耿巧紅，焦培福*，李彬曉，曹曉榮

(1.齊魯師范學院化學與化工學院，山東 濟南 250200；2.山東師范大學，山東 濟南 250014)

茶葉與茶水中鋁含量的測定

耿巧紅1，焦培福1*，李彬曉2，曹曉榮1

(1.齊魯師范學院化學與化工學院，山東 濟南 250200；2.山東師范大學，山東 濟南 250014)

通過對常見茶葉與茶水中微量元素鋁含量的測定，來探究人們由飲茶而攝入人體的鋁的量。用紫外-可見分光光度法以鋁-鉻天青-氯化十六烷基吡啶(AL-CAS-CPC)[1]為體系來測定紅茶、綠茶、烏龍茶及鐵觀音四種市售常見茶葉中鋁含量，依據(jù)人們日常飲茶習慣即熱開水沖泡的方式測定茶水中鋁含量。四種茶葉中鋁含量的范圍在1000～5000mg/kg之間，而浸出液中鋁的溶出率隨浸泡次數(shù)遞減，結果顯示第一次溶出量最高，占50%以上。一般情況下，每人每天鋁攝入量為幾毫克，茶葉中鋁含量雖然較高，但茶水浸出液中鋁含量相對較低，通過飲茶進入人體內的鋁占茶葉含鋁量的20%～40%，因此，一般情況下，飲茶中的鋁不足以對人體健康構成威脅。

鋁；茶葉；溶出量

鋁作為微量重金屬元素，對人體健康有著重要影響，過去曾認為鋁對人體是無害的。又因其具有優(yōu)良的理化性質，被廣泛用于人們的日常生活中，如抗胃酸藥，各種鋁制炊具，容器，含鋁食品添加劑，水處理劑等。但是，如今已有大量研究證明，鋁是一種對人體健康有害的元素，可在人體內逐漸蓄積并產生慢性毒性。鋁可在腦組織中蓄積，引起中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能紊亂，引發(fā)透析性腦病，并可以直接作用于骨組織，引起骨病理改變等危害[2]。人們逐漸由對茶葉多口味的需求向對茶葉高品質需求轉變。世界衛(wèi)生組織WHO于1989年正式將鋁確定為食品污染物而加以控制，而對人均日攝鋁量未做明確規(guī)定。我國每人每天從食物中攝入8～12mg的鋁，由于使用鋁制的炊具、餐具，使鋁溶在食物中而被攝入約4mg。大量的鋁主要來自含鋁的食品添加劑，含鋁的食品添加劑經(jīng)常用于炸油條、油餅等油炸食品。含鋁的食品添加劑的發(fā)酵粉還常用于蒸饅頭、花卷、糕點等,我國將面值食品中的鋁的限量在100mg/kg。天然植物中的含鋁量以茶樹為最高[3-4]，作為茶文化的大國，我們應該格外重視茶品質，測定茶葉中鋁含量有助于人們在日常生活中養(yǎng)成合理健康的飲茶方式。茶樹適宜生長在酸性土壤中,茶根對鋁有特殊的吸收功能，因此茶樹是是典型的聚鋁植物。茶是全球許多國家普遍性與廣泛性飲料，我國的茶文化深遠已久，對于愛好飲茶者，茶水中的鋁是攝入人體的主要途徑。本文就市售幾種茶葉與茶水中鋁含量進行研究，提供不同茶葉和茶水中鋁含量供大家參考。

1 實驗與方法

1.1 儀器

UV-1700 紫外-可見分光光度計(日本島津有限公司)；EL204 電子分析天平(中國輕工業(yè)機械總公司常熟衡器工業(yè)公司)；721B 高速粉碎機(上海精密科學儀器有限公司)；馬弗爐；電熱板；容量瓶；表面皿。

1.2 試劑

優(yōu)級純硝酸(也可用亞沸蒸餾法提純過的硝酸試劑)；濃度為1000μg/mL鋁標準溶液；足量去離子水以及超純水；pH值為5.5的六次甲基四胺-鹽酸緩沖溶液；濃度為0.5g/L的鉻天青；乙醇(分析純)以及濃度為0.01 mol/L氯化十六烷基吡啶。

1.3 茶葉樣品

市售紅茶、綠茶、烏龍茶、鐵觀音。

1.4 配制鋁標準溶液

鋁標準使用液的配制：向200 mL容量瓶中加入2.00 mL濃度為1000μg/mL鋁標準液,加水稀釋至刻度，此時溶液濃度為10μg/mL。然后在此200ml溶液中取10.00 mL轉入100mL容量瓶中，稀釋至容量瓶刻度。此時，鋁標準使用液濃度為1μg/mL。

1.5 配制與試測顯色體系

(1)配制：取pH值為5.5的六次甲基四胺-鹽酸緩沖液8.00 mL于50mL干燥容量瓶中，在加入(1.4)中鋁標準溶液適量及4mL0.5g/mL鉻天青，最后迅速加入9mL乙醇和2mL0.01mL的氯化十六烷基吡啶，加水稀釋至刻度后搖勻。

