临沧勐库熟茶基体重金属成分分析标准物质的制备研究

摘要  ［目的］建立临沧勐库熟茶基体重金属成分分析标准物质的制备方法。［方法］将筛选的临沧勐库熟茶通过干燥、粉碎、筛分、研磨、混匀、均匀性初检、分装，制备得到临沧勐库熟茶基体重金属成分分析标准物质，对均匀性和稳定性进行检验；参考食品安全国家标准，10家实验室采用微波消解-电感耦合等离子体质谱法，对标准物质中Cr、Cu、As、Cd、Pb元素含量进行联合定值，评定定值结果的测量不确定度。［结果］制备得到的临沧勐库熟茶基体重金属成分分析标准物质的均匀性良好，稳定性达到12个月，其中Cr、As元素的定值结果分别为（1.534±0.126）、（0.108±0.018） mg/kg。［结论］该临沧勐库熟茶基体重金属成分分析标准物质满足基体标准物质的要求，可用于普洱茶熟茶检测的质量控制。

关键词  普洱茶；临沧勐库；熟茶；标准物质；微波消解-电感耦合等离子体质谱法；重金属元素

中图分类号  TS272.7  文献标识码  A  文章编号  0517-6611（2024）05-0208-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.05.049

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Study on Preparation of Reference Materials for Heavy Metal Composition Analysis in the Matrix of Lincang Mengku Ripe Tea

DUAN Feng-min1，BAO Zhi-juan2，LUO Fa-mei3 et al

（1.Yunnan Institute of Measuring and Testing Technology， Kunming，Yunnan 650228;2.College of Tobacco Science， Yunnan Agricultural University，Kunming，Yunnan 650201;3.National Pu’er Tea Product Quality Inspection and Testing Center，Pu’er，Yunnan 665099）

Abstract  ［Objective］ To establish a preparation method of reference material for heavy metal component analysis in the matrix of Lincang Mengku ripe tea. ［Method］ The Lincang Mengku ripe tea matrix heavy metal component analysis standard substance was prepared by drying， crushing， screening， grinding， mixing， initial uniformity inspection and packaging the selected Lincang Mengku ripe tea， the uniformity and stability were tested.According to methods such as national standard for food safety， 10 laboratories used microwave digestion inductively coupled plasma mass spectrometry to jointly determine the content of Cr， Cu， As， Cd and Pb elements in the standard substance， and evaluated the measurement uncertainty of the determination results.［Result］The prepared standard substance for the analysis of heavy metal components in the matrix of Lincang Mengku ripe tea had good uniformity and stability for 12 months. The determination results of Cr and As elements were （1.534±0.126） and （0.108±0.018） mg/kg， respectively.［Conclusion］ The standard substance for the analysis of heavy metal components in the matrix of Lincang Mengku ripe tea meets the requirements of the matrix standard substance and can be used for quality control of Pu’er tea ripe tea detection.

Key words  Pu’er tea;Lincang Mengku;Ripe tea;Reference material;Microwave digestion-inductively coupled plasma mass spectrometry;Heavy metal elements

基金项目  云南省科技厅科技计划项目（202102AE090021-2）。

作者简介  段凤敏（1978—），女，云南凤庆人，高级工程师，硕士，从事化学计量和标准物质研发研究。

*通信作者，副教授，博士，硕士生导师，从事化学分析测试和标准物质研究。

收稿日期  2023-08-08

普洱茶是以地理标志保护范围内的云南大叶种晒青茶为原料，并在地理标志保护范围内采用特定的加工工艺制成的，具有独特品质特征的茶叶。普洱茶为我国传统名茶，在国内外久负盛名。按照生产工艺，普洱茶分为生茶和熟茶两大类型。云南省临沧地区是云南普洱茶最大产区和核心产区，也是最重要的原产地。临沧是勐库大叶种茶的原生地，产区内有众多规模连片的野生茶树群分布，其中在双江县勐库大雪山发现的野生古茶树群落是目前世界上种群密度最高、面积最大、分布海拔最高的野生古茶树群落，被誉为“茶树基因库”［1］，因立体气候、地理环境特点和生产加工工艺的区别，临沧勐库地区所产的茶叶在品质、色泽、香气、口感方面具有鲜明的地域特点和丰富的感官体验，特别是临沧地区茶叶制得的熟茶更是云南普洱茶熟茶产品的主流代表。

