采用石墨爐原子吸收光譜法測(cè)定了勐海和勐臘兩個(gè)地區(qū)的18份生茶及28份熟茶樣品中重金屬鉛的含量,分析不同產(chǎn)地、不同加工方式茶葉的鉛含量差異及特征;根據(jù)GB 2760-2017及靶標(biāo)危害系數(shù)法評(píng)價(jià)茶葉的鉛暴露風(fēng)險(xiǎn),為保障消費(fèi)者安全及茶葉的加工方式選擇提供參考依據(jù)。結(jié)果顯示,生茶的鉛含量范圍在0.038±0.002至0.255±0.005mg/kg,熟茶的鉛含量在0.008±0.001至0.264±0.001 mg/kg,不同地區(qū)的茶葉樣品鉛元素含量存在差異;總體上生茶的鉛含量低于熟茶,散裝生茶低于餅裝生茶,表明茶葉采后加工過(guò)程中接觸的機(jī)械、發(fā)酵、渥堆等過(guò)程均有可能增加茶葉被重金屬污染的風(fēng)險(xiǎn)。勐海及勐臘地區(qū)的生、熟茶樣品中鉛含量均低于GB 2760-2017的限量標(biāo)準(zhǔn);兩個(gè)產(chǎn)地生、熟茶的THQ均遠(yuǎn)低于1,沒(méi)有明顯的鉛暴露風(fēng)險(xiǎn)。
茶是我國(guó)的重要經(jīng)濟(jì)作物,茶葉中富含茶多酚、多糖、茶氨酸等多種活性物質(zhì)[1-2],其中茶多酚具有抗氧化、抗腫瘤、降血糖等作用,多糖、茶氨酸具有抗衰老、增強(qiáng)人體免疫的作用[3-6]。茶葉作為世界三大飲料之一,深受消費(fèi)者青睞[7]。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,消費(fèi)者生活水平不斷提高,對(duì)茶葉的色、香、味品質(zhì)及其飲用安全性要求更高[8]。隨著工業(yè)化發(fā)展,茶樹(shù)生長(zhǎng)的土壤、水體、大氣等環(huán)境受到嚴(yán)重污染,同時(shí),茶葉生產(chǎn)中使用的農(nóng)藥、化肥也增加了茶葉的飲用安全性[9]。
鉛、鎘、汞、砷等重金屬暴露風(fēng)險(xiǎn)是消費(fèi)者關(guān)注的茶葉安全之一,其中鉛是茶葉中殘留較多的重金屬[10-11]。鉛中毒會(huì)引起人體神經(jīng)元病變,出現(xiàn)手腳酸麻、肌肉無(wú)力等癥狀。茶葉的重金屬浸出率與沖泡次數(shù)、沖泡時(shí)間、沖泡溫度、茶水比例等有關(guān)[12-13];Zazouli等[14]研究發(fā)現(xiàn)隨著沖泡次數(shù)增加,茶葉中鉛的浸出率不斷降低,第一泡到第三泡的鉛元素浸出率從15.9%降到了2.0%。另外不同的茶葉加工方式會(huì)影響茶葉中重金屬的污染程度,茶葉采收后晾曬、翻炒、包裝、貯藏或發(fā)酵等過(guò)程均會(huì)使茶葉受到不同程度的污染[15]。了解不同地區(qū)、不同加工方式茶葉的重金屬含量,對(duì)保障消費(fèi)者安全,促進(jìn)茶葉產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展具有重要意義。
本研究測(cè)定了釆自勐海、勐臘地區(qū)的18份生茶和28份熟茶樣品的鉛元素含量,分析不同地區(qū)、不同加工方式茶葉中鉛元素含量差異,同時(shí)根據(jù)GB 2760-2017《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中污染物限量》規(guī)定的茶葉鉛限量標(biāo)準(zhǔn)及靶標(biāo)危害系數(shù)法評(píng)價(jià)茶葉的鉛暴露風(fēng)險(xiǎn),為保障消費(fèi)者安全及茶葉的加工方式選擇提供參考依據(jù)。
實(shí)驗(yàn)材料來(lái)自勐海和勐臘的生茶18份,熟茶28份。茶葉于恒溫烘箱中60 ℃烘干至恒重,粉碎過(guò)80目塑料篩盤(pán),保存于自封袋中,備用。
實(shí)驗(yàn)儀器、試劑儀器:微波消解儀(Mileston Ethos up),原子吸收光譜儀(PinAAcle 900T),分析天平等.