(2)測定：選定最大吸收波長處測量并設置相應空白對照參比，用比色皿盛裝試液，在顯色體系配制30min后進行測定。

1.6 樣品的處理與測定

1.6.1 樣品處理通常有干法和濕法，本實驗采用干法處理

干法：準備一干燥潔凈瓷坩堝，稱取粉碎干燥的茶葉樣品5.0000g置于其中，再將此茶葉樣品放于電爐上碳化，小心操作，低溫加熱，直至茶葉樣品無煙，停止操作。然后將其轉入升溫至500℃馬弗爐中，灼燒3h左右，成灰后，加入20mL濃硝酸與適量雙氧水，使茶灰充分溶解，可適當加熱，待試液充分冷卻后轉入容量瓶中，用去離子水定容至500mL，操作過程中做空白對照實驗。

濕法：在200mL燒杯中加入準確稱取并粉碎的茶葉樣品0.5000g，在放入2-3顆玻璃球并加入10.00mL硝酸充分攪拌后蓋上表面皿，反應一段時間后，將樣品放在120℃的電熱板上加熱直至樣品溶液澄清(操作過程中酸不夠可添加，過多可在電熱板上趕盡)充分冷卻后，轉入50mL容量瓶中定容至刻度線。

1.6.2 測定

取樣品處理液2.00 mL，即從(1.6)可知，此時樣品處理液中含茶葉為0.01g/mL依據(jù)(1.5)中顯色體系配制并根據(jù)測得的濃度與吸光度關系標準曲線，得出回歸方程并利用其測出樣品溶液中含鋁量分別為紅茶0.031mg/mL、綠茶0.011mg/mL、烏龍0.020mg/mL、鐵觀音0.047mg/mL，參照文獻[5-6]，進而根據(jù)所測每種樣品量與每種樣品總含量比例(每種茶葉樣品5g配置成500mL,取用并測出2.00mL)推算出四種茶葉樣品的含鋁量，見表1。

1.7 茶水中鋁溶出方法與測定

依據(jù)人們日常飲茶習慣，本實驗采用沸水溶出法使茶水中鋁溶出。

在四只500mL燒杯中分別放入準確稱量的四種茶葉樣品5.0000g，要求茶葉干燥潔凈,用250mL沸水沖泡并攪拌片刻，然后在燒杯上面蓋上玻片，靜置15～25min直至茶葉泡開。然后取四只潔凈干燥比色管，盛放四種樣品濾液，即第一溶出液，要求燒杯中剩余茶水全部倒出。再次向燒杯中加入250mL沸水沖泡燒杯中茶葉，平行沖泡三次，并收集三次溶出液，進行實驗分析測定。

2 實驗結果與討論

2.1 對選用的顯色體系試測結果與分析

對顯色體系進行測定得出光譜圖1，從圖1中看出波長為620nm處為峰值，峰形較緩和，靈敏度較高。同時，實驗中得出其顯色pH值在4.9～5.9范圍內,顯色酸度值寬廣，摩爾吸光系數(shù)k值為1 .15 ×105(L·mol-1·cm-1)，方法簡便效果好。

依照(1.5)的實驗過程，在620nm的波長處測定標準溶液對應的吸光度得出結果見圖2，圖2中R2=0.999,相關系數(shù)r=0.9994,回歸方程Y=0.379x+0.001 (X：μg/mL)。

表1 波長掃描找最大吸光度結果

表2 分光光度法測定鋁標準曲線結果

圖1 吸光度隨吸收波長變化曲線圖

圖2 分光光度法測定鋁標準曲線

2.2 茶葉中樣品鋁含量分析

表3為本次實驗測得的茶葉樣品中鋁含量，從中可以看出，茶葉中的鋁含量非常高，不同茶葉含鋁量有很大不同。在四種茶葉樣品中，綠茶鋁含量最低為1093mg/kg，鐵觀音鋁含量最高為4688mg/kg，兩種茶葉鋁含量相差值頗大，而紅茶與烏龍茶茶含鋁量處于中間位置且含量較接近。造成這種現(xiàn)象的原因很多[7]，如土壤或產地，季節(jié)，成熟度等[8-9]。

表3 樣品中鋁的測定含量

注：n=6

c：被測溶液濃度

c0：空白濃度

m：稱樣質量

2.3 茶葉樣品浸泡液中鋁含量的分析

表4是本次實驗測得的四中茶葉樣品浸泡液中鋁的溶出含量，從表中得出，茶水浸泡液中鋁含量相對于茶葉中鋁含量較低，且隨著浸泡次數(shù)的增加，溶出量逐漸變低[10]。茶葉中鋁進如人體的方式是經(jīng)浸泡溶出后，表中顯示第一次浸泡溶出量為最高，約是總鋁溶出量的50%，而在茶色稍淡的情況下，第二次與第三次含量顯著降低，許多地方飲茶時往往將第一次浸泡液倒去，從表中數(shù)據(jù)來看，這的確是個飲茶的好習慣，建議有飲茶習慣的人不妨養(yǎng)成這一習慣。對于人體而言，不超過7μg/g的鋁攝入量是對人體無害的，盡管本次實驗測得的茶葉樣品中鋁含量遠超于這一規(guī)定量，但真正溶于茶水而進入人體的鋁元素的確遠不及此量，并且人體對微量元素的吸收本身也會有自動調節(jié)功能，因此合理正常的飲茶方式不足以使人體的健康狀況受到嚴重影響,。

