張換平，王書紅，張 盼，杜 慧，田大勇

（安陽(yáng)工學(xué)院 化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，安陽(yáng)455000）

茶葉含豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，如氨基酸、多糖、蛋白質(zhì)以及多種人體必須的微量元素（如銅、鐵、鋅等），具有多種臨床藥理作用及保健功效。環(huán)境污染可能導(dǎo)致茶葉中一些重金屬元素含量過(guò)高，茶葉通常不直接食用，而是經(jīng)水浸泡后飲用，茶葉中重金屬元素在浸泡過(guò)程中能從茶葉中溶出，通過(guò)飲用，被人體攝入。茶葉中重金屬元素的含量不能作為衛(wèi)生學(xué)評(píng)價(jià)的依據(jù)，必須對(duì)茶葉中各元素的含量和其在茶水中的溶出量同時(shí)考查才有意義。關(guān)于茶葉中微量元素的測(cè)定有很多報(bào)道［1－10］，茶葉中微量元素溶出率的研究也有一些報(bào)道［11－18］，未見(jiàn)將懸浮進(jìn)樣與石墨爐原子吸收光譜法結(jié)合測(cè)定茶葉中重金屬溶出率的研究報(bào)道。本工作以市場(chǎng)購(gòu)買的茶葉為研究對(duì)象，通過(guò)優(yōu)化懸浮液穩(wěn)定條件，采用1.5g·L－1瓊脂溶液和硝酸（2＋98）溶液為懸浮劑，將茶葉粉末用超聲清洗器超聲30min制成穩(wěn)定的懸浮液后，采用石墨爐原子吸收光譜法對(duì)茶葉中銅和鉛總含量進(jìn)行測(cè)定，通過(guò)模擬民間飲茶泡茶過(guò)程，采用石墨爐原子吸收光譜法測(cè)定茶水中銅和鉛含量，進(jìn)而計(jì)算茶葉中銅和鉛的溶出率。

1 試驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

AA240型原子吸收光譜儀，配PSD－120型自動(dòng)進(jìn)樣器、熱解涂層石墨管和銅、鉛空心陰極燈；0.45μm微孔濾膜；KQ－250B型超聲波清洗器；摩爾基因型1810i純水機(jī)。

銅和鉛標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液：1.000mg·L－1，分別用CuSO4·5H2O和Pb（NO3）2配制，使用時(shí)稀釋至所需質(zhì)量濃度。

瓊脂溶液：2.0g·L－1，用瓊脂粉配制，使用時(shí)稀釋成所需質(zhì)量濃度。

氬氣純度為99.99%，硝酸為優(yōu)級(jí)純，其余試劑為分析純，試驗(yàn)用水為超純水。

1.2 儀器工作條件

1）測(cè)定銅元素條件 波長(zhǎng)324.8nm，光譜通帶寬度0.5nm，燈電流3mA，進(jìn)樣量20μL，原子化時(shí)停氣，氘燈扣除背景吸收，石墨爐工作條件見(jiàn)表1。

2）測(cè)定鉛元素條件 波長(zhǎng)283.3nm，光譜通帶寬度0.5nm，燈電流9mA，進(jìn)樣量20μL，原子化時(shí)停氣，氘燈扣除背景吸收，石墨爐工作條件見(jiàn)表1。

表1 石墨爐工作條件Tab.1 Work conditions of graphite furnace

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 茶水的制備

稱取茶葉樣品5.000g置于250mL燒杯中，加100℃水200mL浸泡30min，過(guò)濾，除去濾渣，將濾液濃縮至100mL后待測(cè)。

1.3.2 茶葉懸浮液的制備

稱取足夠量的茶葉樣品，粉碎、研磨、過(guò)0.074mm篩。稱 取 茶 葉 粉 末 0.040 0g，加 入1.5g·L－1瓊脂溶液5mL，硝酸（2＋98）溶液1mL，轉(zhuǎn)移至10mL比色管中，用水定容，超聲30min，取出后振蕩搖勻，待測(cè)。

2 結(jié)果與討論

2.1 懸浮液穩(wěn)定條件的優(yōu)化

2.1.1 介質(zhì)酸用量

稱取5份茶葉粉末0.040 0g于10mL比色管中，各加入1.5g·L－1瓊脂溶液5mL，分別加入硝酸（2＋98）溶液0，1，2，3，4mL，用水定容，搖勻，超聲30min。取出后適當(dāng)輕微振蕩搖勻，靜置觀察其穩(wěn)定性。經(jīng)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，懸浮液穩(wěn)定時(shí)間依次為10，35，20，10，10min。因此，當(dāng)加入硝酸（2＋98）溶液1mL時(shí)，懸浮液穩(wěn)定時(shí)間最長(zhǎng)。

