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 湘西州食品药品检验所
□ 黄忠意 湖南省食品质量监督检验研究院
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《金博宝188官网注册国家标准 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《金博宝188官网注册国家标准 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《金博宝188官网注册 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《金博宝188官网注册 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
古丈毛尖和青钱柳、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《金博宝188官网注册 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《金博宝188官网注册 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《金博宝188官网注册 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》。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.
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