茶叶氟含量现状及控氟措施研究进展

刘淑娟，钟兴刚，覃事永，罗 意，谭正初*

（1.湖南省农业科学院 茶叶研究所，湖南 长沙 410125；2.湖南省茶叶检测中心，湖南 长沙 410125）

茶叶氟含量现状及控氟措施研究进展

刘淑娟1，2，钟兴刚1，覃事永1，罗 意1，谭正初1*

（1.湖南省农业科学院 茶叶研究所，湖南 长沙 410125；2.湖南省茶叶检测中心，湖南 长沙 410125）

近年来，因个别茶类存在氟含量超标现象，在一定程度影响了茶叶产业的发展。研究茶叶中氟超标的原因及控制措施具有重要的意义。本文综述了茶叶氟含量现状、茶树吸氟耐氟机制、影响茶叶氟含量的因素及茶叶降氟措施研究进展，以期为茶叶控氟、降氟提供参考。

茶叶；氟含量；现状；控制措施

氟是人体必需的微量元素之一［1］，世界卫生组织推荐的人均氟摄入量为2.5～4.0 mg/d。茶树是富集氟的植物，叶片是主要积累器官。因此，通过饮茶可以补充一定量的氟，但如果茶叶氟含量过高或饮茶的习惯不合理，则可能造成饮茶型氟中毒，导致氟尿、氟牙病、氟骨症等，对人体造成一定的危害［2-3］。茶叶中的氟含量历来被许多学者所重视，国内外学者进行了多方面的研究［4-8］。

1　茶叶氟含量现状

按照农业部制定的行业标准（ NY659-2003），茶叶氟含量不能超过 200 mg/kg，目前市面上的茶叶产品绝大多数都能达到标准要求。一般而言，级别低的茶叶比级别高的茶叶含氟量要高。马立锋等［9］对我国主要产茶省份不同等级茶样氟含量测定结果表明，名优茶含氟量远低于大宗茶。茶类不同，茶叶的氟含量有显著差异。梁月荣等［10］对18个省市的100多个茶样进行氟含量分析，结果表明，各类茶叶氟含量从高到低依次为砖茶、红茶、乌龙茶、烘青茶、茉莉花茶。额尔登桑等［11］对我国主要产茶区的500多个茶叶样品进行氟含量测定结果表明，黑茶含氟量最高，绿茶最低，红茶、乌龙茶及花茶居中。姚美芹等［12］对云南56个不同茶叶样品含氟量进行对比，对不同茶类含氟量的研究结果与以上结论一致。钟希琼等［13］对市售绿茶、红茶、乌龙茶、普洱茶的氟含量进行检测，结果表明，除个别乌龙茶外，四大类茶叶中普洱茶的氟含量最高，在180～240 mg/kg之间。陈利燕等［14］对全国各地100份普洱茶样品进行氟含量分析，结果显示所测普洱茶样品氟含量在38.1～287.7 mg/kg之间，其中两个普洱熟饼的氟含量超过200 mg/kg。另外，我国茶叶氟含量也因茶叶产区不同而有差异。据研究统计，产自江浙一带的茶叶氟含量较高，而产自广西、云南等地的茶叶氟含量较低［8］。综上所述，排除产地等影响因素，紧压茶的氟含量普遍比其他茶类高，氟含量超标的现象主要发生在这一类茶。

2　茶树吸氟、耐氟机制

茶树是一种氟聚集植物，在相同的生长环境下，茶树氟含量比其他植物高出10～100倍。蔡荟梅等［15］通过水培实验发现，当氟浓度低时，茶树根系主动吸收并积累氟；当氟达到一定浓度时，茶树对氟表现为被动吸收，并随氟浓度升高呈线性增长。杨晓等［16］研究发现，当茶叶氟含量低时，茶树根系从土壤中不断吸收氟，随着氟积累量的增加，叶片中的氟向其他器官迁移，但不会抑制根系对氟的吸收。茶树这种独特的吸收及转移氟的机制，使茶树叶片在吸收积累氟的同时，帮助茶树在一定程度上抵抗氟的毒害。沙济琴等［17］对茶树氟积累特征进行研究发现，茶树各器官对氟的积累强度顺序为：叶＞花蕾＞籽＞皮＞细枝＞骨干枝＞细根＞茎（主轴）＞茎（主干）＞主根＞侧根。茶叶中的氟占全株氟积累量的98.1%，而茶树其他部位积累的氟只占全株氟积累量的1.9%［7］。可见，茶树尤其是茶叶对氟的高富集能力是部分茶叶产品氟含量高的重要原因。

