古丈毛尖和3种代用茶中17种无机元素分析及5种重金属安全性评价

张学英 章发盛 黄忠意

摘 要：本试验以古丈毛尖和青钱柳叶、莓茶（显齿蛇葡萄叶）、绞股蓝3种代用茶为研究对象，采用GB 5009.17-2014《食品中总汞及有机汞的测定》和GB 5009.268-2016《食品安全国家标准 食品中多元素的测定》进行无机元素检测，分析代用茶中常量元素、微量元素的含量特征，并以GB 2762-2017《食品安全国家标准 食品中污染物限量》、NY 659-2003《茶叶中铬、镉、汞、砷及氟化物限量》和NY/T 2140-2012《绿色食品 代用茶》为依据，对古丈毛尖和3种代用茶种所含的5种重金属进行安全性评价。根据实验数据得出：①古丈毛尖和3种代用茶中常量元素K、Ca、Mg平均含量为2000～46000mg/kg，其中：K>Ca>Mg，3种代用茶品种中，绞股蓝的K、Ca、Mg含量最高，青钱柳K含量最低。②古丈毛尖和3种代用茶中的9种微量元素平均含量在0.024～724.03mg/kg之间，Mn是微量元素中含量最高的元素，Se含量最低。9种微量元素在含量上也存在着很大差别，排序依次排序是：Mn>Fe、Al>Na、Zn>Cu、B>Ti>Se。③古丈毛尖和3种代用茶中，除1批次七叶绞股蓝样品Cd元素超标外，所有样品Pb、As、Hg、Cd、Cr含量均符合GB 2762-2012《食品安全国家标准 食品污染物限量》、NY/T 2140-2015《绿色食品 代用茶》和NY 659-2003《茶叶中铬、镉、汞、砷及氟化物限量》。造成这一批次Cd超标的原因是七叶绞股蓝比五叶绞股蓝Cd的富集能力强，还是七叶绞股蓝生产基地楠竹山土壤中Cd的含量较高，有待进一步分析。青钱柳、莓茶、绞股蓝分别为茶叶中Hg元素平均含量的5.3倍、30.7倍、21.1倍，由数据得出3种代用茶Hg元素的富集能力高于茶叶。

关键词：古丈毛尖 代用茶 无机元素 重金属 安全性

饮茶是中国人的传统爱好，也是生活习惯，一些地区也喝代用茶，即选用除茶以外可用于食用品的植物花及花蕾、芽叶、果（实）、根茎等为原料，经加工制作，采用冲泡（浸泡或煮）方式供人们饮用的产品[1]。青钱柳叶[2]、显齿蛇葡萄叶[3]是2013年卫计委批准的新食品原料，绞股蓝[4-5]属于保健食品原料，但这3种代用茶在民间久有以其嫩叶、茎干制品泡茶饮用的习惯，具有清热、消渴、解毒之效果。现代营养学研究已证实，无机元素具有重要的生理功能，如钾、钠、钙、镁、铜、铁等是人体必需的营养元素，对造血、活血及防治贫血病有较大作用。其中，钾为胰岛素分泌和蛋白质合成所必需的元素，锌是酶的重要组成物质[6]，而缺锰可导致胰腺发育不全[7]，糖尿病与微量元素硒具有高度的相关性[8]。然而，古丈毛尖和代用茶中有害重金属元素可随饮品摄入人体，进入血液，危害人体健康，严重者可引起慢性中毒[9]，从而使对人类有保健作用的茶品变成危害人体健康的有害饮品[10]。现代研究对于茶叶和代用茶常量元素和微量元素的差异性分析，以及重金属安全性评估还比较薄弱。本试验以茶叶和青钱柳叶、莓茶（显齿蛇葡萄叶）、绞股蓝3种代用茶为研究对象，采取生产企业调研、实地采样和实验室分析相结合的方法开展了17种无机元素测定，分析其中常量元素、微量元素的含量特征，并以GB 2762-2017《食品安全国家标准 食品中污染物限量》、NY 659-2003《茶叶中铬、镉、汞、砷及氟化物限量》和NY/T 2140-2012《绿色食品 代用茶》为依据，对古丈毛尖和3种代用茶中的5种重金属进行安全性评价，为青钱柳、莓茶和绞股蓝代用茶安全风险评估提供数据支持。

