茶葉中重金屬鉛的浸出率研究

【摘要】 用電感耦合等離子體質譜（ICP-MS）分析了4種茶葉在不同的浸泡條件下茶湯中重金屬鉛的浸出規律。試驗結果表明，鉛在茶湯中的浸出率隨浸泡次數的增多，浸出率先增大后減??；隨浸泡時間的延長，浸出率增大；隨浸泡溫度升高，浸出率增大。但浸泡水溫影響不是很大，一般可忽略。

【關鍵詞】 電感耦合等離子體質譜；重金屬鉛；浸出率；飲茶

【DOI編碼】 10.3969/j.issn.1674-4977.2018.01.009

Abstract：Heavy metal Pb in the infusions from 4 kinds of teas under various conditions was determined by ICP-MS. The experimental results showed that the extraction ratios of Pb increased firstly and then decreased with increasing times of extraction， increased with the extraction time， and increased slightly with the rising temperature.

Key words：ICP-MS；Pb；extraction ratios；drinking tea

茶是最受歡迎的天然飲料之一，世界上有超過150個國家的人有飲茶的習慣，茶葉以其豐富的營養價值受到人們的青睞?，F代科學研究表明，茶葉中富含茶多酚、咖啡堿、氨基酸、多糖等多種含有生物活性的有機化合物，具有抗氧化、抗衰老、助消化、緩解疲勞等多種保健功效，同時還具備一些臨床藥理作用，如降血壓、降血糖、預防動脈粥樣硬化、抗菌消炎、利尿止痢等。然而近年來由于環境污染日益嚴重，某些污染地區的茶葉中重金屬含量不斷增加，增加了危害人們健康的風險[1]。

茶葉中含有鉛、鎘、砷、汞等致毒重金屬，這些物質進入人體后與食物中的營養物質。如蛋白質、脂肪酸、維生素等相結合，轉變為更具毒性的重金屬-有機化合物，不僅防礙了人體消化系統對這些營養物質的吸收，還會使人體器官受到傷害，所以重金屬是具有潛在危害的重要污染物[2-3]。

鉛是一種廣泛分布的毒性重金屬，會造成環境污染和健康危害。輕度鉛中毒會導致貧血癥、頭疼和肌肉酸痛，重度鉛中毒會嚴重傷害腎、肝臟、腦、生殖系統和中樞神經系統，甚至導致死亡[4]。

一般人們不直接食用茶葉，而是將茶葉用熱水浸泡后飲用茶湯。測定茶葉中重金屬元素的含量，作為衛生學評價的依據是不嚴謹的，要對茶葉中各種元素的量和茶湯中各種元素的量同時考查才有意義[5-6]。周宣等[7]對鉛（Pb）、銅（Cu）、鋅（Zn）、錳（Mn）在毛尖、普洱茶湯中浸出率試驗研究；徐潔等[8]對鉛（Pb）、銅（Cu）、鋅（Zn）在紅茶、綠茶茶湯中的浸出率進行研究。

本文以嶗山綠茶、紅茶、普洱茶和鐵觀音這4種茶葉為研究對象，考察了不同浸泡條件（次數、時間、水溫）對茶葉中鉛的在茶湯中的浸出率的影響。這對飲茶人健康的飲茶習慣的形成具有一定的參考價值。

1 實驗

1.1 儀器與試劑

儀器：ICP-MS（7500a，美國安捷倫科技公司）， Bs200s-Wel（0.0001g）電子天平（Sartorius公司），HH-501水浴鍋（金壇市城東新瑞儀器廠），水熱反應釜，烘箱，實驗室加熱板。

試劑：硝酸（分析純，天津市永大化學試劑有限公司），30%H2O2（優級純），試驗用水為去離子水，實驗所用茶葉均購買于沈陽五里河茶城。

1.2 實驗內容

1.2.1 茶葉中總鉛含量的測定

稱取0.5g紅茶茶葉樣品放入100mL水熱反應釜中，加3mLHNO3和2mLH2O2，浸泡過夜，再放入120℃烘箱反應4h取出（如有固相殘留，重新放回烘箱反應），自然冷卻，轉移至25mL容量瓶中，用去離子水定容、搖勻后取l0mL于試樣管中，待ICP-MS測定其鉛濃度。制取3個平行樣。實驗所用其他三種茶葉的樣品制備方法同上。

1.2.2 茶湯的制備

分別將紅茶、鐵觀音、嶗山綠和普洱4種茶葉用相同的方式浸泡，浸泡方法如下：

1）浸泡次數對鉛浸出率的影響

稱取1g茶葉于100mL小燒杯中，加入50mL煮沸的去離子水，在55℃水浴鍋中浸泡5min，過濾出茶湯置于另一個50mL燒杯中。將茶湯加熱濃縮到10～15mL，然后轉移至25mL容量瓶中用去離子水定容、搖勻，取l0mL于試樣管中待用ICP-MS測定其鉛濃度。

按上述方法，得到浸泡第2、3、4、5次的茶湯樣品。

2）浸泡時間對鉛浸出率的影響

分別稱取5份1g茶葉樣品于5個100mL小燒杯中，均加入50mL煮沸的蒸餾水，在55℃水浴鍋中分別浸泡5、10、20、30、40min，過濾出茶湯于另一個50mL燒杯中。將茶湯加熱濃縮到10～15mL，然后轉移至25mL容量瓶中用去離子水定容、搖勻，取l0mL于試樣管中待用ICP-MS測定其鉛濃度。

