ICP-AES法测定福鼎白茶中铝及铅元素的含量及其溶出特性的研究

杨大鹏　刘　晶

(河南省三门峡市质量技术监督检验测试中心，河南 三门峡472000)



ICP-AES法测定福鼎白茶中铝及铅元素的含量及其溶出特性的研究

杨大鹏刘晶

(河南省三门峡市质量技术监督检验测试中心，河南 三门峡472000)

摘要通过ICP法检测了四种福鼎白茶中铝及铅元素的含量及其溶出特性，比对不同等级的福鼎白茶，粗放管理与正常管理茶园中的同级别茶，以及新工艺白茶饼与散白茶中两种不同元素的含量以及溶出特性的差别。结果显示白毫银针中铝和铅元素含量比低等级的白牡丹低；而粗放管理茶园中茶叶的铝和铅元素含量与精细管理茶园相比差异并不显著；溶出率结果显示，新工艺白茶饼的元素溶出率较同级别传统工艺的白茶低。

关键词福鼎白茶；ICP-AES；铝；铅

福鼎白茶属于传统白茶的一种，原产于中国福建。白茶作为中国六大茶类之一，属于轻微发酵茶。白茶性寒凉，味清淡，是民间常用的降火凉药，具有消暑生津，退热降火，清凉解毒的功效。白茶加工方法独特，只经适度的自然氧化，因此保留了更多的营养成分和保健功能物质[1]。茶叶中富含多种微量元素。我国历来有“食药同源”之说，茶的健康功能及其药用价值也日渐受到消费者关注，这些领域的研究已取得了丰硕的成果[2]。本文采用硝酸-双氧水微波消解消解茶叶样品，利用ICP-AES检测了4种白茶样品中的铝和铅元素的含量，并对其在正常饮用状态下的元素溶出特性进行了分析，以期进一步系统分析化学成分与福鼎白茶品质之间的定量关系。

1材料与方法

1.1材料与试剂

本实验样品由福建阳光茶行梅富越先生提供。a.2013年精细管理茶园的白牡丹；b.2010年按照蒸汽回潮挤压成型的新工艺加工的白牡丹茶饼；c.白毫银针；d. 2013年粗放管理茶园的白牡丹。

浓硝酸为国药集团化学试剂有限公司生产的优级纯试剂，实验用水为实验室一级纯净水，各元素的标准溶液均为市售国家标准溶液，使用时逐级稀释配制。

1.2仪器及工作条件

美国PE公司生产的OPTIMA8000电感耦合等离子体发射光谱，波长范围:160-900 nm，垂直、横向双向观测方式，旋流雾化室。光谱仪工作参数见表1。

微波消解智能萃取仪(上海新拓分析仪器科技有限公司)

表1　光谱仪的工作参数

1.3各元素的分析波长

根据各元素含量高低，选择共存元素谱线干扰小，检出限低和信背比高的谱线，以及各元素浓度如表2所示。

表2　元素分析波长

1.4样品处理

参考石元值等人的研究[3],称取已研磨碎的茶叶0.5 g左右，置于微波消解罐中，加入5 mL硝酸，再加入1mL H2O2，放置1 h以上，用微波消解仪分3个阶段进行消解，条件设置如下：功率(W)：1100、1200、1300；压力(psi)10、20、30；时间(min)：5、5、15。试样消解后冷却，开罐后样品为无色或浅黄色澄清透明溶液，再在电加热板上加热蒸发至溶液为黄豆粒大小后，实验室一级水定容至25mL，待测。同时做试剂空白对比。

参考张春和[4]的研究，称取已研磨碎的茶叶1.0 g左右，用沸腾的实验室一级水25 mL在100℃浸泡30 min后，中速定性滤纸过滤后定容至25 mL，与微波消解的样品一起进行检测。

2结果与讨论

2.1茶叶样品中元素含量分析

四个样品及其浸出液的元素含量见(表3)。如表3所示，样品c白毫银针中的铝和铅元素的含量较其他三个样品的含量低，样品d粗放管理茶园的白牡丹的铝和铅元素的含量也较其他两个同等级的白牡丹样品的含量低，但仍高于样品c白毫银针中的含量。四种样品的浸出液中铝和铅元素含量差异不明显，基本都在同一水平，其中浸出液中铝元素最高含量也仅为3.7 mg/kg，铅元素含量更低，仅为0.10 mg/kg。

表3　四个样品及其浸出液的元素含量(单位mg/kg)

1：样品经微波消化法制备；2：样品经纯净水冲泡制备。

笔者认为，造成样品之间的元素含量的差别的原因主要是由于茶叶的等级不同，样品c白毫银针中的铝和铅元素含量比其他三种白牡丹级别的茶叶要低。样品d采摘于粗放管理的茶园，其铝和铅元素含量均低于管理良好的茶园采摘的同级别的茶叶，但差异并不显著，不足以说明粗放管理的茶园的茶叶安全性就高，可能仅仅是由于茶园土壤中铝和铅元素的含量本底较低造成。