1 材料与方法

1.1 材料

4批次古丈毛尖和10批次青钱柳成品茶，由古丈县春风合有限公司提供；6批次莓茶成品，由永顺金顺公司提供；1批次七叶绞股蓝成品，由古丈楠竹山基地提供；2批次五叶绞股蓝鲜叶，采集于古丈焦坪村。

1.2 方法

1.2.1 原料烘干

古丈毛尖和青錢柳、莓茶、古丈楠竹山基地提供的七叶绞股蓝代用茶放置于干燥箱60～65℃复干2h后，粉碎制成样品；采集于古丈焦坪村的五叶绞股蓝鲜叶萎凋20h，置于180℃干燥箱杀青，在145～150℃下保温15min，期间不断翻转，再置于竹制簸箕阴干7天，干燥箱60～65℃复干2h后，粉碎制成样品。

1.2.2 消化

称取样品0.3g，于7mL浓硝酸中浸泡过夜，加入1mL过氧化氢，微波消解后赶酸，定容至25mL，上机检测。

1.2.3 主要仪器设备

美国赛默飞世尔公司生产Thermo ultimate 3000 Icap Q 液相色谱-电感耦合等离子体质谱联用仪，ICP-MS碰撞模式测定16种无机元素；北京吉天仪器有限公司生产的AFS-930d原子荧光光度计检测汞。

2 结果与分析

2.1 17种无机元素检测线性方程、相关系数和检出限（见表1）

本试验检测汞元素采用GB 5009.17-2014《食品中总汞及有机汞的测定》第一法原子荧光光谱分析法测定样品中汞元素含量，每9个样品进一针GBW 10051标准溶液进行质量控制。除Hg外，16种元素采用GB 5009.268-2016《食品安全国家标准 食品中多元素的测定》电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）测定，每10个样品进一针GBW 10051标准溶液进行质量控制，结果见表1。

2.2 镁、钾、钙常量元素含量比较

由表2可知，Mg元素在古丈毛尖和3种代用茶组内差异不大，绞股蓝平均值达到5549.54mg/kg，为古丈毛尖含量的2.5倍，莓茶含量最低；总体上青钱柳、莓茶和古丈毛尖含量接近，依次排序为：绞股蓝﹥青钱柳﹥古丈毛尖﹥莓茶。K元素含量在古丈毛尖组内差异不大，但是3种代用茶差异较大，就平均值而言，绞股蓝最高，为古丈毛尖含量的1.5倍，青钱柳含量最低；总体上看，青钱柳、莓茶和古丈毛尖含量也相近，依次排序为：绞股蓝﹥莓茶﹥古丈毛尖﹥青钱柳。Ca元素于古丈毛尖组内差异不大，但是3种代用茶差异较大，就平均值而言也是绞股蓝最高，为古丈毛尖含量的8.2倍，青钱柳为古丈毛尖含量的3.7倍，莓茶为古丈毛尖含量的2.1倍，依次排序为：绞股蓝﹥青钱柳﹥莓茶﹥古丈毛尖。

