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【摘 要】茶叶中含有多种微量元素。本文以内蒙古乌兰察布盟及呼和浩特周边地区人们习惯饮用的山茶（黄芩茶）为原料，应用热水浸泡和煮沸法提取茶汤中的氟。采用离子选择性电极法对山茶（黄芩茶）进行氟含量测定。测定结果表明：山茶中氟含量极低（一般10mg·kg-1以下），有时甚至会吸附水中的氟。
【关键词】山茶；氟含量；氟离子选择性电极
茶叶是全球三大天然饮料之一，具有药理和保健功能。茶叶中含有对人体有益的微量元素，但摄入过多或过少时，都会对人体健康产生不同程度的影响[1]。有些茶叶中氟含量较高。如果长期摄入过量的氟（一般认为每天摄入6mg以上[2]）会导致慢性氟中毒，主要表现为氟斑牙和氟骨症。目前国际上尚无每人每日安全摄入氟量的统一标准。一般认为，摄入量以成人3～4mg/d，儿童1～2mg/d为宜[3]。我国卫生部食品氟允许量制定协作组于1981年规定每人每天摄取氟数量以3.5mg为安全限量[4]。我国居民每日膳食中氟供给量一般为0.5～1.5mg[5]，其他氟量主要通过饮水（包括饮茶）攝取。
内蒙古西部乌兰察布市及呼和浩特市周边地区的山茶（黄芩茶）具有低氟、吸氟的特点，尤其适合水质中氟含量超标的地区饮用。
1实验部分
1.1样品采集及其加工
采集：季节，山茶开花时节6～7月份。
地点，内蒙古乌兰察布市和呼和浩特市的周边地区。
加工过程：
1.1.1采回后，洗净、晒干。
1.1.2切剪为半公分左右。
1.1.3放在笼上蒸，蒸前放酒，然后撒上糖，蒸20分钟左右即可。
1.1.4重复3的操作2-3次。
1.1.5自然晒干。
1.2测定原理
用离子选择性电极进行检验，原理是氟化镧对氟离子具有选择性，被电极膜分开的2种不同浓度的氟溶液之间存在着电位差，通常称为膜电位。膜电位的大小与氟离子的浓度有关，氟电极与其汞电极组成一对化学电池，利用电动势与离子浓度的线形关系求出水样中的氟离子浓度。
1.3仪器、试剂
PHS-3型酸度计、氟离子电极和饱和甘汞电极、电磁搅拌器、氟化钠标准溶液和离子强度缓冲液
1.4测定方法
离子强度缓冲液：称取NaF58g，柠檬酸钠10g溶于800mL水中，再加57mL乙酸，用NaOH（ω=0.40）调节到PH=5，然后稀释至1000mL。
0.1mol/L NaF标准储备液：准确称取4.199gNaF（120℃烘干2h；冷却至室温）放入烧杯中，用去离子水溶解后，转至1000mL容量瓶中定容后，储存在塑料瓶中备用。
配制1.000×10-2mol/L的F-标准溶液：称取0.1mol/L F-标准溶液10ml用移液管移入10mL离子强度缓冲液，定容至100mL。
同理制得1.000×10-3 mol/L、1.000×10-4 mol/L、1.000×10-5 mol/L、1.000×10-6 mol/L F-标准溶液。
将上述五种不同浓度的溶液由小到大依次进行测量，得表1
在电子天平上分别称取（1）0.5403g、（2）1.0855g、（3）0.5563g、（4）1.0487g、（5）0.5653g、（6）1.0277g、（7）0.5892g、（8）1.0420g茶叶用一次水和自来水进行冲泡（10min）、煮沸（30min），收集茶汤。分别用氟离子选择性电极测定氟含量，计算各次茶汤的氟含量。
2.1实验结果
见表2、表3
2.2实验准确度
离子选择电极法具有操作简便、设备简单、精密度高的特点，采用多次测量同一样品的电极电势的方法检测仪器的准确度，各次测量的电动势值不变说明该方法准确度很高，可满足茶叶分析结果的需要。
2.3结果分析
