茶葉氟含量現(xiàn)狀及控氟措施研究進展

劉淑娟，鐘興剛，覃事永，羅 意，譚正初*

（1.湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 茶葉研究所，湖南 長沙 410125；2.湖南省茶葉檢測中心，湖南 長沙 410125）

茶葉氟含量現(xiàn)狀及控氟措施研究進展

劉淑娟1，2，鐘興剛1，覃事永1，羅 意1，譚正初1*

（1.湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 茶葉研究所，湖南 長沙 410125；2.湖南省茶葉檢測中心，湖南 長沙 410125）

近年來，因個別茶類存在氟含量超標現(xiàn)象，在一定程度影響了茶葉產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。研究茶葉中氟超標的原因及控制措施具有重要的意義。本文綜述了茶葉氟含量現(xiàn)狀、茶樹吸氟耐氟機制、影響茶葉氟含量的因素及茶葉降氟措施研究進展，以期為茶葉控氟、降氟提供參考。

茶葉；氟含量；現(xiàn)狀；控制措施

氟是人體必需的微量元素之一［1］，世界衛(wèi)生組織推薦的人均氟攝入量為2.5～4.0 mg/d。茶樹是富集氟的植物，葉片是主要積累器官。因此，通過飲茶可以補充一定量的氟，但如果茶葉氟含量過高或飲茶的習(xí)慣不合理，則可能造成飲茶型氟中毒，導(dǎo)致氟尿、氟牙病、氟骨癥等，對人體造成一定的危害［2-3］。茶葉中的氟含量歷來被許多學(xué)者所重視，國內(nèi)外學(xué)者進行了多方面的研究［4-8］。

1　茶葉氟含量現(xiàn)狀

按照農(nóng)業(yè)部制定的行業(yè)標準（ NY659-2003），茶葉氟含量不能超過 200 mg/kg，目前市面上的茶葉產(chǎn)品絕大多數(shù)都能達到標準要求。一般而言，級別低的茶葉比級別高的茶葉含氟量要高。馬立鋒等［9］對我國主要產(chǎn)茶省份不同等級茶樣氟含量測定結(jié)果表明，名優(yōu)茶含氟量遠低于大宗茶。茶類不同，茶葉的氟含量有顯著差異。梁月榮等［10］對18個省市的100多個茶樣進行氟含量分析，結(jié)果表明，各類茶葉氟含量從高到低依次為磚茶、紅茶、烏龍茶、烘青茶、茉莉花茶。額爾登桑等［11］對我國主要產(chǎn)茶區(qū)的500多個茶葉樣品進行氟含量測定結(jié)果表明，黑茶含氟量最高，綠茶最低，紅茶、烏龍茶及花茶居中。姚美芹等［12］對云南56個不同茶葉樣品含氟量進行對比，對不同茶類含氟量的研究結(jié)果與以上結(jié)論一致。鐘希瓊等［13］對市售綠茶、紅茶、烏龍茶、普洱茶的氟含量進行檢測，結(jié)果表明，除個別烏龍茶外，四大類茶葉中普洱茶的氟含量最高，在180～240 mg/kg之間。陳利燕等［14］對全國各地100份普洱茶樣品進行氟含量分析，結(jié)果顯示所測普洱茶樣品氟含量在38.1～287.7 mg/kg之間，其中兩個普洱熟餅的氟含量超過200 mg/kg。另外，我國茶葉氟含量也因茶葉產(chǎn)區(qū)不同而有差異。據(jù)研究統(tǒng)計，產(chǎn)自江浙一帶的茶葉氟含量較高，而產(chǎn)自廣西、云南等地的茶葉氟含量較低［8］。綜上所述，排除產(chǎn)地等影響因素，緊壓茶的氟含量普遍比其他茶類高，氟含量超標的現(xiàn)象主要發(fā)生在這一類茶。