2.2样品溶出率分析

四种样品的铝和铅元素的溶出率见表4。

表4　铝和铅元素的溶出率(%)1

1：溶出率：浸泡法的元素含量/消化法的uansu含量。

由表6可知，按照冲泡方法获得茶水，四种样品的铝元素溶出率在2%左右，铅元素的溶出率在11%～15%之间。样品的铝和铅元素的溶出率差异并不显著。其中仅样品b新工艺白牡丹茶饼的元素溶出率较同级别样品a和d偏低，分析原因可能是由于其加工方式与其他两个样品不同。经过蒸汽回潮后挤压成型后，对元素的溶出率可能产生一定的影响。

3讨论与结论

实验结果表明，四个样品中均含有一定量的铝和铅元素，其中铝元素的含量范围为：(119-181)mg/kg之间，铅元素的含量范围为：(0.45-0.82)mg/kg之间。这与王文伟[5]等人所检测的政和白牡丹中的含量差异不明显。不同等级的福鼎白茶的铝和铅含量有一定差异，高等级白毫银针中铝和铅元素含量略低于白牡丹。

不同等级茶叶的铝和铅元素的溶出率差异不显著。通过检测不同加工方式生产的福鼎白茶，对比铝和铅元素的溶出特性，发现不同的加工方式对茶叶的铝和铅元素的溶出有一定影响；经过蒸汽回潮挤压成型的新工艺白牡丹茶饼，其溶出率较之传统工艺生产的白牡丹溶出率低。

铝具有生物毒性，在人体内具有累积性。根据世界卫生组织的评估，规定铝的每日安全摄入量为(0-0.6)mg/kg，按照一个成年男子体重60 kg进行计算，一个人一天的允许摄入量为36 mg[6]。茶树与许多大田作物相反，是一种典型的聚铝植物，因此茶叶中一定会累积铝元素[7]。按照本实验中溶出液中铝最高含量为3.7 mg/kg进行假设计算，一个人一天要饮用10kg以上的茶叶才可能超过安全限值。本次实验所用的样品中铅的含量<1 mg/kg，远低于国家标准要求的5 mg/kg，加之溶出率不超过15%，因此其茶汤中铅含量极低，不可能构成对人体的毒害[8-9]。故福鼎白茶的饮用安全性是很高的。

参考文献

1汤鸣绍.中国白茶的起源、品质成分与保健功效.福建茶叶,2015,37(2):45-50.

2傅明,陈新焕,杨万彪,等.微波消解ICP-AES法测定茶叶中铅、砷、铜、铁、锌、硒等12种元素的含量.食品科学,2001,22(11):76-78.

3石元值,马立峰,韩文炎，等.茶叶中磷、钾、铅、锌等17种元素的快速测定方法研究.Foodence,2006,(1):193-196.

4张春和.ICP-AES测定茶叶中多种微量元素及溶出特性.分析试验室,2007,26(z1):78-80.

5王文伟,骆和东,周娜,等.福建省地产茶叶中14种元素的分析与研究.中国食品卫生杂志,2011,23(3):265-269.

6郑功宇,陈寿松,苏培凌,等.铝对茶叶主要化学品质影响的研究进展.茶叶科学技术,2013(3):1-5.

7于翠平,潘志强,陈杰,等.铝对茶树生长与生理特性影响的研究.Plant Nutrition and Fertilizer Science,2012,(1):182-187.

8施兆鹏,刘仲华.关于茶叶含铅量的几个问题的看法.茶报,2000,(3):13-15.

9贾俊辉，沈生荣.茶水放置过程中铅、铜、铁元素浸出的动态变化.茶叶，2005,31:39-41.

Studies on determination of Al and Pb elements in white tea by ICP-AES and their dissolution characteristics

YANG Dapeng, LIU Jing

(The Center of Quality Supervision and Inspection of Sanmenxia, sanmenxia 472000, China)

AbstractCoupled plasma atomic emission spectrometry (ICP-AES) was used to determine Al and Pb elements in 4 samples of Fuding white tea. The dissolution characterisctics of the two elementswas also discussed. The comparisons of the two elements between different grades of white tea and between samples from extensively managed tea field and normally managed tea field were carried out. The results showed that the higher grade white tea contained lower contents of Al and Pb than lower grade white tea. The contents of Al and Pb between samples from differently managed tea fields were not significantly different. The dissolution rate of Al and Pb in samples prepared by new processing procedure was lower than those from traditional processing method.

Key wordsFuding white tea; ICP-AES; Al; Pb

收稿日期：2016-04-14

作者简介：杨大鹏(1984年-)，男，汉族，河南郑州人，工科硕士，主要从事食品检测工作。

中图分类号：O433.5；TS272.5+9

文献标识码：A

文章编号：0577-8921(2016)02-073-03