由表2，表3知蒸馏水、自来水冲泡茶叶浸出氟随时间的增长而增加（直到不变为止）。煮沸时无明显规律。随着茶叶质量的增加蒸馏水中氟含量降低，自来水中的氟含量升高（个别除外）。氟含量降低，说明山茶具有吸附氟离子的能力，随着时间的增长，吸附能力降低，所以氟浸出量升高。茶叶在煮沸时仍有一定氟浸出，但总体含量较小，最高浸出量不超过21mg/kg，属优质茶叶。
2.4茶叶制品氟含量剖析[6]
茶树是植物中主动摄取并富集氟的植物，其所摄取的氟主要在叶部。制茶工艺中茶叶是最主要的制茶原料，茶杆（梗）的含氟量远低于茶叶，但在茶制品中仅为次要原料。用嫩叶制作茶制品氟含量低，以老叶为主的原料氟含量高。此外，由于氟在不同叶片及叶片的不同部位分布都不相同。因此茶叶制品中氟检测结果变异程度也必然大于水样检测结果，这是氟含量测定常遇到的问题。
2.5茶氟中毒现状分析与茶氟中毒的预防措施
由茶中含氟引起的中毒现象最早见于1963年，有人报道，越南氟牙症流行之后，国内外陆续出现了许多关于茶氟中毒的报道。如曹进等人进行的流行病学调查表明，四川藏族儿童氟中毒与饮用含氟量高的茶有关，白学信等在四川壤塘县发现并证实该地区为饮茶型氟病区。近几年来不断有少数民族地区饮茶型氟中毒情况报告，这引起了人们对茶氟危害的高度重视。众多调查表明，我国茶氟中毒病区主要分布在四川、西藏、新疆、内蒙古、甘肃、青海等地。这些地区的少数民族有过量饮茶的习惯。研究人员根据其饮用砖茶时的生活习惯，检测发现，无论儿童、成人其茶氟摄入量大大超过安全摄入标准，这是引起氟中毒的直接原因。而生活在同一地区没有这种饮茶习惯的汉族居民，未发现有茶氟中毒的现象。由于茶氟中毒主要由含氟量高的砖茶引起，因此降低砖茶中的氟含量是最直接、最简便的方法。 具體措施：一是在原料选取上要适当控制嫩叶度以及适量增加茶梗的用量；二是对茶区进行筛选，寻找含氟低的茶区，在栽培措施上减少磷肥的施用量；三是在茶叶的加工过程中添加降氟剂，如复合配方E、氯化铝、氯化钙、皂土等。同时，引导病区少数民族同胞改变饮茶习惯，减少熬煮时间以及减少茶叶用量；另外，改良茶树品种，培育低氟茶树也是一条可行的办法。氟对人体的双重影响主要在于氟的摄入量，在高氟地区降氟以防氟中毒，在低氟地区需要加氟有利于人体健康。
本实验所测的山茶中氟含量极低，且可以吸附氟离子，特别适合水质中氟含量超标的地区饮用。而且饮茶有美容、抗衰老、防癌、提高人体免疫力等特殊功效。氟元素是人体需要的微量元素之一，但是摄入过多对人体有害。
采用本方法测定茶叶中的氟元素，准确度高，将为茶叶的进一步研究开发提供参考依据。
参考文献：
[1]马立锋 石元值 阮建云等 我国茶叶氟含量状况研究 农业环境科学学报， 2002年 06期.
[2]陆英 刘仲华 茶叶中氟的研究进展 吉首大学学报（自然科学版）， 2004年 04期.
[3]谢忠雷，邱立民，董德明，等.茶叶中氟含量及其影响因素[J].吉林大学自然科学学报，2001，（2）：81-8.
[4]张志新，苏筱军，张世增，等.茶叶中氟化物含量的调查分析[J].中国医学理论与实践，2001，（4）：504-505.
[5]周敬思.中国茶叶氟含量及饮茶型氟中毒预防措施的探讨[J].中国地方病杂志，1988，7（6）：365-36.
[6]王连方 茶叶制品氟含量剖析[J]. 中国地方病防治杂志，2004，（2）.
[7]于光前，石玉霞，孙殿军.砖茶含氟量测定方法实验研究[J].中国地方病防治杂志，2001，2（16）：65-6.
[8]沙济琴，郑达贤.茶叶中氟的浸出量与人体氟摄入量的关系[J].福建茶叶.1993，（4）：15-19.
[9]陈一虎，吴忠庆，冷忠芳，等.不同商品茶中氟含量的测定与研究[J].茶叶，1996，22（4）：32-33.
