茶葉中鉛的初級形態(tài)分布①

宛翠秀

(安徽農業(yè)大學應用化學系，安徽 合肥 230036)

鉛是眾所周知的生理性和神經性毒物[1]，對重要的器官和系統均會產生不良的影食物和水是人體內鉛的主要來源.近年來，由于環(huán)境的污染，茶葉中鉛的超標率不斷提高的現象引起了生產者和消費者的廣泛關注.

鉛的生物毒性不僅與其總量有關，更大的程度上是由形態(tài)分布所決定.文獻[2－7]介紹了色譜法、光譜法、毛細管電泳及其聯用技術在鉛形態(tài)分析中的應用，展望了環(huán)境樣品中痕量元素形態(tài)分析的發(fā)展前景.而茶葉中的形態(tài)研究多集中在某一種茶葉上，而對其形態(tài)分布與其鉛總量的關系至今未見報道，因此，有必要對這一問題進行深入研究.

1 實驗

1.1 材料準備

五種茶樣分別為:云南普洱茶，福建綠茶，龍井43，石佛香，福建龍井(以上均為市售).分別各取80g用粉碎機粉碎，并過20目篩，密封袋密封并對其編號 1，2，3，4，5，放置于干燥器內.

1.2 茶葉中鉛形態(tài)提取影響因素

[8]，對各形態(tài)進行提取，確定方法如下:稱取10g茶樣，用極性逐漸升高的提取劑進行提取.

①80%乙醇，提取以硝酸鉛、氯化鉛為主的無機物及氨基酸鉛等;

②去離子水，提取水溶性有機酸鉛，磷酸二氫鉛(Pb(H2PO4)2)等;

③1mol/L氯化鈉溶液，提取果膠酸鉛與蛋白質呈結合態(tài)或吸著態(tài)的鉛等;

④2%醋酸，提取磷酸氫鉛(PbHPO4)、磷酸鉛(Pb3(PO4)2)等難溶于水的磷酸鹽;

⑤0.6mol/L鹽酸，提取草酸鉛等.

1.2.1 時間對提取率的影響

選取普洱茶為研究對象，溫度為40℃，提取劑體積為50mL，15h后換用等量的新鮮提取劑提取，以后每隔3h換一次，再進行兩次，總共24h，合并四次提取液，濃縮后準備進行分析.

每三小時換用一次新鮮的提取劑進行提取，合并時間12h，合并四次提取液，濃縮后準備進行分析.

第一次提取劑提取9h，以后每隔3h換一次，再進行兩次，總共18h，合并四次提取液，濃縮后分析.

1.2.2 提取劑的用量對提取率的影響

選取普洱茶為研究對象，提取劑選取用量為30mL，50mL和70mL對茶樣進行提取，時間合并為24h，溫度為30℃，得到最大的提取率.

1.2.3 溫度對提取率的影響

選取普洱茶為研究對象，溫度設置為30℃，35℃和40℃，提取劑用量設置為50mL，實驗時間設置為24h.

1.3 五種茶葉的形態(tài)分布研究

對選定的五種茶樣普洱茶，福建綠茶，龍井43，石佛香，福建龍井，進行形態(tài)浸提，實驗溫度為35℃;實驗時間為 15h，3h，3h，3h;提取劑用量為50mL.

1.4 鉛含量分析

得到各形態(tài)浸提液進行消化處理，最后定容至25mL，進入火焰原子吸收分光光度分析.

2 結果與分析

2.1 最佳的提取條件

由于實驗種屬差異，根據情況設置各種不同的影響因素，得出結果分別為表1－3所示。

表1 時間對提取率的影響

表2 提取劑用量對提取率的影響

表3 溫度對提取率的影響

本次所采用的是單因素試驗，在選定提取劑用量為50 mL，試驗溫度為40℃時，表1可以看出，浸提時間設置為12h，普洱茶的各形態(tài)提取率明顯低于18h和24h的提取液，殘渣態(tài)高達28.26%，說明在時間設置為12h時，浸提率很低，浸提很不完全，而18h和24h的各形態(tài)提取率都較為接近，從數據上看，24h要略高于18h，由于實驗過程中可能造成的誤差導致這部分差距均在正常范圍以內.而12h數據誤差則太大.