2　茶樹吸氟、耐氟機制

茶樹是一種氟聚集植物，在相同的生長環(huán)境下，茶樹氟含量比其他植物高出10～100倍。蔡薈梅等［15］通過水培實驗發(fā)現(xiàn)，當(dāng)氟濃度低時，茶樹根系主動吸收并積累氟；當(dāng)氟達到一定濃度時，茶樹對氟表現(xiàn)為被動吸收，并隨氟濃度升高呈線性增長。楊曉等［16］研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)茶葉氟含量低時，茶樹根系從土壤中不斷吸收氟，隨著氟積累量的增加，葉片中的氟向其他器官遷移，但不會抑制根系對氟的吸收。茶樹這種獨特的吸收及轉(zhuǎn)移氟的機制，使茶樹葉片在吸收積累氟的同時，幫助茶樹在一定程度上抵抗氟的毒害。沙濟琴等［17］對茶樹氟積累特征進行研究發(fā)現(xiàn)，茶樹各器官對氟的積累強度順序為：葉＞花蕾＞籽＞皮＞細枝＞骨干枝＞細根＞莖（主軸）＞莖（主干）＞主根＞側(cè)根。茶葉中的氟占全株氟積累量的98.1%，而茶樹其他部位積累的氟只占全株氟積累量的1.9%［7］?？梢姡铇溆绕涫遣枞~對氟的高富集能力是部分茶葉產(chǎn)品氟含量高的重要原因。

雖然茶樹對氟有一定的耐受性，但高劑量氟依然會對茶樹產(chǎn)生毒害作用。過量吸收氟會使茶樹葉綠體和細胞膜系統(tǒng)受損，使光合作用、呼吸作用及其他新陳代謝關(guān)鍵酶活性受到抑制。在高濃度氟水培試驗中，水培茶苗會出現(xiàn)氟過量癥狀。李麗霞等［18］用水培法研究了不同濃度氟對茶苗的影響，發(fā)現(xiàn)水培液氟濃度達200 mg/L時，茶苗會出現(xiàn)植株葉色暗淡、葉片脫落、根系受損等癥狀，當(dāng)水培液氟濃度增加到250 mg/L時，茶苗受害癥狀更加明顯，會使葉片大量脫落，根系顏色變黑。

3　影響茶葉氟含量的因素

3.1茶樹生長環(huán)境

茶樹所處的土壤、大氣、水環(huán)境都對茶葉氟含量有一定的影響。自然生態(tài)環(huán)境良好的茶園的茶葉，氟含量明顯比氟較高地區(qū)的茶葉低。當(dāng)大氣受到污染后，空氣中的氟對植物氟富集的影響甚至強于土壤中的氟對植物氟富集的影響［19-20］。茶樹葉片通過氣孔直接吸收、積累大氣中的氟，氟與葉片組織中的鈣質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，會生成難溶性的氟化物［8］，導(dǎo)致茶葉氟含量超標。茶葉中氟的富集量與大氣中氟濃度的變化一致，空氣中氟濃度較高的監(jiān)測點，茶葉中氟的富集量也較高［19］。除了大氣環(huán)境，土壤環(huán)境中的氟及其存在形態(tài)也直接影響茶樹中氟的含量。趙明等［21］研究表明，茶園土壤中水溶性氟、交換性酸含量與茶葉氟含量呈顯著正相關(guān)性。謝忠雷等［22］研究表明，茶葉對土壤中氟的吸收量與土壤 pH 值和陽離子交換量呈顯著負相關(guān)，酸性土壤中的氟更易被植物吸收?；瘜W(xué)肥料是茶園土壤氟的重要來源，部分磷肥含氟量較高，因此施用含氟磷肥可能造成茶園土壤氟污染［19］。

3.2茶樹品種

茶樹品種不同，同等條件下對氟的吸收量也不同。茶樹經(jīng)過長期對環(huán)境的選擇和適應(yīng)，可引起茶樹葉片組織結(jié)構(gòu)等生理特性的改變，從而造成茶樹品種間對氟吸收特性的不同［8］。梁遠發(fā)等［22］研究發(fā)現(xiàn)，不同茶樹品種氟含量差異顯著，在檢測的20個品種間，氟含量最高的品種一芽五葉的含氟量是最低品種的近5倍。因此，在其他條件一致的情況下，品種是茶葉氟含量的重要決定因素，培育低氟茶樹品種對降低茶葉氟含量具有積極意義［23-24］。