虽然茶树对氟有一定的耐受性，但高剂量氟依然会对茶树产生毒害作用。过量吸收氟会使茶树叶绿体和细胞膜系统受损，使光合作用、呼吸作用及其他新陈代谢关键酶活性受到抑制。在高浓度氟水培试验中，水培茶苗会出现氟过量症状。李丽霞等［18］用水培法研究了不同浓度氟对茶苗的影响，发现水培液氟浓度达200 mg/L时，茶苗会出现植株叶色暗淡、叶片脱落、根系受损等症状，当水培液氟浓度增加到250 mg/L时，茶苗受害症状更加明显，会使叶片大量脱落，根系颜色变黑。

3　影响茶叶氟含量的因素

3.1茶树生长环境

茶树所处的土壤、大气、水环境都对茶叶氟含量有一定的影响。自然生态环境良好的茶园的茶叶，氟含量明显比氟较高地区的茶叶低。当大气受到污染后，空气中的氟对植物氟富集的影响甚至强于土壤中的氟对植物氟富集的影响［19-20］。茶树叶片通过气孔直接吸收、积累大气中的氟，氟与叶片组织中的钙质发生反应，会生成难溶性的氟化物［8］，导致茶叶氟含量超标。茶叶中氟的富集量与大气中氟浓度的变化一致，空气中氟浓度较高的监测点，茶叶中氟的富集量也较高［19］。除了大气环境，土壤环境中的氟及其存在形态也直接影响茶树中氟的含量。赵明等［21］研究表明，茶园土壤中水溶性氟、交换性酸含量与茶叶氟含量呈显著正相关性。谢忠雷等［22］研究表明，茶叶对土壤中氟的吸收量与土壤 pH 值和阳离子交换量呈显著负相关，酸性土壤中的氟更易被植物吸收。化学肥料是茶园土壤氟的重要来源，部分磷肥含氟量较高，因此施用含氟磷肥可能造成茶园土壤氟污染［19］。

3.2茶树品种

茶树品种不同，同等条件下对氟的吸收量也不同。茶树经过长期对环境的选择和适应，可引起茶树叶片组织结构等生理特性的改变，从而造成茶树品种间对氟吸收特性的不同［8］。梁远发等［22］研究发现，不同茶树品种氟含量差异显著，在检测的20个品种间，氟含量最高的品种一芽五叶的含氟量是最低品种的近5倍。因此，在其他条件一致的情况下，品种是茶叶氟含量的重要决定因素，培育低氟茶树品种对降低茶叶氟含量具有积极意义［23-24］。

3.3茶叶嫩度

氟在叶片中的积累量与叶片生长周期长短有很大关系，老叶的氟含量显著高于新梢［25］。一般而言，老叶氟含量是嫩叶的2.5～8.1倍［22］。因此，茶叶在生产过程中选用的原料越嫩，氟含量就越低；原料越粗老，氟含量就越高。体现在不同级别的茶叶产品上，就是大宗茶的氟含量高于名优茶，级别低的茶叶含氟量高于级别高的茶叶［9，12］。茶叶类别不同，选用的原料等级不同，也会造成不同茶类茶叶产品的氟含量差异，如绿茶、红茶选用的鲜叶原料一般较嫩，其产品的氟含量也较低；黑茶、普洱茶选用的鲜叶原料相对较粗老，产品的氟含量则相对较高。

4　茶叶控氟措施

4.1选择良好茶园环境

茶叶中的氟来源于茶树生长的环境，主要受土壤、大气、水源等因素的影响。茶树从土壤和空气中吸收氟的能力比一般作物强得多。当土壤中氟含量较高，特别是水溶性氟含量高时，茶叶中氟含量会明显提高［20］。如果茶园所在地区空气氟含量高，也会导致茶叶中氟含量明显增加甚至超标。研究发现，茶叶氟富集量与大气氟污染呈显著正相关，化工厂、水泥厂、砖瓦厂附近的茶园茶叶氟含量要明显高于其他茶园［26］。因此，选择土壤氟含量低，空气质量好的茶园环境对茶叶产品降氟具有重要意义。

