Đánh giá hàm lượng đa nguyên tố trong nước trà của một số loại trà ở việt nam

Tạp chí Khoa học & Cơng nghệ Số 12 25 Đánh giá hàm lượng đa nguyên tố nước trà số loại trà Việt Nam Lê Thị Anh Đào, Nguyễn Công Hậu* Khoa Kĩ thuật Thực phẩm Môi trường, Đại học Nguyễn Tất Thành *nchau@ edu.vn Tóm tắt Trà (Camellia sinensis L.) xem loại thức uống phổ biến giới Trà có giá trị dinh dưỡng dược tính cao chứa nhiều hợp chất có tính kháng oxi hóa, amino acid nhiều nguyên tố dinh dưỡng đa vi lượng cần thiết Trong nghiên cứu này, phương pháp plasma ghép cặp cảm ứng cao tần - đầu dò khối phổ (ICP-MS) thẩm định nhằm đánh giá phóng thích nhóm ngun tố dinh dưỡng đa vi lượng nguyên tố không thiết yếu nước Trà nhiệt độ pha thời gian ngâm trà khác Kết cho thấy, gia tăng nhiệt độ nước pha trà đóng vai trị quan trọng việc làm tăng tỉ lệ phóng thích ngun tố vào nước cố định nhiệt độ pha 70 0C kéo dài thời gian ngâm trà Phần trăm phóng thích ngun tố dinh dưỡng vi lượng lại giảm dần theo thứ tự B > Mn > Zn > Cu > Fe > Ni, Fe Ni cho tỉ lệ phóng thích thấp hẳn so với ngun tố lại Giá trị nồng độ Al cao nước trà ghi nhận mẫu trà đỏ (khoảng 2,5mg/L), nằm giới hạn cho phép WHO Nhận 05.12.2020 Được duyệt 24.12.2020 Cơng bố 30.12.2020 Từ khóa Camellia sinensis L., ICP-MS, nước trà, nguyên tố, tỉ lệ phóng thích ® 2020 Journal of Science and Technology - NTTU Đặt vấn đề Trà (Camellia sinensis L.) xem thức uống phổ biến tiêu thụ gần hai phần ba dân số giới ngồi tác dụng giải khát, trà cịn có giá trị dinh dưỡng dược tính cao [1] Kể từ phát vào khoảng 2700 trước Công nguyên, trà trồng chủ yếu nước châu Á châu Phi Trung Quốc, Sri Lanka, Ấn Độ, Kenya, Zimbabwe,… [2] Theo qui trình sản xuất cơng nghiệp, có nhiều loại trà thị trường trà trắng, trà xanh, trà đen, trà Ô long,… [3, 4] Thành phần trà nước (chiếm 75 % - 82 %), cần thiết để trì sống Bên cạnh nước, thành phần hàm lượng chất hòa tan trà mối quan tâm hàng đầu nhà nghiên cứu trà [5, 6] Ngoài hợp chất polyphenol, trà cịn có nhiều hợp chất khác, bao gồm alkaloid, amino acid, protein, glucid, chất bay kim loại dạng vết Trà chứa nhiều hợp chất polyphenol (đặc biệt catechin), amino acid, tannic acid, diện chất chống oxi hóa khác nên việc uống trà có lợi cho sức khoẻ người, có khả phịng ngừa nhiều loại bệnh chứng Alzheimer, huyết áp cao, béo phì giảm nguy ung thư [7] Ngoài ra, nguyên tố dinh dưỡng đa vi lượng thiết yếu thể người bổ sung qua việc uống trà sản phẩm trà có chứa nhiều ngun tố sodium, potassium, manganese, selenium, boron, kẽm, strontium, đồng,… [2] Bên cạnh đó, trà cịn có khả chứa số nguyên tố không thiết yếu (nguyên tố độc), có khả ảnh hưởng đến sức khỏe người tiêu dùng Cd, Pb, Hg, … Quá trình pha trà khiến số thành phần trà vào dung dịch nước