陳偉祥，楊亞麗，伍賢學，史云東，李亮星

(1、云南佳匯檢測技術有限公司，云南 玉溪，653100；2、玉溪師范學院 化學生物與環(huán)境學院，云南 玉溪，653100)

普洱茶是在地理標志保護范圍內采用特定的加工工藝將云南大葉種曬青茶制成具有獨特品質特征的茶葉[1].普洱茶有生茶與熟茶之分，普洱熟茶加工主要采用“渥堆”方法，其實質是一個固態(tài)發(fā)酵過程[2，3].普洱熟茶茶性溫和，具有護胃養(yǎng)胃、抗疲勞、降血脂等功效，孟憲鈺[4]等從普洱熟茶中分離出多種功能性成分，對普洱熟茶的功效進行了驗證.飲茶有助于人體對微量元素的吸收，對人體起到營養(yǎng)、保健的作用[5].如：鋅參與體內多種酶的合成，促進細胞的正常分化和發(fā)育，參與免疫功能，鐵參與氧的運輸和造血過程等[6].但茶葉的微量元素中還包括一些重金屬元素，其對人體健康有一定的影響[7，8].茶葉中的微量元素一定程度上反應了茶葉的品質[9].呂文英和馬蔚青等通過實驗研究茶葉中微量元素含量，結果表明人們日常飲用的茶葉中Zn、Cu、Ni等微量元素含量豐富，而對人體有危害的Pb、As含量較少[10，11].

1 材料與方法

1.1 實驗材料

茶樣為2018年度景邁生態(tài)茶、景邁有機茶、景邁古樹茶、西雙版納茶和紫娟茶，由云南省農業(yè)科學院茶葉研究所提供.

儀器：電感耦合等離子體質譜儀(ICP-MS，美國PE公司NexION 300X)、原子吸收分光光度計(AAS，北京普析通用TAS-990F)、微波消解儀(美國CEM公司MARS6)、微控數(shù)顯電熱板(北京萊伯泰科EG37B)、萬分之一分析天平(奧豪斯AR1140).

試劑：硝酸(HNO3，65%，GR)、高氯酸(HClO3，AR)、超純水及K、Na、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn標準溶液1 000 μg/mL(國家有色金屬及電子材料分析測試中心)、多元素混標100 mg/L(美國PE公司)

1.2 樣品預處理

將5種熟茶茶樣于60℃烘箱中烘干至恒重，用超微粉碎機研碎，保存于干燥器中備用.

1.3 樣品前處理

濕法消解：準確稱取處理后的茶樣約2.000 0 g于150 mL錐形瓶中，加混合酸30 mL(硝酸:高氯酸=5∶1，V/V)于盛樣錐形瓶中，在溫度為160～170℃的電熱板上消煮4～5 h，此過程中溶液保持微沸，反應初始時產生大量NO2棕色氣體.當棕色氣體不再產生，將錐形瓶放在電陶爐上攪拌1～2 min趕酸，將消煮液過濾轉移到50 mL容量瓶中定容，用AAS法測定K、Na、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn的待測液.

微波消解：準確稱取處理后的茶樣0.250 0 g于聚四氟乙烯消解罐中，加入5 mL硝酸和2 mL過氧化氫，待樣品反應不劇烈后放入微波消解儀，按程序進行消解(表1).消解完成后，將消解罐放入石墨趕酸儀中，以130℃趕酸，待液體體積約為1～2 mL時取出，以超純水轉移定容至50 mL塑料容量瓶中定容，用ICP-MS法測定Cr、Ni、As、Se、Cd、Pb的待測液.

表1 微波消解程序

為去除試劑誤差，在濕法消解和微波消解的同時做3個試劑空白對照試驗.

1.4 數(shù)據(jù)處理與安全性評價方法

采用Excel 2019軟件進行數(shù)據(jù)分析和圖表繪制.

安全性評價方法采用單因子污染指數(shù)法和Nemerow綜合污染指數(shù)法[12].其計算公式如下：

Pi=Ci/Li

式中：Pi為重金屬i的單因子污染指數(shù)；Ci為重金屬i的實測濃度；Li為重金屬i的評價標準.

式中：P綜合為綜合污染指數(shù)；Pimax為重金屬i的單項污染指數(shù)的最大值；Piave為重金屬i的單項污染指數(shù)的平均值.

1.5 潛在健康風險評估方法

采用目標危險系數(shù)(target hazard quotients,THQs)評價茶葉中重金屬元素對人體健康的潛在風險.具體計算公式如下：

式中，EF為暴露頻率(365 d/a)，ED為平均暴露時間(通常取平均壽命70 a)，F(xiàn)IR為食品攝入率(g/d，《中國居民膳食指南(2016)》[13]建議每日飲水量為1 500～1 700 mL，假設成人每日飲用茶湯1 700 mL，則對應的茶葉干重為10.88 g[14])，C為茶葉中的重金屬含量(mg/kg)，RfD為口服參考劑量(mg/kg/d，依據(jù)USEPA(2009)[15]的標準，As、Cd、Cr、Pb的RfD分別為3×10-4、0.001、1.5、0.004 mg/kg/d)，WAB為人體平均體重(kg，60 kg)，TA為非致癌性暴露平均時間(d)，取值為365 ED.

