茶葉鮮葉氟含量調(diào)查分析

摘要 為探究茶葉鮮葉氟含量情況，本研究采集了不同葉位、生長(zhǎng)階段、季節(jié)和地區(qū)的茶葉鮮葉，經(jīng)殺青烘干處理，采用沸水浴浸泡提取氟化物，選擇電極法測(cè)定氟離子，通過(guò)數(shù)據(jù)比對(duì)和分析，探究了茶葉鮮葉氟含量、變化規(guī)律和影響因素。研究表明，不同葉位鮮葉的氟含量呈線性變化規(guī)律：新芽尖lt;第1葉lt;第2葉lt;第3葉lt;第4葉；不同葉齡鮮葉氟含量整體呈線性變化規(guī)律：1芽1葉lt;1芽2葉lt;1芽3葉lt;1芽4葉lt;1芽5葉。茶葉鮮葉嫩葉氟含量低于老葉氟含量；隨著葉齡的增長(zhǎng)，茶葉鮮葉氟含量呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。該研究為茶葉產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供參考。

關(guān)鍵詞 氟含量；茶葉鮮葉；控氟；氟離子選擇電極；食品安全

中圖分類號(hào) S571.1" " 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A" " 文章編號(hào) 1007-7731（2024）15-0097-04

DOI號(hào) 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2024.15.0023

Investigation and analysis of fluorine content in fresh tea leaves

HAN Shujun" " WANG Yan" " WANG Li" " WANG Ye" " LI Suyuan" " ZHAO Sujie

（Sanxia Public Inspection Testing Center， Yichang 443000， China）

Abstract In order to explore the fluorine content of fresh tea leaves， the fresh tea leaves were collected with different leaf positions， growth periods， seasons and regions， dried them， soaked them in boiling water bath to extract fluoride， and determined fluoride ions by selective electrode method. Through the comparison and analysis of data， the fluorine content， changing rules and influencing factors of fresh tea leaves were explored. The results showed that the fluorine content of fresh leaves in different leaf positions changed linearly： bud lt; first leaf lt; second leaf lt; third leaf lt; fourth leaf. The fluorine content of fresh leaves with different leaf ages changes linearly： one leaf in one bud lt; two leaves in one bud lt; three leaves in one bud lt; four leaves in one bud lt; five leaves in one bud. The fluorine content of fresh leaves was lower than that of old leaves， and it showed an upward trend with the increase of leaf age. This study provided a reference for the development of tea industry.

Keywords fluorine content; fresh tea leaves; fluoride control; fluorine ion selective electrode; food safety

氟是人體必需的微量元素之一[1]，人體內(nèi)普遍含有氟元素，主要分布在骨骼和牙齒，其在人體生長(zhǎng)發(fā)育和骨骼代謝中起著重要作用，攝入適量的氟能夠維持機(jī)體正常的鈣、磷代謝，而過(guò)量攝入會(huì)導(dǎo)致慢性氟中毒，主要表現(xiàn)為氟斑牙和氟骨癥等。由于部分茶葉含氟量較高，因此還有一類氟中毒被叫做“茶葉型氟中毒”。曾姝莉等[2]研究發(fā)現(xiàn)，成人允許的氟攝入量為每天2～4 mg，兒童為每天1～2 mg。

茶樹(shù)是一種氟累積植物，對(duì)環(huán)境中的氟具有一定的富集作用，土壤中的氟以難溶態(tài)、交換態(tài)和水溶態(tài)3種形態(tài)存在，茶樹(shù)主要以氟鋁絡(luò)合離子狀態(tài)吸收水溶性氟，然后在植物體內(nèi)以同樣的狀態(tài)被運(yùn)送至葉片。賈培凝等[3]探究了茶樹(shù)的氟特性及控氟降氟技術(shù)，結(jié)果表明，在相似環(huán)境下，茶樹(shù)的氟含量是其他植物的10～100倍。因此，茶葉中氟含量狀況等問(wèn)題被廣泛關(guān)注。為探究茶葉鮮葉氟含量情況，本研究采集了不同葉位、生長(zhǎng)階段、季節(jié)和地區(qū)的茶葉鮮葉，經(jīng)殺青烘干處理，采用沸水浴浸泡提取氟化物，選擇電極法測(cè)定氟離子，通過(guò)數(shù)據(jù)比對(duì)和分析，探究茶葉鮮葉氟含量、變化規(guī)律和影響因素，為茶葉產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 儀器" 電子天平（梅特勒ME204 T），酸度計(jì)（雷磁PHSJ-4 F），氟電極（雷磁氟離子復(fù)合電極PF-202），磁力攪拌器（杰瑞爾79-1）。

