktaki bir tencerede işlenmesinden kaynaklanan kavrulma AQ'da %9,5'lik bir artışa neden oldu. Daha sonra, meyve suyu kaybına rağmen kıvırma işlemi sırasında AQ seviyesinin kalması, fiziksel süreçlerin çay işlemede AQ seviyesini etkilemeyebileceğini düşündürmektedir. İlk kurutma adımlarından sonra AQ seviyesi 0,010'dan 0,012 mg/kg'a hafif bir artış gösterdi, ardından yeniden kurutmanın sonuna kadar 0,013 mg/kg'a yükselmeye devam etti. Her adımda önemli ölçüde değişiklik gösteren PF'ler, fiksasyon, haddeleme, ilk kurutma ve yeniden kurutmada sırasıyla 1.10, 1.03, 1.24, 1.08 idi. PF'lerin sonuçları, elektrik enerjisi altında işlemenin çaydaki AQ seviyeleri üzerinde hafif bir etkiye sahip olduğunu ileri sürdü.

Şekil 3. Isı kaynağı olarak elektrik ve kömür kullanılarak yeşil çayın işlenmesi sırasındaki AQ seviyesi.
Isı kaynağı olarak kömür kullanıldığında, çayın işlenmesi sırasında AQ içeriği keskin bir şekilde arttı ve 0,008 mg/kg'dan 0,038 mg/kg'a yükseldi. Sabitleme prosedüründe %338,9 AQ artırılarak 0,037 mg/kg'a ulaşıldı; bu, Avrupa Birliği tarafından belirlenen 0,02 mg/kg MRL'yi çok aştı. Yuvarlama aşamasında AQ seviyesi sabitleme makinesinden uzak olmasına rağmen hala %5,8 arttı. İlk kurutma ve yeniden kurutmada AQ içeriği çok az arttı veya biraz azaldı. Sabitleme, haddeleme ilk kurutma ve yeniden kurutmada ısı kaynağı olarak kömür kullanan PF'ler sırasıyla 4.39, 1.05, 0.93 ve 1.05 idi.

Kömür yanması ile AQ kirliliği arasındaki ilişkiyi daha da belirlemek amacıyla, her iki ısı kaynağı altındaki atölyelerdeki havadaki asılı partikül maddeler (PM'ler), Şekil 4'te gösterildiği gibi hava değerlendirmesi için toplandı. Kömürlü PM'lerin AQ seviyesi şu şekildedir: ısı kaynağı 2,98 μg/m3 idi; bu, elektriğin 0,91 μg/m3 değerinden üç kat daha yüksekti.

Şekil 4. Isı kaynağı olarak elektrik ve kömürün kullanıldığı ortamdaki AQ seviyeleri. * Örneklerdeki AQ seviyelerindeki önemli farklılıkları gösterir (p < 0,05).

Oolong çayının işlenmesi sırasındaki AQ seviyeleri Çoğunlukla Fujian ve Tayvan'da üretilen Oolong çayı, kısmen fermente edilmiş bir çay türüdür. AQ seviyesini artırmanın ana adımlarını ve farklı yakıtların etkilerini daha da belirlemek için, aynı parti taze yapraklar, eş zamanlı olarak ısı kaynağı olarak kömür ve doğal gaz-elektrik hibriti kullanılarak oolong çayına dönüştürüldü. Farklı ısı kaynakları kullanılarak oolong çay işlemede AQ seviyeleri Şekil 5'te gösterilmektedir. Doğal gaz-elektrik hibrit ile oolong çay işlemede, AQ seviyesinin eğilimi yeşil çaydakine benzer şekilde 0,005 mg/kg'ın altında sabit kalmıştır. elektrik ile.

Şekil 5. Doğal gaz-elektrik karışımı ve ısı kaynağı olarak kömür kullanılarak oolong çayının işlenmesi sırasındaki AQ seviyesi.