trà, đặc biệt nguyên tố với khả phóng thích khác nhau, từ làm ảnh hưởng đến chất lượng trà sức khỏe người tiêu dùng đặc biệt ngun tố độc/khơng thiết yếu (nếu có diện trà) Ngoài yếu tố chất lượng trà hay loại trà sử dụng, phóng thích ngun tố diện chúng nước trà phụ thuộc nhiều yếu tố dễ thay đổi điều chỉnh lượng trà dùng để pha, thể tích nước, nhiệt độ nước pha trà thời gian ngâm trà Trên giới, có nhiều nghiên cứu liên quan đến hàm lượng nguyên tố trà nước trà [8-12] Tuy nhiên, Việt Nam, nghiên cứu kim loại trà nói chung cho loại trà Việt Nam nói riêng hạn chế Một số công bố dừng lại việc xác định vài nguyên tố Đại học Nguyễn Tất Thành Tạp chí Khoa học & Cơng nghệ Số 12 26 mẫu trà mà chưa xác định đồng thời nhiều nguyên tố [13] Thực tế xác định hàm lượng kim loại dung dịch nước trà mà người trực tiếp đưa vào thể, từ đưa kết luận yếu tố ảnh hưởng đến nồng độ kim loại diện nước trà, tính chất nguyên tố khả nhiễm chúng vào dung dịch điều kiện pha Trong nghiên cứu này, phương pháp ICP-MS sử dụng nhằm xác định đánh giá hàm lượng nhóm nguyên tố bao gồm (i) nguyên tố dinh dưỡng đa lượng (Na, K, Ca, Mg), (ii) nguyên tố dinh dưỡng vi lượng (B, Cr, Mn, Ni, Fe, Cu, Zn, As, Se) (iii) nguyên tố không thiết yếu (Al, Cd, Pb) nước trà pha từ điều kiện nhiệt độ thời gian ngâm trà khác dựa tính tốn tỉ lệ phóng thích ngun tố từ trà vào dung dịch nước trà Vật liệu phương pháp nghiên cứu 2.1 Lấy mẫu bảo quản mẫu Nghiên cứu khảo sát mẫu trà khơ thành phẩm có mẫu trà thu thập theo TCVN 5609:2007 [14] QCVN 01-28:2010/BNNPTNT [15] vùng trà cổ thụ (Suối Giàng, tỉnh Yên Bái-miền Bắc, Việt Nam) mẫu trà Ô long vùng trà hữu Ô long (Lâm Hà, tỉnh Lâm Đồng), Bảng Bảng Thông tin mẫu trà nghiên cứu Mã mẫu AW AG AR OFS OKT Vị trí Thơng tin mẫu Suối Giàng, tỉnh n Trà trắng cổ thụ Bái (miền Bắc Việt Trà xanh cổ thụ Nam) Trà đỏ cổ thụ Lâm Hà, tỉnh Lâm Đồng Trà Ơ long Tứ Q (miền Nam Việt Nam) Trà Ô long Kim Tuyên Các mẫu trà trước phân tích đồng theo TCVN 9738:2013 [16] để thu mẫu đồng Mẫu sau xay chuyển vào túi nhựa có khóa kéo, bảo quản bình túi hút ẩm với vật liệu hút ẩm silica gel Điều kiện bảo quản: 25 0C, độ ẩm 70 % tránh ánh nắng trực tiếp 2.2 Hóa chất Các hóa chất tinh khiết phân tích gồm HNO 3, HCl, chuẩn đa nguyên tố chứa 33 nguyên tố 10 mg/L (Merck, Đức), dung dịch hiệu chuẩn iCAP Q/Qnova CALIBRATION tune máy iCAP Q/RQ TUNE (Thermo Fisher Scientific, Đức) 2.3 Thẩm định qui trình phân tích hàm lượng tổng nguyên tố trà ICP-MS Thiết bị ICP-MS Thermo ScientificTM iCAPTM RQ, Mĩ tối ưu hóa thơng số qua q trình “tune” thiết bị (Bảng 2) Bảng Thông số hoạt động thiết bị ICP-MS Các thông số vận hành Hệ phun sương “Concentric” 0,96 L/phút Tốc độ bơm nhu động 40 mL/phút Buồng phun Quartz type cyclonic