2.3 硼、钠、铝、钛、锰、铁、铜、锌、硒微量元素比较

由表3可知，B元素在古丈毛尖和莓茶组内差异不大，在青钱柳和绞股蓝组内差异较大，绞股蓝平均值达到16.86mg/kg，为古丈毛尖含量的2.3倍，古丈毛尖含量最低，青钱柳和莓茶居中。从Na元素来看，古丈毛尖组内差异不大，3种代用茶组内差异大，平均值而言，莓茶达到28.09mg/kg，为古丈毛尖含量的2.6倍，古丈毛尖含量最低，青钱柳和莓茶居中。从Al元素来看，其在古丈毛尖组内差异不大，3种代用茶组内差异大，古丈毛尖平均值含量398.87mg/kg为最高值，排序依次是：古丈毛尖﹥绞股蓝﹥青钱柳﹥莓茶。就Ti元素而言，古丈毛尖组内差异不大，3种代用茶组内差异大，绞股蓝平均值含量26.83mg/kg为最高值，排序依次是：绞股蓝﹥青钱柳﹥莓茶﹥古丈毛尖。Mn元素于古丈毛尖和3种代用茶组内差异大，青钱柳平均值含量724.83mg/kg为最高值，与古丈毛尖含量722.45mg/kg接近，排序依次是：绞股蓝﹥古丈毛尖﹥莓茶﹥绞股蓝。Fe元素在古丈毛尖和3种代用茶组内差异大，绞股蓝平均值含量263.40mg/kg为最高值，与青钱柳含量248.12mg/kg接近，排序依次是：绞股蓝﹥青钱柳﹥莓茶﹥古丈毛尖。就Cu元素来看，古丈毛尖组内差异不大，但是3种代用茶组内差异大，莓茶平均值含量13.43mg/kg为最高值，与青钱柳含量12.84mg/kg接近，排序依次是：莓茶﹥青钱柳﹥绞股蓝﹥古丈毛尖。从Zn元素来看，古丈毛尖组内差异不大，但是3种代用茶组内差异大，青钱柳平均值含量42.37mg/kg为最高值，排序依次是：青钱柳﹥古丈毛尖﹥莓茶﹥绞股蓝。以Se元素来看，古丈毛尖和3种代用茶组内差异大，青钱柳平均值含量0.088mg/kg为最高值，排序依次是：青钱柳﹥绞股蓝﹥古丈毛尖﹥莓茶，23批次样品中含量最高的是古丈楠竹山七叶绞股蓝：0.18mg/kg。

2.4 铬、砷、镉、铅、汞5种重金属元素含量分析

本次调研共采集了23批次样品，对Pb、As、Cd、Hg、Cr这5种重金属元素含量进行分析，以国内相关限量标准为限进行安全性评价。由表4可知，所有样品均检出Pb，检出率为100%，其中古丈毛尖Pb平均含量为0.14mg/kg，青钱柳、莓茶、绞股蓝分别为古丈毛尖的5.6倍、1.6倍、4.7倍，所有样品Pb含量均符合GB 2762-2012《食品安全国家标准 食品污染物限量》和NY/T 2140-2015《绿色食品 代用茶》。所有样品中，As的检出率为100%，古丈毛尖As平均含量为0.018mg/kg，青钱柳、莓茶、绞股蓝分别为古丈毛尖的7.8倍、2.1倍、7.8倍，所有样品铅含量均符合NY/T 2140-2015《绿色食品 代用茶》。Hg在所有样品中也均检出，检出率为100%，古丈毛尖Hg平均含量为1.75×10-3mg/kg，青钱柳、莓茶、绞股蓝分别为茶叶的5.3倍、30.7倍、21.1倍，所有样品Hg含量均符合NY 659-2003《茶叶中铬、镉、汞、砷及氟化物限量》。由数据得出，3种代用茶Hg元素含量远远高于古丈毛尖，是代用茶富集能力强于古丈毛尖，还是代用茶土壤和水质Hg元素本底值高于古丈毛尖生产基地，有待进一步分析。除2批次绞股蓝样品外，其他样品均检出Cd，检出率为91.3%，古丈毛尖Cd平均含量为0.025mg/kg，青钱柳、莓茶、绞股蓝分别为茶叶的2.7倍、8.3倍、14.8倍，1批次七叶绞股蓝的Cd含量达到1.11mg/kg，超过NY/T 2140-2015《绿色食品 代用茶》规定≤0.5 mg/kg，而另外2批次五叶绞股蓝未检出，这说明七叶绞股蓝比五叶绞股蓝富集Cd的能力强，还是七叶绞股蓝生产基地楠竹山土壤中Cd的含量较高，有待进一步分析。此外，所有样品均检出Cr，检出率为100%，古丈毛尖Cr平均含量为0.42mg/kg，青钱柳、莓茶、绞股蓝分别为古丈毛尖的1.3倍、0.7倍、2.1倍，所有样品Cr含量均符合NY 659-2003《茶叶中铬、镉、汞、砷及氟化物限量》。

