进口茶叶中铝含量调查分析

刘淑君，平庆杰，杨艳虹，谢静，陈东琪

（1.东莞出入境检验检疫局，广东东莞523072；2.沈阳科纳提克生物科技有限公司，辽宁沈阳110164）

铝普遍存在于自然界，是地壳中最为丰富的元素之一，通常以难溶性的硅酸盐或氧化铝形式存在，但在酸性条件下（pH＜5），可溶性的铝将溶出。铝是一种低毒非必需性的微量元素，水溶液中无机态自由Al3+、Al（OH）2+、Al（OH）2+已确定为致毒形态。过量铝的累积可导致一系列疾病。随着分析技术的发展及铝系统毒性报道的增加，人们逐渐发现摄入过量的铝会妨碍人体正常钙、磷的代谢，扰乱中枢神经系统，引发骨质疏松、消化功能紊乱和促发老年痴呆。世界卫生组织于1989年正式将铝确定为食品污染物加以控制，但未明确规定食品中铝的允许限量。我国面制食品中铝的限量值为100 mg/kg，欧盟一些成员国规定食品中铝允许量不大于10 mg/kg。茶叶富含多种微量元素，铝是其中之一。茶叶的铝含量平均为300 mg/kg～1800 mg/kg，有些老叶甚至可达20 mg/kg～30 mg/g[1-2]。因此，茶叶中的铝究竟会不会通过饮茶而进入人体，这些进入人体的铝究竟有多少，会不会对人体健康构成威胁，一直以来都是人们关注的焦点。为了解我市进口茶叶中铝含量的状况，我们陆续对进口的茶叶进行了采样检测，共采集各类茶叶样品65份。

1 材料与方法

1.1 仪器

820-ICP-MS四极杆电感耦合等离子体质谱仪：美国布鲁克公司，配备自动进样器、半导体制冷雾化室和同心雾化器、耐高盐接口和等离子体屏蔽装置，质谱仪器工作参数见表1。石墨消解仪：广州分析测试中心，胜普。MILLI-Q 185 PLUS去离子水机：美国Miliipore公司。

1.2 试剂

硝酸和过氧化氢均为优级纯，水为去离子水：电阻率18.2 MΩ.cm；100 mg/L的铝标准溶液：国家标准物质研究中心；10 mg/L的ICP-MS调谐液由Varian公司提供；100 mg/L混标溶液：安捷伦公司。对照标准样品为国家标准物质研究中心制备的标准物质茶叶（GBW10013）。

表1 仪器工作参数Table 1 Parameter of the instrument

铝标准溶液的配制：移取适量铝标准溶液用硝酸（1+99）溶液配制标准混合储备液100 mg/L，使用时用硝酸（1+99）溶液逐级稀释配制成所需浓度。内标溶液Sc 0.2 mg/L。

1.3 样品制备

称取0.2 g～0.5 g（准确至0.001g）粉碎并混合均匀的样品置石墨消解罐内，加入14 mL硝酸和2 mL过氧化氢敞口放入石墨消解仪中，按设定程序进行消解（石墨消解程序见表2），待消解完成后赶酸，至消化液剩余2 mL左右取出消解罐，等消解液冷却后用去离子水将消解液转移入100 mL比色管内定容待用。同时做试剂空白。

表2 石墨消解程序Table 2 Microwave digestion operating parameters

1.4 样品测定

在优化的仪器条件下，用5.0 μg/L ICP-MS调谐溶液调试仪器，使灵敏度最高，同时氧化物和双电荷产率最低，使仪器的灵敏度、精密度等指标达到测定要求，编辑测定方法、选择测定元素和内标元素。将试剂空白、标准系列、样品溶液分别引入仪器，同时通过使用三通在线加入内标溶液。绘制标准曲线，根据回归方程计算出样品中铝元素的浓度。

2 结果与讨论

2.1 实际样品分析

按上述方法对进口的65批茶叶进行了检测分析，在65批茶叶样品中茶粉21批，茶包19批，茶叶25批。65批样品均为干样品。结果见表3。

从表3可以看到，在测试的65批茶叶中检测结果范围为321.6 mg/kg～1365.8 mg/kg，与国内茶叶铝含量范围基本一致。茶粉中的铝含量平均值明显高于茶叶和茶包中的铝含量。茶叶中的铝含量平均值最低，但最大测定值也出现在茶叶中。这样的结果可能是制作茶粉和茶包所选用的茶叶原料相对成熟度高所导致。

表3 样品测定结果Table 3 Results of elements in samples determinated by ICP-MS

另外本实验还对两批样品量较大的不同批次进口的茶叶进行了数据统计，结果见表4。

表4 样品测定结果Table 4 Results of elements in samples determinated by ICP-MS

结果显示，两批不同批次进口的茶叶中铝含量有明显的不同，这可能和进口的茶叶产地，采茶时间等有关。在茶树的器官中，铝的含量依叶子＞根＞茎的序位而升高，落叶＞成熟叶＞根＞枝条＞幼叶，就同一器官铝含量则随器官发育成熟程度而增加。在茶树生长季节，茶芽越嫩，铝含量越低。同等成熟度鲜叶中的铝含量，秋茶＞夏茶＞春茶，红茶的铝含量高于绿茶[3]。在东莞口岸进口的茶叶多为红茶。