表4 茶葉浸泡液中鋁的溶出量 mg/kg

3 結論

對茶葉中鋁含量測定的研究早已不再陌生，方法多種多樣，但測定結果基本類似，茶葉中鋁含量范圍大致在1000～10000mg/kg。通過本次實驗，由表1數(shù)據(jù)得出，茶葉中鋁元素含量非常高。對于不同茶葉來說，鋁含量各不相同，相差值頗大。由表2數(shù)據(jù)得出，雖然茶葉中鋁含量很高，但是茶水中溶出的鋁含量并不高，從這一點考慮，因飲茶攝入人體的鋁對人體健康不會造成影響，且溶出量隨浸泡次數(shù)逐漸變小。其中，第一次溶出的鋁含量是總溶出量的50%以上，而在茶色稍淡的情況下，第二、三次溶出量相比之下較小些。因此，建議人們飲茶時將第一次浸泡液棄去。

[1] 陶 銳,高 舸. ICP-OES法測定茶葉中十二種微量元素[J].中國衛(wèi)生檢驗, 1999(5):323-327.

[2] 徐格成,金蓉培,張振文. 天津市常用食物的鋁含量及居民鋁攝入量的初步研究[J].中華預防醫(yī)學, 1992(3):171-173.

[3] 鄭偉偉，劉 鵬，徐根娣,等．鋁對茶葉葉片主要化學成分的影響[J].生態(tài)環(huán)境, 2006, 15(4):822-826.

[4] 馬小雪，肖 斌，閏列娟,等．不同酸度下外源鋁對茶葉鋁含量及品質的影響[J]．西北農林科技大學學報：自然科學版，2012, 40(11):187-191.

[5] Flaten T P. Aluminum as a risk factor in Alzheimer'sdisease, with emphasis on drinking water[J].Brain Res Bull, 2001, 55 (2): 187-196.

[6] Wang Lin．Studies on the aluminium content in chinese foods and the maximum permitted levels of aluminum in wheat flour products[J].Biomedical & Environmental Sciences, 1994, 7(1):91-99.

[7] 劉鳳貞, 于德奎，呂 嚴，等．國人鋁日允許攝入量的初步研究[J].環(huán)境與健康,1991(2):49-54.

[8] 張麗萍,馬曉貝. 茶葉中鋁含量測定方法研究及不確定度分析[J].分析儀器,2009, (6):40-44.

[9] 高 舸，陶 銳. 茶葉中鋁的衛(wèi)生學實驗研究[J]. 中國公共衛(wèi)生, 2001, 17(3):221-223.

[10] 羅明標，劉 艷，張國慶，等. 茶湯中鋁的濃度、形態(tài)和生物可給性[J]. 茶業(yè)科學, 2004, 24(3):153-158.

(本文文獻格式：耿巧紅，焦培福，李彬曉.茶葉與茶水中鋁含量的測定[J].山東化工，2017，46(08)：87-89.)

Determination of Tea and Tea Aluminum Content

GengQiaohong1，JiaoPeifu1*,LiBinxiao2,CaoXiaorong1

(1 College of Chemistry and Chemical Engineering Qilu Normal University,Jinan 250200,China;2,Shandong Normal University,Jinan 250014,China)

Through the determination of trace elements in tea Teas and aluminum content to explore people from the tea and ingested aluminum, impact on health. Methods: UV - visible spectrophotometry with aluminum - CAS - cetylpyridinium chloride (AL-CAS-CPC)[1]for the system to determine the black, green, oolong and tie guan yin four kinds of commercially available common Tea aluminum content, based on people's daily drinking habits the way that the heat of boiling water Determination of aluminum content in tea. Results: The range of four aluminum content in tea between 1000 ～ 5000mg / Kg, and the dissolution rate of the leaching solution of aluminum with decreasing immersion times, the results show for the first time the dissolution rate of the total amount of the highest dissolution rate of more than 50%. Conclusion: Under normal circumstances, the daily aluminum intake per person milligrams, although the higher the aluminum content in tea, but tea leach solution is relatively low aluminum content, you can use aluminum is 20% to 40%, therefore, under normal circumstances , the aluminum tea insufficient to constitute a threat to human health, but for those who have heavy drinking habits, the body's absorption of aluminum elements and more from tea.

aluminum; dissolution; tea

2017-03-01

山東省自然科學基金(ZR2013BQ010)

耿巧紅(1980—)，女，山東菏澤人，講師，碩士，主要從事分析化學、食品化學的教學與科研工作；通信作者：焦培福(1978—)，山東濰坊人，副教授，博士。

O657.32

A

1008-021X(2017)08-0087-03