茶叶氟含量调查及初析*
2022-06-24曾姝莉向智宗胡巍王思敏徐涵秋
曾姝莉 向智宗 胡巍 王思敏徐涵秋
1.四川省农业机械鉴定站，四川成都
2.农业农村部农产品包装材料质量安全风险评估实验室（成都），四川成都
茶树是一种易富集氟的植物，其中，叶片是主要的富集器官，富集氟含量占全株98%以上，其次是茎和根[1-2]。氟是人体所必需的微量元素之一，但过量的摄入会导致氟斑牙、氟骨症等，危害人类健康[3]。根据WS/T 87-2016《人群总摄氟量》规定，16周岁以上的人群，每人每日氟摄入量上限为3.5 mg。我国农业行业标准NY 659-2003 规定茶叶中氟化物含量≤200 mg/kg。
本文通过对不同种类茶叶样本氟含量进行检测，从茶叶冲泡、茶树自身、生长环境和茶叶包装等方面开展氟含量迁移和氟引入来源的初步分析，为茶叶生产、质量安全监管提供参考。
1 材料及方法
1.1 材料
仪器：PXSJ-227L离子计（上海仪电科学仪器股份有限公司），JB-10 搅拌器（上海仪电科学仪器股份有限公司），ESJ110-4B电子天平（沈阳市龙腾电子有限公司）。
试剂：氟化钠（AR），乙酸钠（AR），柠檬酸钠（AR），乙酸（AR），高氯酸（AR），盐酸（AR），试验用水为不含氟的去离子水。
茶叶样品通过茶叶市场、茶叶加工厂和零售店等不同渠道购买，涵盖绿茶、红茶、黑茶3个类型，共计19批次。
茶叶嫩叶、老叶、土壤及灌溉水在不同产区的茶园进行采集，茶叶包装从茶叶市场、零售店、网络销售等渠道采集。
1.2 方法
参考GB/T 5009.18-2003《食品中氟的测定》中氟离子选择电极法对茶叶样品进行测定。
1.2.1 试剂溶液的配制
乙酸钠溶液（3 mol/L）：称取204 g 乙酸钠，加乙酸（1 mol/L）调节pH值至7.0，加水稀释至500 mL。
柠檬酸钠溶液（0.75 mol/L）：称取110 g 柠檬酸钠，加入14 mL高氯酸，再加水稀释至500 mL。
总离子强度缓冲剂：乙酸钠溶液与柠檬酸钠溶液等量混合，现配现用。
盐酸溶液：取10 mL盐酸，加水稀释至120 mL。
氟标准使用液：称取0.221 g经105 ℃干燥4 h后的氟化钠，溶于水中，定容至100 mL，置冰箱中保存。
1.2.2 试验方法
标准曲线的配制：分别吸取0 mL、0.05 mL、0.1 mL、0.5 mL 氟标准使用液，分别置于50 mL 容量瓶中，于容量瓶中分别加入25 mL 总离子强度缓冲剂、10 mL 盐酸溶液，加水至刻度。用氟离子选择电极测定其电极电位，电极电位值与氟离子质量浓度的对数成线性关系。
样品氟含量的测定：称取粉碎过的茶叶样品，将其过40目筛，置于50 mL容量瓶中，加10 mL盐酸溶液，密闭浸泡提取1 h，提取后加25 mL 总离子强度缓冲剂，加水至刻度，待测。将氟电极与离子计相连接，将电极插入50 mL烧杯中，杯中放一枚磁力转子，加入去离子水，在电磁搅拌下，读取电位值。待电位值平衡后，进行标准液与样液的电位测定。
2 试验结果与分析
2.1 茶叶样品测定
氟离子选择电极法测定茶样中的氟含量结果如表1所示。从数据中可以看出，3 类茶样中黑茶氟含量平均值最高。从氟含量区别分布情况看，有66.7%的黑茶样本超出了200 mg/kg，红茶和绿茶样品氟含量均小于200 mg/kg。
2.2 茶叶冲泡后氟含量浸出情况测定
选取6 批次氟含量超过200 mg/kg 的茶样，分别称取2 g茶样，注入沸水，冲泡5 min后，滤出茶汤。在茶汤中加入总离子强度缓冲调节剂，用氟离子选择电极测定两次冲泡后茶汤中的氟浸出率，研究茶叶冲泡过程中的氟迁移情况，结果见表2。6 批茶样都是第一泡茶汤中氟含量最高，第二泡茶汤中氟浸出率明显减少。查阅文献资料了解到，成人饮茶量通常以每天茶叶5～15 g为宜[4-5]。选择茶汤氟浸出率最高的样本，若每日饮茶15 g，以二次冲泡后总浸出率计算，氟摄入量为7.4 mg，超过WS/T 87-2016关于16周岁以上的人群氟摄入量上限3.5 mg的规定，存在质量安全风险隐患。
表1 茶叶样品氟含量测定结果
表2 茶叶冲泡茶汤氟浸出率情况
2.3 茶叶氟来源及降氟措施
长期饮用含氟较高的茶水易引发饮茶型氟中毒，研究茶叶中氟的来源对于提出有效降氟措施，控制茶叶中氟含量，保障茶叶质量安全具有重要意义。采集茶叶嫩叶、老叶、茶园土壤、灌溉用水及茶叶包装测试含氟量，测试结果见表3。茶树是易富集氟的植物，茶叶又是茶树中对氟积累最多的器官。经测试发现茶树老叶氟含量高于嫩叶氟含量约4～5 倍。黑茶多是选用成熟的老叶和茶梗制成，茶树老叶长期积累氟，导致黑茶较其他茶类氟含量偏高。研究表明，茶叶中的氟含量与茶园氟化物总量呈正相关[1]。参考HJ873-2017 测试土壤含氟量，GB/T 5750.5-2006 关于氟化物的测试方法检测灌溉用水含氟量。测试结果表明茶园土壤中总氟化物含量422.5～495.0 mg/kg，接近全国土壤含氟背景值453 mg/kg，土壤中水溶性氟含量12.0～17.0 mg/kg。根据文献描述，土壤是茶树以及茶叶中氟的主要来源，茶树主要吸收土壤中的水溶性氟[6]。参考GB 5749-2006《生活饮用水卫生标准》关于水质中氟化物限值为≤1.0 mg/L，茶园灌溉用水含氟量低于限量值。采集的茶叶包装样本，经沸水浸提，测试其水模拟物中的氟离子含量，测试结果表明样本水模拟液中均未检出氟离子。
表3 各类验证样本氟含量测试情况
针对茶树品种及生长环境提出以下降氟措施建议：不同茶树对于氟的富集具有差异，选育和栽培低富集氟的茶树品种；在茶叶的原料方面尽量选择茶叶嫩叶进行加工；合理控制茶园土肥环境，减少含氟农药的使用，添加土壤降氟剂，改善茶树所处的土壤环境。
