離子色譜法對茶湯中陰離子溶出的測定研究

摘要：應用離子色譜儀測定了磚茶和花茶中4種陰離子的含量。采用不同制備方式，研究放置不同時間后茶湯中F-、Cl-、NO3-和SO42-的含量及浸出率的動態變化。結果顯示，花茶中Cl-、NO3-和SO42-含量均顯著高于磚茶，分別為磚茶的5.30、1.60和3.92倍。隨著放置時間延長，所試陰離子在茶湯中的含量顯著增加，5 h后趨于穩定甚至有所下降。

關鍵詞：茶湯；陰離子；浸出率

中圖分類號：O657.7+5 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2015）09-2229-03

茶葉作為一種健康飲品，因其含有蛋白質、脂肪、茶多酚及各種微量元素等多種化學成分而受人喜愛，但茶葉中的各種無機陰離子過量攝入卻危害人體健康。如過量氟攝入對人體有害，易患氟骨病、齒斑病，研究發現，茶葉中氟適宜濃度為0.5～1.0 mg/L，長期飲用含氟量高達1.0～1.5 mg/L茶湯易患斑齒病，高于4.0 mg/L使人骨骼變形，引起氟骨癥并損害腎臟[1]。因磚茶多用老樹葉加工而成，所以氟含量比其他茶類更高。長期飲用過量的含NO3-和SO42-茶湯也會影響人體健康，NO2-可與蛋白質分解產物仲胺類物質生成致癌物亞硝胺，而NO3-在動物體內又易被還原為NO2-[2，3]；當SO42-含量較高，且與Mg2+共存時，常致人體腹瀉，對人體健康不利[4]。

目前對茶葉金屬陽離子的測定方法已有較多的研究報道，而有關其中的無機陰離子的分析方法研究報道則較少，已有的報道也大多采用傳統單元素分析方法，操作復雜，準確度不高[5]。本研究采用離子色譜法同時測定磚茶和紅巧梅花茶中F-、Cl-、NO3-和SO42-的含量，并進一步研究煮沸磚茶和泡制紅巧梅花茶隨著放置時間的延長4種陰離子的含量變化趨勢，以指導消費者正確、健康飲茶。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗所用茶葉為磚茶（湖北赤壁趙李橋茶業有限公司和紅巧梅花茶（產自山東日照）。

1.2 茶葉中4種陰離子含量測定

分別取部分茶葉在80 ℃的烘箱中干燥2 h，用粉碎機粉碎，過60目篩待處理。取磚茶和紅巧梅花茶的粉末0.5 g各3份放入小燒杯中，加去離子水50 mL，于80 ℃在超聲波作用下水浴浸提20 min，然后在10 000 r/min下離心15 min，取上清液5 mL定容到50 mL。過C18柱進行純化，收集中間的流出液，然后取其中的5 mL用0.45 μm的微孔濾紙過濾，測定濾液，每個樣品進行3次重復檢測。

1.3 煮沸磚茶和沖泡花茶中F-、Cl-、NO3-和SO42-含量變化

稱取磚茶0.5 g，加入去離子水50 mL，在電爐上加熱至溶液沸騰開始計時，煮沸5 min。稱取紅巧梅花茶0.5 g，加入煮沸的去離子水50 mL泡制5 min。然后分別放置0、5、10、15、20、30、60、120、180、240、360、480 min分別取樣進行測定，各處理重復3次。測定時用濾紙除去茶葉廢渣，取茶湯5 mL稀釋至50 mL，用0.45 μm微孔濾膜過濾兩次，測定濾液，每個樣品進行3次重復檢測。

1.4 色譜條件

應用883型離子色譜儀（瑞士萬通公司）進行測定。淋洗液濃度為1.7 mmol/L NaHCO3溶液、1.8 mmol/L Na2CO3溶液，流速為0.7 mL/min，柱溫為25 ℃，茶湯溶液經0.45 μm微孔濾膜過濾后直接進樣，進樣量為100 μL。

1.5 數據分析

所有試驗數據均采用Excel和SAS進行處理和統計分析。

2 結果與分析

2.1 兩種茶葉中4種陰離子含量比較

從表1可以看出，磚茶中F-含量較高，而花茶中Cl-和SO42-含量高達9.01 mg/g和3.56 mg/g。除F-外，花茶中的其他3種陰離子含量均顯著高于磚茶，花茶中的Cl-、NO3-和SO42-含量分別為磚茶的5.30、1.60和3.92倍。

