速溶茶中草甘膦残留量的测定方法及残留状况研究

林柃敏 ，孔俊豪 ，郝秦锋 ，王朝武，石长燕 ，林志伟 ，陈宇 ，陈宏坤 *

（1.大闽食品（漳州）有限公司，福建漳州 363005；2.海西茶叶深加工研究所，福建漳州 363005）

草甘膦（Glyphosate）又称草干膦、膦苷酸、镇草宁、农达，化学名称为N-磷酸甲基甘氨酸，分子式为C3H8NO5P，纯品为白色固体，无臭、不挥发，常温储存稳定[1-2]。可利用亚磷酸二烷基酯法、氯甲基磷酸法和亚氨基二乙酸法等方法制得[3-5]。草甘膦是目前世界上使用量最大的除草剂之一，广泛应用于抑制农田或非耕作用地中的一年生或多年生杂草生长。经研究证实，草甘膦及其代谢物可能具有致畸作用，对生物的遗传、发育和生育都有一定的毒副作用[2，6]。因此，很多地区对草甘膦的使用做出限制，并将其在食品中的残留限量列入相关法规和标准中。国家标准GB 2763—2019规定草甘膦在茶叶中的最大残留限量是1.0 mg/kg[7]。

根据中华人民共和国轻工行业标准QB/T 4067—2010规定，速溶茶是以茶叶或鲜茶叶为主要原料，经水提取或采用茶鲜叶榨汁，可在生产过程中加入食品添加剂和食品加工助剂，加工制成的，作为食品、饮料等原辅料的固体产品[8]。草甘膦作为一种水溶性农药，不可避免地会在速溶茶的加工过程中，由茶叶迁移、富集至速溶茶中。事实上，已有资料表明残留在农作物上的草甘膦会迁移至终端食品，有报告显示，德国市售的14种啤酒中，草甘膦含量为 0.46～29.74 μg/L，而德国饮用水中的草甘膦最高残留限量为0.1 μg/L，所以推测德国啤酒中的草甘膦来源于生产原料中的大麦和啤酒花。在速溶茶的生产实践中也发现，采用符合GB 2763—2019要求的茶叶原料制成的速溶茶产品，草甘膦含量也经常超出1.0 mg/kg[6，9]。

目前，我国尚未对速溶茶中的农药残留限值制定标准。文章建立了速溶茶中草甘膦残留的检测方法，测定了茶叶原料和速溶茶中草甘膦的残留量，从而为将来制定我国速溶茶农残标准提供参考。

1 材料与方法

由于草甘膦属水溶性物质，可随茶叶经过萃取、过滤、浓缩、干燥的工艺流程，最终传递至速溶茶中。因此萃取条件（温度、时间、茶叶碎度、料水比）、过滤条件（有/无膜澄清处理）等影响速溶茶得率的因素都可能会影响草甘膦在速溶茶中的含量。由于试验样品及数据全部从自有生产线采集而来，因此受到生产设备和效率的限制，试验茶叶萃取时间设定为30 min，料水比都设定为1∶15。

1.1 材料及仪器

1.1.1 试验材料

试验选取草甘膦阳性样品，但残留量低于GB 2763—2019限量要求的红茶、绿茶、乌龙茶等合计30批次，及其对应的速溶茶产品进行检测。红茶主要产自云南，绿茶主要来自福建、浙江、安徽、陕西产区，乌龙茶为福建产区。茶叶碎度为过7目筛。

1.1.2 试剂耗材

色谱纯乙腈、甲醇、丙酮，分析纯硼酸钠，20%氢氧化钾溶液，0.3 mol/L盐酸溶液，酸度调节剂（称取16 g磷酸二氢钾于160 mL水中，加入13.4 mL盐酸和40 mL甲醇，混匀），CAX洗脱液（分别量取 160 mL水，2.7 mL盐酸和40 mL甲醇，混匀），1.0 g/L FMOC-CI丙酮溶液 （称取 100 mg FMOC-CI，用丙酮溶解并定溶至100 mL），CAX阳离子交换柱：AG 50W-X8 （200 目～400 目），0.8 cm×4 cm。

1.1.3 试验仪器

高效液相色谱—串联质谱仪：配有电喷雾离子源（Waters，Xevo TQ MS）、多功能台式冷冻离心机（BECKMAN COULTER，Allegra X-22R）。