Isı kaynağı olarak kömür kullanıldığında, ilk iki adımdaki (soldurma ve yeşile çevirme) AQ seviyeleri aslında doğal gaz-elektrik karışımıyla aynıydı. Ancak tespite kadar takip eden prosedürler, boşluğun kademeli olarak genişlediğini ve bu noktada AQ seviyesinin 0,004'ten 0,023 mg/kg'a yükseldiğini gösterdi. Paketlenmiş haddeleme adımındaki seviye 0,018 mg/kg'a düştü; bu durum, bazı AQ kirletici maddelerini taşıyan çay suyunun kaybından kaynaklanıyor olabilir. Kıvırma aşamasından sonra kurutma aşamasındaki seviye 0,027 mg/kg'a yükseldi. Soldurma, yeşilleştirme, fiksasyon, paketli haddeleme ve kurutmada PF'ler sırasıyla 2,81, 1,32, 5,66, 0,78 ve 1,50 olmuştur.

Farklı ısı kaynaklarına sahip çay ürünlerinde AQ oluşumu

Farklı ısı kaynaklarına sahip çayın AQ içeriği üzerindeki etkilerini belirlemek için, ısı kaynağı olarak elektrik veya kömür kullanan çay atölyelerinden alınan 40 çay örneği Tablo 2'de gösterildiği gibi analiz edildi. Isı kaynağı olarak elektriğin kullanılmasıyla karşılaştırıldığında kömür en fazla AQ içeriğine sahip olandı. maksimum AQ düzeyi 0,064 mg/kg olan tespit oranları (%85,0) bu, kömür yanması sonucu oluşan dumanlar yoluyla AQ kirleticisine neden olmanın kolay olduğunu gösterir ve numunelerde %35,0'lik bir oran gözlendi. kömür. En dikkat çekici şekilde elektrik, 0,020 mg/kg maksimum içerikle, sırasıyla %56,4 ve %7,7 ile en düşük tespit ve aşım oranlarına sahipti.

TARTIŞMA

İki tür ısı kaynağıyla işleme sırasındaki PF'lere dayanarak, kömürle çay üretiminde AQ seviyelerinin artmasına yol açan ana adımın sabitleme olduğu ve elektrik enerjisi altında işlemenin AQ içeriği üzerinde hafif bir etkiye sahip olduğu açıktı. çayda. Yeşil çay işleme sırasında, kömürün yakılması, elektrikli ısıtma işlemiyle karşılaştırıldığında fiksasyon işleminde çok fazla duman üretti; bu, belki de dumanların, çay işlemede maruz kalma sürecine benzer şekilde çay filizleriyle anında temastan kaynaklanan AQ kirleticilerinin ana kaynağı olduğunu gösteriyor. füme barbekü örnekleri[25]. Haddeleme aşaması sırasında AQ içeriğindeki hafif artış, kömürün yanmasından kaynaklanan dumanların sadece sabitleme aşaması sırasında AQ seviyesini etkilemediğini, aynı zamanda atmosferik çökelme nedeniyle işleme ortamında da etkilendiğini gösterdi. İlk kurutma ve yeniden kurutmada ısı kaynağı olarak kömür de kullanılmış ancak bu iki aşamada AQ içeriği biraz artmış veya hafif azalmıştır. Bu, kapalı sıcak rüzgar kurutucusunun çayı kömür yanmasından kaynaklanan dumanlardan uzak tutmasıyla açıklanabilir[26]. Kirletici kaynağın belirlenmesi amacıyla atmosferdeki AQ seviyeleri analiz edildi ve bu durum iki çalıştay arasında önemli bir fark oluşmasına neden oldu. Bunun temel nedeni fiksasyon, ilk kurutma ve yeniden kurutma aşamalarında kullanılan kömürün eksik yanma sırasında AQ oluşturabilmesidir. Bu AQ daha sonra kömürün yanmasından sonra küçük katı parçacıklar tarafından adsorbe edildi ve havaya dağılarak atölye ortamındaki AQ kirliliği seviyelerini yükseltti[15]. Zamanla çayın geniş spesifik yüzey alanı ve adsorpsiyon kapasitesi nedeniyle bu parçacıklar çay yapraklarının yüzeyine yerleşerek üretimde AQ'nun artmasına neden olur. Bu nedenle, dumanların kirliliğin kaynağı olduğu çay işlemede aşırı AQ kirliliğine yol açan ana yolun kömür yanması olduğu düşünülüyordu.

