代用茶菊花鎘含量特征及鎘健康風險評價

◎ 劉花梅，戴瑞平，楊 梅，鄒 敏

（江西省食品檢驗檢測研究院，江西 南昌 330002）

菊花茶廣泛存在于民眾生活中，是深受人們喜愛的一種飲品。菊花為常用的中藥，古人稱之為“延壽客”。中醫認為，菊花味甘苦，性微寒，具有疏風、清熱、明目、解毒的功效[1]，《本草綱目》中有“菊之品九百種”的記載，其中以杭菊、亳菊、滁菊、懷菊最為有名，有“四大名菊”之稱。菊花茶中雖然含有對人體有益的一些如鈣、鐵、鋅等微量元素[2]，但在其種植和加工過程有些菊花會受到重金屬的污染。經過測定，市場上的一些菊花茶中含有對人體健康有威脅的重金屬，甚至出現較多的重金屬鎘超標現象[3]。

鎘作為一種重金屬，當環境受到鎘污染后，鎘可在生物體內富集，特別是使骨骼的代謝受阻，造成骨質疏松、萎縮、變形。食品和飲用水是鎘進入人體的主要載體。菊花作為常見的代用茶，其飲用安全不容忽視。NY/T 2140-2015《綠色食品 代用茶》和GH/T 1091-2014《代用茶》都規定鎘的限量標準為0.5 mg/kg。另外，代用茶菊花的沖泡方式會影響飲用茶水中鎘濃度的高低。本文采用測定樣品和分析研究相結合的方式，以市售代用茶菊花為對象，利用ICP-MS方法[4]和石墨爐原子吸收光譜法[4]測定其中的鎘含量。根據世界衛生組織（WHO）最大日允許鎘攝入量（ADI）對代用茶菊花中的鎘對人體鍵康影響進行評價。

1 材料與方法

1.1 材料

菊花茶樣品，市售38批代用茶和藥用菊花等常見菊花種類。

1.2 儀器與試劑

電熱恒溫鼓風干燥箱，上海一恒科學儀器有限公司，DHG-9420A；電子天平，sartorius，QUINTIX124-1CN；密閉微波消解儀配有聚四氟乙烯消解罐，北京萊伯泰科儀器股份有限公司，Milestone ETHOS ONE；料理機，九陽，JYL-C16V；電感耦合等離子質譜儀，美國安捷倫科技有限公司，ICP-MS7900；趕酸儀，Labotery GS25-20A；原子吸收分光光度計，美國PerkinElmer珀金埃爾默公司，PinAAcle 900T。

1.3 試劑

硝酸，蘇州晶瑞化學股分有限公司UP級；過氧化氫，國藥集團化學試劑有限公司，優級純；鎘元素標準溶液，國家有色金屬及電子材料分析測試中心，185002～2 1 000 μg/mL；A gilent 內標液（115In），以5% HNO3做介質，配制成濃度為0.5μg/mL的內標溶液；A gilent調諧液（7Li，89Y，140Ce，205Tl），美國安捷倫公司，10 μg/L；實驗用水，蒸餾水，經Millipore純水處理系統所得。

1.4 樣品制備

1.4.1 樣品前處理

將采集的樣品充分混勻，并采用4分法和隨機取樣法，取10 g左右的樣品用料理機粉碎成均勻的粉末，用于樣品全量鎘的分析測定，剩余的樣品裝入自封袋干燥保存，用于菊花茶適宜沖泡方式的篩選實驗[5]。

1.4.2 樣品中全量鎘的測定

取制備好的38批樣品粉末0.5 g（精確至0.001 g）兩份，放入聚四氟乙烯消解罐中，加入6 mL硝酸，放入100 ℃趕酸儀預消解25 min，冷卻到室溫，加入1 mL過氧化氫，蓋上消解蓋，然后放入微波消解儀中進行消解。微波條件，見表1。冷卻后置于量瓶中，用水定容至50 mL，搖勻，用0.45 μm的濾膜過濾后待測[6]。

表1 微波消解儀條件表

1.4.3 模擬泡茶

①控制電熱恒溫鼓風干燥箱溫度為100 ℃，稱取1 g未經任何處理的兩批鎘含量超過批菊花茶（金絲黃菊含量分別為1.22、1.88 mg/kg），用50 mL蒸餾水或2%硝酸浸泡，浸泡時間分別為5 min、10 min、20 min、1 h、4 h、12 h，得到茶液，依次濾出上清液后置于室溫環境中，然后用0.45 μm濾膜過濾待測。②稱取1 g未經任何處理的兩批鎘含量超過批菊花茶（金絲黃菊含量分別為1.22、1.88 mg/kg），加入50 mL（茶水比例1∶50）[7]蒸餾水沸水分別浸泡5 min、10 min、20 min、1 h、4 h、12 h（過夜），依次濾出上清液后置于室溫環境中，然后用0.45 um濾膜過濾，濾液作為第一次浸泡液待測。5、10、20 min所得茶渣中再分別加入50 mL蒸餾水沸水重復以上步驟，分別得到第2次、第3次茶液，然后用0.45 μm濾膜過濾待測。

