飲茶在我國有上千年的歷史,研究發現茶葉中富含多種礦物質元素、維生素、氨基酸、以及茶多酚等成分,具有抗癌、抗氧化、預防心血管疾病等作用[1].因此茶葉受到全世界人民的喜愛.研究表明環境中的重金屬污染直接或間接地影響茶葉的種植生產,從而影響茶葉的品質和價值[2-3],更有甚者可以引發慢性中毒[4],危害消費者健康[5].因此茶葉的衛生質量狀況也成為消費者關心的一個熱點問題.由于茶葉必須經過沸水浸泡后才可飲用,因此必須對茶水中重金屬的含量及其浸出規律作進一步的考察才有意義,本實驗通過測定綠茶、紅茶、青茶、黑茶、白茶、黃茶以及其茶水中銅\\(Cu\\)、錳\\(Mn\\)、鉛\\(Pb\\)、鎘\\(Cd\\)、汞\\(Hg\\)、砷\\(As\\)重金屬含量,并以綠茶為例,研究不同的浸泡時間、浸泡溫度、浸泡次數對其重金屬浸出率的影響,為茶葉的安全風險評估提供理論參考.

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

茶葉均采購于吉林市江南批發市場,綠茶\\(產地為安徽\\);紅茶\\(產地為云南\\);青茶\\(產地為福建\\);黑茶\\(產地為湖南\\);白茶\\(產地為福建\\);黃茶\\(產地為福建\\),粉碎后過 40 目篩備用.銅\\(Cu\\)、錳\\(Mn\\)、鉛\\(Pb\\)、鎘\\(Cd\\)、汞\\(Hg\\)單元素標準溶液\\(濃度均為 1 g/L,國家標準物質研究中心\\);砷\\(As\\)單元素標準溶液\\(濃度為0.1 g/L,國家標準物質研究中心\\);其余試劑均為分析純;實驗用水均為娃哈哈純凈水:吉林娃哈哈食品有限公司.

1.2 儀器

6810 原子吸收分光光度計:上海森譜科技有限公司;AFS-8230 型原子熒光分光光度計\\(附 AS-90 自動進樣器\\):北京吉天儀器有限公司;FA1104N 電子天平:上海精密科學儀器有限公司;202-1A 型電熱恒溫干燥箱:天津市泰斯特儀器有限公司.

1.3 茶葉樣品及茶水的消解

稱取一定量茶葉,置于 80 ℃恒溫干燥箱內干燥4 h~8 h,粉碎\\(過 40 目篩\\),放置干燥器內備用.參照國標法 GB/T 30376-2013《茶葉中鐵、錳、銅、鋅、鈣、鎂、鉀、鈉、磷、硫的測定 電感耦合等離子體原子發射光譜法》,采用濕法消化法消化茶葉及茶水[6],每個樣品取 3 個平行樣進行消化處理,同時做空白.

1.4 重金屬浸出規律的研究

1.4.1 不同浸泡次數茶水制備準確稱取2.0g 綠茶于碘量瓶中,加入50mL100℃去離子水,浸泡 10 min,過濾,濾液為第 1 次溶出液;再加入 50 mL 100 ℃去離子水,浸泡 10 min,過濾,濾液為第 2 次溶出液;繼續加入 50 mL 100 ℃去離子水,浸泡 10 min,過濾,濾液為第 3 次溶出液.分別將第 1、2、3 次溶出液加熱濃縮到 10 mL~15 mL,待冷卻后,加入10 mL 混合酸,浸泡過夜,按上述方法消化處理,冷卻、用 0.5 mol/L 硝酸定容至 25 mL,待測.

1.4.2 不同浸泡溫度茶水制備分別準確稱取 2.0 g 綠茶于碘量瓶中,分別加入50 mL 80、90 ℃和 100 ℃的去離子水,常溫浸泡 10 min,過濾,將濾液加熱濃縮到 10 mL~15 mL,待冷卻后,加入 10 mL 混合酸,浸泡過夜,按上述方法消化處理,冷卻,用 0.5 mol/L 硝酸定容至 25 mL,待測.

