市售黑茶產品中氟含量的抽樣檢測與分析

劉美秀，王一閔

（雅安市產品質量檢驗檢測中心，四川雅安 625000）

茶樹作為一種氟聚集植物，與其他植物相比，在相同的生長環境下，茶樹的氟含量要高出10～100 倍[1]。雖然低含量的氟能夠維持機體正常的鈣磷代謝，有助于鈣磷形成羥磷灰石，能增強牙齒和骨骼的強度；但是如果長期攝入過量氟，會引發慢性氟中毒，主要表現為氟斑牙和氟骨癥[2]。我國作為茶葉生產大國，茶葉已經成為人們日常消費的必需品，特別是黑茶，作為后發酵茶，越來越受到大眾的喜愛。同時黑茶的含氟量偏高問題，也越來越受到重視[3]。額爾登桑等[4]對全國500 多個主要產茶區的茶葉樣品進行氟含量檢測顯示，含氟量最高的是黑茶，含氟量最低的是綠茶，居中的是紅茶、烏龍茶、花茶等。雖然我國規定了磚茶中氟含量的限定標準，但是市售黑茶產品種類繁多，了解黑茶產品中氟含量的總體情況可為市場監管提供數據支撐，保障消費者飲茶安全。因此，有效控制和降低茶葉中的氟化物含量，防止茶葉超標，在確保茶葉質量安全方面具有十分重要的意義。

現階段我國茶葉氟含量的檢測國家標準有GB/T 21728—2008 和GB/T 5009.18—2003，本文主要采用GB/T 21728—2008 的氟離子選擇電極法作為檢測方法，并對其進行優化。該方法操作簡便，適用于批量產品的快速檢測，同時方法的精密度和準確度也相對較高，成為大多產品測定氟含量的標準檢測方法[5]。但該方法在實際測定過程中會受到環境溫度、讀數時間的影響，容易造成結果誤差。通過對讀數時間的優化考察氟離子選擇電極法測定黑茶中氟含量的確定檢驗，進而分析市售黑茶氟含量的總體情況，以及不同種類黑茶中氟含量的情況，經過討論提出降低市售黑茶產品中氟含量的應對措施。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

2022 年共采集樣品300 份，由產品質量檢驗檢測中心抽檢或生產商、經銷商送檢，將樣品按加工工藝和外觀形態分為緊壓茶、散茶、袋泡茶3 類。按照國家標準GB/T 8303—2013 制樣，粉碎后過40目篩，裝袋，編號，待測。

1.2 試劑與儀器

冰乙酸、乙酸鈉、檸檬酸鈉、高氯酸和鹽酸等，均為國產分析純。氟標準溶液：1 000 μg·mL-1。

雷磁PF-2 型氟電極，上海圣科儀器設備有限公司；PHSJ-5 型實驗室pH 計，上海精密科學儀器有限公司；232 型飽和甘汞電極，上海越磁電子科技有限公司；78-1 型磁力加熱攪拌器，上海尤釋機電設備發展有限公司；萬能粉碎機，武義海納電器有限公司；DZKW-4 電子恒溫水浴鍋，北京中興偉業儀器有限公司；XS205DU 型電子天平，梅特勒-托利多公司。

1.3 試驗方法

按照GB/T 21728—2008 方法配制系列濃度氟離子標準溶液，將氟離子選擇電極與飽和甘汞電極分別與pH 計的負極和正極相連，兩支電極插入盛有水的塑料杯中，實驗用水需滿足實驗室二級用水的標準，在磁力攪拌器的攪拌下，使pH 計顯示的電位值達到340 mV 平衡后再測定標準液的電位差值。讀取標準溶液電位差值時，以每5 min 的電位差值變化不超過0.5 mV 作為讀數值，同時記錄讀數時溫度。繪制標準曲線，以標準溶液的電位差值為縱坐標，氟離子濃度的對數為橫坐標。

1.4 供試茶液的制備及測定

按照GB/T 21728—2008 中7.3.1 的測定步驟提取出茶湯20 mL，再用乙酸鈉和檸檬酸鈉混合后的總離子強度緩沖溶液25 mL 將提取液逐漸轉移至50 mL 容量瓶中，加水定容至刻度，搖勻備用，同時做空白試驗。按照標準溶液的測定方法測定試樣溶液。