spray Sampling cone Nickel, mm orifice Skimmer cone Nickel, 0,75 mm orifice Năng lượng plasma 1.200 W Tốc độ khí chân khơng Tốc độ khí plasma 14L/phút Tốc độ khí phun sương 0,94L/phút Tốc độ khí bổ trợ 0,8L/phút Expansion stage mmbar Áp suất phân tách khối 1,4 x 10–7torr Thông số đo Khoảng mass 0-300 amu Dwell time 0,1 giây Số vòng quét 10 Thời gian rửa mẫu 60 giây Tổng thời gian đo 90 giây Qui trình phân tích hàm lượng tổng nguyên tố trà ICP-MS thẩm định gồm nội dung giới hạn phát (LOD), giới hạn định lượng (LOQ), đường chuẩn, độ lặp lại, độ tái lặp độ (Bảng 3) dựa tiêu chí đưa Phụ lục F AOAC Bảng Các thông số thẩm định phương pháp phân tích nguyên tố ICP-MS m/z định lượng 11 B 23 Na 24 Mg 27 Al 39 K 44 Ca 52 Cr 55 Mn 57 Fe 60 Ni Slope (a) 0,0005 0,0097 0,0044 0,0016 0,0046 0,0012 0,0618 0,0482 0,0016 0,0226 Đại học Nguyễn Tất Thành Intercept (b) 0,0007 -0,1345 0,3393 0,2507 0,2614 0,1960 -1,0934 -1,5247 0,3194 1,2317 IDL-IQL (𝛍g/L) 15 – 33 18 – 30 16 – 34 13 – 25 100-170 39-79 0,16 - 0,24 0,23 - 0,46 56 – 100 0,16 - 0,23 RSD (%) 0,38 0,21 4,3 2,4 1,8 4,9 2,1 2,5 3,2 p-values 0,403 0,266 0,863 0,981 0,814 0,941 0,931 0,0824 0,354 0,605 HSTH (%) 93 – 102 105 – 115 100 – 101 100 – 108 96 – 107 96 – 101 95 – 105 93 – 116 90 – 111 92 – 115 Tạp chí Khoa học & Cơng nghệ Số 12 m/z định lượng 63 Cu 66 Zn 75 As 77 Se 111 Cd 208 Pb Slope (a) 0,0566 0,0127 0,008 0,0004 0,0033 0,3522 27 Intercept (b) 2,8654 1,0485 0,3843 0,0084 0,0659 13,382 IDL-IQL (𝛍g/L) 0,41 - 0,93 10 – 23 0,024 - 0,05 0,16 - 0,39 0,013 - 0,028 14 – 30 RSD (%) 1,4 2,6 2,7 2,2 0,55 4,7 p-values 0,197 0,134 0,649 0,14 0,269 0,0534 HSTH (%) 95 – 118 90 – 110 90 – 110 90 – 110 90 – 101 95 – 101 p-valuetính tốn > plí thuyết = 0,05 nên khơng có khác biệt đáng kể theo thống kê độ tin cậy p = 0,95 ba ngày làm việc 2.4 Xác định hàm lượng tổng nguyên tố trà Qui trình xử lí mẫu trà phân tích ngun tố thực theo Standard Operating Procedures # 1823 Scientific Engineering Responses and Analytical Services (SOP # 1823 SERAS 2003) EPA 3051a (2007) sử dụng phương pháp acid hóa lị vi sóng Speedwave Expert, Đức 2.5 Đánh giá hàm lượng tổng nguyên tố nước trà nhiệt độ pha trà thời gian ngâm trà Sự phóng thích nhóm ngun tố (dinh dưỡng đa lượng, dinh dưỡng vi lượng không thiết yếu) trà đánh giá thay đổi nhiệt độ pha trà (10, 20, 30, 50, 70, 90 100) 0C thời gian ngâm trà (1, 5, 10, 15, 20, 25 30) phút theo qui trình: 0,2 g ± 0,001 g mẫu trà nghiền mịn, thêm 10 mL nước deion (DI) nhiệt độ pha trà khảo sát, vortex 30 giây, để yên khoảng thời gian ngâm trà khác Mẫu sau làm nguội nhanh nhiệt độ phòng, li tâm 3.500 rpm 10 phút Lọc mẫu qua màng PTFE 0,45 µm, thêm nội chuẩn đo thiết bị ICP-MS Phần trăm (%) phóng thích cho nguyên tố dung