1.1.2 試劑" 氟化物標(biāo)準(zhǔn)溶液[GBW（E）082682，1 000 mg/L]，氯化鈉、檸檬酸和冰乙酸均為分析純。試驗(yàn)用水均為去離子水。

1.1.3 鮮葉樣品" 鮮葉樣品在WF、YD、ZG、CY、ZJ和DJ共6個(gè)地區(qū)茶園采集。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 試劑溶液的配制方法" 氟化物標(biāo)準(zhǔn)使用液Ⅰ：吸取10.0 mL氟化物標(biāo)準(zhǔn)溶液[GBW（E）082682，1 000.0 mg/L]，加水稀釋定容至100.0 mL；此溶液含氟離子100.0 μg/mL，置于冰箱保存。氟化物標(biāo)準(zhǔn)使用液Ⅱ：吸取10.0 mL氟化物標(biāo)準(zhǔn)使用液Ⅰ，加水稀釋定容至100.0 mL；此溶液含氟離子10.0 μg/mL，置于冰箱保存?？傠x子強(qiáng)度調(diào)節(jié)緩沖液（TISAB）：稱取58.0 g氯化鈉，120.0 g檸檬酸鈉（Na3C6H5O7·2H2O），量取57.0 mL冰乙酸，溶于700.0 mL水中，用10.0 mol/L的氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH至5.0～5.5，定容至1 000.0 mL。

1.2.2 鮮葉的處理方法" 一方面，減少因鮮葉的含水量不同而對(duì)結(jié)果相關(guān)性產(chǎn)生的干擾，將采摘的新鮮茶葉葉片進(jìn)行統(tǒng)一處理，保證樣本基質(zhì)的一致性。另一方面，在加工過(guò)程中茶葉也需要經(jīng)過(guò)干制工序，干制后鮮葉的測(cè)定結(jié)果更有利于為企業(yè)的應(yīng)用提供參考。鮮葉采摘后，經(jīng)過(guò)殺青，于80 ℃烘干至恒重，粉碎，過(guò)40目篩，貯存于干燥器中備用。

1.2.3 氟含量的測(cè)定方法" 參照GB 19965—2005《磚茶氟含量》方法，選擇電極法對(duì)樣本中的氟離子進(jìn)行測(cè)定。

（1）標(biāo)準(zhǔn)曲線的配制。使用液Ⅱ分別吸取2.5、5.0和10.0 mL，使用液Ⅰ分別吸取2.5、4.0和5.0 mL，加水定容至50.0 mL，對(duì)應(yīng)氟離子質(zhì)量濃度為0.5、1.0、2.0、5.0、8.0和10.0 mg/L。考慮到隨機(jī)誤差對(duì)測(cè)定結(jié)果產(chǎn)生的影響，在不同時(shí)間段進(jìn)行樣本測(cè)定時(shí)均按要求配制標(biāo)準(zhǔn)曲線，以保證結(jié)果的準(zhǔn)確可靠。

（2）樣品中氟含量的測(cè)定。稱取制備好的茶葉樣品，置于50.0 mL具塞磨口三角燒瓶中，加入40.0 mL水。置沸水中水浴15 min后取出，并靜置冷卻至室溫。吸取10.0 mL樣液和各標(biāo)準(zhǔn)系列于50.0 mL塑料燒杯中，加入10.0 mL TISAB緩沖溶液，置于磁力攪拌器上，插入氟離子復(fù)合電極，按氟質(zhì)量濃度由低到高測(cè)定平衡電位及電位值，以平衡電位值為算術(shù)坐標(biāo)，氟質(zhì)量濃度為對(duì)數(shù)坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，計(jì)算回歸方程。

