茶葉中高氯酸鹽檢測及污染情況分析

葉少媚 何國成 張憶萍 招鈺娟 鄒學(xué)仁

摘 要：分析部分市售茶葉中高氯酸鹽含量的污染情況，為制定高氯酸鹽相關(guān)限量和檢測標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范我國茶葉生產(chǎn)、提高茶葉質(zhì)量以及加強(qiáng)茶葉行業(yè)監(jiān)管提供一定參考。隨機(jī)購買市售不同地區(qū)和茶類的茶葉，采用Obelisc R色譜柱分離，高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法測定，18O高氯酸鈉同位素內(nèi)標(biāo)法定量分析全國4個(gè)地區(qū)11個(gè)省份4種茶類的茶葉中高氯酸鹽污染情況。結(jié)果表明：全國4個(gè)行政區(qū)域4類茶葉合計(jì)88批次樣品中，有62批次檢出高氯酸鹽，檢出率為70.5%，所檢出樣品的高氯酸鹽含量為0.038～1.750 mg·kg-1，平均檢出值為0.268 mg·kg-1。華東、華南、華中地區(qū)合計(jì)有4批次茶葉高氯酸鹽含量>0.75 mg·kg-1，占總批次的4.5%，涵蓋紅茶、綠茶、烏龍茶及黑茶，其中華南地區(qū)一批次綠茶高氯酸鹽含量最高，達(dá)1.75 mg·kg-1。綜上分析表明，部分市售茶葉中高氯酸鹽檢出率高，結(jié)合檢出含量的平均值、中位值、最小值和最大值綜合分析，綠茶受污染程度相對高于紅茶、烏龍茶及黑茶，而紅茶受污染程度相對其他茶類最低。若以歐盟擬定限量值0.75 mg·kg-1為參考，則茶類中綠茶安全風(fēng)險(xiǎn)較高，不同地區(qū)中華東、華中及華南地區(qū)茶葉中高氯酸鹽污染存在一定風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)引起相關(guān)部門重視。

關(guān)鍵詞：茶葉;高氯酸鹽;高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法;污染

中圖分類號：S 571.1?? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A?? 文章編號：0253-2301（2022）03-0040-05

DOI： 10.13651/j.cnki.fjnykj.2022.03.007

Detection of Perchlorate in Tea Leaves and Analysis of the Pollution Situation

YE Shao-mei， HE Guo-cheng， ZHANG Yi-ping， ZHAO Yu-juan， ZOU Xue-ren

（Zhongshan Quality Safety & Inspection Institute of Agricultural Products， Zhongshan， Guangdong 528437， China）

Abstract： In this paper， the pollution of perchlorate content in some commercially sold tea was analyzed， so as to provide some reference for establishing the limit and detection standards of perchlorate， standardizing the tea production， improving the tea quality and strengthening the supervision of tea industry in China. The tea samples with different tea types from different regions were randomly purchased from the market， and then separated by the Obelisc R chromatographic column and determined by using the high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry， the pollution of perchlorate in 4 kinds of tea from 4 regions and 11 provinces in China was quantitatively analyzed by using the 18O sodium perchlorate isotope internal standard method. The results showed that the perchlorate was detected in 62 batches of the 88 samples from 4 kinds of tea in 4 administrative regions of China， with a detection rate of 70.5%. The content of perchlorate in the samples ranged from 0.038 to 1.750 mg·kg-1， with an average detection value of 0.268 mg·kg-1. There were 4 batches of tea in East， South and central China with the content of perchlorate>0.75 mg·kg-1， accounting for 4.5% of the total batches， including black tea， green tea， oolong tea and dark green tea. Among them， the perchlorate content of a batch of green tea in South China was the highest， reaching 1.75 mg·kg-1. The above analysis showed that the detection rate of perchlorate in some commercially available tea leaves was high. Combined with the average， median， minimum and maximum values of the detected contents， the pollution degree of green tea was higher than that of black tea， oolong tea and dark green tea， while the pollution degree of black tea was the lowest compared with other kinds of tea. If the limit value of 0.75 mg·kg-1 proposed by the European Union was taken as the reference， the safety risk of green tea was higher， and there was certain risk of perchlorate pollution in the tea leaves in different regions of East， central and South China， which should be paid attention to by relevant departments.