由于具有丰富的茶树植物种质资源，加之近年来云南新定位发展“千亿云茶产业”，普洱茶已逐步发展为云南省新兴支柱产业，随着普洱茶产业的蓬勃发展，茶叶的品质日益受到重视，相关的检测技术和方法层出不穷，普洱茶中重金属含量的检测也是一直以来关注的重点［2-3］，加强对普洱茶品质的研究将会促进云南茶产业的发展。普洱茶中重金属元素的检测方法主要有分光光度法、原子吸收分光光度法、原子荧光光度法等［4-7］，但由于普洱茶属于农副产品，种植地域广阔，土壤背景复杂，基体区别比较大，本底重金属含量偏高，上述各种方法受普洱茶基底本底多元，检测方法灵敏度、检出限、单一元素测定模式等因素的影响，不能实现多元素同时快速检测。而电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）是目前广泛使用的一种多元素分析仪器，它可以同时实现多元素的同时检测，并且因为其灵敏度高、检出限低等优点，已广泛应用于食品、水质、矿产、环境等检测领域。该研究利用云南丰富的茶树植物种质资源，制备临沧勐库熟茶基体重金属成分分析标准物质，依据技术规范JJG 1006—1994《一级标准物质技术规范》、JJF 1343—2022《标准物质的定值及均匀性、稳定性评估》等［8-10］，采用电感耦合等离子体质谱法对标准物质的均匀性进行检验，对标准物质的稳定性进行监测，组织10家实验室协同定值，并进行不确定度评定，最终确定临沧勐库熟茶中Cr、As元素的含量，为普洱茶的重金属分析检测提供质量控制［11-16］。

1  材料与方法

1.1  试剂和试材

硝酸，优级纯以上；过氧化氢，优级纯；水，超纯水；单元素国家一级标准物质（GBW08611As、GBW08614Cr）；5%硝酸；Li、Co、Y、Ce、Tl等混合标准溶液；Rh、Bi、Ge等内标物；GBW10052a国家一级有证标准物质。

1.2  主要仪器设备

NexION 300x电感耦合等离子体质谱仪（美国PE公司）；Multiwave 3000微波消解仪（奥地利安东帕公司）；BHW-09A Digestor恒温消解仪（博通公司）；AL104电子天平（梅特勒-托利多公司）；Milli-QA型超纯水仪（密理博）；AFS-8800原子荧光光度计（北京海光仪器公司）；DIN12880恒温干燥箱（德国binder）；JG-CS200水冷式粉碎机（广州均工机械设备有限公司）；YXQM-4L行星式球磨机（长沙米琪仪器设备有限公司）；SHY-15三维运动混合机（广州久源机械设备有限公司）；JP-2036GH超声波清洗机（深圳洁盟）。

1、10 mL 的A级单标移液管，1、2、5、10 mL的A级分度移液管，50、100 mL的A级容量瓶。

1.3  候选物选取和标准物质的制备

从云南普洱茶的主产区——临沧市双江县勐库镇采集了一批具有代表性的熟茶样品，所采集的熟茶样品要求是晒青毛茶散茶经过渥堆发酵后干燥后而得的散茶，茶叶条索紧实，色泽深褐色、显毫、匀整、匀净。对采集的茶叶样品进行挑选、剔除非茶物质后，低温烘干48 h，将烘干后茶叶用粉碎机粉碎，倒入40目尼龙筛子筛分，未过筛部分反复粉碎，必要时采用研磨工艺，最后茶叶样品全部通过80～100目筛子，成为茶叶粉末样品；粉碎后的茶叶粉末样品在混匀机上混合6～8 h，取样品进行均匀性初检验，通过均匀性初检的临沧勐库熟茶样品，用清洗过的30 mL HDPE材质带内盖医用包装瓶进行分装，每瓶20 g，共分装约200瓶。分装好后的样品，采用60Co辐照后，再用真空包装置于常温的干燥器内保存，定期监测。

2  结果与分析

2.1  前处理条件优化

参考GB 5009.268—2016《食品安全国家标准 食品中多元素的测定》的消解条件，对比自定义的微波消解条件，不同的消解温度和稳定时间对同一种标准物质进行了消解，待消解完全后，测定元素含量。对比2种消解条件消解的样品含量，可以确定采用国家标准方法或者自定的消解条件都可以用来作为样品的前处理方法，自定条件对于个别元素测定的含量更高一点，所以采用自定的微波消解条件作为元素测定的样品前处理方法。

2.2  最小取样量试验

根据均匀性初检，分别称取不同质量（100、200、300、400、500 mg）的临沧勐库熟茶基体重金属成分分析标准物质进行对比测量，从试验结果数据可以看出，元素含量、样品取样量对试验结果有影响，但是区别不大，如Cr元素含量相对高，样品不同取样量试验的精密度控制在2%；As元素含量相对偏低，取样量在100 mg时元素测定含量比300 mg取样量的含量偏低，考虑取样量对测定结果有影响。根据元素含量、试验精密度以及均匀性试验的取样量，考虑到不同实验室之间的测试能力和水平，建议临沧勐库熟茶基体重金属成分分析标准物质最小取样量为250 mg。