2.2 放置時間對茶湯中4種陰離子含量的影響

磚茶的飲用方式是用水將其煮沸后飲用，花茶則是用開水泡制后飲用。采用不同方式制備兩種茶湯后放置不同時間取樣并測定4種陰離子含量。從圖1可以看出，煮沸和泡制完成后兩種茶湯中F-均沒有檢出，但放置5 min后磚茶湯的F-含量達到了23.88 mg/L，而花茶湯F-只有0.22 mg/L，相差高達107.54倍。15 min后花茶湯F-濃度緩慢增加，7 h后濃度增至9.92 mg/L。磚茶湯F-濃度在23.61～69.91 mg/L間變化，與花茶湯F-的濃度比下降至2.38～7.05倍。

圖2結果顯示茶湯中Cl-濃度的變化情況，與F-不同，Cl-在兩種茶湯中的變化趨勢一致，均隨著放置時間的延長含量顯著增加，但磚茶湯在15 min內增幅較大，15 min后濃度變化不大。花茶湯Cl-含量隨著時間的延長濃度持續增加，15 min前Cl-濃度均低于磚茶湯，15 min后反而高于磚茶湯，7 h后兩種茶湯Cl-濃度比值達到2.26。

茶湯中NP3-和SO42-的濃度變化情況見圖3和圖4，結果表明，這兩種陰離子的變化趨勢基本一致，均隨著放置時間的延長濃度顯著增加。通過測定不同放置時間對F-、Cl-、NO3-和SO42-含量的變化情況發現，雖然花茶中的4種陰離子含量均高于磚茶，但因為制備方式不同，磚茶湯的F-、Cl-、NO3-濃度卻高于花茶湯，只有SO42-含量稍低。這說明煮沸更有利于茶葉中陰離子的浸出。

2.3 放置時間對4種陰離子浸出率的影響

表2顯示了制備方法和放置時間對兩種茶湯中陰離子浸出率的影響。煮沸或泡制5 min的兩種茶湯中，4種陰離子的浸出率差異較大，如SO42-的浸出率為18.70%和21.08%，F-卻沒有檢出。Cl-和NO3-均是磚茶湯中浸出率較高。放置不同時間后，4種陰離子的浸出率均顯著提高，但磚茶湯F-、Cl-、NO3-和SO42-的浸出率均可達到90%甚至更高。相比而言，花茶湯的陰離子浸出率就低很多，4種陰離子的浸出率為37.47%～66.58%。

3 小結與討論

目前，國內外茶葉中無機陰離子限量標準僅兩項，且均是針對氟化物的限量標準，NY 659-2003茶葉中鉻、鎘、汞、砷及氟化物含量限量為200 mg/kg，GB 19965-2005磚茶氟限量為300 mg/kg，其他的陰離子尚沒有標準可循[1]，而這些陰離子大量攝入對人體亦有著相當大的健康威脅。所試的兩種茶中氟化物均遠遠高于限量標準，分別為4.29 mg/g和1.68 mg/g，花茶中Cl-、NO3-和SO42-含量均顯著高于磚茶，含量達到了9.01、1.55和3.56 mg/g，分別為磚茶3種陰離子含量的5.30、1.60和3.92倍。結合中國水質標準這4種陰離子的限量要求為F- 1 mg/L、Cl- 250 mg/L、NO3- 10 mg/L和SO42- 250 mg/L。由于磚茶和花茶的飲用方式不同，根據習慣制備的茶湯中，所試4種陰離子含量都較低，尤其是F-，煮沸和泡制5 min后兩種茶湯中均沒有檢出。隨著放置時間延長，茶湯中各陰離子的含量顯著增加，5 h后趨于穩定甚至稍有降低，但兩種茶湯中F-和NO3-含量均超過中國生活飲用水中無機陰離子限量標準。結合飲用習慣，推薦磚茶煮沸制備完成后濾除茶渣后置于保溫瓶中當天飲用，花茶7 h后陰離子浸出率均大于50%，考慮口感和健康因素，建議放置時間不超過30 min，此時，4種陰離子濃度符合飲用水陰離子限量標準。

參考文獻：

[1] 譚和平，周黎黎，王 智，等.茶葉中無機陰離子測試與標準的研究進展[J].中國測試技術，2008，34（2）：9-12.

[2] 庹蘇行，吳名劍，李 輝，等.離子色譜法同時測定煙葉中的6種無機陰離子[J].煙草科技，2006，15（11）：37-41.

[3] 吳玉萍，宋春滿，雷麗萍，等.梯度淋洗離子色譜法測定煙草中的蘋果酸、檸檬酸和陰離子[J].分析試驗室，2006，25（7）：31-34.

[4] 江錦花，蔡郁蓓.離子色譜法測定茶葉中陰離子含量研究[J].光譜實驗室，2005（2）：15-17.

[5] 趙嘉欣.離子色譜法―污水檢測[J].分析化學儀器，2007，23（9）：21-24.