Oolong çayı işlemeye gelince, AQ her iki ısı kaynağıyla işleme tabi tutulduğunda arttı, ancak iki ısı kaynağı arasındaki fark önemliydi. Sonuçlar ayrıca bir ısı kaynağı olarak kömürün AQ seviyesinin arttırılmasında önemli bir rol oynadığını ve PF'lere dayalı olarak oolong çay işlemede AQ kontaminasyonunun arttırılmasında sabitlemenin ana adım olarak kabul edildiğini ortaya koydu. Isı kaynağı olarak doğal gaz-elektrik hibriti ile oolong çayının işlenmesi sırasında, AQ seviyesinin eğilimi 0,005 mg/kg'ın altında sabitlendi; bu, elektrikle yeşil çaydakine benzerdi; bu da elektrik ve doğal gaz gibi temiz enerjinin gerekli olduğunu düşündürür. gaz, işleme sırasında AQ kirletici maddelerinin oluşma riskini azaltabilir.

Numune alma testlerine gelince, sonuçlar, kömürün elektrik yerine ısı kaynağı olarak kullanılması durumunda AQ kirliliğinin daha kötü olduğunu gösterdi; bunun nedeni, kömürün yanmasından kaynaklanan dumanların çay yapraklarıyla temas etmesi ve işyerinde kalması olabilir. Ancak, çayın işlenmesi sırasında elektriğin en temiz ısı kaynağı olduğu açık olmasına rağmen, ısı kaynağı olarak elektriği kullanan çay ürünlerinde hala AQ kirliliği mevcuttu. Bu durum, 2-alkenallerin hidrokinonlar ve benzokinonlarla reaksiyonunun potansiyel bir kimyasal yol[23] olarak önerildiği daha önce yayınlanmış çalışmaya biraz benzemektedir, bunun nedenleri gelecekteki araştırmalarda araştırılacaktır.

SONUÇLAR

Bu çalışmada, yeşil ve oolong çaydaki AQ kirliliğinin olası kaynakları, geliştirilmiş GC-MS/MS analitik yöntemlerine dayanan karşılaştırmalı deneylerle doğrulandı. Bulgularımız, yüksek düzeydeki AQ'nun ana kirletici kaynağının, yalnızca işleme aşamalarını değil aynı zamanda atölye ortamlarını da etkileyen yanmadan kaynaklanan duman olduğunu doğrudan destekledi. AQ düzeyindeki değişikliklerin göze çarpmadığı kıvırma ve soldurma aşamalarından farklı olarak, fiksasyon gibi kömür ve yakacak odunun doğrudan dahil olduğu aşamalar, çay arasındaki temas miktarından dolayı AQ kirliliğinin arttığı ana süreçtir. ve bu aşamalarda duman çıkar. Bu nedenle çay işlemede ısı kaynağı olarak doğalgaz ve elektrik gibi temiz yakıtlar önerildi. Ek olarak, deneysel sonuçlar aynı zamanda yanma sonucu oluşan dumanların yokluğunda, çay işleme sırasında eser miktarda AQ'ya katkıda bulunan başka faktörlerin de bulunduğunu, temiz yakıtların kullanıldığı atölyede ise daha fazla araştırılması gereken küçük miktarlarda AQ'nun da gözlemlendiğini gösterdi. gelecekteki araştırmalarda.