THQ比值小于1時認為暴露人群無明顯健康風險，反之，則認為存在健康風險.

2 結果與分析

2.1 標準曲線繪制

選用Fe、Ca、Mg、Mn、Cu、Zn、K、Na標準溶液1 000 μg/mL配置8元素梯度濃度標準液，用原子吸收法測定并建立回歸方程；選用Cr、Ni、As、Se、Cd、Pb多元素混標標準溶液100 mg/L配置6元素梯度濃度標準液，用電感耦合等離子體質譜法測定并建立回歸方程.

從表2可知，14種微量元素標準曲線方程線性良好，相關系數(shù)r≥0.999.

表2 14種元素線性回歸方程和相關系數(shù)

2.2 方法驗證

分別選用國家標準柑橘葉(GBW10020)和蒜粉(GBW10022)參考物作為標準物質進行方法驗證，結果見表3.

表3 3標準物質元素含量標準值及測定值

由表3可知，用原子吸收法測定出的Fe、Ca、Mg、Mn、Cu、Zn、K、Na 8種元素含量都在標準柑橘葉(GBW10020)元素含量標準值范圍內；用電感耦合等離子體質譜法測定出的Cr、Ni、As、Se、Cd、Pb 6種元素含量都在標準蒜粉(GBW10022)元素含量標準值范圍內.說明選用AAS法和ICP-MS法測定植物樣品中的14種元素具有較高的準確度、可靠性較高.

2.3 5種普洱熟茶中14種元素的含量

通過方法驗證得出準確的測定方法，對樣品待測液進行測定得出景邁生態(tài)茶、景邁有機茶、景邁古樹茶、西雙版納茶和紫娟茶5種熟茶中8種微量元素的含量，結果如圖1和表4.

圖1 5種普洱熟茶中的8種微量元素含量

表4 5種普洱熟茶中的6種重金屬元素含量( mg/kg)

從圖1中5種普洱熟茶K、Na、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn的含量看，所有樣品中元素的含量均表現(xiàn)為K>Ca>Mg>Mn>Fe>Zn>Na>Cu.其中，西雙版納茶的Cu、Zn、Fe、Mg含量最低，景邁有機茶的Cu(22.91 mg/kg)、Na(44.07 mg/kg)含量最高，景邁古樹茶的Mn(1 180 mg/kg)和Ca(3 950 mg/kg)含量最高，景邁生態(tài)茶的K(28 691 mg/kg)、Fe(143 mg/kg)最高，紫娟茶的Mg(2 359 mg/kg)、Zn(51.14 mg/kg)最高.從測定和分析結果看，不同產地和不同種植方式的茶葉所含元素的量有一定差異，這與不同產地間溫度、濕度、土壤背景[16]和茶葉種植過程中灌溉用水、化肥純度、有機肥品質等對茶葉本質的影響有關[17～20].

其中，5種普洱茶的6種重金屬中，Ni的含量最高，為4.830～7.433 mg/kg，其次是Cr(1.270～4.905 mg/kg)，Cd和As的含量較低，分別為0.018～0.034 mg/kg和0.059～0.150 mg/kg.紫娟茶的Cr最高，景邁有機茶的Ni、As、Cd和Pb均高于其他茶葉，景邁古樹茶Se元素含量最高，為1.802 mg/kg.

2.4 重金屬元素的安全性評價

參照行業(yè)標準《NY 659-2003茶葉中鉻、鎘、汞、砷及氟化物限量》[21]和國家標準《GB 2762-2017食品安全國家標準食品中污染物限量》[22]對人體有害的重金屬元素As、Cd、Cr和Pb進行安全性評價，茶葉中重金屬元素的限量標準為As≤2.0 mg/kg、Cd≤1.0 mg/kg、Cr≤5.0 mg/kg、Pb≤5.0 mg/kg，5種普洱熟茶均未超過標準限量.通過綜合污染指數(shù)分析，僅紫娟茶的重金屬含量處于警戒線(0.719>0.7)水平，其他茶葉均處于安全水平(0.239～0.291)

表5 5種普洱熟茶中重金屬污染狀況

2.5 重金屬元素的健康風險評價

不同普洱熟茶中重金屬元素As、Cd、Cr、Pb的目標風險系數(shù)(THQs)如表6所示.5種普洱熟茶中4種重金屬的THQs為0.000 2～0.091，均小于1，暴露人群無明顯健康風險.

表6 5種普洱熟茶中重金屬的健康風險評價

3 結 論

此次實驗采用濕法消解和微波消解對茶葉樣品進行前處理并結合原子吸收分光光度法和電感耦合等離子質譜法測定5種普洱熟茶中14種元素的含量，測定結果表明，茶葉中含有豐富的礦質元素和有益元素，5種普洱熟茶中14種元素含量順序為：K>Ca>Mg>Mn>Fe>Zn>Na>Cu>Ni>Cr>Se>Pb>As>Cd，不同產地的普洱熟茶中元素含量存在差異.

5種普洱熟茶的As、Cd、Cr、Pb含量均未超過標準限量，其綜合污染指數(shù)為0.239～0.719，5種普洱熟茶中4種重金屬的THQs均小于1，暴露人群無明顯健康風險.