石墨爐原子吸收光譜法測(cè)定生熟茶葉中的鉛元素含量及其安全評(píng)估

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)。

材料與方法

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)。

結(jié)果與分析

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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)。

結(jié)果與討論

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)。