MALZEMELER VE YÖNTEMLER

Reaktifler, kimyasallar ve malzemeler

Antrakinon standardı (%99,0) Dr. Ehrenstorfer GmbH Company'den (Augsburg, Almanya) satın alınmıştır. D8-Antrakinon dahili standardı (%98,6) C/D/N Isotopes'ten (Quebec, Kanada) satın alınmıştır. Susuz sodyum sülfat (Na2SO4) ve magnezyum sülfat (MgSO4) (Şanghay, Çin). Florisil, Wenzhou Organic Chemical Company (Wenzhou, Çin) tarafından tedarik edildi. Mircro-cam elyaf kağıdı (90 mm), Ahlstrom-munksjö şirketinden (Helsinki, Finlandiya) satın alındı.

Numune hazırlama

Yeşil çay numuneleri fiksasyon, kıvırma, ilk kurutma ve yeniden kurutma (kapalı ekipman kullanılarak) ile işlenirken, oolong çay numuneleri soldurma, yeşilleştirme (taze yaprakların dönüşümlü olarak sallanması ve ayakta durması), fiksasyon, paketlenmiş kıvırma ve kurutma. Her aşamadaki numuneler, iyice karıştırıldıktan sonra 100 g'de üç kez toplandı. Tüm numuneler daha ileri analizler için -20 °C'de saklandı.

Hava örnekleri, orta hacimli örnekleyiciler (PTS-100, Qingdao Laoshan Electronic Instrument Company, Qingdao, Çin)[27] kullanılarak, 4 saat boyunca 100 L/dk'da çalıştırılan cam elyaf kağıtla (90 mm) toplandı.

Güçlendirilmiş numunelere taze çay filizleri için 0,005 mg/kg, 0,010 mg/kg, 0,020 mg/kg, kuru çay için 0,005 mg/kg, 0,020 mg/kg, 0,050 mg/kg ve 0,012 mg/kg AQ eklendi. (hava numunesi için 0,5 µg/m3), 0,036 mg/kg (1,5 hava numunesi için µg/m3), cam filtre kağıdı için sırasıyla 0,072 mg/kg (hava numunesi için 3,0 µg/m3). İyice çalkalandıktan sonra tüm numuneler 12 saat bekletildi, ardından ekstraksiyon ve temizleme adımları uygulandı.

Nem içeriği, her adımın karıştırılmasından sonra 20 g numune alınarak, 105 °C'de 1 saat ısıtıldıktan sonra tartılıp üç kez tekrarlanarak ortalama değer alınarak ısıtmadan önceki ağırlığa bölünerek elde edildi.

Numune çıkarma ve temizleme

Çay numunesi: Çay numunelerinden AQ'nun ekstraksiyonu ve saflaştırılması, Wang ve ark.'nın yayınladığı yönteme göre gerçekleştirildi. çeşitli uyarlamalarla[21]. Kısaca, 1,5 g çay numunesi önce 30 μL D8-AQ (2 mg/kg) ile karıştırılarak 30 dakika bekletildikten sonra 1,5 mL deiyonize su ile iyice karıştırılarak 30 dakika bekletildi. Çay numunelerine n-heksan içerisinde 15 mL %20 aseton ilave edildi ve 15 dakika boyunca sonikasyona tabi tutuldu. Daha sonra numuneler 1,0 g MgSO4 ile 30 saniye vortekslendi ve 11.000 rpm'de 5 dakika santrifüj edildi. 100 mL'lik armut biçimli şişelere aktarıldıktan sonra üstteki organik fazın 10 mL'si, 37°C'de vakum altında neredeyse kuruyana kadar buharlaştırıldı. N-heksan içindeki 5 mL %2,5'lik aseton, saflaştırma için ekstraktı armut biçimli şişelerde yeniden çözdürdü. Cam kolon (10 cm x 0,8 cm), alttan üste doğru cam yünü ve iki kat 2 cm Na2SO4 arasında bulunan 2 gr florisilden oluşuyordu. Daha sonra n-heksan içindeki 5 mL %2,5 aseton kolonu önceden yıkadı. Yeniden çözünmüş çözeltinin yüklenmesinden sonra AQ, n-heksan içindeki 5 mL, 10 mL, 10 mL %2,5 aseton ile üç kez elüt edildi. Birleştirilen eluatlar armut biçimli şişelere aktarıldı ve 37°C'de vakum altında neredeyse kuruyana kadar buharlaştırıldı. Kurutulan kalıntı daha sonra heksan içerisinde 1 mL %2,5 aseton ile yeniden oluşturuldu ve ardından 0,22 um gözenek boyutlu bir filtreden süzüldü. Daha sonra sulandırılan çözelti 1:1 hacim oranında asetonitril ile karıştırıldı. Çalkalama adımının ardından alt faz, GC-MS/MS analizi için kullanıldı.