試劑:65%硝酸(優(yōu)級(jí)純,川東化工),Pb元素標(biāo)準(zhǔn)溶液(國(guó)家有色金屬及電子材料分析測(cè)試中心),磷酸二氫銨(優(yōu)級(jí)純,天津市瑞金特化學(xué)品有限公司),硝酸鎂(優(yōu)級(jí)純,Perkin Elmer),超純水。
茶葉樣品處理稱(chēng)取0.2000g茶葉樣品,放入消解罐中,加入5mL硝酸,加蓋密封,按表1的微波消解步驟及條件將樣品消解完全,冷卻后取出消解罐;在電熱板上于140℃-160℃趕酸至1mL左右。將消解液完全轉(zhuǎn)移到25 mL容量瓶中,用超純水定容到25 mL刻度線(xiàn),搖勻,澄清后待測(cè)。用上述方法制備試劑空白樣。
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建立標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)取1mL,1000ug/mL的鉛元素溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)于100mL的容量瓶中,稀釋為10ug/mL的鉛溶液,再?gòu)?0ug/mL的鉛溶液中取1mL于100容量瓶中,定容,稀釋為100ug/mL的鉛標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液。分別取0.00,1.00,2.50,5.00,10.00,20.00 mL Pb元素標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液(100 ug/mL)于100 mL容量瓶中,定容,配制成0.0,1.0,2.5,5.0,10.0,20.0ug/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液用于建立Pb元素的標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)。按從低到高的濃度順序,分別取10uL鉛標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液和5uL磷酸二氫銨-硝酸鎂溶液同時(shí)注入石墨爐,原子化后測(cè)定吸光度,以質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo),吸光度為縱坐標(biāo),制作標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)。
樣品測(cè)定取10uL茶葉消解液或者空白試劑與5uL磷酸二氫銨-硝酸鎂溶液同時(shí)注入石墨爐,原子化后測(cè)定吸光度,與標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)比較定量。每個(gè)樣品重復(fù)測(cè)定3次,計(jì)算平均值。
數(shù)據(jù)處理按公式(1)計(jì)算樣品的鉛含量
式中:X為樣品中鉛含量,p為試樣中鉛的質(zhì)量濃度,p0為空白樣品中鉛的質(zhì)量濃度,V為消解液的定容體積,m為稱(chēng)樣量。
采用SPSS 20.0軟件對(duì)生茶、熟茶中的鉛元素含量進(jìn)行方差分析,并將茶葉的鉛含量測(cè)定結(jié)果與GB 2760-2017《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中污染物限量》的鉛限量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較,評(píng)價(jià)茶葉的安全性。通過(guò)靶標(biāo)危害系數(shù)法(Target Hazard Quotients,THQ)評(píng)價(jià)通過(guò)茶葉攝入重金屬鉛的暴露風(fēng)險(xiǎn),其中靶標(biāo)危害系數(shù)(THQ)按公式(2)計(jì)算[16]。
式中:Ef為重金屬暴露頻率,為365d,Ed為暴露時(shí)間,取值按中國(guó)的平均壽命76.1歲;Fir為茶葉人均日消耗量,為0.013kg/d[17];C為茶葉中重金屬鉛含量;Rfd為鉛元素參考劑量,為0.004mg/kg.d[18];Wab為成人平均體重,按60kg計(jì);Ta為暴露的平均時(shí)間。當(dāng)THQ<1時(shí),重金屬的暴露風(fēng)險(xiǎn)較低;當(dāng)THQ>1時(shí)有重金屬暴露風(fēng)險(xiǎn)。
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生茶中的鉛含量表2為勐海及勐臘地區(qū)生茶樣品的鉛含量,由表可知,兩個(gè)地區(qū)生茶的鉛含量范圍在0.038±0.002至0.255±0.005mg/kg之間。不同產(chǎn)地及不同加工方式茶葉的鉛含量差異較大,其中來(lái)自勐臘的17號(hào)餅裝生茶鉛含量最高,為0.255±0.005 mg/kg,與其他所有生茶樣品的鉛含量差異顯著(p<0.005);其次是釆自勐臘的18號(hào)餅裝生茶,含量為0.175±0.018mg/kg;鉛含量最低的是釆自勐海的4號(hào)散裝生茶,僅為0.038±0.005 mg/kg。除釆自勐海的2號(hào)和釆自勐臘的11號(hào)散裝生茶鉛含量較高外,其余散裝生茶的鉛含量多數(shù)低于茶餅,由此可以看出,茶葉中的重金屬含量不僅與產(chǎn)地有關(guān),還與茶葉采集后的加工、包裝等方式有關(guān)。