3.3茶葉嫩度

氟在葉片中的積累量與葉片生長周期長短有很大關(guān)系，老葉的氟含量顯著高于新梢［25］。一般而言，老葉氟含量是嫩葉的2.5～8.1倍［22］。因此，茶葉在生產(chǎn)過程中選用的原料越嫩，氟含量就越低；原料越粗老，氟含量就越高。體現(xiàn)在不同級別的茶葉產(chǎn)品上，就是大宗茶的氟含量高于名優(yōu)茶，級別低的茶葉含氟量高于級別高的茶葉［9，12］。茶葉類別不同，選用的原料等級不同，也會造成不同茶類茶葉產(chǎn)品的氟含量差異，如綠茶、紅茶選用的鮮葉原料一般較嫩，其產(chǎn)品的氟含量也較低；黑茶、普洱茶選用的鮮葉原料相對較粗老，產(chǎn)品的氟含量則相對較高。

4　茶葉控氟措施

4.1選擇良好茶園環(huán)境

茶葉中的氟來源于茶樹生長的環(huán)境，主要受土壤、大氣、水源等因素的影響。茶樹從土壤和空氣中吸收氟的能力比一般作物強得多。當(dāng)土壤中氟含量較高，特別是水溶性氟含量高時，茶葉中氟含量會明顯提高［20］。如果茶園所在地區(qū)空氣氟含量高，也會導(dǎo)致茶葉中氟含量明顯增加甚至超標。研究發(fā)現(xiàn)，茶葉氟富集量與大氣氟污染呈顯著正相關(guān)，化工廠、水泥廠、磚瓦廠附近的茶園茶葉氟含量要明顯高于其他茶園［26］。因此，選擇土壤氟含量低，空氣質(zhì)量好的茶園環(huán)境對茶葉產(chǎn)品降氟具有重要意義。

4.2合理控制土肥環(huán)境

合理的土肥環(huán)境可以減少茶樹對氟的吸收。馬立鋒等［30］研究發(fā)現(xiàn)，在茶樹水培溶液或土壤中添加鈣離子能顯著降低茶樹對氟的吸收。阮建云等［27-28］研究發(fā)現(xiàn)，通過采用適當(dāng)?shù)氖┓时壤?、并合理使用白云石粉、生石灰、草炭和氯化鉀，可達到有效改良土肥環(huán)境以降低茶樹新梢氟含量的目的。另外，在含氟土壤中加入鈣鹽能顯著降低茶樹對氟的吸收［29］。因部分肥料含氟量高，因此，適當(dāng)控制農(nóng)業(yè)投入品的含氟量，如選用氟含量低的化學(xué)肥料或有機肥可有效避免茶園土壤的氟污染。

4.3選育低氟茶樹品種

不同茶樹品種對氟的富集程度受遺傳因素的影響，培育低氟茶樹品種對降低茶葉中的氟含量有重要意義。梁月榮等［10］通過對18個省市128個茶樣氟含量的比較分析，發(fā)現(xiàn)不同茶樹品種氟含量有顯著差異，并推測其差異可能受基因控制。吳命燕等［30］對浙江大學(xué)茶園45個品種進行分析，發(fā)現(xiàn)有14個品種的一芽五葉新梢氟含量低于磚茶氟含量標準，并發(fā)現(xiàn)了一個可推廣的低氟品種。李友勇等［31］研究發(fā)現(xiàn)，云抗10號可作為茶樹氟富集特征研究和大葉樹種低氟選育工作的對照品種。龔自明等［32］采用6個低氟茶樹品種進行青磚茶試制試驗，所制磚茶氟含量均不到國家允許限量的一半。