Key words： Tea; Perchlorate; High-performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry; Pollution

茶葉是我國傳統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)作物之一，也是我國重要的出口農(nóng)產(chǎn)品之一。近年來，我國出口歐盟的茶葉被曝檢出高含量高氯酸鹽[1]，該事件引起了社會對茶葉質(zhì)量安全問題，特別是茶葉中高氯酸鹽污染問題的關(guān)注。高氯酸鹽是一種極易溶于水的持久性污染物[2]，可用于火箭與導(dǎo)彈推進(jìn)劑、汽車安全氣囊、紡織工業(yè)和煙花爆竹等領(lǐng)域[3-4]。高氯酸鹽經(jīng)食物鏈進(jìn)入人體，可干擾甲狀腺功能、新陳代謝，影響人體生長發(fā)育[5-6]。茶葉中高氯酸鹽污染的來源可能是茶樹生長的環(huán)境以及生長過程中使用的灌溉水、化學(xué)投入品、土壤[7]和加工過程中使用的包裝材料、含氯消毒劑[8]等。

目前，我國尚未對茶葉中高氯酸鹽最大殘留限量作出規(guī)定，針對高氯酸鹽的檢測標(biāo)準(zhǔn)只有行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SN/T 4089-2015《出口食品中高氯酸鹽的檢測 液相色譜-質(zhì)譜/質(zhì)譜法》，但該檢測標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍并未涉及茶葉。國內(nèi)對茶葉中高氯酸鹽含量的研究成果主要集中在檢測方法上，包括離子色譜法（IC）[9]、離子色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法（IC-MS/MS）[8，10]、液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法（LC-MS/MS）[11-14]。而對于我國不同地區(qū)和茶類中高氯酸鹽污染情況分析的文獻(xiàn)較少，其中張書芬等[15]僅對寧波的綠茶和紅茶、劉麗等[7]僅對宜昌32批次茶葉（不分茶類）、張南等[16]僅對安徽東南部和西部兩地茶葉主產(chǎn)區(qū)50份茶葉（不分茶類）樣品進(jìn)行分析;華永有等[17]、鄧家軍等[18]和吳微等[1]則對全國17個(gè)省份的6種茶葉中高氯酸鹽污染情況進(jìn)行了范圍相對廣泛的分析。本研究對隨機(jī)購買的市售茶葉進(jìn)行檢測，使用Obelisc R色譜柱分離，高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定，18O高氯酸鈉同位素內(nèi)標(biāo)法定量，分析全國4個(gè)地區(qū)11個(gè)省份4種茶類的茶葉中高氯酸鹽污染情況，以期為茶葉中高氯酸鹽的風(fēng)險(xiǎn)評估、污染源控制和出臺限量標(biāo)準(zhǔn)提供科學(xué)參考。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

1290-6495A高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜（美國，安捷倫公司）;A11Basic研磨機(jī)（德國，IKA公司）;SW22水浴振蕩器（德國，JULABO公司）;Millipore Mili-Q純水機(jī)（美國，密理博公司）;vortex 2漩渦振蕩器（德國，IKA公司）;SB25-12 DTD超聲波清洗器（寧波新芝生物科技股份有限公司）;3-18KS高速離心機(jī)（德國，SIGMA公司）;KS-501振蕩器（德國，IKA公司）。高氯酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液（1 000 μg·mL-1，美國，o2si公司），18O高氯酸鈉同位素內(nèi)標(biāo)（100 μg·mL-1，美國，CIL公司），甲酸銨（色譜純，美國，F(xiàn)luka公司），正己烷（分析純，廣州化學(xué)試劑廠），乙腈（質(zhì)譜純，美國，F(xiàn)isher公司）。試驗(yàn)用水為超純水。