茶葉中形態(tài)提取，提取劑使用過多易造成環(huán)境污染，過少形態(tài)提取不完全，產生假象.為了探求合適的提取劑用量，達到最佳的實驗效果.溫度為30℃，時間為24h，選用提取劑體積為30mL、50mL和70mL;表2說明提取劑用量為30 mL時，殘渣態(tài)數值達到27.45%，提取非常不完全，而50mL相較于70mL的各部分都比較接近，數值差距在實驗允許誤差范圍之內，因此，選取50mL作為合適提取溶劑的用量.

圖1 鉛的形態(tài)分布圖

對鉛進行浸提的溫度設置太高，提取劑易揮發(fā)，太低則提取不完全.合適的溫度在茶葉形態(tài)提取率中起到至關重要的作用.從表3中可以看出溫度為40℃時，各形態(tài)的提取率要略低于30℃和35℃，30℃與35℃下的浸提率數據基本上在誤差范圍以內，所得的合適的溫度為30℃或35℃.這跟劉軍[8]等人對中草藥中各形態(tài)的鉛提取所采用的溫度、時間以及提取劑用量均為一致.

2.2 形態(tài)分布

形態(tài)指確定分析物質的原子和分子組成形成的過程，即元素的各種存在形態(tài)，包括游離態(tài)、共價結合態(tài)、絡合配位態(tài)、超分子結合態(tài)等定性和定量的分析[9].而植物體內重金屬元素的化學形態(tài)分析采取類似于土壤中重金屬形態(tài)分組的逐級提取法進行形態(tài)分析.本文對選取的五種茶葉進行實驗，結果如圖1所示:

結果表明:不同地方同一品種茶葉(龍井43，福建龍井)由于鉛總量的不同，導致各相應形態(tài)浸提百分率的差異性很大.而相同地方不同品種茶葉(龍井43，石佛香)雖然鉛總量略有差距，但從形態(tài)分布上來看，相應的鉛形態(tài)的浸提率相差很小.對于所選的所有茶葉形態(tài)分布，其規(guī)律基本為，鹽酸提取物＞醋酸提取物＞乙醇提取物＞水提取物＞氯化鈉提取物，幾種茶葉中的鉛主要以活性較低的醋酸和鹽酸提取態(tài)為主，范圍從47.78% －70.30%，還有一部分鉛以更加穩(wěn)定的形態(tài)存在于殘渣態(tài)之中.活性較高可能被人體直接吸收或者有可能轉化成易于被人體吸收的醇提、水提和鹽提的形態(tài)比例很小，順序一般為醇提＞水提＞鹽提，三者之和為23%－42%.

3 討論

實驗所得鉛的形態(tài)分布規(guī)律主要與鉛的特性和鉛在植物體內的具體的遷移過程有關，由于鉛離子帶正電，而細胞壁，茶樹內的蛋白質、多肽、有機酸以及多酚類都有可能與其絡合形成鉛的不同形態(tài).另外，鉛還可能與無機陰離子結合形成無機鹽沉淀.鉛的形態(tài)與分布就是與這些基團共同作用的結果.

對于茶葉中的鉛總量與鉛形態(tài)的關系，茶葉中的鉛總量越大，其難溶的醋酸提和鹽酸提所占百分比也相應的增加，而較易被人體吸收的醇提、水提和鹽提比例反而減小，這也說明了茶葉中的鉛總量增加并不意味著茶葉的鉛毒性也相應的增加，在一定程度上為國家制定茶葉標準提供理論依據.

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