[10]李吉学，叶 青，李新岗，等.茶叶浸出液中微量元素氟的测定[J].化学传感器，1998，3（13）：55-59.
[11]高夫军 陆建良 梁月荣等.茶叶降氟措施研究 信阳农业高等专科学校学报， 2002年 03期.
【关键词】山茶；氟含量；氟离子选择性电极
茶叶是全球三大天然饮料之一，具有药理和保健功能。茶叶中含有对人体有益的微量元素，但摄入过多或过少时，都会对人体健康产生不同程度的影响[1]。有些茶叶中氟含量较高。如果长期摄入过量的氟（一般认为每天摄入6mg以上[2]）会导致慢性氟中毒，主要表现为氟斑牙和氟骨症。目前国际上尚无每人每日安全摄入氟量的统一标准。一般认为，摄入量以成人3～4mg/d，儿童1～2mg/d为宜[3]。我国卫生部食品氟允许量制定协作组于1981年规定每人每天摄取氟数量以3.5mg为安全限量[4]。我国居民每日膳食中氟供给量一般为0.5～1.5mg[5]，其他氟量主要通过饮水（包括饮茶）攝取。
内蒙古西部乌兰察布市及呼和浩特市周边地区的山茶（黄芩茶）具有低氟、吸氟的特点，尤其适合水质中氟含量超标的地区饮用。
1实验部分
1.1样品采集及其加工
采集：季节，山茶开花时节6～7月份。
地点，内蒙古乌兰察布市和呼和浩特市的周边地区。
加工过程：
1.1.1采回后，洗净、晒干。
1.1.2切剪为半公分左右。
1.1.3放在笼上蒸，蒸前放酒，然后撒上糖，蒸20分钟左右即可。
1.1.4重复3的操作2-3次。
1.1.5自然晒干。
1.2测定原理
用离子选择性电极进行检验，原理是氟化镧对氟离子具有选择性，被电极膜分开的2种不同浓度的氟溶液之间存在着电位差，通常称为膜电位。膜电位的大小与氟离子的浓度有关，氟电极与其汞电极组成一对化学电池，利用电动势与离子浓度的线形关系求出水样中的氟离子浓度。
1.3仪器、试剂
PHS-3型酸度计、氟离子电极和饱和甘汞电极、电磁搅拌器、氟化钠标准溶液和离子强度缓冲液
1.4测定方法
离子强度缓冲液：称取NaF58g，柠檬酸钠10g溶于800mL水中，再加57mL乙酸，用NaOH（ω=0.40）调节到PH=5，然后稀释至1000mL。
0.1mol/L NaF标准储备液：准确称取4.199gNaF（120℃烘干2h；冷却至室温）放入烧杯中，用去离子水溶解后，转至1000mL容量瓶中定容后，储存在塑料瓶中备用。
配制1.000×10-2mol/L的F-标准溶液：称取0.1mol/L F-标准溶液10ml用移液管移入10mL离子强度缓冲液，定容至100mL。
同理制得1.000×10-3 mol/L、1.000×10-4 mol/L、1.000×10-5 mol/L、1.000×10-6 mol/L F-标准溶液。
将上述五种不同浓度的溶液由小到大依次进行测量，得表1
在电子天平上分别称取（1）0.5403g、（2）1.0855g、（3）0.5563g、（4）1.0487g、（5）0.5653g、（6）1.0277g、（7）0.5892g、（8）1.0420g茶叶用一次水和自来水进行冲泡（10min）、煮沸（30min），收集茶汤。分别用氟离子选择性电极测定氟含量，计算各次茶汤的氟含量。
2.1实验结果
见表2、表3
2.2实验准确度
离子选择电极法具有操作简便、设备简单、精密度高的特点，采用多次测量同一样品的电极电势的方法检测仪器的准确度，各次测量的电动势值不变说明该方法准确度很高，可满足茶叶分析结果的需要。
2.3结果分析
由表2，表3知蒸馏水、自来水冲泡茶叶浸出氟随时间的增长而增加（直到不变为止）。煮沸时无明显规律。随着茶叶质量的增加蒸馏水中氟含量降低，自来水中的氟含量升高（个别除外）。氟含量降低，说明山茶具有吸附氟离子的能力，随着时间的增长，吸附能力降低，所以氟浸出量升高。茶叶在煮沸时仍有一定氟浸出，但总体含量较小，最高浸出量不超过21mg/kg，属优质茶叶。
