石墨爐原子吸收光譜法測定生熟茶葉中的鉛元素含量及其安全評估

魏婧　戴利銘

采用石墨爐原子吸收光譜法測定了勐海和勐臘兩個地區(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及靶標危害系數(shù)法評價茶葉的鉛暴露風險，為保障消費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程中接觸的機械、發(fā)酵、渥堆等過程均有可能增加茶葉被重金屬污染的風險。勐海及勐臘地區(qū)的生、熟茶樣品中鉛含量均低于GB 2760-2017的限量標準;兩個產(chǎn)地生、熟茶的THQ均遠低于1，沒有明顯的鉛暴露風險。

關(guān)鍵詞：茶葉;加工方式;鉛;靶標危害系數(shù);安全評估

茶是我國的重要經(jīng)濟作物，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，深受消費者青睞[7]。隨著社會經(jīng)濟發(fā)展，消費者生活水平不斷提高，對茶葉的色、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，茶樹生長的土壤、水體、大氣等環(huán)境受到嚴重污染，同時，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、砷等重金屬暴露風險是消費者關(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]。鉛中毒會引起人體神經(jīng)元病變，出現(xiàn)手腳酸麻、肌肉無力等癥狀。茶葉的重金屬浸出率與沖泡次數(shù)、沖泡時間、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)酵等過程均會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，對保障消費者安全，促進茶葉產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展具有重要意義。

本研究測定了釆自勐海、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，同時根據(jù)GB 2760-2017《食品安全國家標準食品中污染物限量》規(guī)定的茶葉鉛限量標準及靶標危害系數(shù)法評價茶葉的鉛暴露風險，為保障消費者安全及茶葉的加工方式選擇提供參考依據(jù)。

材料與方法

實驗材料 來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80目塑料篩盤，保存于自封袋中，備用。

實驗儀器、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)級純，川東化工），Pb元素標準溶液（國家有色金屬及電子材料分析測試中心），磷酸二氫銨（優(yōu)級純，天津市瑞金特化學品有限公司），硝酸鎂（優(yōu)級純，Perkin Elmer），超純水。

茶葉樣品處理 稱取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，搖勻，澄清后待測。用上述方法制備試劑空白樣。

建立標準曲線 取1mL，1000ug/mL的鉛元素溶液標準物質(zhì)于100mL的容量瓶中，稀釋為10ug/mL的鉛溶液，再從10ug/mL的鉛溶液中取1mL于100容量瓶中，定容，稀釋為100ug/mL的鉛標準儲備液。分別取0.00，1.00，2.50，5.00，10.00，20.00 mL Pb元素標準儲備液（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的標準溶液用于建立Pb元素的標準曲線。按從低到高的濃度順序，分別取10uL鉛標準儲備液和5uL磷酸二氫銨-硝酸鎂溶液同時注入石墨爐，原子化后測定吸光度，以質(zhì)量濃度為橫坐標，吸光度為縱坐標，制作標準曲線。

樣品測定 取10uL茶葉消解液或者空白試劑與5uL磷酸二氫銨-硝酸鎂溶液同時注入石墨爐，原子化后測定吸光度，與標準曲線比較定量。每個樣品重復測定3次，計算平均值。

數(shù)據(jù)處理 按公式（1）計算樣品的鉛含量

（1）

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為稱樣量。

采用SPSS 20.0軟件對生茶、熟茶中的鉛元素含量進行方差分析，并將茶葉的鉛含量測定結(jié)果與GB 2760-2017《食品安全國家標準食品中污染物限量》的鉛限量標準進行比較，評價茶葉的安全性。通過靶標危害系數(shù)法（Target Hazard Quotients，THQ）評價通過茶葉攝入重金屬鉛的暴露風險，其中靶標危害系數(shù)（THQ）按公式（2）計算[16]。

（2）

式中：Ef為重金屬暴露頻率，為365d，Ed為暴露時間，取值按中國的平均壽命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;Ta為暴露的平均時間。當THQ<1時，重金屬的暴露風險較低;當THQ>1時有重金屬暴露風險。

結(jié)果與分析

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，其中來自勐臘的17號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號散裝生茶，僅為0.038±0.005 mg/kg。除釆自勐海的2號和釆自勐臘的11號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)。

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，其中來自勐海的13號熟茶鉛含量最高，為0.264±0.001 mg/kg，其次是來自勐臘的24號樣品，為0.253±0.007 mg/kg，二者鉛含量具有差異，但未達到顯著水平;鉛含量最低的是來自勐臘的20號樣品，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來看勐臘地區(qū)的熟茶樣品，鉛含量較高，均超過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;相對于生茶，熟茶需要進一步發(fā)酵、灑水渥堆等工序。茶葉采后加工工序越復雜，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，生茶樣品中除來自勐臘的17號樣品鉛含量達到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險的原因之一，應(yīng)重視茶葉采后加工的方式、條件、環(huán)境等。

安全評估 根據(jù)GB 2760-2017《食品安全國家標準食品中污染物限量》，規(guī)定的茶葉中鉛限量為5.0 mg/kg及靶標危害系數(shù)法（THQ）評價通過茶葉攝入重金屬鉛的暴露風險。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，兩個茶葉產(chǎn)地的鉛含量均低于GB 2760-2017的限量標準;生、熟茶的靶標危害系數(shù)分別在0.002～0.013和0.001～0.014之間，兩個產(chǎn)地生、熟茶的THQ均遠低于1，說明勐海、勐臘地區(qū)的生熟茶不會引起消費者的鉛暴露風險。

結(jié)果與討論

采用原子吸收光譜法測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，茶樹生長過程中從土壤中吸收養(yǎng)分的同時富集了重金屬，蘭海霞等[19]研究顯示，茶樹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程中接觸的機械或發(fā)酵、渥堆過程均有可能增加茶葉被重金屬污染的風險。汽車尾氣、工業(yè)廢氣的排放增加茶園及其周圍環(huán)境污染[20];另外，茶葉采后加工、包裝等過程中接觸重金屬污染物后轉(zhuǎn)移到茶葉中[21];因此，茶葉深加工過程應(yīng)該控制嚴格的加工環(huán)境及條件。

根據(jù)GB 2760-2017規(guī)定的茶葉中鉛限量標準及靶標危害系數(shù)法（THQ）評價通過茶葉攝入重金屬鉛的暴露風險。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的限量標準;生、熟茶的靶標危害系數(shù)分別在0.002～0.013和0.001～0.014之間，兩個產(chǎn)地生、熟茶的THQ均遠低于1，說明勐海、勐臘地區(qū)的生熟茶沒有明顯的鉛暴露風險。

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