柚子皮粉去除茶叶浸出液中铝含量的研究

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摘要：利用石墨炉原子吸收光谱法测定茶叶浸出液中的铝含量，并通过柚子皮粉与茶叶混合后的浸泡试验考察了柚子皮粉对茶水中铝吸附作用的影响。结果表明，17种茶叶浸出液中铝含量都在安全范围内，柚子皮粉可以有效减少茶叶浸出液中的铝含量。

关键词：柚子皮粉；茶叶浸出液；铝含量；石墨炉原子吸收光谱法

中图分类号：S666.3；TS272.2 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2016）05-1139-03

DOI：10.14088/ki.issn0439-8114.2016.05.013

Research on Removal of Aluminum Content from Tea

Leaching Solution by Grapefruit Peel Powder

NIE Qi

（College of Life Science and Bio-Engineering， Beijing University of Technology， Beijing 100124， China）

Abstract：The aluminum concentration in tea infusion was analyzed by using atomic absorption spectrometry， and the effect of grapefruit peel powder on the adsorption of aluminum in tea was studied through the immersion test of the mixture of them. The results showed that aluminum concentrations in all of seventeen kinds of tea leaching solution were within safety range， and grapefruit peel powder could effectively decrease aluminum concentration in tea leading solution.

Key words： grapefruit powder； tea leaching solution； aluminum concentration； graphite furnace atomic absorption spectrometry

茶是世界第二大饮品，但茶水中含有一定量的铝离子[1]。世界卫生组织（WHO）在2010年规定了大型水处理设备工厂处理的饮用水中铝标准含量不得超过0.1 mg/L，小型设备工厂不得超过0.2 mg/L[2]，并于2011年规定铝的人体周摄入量不得超过0.9 mg/kg[3]。然而，长期大量饮茶可能导致体内蓄积过量铝，从而对健康造成威胁。柚子皮的主要成分为木质素、纤维素和果胶等。因柚子皮内部富含大量孔隙，所以可以对不同重金属进行吸附[4]。近年来，有很多关于果皮吸附剂吸附重金属的研究，如何彩梅等[5]用化学改性橘子皮吸附Pb（Ⅱ），刘亦葵等[6]用巯基花生壳作为固体吸附剂吸附Ag（Ⅰ），聂锦霞等[7]采用柚子皮粉吸附水中Cr（Ⅵ），吴亚男等[8]用板栗壳生物吸附剂吸附Cu（Ⅱ），均取得良好的吸附效果。本研究使用原子吸收光谱法对17种北京市售茶叶在添加柚子皮粉前后浸出液中的铝含量变化进行了比较和分析。

1 材料与方法

1.1 仪器

高分辨连续光源原子吸收光谱仪（ContrAA 700型，Jena公司）；石墨炉液体自动进样器（MPE60型，Jena公司）；电热恒温水浴锅（北京市长风仪器仪表公司）；电热板（EH/EG型，LabTech公司）；精细研磨机（ZM200型，德国RETSCH公司）；数显电热恒温干燥箱（202-A型，上海泸南科学仪器联营厂）。

1.2 试剂

铝标准溶液（100 μg/mL，国家标准物质中心）；68%浓硝酸（优级纯，北京市化工试剂厂）；双氧水（优级纯，北京市化工试剂厂）；硝酸镁（分析纯，天津市福晨化学试剂厂）。

1.3 材料

1.3.1 柚子皮粉 广东清远的新鲜柚子，取柚子皮，去离子水洗净，于80 ℃干燥箱中烘干至恒重。干燥后柚子皮放入精细研磨机中，以8 000 r/min研磨1 h，得到的柚子皮粉末放入自封袋于干燥器中保存。

1.3.2 茶叶样品 北京市售17种茶叶作为样品并依次编号，茶叶在试验前先置于80 ℃干燥箱中烘干至恒重，干燥保存。茶叶样品编号、种类及产地见表1。

1.4 方法

1.4.1 茶叶浸出液制备 取一种茶叶样品，分别称量1 g茶叶放入三角瓶中，为茶叶样品。再分别称取1 g茶叶和1 g柚子皮粉末放入三角瓶中混合，此为混合样品。每种样品均做3次重复试验。