2.1.2 瓊脂溶液用量

稱取3份茶葉粉末0.040 0g于10mL比色管中，各加入硝酸（2＋98）溶液1mL，分別加入1.0，1.5，2.0g·L－1瓊脂溶液5mL，用水定容，搖勻，超聲30min。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，加入1.0g·L－1瓊脂溶液的樣品溶液不穩(wěn)定，搖勻后1min內(nèi)就出現(xiàn)沉降；加入2.0g·L－1瓊脂溶液的樣品溶液較穩(wěn)定，靜置45min后仍能保持穩(wěn)定狀態(tài)，但由于瓊脂溶液濃度較大，樣品溶液較黏稠，影響石墨爐進(jìn)樣時(shí)的測(cè)量效果；而加入1.5g·L－1瓊脂溶液的樣品溶液能穩(wěn)定30min左右。綜合考慮，試驗(yàn)選擇濃度為1.5g·L－1瓊脂溶液5mL作為樣品穩(wěn)定劑。

2.1.3 超聲時(shí)間

試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：手工搖晃振蕩與超聲處理相比較，即使振蕩的力度很大、時(shí)間很長(zhǎng)，也不能形成較穩(wěn)定的懸浮液，而超聲處理可以形成較穩(wěn)定的懸浮液；但超聲處理時(shí)間長(zhǎng)短不同，穩(wěn)定效果也不相同。超聲5min或10min時(shí)，懸浮液穩(wěn)定時(shí)間較短，均在5min之內(nèi)出現(xiàn)上層清液；超聲15，20，25min時(shí)，懸浮液能維持20min左右；當(dāng)超聲30min以上時(shí)，懸浮液可以穩(wěn)定30min左右。試驗(yàn)選擇超聲30min。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線與檢出限

在確定的儀器工作條件下，分別用標(biāo)準(zhǔn)溶液制作標(biāo)準(zhǔn)曲線及標(biāo)準(zhǔn)加入法作校準(zhǔn)，發(fā)現(xiàn)二者的斜率一致，說(shuō)明可以采用標(biāo)準(zhǔn)曲線來(lái)進(jìn)行懸浮液樣品及茶水樣品中銅和鉛的測(cè)定。以各元素標(biāo)準(zhǔn)溶液的質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，以吸光度為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

對(duì)空白溶液進(jìn)行11次平行測(cè)定，計(jì)算各元素測(cè)定值的標(biāo)準(zhǔn)偏差σ及標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率s，以3σ／s計(jì)算檢出限。銅和鉛的線性參數(shù)及檢出限見(jiàn)表2。

表2 線性參數(shù)與檢出限Tab.2 Linearity parameters and detection limits

由表2可知：銅和鉛的檢出限分別為0.28，1.86pg，滿足茶葉中重金屬元素含量測(cè)定的要求。

2.3 精密度試驗(yàn)

按試驗(yàn)方法對(duì)茶葉懸浮液進(jìn)行測(cè)定，計(jì)算其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD），其結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 精密度試驗(yàn)結(jié)果（n＝6）Tab.3 Results of test for precision（n＝6）

由表3可知：RSD均小于10%，說(shuō)明該方法精密度較高。

2.4 加標(biāo)回收試驗(yàn)

按試驗(yàn)方法對(duì)茶葉懸浮液進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn)，測(cè)得結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 回收試驗(yàn)結(jié)果Tab.4 Results of test for recovery

由表4可知：方法回收率在102%～106%之間，說(shuō)明該方法具有較高的準(zhǔn)確度。

2.5 樣品分析

將待測(cè)樣品按試驗(yàn)方法配好溶液后進(jìn)行測(cè)定，以茶水中元素含量與懸浮液中元素含量的比值計(jì)算溶出率，結(jié)果見(jiàn)表5。

表5 樣品分析結(jié)果Tab.5 Analytical results of samples

我國(guó)茶葉衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)中，銅限量為30mg·kg－1，鉛限量為5mg·kg－1。該茶葉樣品中的鉛、銅含量都符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