4.4優(yōu)化加工方法

春曉亞等［33］研究發(fā)現(xiàn)，在磚茶加工過程中將揉捻葉用室溫水清洗1～2 min，不但可以有效降低茶葉氟含量，并能最大限度地保留其有效成分，在生產(chǎn)上有一定的推廣價值。不同殺青方式對茶葉含氟量也有一定影響。有研究表明，采用水潦殺青方法可有效降低茶葉含氟量［34］。高夫軍等［35］發(fā)現(xiàn)，揉捻后的茶葉經(jīng)溫水處理，可使茶葉氟含量顯著降低。白學(xué)信等［25］通過試驗發(fā)現(xiàn)，在黑茶加工過程中通過原料拼配工序可有效控制磚茶中的氟含量。此外，也有利用冠突散囊菌來降低黑茶氟含量的報道［36］。

4.5合理沖泡降氟

茶葉作為飲品，一般是通過沖泡或煮熬飲用。茶葉中的氟約有42%～86%通過沖泡溶入茶湯而被人體攝入［16］。研究表明，沖泡水溫、水質(zhì)、沖泡時間、沖泡次數(shù)、茶水比等因素都會影響茶葉中氟的浸出［37］。羅淑華等［38］研究發(fā)現(xiàn)，磚茶采用熬煮法的氟浸出率比沖泡法高。高觀世等［39］研究發(fā)現(xiàn)，茶水比越小、沖泡時間越長、沖泡水溫越高，茶葉中的氟更容易浸出到茶湯中，并且沖泡條件對茶葉中氟浸出率的影響大小依次為茶水比、浸提時間、浸提溫度。額爾登桑等［11］研究發(fā)現(xiàn)，用自來水煮茶葉，茶湯中的氟含量明顯高于用純凈水煮茶的茶湯。李榮林等［40］采用添加氯化鎂、活性鈣的方法降低黑茶中可溶態(tài)氟。

5　展望

食品安全越來越受到重視，進一步加強茶葉衛(wèi)生質(zhì)量安全是促進茶葉產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的一項重要工作。茶葉作為日常飲品，通過飲茶可為人體補充必要的微量元素和營養(yǎng)成分。氟作為人體必須的微量元素之一，對人體健康的作用取決于適當(dāng)?shù)臄z入量。因此，從根源上控制茶葉中的含氟量是關(guān)鍵。茶園合理選址、選育低氟茶樹品種、科學(xué)的栽培和加工方法等都是茶葉控氟、降氟的重要措施。另外，針對不同茶葉產(chǎn)品，為消費者制定科學(xué)沖泡方法和飲茶劑量建議，也是控制氟攝入量的有效方法。

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Review of Current Situation of Fluorine Content in Tea and Research Progress in Control Measures

LIU Shu-juan1，2，ZHONG Xing-gang1，QING Shi-yong1，LUO Yi1，TAN Zheng-chu1*
（1 Tea Research Institute of Hunan Academy of Agricultural Science， Changsha 410125， China； 2 Hunan Tea Test Center， Changsha 410125， China）

In recent years， the development of the tea industry has been affected because of the excessive fluoride content of individual tea. It is of great significance to study the cause and control measures of fluoride pollution in tea. This paper expounds the present situation of the content of fluoride in the tea， mechanism of fluoride absorption of tea plant， the factors affecting the content of fluoride in tea and the measures for reducing fluoride in tea. These can provide reference for controlling fluorine content of tea.

Tea，F(xiàn)luorine Content，Current Situation，Control Measures

S571.1

A

1009-525X（2016）03-41-45

2016-07-26

2016-09-06

農(nóng)業(yè)部、省農(nóng)委重大項目：“湖南省鎘低積累作物品種篩選與選育項目”子課題“鎘低積累茶樹品種篩選及配套技術(shù)研究與示范”

劉淑娟（1979-），女，湖南湘潭人，副研究員，主要從事茶葉生化品質(zhì)研究。

譚正初，tanzhengchu@163.com