dịch nước trà điều kiện pha tính tốn thơng qua tỉ lệ nồng độ nguyên tố nước trà nồng độ tổng trà 2.6 Xử lí số liệu Tất thí nghiệm làm lặp lần Giá trị trung bình, độ lệch chuẩn đồ thị xử lí phần mềm Microsoft Excel (2016) Kết thảo luận 3.1 Hàm lượng tổng nguyên tố mẫu trà khô –1 Bảng Hàm lượng tổng nguyên tố (mg kg , ngoại trừ (*) tính % theo khối lượng khơ), TB: hàm lượng trung bình, SD: độ lệch chuẩn (tính cho ba lần làm thí nghiệm lặp lại, n=3) Mẫu Giá trị Na K * Ca Mg * B Cr Mn Fe Ni Cu Zn TB 408 1,026 500 0,135 17,52 0,65 500 39,9 5,801 25,31 45,2 AW SD 21 0,031 15 0,031 0,51 0,05 30 0,054 0,91 1,1 TB 208 1,081 591 0,142 19,01 1,5 465 98 6,03 21,9 45,2 AG SD 24 0,094 73 0,018 1,61 0,71 88 20 0,15 2,5 2,7 TB 193 1,05 608 0,132 19,1 1,71 509 99 5,97 22,5 45,7 AR SD 72 0,11 90 0,011 4,2 0,47 27 20 0,61 3,3 7,2 TB 77 0,989 735 0,1125 16,1 2,172 849 85,9 6,61 12,76 12,81 OFS SD 15 0,041 50 0,005 0,082 14 4,4 0,48 0,67 0,61 TB 44,8 0,885 500 0,1051 12,61 0,428 661 83,6 5,19 12,7 11,89 OKT SD 6,5 0,048 23 0,0064 0,7 0,028 28 4,7 0,19 0,35 0,7 Na, K, Ca, Mg, Mn Fe có hàm lượng cao so với nguyên tố cịn lại (Bảng 4); Cd khơng phát điều kiện qui trình phân tích K chiếm nồng độ cao nhất, từ 0,8 % (khối lượng khơ) mẫu Trà miền Bắc có hàm lượng nguyên tố cao so với mẫu trà Ơ long miền Nam Điều lí giải đất trồng trà khu vực khảo sát miền Bắc có hàm lượng K cao hẳn so với vùng Lâm Hà miền Nam K nguyên tố dễ tiêu nên dẫn đến khả tích luỹ ba mẫu trà cổ thụ nhiều Bên cạnh đó, mẫu trà miền Bắc sản xuất từ trà cổ thụ, sinh sống qua hàng trăm năm, thân có khả tích lũy lâu dài ngun tố trà Ơ long có tuổi thọ không (5 – 10) năm.Trong đất trồng trà, hai As 0,026 0,017 0,026 0,019 0,04 0,029 0,18 0,19 0,024 0,028 Se 0,071 0,013 0,055 0,035 0,089 0,088 0,106 0,078 0,098 0,073 Al Cd Pb 204 0,98 55 0,11 201 0,99 20 0,84 411 0,91 35 0,67 720 - 0,136 18 - 0,034 520 - 0,169 28 - 0,039 nguyên tố Al Fe thường chiếm hàm lượng cao, cỡ phần trăm Tuy nhiên, hàm lượng Al mẫu trà cao hàm lượng Fe Hàm lượng Al hai mẫu trà Ô long cao (1,5 – 3) lần so với mẫu trà cổ thụ Đó mẫu trà Ơ long lấy từ Lâm Đồng, với điều kiện thổ nhưỡng đất đỏ bazan có hàm lượng Al, Fe cao Yên Bái (nơi lấy mẫu Trà cổ thụ) Sự có mặt Al trà phụ thuộc vào độ linh động nguyên tố đất khả hấp thu trà Đất trồng trà thường môi trường acid, làm cho Al tồn nhiều dạng khả dụng sinh học, trồng hấp thu thông qua kênh dinh dưỡng [17,18] Hơn nữa, Al có khả tạo phức vơ hữu [17] Đại học Nguyễn Tất Thành Tạp chí Khoa học & Cơng nghệ Số 12 28 Trong nguyên tố dinh dưỡng vi lượng, Mn xem nguyên tố phổ biến mẫu trà (465 849 mg/g), thể trà có khả tích luỹ Mn, điều thể nghiên cứu Dambiec cộng (2013) [19] Zhang cộng (2018) [20] với hệ số tích luỹ nguyên