茶葉氟含量調(diào)查及初析*

曾姝莉 向智宗 胡巍 王思敏徐涵秋

1.四川省農(nóng)業(yè)機(jī)械鑒定站，四川成都

2.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)產(chǎn)品包裝材料質(zhì)量安全風(fēng)險評估實(shí)驗(yàn)室（成都），四川成都

茶樹是一種易富集氟的植物，其中，葉片是主要的富集器官，富集氟含量占全株98%以上，其次是莖和根[1-2]。氟是人體所必需的微量元素之一，但過量的攝入會導(dǎo)致氟斑牙、氟骨癥等，危害人類健康[3]。根據(jù)WS/T 87-2016《人群總攝氟量》規(guī)定，16周歲以上的人群，每人每日氟攝入量上限為3.5 mg。我國農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY 659-2003 規(guī)定茶葉中氟化物含量≤200 mg/kg。

本文通過對不同種類茶葉樣本氟含量進(jìn)行檢測，從茶葉沖泡、茶樹自身、生長環(huán)境和茶葉包裝等方面開展氟含量遷移和氟引入來源的初步分析，為茶葉生產(chǎn)、質(zhì)量安全監(jiān)管提供參考。

1 材料及方法

1.1 材料

儀器：PXSJ-227L離子計（上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司），JB-10 攪拌器（上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司），ESJ110-4B電子天平（沈陽市龍騰電子有限公司）。

試劑：氟化鈉（AR），乙酸鈉（AR），檸檬酸鈉（AR），乙酸（AR），高氯酸（AR），鹽酸（AR），試驗(yàn)用水為不含氟的去離子水。

茶葉樣品通過茶葉市場、茶葉加工廠和零售店等不同渠道購買，涵蓋綠茶、紅茶、黑茶3個類型，共計19批次。

茶葉嫩葉、老葉、土壤及灌溉水在不同產(chǎn)區(qū)的茶園進(jìn)行采集，茶葉包裝從茶葉市場、零售店、網(wǎng)絡(luò)銷售等渠道采集。

1.2 方法

參考GB/T 5009.18-2003《食品中氟的測定》中氟離子選擇電極法對茶葉樣品進(jìn)行測定。

1.2.1 試劑溶液的配制

乙酸鈉溶液（3 mol/L）：稱取204 g 乙酸鈉，加乙酸（1 mol/L）調(diào)節(jié)pH值至7.0，加水稀釋至500 mL。

檸檬酸鈉溶液（0.75 mol/L）：稱取110 g 檸檬酸鈉，加入14 mL高氯酸，再加水稀釋至500 mL。

總離子強(qiáng)度緩沖劑：乙酸鈉溶液與檸檬酸鈉溶液等量混合，現(xiàn)配現(xiàn)用。

鹽酸溶液：取10 mL鹽酸，加水稀釋至120 mL。

氟標(biāo)準(zhǔn)使用液：稱取0.221 g經(jīng)105 ℃干燥4 h后的氟化鈉，溶于水中，定容至100 mL，置冰箱中保存。

1.2.2 試驗(yàn)方法

標(biāo)準(zhǔn)曲線的配制：分別吸取0 mL、0.05 mL、0.1 mL、0.5 mL 氟標(biāo)準(zhǔn)使用液，分別置于50 mL 容量瓶中，于容量瓶中分別加入25 mL 總離子強(qiáng)度緩沖劑、10 mL 鹽酸溶液，加水至刻度。用氟離子選擇電極測定其電極電位，電極電位值與氟離子質(zhì)量濃度的對數(shù)成線性關(guān)系。

樣品氟含量的測定：稱取粉碎過的茶葉樣品，將其過40目篩，置于50 mL容量瓶中，加10 mL鹽酸溶液，密閉浸泡提取1 h，提取后加25 mL 總離子強(qiáng)度緩沖劑，加水至刻度，待測。將氟電極與離子計相連接，將電極插入50 mL燒杯中，杯中放一枚磁力轉(zhuǎn)子，加入去離子水，在電磁攪拌下，讀取電位值。待電位值平衡后，進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)液與樣液的電位測定。