Hava örneği: 18 μL d8-AQ (2 mg/kg) ile damlatılan fiber kağıdın yarısı, n-heksan içindeki 15 mL %20 asetona daldırıldı, ardından 15 dakika boyunca sonikasyona tabi tutuldu. Organik faz, 11.000 rpm'de 5 dakika boyunca santrifüjleme yoluyla ayrıldı ve üst katmanın tamamı, armut biçimli bir şişede çıkarıldı. Tüm organik fazlar, 37°C'de vakum altında neredeyse kuruyana kadar buharlaştırıldı. Hekzan içindeki 5 mL %2,5'lik aseton, çay numunelerindekiyle aynı şekilde saflaştırma için ekstraktları yeniden çözdürdü.

GC-MS/MS analizi

Varian 300 tandem kütle detektörü (Varian, Walnut Creek, CA, ABD) ile donatılmış Varian 450 gaz kromatografisi, MS WorkStation sürüm 6.9.3 yazılımıyla AQ analizi gerçekleştirmek için kullanıldı. Varian Faktörü Dört kılcal kolon VF-5ms (30 m × 0,25 mm × 0,25 μm) kromatografik ayırma için kullanıldı. Taşıyıcı gaz helyum (> %99,999), Argon çarpışma gazı (> %99,999) ile 1,0 mL/dak'lık sabit bir akış hızına ayarlandı. Fırın sıcaklığı 80°C'den başlatıldı ve 1 dakika tutuldu; 15 °C/dk hızla 240 °C'ye çıkarıldı, ardından 20 °C/dk hızla 260 °C'ye ulaştı ve 5 dakika tutuldu. İyon kaynağının sıcaklığı 210 °C ve transfer hattı sıcaklığı da 280 °C idi. Enjeksiyon hacmi 1,0 μL idi. MRM koşulları Tablo 3'te gösterilmektedir.

Agilent 7000D üçlü dört kutuplu kütle spektrometresi (Agilent, Stevens Creek, CA, ABD) ile donatılmış Agilent 8890 gaz kromatografisi, MassHunter sürüm 10.1 yazılımıyla saflaştırma etkisini analiz etmek için kullanıldı. Kromatografik ayırma için Agilent J&W HP-5ms GC Kolonu (30 m × 0,25 mm × 0,25 μm) kullanıldı. Taşıyıcı gaz Helyum (> %99,999), Nitrojen çarpışma gazı (> %99,999) ile 2,25 mL/dak'lık sabit bir akış hızına ayarlandı. EI iyon kaynağının sıcaklığı, transfer hattı sıcaklığıyla aynı olacak şekilde 280 °C'ye ayarlandı. Fırın sıcaklığı 80°C'den başlatıldı ve 5 dakika tutuldu; 15°C/dakika artışla 240°C'ye yükseltildi, daha sonra 25°C/dakika hızla 280°C'ye ulaştı ve 5 dakika tutuldu. MRM koşulları Tablo 3'te gösterilmektedir.

İstatistiksel analiz
Taze yapraklardaki AQ içeriği, işleme sırasında AQ seviyelerini karşılaştırmak ve analiz etmek amacıyla nem içeriğine bölünerek kuru madde içeriğine göre düzeltildi.