2.2 讨论

茶是世界三大不含酒精的饮料之一，茶产业已从追求数量过渡到注重质量的发展阶段，茶叶品质成为影响茶产业健康快速发展的关键因素。茶叶化学成分和微量元素含量是茶叶品质的物质基础，是衡量茶叶质量优劣的关键特征[4]。适量铝有利于提高茶叶中的化学品质成分，但过多的铝则对茶叶不利。有研究表明，水培条件下，Al3+质量浓度为10 mg/L～50 mg/L时可以提高茶多酚、咖啡碱、氨基酸和VC等与茶叶品质密切相关的化学成分，但是过高质量浓度的铝（如100 mg/L）对这些化学成分有负面作用[5]，对人体健康存在潜在危险。从本文的实验数据可以看到，在测试的进口65批茶叶中检测结果范围为321.6 mg/L～1365.8 mg/kg，茶叶中铝含量的分布范围比较宽，且不同批次进口茶叶中铝的含量相差比较大。因此掌握和控制茶叶中的铝含量也是提高茶叶品质，保护人们饮茶安全促进茶叶行业健康发展的迫切需求。

关于饮茶中的铝会不会危害人体健康的研究一直倍受关注。WHO规定，一个正常成年人每日摄入的铝许可量是5 mg[6-7]。有研究发现，茶叶中Al3+、Al（OH）2+和Al（OH）2+等毒性较大的形态占到溶出总铝量的48.84%，含量较高。茶叶中胶态Al（OH）3占到了溶出铝总量的35.86%，胶态Al（OH）3虽然无毒，但在酸性条件下容易转化为Al3+、Al（OH）2+和Al（OH）2+等有毒形态，而酸性胃液使Al（OH）3转化为Al3+、Al（OH）2+和Al（OH）2+等有毒形态成为可能[8]，所以饮茶过多或方式不正确依然存在潜在危害。还有一些铝形态如铝麦芽酚配合物可以在通过胃肠后仍稳定存在，它可发生水解作用，并且具有潜在的毒害神经性[9]。按照饮茶习惯，采用热开水冲泡的方式，一般第1次溶出率为总容出率的80%[10]，因此建议放弃饮用第一遍冲泡的茶水，且避免用酸性或添加酸性物质的水冲泡茶叶。茶叶除了作为茶水饮用，也有直接食用或将茶叶作为辅料制作成食品供人们食用的，在日常检测工作中掌握茶叶中的铝含量，正确指导人们的饮茶方式。可以减少人体对茶叶中铝的摄入量和铝的危害性。

茶叶中的铝的毒性还与氟有相关性。茶树具有富集铝、氟的生物学特性，被称为富铝、氟的植物。最近的报道指出，一些少数民族地区，因长期饮用高氟砖茶加之特殊的饮食习惯而导致饮茶型氟中毒，饮茶型氟中毒可能因砖茶同时伴有高铝而产生联合作用。既往流行病学和动物实验研究发现氟能促进铝在骨骼中蓄积，铝能加重氟中毒的危害，氟是铝的促进剂，促其在组织中蓄积及增强其毒性[11-12]。我国对于茶叶中的氟含量有明确的规定，而对于茶叶中的铝含量就没有相应的标准加以限定。因此这也会造成在进口茶叶检测和监管过程中没有依据。无法控制进口茶叶中铝含量。察看以往的有关茶叶的文献资料发现在茶树体中铝的含量以老叶最高，可达 5800 μg/g（干重计），依次为根（ 1600 μg/g）、嫩茎（540 μg/g）、枝干（490 μg/g）、芽梢（400 μg/g）[13]。在我们的实验数据中发现茶粉和茶包中的铝含量明显高于茶叶中。因此对进出口的茶叶进行铝含量测定，也有利于判断茶叶的品质，防止以次充好的不法行为。

3 结论

国内对于铝含量的调查绝大部分集中在面制品和淀粉制品，茶叶中的铝含量调查基本属于空白，这对于评估茶叶品质和铝在茶叶中的增减变化趋势的判断都是不利的。本文采用电感耦合等离子体质谱法对东莞口岸进口茶叶中的铝含量进行分析，结果显示在测试的进口65批茶叶中检测结果范围为321.6 mg/kg～1365.8mg/kg，茶叶中铝含量的分布范围比较宽，且不同批次、不同制成形态的进口茶叶中铝的含量相差比较大，茶叶的质量良莠不齐，因此对于进出口茶叶中铝含量的监测调查是十分必要的，为保证人民的身体健康和进口茶叶的监管工作提供科学依据具有重要意义。

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