2 試驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1 茶葉樣品測定

氟離子選擇電極法測定茶樣中的氟含量結(jié)果如表1所示。從數(shù)據(jù)中可以看出，3 類茶樣中黑茶氟含量平均值最高。從氟含量區(qū)別分布情況看，有66.7%的黑茶樣本超出了200 mg/kg，紅茶和綠茶樣品氟含量均小于200 mg/kg。

2.2 茶葉沖泡后氟含量浸出情況測定

選取6 批次氟含量超過200 mg/kg 的茶樣，分別稱取2 g茶樣，注入沸水，沖泡5 min后，濾出茶湯。在茶湯中加入總離子強(qiáng)度緩沖調(diào)節(jié)劑，用氟離子選擇電極測定兩次沖泡后茶湯中的氟浸出率，研究茶葉沖泡過程中的氟遷移情況，結(jié)果見表2。6 批茶樣都是第一泡茶湯中氟含量最高，第二泡茶湯中氟浸出率明顯減少。查閱文獻(xiàn)資料了解到，成人飲茶量通常以每天茶葉5～15 g為宜[4-5]。選擇茶湯氟浸出率最高的樣本，若每日飲茶15 g，以二次沖泡后總浸出率計算，氟攝入量為7.4 mg，超過WS/T 87-2016關(guān)于16周歲以上的人群氟攝入量上限3.5 mg的規(guī)定，存在質(zhì)量安全風(fēng)險隱患。

表1 茶葉樣品氟含量測定結(jié)果

表2 茶葉沖泡茶湯氟浸出率情況

2.3 茶葉氟來源及降氟措施

長期飲用含氟較高的茶水易引發(fā)飲茶型氟中毒，研究茶葉中氟的來源對于提出有效降氟措施，控制茶葉中氟含量，保障茶葉質(zhì)量安全具有重要意義。采集茶葉嫩葉、老葉、茶園土壤、灌溉用水及茶葉包裝測試含氟量，測試結(jié)果見表3。茶樹是易富集氟的植物，茶葉又是茶樹中對氟積累最多的器官。經(jīng)測試發(fā)現(xiàn)茶樹老葉氟含量高于嫩葉氟含量約4～5 倍。黑茶多是選用成熟的老葉和茶梗制成，茶樹老葉長期積累氟，導(dǎo)致黑茶較其他茶類氟含量偏高。研究表明，茶葉中的氟含量與茶園氟化物總量呈正相關(guān)[1]。參考HJ873-2017 測試土壤含氟量，GB/T 5750.5-2006 關(guān)于氟化物的測試方法檢測灌溉用水含氟量。測試結(jié)果表明茶園土壤中總氟化物含量422.5～495.0 mg/kg，接近全國土壤含氟背景值453 mg/kg，土壤中水溶性氟含量12.0～17.0 mg/kg。根據(jù)文獻(xiàn)描述，土壤是茶樹以及茶葉中氟的主要來源，茶樹主要吸收土壤中的水溶性氟[6]。參考GB 5749-2006《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》關(guān)于水質(zhì)中氟化物限值為≤1.0 mg/L，茶園灌溉用水含氟量低于限量值。采集的茶葉包裝樣本，經(jīng)沸水浸提，測試其水模擬物中的氟離子含量，測試結(jié)果表明樣本水模擬液中均未檢出氟離子。

表3 各類驗(yàn)證樣本氟含量測試情況

針對茶樹品種及生長環(huán)境提出以下降氟措施建議：不同茶樹對于氟的富集具有差異，選育和栽培低富集氟的茶樹品種；在茶葉的原料方面盡量選擇茶葉嫩葉進(jìn)行加工；合理控制茶園土肥環(huán)境，減少含氟農(nóng)藥的使用，添加土壤降氟劑，改善茶樹所處的土壤環(huán)境。