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熟茶中的鉛含量本研究中所有的熟茶樣品均為茶餅,表3為熟茶中的鉛含量,其中來(lái)自勐海的13號(hào)熟茶鉛含量最高,為0.264±0.001 mg/kg,其次是來(lái)自勐臘的24號(hào)樣品,為0.253±0.007 mg/kg,二者鉛含量具有差異,但未達(dá)到顯著水平;鉛含量最低的是來(lái)自勐臘的20號(hào)樣品,僅為0.008±0.001 mg/kg,與其他熟茶樣品的鉛含量差異顯著(p<0.005)??傮w來(lái)看勐臘地區(qū)的熟茶樣品,鉛含量較高,均超過(guò)0.20 mg/kg,樣品間的鉛含量差異較小;而勐海地區(qū)的熟茶樣品鉛含量差異較大。
生、熟茶的鉛含量比較生茶與熟茶是茶葉采后的不同加工方式;相對(duì)于生茶,熟茶需要進(jìn)一步發(fā)酵、灑水渥堆等工序。茶葉采后加工工序越復(fù)雜,接觸和受到重金屬污染的幾率就越高。從表2可看出,多數(shù)餅裝生茶的鉛含量高于散裝生茶;比較生茶、熟茶樣品的鉛含量(表2、表3)可知,生茶樣品中除來(lái)自勐臘的17號(hào)樣品鉛含量達(dá)到0.255±0.005 mg/kg外,其余樣品的鉛含量均低于0.20 mg/kg;而來(lái)自勐海及勐臘的熟茶中鉛含量高于0.20 mg/kg的樣品較多,由此可以看出茶葉采后加工方式也是增加茶葉重金屬暴露風(fēng)險(xiǎn)的原因之一,應(yīng)重視茶葉采后加工的方式、條件、環(huán)境等。
安全評(píng)估根據(jù)GB 2760-2017《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中污染物限量》,規(guī)定的茶葉中鉛限量為5.0 mg/kg及靶標(biāo)危害系數(shù)法(THQ)評(píng)價(jià)通過(guò)茶葉攝入重金屬鉛的暴露風(fēng)險(xiǎn)。由表2、3勐海及勐臘地區(qū)的生、熟茶樣品中鉛的含量可知,兩個(gè)茶葉產(chǎn)地的鉛含量均低于GB 2760-2017的限量標(biāo)準(zhǔn);生、熟茶的靶標(biāo)危害系數(shù)分別在0.002~0.013和0.001~0.014之間,兩個(gè)產(chǎn)地生、熟茶的THQ均遠(yuǎn)低于1,說(shuō)明勐海、勐臘地區(qū)的生熟茶不會(huì)引起消費(fèi)者的鉛暴露風(fēng)險(xiǎn)。
采用原子吸收光譜法測(cè)定了勐海和勐臘地區(qū)生、熟茶及散裝、茶餅中的鉛含量,結(jié)果顯示生茶的鉛含量范圍在0.038±0.002至0.255±0.005mg/kg之間;熟茶的鉛含量在0.008±0.001至0.264±0.001 mg/kg之間。不同地區(qū)的茶葉樣品鉛元素含量具有差異,這可能與不同地區(qū)土壤、大氣等生長(zhǎng)環(huán)境的差異有關(guān)。隨著工業(yè)化、現(xiàn)代化飛速發(fā)展,土壤、大氣等受到的污染加重,茶樹(shù)生長(zhǎng)過(guò)程中從土壤中吸收養(yǎng)分的同時(shí)富集了重金屬,蘭海霞等[19]研究顯示,茶樹(shù)的重金屬含量與土壤中的含量呈正相關(guān)。本研究中,同一地區(qū)不同的加工方式(生茶、熟茶或散裝、茶餅)也導(dǎo)致了茶葉鉛含量不同;總體上生茶的鉛含量低于熟茶,散裝生茶低于餅裝生茶,表明茶葉采后加工過(guò)程中接觸的機(jī)械或發(fā)酵、渥堆過(guò)程均有可能增加茶葉被重金屬污染的風(fēng)險(xiǎn)。汽車(chē)尾氣、工業(yè)廢氣的排放增加茶園及其周?chē)h(huán)境污染[20];另外,茶葉采后加工、包裝等過(guò)程中接觸重金屬污染物后轉(zhuǎn)移到茶葉中[21];因此,茶葉深加工過(guò)程應(yīng)該控制嚴(yán)格的加工環(huán)境及條件。
根據(jù)GB 2760-2017規(guī)定的茶葉中鉛限量標(biāo)準(zhǔn)及靶標(biāo)危害系數(shù)法(THQ)評(píng)價(jià)通過(guò)茶葉攝入重金屬鉛的暴露風(fēng)險(xiǎn)。結(jié)果顯示,勐海及勐臘地區(qū)的生、熟茶樣品中鉛含量均低于GB 2760-2017的限量標(biāo)準(zhǔn);生、熟茶的靶標(biāo)危害系數(shù)分別在0.002~0.013和0.001~0.014之間,兩個(gè)產(chǎn)地生、熟茶的THQ均遠(yuǎn)低于1,說(shuō)明勐海、勐臘地區(qū)的生熟茶沒(méi)有明顯的鉛暴露風(fēng)險(xiǎn)。