2.4茶叶制品氟含量剖析[6]
茶树是植物中主动摄取并富集氟的植物，其所摄取的氟主要在叶部。制茶工艺中茶叶是最主要的制茶原料，茶杆（梗）的含氟量远低于茶叶，但在茶制品中仅为次要原料。用嫩叶制作茶制品氟含量低，以老叶为主的原料氟含量高。此外，由于氟在不同叶片及叶片的不同部位分布都不相同。因此茶叶制品中氟检测结果变异程度也必然大于水样检测结果，这是氟含量测定常遇到的问题。
2.5茶氟中毒现状分析与茶氟中毒的预防措施
由茶中含氟引起的中毒现象最早见于1963年，有人报道，越南氟牙症流行之后，国内外陆续出现了许多关于茶氟中毒的报道。如曹进等人进行的流行病学调查表明，四川藏族儿童氟中毒与饮用含氟量高的茶有关，白学信等在四川壤塘县发现并证实该地区为饮茶型氟病区。近几年来不断有少数民族地区饮茶型氟中毒情况报告，这引起了人们对茶氟危害的高度重视。众多调查表明，我国茶氟中毒病区主要分布在四川、西藏、新疆、内蒙古、甘肃、青海等地。这些地区的少数民族有过量饮茶的习惯。研究人员根据其饮用砖茶时的生活习惯，检测发现，无论儿童、成人其茶氟摄入量大大超过安全摄入标准，这是引起氟中毒的直接原因。而生活在同一地区没有这种饮茶习惯的汉族居民，未发现有茶氟中毒的现象。由于茶氟中毒主要由含氟量高的砖茶引起，因此降低砖茶中的氟含量是最直接、最简便的方法。 具體措施：一是在原料选取上要适当控制嫩叶度以及适量增加茶梗的用量；二是对茶区进行筛选，寻找含氟低的茶区，在栽培措施上减少磷肥的施用量；三是在茶叶的加工过程中添加降氟剂，如复合配方E、氯化铝、氯化钙、皂土等。同时，引导病区少数民族同胞改变饮茶习惯，减少熬煮时间以及减少茶叶用量；另外，改良茶树品种，培育低氟茶树也是一条可行的办法。氟对人体的双重影响主要在于氟的摄入量，在高氟地区降氟以防氟中毒，在低氟地区需要加氟有利于人体健康。
本实验所测的山茶中氟含量极低，且可以吸附氟离子，特别适合水质中氟含量超标的地区饮用。而且饮茶有美容、抗衰老、防癌、提高人体免疫力等特殊功效。氟元素是人体需要的微量元素之一，但是摄入过多对人体有害。
采用本方法测定茶叶中的氟元素，准确度高，将为茶叶的进一步研究开发提供参考依据。
参考文献：
[1]马立锋 石元值 阮建云等 我国茶叶氟含量状况研究 农业环境科学学报， 2002年 06期.
[2]陆英 刘仲华 茶叶中氟的研究进展 吉首大学学报（自然科学版）， 2004年 04期.
[3]谢忠雷，邱立民，董德明，等.茶叶中氟含量及其影响因素[J].吉林大学自然科学学报，2001，（2）：81-8.
[4]张志新，苏筱军，张世增，等.茶叶中氟化物含量的调查分析[J].中国医学理论与实践，2001，（4）：504-505.
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[6]王连方 茶叶制品氟含量剖析[J]. 中国地方病防治杂志，2004，（2）.
[7]于光前，石玉霞，孙殿军.砖茶含氟量测定方法实验研究[J].中国地方病防治杂志，2001，2（16）：65-6.
[8]沙济琴，郑达贤.茶叶中氟的浸出量与人体氟摄入量的关系[J].福建茶叶.1993，（4）：15-19.
[9]陈一虎，吴忠庆，冷忠芳，等.不同商品茶中氟含量的测定与研究[J].茶叶，1996，22（4）：32-33.
[10]李吉学，叶 青，李新岗，等.茶叶浸出液中微量元素氟的测定[J].化学传感器，1998，3（13）：55-59.
[11]高夫军 陆建良 梁月荣等.茶叶降氟措施研究 信阳农业高等专科学校学报， 2002年 03期.