Çay numunelerindeki AQ değişiklikleri Microsoft Excel yazılımı ve IBM SPSS İstatistik 20 ile değerlendirildi.

Çay işleme sırasında AQ'daki değişiklikleri tanımlamak için işleme faktörü kullanıldı. PF = Rl/Rf, burada Rf, işlem adımından önceki AQ seviyesidir ve Rl, işlem adımından sonraki AQ seviyesidir. PF, belirli bir işlem adımı sırasında AQ kalıntısında bir azalmayı (PF < 1) veya bir artışı (PF > 1) gösterir.

ME, analitik cihazlara yanıt olarak matris ve solventteki kalibrasyon eğimlerinin oranına dayanan bir azalmayı (ME < 1) veya bir artışı (ME > 1) gösterir:

ME = (eğim matrisi/eğim çözücü - 1) × %100

Eğim matrisi, matris uyumlu solventteki kalibrasyon eğrisinin eğimi olduğunda, eğimsolvent, solventteki kalibrasyon eğrisinin eğimidir.

TEŞEKKÜRLER
Bu çalışma Zhejiang Eyaletindeki Bilim ve Teknoloji Büyük Projesi (2015C12001) ve Çin Ulusal Bilim Vakfı (42007354) tarafından desteklenmiştir.
Çıkar çatışması
Yazarlar herhangi bir çıkar çatışmasının olmadığını beyan ederler.
Haklar ve izinler
Telif hakkı: © 2022 yazar(lar)a aittir. Özel Lisans Sahibi Maximum Academic Press, Fayetteville, GA. Bu makale, Creative Commons Atıf Lisansı (CC BY 4.0) kapsamında dağıtılan açık erişimli bir makaledir; https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ adresini ziyaret edin.
REFERANSLAR
[1] ITC. 2021. Yıllık İstatistik Bülteni 2021. https://inttea.com/publication/
[2] Hicks A. 2001. Küresel çay üretiminin gözden geçirilmesi ve Asya ekonomik durumunun endüstri üzerindeki etkisi. AÜ Teknoloji Dergisi 5
Google Akademik

[3] Katsuno T, Kasuga H, Kusano Y, Yaguchi Y, Tomomura M, ve diğerleri. 2014. Düşük sıcaklıkta depolama işlemiyle yeşil çayda koku veren bileşiklerin karakterizasyonu ve bunların biyokimyasal oluşumu. Gıda Kimyası 148:388−95 doi: 10.1016/j.foodchem.2013.10.069
CrossRef Google Akademik

[4] Chen Z, Ruan J, Cai D, Zhang L. 2007. Çay Ekosisteminde Üç Boyutlu Kirlilik Zinciri ve Kontrolü. Scientia Agricultura Sinica 40:948−58
Google Akademik

[5] He H, Shi L, Yang G, You M, Vasseur L. 2020. Çay tarlalarında topraktaki ağır metallerin ve pestisit kalıntılarının ekolojik risk değerlendirmesi. Tarım 10:47 doi: 10.3390/tarım10020047
CrossRef Google Akademik

[6] Jin C, He Y, Zhang K, Zhou G, Shi J, ve diğerleri. 2005. Çay yapraklarındaki kurşun kirliliği ve bunu etkileyen edafik olmayan faktörler. Kemosfer 61:726−32 doi: 10.1016/j.chemosfer.2005.03.053
CrossRef Google Akademik

[7] Owuor PO, Obaga SO, Othieno CO. 1990. Rakımın siyah çayın kimyasal bileşimi üzerindeki etkileri. Gıda ve Tarım Bilimi Dergisi 50:9−17 doi: 10.1002/jsfa.2740500103
CrossRef Google Akademik

[8] Garcia Londoño VA, Reynoso M, Resnik S. 2014. Arjantin pazarından yerba mate'deki (Ilex paraguariensis) polisiklik aromatik hidrokarbonlar (PAH'lar). Gıda Katkı Maddeleri ve Kirleticiler: Bölüm B 7:247−53 doi: 10.1080/19393210.2014.919963
CrossRef Google Akademik