3）浸泡水溫對鉛浸出率的影響

分別稱取5份1g茶葉樣品于5個100mL小燒杯中，加入50mL50、60、70、80、100℃的蒸餾水，在55℃水浴鍋中浸泡5min，過濾出茶湯于另一個50mL燒杯中。將茶湯加熱濃縮到10～15mL，然后轉移至25mL容量瓶中用去離子水定容、搖勻，取l0mL于試樣管中待用ICP-MS測定其鉛濃度。

2 結果與分析

2.1 茶葉樣品中鉛元素的含量

如表1所示，4種茶葉的鉛含量有明顯的差異，其中嶗山綠茶鉛含量最高，普洱次之，紅茶和鐵觀音最低；但每種茶葉中重金屬鉛含量均未超出國家安全標準（5mg/kg干茶）[9]。

2.2 浸泡次數對茶葉中鉛浸出率的影響

如圖1所示，不同茶葉中重金屬鉛在相同的浸泡條件下，浸出率不同。這四種茶葉中的鉛的浸出率普遍在第三次浸泡時達到最高，之后隨著浸泡次數的增加，茶湯中鉛的浸出率呈現逐步降低趨勢。

從表2總浸出率來看，鐵觀音最高，達到50.2%；其次為普洱茶和紅茶為33.8%；嶗山綠最低為18.2%。結合表1數據可知：雖然4種茶葉中嶗山綠茶的鉛含量大于紅茶、普洱茶和鐵觀音，但在4種茶葉中，重金屬鉛浸出率最大的并不是嶗山綠，反而其他3種茶總浸出率明顯高于嶗山綠茶。這表明并不是茶葉中鉛含量越高，浸出率就越高，還要考慮茶葉的品種及加工工藝。

2.3 浸泡時間對茶葉中鉛浸出率的影響

由圖2可以看出，隨著浸泡時間的延長，4種茶葉中鉛的浸出率都隨之增大。雖然在4種茶中嶗山綠茶的含鉛量最高，但是浸泡時間對鉛的浸出率的影響并不大，在4種茶葉中的鉛的浸出率最低，可能是因為嶗山綠茶中可溶解的鉛已大部分被浸出，或茶湯中的鉛溶解已趨于飽和，故鉛不再浸出[8]；對于普洱茶和紅茶，浸泡時間為40分鐘時鉛的浸出率只有15%，因此這兩種茶葉在浸泡時間40分鐘內飲用都不會因茶湯中鉛給人體健康帶來風險；對于鐵觀音茶，鉛的浸出率較高，雖然浸泡10分鐘后浸出率迅速增加，但由于該茶葉中鉛的總含量并不高，所以此茶葉浸泡后的鉛的浸出量并不高。

2.4 浸泡溫度對茶葉中鉛的浸出率的影響

如圖3所示，隨著水溫的升高，4種茶葉中鉛的浸出率都隨之增大。對于嶗山綠，雖然該茶葉總含鉛量相對較高，但在浸泡水溫達到100℃時鉛的浸出率仍不到2%，可以看出浸泡水溫對其鉛浸出率的影響不大；對于普洱和紅茶，浸泡水溫在100℃時鉛的浸出率也僅僅接近5%，而且該茶葉總鉛含量也不高，所以泡茶時對浸泡水溫沒有太大要求；對于鐵觀音，雖然鉛的浸出率相對較高，但100℃時鉛的浸出率也不到7%，而且該茶葉總鉛含量也較低，浸泡水溫按個人習慣即可。綜上可知，浸泡水溫對于這四種茶鉛的浸出率并沒有什么太大影響。

3 結論

若只考慮鉛對人身體健康的影響，僅就上述四種茶葉而言，浸泡水溫的選擇對于鉛的浸出影響不大，而且都在一個比較低的水平，鉛的浸出率不足7%，所以水溫的選擇按個人平常泡茶習慣即可。對于嶗山綠茶，若浸泡時間在四十分鐘內，浸泡時間對鉛的浸出率基本無影響；浸泡次數對浸出率的影響也不大。對于普洱茶和紅茶，浸泡時間雖然對鉛的浸出率影響幅度有限，但浸泡時間控制在半個小時為宜。對于本實驗所用鐵觀音茶，雖然浸泡時間和浸泡次數對鉛的浸出率影響較大，但由于鉛含量較少，鉛的浸出量并不高，所以浸泡時間長一些和浸泡次數多一些對人體吸收鉛的量并無太大影響。

【參考文獻】

[1] 胡留杰，周正科.茶葉中重金屬的含量現狀及其控制對策[J].南方農業，2010，05（4）：89-92.

[2] 于霞.CMC溶液為新結合相的薄膜擴散梯度（DGT）技術富集和測量水中痕量的銅、鎘、鋅濃度[D].沈陽：東北大學， 2008.

[3] 向素雯，劉素純.茶葉中重金屬鉛、鎘的研究進展[J].食品工業科技，2015，36（15）：386-389.

[4] 張英，周長民.重金屬鉛污染對人體的危害[J].遼寧化工，2007，36（6）：395-397.

[5] 丁航，徐美奕，周克元，等.茶葉中微量元素浸出率的研究[J].廣東微量元素科學，2003，10（5）：56-58.

[6] 陳永明，田媛.綠茶茶葉及其浸出液中重金屬含量研究[J]. 食品科學技術學報，2012，30（2）：43-47.

[7] 周亶，蔣東云，崔林影.茶葉水中重金屬鉛、銅、鋅、錳的浸出率試驗研究[J].食品科技，2010（1）：285-288.

[8] 徐潔，葉芝祥，張麗，等.茶葉中重金屬浸出規律的研究[J]. 化學分析計量， 2007，16（1）：23-25.

[9] 食品中污染物限量：GB 2762-2017[S].