第一泡茶水浸出液：样品加入90 ℃的去离子水100 mL并置于90 ℃水浴锅中水浴30 min，分别吸取2 mL茶叶样品浸出液和2 mL混合样品浸出液，经0.45 μm的微孔滤膜过滤后定容至50 mL待测；第二泡茶水浸出液：将取样完毕的第一泡茶叶样品浸出液和混合样品浸出液分别滤干，再加入90 ℃的去离子水100 mL并于90 ℃水浴浸泡30 min，随后再分别取出茶叶样品浸出液和混合样品浸出液，用0.45 μm的微孔滤膜过滤后待测；第三泡茶水浸出液：将第二泡茶叶样品浸出液和混合样品浸出液分别滤干，再加入90 ℃的去离子水100 mL并于90 ℃水浴浸泡30 min，随后再分别取出茶叶样品浸出液和混合样品浸出液，用0.45 μm的微孔滤膜过滤后待测。每种茶叶和混合样品均检测3次浸泡下每泡浸出液中的铝含量，且每泡做3个平行试验。

1.4.2 浸出液中铝含量的测定 茶叶浸出液及混合样品浸出液采用原子吸收光谱检测铝含量，每泡做3个平行试验，经优化，选择如表2所示的石墨炉升温程序。

1.4.3 标准曲线的绘制 100 mg/L的铝标准溶液逐级稀释配制成200 μg/L的铝标准溶液，石墨炉原子吸收光谱仪的基体改进剂为0.5%硝酸镁溶液，稀释溶液为0.1%硝酸溶液。制作标准曲线，所得标准曲线方程为y=（0.053 7+0.007 2x）/（1+0.001 1x），R2=0.999 6。

2 结果与分析

各茶叶样品及柚子皮粉与茶叶的混合样品浸泡液中铝含量的检出结果见表3。由表3可知，17种茶叶的第一泡茶水中的铝含量为476.0～2 509.5 μg/L，其中茶叶铝含量最高的是样品9，含量最低的为样品4。龙井、碧螺春等绿茶的铝含量不到1 mg/L，而普洱茶（属黑茶）的铝含量较高，在1.5 mg/L以上，最高可达2 mg/L以上，这可能和黑茶产地的雨水、空气、土壤中铝含量以及制作加工过程有关。除此以外，有研究还表明黑茶比其他茶更加容易向水溶液中释放铝[9]。

由表3还可知，3泡茶水中，第一泡茶水所含铝含量平均占3泡茶水中铝含量总和的83.1%，所以只用第一泡茶水来分析柚子皮粉对茶水中铝含量变化的影响，结果见表4。由表4可知，加入柚子皮粉后，茶水中的铝含量均有不同程度的减少，平均减少了46.4%。其中铝含量减少最多的为样品12，减少了88.8%。由此可见柚子皮粉可以有效减少茶水中的铝。

3 讨论

世界卫生组织于1989年正式将铝确定为食品污染物加以控制[10]，2011年提出铝的每周允许摄入量为0.9 mg/kg体重[3]。本次检测的17种茶水中铝的浓度为476.0～2 509.5 μg/L，即0.476～2.510 mg/L，以每人每天喝500 mL茶水计，通过饮茶摄入的铝为0.238～1.255 mg，相当于每周0.03～0.18 mg/kg体重，所以通过饮茶摄入的铝是在安全范围内的。

本试验使用高分辨率连续光源石墨炉原子吸收光谱法对17种不同茶叶样品浸出液的铝含量以及柚子皮粉对这17种茶水中铝含量的影响进行了研究。结果表明，每一种茶叶浸出液3泡茶水铝含量依次明显递减，第一泡茶水铝含量远高于第二泡和第三泡茶水铝含量。柚子皮粉的添加能在一定程度上减少茶水中的铝含量，其中对普洱茶的效果最好，能减少48.6%～88.8%的铝含量。17种茶叶浸出液中铝含量都在安全范围内，但是铝可在骨骼、内脏、脑内蓄积，引起病理变化，尤其是脑组织，因为脑组织对铝元素有亲和性，所以长时间摄入铝，可能沉积在脑部，造成记忆力丧失、智力下降等危害。有长期饮茶习惯的人，更容易积累更多铝。所以如果能在茶水中加入柚子皮粉末，则可以大大降低铝在体内蓄积，减轻对人体的危害。

参考文献：

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[6] 刘亦葵，卢坤荣，林三泰，等.探究新型固体吸附剂――巯基花生壳[J].广东化工，2014，41（14）：29-34.

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[8] 吴亚男，黄显怀.板栗壳对Cr6+等重金属吸附性能研究[J].安徽建筑工业学院学报（自然科学版），2012，20（6）：76-78.

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[10] 姚 辉，韩 墨，姜春才，等.面制食品中铝测定方法的几点探讨[J].中国卫生检验杂志，2014，24（11）：1667-1668.