[9] Ishizaki A, Saito K, Hanioka N, Narimatsu S, Kataoka H. 2010. Yüksek performanslı sıvı kromatografisi-floresan tespiti ile birlikte otomatik çevrimiçi tüp içi katı faz mikro ekstraksiyonuyla gıda numunelerindeki polisiklik aromatik hidrokarbonların belirlenmesi . Kromatografi Dergisi A 1217:5555−63 doi: 10.1016/j.chroma.2010.06.068
CrossRef Google Akademik

[10] Phan Thi LA, Ngoc NT, Quynh NT, Thanh NV, Kim TT, ve diğerleri. 2020. Vietnam'da kuru çay yapraklarında ve çay infüzyonlarında polisiklik aromatik hidrokarbonlar (PAH'lar): kontaminasyon seviyeleri ve diyet risk değerlendirmesi. Çevresel Jeokimya ve Sağlık 42:2853−63 doi: 10.1007/s10653-020-00524-3
CrossRef Google Akademik

[11] Zelinkova Z, Wenzl T. 2015. Gıdalarda 16 EPA PAH'ın varlığı – Bir inceleme. Polisiklik aromatik bileşikler 35:248−84 doi: 10.1080/10406638.2014.918550
CrossRef Google Akademik

[12] Omodara NB, Olabemiwo OM, Adedosu TA. 2019. Yakacak odun ve kömürle tütsülenmiş stok ve kedi balığında oluşan PAH'ların karşılaştırılması. Amerikan Gıda Bilimi ve Teknolojisi Dergisi 7:86−93 doi: 10.12691/ajfst-7-3-3
CrossRef Google Akademik

[13] Zou LY, Zhang W, Atkiston S. 2003. Avustralya'da farklı yakacak odun türlerinin yakılmasından kaynaklanan polisiklik aromatik hidrokarbon emisyonlarının karakterizasyonu. Çevresel Kirlilik 124:283−89 doi: 10.1016/S0269-7491(02)00460-8
CrossRef Google Akademik

[14] Charles GD, Bartels MJ, Zacharewski TR, Gollapudi BB, Freshour NL, ve diğerleri. 2000. Benzo [a] piren ve bunun hidroksillenmiş metabolitlerinin bir östrojen reseptörü-a raportör gen tahlilinde aktivitesi. Toksikolojik Bilimler 55:320−26 doi: 10.1093/toxsci/55.2.320
CrossRef Google Akademik

[15] Han Y, Chen Y, Ahmad S, Feng Y, Zhang F, ve diğerleri. 2018. Kömürün yanmasından kaynaklanan PM ve kimyasal bileşimin yüksek zaman ve boyut çözümlü ölçümleri: EC oluşum süreci için çıkarımlar. Çevre Bilimi ve Teknolojisi 52:6676−85 doi: 10.1021/acs.est.7b05786
CrossRef Google Akademik

[16] Khiadani (Hajian) M, Amin MM, Beik FM, Ebrahimi A, Farhadkhani M, et al. 2013. İran'da daha çok kullanılan sekiz marka siyah çayda polisiklik aromatik hidrokarbon konsantrasyonunun belirlenmesi. Uluslararası Çevre Sağlığı Mühendisliği Dergisi 2:40 doi: 10.4103/2277-9183.122427
CrossRef Google Akademik

[17] Fitzpatrick EM, Ross AB, Bates J, Andrews G, Jones JM, ve diğerleri. 2007. Çam odununun yanmasından kaynaklanan oksijenli türlerin emisyonu ve bunun kurum oluşumuyla ilişkisi. Proses Güvenliği ve Çevre Koruma 85:430−40 doi: 10.1205/psep07020
CrossRef Google Akademik