1.3 數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)與分析

根據(jù)測(cè)定出的茶葉樣本氟含量結(jié)果，使用Excel 2017分別對(duì)不同葉位、生長(zhǎng)階段、季節(jié)和地區(qū)的茶葉鮮葉進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析。

2 結(jié)果與分析

氟化物標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程的計(jì)算結(jié)果如表1所示，線性系數(shù)R2值在0.999 1～0.999 9，線性良好。為進(jìn)一步保證試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，每一批樣本選擇一個(gè)樣品進(jìn)行加標(biāo)回收測(cè)定，加入8.0 mL氟化物標(biāo)準(zhǔn)使用液Ⅱ，經(jīng)計(jì)算，加標(biāo)回收率在97.5%～102.4%，加標(biāo)回收效果良好。

2.1 不同葉位茶樹(shù)葉片氟含量比較

選取同一茶園、同一時(shí)期的2個(gè)茶樹(shù)種的鮮葉，分別采集了新芽尖、第1葉、第2葉、第3葉和第4葉共5個(gè)不同葉位的鮮葉樣本，進(jìn)行測(cè)定。

由表2可知，葉片的嫩度和含氟量呈明顯相關(guān)。隨著葉位的下移和葉齡的增長(zhǎng)，葉片的氟含量基本呈直線上升趨勢(shì)，說(shuō)明氟主要累積于成熟葉片中，并隨著葉齡的增加而逐漸升高[4]。

由2個(gè)不同茶樹(shù)種的數(shù)據(jù)比較結(jié)果可知，不同樹(shù)種對(duì)氟的富集作用有明顯差異，新芽尖至第2葉氟含量差異不明顯，到第3葉和第4葉出現(xiàn)明顯差異。在土壤、灌溉用水等條件基本一致的情況下，不同茶樹(shù)品種之間的氟含量存在明顯差異。

2.2 不同生長(zhǎng)階段茶樹(shù)新梢氟含量比較

在同一茶園觀察兩個(gè)不同茶樹(shù)品種新梢的生長(zhǎng)狀況，并在新梢生長(zhǎng)的不同階段取樣測(cè)定其氟含量，測(cè)定結(jié)果如表3所示。新梢生長(zhǎng)至1芽5葉時(shí)，茶樹(shù)種1氟含量255.0 mg/kg，茶樹(shù)種2氟含量463.0 mg/kg，分別約是1芽1葉的5倍和9倍。由此可見(jiàn)，隨著新梢的逐漸成熟，氟含量呈現(xiàn)明顯的增長(zhǎng)趨勢(shì)。

2.3 不同季節(jié)茶樹(shù)葉片氟含量比較

選取同一茶園的同一茶樹(shù)種，于4—8月份每月采摘一次1芽3葉鮮葉，并進(jìn)行測(cè)定，由表4可知，4月份鮮葉氟含量較低，隨著時(shí)間的推移，氟含量逐漸上升，7月份達(dá)到峰值，8月份鮮葉氟含量下降。這與錢(qián)菁等[5]的研究結(jié)果一致，即不同季節(jié)的茶葉氟含量排序?yàn)榇杭静鑜t;夏季茶lt;秋季茶。

2.4 不同地區(qū)茶樹(shù)葉片氟含量比較

李建順[6]研究發(fā)現(xiàn)，土壤是茶樹(shù)以及茶葉中氟的主要來(lái)源之一，茶樹(shù)主要吸收土壤中的水溶性氟。根據(jù)茶園的分布情況，在WF等6個(gè)產(chǎn)地開(kāi)展采樣工作，同一時(shí)期（4月份）采摘1芽3葉鮮葉并進(jìn)行測(cè)定，氟含量范圍和均值有一定規(guī)律，樣本量相對(duì)豐富。由表5可知，不同地區(qū)的茶葉鮮葉氟含量存在明顯差異，從平均值來(lái)看，YD產(chǎn)地氟含量較低，CY產(chǎn)地氟含量較高。NY 659—2003標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定茶葉中氟化物含量≤200.0 mg/kg[7]，由測(cè)定數(shù)據(jù)可知，除WF產(chǎn)地少部分樣本外，其他產(chǎn)地的鮮葉氟含量范圍均在200 mg/kg以內(nèi)，符合NY 659—2003標(biāo)準(zhǔn)要求。

