不同类别茶叶稀土含量及其稀土元素之间的差异分析

郭徐魁，洪燕沛，谢基雄，郭栓喜（厦门市茶叶深加工研发重点实验室，厦门市企业技术中心，福建厦门　361100）



不同类别茶叶稀土含量及其稀土元素之间的差异分析

郭徐魁，洪燕沛，谢基雄，郭栓喜
（厦门市茶叶深加工研发重点实验室，厦门市企业技术中心，福建厦门361100）

摘要：选取乌龙茶、岩茶、绿茶、红茶及黑茶，利用微波消解ICPMS测定16种稀土元素。结果表明，所有测试样品中绿茶的稀土结果未超国家限量标准（≤2 mg/kg），红茶和黑茶超过85份的样品结果合格，而乌龙茶和岩茶仅有1/2左右的样品结果合格。茶叶中不同稀土元素测试结果表明，轻稀土比例高出重稀土2倍以上，且镧（La）+铈（Ce）含量比例占将近1/2、铈（Ce）占1/4以上。因此，通过充分认识不同类别茶叶稀土含量及其内在稀土元素的关系，以期为茶叶品质安全监测和稀土限量标准制订提供科学的理论依据。

关键词：茶叶；稀土元素；ICP-MS

0　引言

稀土元素（Rare earth element，简称REE），是指镧系元素及与其性质相似的钪（Sc）和钇（Y），其中镧系中的钷（Pm）是人工放射性元素。因此，REE通常指的是镧（La）、铈（Ce）、镨（Pr）、钕（Nd）、钐（Sm）、铕（Eu）、钆（Gd）、铽（Tb）、镝（Dy）、钬（Ho）、铒（Er）、铥（Tm）、镱（Yb）、镥（Lu）、钇（Y）和钪（Sc）。该16种元素可划分为2个亚族：①轻稀土（又称铈族稀土，Light rare earth element，简称LREE）：镧（La）、铈（Ce）、镨（Pr）、钕（Nd）、钐（Sm）、铕（Eu）和钆（Gd）；②重稀土（又称钇族稀土，Heavy rare earth element，简称HREE）：铽（Tb）、镝（Dy）、钬（Ho）、铒（Er）、铥（Tm）、镱（Yb）、镥（Lu）、钇（Y）和钪（Sc）[1]。LREE对植物具有明显的生理活性，农用REE主要是La和Ce元素的化合物，被公认为农牧渔业的“生长调节剂”和工业“维生素”[2]。茶树主要对LREE具有较强的富集作用，尤其对La吸收较多；对HREE则富集较少或基本不吸收[3]。大多数植物都能从土壤中吸收REE，总体来说REE在植物体内含量并不高，茶树各部位REE总量大小关系为根> 茎>老叶>成熟叶>叶柄>芽头，且叶片中REE含量与成熟度呈正相关[4-5]。目前，国家标准GB 2762《食品中污染物限量》规定了茶叶中稀土限量指标为≤2 mg/kg，该限量值指的是16种REE的含量总和，并未对各REE的含量做任何要求，茶叶中它们之间的含量关系又如何。另外，当前不同类别茶叶之间的REE含量差异也很少见提及。因此，本研究通过测定茶叶各REE的含量，旨在分析不同类别茶叶REE总含量以及各REE之间的差异，以期为茶叶品质安全监测和稀土限量标准制订提供科学的理论依据。

1　材料与方法

1.1材料

乌龙茶（以安溪铁观音为主，100份）、岩茶（以武夷大红袍、肉桂、水仙为主，100份）、绿茶（以西湖龙井与信阳毛尖为主，100份）、红茶（以正山小种为主，100份）和黑茶（以云南普洱为主，100份），每份样品不重复。

1.2方法

参照文献[6]。

2　结果与分析

2.1不同类别茶叶的稀土总含量分析

不同类别茶叶的REE总含量（以氧化物计）见表1。

表1　不同类别茶叶的REE总含量（以氧化物计）

由表1可知，不同类别茶叶REE总含量的分析结果表明，REE总含量均值大小关系为乌龙茶>岩茶>黑茶>红茶>绿茶。另外，乌龙茶、岩茶、红茶和黑茶REE总含量最大值>2 mg/kg，其中乌龙茶、岩茶高达7 mg/kg以上，而绿茶最大值<2 mg/kg。