[18] Shen G, Tao S, Wang W, Yang Y, Ding J, ve diğerleri. 2011. Kapalı mekanda katı yakıt yanmasından kaynaklanan oksijenli polisiklik aromatik hidrokarbonların emisyonu. Çevre Bilimi ve Teknolojisi 45:3459−65 doi: 10.1021/es104364t
CrossRef Google Akademik

[19] Uluslararası Kanser Araştırma Ajansı (IARC), Dünya Sağlık Örgütü. 2014. Dizel ve benzinli motor egzozları ve bazı nitroarenler. İnsanlara Yönelik Kanserojen Risklerin Değerlendirilmesine İlişkin Kanser Monografları Araştırma Uluslararası Ajansı. Rapor. 105:9
[20] de Oliveira Galvão MF, de Oliveira Alves N, Ferreira PA, Caumo S, de Castro Vasconcellos P, ve diğerleri. 2018. Brezilya Amazon bölgesinde biyokütle yakan parçacıklar: Nitro ve oksi-PAH'ların mutajenik etkileri ve sağlık risklerinin değerlendirilmesi. Çevre Kirliliği 233:960−70 doi: 10.1016/j.envpol.2017.09.068
CrossRef Google Akademik

[21] Wang X, Zhou L, Luo F, Zhang X, Sun H, ve diğerleri. 2018. 9,10-Antrakinon birikiminin çay plantasyonlarında bulunması çaydaki kirlenmenin nedenlerinden biri olabilir. Gıda Kimyası 244:254−59 doi: 10.1016/j.foodchem.2017.09.123
CrossRef Google Akademik

[22] Anggraini T, Neswati, Nanda RF, Syukri D. 2020. Endonezya'da siyah ve yeşil çay işleme sırasında 9,10-antrakinon kontaminasyonunun tanımlanması. Gıda Kimyası 327:127092 doi: 10.1016/j.foodchem.2020.127092
CrossRef Google Akademik

[23] Zamora R, Hidalgo FJ. 2021. Karbonil-hidrokinon/benzokinon reaksiyonlarıyla naftakinonların ve antrakinonların oluşumu: Çaydaki 9,10-antrakinonun kökeni için potansiyel bir yol. Gıda Kimyası 354:129530 doi: 10.1016/j.foodchem.2021.129530
CrossRef Google Akademik

[24] Yang M, Luo F, Zhang X, Wang X, Sun H, ve diğerleri. 2022. Çay bitkilerinde antrasenin alımı, translokasyonu ve metabolizması. Toplam Çevre Bilimi 821:152905 doi: 10.1016/j.scitotenv.2021.152905
CrossRef Google Akademik

[25] Zastrow L, Schwind KH, Schwägele F, Speer K. 2019. Frankfurter tipi sosislerde sigara içmenin ve barbekü yapmanın antrakinon (ATQ) ve polisiklik aromatik hidrokarbonların (PAH'lar) içeriği üzerindeki etkisi. Tarım ve Gıda Kimyası Dergisi 67:13998−4004 doi: 10.1021/acs.jafc.9b03316
CrossRef Google Akademik

[26] Fouillaud M, Caro Y, Venkatachalam M, Grondin I, Dufossé L. 2018. Antrakinonlar. Gıdalarda Fenolik Bileşikler: Karakterizasyon ve Analiz, eds. Leo ML.Vol. 9. Boca Raton: CRC Basını. s. 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. Atmosferdeki partikül madde örneklerinde PAH ve metallerin eş zamanlı tespiti için yeni bir yöntem. Atmosfer Ortamı 37:4171−75 doi: 10.1016/S1352-2310(03)00523-5
CrossRef Google Akademik

Bu makale hakkında
Bu makaleden alıntı yap
Yu J, Zhou L, Wang X, Yang M, Sun H, ve diğerleri. 2022. 9,10-Kömürü ısı kaynağı olarak kullanan çay işlemede antrakinon kontaminasyonu. İçecek Fabrikası Araştırması 2: 8 doi: 10.48130/BPR-2022-0008