4.2合理控制土肥环境

合理的土肥环境可以减少茶树对氟的吸收。马立锋等［30］研究发现，在茶树水培溶液或土壤中添加钙离子能显著降低茶树对氟的吸收。阮建云等［27-28］研究发现，通过采用适当的施肥比例、并合理使用白云石粉、生石灰、草炭和氯化钾，可达到有效改良土肥环境以降低茶树新梢氟含量的目的。另外，在含氟土壤中加入钙盐能显著降低茶树对氟的吸收［29］。因部分肥料含氟量高，因此，适当控制农业投入品的含氟量，如选用氟含量低的化学肥料或有机肥可有效避免茶园土壤的氟污染。

4.3选育低氟茶树品种

不同茶树品种对氟的富集程度受遗传因素的影响，培育低氟茶树品种对降低茶叶中的氟含量有重要意义。梁月荣等［10］通过对18个省市128个茶样氟含量的比较分析，发现不同茶树品种氟含量有显著差异，并推测其差异可能受基因控制。吴命燕等［30］对浙江大学茶园45个品种进行分析，发现有14个品种的一芽五叶新梢氟含量低于砖茶氟含量标准，并发现了一个可推广的低氟品种。李友勇等［31］研究发现，云抗10号可作为茶树氟富集特征研究和大叶树种低氟选育工作的对照品种。龚自明等［32］采用6个低氟茶树品种进行青砖茶试制试验，所制砖茶氟含量均不到国家允许限量的一半。

4.4优化加工方法

春晓亚等［33］研究发现，在砖茶加工过程中将揉捻叶用室温水清洗1～2 min，不但可以有效降低茶叶氟含量，并能最大限度地保留其有效成分，在生产上有一定的推广价值。不同杀青方式对茶叶含氟量也有一定影响。有研究表明，采用水潦杀青方法可有效降低茶叶含氟量［34］。高夫军等［35］发现，揉捻后的茶叶经温水处理，可使茶叶氟含量显著降低。白学信等［25］通过试验发现，在黑茶加工过程中通过原料拼配工序可有效控制砖茶中的氟含量。此外，也有利用冠突散囊菌来降低黑茶氟含量的报道［36］。

4.5合理冲泡降氟

茶叶作为饮品，一般是通过冲泡或煮熬饮用。茶叶中的氟约有42%～86%通过冲泡溶入茶汤而被人体摄入［16］。研究表明，冲泡水温、水质、冲泡时间、冲泡次数、茶水比等因素都会影响茶叶中氟的浸出［37］。罗淑华等［38］研究发现，砖茶采用熬煮法的氟浸出率比冲泡法高。高观世等［39］研究发现，茶水比越小、冲泡时间越长、冲泡水温越高，茶叶中的氟更容易浸出到茶汤中，并且冲泡条件对茶叶中氟浸出率的影响大小依次为茶水比、浸提时间、浸提温度。额尔登桑等［11］研究发现，用自来水煮茶叶，茶汤中的氟含量明显高于用纯净水煮茶的茶汤。李荣林等［40］采用添加氯化镁、活性钙的方法降低黑茶中可溶态氟。

5　展望

食品安全越来越受到重视，进一步加强茶叶卫生质量安全是促进茶叶产业健康发展的一项重要工作。茶叶作为日常饮品，通过饮茶可为人体补充必要的微量元素和营养成分。氟作为人体必须的微量元素之一，对人体健康的作用取决于适当的摄入量。因此，从根源上控制茶叶中的含氟量是关键。茶园合理选址、选育低氟茶树品种、科学的栽培和加工方法等都是茶叶控氟、降氟的重要措施。另外，针对不同茶叶产品，为消费者制定科学冲泡方法和饮茶剂量建议，也是控制氟摄入量的有效方法。

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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，Fluorine Content，Current Situation，Control Measures

S571.1

A

1009-525X（2016）03-41-45

2016-07-26

2016-09-06

农业部、省农委重大项目：“湖南省镉低积累作物品种筛选与选育项目”子课题“镉低积累茶树品种筛选及配套技术研究与示范”

刘淑娟（1979-），女，湖南湘潭人，副研究员，主要从事茶叶生化品质研究。

谭正初，tanzhengchu@163.com