1.4.4 鎘含量測定

1.4.4.1 兩種儀器測定方法比較

取上述1.4.2中的10批樣品同時采用電感耦合等離子質譜儀（ICP-MS法）和石墨爐原子吸收光譜法測定，儀器工作條件見表2和表3。同時配制標準系列，繪制標準曲線，比較兩種方法測定結果，結果見表4和表5。

表2 ICP-MS 7900儀器工作條件表

表3 石墨爐原子吸收光譜法儀器條件表

表4 鎘標準系列濃度、線性方程及相關系數表

表5 兩種儀器測定10批菊花中鎘的結果比較表（單位：mg/kg）

1.4.4.2 ICP-MS法測定28批及浸泡液中鎘含量

取上述1.4.2中剩余28批處理樣液和2.4.3所得樣液采用電感耦合等離子質譜儀（ICP-MS法）測定。

2 結果與分析

2.1 菊花茶樣品中鎘含量特征分析

電感耦合等離子質譜儀（ICP-MS法）和石墨爐原子吸收光譜法測定的10批結果鎘含量在0.056 1～1.99 mg/kg，兩種方法比較，結果無明顯差異，絕對差值與算術平均值比值均小于5%。在采集的38批菊花茶樣品中ICP-MS法測定的鎘含量在0.034 5～1.88 mg/kg，其中有18批大于0.5 mg/kg，結果在0.552～1.88 mg/kg，有20批結果小于0.5 mg/kg，47.4%樣品的鎘含量超出NY/T 2140-2015《綠色食品 代用茶》和GH/T 1091-2014《代用茶》標準規定鎘的限量標準0.5 mg/kg，其中含量最高的是金絲黃菊，鎘含量高達1.88 mg/kg，見表6。

表6 ICP-MS法測定38批菊花代用茶的鎘含量表

2.2 菊花茶的不同沖泡方式篩選

2.2.1 不同沖泡時間的篩選

2.2.1.1 100 ℃恒溫條件

控制溫度為100 ℃恒溫條件下沖泡超標的兩批菊花茶（金絲黃菊含量分別為1.22、1.88 mg/kg），沖泡時間分別為 5 min、10 min、20 min、1 h、4 h、12 h，結果見表7。兩種鎘超標的菊花茶的沖泡時間在5～10 min時鎘的浸提率較高，而1 h后升高較多，12 h升高明顯。表明浸泡不同時間對菊花茶中鎘提取率有顯著影響，即隨著浸泡時間的延長而升高。而在100 ℃ 2%硝酸的酸性條件下，浸泡液中的鎘濃度1 h時分別達到了21.361、28.621 μg/L，提取率達到了87.3%和75.5%。因此，飲茶時不應浸泡太長時間，尤其不應飲用過夜的茶湯，泡茶時盡量避免與酸性物質同時浸泡。

表7 菊花茶中鎘的提取率和100 ℃恒溫時間關系及每日攝入量占FA0/WHO規定的ADI的比例表

2.2.1.2 100 ℃的水沖泡

采用100 ℃的水在自然條件下沖泡超標的兩種菊花茶，沖泡時間分別為5 min、10 min、20 min、1 h、4 h、12 h，沖泡10～20 min的提取率較高，但沒有明顯的差異，相比100 ℃恒溫條件，沖泡提取率要低于后者。浸泡不同時間對菊花茶中鎘的提取率有明顯的影響，提取率呈現隨著浸泡時間的延長而升高的趨勢。所以，飲茶時不應浸泡太長時間，尤其不應該飲用過夜的茶水[8]。

2.2.2 不同沖泡次數的篩選

沖泡次數對鎘的提取率有明顯的影響，從表8可以看出，鎘超標的兩批代用茶的第一次沖泡且泡茶時間為5、10、20 min時，茶液中鎘的濃度高于第2次和第3次相同沖泡時間鎘的濃度，尤其是第3次沖泡時，茶浸出液的鎘濃度很低，沖泡次數及時間對鎘的提取率影響趨勢與提取液中的鎘濃度一致。相同時間不同浸泡次數，菊花茶中鎘溶出率不同，第1次浸泡時的鎘提取率高于第2次、第3次，尤其是第3次浸泡時的溶出量很少。所以，飲茶時應舍棄第一泡茶，即先進行洗茶1～2遍，然后再飲用茶水，這樣才能避免攝入更多的鎘。

