Degradation of Patulin in Pear Juice by Ascorbic Acid and the Combination of Ascorbic Acid and Ferrous Iron

Abstract

The aim of this study was to investigate the effects of varying ascorbic acid concentrations on the degradation of patulin in pear juice, as well as the effect of combining ascorbic acid with ferrous iron on patulin degradation. The residues of patulin were analyzed by HPLC-UVD at 0 and 24 hours after patulin, ascorbic acid and ferrous iron were applied to the 100% pure pear juice. Two different concentrations were used for the addition of patulin, ascorbic acid and ferrous iron, respectively. The equation of the standard curve for patulin was as follows: y=618877x+10034 (R2 =0.995). According to HPLC-UVD, patulin and ascorbic acid identified in pear juice samples were confirmed using LC/MS/MS. This study has shown that ascorbic acid is able to degrade patulin in pear juice and the average degradation rates were 89.325% (0.5 g/mL ascorbic acid added) and 97.64% (0.5 g/mL ascorbic acid added). When the concentration of ascorbic acid is higher, the rate of degradation of patulin is higher. The combination of ascorbic acid and ferrous iron significantly decreased the amount of patulin in pear juice. All of the patulin in the pear juice samples was degraded after 24 hours at a patulin concentration of 0.04 μg/mL. Adding suitable amounts of ascorbic acid and iron as nutritional supplements to pear juice products to degrade patulin could be considered.|본 연구의 목적은 배즙에서 패툴린 분해에 대한 아스코르브산 농도변화 효과와 패툴린 분해에 대한 아스코르브산과 제1철의 조합에의한 효과를 보기 위함이다. 순수100% 배즙에 패툴린, 아스코르브산, 제1철을 각각 두 가지 농도로 첨가하고 0시간과 24시간 후 패툴린의 잔류양을 HPLC-UVD를 이용해 분석했다. 패툴린 표준용액을 이용하여 작성된 패툴린 표준 곡선의 공식은 다음과 같다. y=72087x+10034 (R2 = 0.995). HPLC-UVD에의해 배즙 시료에서 확인된 패툴린과 아스코르브산은 LC/MS/MS를 이용해 확인되었다. 본 연구에서는 아스코르브산이 배즙에서 패툴린을 분해할 수 있다는 결과를 얻었으며 그 평균 분해율은 89.325% (0.5 g/mL아스코르브산을 첨가함) , 97.64% (1.0 g/mL아스코르브산을 첨가함) 였다. 아스코르브산 농도가 높을수록 패툴린의 분해 속도가 높았다. 특히 아스코르브산과 제1철의 조합은 배즙에 함유된 패툴린의 양을 현저히 감소시켰다. 0.04 μg/mL의 패툴린 농도를 함유한 배즙 시료의 모든 패툴린은 24시간 후에 분해되었다. 따러서 배즙 제품에 적절한 양의 아스코르브산 및 제1철을 보충제로 첨가할경우 패툴린 분해를 기대할 수 있을것이다.