2 結果與分析

2.1 標準曲線

按1.3 所述的標準液配制方法，得到氟標準溶液濃度分別為0 mg·L-1、0.2 mg·L-1、0.4 mg·L-1、1.0 mg·L-1和2.0 mg·L-1的標準系列（溫度為23.1 ℃），分別測得該溫度下各標準溶液濃度的電位差值，繪制標準曲線圖如圖1 所示。

圖1 氟標準溶液標準曲線

由圖1 可知，氟標準溶液的工作曲線方程為y=-24.3ln(x)+242.65，R2=0.999 9。可以看出氟離子濃度的對數值與電位差值呈現線性關系，同時說明在0 ～2.0 mg·L-1氟離子質量濃度線性關系較好。

2.2 加標回收率檢驗結果

隨機選取茶葉樣品，配制100 μg·mL-1氟標準溶液取0.5 mL 加入到樣品中。按照1.4 的方法進行樣品前處理后，加標回收樣品進行3 次平行測定，結果見表1。

表1 試驗方法的回收率檢驗結果

由表1 可知，方法的回收率均較高，平均回收率為99.33%；回收率的RSD 值小于5%。說明該方法在該實驗條件下準確性好，可滿足黑茶中氟含量檢測的要求。

2.3 精密度檢驗結果

隨機選取茶樣，按照試驗方法分6 次獨立地進行試樣重復測定，測得茶樣的氟含量，統計分析出方法的精密度。由表2 可以看出，所測數據的RSD較小，表明實驗方法的穩定性好，實驗測得的數據結果準確。

表2 試驗方法的精密度檢驗結果

2.4 氟離子選擇電極法測定黑茶中氟含量方法的確定檢驗分析

對GB/T 21728—2008 測定黑茶中氟含量的方法的實驗條件進行了優化，方法中未對平衡電位值進行要求，而本文要求實驗用水的電位值平衡達到340 mV 后進行測定，同時規定了標準品和樣品的電位值讀數為每5 min 變化不超過0.5 mV 開始讀數，減少了讀數誤差對檢測結果的影響。檢測結果表明，方法在標準曲線的范圍內線性好，回收率高，精密度高；通過讀數時間優化氟離子選擇電極法，適用于黑茶中氟含量的檢測分析。

2.5 市售黑茶氟含量的檢測結果與分析

2.5.1 市售黑茶產品中氟含量的總體情況及分析

2022 年累計完成300 批市售黑茶產品氟含量的檢測，數據統計結果見表3。2022 年市售黑茶產品檢測氟含量的分布為122 ～588 mg·kg-1；中位值為243 mg·kg-1；平均值為233 mg·kg-1；樣品中氟含量超標（GB 19965—2005）個數為35 個。以上檢測結果表明，黑茶中氟含量的分布范圍較寬，同時該區域內存在個別產品氟含量超標現象，導致市售黑茶產品中氟含量的整體合格率不是很高。

表3 市售黑茶氟含量檢測概況

查閱相關文獻，還未發現雅安市市售黑茶氟含量檢測的有關報道，因此作為本市檢測數據的回顧性比較分析，暫無數據可供參考。查閱文獻可知，福州市2019 年監測的黑茶樣本里面氟含量高達751 mg·kg-1[3]；福建省2022 年監測出烏龍茶的氟含量最大值為540 mg·kg-1[6]；因此，就橫向比較而言，雅安市2022 年市售黑茶產品中氟含量的最大值與上述省、市的檢測結果相似。

為了解2022 年市售黑茶產品氟含量分布情況，進一步對市售黑茶產品氟含量構成進行統計分析，結果見表4。黑茶中氟含量＜200 mg·kg-1的有74 份，占比24.7%；有191 份樣品氟含量在200 ～300 mg·kg-1，占比63.7%；有35 份樣品氟含量＞300 mg·kg-1處于超標范圍，占比11.6%。據張易等[7]2013 年調查發現我國黑茶中氟化物含量低于200 mg·kg-1有72%，低于300 mg·kg-1有78%。