表8 菊花茶中鎘的提取率和沖泡時間/次數關系及每日攝入量占FA0/WHO規定的ADI的比例表

金絲皇菊（Cd含量1.88 mg/kg）第1次5 min 3.13 8.3 6.26 10.43第1次10 min 3.11 8.3 6.22 10.37第1次20 min 4.18 11.2 8.36 13.93第2次5 min 2.22 5.5 4.44 7.40第2次10 min 1.78 4.6 3.56 5.93第2次20 min 1.97 5.0 3.94 6.57第3次5 min 0.776 1.9 1.55 2.59第3次10 min 0.674 1.7 1.35 2.25第3次20 min 0.917 2.3 1.83 3.06第1次1 h 4.71 19.1 9.42 15.70第1次4 h 5.78 23,5 11.56 19.27第1次12 h（過夜） 6.74 27.4 13.48 22.47

綜合分析以上實驗結果并結合人們日常飲茶的習慣，根據GB/T 23776-2009茶葉感官審評方法，篩選出菊花茶最適宜的飲用方式：開水沖洗菊花茶5 min，茶水比例為1∶50，然后再用開水沖泡5～20 min再飲用。

2.3 菊花茶中鎘對人體健康的風險評價

上文結果顯示，所測定的38批中有47.4%的樣品超出NY/T 2140-2015《綠色食品 代用茶》和GH/T 1091-2014《代用茶》標準（0.5 mg/kg），根據目前國際上公認的主要毒性（安全性）指標，采用聯合國糧農組織和世界衛生組織（FAO/WHO）的推薦值，即每日每人（按照60 kg算）允許攝入量0.06 mg進行相關計算。

式（1）（2）中：Q為每日飲用茶水的鎘的攝入量，mg/d；Di為每日菊花茶的食用量，g；C為菊花茶中重金屬鎘的含量，mg/kg；T為沖泡菊花茶鎘的提取率，%；RI為健康風險指數。

若RI小于100%，則處于安全水平，若RI大于100%，則存在健康風險，且數值越大，健康風險也越大。按每人每天喝2 L[11]算，每日菊花的用量是40 g，以不同沖泡方式對菊花茶中鎘的浸提率進行考察，計算健康風險指數，進而對菊花茶中鎘對人體健康的風險作出評價計算菊花茶中鎘的每日攝入量占ADI的比值是現階段一種普遍采用且較為科學的評價方法。從表8可以看出，健康風險指數最大的為過夜后的茶水，達到了20%以上；洗茶2次后，健康風險指數明顯減小。每日飲用40 g菊花茶不會超出FAO/WHO推薦值。以鎘提取率最高的100 ℃恒溫過夜菊花茶水為例，人體每天可以用95 g菊花茶泡茶[8-10]。

3 小結與討論

①本方法采用微波消解方法處理樣品，消解速度快、前處理簡單，并用電感耦合等離子質譜儀（ICP-MS法）和石墨爐原子吸收光譜法測定菊花中的鎘含量，絕對差值與算術平均值比值均小于5%，兩種方法測定結果沒有明顯的差異，均可以用于菊花中鎘含量的測定。②采集的38批菊花茶樣品中鎘含量在0.034 5～1.88 mg/kg，其中有18批大于0.5 mg/kg，結果在0.552～1.88 mg/kg，有20批結果小于0.5 mg/kg，47.4%樣品的鎘含量超出NY/T 2140-2015 《綠色食品 代用茶》和GH/T 1091-2014《代用茶》規定鎘的限量標準（0.5 mg/kg），其中含量最高的是金絲黃菊，鎘含量高達1.88 mg/kg。③菊花茶適宜的飲用方式是：開水清洗5 min，茶水比例1∶50，然后用開水沖泡5～20 min再飲用。飲茶時不應浸泡太長時間，尤其不應飲用過夜的茶水，泡茶時盡量避免與酸性物質同時浸泡。④菊花茶鎘含量的安全評價。鎘超標的菊花經過浸泡或沖泡后飲用，鎘的人體日攝入量為0.91%～25.14%，健康風險指數在1.51%～41.90%，表明鎘經代用茶菊花攝入體內所構成的潛在風險不容忽視。飲茶時不應浸泡太長時間，尤其不應該飲用過夜的茶水。經過開水洗茶后再沖泡飲用，這樣鎘的日攝入量就會顯著降低，建議飲用菊花茶時開水洗1次茶后再沖泡飲用，這樣才能避免攝入更多的鎘[11]。