1.2 生产线产能及工艺流程

生产线每日投料（茶叶量）约80～90吨，可生产速溶茶粉约为15～25吨。速溶茶的生产工艺一般包含萃取、澄清、浓缩、杀菌、干燥、包装等过程，具体流程如图1所示。

图1 速溶茶生产工艺流程图Fig.1 Flow chart of instant tea production process

1.3 样品前处理

1.3.1 速溶茶样品前处理

准确称取1 g速溶茶样品 （精确到1 mg）于50 mL的离心管中，加入10 mL沸水，待样品全部溶于水后，超声提取10 min，再振荡提取5 min。将提取液放入离心机10000 rpm/min离心5 min，吸取4.5 mL上清液至50 mL离心管中，加入0.5 mL酸度调节剂，混匀。草甘膦检测所采用的方法参照SN/T 1923—2007《进出口食品中草甘膦残留的检测方法 液相色谱-质谱/质谱法》。试样用水提取，经阳离子交换柱（CAX）净化，与9-芴基甲基三氯甲烷（FMOC-CI）衍生反应后，用液相色谱-串联质谱仪测定，内标法定量（内标加量0.5 mg/kg）。

1.3.2茶叶样品前处理

茶叶原料样品粉碎过20目筛后，准确称取1 g（精确到 1 mg），于 50 mL的离心管中，加入 10 mL沸水，超声提取10 min，再振荡提取5 min，后序操作步骤同上。采用内标法定量。

1.4 液相色谱和质谱条件

1.4.1 液相色谱条件

色谱柱为安捷伦Rapid Resolution HDC18柱，150 mm×2.1 mm，5 μm； 流动相梯度洗脱程序见表 1。流速为 200 μL/min；进样量为 30 μL。

表1 梯度洗脱程序Table 1 Gradient elution procedure

1.4.2 质谱条件

离子源为电喷雾离子源；扫描方式为正离子模式；检测方式为多反应监测MRM；雾化气、窗帘气、辅助加热气、碰撞气均为高纯氮气；使用前应调节各气体流量以使质谱灵敏度达到检测要求；喷雾电压（IS）、雾化气压力（GSI）、气帘气压力（CUR）、辅助气流速（GS2）、去集簇电压（DP）、碰撞能等电压（CE）值应优化至最优灵敏度。

2 结果与分析

2.1 色谱图

内标和样品的LC-MS谱图如图2所示，该方法可较好地分离样品中的草甘膦，且草甘膦的保留时间在2.4 min左右。

2.2 草甘膦检出限、回收率和精密度分析

图3为0.1 mg/kg的草甘膦信噪比图谱，在0.1 mg/kg添加水平下进行回收率试验，此时茶叶原料/速溶茶的PMG-FMOC信噪比大于10，因此检测限定为0.1 mg/kg。

在速溶茶样品中添加草甘膦标样，计算速溶茶中的草甘膦回收率和精密度，结果如表2所示。经统计，速溶茶中的草甘膦平均回收率为77.70%，精密度RSD为2.50%。

表2 速溶茶中的草甘膦回收率和精密度记录表Table 2 Recovery and precision records of glyphosate in instant tea

2.3 草甘膦标准曲线的绘制

将草甘膦标准衍生液精确稀释至浓度梯度为0.2、0.4、0.8、2.0、3.0 μg/g 的标准工作液， 分别进行上机检测，结果如图4所示，草甘膦的浓度在0～3.0 μg/g范围内，线性关系良好。线性方程为y=0.503×x－0.002，其中y为相对灵敏度，x为进样浓度，相关系数R2=0.9998，能够满足定量检测的要求。

图2 草甘膦衍生产物（PMG-FMOC）的LC-MSMS谱图Fig.2 LC-MSMS spectra of glyphosate derivatives(PMG-FMOC)

3 速溶茶及其茶叶原料草甘膦含量状况

研究总共检测了30批茶叶原料及对应批次速溶茶产品的草甘膦含量，结果如表3所示，有3批的茶叶原料未检测出草甘膦，茶叶原料草甘膦的含量低于0.76 mg/kg，速溶茶中草甘膦残留量在2.20 mg/kg以下，全都符合美国法规《Tolerances and Exemptions for Pesticide Chemical Residues in Food》（编号：40CFR 180） 中对草甘膦的限值（速溶茶为7 mg/kg，茶叶1 mg/kg）。此外，结果表明在速溶茶加工的过程中草甘膦都有不同程度的富集，最大富集倍数达5.92倍，最小富集倍数为1.74倍。

目前，我国尚未对速溶茶中的农药残留限值制定标准。我国应广泛收集速溶茶中草甘膦富集的数据资料，结合实验室研究，应用监测和调查，进一步完善速溶茶中草甘膦安全标准与治理控制措施。此外，针对速溶茶中草甘膦的代谢物氨甲基膦酸（AMPA）的残留，可进行更深入的探索。

图3 0.1 mg/kg的草甘膦信噪比图谱Fig.3 Signal to noise ratio of glyphosate at 0.1 mg/kg

图4 草甘膦回收率的标准工作曲线图Fig.4 Standard operating chart of glyphosate recovery

表3 茶叶原料和速溶茶中草甘膦的含量Table 3 Content records of glyphosate in tea raw materials and instant tea