2.2不同类别茶叶的REE总含量分布情况

不同类别茶叶REE总含量分布情况见表2。

表2　不同类别茶叶REE总含量分布情况

由表2可知，不同类别茶叶的REE总含量分布结果表明，在等区间范围内，乌龙茶、岩茶和黑茶在1～2 mg/kg时样品数达到最大，分别为26份、51份和71份；而绿茶和红茶在0～1 mg/kg时样品数达到最大，分别为59份和54份。进一步分析表明，所有绿茶样品的REE总含量均分布在0～2 mg/kg，在此范围内的红茶和黑茶样品数分别达到90份和84份，而乌龙茶和岩茶仅为47份和61份。此外，乌龙茶和岩茶在茶叶REE总含量0～4 mg/kg时，样品数达到88份和86份。

2.3茶叶中不同REE的含量比例分析

不同REE含量、La（镧）+ Ce（铈）、LREE比例、HREE比例和LREE与HREE的比值见表3。

表3　不同REE含量、La（镧）+ Ce（铈）、LREE比例、HREE比例和LREE与HREE的比值

由表3可知，5种类别茶叶中不同REE含量比例均在5％以上的有钪（Sc）、钇（Y）、镧（La）、铈（Ce）和钕（Nd），其中以铈（Ce）的含量比例最大且高达25％以上。进一步分析表明，5种类别茶叶中镧（La）+铈（Ce）的含量比例均在45％～50％。此外，LREE的含量比例在66.7％～71.9％，HREE的含量比例在28.1％～33.3％，而且LREE/HREE的比值在2.0～2.6。

3　结论

5种类别茶叶REE含量关系为乌龙茶>岩茶>黑茶>红茶>绿茶，主要是由于乌龙茶、岩茶和黑茶工艺选料因素决定，其加工原料通常以成熟叶为主，而红茶和绿茶均以芽头为主。在测试的所有样品中，绿茶的REE结果均未超国家限量标准（≤2 mg/kg），红茶和黑茶样品中超过85份的REE结果未超国家限量标准，而乌龙茶和岩茶样品中1/2左右的REE结果不合格。在不同REE结果中，茶叶中LREE含量比例高出HREE含量有2倍之多，且REE比例中镧（La）+铈（Ce）占将近1/2、铈（Ce）

占1/4以上，可见在REE方面的研究应重点放在LREE，特别是镧（La）和铈（Ce）。因此，在今后的茶叶品质安全监测和稀土限量标准制订过程，应该重点监测以成熟叶为加工原料的茶叶，并加强对乌龙茶和岩茶的稀土监测力度，在检测过程中应把镧（La）+铈（Ce）列为首要检测对象，以加快检测排查进度。

参考文献：

[1]江祖成，蔡汝秀，张华山.稀土元素分析化学[M].北京：科学出版社，2000：47-59.

[2]方能虎，何友昭，赵贵文.稀土元素的植物生理作用研究进展[J].稀土，1998，19（5）：66-70.

[3]陈照喜，王晓蓉，田笠卿，等.土壤和茶树对稀土元素的富集作用[J].中国环境科学，1995，15（2）：145-147.

[4]陈磊，林煅炼，高志鹏，等.稀土元素在茶园土壤和乌龙茶中的分布特点[J].福建农林大学学报（自然科学版），2011，40（6）：595-601.

[5]杨秀芳，徐建峰，翁昆，等.茶树成熟新梢不同部位元素含量研究[J].中国茶叶加工，2008（3）：18-20.

[6]郭徐魁，黄志良，陈其忠，等.ICPMS测定不同类别茶叶中的稀土元素[J].农产品加工（学刊），2014（5）：65-66.

A Different Analysis of REEs Total Content and REE in Different Type Tea

GUO Xukui，HONG Yanpei，XIE Jixiong，GUO Shuanxi
（Enterprise Technology Center of Xiamen，Key Laboratory of Research & Development on Tea Deep Processing，Xiamen，Fujian 361100，China）

Abstract：One method based on microwave digestion and ICP-MS is used to determine 16 REEs in different type tea，and materials included Oolong tea，Rock tea，Green tea，Black tea and Dark tea.The results indicate that the value of REEs total content met the national limited standard（≤2 mg/kg）in all samples from Green tea，and more than 85 samples are qualified in Black tea and Dark tea，and about half samples are only qualified in Oolong tea and Rock tea.Simultaneously，the proportion of LREE is 2 times more than that of HREE at least，La and Ce for nearly half of proportion，Ce for more than a quarter.Therefore，fully understanding REE total content in different type tea and its internal relations of REE provid scientific theoretical basis for tea quality safety monitoring and REE evaluation standard.

Key words：tea；rare earth element（REE）；ICP-MS

作者简介：郭徐魁（1987—），男，硕士，工程师，研究方向为茶叶重金属及农药残留检测。

基金项目：2012年福建省现代农业（茶业）省级资金项目（闽财农[2012]73号）。

收稿日期：2015-12-02

文章编号：1671-9646（2016）02a-0040-02

中图分类号：S571.1

文献标志码：A

doi：10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2016.02.012