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(zhì)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(guī)律。試驗(yàn)結(jié)果表明，鉛在茶湯中的浸出率隨浸泡次數(shù)的增多，浸出率先增大后減小；隨浸泡時(shí)間的延長(zhǎng)，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(guān)鍵詞】 電感耦合等離子體質(zhì)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(gè)國(guó)家的人有飲茶的習(xí)慣，茶葉以其豐富的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值受到人們的青睞。現(xiàn)代科學(xué)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(jī)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(shí)還具備一些臨床藥理作用，如降血壓、降血糖、預(yù)防動(dòng)脈粥樣硬化、抗菌消炎、利尿止痢等。然而近年來由于環(huán)境污染日益嚴(yán)重，某些污染地區(qū)的茶葉中重金屬含量不斷增加，增加了危害人們健康的風(fēng)險(xiǎn)[1]。

茶葉中含有鉛、鎘、砷、汞等致毒重金屬，這些物質(zhì)進(jìn)入人體后與食物中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。如蛋白質(zhì)、脂肪酸、維生素等相結(jié)合，轉(zhuǎn)變?yōu)楦叨拘缘闹亟饘?有機(jī)化合物，不僅防礙了人體消化系統(tǒng)對(duì)這些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收，還會(huì)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(huì)造成環(huán)境污染和健康危害。輕度鉛中毒會(huì)導(dǎo)致貧血癥、頭疼和肌肉酸痛，重度鉛中毒會(huì)嚴(yán)重傷害腎、肝臟、腦、生殖系統(tǒng)和中樞神經(jīng)系統(tǒng)，甚至導(dǎo)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(cè)定茶葉中重金屬元素的含量，作為衛(wèi)生學(xué)評(píng)價(jià)的依據(jù)是不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)模獙?duì)茶葉中各種元素的量和茶湯中各種元素的量同時(shí)考查才有意義[5-6]。周宣等[7]對(duì)鉛（Pb）、銅（Cu）、鋅（Zn）、錳（Mn）在毛尖、普洱茶湯中浸出率試驗(yàn)研究；徐潔等[8]對(duì)鉛（Pb）、銅（Cu）、鋅（Zn）在紅茶、綠茶茶湯中的浸出率進(jìn)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(duì)象，考察了不同浸泡條件（次數(shù)、時(shí)間、水溫）對(duì)茶葉中鉛的在茶湯中的浸出率的影響。這對(duì)飲茶人健康的飲茶習(xí)慣的形成具有一定的參考價(jià)值。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 儀器與試劑

儀器：ICP-MS（7500a，美國(guó)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(yīng)釜，烘箱，實(shí)驗(yàn)室加熱板。

試劑：硝酸（分析純，天津市永大化學(xué)試劑有限公司），30%H2O2（優(yōu)級(jí)純），試驗(yàn)用水為去離子水，實(shí)驗(yàn)所用茶葉均購買于沈陽五里河茶城。

1.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1.2.1 茶葉中總鉛含量的測(cè)定

稱取0.5g紅茶茶葉樣品放入100mL水熱反應(yīng)釜中，加3mLHNO3和2mLH2O2，浸泡過夜，再放入120℃烘箱反應(yīng)4h取出（如有固相殘留，重新放回烘箱反應(yīng)），自然冷卻，轉(zhuǎn)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(cè)定其鉛濃度。制取3個(gè)平行樣。實(shí)驗(yàn)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(shù)對(duì)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(gè)50mL燒杯中。將茶湯加熱濃縮到10～15mL，然后轉(zhuǎn)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(cè)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(shí)間對(duì)鉛浸出率的影響

分別稱取5份1g茶葉樣品于5個(gè)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(gè)50mL燒杯中。將茶湯加熱濃縮到10～15mL，然后轉(zhuǎn)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(cè)定其鉛濃度。

3）浸泡水溫對(duì)鉛浸出率的影響

分別稱取5份1g茶葉樣品于5個(gè)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(gè)50mL燒杯中。將茶湯加熱濃縮到10～15mL，然后轉(zhuǎn)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(cè)定其鉛濃度。

2 結(jié)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(guó)家安全標(biāo)準(zhǔn)（5mg/kg干茶）[9]。

2.2 浸泡次數(shù)對(duì)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(shí)達(dá)到最高，之后隨著浸泡次數(shù)的增加，茶湯中鉛的浸出率呈現(xiàn)逐步降低趨勢(shì)。

從表2總浸出率來看，鐵觀音最高，達(dá)到50.2%；其次為普洱茶和紅茶為33.8%；嶗山綠最低為18.2%。結(jié)合表1數(shù)據(jù)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(shí)間對(duì)茶葉中鉛浸出率的影響

由圖2可以看出，隨著浸泡時(shí)間的延長(zhǎng)，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(shí)間對(duì)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?yàn)閸魃骄G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(duì)于普洱茶和紅茶，浸泡時(shí)間為40分鐘時(shí)鉛的浸出率只有15%，因此這兩種茶葉在浸泡時(shí)間40分鐘內(nèi)飲用都不會(huì)因茶湯中鉛給人體健康帶來風(fēng)險(xiǎn)；對(duì)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(duì)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(duì)于嶗山綠，雖然該茶葉總含鉛量相對(duì)較高，但在浸泡水溫達(dá)到100℃時(shí)鉛的浸出率仍不到2%，可以看出浸泡水溫對(duì)其鉛浸出率的影響不大；對(duì)于普洱和紅茶，浸泡水溫在100℃時(shí)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(shí)對(duì)浸泡水溫沒有太大要求；對(duì)于鐵觀音，雖然鉛的浸出率相對(duì)較高，但100℃時(shí)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(gè)人習(xí)慣即可。綜上可知，浸泡水溫對(duì)于這四種茶鉛的浸出率并沒有什么太大影響。

3 結(jié)論

若只考慮鉛對(duì)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(duì)于鉛的浸出影響不大，而且都在一個(gè)比較低的水平，鉛的浸出率不足7%，所以水溫的選擇按個(gè)人平常泡茶習(xí)慣即可。對(duì)于嶗山綠茶，若浸泡時(shí)間在四十分鐘內(nèi)，浸泡時(shí)間對(duì)鉛的浸出率基本無影響；浸泡次數(shù)對(duì)浸出率的影響也不大。對(duì)于普洱茶和紅茶，浸泡時(shí)間雖然對(duì)鉛的浸出率影響幅度有限，但浸泡時(shí)間控制在半個(gè)小時(shí)為宜。對(duì)于本實(shí)驗(yàn)所用鐵觀音茶，雖然浸泡時(shí)間和浸泡次數(shù)對(duì)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(shí)間長(zhǎng)一些和浸泡次數(shù)多一些對(duì)人體吸收鉛的量并無太大影響。

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[9] 食品中污染物限量：GB 2762-2017[S].