1.4.3 不同浸泡時間茶水制備分別準確稱取 2.0g 綠茶品于碘量瓶中,加入 50mL100 ℃去離子水,分別浸泡 10、30、60 min,過濾,將濾液加熱濃縮到 10 mL~15 mL,待冷卻后,加入 10 mL 混合酸,浸泡過夜,按上述方法消化處理,冷卻,用 0.5 mol/L硝酸定容至 25 mL,待測.

1.5 儀器測定條件

本實驗采用火焰原子吸收光譜法測定銅、錳兩種元素,用原子熒光光譜法測定鉛、汞、鎘、砷四種元素,其工作條件見表 1 和表 2.1.6 線性關系分別精確量取 Cu、Mn、Pb、Hg、Cd、As 標準溶液,用 0.5mol/L 硝酸逐級稀釋,在 1.5 項所示條件下測定吸光度和熒光值,對各元素標準溶液進行測定并繪制標準曲線.各元素的回歸方程及相關系數 R2見表 3.1.7 重復性試驗和加樣回收率試驗取綠茶樣品,按 1.3 項方法平行制備 6 份樣品,在1.5 項工作條件下測定,RDS 在 10 %以內;精密稱取已測知含量綠茶樣品 0.12g 共 6 份,分別精密加入各元素的標準溶液適量,按 1.3 項下方法制備溶液,按 1.5 項下工作條件進行測定,結果回收率在 82 %~105 %.

2 結果與討論

2.1 茶葉及茶水中重金屬含量

實驗結果顯示:六種茶葉中重金屬元素含量差異較大,同種元素在不同茶葉中的含量也略有不同.目前,茶葉重金屬含量的相關標準中,只對 Cu 和 Pb 的上限分別為:60 mg/kg 和 5 mg/kg,表 4 可知,6 種茶葉樣品中 Cu 和 Pb 元素含量都未超標.表 5 可見,六種茶葉中 Cu、Mn、Pb、Hg、Cd、As 元素含量均高于其茶水中的含量,同一元素在茶葉和茶水中的含量呈正相關,即茶葉中的重金屬含量越高,其在茶水中的含量也越高.

不同品種的茶葉及茶水中的礦物質元素含量均為:Mn﹥Cu﹥Cd﹥Pb﹥Hg﹥As,再次證實了茶葉富含 Mn 元素的這一特點.其中 As 元素在黑茶、白茶、黃茶三類茶葉、茶水中均未檢測到,這與王小平等[7]研究結論不符.各類茶葉中礦物質元素含量存在差異,可能是茶葉種類、栽培方式、茶園周圍環境及氣候條件等因素造成,也可能是茶葉在加工過程中受到污染而引起的.

2.2 重金屬浸出規律的研究

針對浸泡次數、浸泡溫度和浸泡時間對綠茶樣品分別進行測定結果見圖 1~圖 3.由圖 1 可知,各種重金屬的浸出率隨著浸泡次數的增加而降低,即一浸液中各種重金屬元素的含量最高.由圖 2 可知,在綠茶中,隨著浸泡時間的延長,茶葉浸出液中 Cu、Mn、Pb、Hg、Cd、As 元素的含量逐漸增加,在 30 min 時達到高峰,30 min 后茶葉浸出液中重金屬含量基本不再變化.由圖 3 可知,各元素浸出率隨溫度上升而提高,在 100 ℃時各元素的浸出率最高.

3 結論

浸泡時間對綠茶中重金屬的浸出率有一定影響,隨著浸泡時間的增加,茶葉浸出液中 Cu、Mn、Pb、Hg、Cd、As 元素的含量逐漸增加,在 30 min 時達到高峰,30 min 后茶葉浸出液中重金屬含量基本不再變化.實驗結果表明浸泡溫度與重金屬的浸出率呈正相關,人們通常習慣用沸水沖泡茶葉,可使茶葉中的重金屬和微量元素最大限度的浸出.而隨著浸泡次數的增加,茶葉浸出液中重金屬含量降低,飲茶時洗茶的習慣可以適當的降低茶葉浸出液中重金屬含量.

參考文獻:

[1] 陳永明, 田 媛. 綠茶茶葉及其浸出液中重金屬含量研究[J].北京輕工業學院學報,2012,30\\(2\\):43-47