不同品种茶叶及茶水中的重金属含量分析

·论著·

不同品种茶叶及茶水中的重金属含量分析

，郗艳丽，于海涛，冯小雨，马洪波，宋春梅*(

吉林医药学院公共卫生学院，吉林 吉林132013)

摘要：目的测定不同品种的茶叶及茶水中Cu、Mn、Pb、Hg、Cd、As的含量。方法采用原子荧光光谱法和火焰原子吸收光谱法测定茶叶和茶水中重金属的含量。结果六种茶叶中富含Cu、Mn、Pb、Hg、Cd、As等元素，同一种元素在不同茶叶中的含量存在一定差别。各元素浸出率随浸泡次数的增加而降低；Cu和Mn元素浸出率随浸泡时间的延长而增大，Pb、Hg、Cd、As元素则随浸泡时间的延长先升后降；各元素浸出率随浸泡温度的增加而增大。结论茶叶中的Cu、Mn、Pb、Hg、As含量均未超标，绿茶、红茶、青茶和黑茶中的Cd含量超标。浸泡方式对重金属元素含量有影响，可通过弃去第一浸液、提高水温或延长浸泡时间等改善茶水的质量。

关键词：茶叶；重金属；浸出率

文章编号：1673-2995(2015)06-0425-04

中图分类号：S571.1

基金项目：吉林省卫生计生课题(2014ZC063)，吉林市科技计划项目(201536113).

作者简介：张洋(1986-)，女(汉族)，助教，硕士.

作者简介：宋春梅(1964-)，女(汉族)，教授，硕士.

收稿日期：(2015-05-16)

Analysis of the heavy metal contents in different teas and tea water

ZHANG Yangting,XI Yanli,YU Haitao,FENG Xiaoyu,MA Hongbo,SONG Chunmei*(School of Public Health,Jilin Medical University,Jilin City，Jilin Province,132013,China)

Abstract:ObjectiveTo analyze the content of Cu,Mn,Pb,Hg,Cd and As in six kinds of tea. MethodsThe concentration of Cu,Mn,Pb,Hg,Cd and As were determined by AFS and FAAS in soaking solution. ResultsThe heavy metals were rich in teas,and its extraction rates differed significantly in different teas. The leaching rate of Cu and Mn were increased with the prolongation of soaking time.The leaching rate of Pb,Hg,Cd and As increased first and then decreased with soaking time increase.The leaching rate of all the elements increased with the soaking temperature rise. ConclusionThe content of Cu,Mn,Pb,Hg,As do not exceed the standard,however,the contents of Cd is out of limits. Soak method has influence on the heavy metal content,the tea quality could be improved by pouring the first immersion,increasing the water temperature,or prolonging the soaking time.

Key words: tea;heavy metals;leaching rate

茶叶中富含矿物元素、维生素和酚类物质，研究表明饮茶有益健康[1]。全世界有一半以上的人都将饮茶作为一种生活习惯。众所周知，茶叶是必须经过冲泡而食用其浸泡液的，因此人们从茶叶中获得矿物元素的剂量就与其浸出率密切相关。本研究通过研究不同的浸泡次数、浸泡时间、浸泡温度对六种茶叶及茶水中铜(Cu)、锰(Mn)、铅(Pb)、汞(Hg)、(Cd)、砷(As)等元素浸出率的影响，以了解自然习惯冲泡条件下矿物元素的浸出率，既可正确评价茶叶中矿物元素的生物利用率，又可准确计算经饮茶而进入人体的矿物元素量,对茶叶中矿物元素的可利用率及其对人体健康的影响具有重要意义[2]。

1　材料与方法

1.1　材料及设备

材料：绿茶(安徽)；红茶(云南)；青茶(福建)；黑茶(湖南)；白茶(福建)；黄茶(福建)均采购于吉林市江南批发市场。

主要仪器：6810原子吸收分光光度计(上海森谱科技有限公司)；AFS-8230型原子荧光分光光度计，附AS-90自动进样器(北京吉天仪器有限公司)；FA1104N电子天平(上海精密科学仪器有限公司)；202-1A型电热恒温干燥箱(天津市泰斯特仪器有限公司)。

试剂：Cu、Mn、Pb、Cd、Hg单元素标准溶液(浓度均为1 g/L，国家标准物质研究中心)；砷As单元素标准溶液(浓度为0.1 g/L，国家标准物质研究中心)；硫、抗坏血酸、硝酸、高氯酸及盐酸为优级纯，其余均为分析纯；实验用水均为去离子蒸馏水。

1.2　茶叶中重金属含量的测定

参照国家标准GB/T5009.57-2003,采用湿法消化法消化茶叶[3]，用0.5 mol/L硝酸定容。每个样品设3个平行样和空白对照。

1.3　茶水中重金属浸出规律的研究

不同浸泡次数茶水制备：准确称取2.000 g茶叶样品于碘量瓶中，加入50 mL 100 ℃去离子水，常温浸泡10 min，倾倒出茶水，过滤置50 mL锥形瓶中为一浸液,将第1次和第2次残渣按上述方法进行浸泡，得到二、三浸液。

不同浸泡温度茶水制备:分别准确称取茶叶样品2.000 g置碘量瓶中，加入50 mL 100 ℃、80 ℃的去离子水，常温浸泡10 min，倾倒出茶水，过滤置50 mL锥形瓶。

不同浸泡时间茶水制备:分别准确称取茶叶样品2.000 g置碘量瓶中，加入50 mL 100 ℃去离子水，在常温下，分别浸泡10、30、60min倾倒出茶水，过滤置50 mL锥形瓶。