表4 市售黑茶氟含量分布情況

2.5.2 不同種類黑茶的氟含量

將300 份黑茶樣按照加工工藝和外觀形態分為緊壓茶、散茶、袋泡茶3 類，統計分析這3 大類茶的氟含量，結果如表5 所示。

表5 不同種類黑茶含氟量的檢測結果

由表5 中3 大茶類氟含量的中位值和平均值來看，基本上在200 ～300 mg·kg-1，表明黑茶中氟含量比較高并且各類茶之間氟含量沒有明顯差異性。從3 大茶類氟含量測定值的分布范圍來看，以緊壓茶、散茶的氟含量值分布范圍比較廣，這與緊壓茶和散茶在加工中所采用的原料成熟度不盡相同有一定的關系。同時緊壓茶的合格率相比其他兩種茶類較低，劉淑娟等[8]研究也表明排除產地等影響因素，緊壓茶的氟含量一般高于其他茶類。主要是緊壓茶采用的是成熟度較高的鮮葉原料，加工工藝需經過拼配壓制，而散茶和袋泡茶不需要壓制，選擇原料成熟度相對較低。

3 黑茶的氟含量控制對策分析

研究表明，目前市售黑茶產品中氟含量不是很低。馬立鋒等[9]研究表明黑茶是氟含量最高的一種茶類，主要在于原料粗老，生長期長，相應累積較多。因此追究其根本原因，茶葉含氟量高低仍然是茶葉的品種、嫩度、采摘季節以及外部環境中大氣、土壤、加工等因素共同相互作用的結果。因此，必須從茶葉本身和外部環境著手，才能有效控制好市售黑茶產品的含氟量。

（1）選擇低氟含量的茶樹品種。研究表明，茶樹品種不同導致吸收氟的能力不盡相同[5]。沙濟琴等[10]通過對福建的主要茶樹品種的鮮葉含氟量進行檢測分析后得出，茶葉含氟量高低的關鍵因素之一是品種。經過對31 個茶樹品種的研究分析，陳瑞鴻等[11]發現，含氟最多的是烏牛，最少的是浙農138，前者是后者的2.7 倍。馬立鋒等[12]通過檢測浙農113、碧峰2 個茶樹品種成熟葉的氟含量得到浙農113 的氟含量（1 457 mg·kg-1）為碧峰（925 mg·kg-1）的1.57 倍。因此選擇低氟含量的茶樹品種，可以降低茶葉中本身的氟含量，對產品中氟含量的控制起到事半功倍的效果。

（2）采用無公害茶葉種植管理措施。馬立鋒等[13]的研究表明，茶樹所用的灌溉水受到大氣和土壤中氟含量的影響，間接作用于茶葉。潘如圭等[14]也認為植物具有吸收和積累大氣中氟的功能。因此在種植茶樹時要考慮選擇遠離工業區、城市和公路，選擇生態氣候環境良好、土壤肥沃且無污染的地方，最好是植被豐富、海拔較高、空氣和水質都無污染的高山地區。這樣可以減少茶樹對環境中氟的吸收，從而從外因上起到降低氟含量的作用。

（3）在黑茶原料的選擇上盡量選擇茶葉鮮葉或者含氟量低的茶葉進行拼配。沙濟琴等[15]研究表明，茶葉對氟離子的吸收量可高達98.1%，是茶樹中對氟離子吸收強度最大的器官。同時白學信[16]認為茶葉產品含氟量與茶葉嫩度關系密切，原料越嫩，含氟量就會越低。因此要降低黑茶中氟含量，在加工過程中盡量選擇不采用含茶樹梗、鱗片、魚葉和老葉等氟含量較高的鮮葉原料。

（4）需持續加強黑茶產品的質量監管體系。建議每年組織黑茶中氟含量的專項監督抽檢，了解市售產品中氟含量分布情況，通過數據分析指導規范茶葉的生產，為監管提供方針導向，為消費者的飲茶安全提供保障。

4 結論

本文采用優化后的GB/T 21728—2008 方法測定茶葉氟含量，優化后的方法簡單易操作，精密度高、準確性好。氟離子在質量濃度為0 ～2.0 mg·L-1線性關系良好，樣品加標回收率較高，實驗測得的數據準確可靠。分析2022 年雅安市市售黑茶產品中氟含量，結果顯示氟含量大體符合國家標準，存在個別超標的問題。因此要控制黑茶氟含量，必須從茶葉品質和外部環境著手，同時加強黑茶產品的質量監管體系，監測茶葉中氟含量為消費者提供適量、安全飲茶的參考依據。