1.2 供試樣品

隨機(jī)購買市售茶葉88批次，茶葉樣品主要產(chǎn)地見表1。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 樣品前處理方法 稱取0.50 g試樣于50 mL離心管中，加入內(nèi)標(biāo)（4 μg·mL-1）100 μL，加入20 mL高純水，漩渦混勻。在恒溫水浴振蕩器45℃振蕩2 h，超聲30 min后高速離心。吸取5 mL上清液到另一離心管中，加3 mL正己烷，搖床振蕩15 min，高速離心，取2 mL水相提取液到PRiME HLB 凈化柱中（下接濾膜），加壓使流速2秒1滴，棄初始液0.3 mL，收集于2 mL棕色樣品瓶內(nèi)，待測定。同時(shí)做試劑空白。

1.3.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制 用高純水逐級稀釋高氯酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液（1 000 μg·mL-1），最終配制成高氯酸根濃度分別為0、1、5、20、100、200 ng·mL-1的標(biāo)準(zhǔn)工作液，現(xiàn)配現(xiàn)用。 18O高氯酸鈉同位素內(nèi)標(biāo)最終質(zhì)量濃度為20 ng·mL-1。

1.3.3 儀器條件 色譜條件：Sielc Obelisc R色譜柱（2.1×100 mm，5 μm）;流動相A為10 mmol·L-1甲酸銨（含0.1 %甲酸），B為90 %乙腈（含0.1 %甲酸）;等度洗脫，A+B=15%+85%;流速0.3 mL·min-1;柱溫25℃;進(jìn)樣量1 μL;運(yùn)行時(shí)間8 min·針-1。質(zhì)譜條件：電噴霧電離源（ESI），負(fù)離子多反應(yīng)監(jiān)測（MRM）采集模式;干燥氣溫度200℃;干燥氣流速14 L·min-1;鞘氣溫度250℃;鞘氣流速11 L·min-1;霧化器壓力40 psi。高氯酸鹽的質(zhì)譜條件見表2。

1.4 數(shù)據(jù)處理

計(jì)算公式：

X=（C-C0）×Vm×10-3

其中：X表示茶葉中高氯酸根含量， mg·kg-1;C表示經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)曲線得到的溶液中高氯酸根濃度，ng·mL-1;C0表示基質(zhì)空白溶液中高氯酸根濃度，ng·mL-1;V表示溶劑提取體積，mL;m表示茶葉的質(zhì)量，g。

2 結(jié)果與分析

2.1 茶葉中高氯酸鹽含量檢測結(jié)果分析

采用Obelisc R分離技術(shù)LC-MS/MS法對全國4個(gè)行政區(qū)域4類茶葉合計(jì)88批次的高氯酸鹽進(jìn)行測定，其中：華東地區(qū)（安徽、福建、江蘇、浙江）17批次、華中地區(qū)（湖北、湖南）8批次、華南地區(qū)（廣東、廣西）46批次、西南地區(qū)（貴州、四川、云南）17批次，檢出結(jié)果見表3。在88批次茶葉樣品中，檢出高氯酸鹽62批次，檢出率70.5%，所檢出樣品的高氯酸鹽含量為0.038～1.75 mg·kg-1，平均檢出值為0.268 mg·kg-1。其中有4批次高氯酸鹽含量>0.75 mg·kg-1，占總批次的4.5%。

2.2 不同地區(qū)和茶類的高氯酸鹽含量檢出情況

2.2.1 不同地區(qū)茶葉高氯酸鹽含量檢出情況 華中地區(qū)的茶葉樣品中高氯酸鹽檢出率和檢出樣品平均值均明顯高于其他地區(qū)，若以歐盟擬定高氯酸鹽限量值0.75 mg·kg-1為判定標(biāo)準(zhǔn)，其中有1批次湖南黑茶高氯酸鹽含量>0.75 mg·kg-1。西南地區(qū)的茶葉中高氯酸鹽檢出率和檢出樣品平均值均最低，且沒有樣品含量超過0.75 mg·kg-1。華東地區(qū)和華南地區(qū)均有茶葉樣品的高氯酸鹽含量>0.75 mg·kg-1，分別為福建的烏龍茶、廣東的紅茶和綠茶，且廣東1批次的綠茶中高氯酸鹽含量高達(dá)1.75 mg·kg-1，為此次試驗(yàn)所有樣品中最高。