3 結(jié)論與討論

茶葉鮮葉氟含量受很多因素影響，包括茶葉嫩度、茶樹(shù)品種、季節(jié)、不同的地理?xiàng)l件以及沸水浸泡時(shí)間等。由不同葉位的葉片氟含量比較和茶樹(shù)新梢不同生長(zhǎng)階段氟含量比較結(jié)果可知，在茶葉控氟方面，除了選擇嫩度好的葉片外，篩選低氟品種也是較為有效的控氟手段。相比夏季茶和秋季茶，4月的春季茶氟含量較低。實(shí)踐中，由于茶葉的生長(zhǎng)周期較長(zhǎng)，本研究?jī)H是1年內(nèi)的氟含量變化情況，后期還需要重復(fù)試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。

不同的地理環(huán)境是氟含量的重要影響因素之一，包括灌溉用水、大氣環(huán)境以及土壤狀態(tài)等。李濤等[8]研究發(fā)現(xiàn)，湖北宜昌市自來(lái)水的氟含量為（0.112±0.009）mg/L，低于生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中氟含量要求。水質(zhì)的氟含量不高，因此積累就會(huì)較少。如果灌溉用水選用城市供水，不同地域并不會(huì)有明顯差異。茶葉的葉片通過(guò)氣孔可直接吸收大氣中的氟化物，大氣環(huán)境的氟含量與茶葉氟含量呈正相關(guān)。趙仁全等[9]研究發(fā)現(xiàn)，土壤的pH值對(duì)氟的吸收作用明顯，pH為5.5時(shí)茶樹(shù)對(duì)氟的積累量較高，新梢氟累積量減少。葛悅等[10]研究表明，合理施用氮肥可以改變土壤中各形態(tài)氟含量，影響茶樹(shù)根系對(duì)氟的吸收，進(jìn)而影響茶樹(shù)新梢氟含量，合理施用氮肥，可以有效降低茶樹(shù)新梢氟含量。由此可知，有效調(diào)節(jié)土壤的酸堿度對(duì)茶葉控氟具有重要意義。

沸水浸泡是使氟離子快速浸出的一種方式，李濤等[8]研究發(fā)現(xiàn)，通過(guò)沸水快速洗茶2次再?zèng)_泡，可洗去19.4%～21.3%的氟離子。在日常飲茶過(guò)程中，正常飲用前進(jìn)行2次沸水洗茶，可有效降低氟含量。一般綠茶采集1芽2葉或1芽3葉，4月份的春茶氟含量均較低。

綜上所述，本研究采集了不同葉位、生長(zhǎng)階段、季節(jié)和地區(qū)的茶葉鮮葉，經(jīng)殺青烘干處理，采用沸水浴浸泡提取氟化物，選擇電極法測(cè)定氟離子，通過(guò)數(shù)據(jù)比對(duì)和分析，探究了茶葉鮮葉氟含量、變化規(guī)律和影響因素。研究表明，不同葉位鮮葉的氟含量呈線性變化規(guī)律：新芽尖lt;第1葉lt;第2葉lt;第3葉lt;第4葉；不同葉齡鮮葉氟含量整體呈線性變化規(guī)律：1芽1葉lt;1芽2葉lt;1芽3葉lt;1芽4葉lt;1芽5葉。茶葉鮮葉嫩葉氟含量低于老葉氟含量；隨著葉齡的增長(zhǎng)，茶葉鮮葉氟含量呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。該研究可為茶葉產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供參考。

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（責(zé)任編輯：王 菁）