将上述滤液加热浓缩到10～15 mL，待冷却后，加入10 mL混合酸，浸泡过夜，按1.2方法消化处理，冷却、用0.5 mol/L硝酸定容至25 mL，待测。

1.4　仪器测定条件

Cu、Mn的测定采用火焰原子吸收光谱法，试验条件参数为：波长320 nm，狭缝宽度0.2nm，灯电流2.5mA，载气流速3.0 L/min，乙炔流速2.0 L/min，空气流速10 L/min。

Pb、Hg、Cd、As的测定采用原子荧光光度计法，Hg的工作条件为负高压240 V，灯电流30 mA，载气流量500 L/min，辅助气流量1 000 L/min。Pb、Cd、As的工作条件为负高压270V,灯电流35 mA，载气流量300 L/min，辅助气流量700 L/min。

1.5　线性关系考察

分别精确量取六种标准溶液，用0.5 mol/L硝酸逐级稀释，配成一系列不同浓度的标准溶液，测定吸光度和荧光值。得到的线性方程依次为

Cu:Y=0.057 5X+0.003 1，R2=0.999 2

Mn:Y=0.054 8X+0.000 8，R2=0.999 2

Pb:Y=12.663X+100.3，R2=0.997 1

Hg:Y=1661.2X+547.05，R2=0.996 1

Cd:Y=12.518X+153.11，R2=0.996 5

As:Y=63.381X+69.633，R2=0.998 4

2　结果与讨论

2.1　不同茶叶中重金属元素含量

六种茶叶中重金属元素含量如表1所示，六种茶叶中富含Cu、Mn、Pb、Hg、Cd、As等元素(黑茶、白茶和黄茶中未检测出As元素)，但重金属元素含量差异较大。绿茶、红茶、青茶和黑茶中重金属元素的含量均为Mn>Cu>Cd>Pb>Hg>As，而白茶和黄茶中重金属元素的含量则是Mn>Cu>Pb>Cd>Hg>As。此外，一种元素在不同茶叶中的含量也略有差异。这是由茶叶品种、土壤环境、气候条件以及制作工艺等诸多因素造成的[4-5]。

表 1　茶叶中重金属元素含量测定结果(mg/kg)

-表示未检测出

2.2　不同浸泡次数对茶水中重金属含量的影响

由表2可知，虽然Mn和Cu在茶叶中的含量较高，但其浸出率确远低于其他几种重金属的浸出率，这可能是由金属自身的性质和存在形态而确定的[6]。并且随着浸泡次数的增加，重金属浸出率逐渐降低，根据这一原理我们可以通过洗茶的方法来降低茶水中重金属的含量，但切记洗茶时间不宜过长，以免导致微量元素的大量流失。

2.3　不同浸泡时间对茶水中矿物质元素含量的影响

由表3可知，浸泡时间为60 min，Cu和Mn的浸出率明显高于浸泡10 min和30 min时的浸出率，说明Cu和Mn两种元素易于浸出；而Pb、Hg、Cd、As元素的浸出率在浸泡30 min时为最大值，延长浸泡时间其浸出率反而略有降低。这可能是由于茶叶浸泡时间过长,致使茶叶中酸等物质溶出增多,从而与茶水中溶出的微量元素形成络合物所致[7]。所以茶叶的冲泡时间30 min为宜。

表 2　浸泡次数对茶水中重金属元素浸出率的影响(%)

-表示未检测出

-表示未检测出

2.4　不同浸泡温度对茶水中矿物质元素含量的影响

对沸水浸泡和80 ℃水浸泡之后得到的茶水进行六种矿物质元素含量的测定，并计算六种矿物质元素在茶水中的浸出率，结果见表4。用100 ℃水冲泡的茶水中六种矿物质元素浸出率均比80 ℃水冲泡的茶水浸出率高。说明温度对茶叶中矿物质元素的浸出量也有影响。

沸水冲泡的茶水中人体必需矿物质元素(Cu、Mn)含量均高，这可能也是大多数人习惯用沸水冲茶的原因之一，但是沸水冲泡茶叶时有害元素(Pb、Hg、Cd、As)在茶水中的含量也相对较高，喜欢长期饮茶的人应该引起注意。

表 4　浸泡温度对茶水中重金属元素浸出率的影响(%)

-表示未检测出

3　结　论

国家强制性标准GB 2762-2012《食品中污染物限量》[8]规定茶叶中铅含量≤5 mg/kg，农业部NY659-2003《茶叶中铬、、汞、砷及氟化物限量》[9]规定茶叶中铬≤5 mg/kg,≤1 mg/kg,汞≤0.3 mg/kg，砷≤2 mg/kg。实验结果表明不同品种茶叶中的Cu、Mn、Pb、Hg、Cd、As含量均未超标。通过茶叶和茶水重金属元素含量及浸出规律的分析，有利于茶叶的质量监管和茶饮品的合理研发。

参考文献：

[3]中华人民共和国卫生部,中国国家标准化管理委员会.GB/T 5009.57-2003茶叶卫生标准的分析方法[S].

[4]韩文炎，韩国柱，蔡雪雄.茶叶铅含量现状及其控制技术研究进展[J].中国茶叶，2008(3)：16-17.

[5]刘新，张颖彬，潘蓉，等.我国茶叶加工过程的质量安全问题及对策[J].食品科学技术学报，2014,23(2)：16-19.

[6]王宝森，郭俊明，张虹，等.不同茶叶中矿物元素浸出率的研究[J].辽宁林业科技，2007(6):14-17.

[7]王宝森，郭俊明，张虹，等.红河州8种茶叶微量元素溶出率研究[J].河南农业科学，2007(7):44-47.

[8]中华人民共和国卫生部.GB 2762-2012食品中污染物限量[S].北京：中国标准出版社，2012.

[9]中华人民共和国农业部.NY 659-2003茶叶中铬、、汞、砷及氟化物限量[S].北京：中国标准出版社，2003.