3 结论

①古丈毛尖和3种代用茶中常量元素K、Ca、Mg平均含量在2000～46000mg/kg之间，其中K>Ca>Mg，3种代用茶品种中，绞股蓝的3种常量元素含量最高，青钱柳K含量最低。

②古丈毛尖和3种代用茶中B、Na、Al、Ti、Mn、Fe、Cu、Zn、Se等9种微量元素的平均含量在0.024～724.03mg/kg之间，Mn元素含量最高，Se元素含量最低。9种微量元素在含量上也存在着很大差别，依次排序依次是：Mn>Fe、Al>Na、Zn>Cu、B>Ti>Se。

③23批次样品中有1批次七叶绞股蓝Cd超过标准值，其他22批次样品的Pb、As、Cd、Hg、Cr含量均符合GB 2762-2012《食品安全國家标准 食品污染物限量》、NY/T 2140-2015《绿色食品 代用茶》和NY 659-2003《茶叶中铬、镉、汞、砷及氟化物限量》。只有1批次七叶绞股蓝Cd含量达到1.11mg/kg，超过NY/T 2140-2015《绿色食品 代用茶》规定≤0.5mg/kg，然而，另外2批次五叶绞股蓝却未检出，这说明七叶绞股蓝比五叶绞股蓝Cd的富集能力强，还是七叶绞股蓝生产基地楠竹山土壤中Cd的含量较高，尚有待进一步分析。青钱柳、莓茶、绞股蓝Hg含量远高于其它重金属，分别为古丈毛尖中Hg平均含量的5.3倍、30.7倍、21.1倍。由数据得出，3种代用茶Hg元素含量远远高于古丈毛尖，是代用茶富集能力强于古丈毛尖，还是代用茶土壤和水质Hg元素本底值高于古丈毛尖生产基地，有待进一步分析。

参考文献：

[1] 绿色食品 代用茶 NY/T2140-2012，第1页.

[2] 关于批准显齿蛇葡萄叶等3种新食品原料的公告（2013年第16号）国家卫生和计划生育委员会，2013.12.24.

[3] 关于批准裸藻等8种新食品原料的公告（2013年第4号），国家卫生和计划生育委员会，2013.10.30.

[4] 卫生部关于进一步规范保健食品原料管理的通知（卫法监发[2002]51号）.

[5] 关于罗布麻等物品不做为普通食品管理的通知（国质检食监函[2010]716号）.

[6] 李磊，谢明勇，易醒.无机元素及结合态与降血糖的相关性研究概况[J].微量元素与健康研究，1999，16（3）：69～71.

[7] 吴玉成，微量元素的生理功能及药用意义[J].药学通报，1984，19（12）：37～38.

[8] Schlienget J L ，et al. Disorders of Plasma Trace Elements in Diabetes. Relation to Blood Glucose Equilibrium {J}.Press Medicine.1988，17：1076.

[9] Perello G Marti-Cidr Llobet JM，et al. Effects of various cooking processes on the concentrations of arsenic，cadmium mercury and lead in foods [J] Food and chemical Toxicology，2008 56（23）：11262-11269.

[10] 颜宇慧. 浙江省松阳县茶园土壤和茶叶中重金属监测与污染评价符合国家安全性要求[J].北京农业，2014（27）.