本工作通過(guò)優(yōu)化懸浮液穩(wěn)定條件，采用懸浮進(jìn)樣－石墨爐原子吸收光譜法測(cè)定茶葉中銅和鉛總含量，通過(guò)模擬飲茶泡茶過(guò)程，采用石墨爐原子吸收光譜法測(cè)定茶水中銅和鉛含量，進(jìn)而計(jì)算出茶葉中銅和鉛的溶出率分別為26.7%，7.6%。該方法不用進(jìn)行樣品消解，避免了樣品損失和污染，極大地簡(jiǎn)化了步驟，本法具有較高的精密度和準(zhǔn)確度，檢出限低，靈敏度高，可為茶葉中重金屬離子溶出量的測(cè)定提供一種安全、可靠的方法。

［1］ 汪江節(jié)，伍光輝，陳大勇.原子吸收懸浮進(jìn)樣處理法測(cè)定茶葉中的銅［J］.池州師專學(xué)報(bào)，2006，20（5）：67－68.

［2］ 余磊，彭湘君，李銀保，等.原子吸收光譜法測(cè)定茶葉中7種微量元素［J］.光譜實(shí)驗(yàn)室，2006，23（5）：962－965.

［3］ 陳江，周李，姚恩親.懸浮液進(jìn)樣石墨爐原子吸收法測(cè)定茶葉中鎳含量［J］.光散射學(xué)報(bào)，2011，23（1）：70－74.

［4］ 鄧世林，李新風(fēng)，鄧富良.固體懸浮液進(jìn)樣石墨爐原子吸收法測(cè)定茶葉中的微量鎘［J］.食品科學(xué)，2004，25（2）：141－143.

［5］ 張艷均，呂建民，張曉平，等.石墨爐原子吸收光譜法測(cè)定茶葉中鉛隔硒［J］.中國(guó)公共衛(wèi)生，2002，18（6）：743－745.

［6］ 鄧亦鋒.微波增壓溶樣平臺(tái)石墨爐原子吸收光譜法測(cè)定茶葉中鉛和鎘［J］.理化檢驗(yàn)－化學(xué)分冊(cè)，1997，33（12）：553－556.

［7］ 董靜剛.茶中鉛銅含量分析中樣品消化的改進(jìn)［J］.中國(guó)公共衛(wèi)生，2003，19（3）：352－359.

［8］ 李淑新，曹繼福.懸浮進(jìn)樣原子吸收法測(cè)定茶葉中的微量元素［J］.廣東微量元素科學(xué)，2004，11（7）：52－54.

［9］ 李英，梁烽.懸浮進(jìn)樣石墨爐原子吸收法測(cè)定茶葉中痕量鉛和鎘［J］.冶金分析，2000，20（6）：54－56.

［10］ 譚和平，周黎黎，王智，等.茶葉中無(wú)機(jī)陰離子測(cè)試與標(biāo)準(zhǔn)的研究進(jìn)展［J］.中國(guó)測(cè)試技術(shù)，2008，34（2）：9－12.

［11］ 黃志勇，經(jīng)媛元，楊妙峰，等.ICP－MS測(cè)定茶葉中微量元素含量及其溶出特性的研究［J］.廈門大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2003，42（5）：621－625.

［12］ 楊欽沾，陳孟君，溫恒，等.茶葉中10種重金屬浸出率［J］.福建農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2015，30（4）：406－410.

［13］ 崔莎莎，唐曉萍，王強(qiáng)，等.ICP－OES法測(cè)定綠茶中7種重金屬元素的溶出量［J］.化學(xué)分析計(jì)量，2015，24（5）：48－51.

［14］ 傅化文.茶葉中微量元素浸出率的研究［J］.江蘇預(yù)防醫(yī)學(xué)，2001，12（2）：60－61.

［15］ 丁航，徐美奕，周克元.茶葉中微量元素浸出率的研究［J］.廣東微量元素科學(xué)，2003，10（5）：56－58.

［16］ 陳永明，田媛.綠茶茶葉及其浸出液中重金屬含量研究［J］.北京工商大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2012，30（2）：43－47.

［17］ 周宣，蔣東云，崔林影.茶葉水中重金屬鉛、銅、鋅、錳的浸出率試驗(yàn)研究［J］.食品科技，2010，35（1）：285－288.

［18］ 徐潔，葉芝祥，張麗，等.茶葉中重金屬浸出規(guī)律的研究［J］.化學(xué)分析計(jì)量，2007，16（1）：23－25.