2.2.2 不同茶類高氯酸鹽含量檢出情況 綠茶的高氯酸鹽檢出率最高，黑茶最低，但黑茶檢出濃度相對其他茶類均值較高。4種茶類檢出的高氯酸鹽含量最大值由高至低依次為綠茶、烏龍茶、黑茶和紅茶，且含量均>0.75 mg·kg-1。結(jié)合平均值、中位數(shù)、最小值和最大值綜合分析認(rèn)為，紅茶檢出率雖高于黑茶和烏龍茶，但大部分檢出數(shù)值處于較低水平，安全風(fēng)險(xiǎn)相對較低。綠茶檢出率為4種茶類中最高，且檢出含量范圍均高于其他茶類，檢出最大值遠(yuǎn)超其他3種茶，為此次試驗(yàn)數(shù)據(jù)最大檢出值，安全風(fēng)險(xiǎn)相對較高。

3 討論與結(jié)論

我國為茶葉生產(chǎn)、銷售和消費(fèi)大國，目前國內(nèi)對茶葉中高氯酸鹽含量的研究成果主要集中在檢測方法上，關(guān)于我國不同地區(qū)和茶類中高氯酸鹽污染情況分析較少，而我國制定茶葉中高氯酸鹽限量標(biāo)準(zhǔn)必然需要相關(guān)數(shù)據(jù)支持。根據(jù)我國茶葉生產(chǎn)及銷售實(shí)際情況，本研究對華東、華中、華南和西南地區(qū)共計(jì)11省份的綠茶、紅茶、黑茶和烏龍茶合計(jì)88批次樣品的高氯酸鹽含量進(jìn)行檢測，并參考?xì)W盟限量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評價(jià)，為進(jìn)一步開展全國性茶葉中高氯酸鹽污染情況調(diào)查提供參考。鑒于茶葉基質(zhì)復(fù)雜，為達(dá)到更好的分離效果，本研究采用PRiME HLB凈化柱進(jìn)行前處理并結(jié)合Obelisc R色譜柱進(jìn)行基質(zhì)分離，能有效降低茶葉中復(fù)雜的基質(zhì)效應(yīng)對檢測結(jié)果的干擾，且能夠使色譜中的保留時(shí)間增加至4.9 min，得到更好的峰型，并排除假陽性峰干擾。因此，本試驗(yàn)方法針對性強(qiáng)，干擾小，所測定的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確有效且具有代表性。

本研究結(jié)果表明，我國茶葉普遍存在高氯酸鹽污染，但不同地區(qū)和茶類污染程度不同。按地區(qū)劃分，西南地區(qū)的茶葉中高氯酸鹽污染情況較輕;按茶類劃分，紅茶的高氯酸鹽污染安全風(fēng)險(xiǎn)相對較低。若以歐盟擬定的茶葉中高氯酸鹽限量0.75 mg·kg-1為參考值，4個(gè)行政區(qū)域共計(jì)4批次茶葉樣品高氯酸鹽含量均超過該限量，范圍涵蓋華東、華中和華南地區(qū)，占總批次的4.5%，廣東一批次綠茶高氯酸鹽含量高達(dá)1.75 mg·kg-1，應(yīng)引起相關(guān)部門重視。高氯酸鹽是一種新型污染物[19]，越來越受公眾關(guān)注。隨著人們對高氯酸鹽污染現(xiàn)狀、污染源、分布規(guī)律、危害等認(rèn)識的加深和檢測技術(shù)的不斷發(fā)展，可以考慮制定適合的高氯酸鹽相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，特別是茶葉中高氯酸鹽的限量和檢測標(biāo)準(zhǔn)，以規(guī)范我國茶葉生產(chǎn)，提高茶葉質(zhì)量，增強(qiáng)出口茶葉的競爭力。

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（責(zé)任編輯：林玲娜）