tố trà non trưởng thành lên đến 3,9 12,5 Đối với số kim loại nặng qui định QCVN82: 2011/BYT [21] As, Cd Pb, nồng độ chúng mẫu trà nằm ngưỡng cho phép, cụ thể (1, 1, 0,05) mg/kg 3.2 Sự phóng thích ngun tố nước trà nhiệt độ pha khác Các nguyên tố dinh dưỡng đa lượng quan tâm nghiên cứu Na, K, Ca Mg Kết phần trăm phóng thích tính tốn ngun tố dinh dưỡng đa lượng Na, K, Ca Mg (Bảng 5) cho thấy % phóng thích ngun tố tăng dần theo nhiệt độ nước pha trà với thời gian ngâm trà 10 phút Hầu hết ngun tố cho tỉ lệ phóng thích cao điều kiện nước pha trà sôi (100 0C) Những giá trị tăng nhanh kể từ nhiệt độ nước pha trà 50 0C tăng chậm lại tiếp tục tăng nhiệt độ nước pha trà Sự gia tăng nồng độ nguyên tố theo nhiệt độ nước lí giải theo khả chiết chất trà nhiệt độ cao thường tốt nhiệt độ thấp, nguyên tố xem thành phần bền nhiệt nghĩa không bị phân hủy nhiệt độ Ở mẫu trà, tỉ lệ phóng thích mẫu trà cổ thụ cao so với hai mẫu trà Ô long , cụ thể Na (6,8 - 44,2 % so với 4, 1- 25,2 %), K (7,4 - 45,1 % so với 5,8 - 30,1 %), Ca (0,3 - 2,1 % so với 0,2 - 1,4 %) Mg (1,7 - 10,2 % so với 0,7 - 5,7 %) Nguyên nhân cấu trúc “xoắn” trà Ô long dẫn đến tỉ lệ phóng thích thấp so với ba loại trà xanh, trà trắng trà đỏ hàm lượng tổng nguyên tố mẫu trà cổ thụ phần lớn cao so với trà Ơ long Tỉ lệ phóng thích ngun tố giảm dần theo thứ tự Na > K > Mg > Ca, nguyên tố Ca Mg có tỉ lệ phóng thích thấp hẳn so với Na K khơng có khác biệt nhiều điều kiện pha trà Ca Mg có điện tích lớn, liên kết chặt với thành phần trà khó chiết khỏi nước trà so với Na K Nghiên cứu Brzezicha-Ciroka cộng (2016) báo cáo tỉ lệ phóng thích cao K cho hầu hết loại trà (54,2 - 66,3 %) [22], tương tự nghiên cứu Aksuner cộng (2012) [23] tỉ lệ phóng thích khơng giống loại trà Na (43,7 % cho trà Ấn Độ) 15,1 - 24,2 % loại trà khác Như vậy, phóng thích ngun tố đa lượng nước trà tùy thuộc vào chất nguyên tố, loại trà điều kiện pha Bảng Tỉ lệ (%) phóng thích nguyên tố nước trà nhiều nhiệt độ pha trà khác (“-”: không phát hiện) STT Mẫu AW - 10 AW - 20 AW - 30 AW - 50 AW - 70 AW - 90 AW - 100 AG - 10 AG - 20 10 AG - 30 11 AG - 50 12 AG - 70 13 AG - 90 14 AG - 100 15 AR - 10 16 AR - 20 17 AR - 30 18 AR - 50 19 AR - 70 20 AR - 90 21 AR - 100 22 OFS - 10 23 OFS - 20 24 OFS - 30 25 OFS - 50 26 OFS - 70 Na 9,2 10,5 13,2 30,7 36,8 42,4 44,2 6,8 7,8 9,2 19,8 25,7 30,8 33,9 4,9 5,9 6,8 10,3 20,5 24,6 25,2 4,1 4,4 6,1 6,8 12,3 K 7,4 8,4 10,5 24,5 29,5 33,9 35,3 10,4 12,2 26,3 34,2 41 45,1 5,8 8,2 12,2 24,5 29,4 30,1 6,5 9,8 10,8 19,6 Đại học Nguyễn Tất Thành Ca 0,3 0,3 0,4 1,2 1,4 1,5 0,4 0,5 0,6 1,2 1,6 1,9 2,1 0,2 0,2 0,3 0,4 0,8 1 0,2 0,2 0,2 0,3 0,8 Mg 1,7 1,9 2,4 5,5 6,6 7,6 2,3 2,8 5,9 7,7 9,3 10,2 1,1 1,3 1,5 2,3 4,6 5,5 5,7 0,7 0,8 0,9 1,2 3,4 B 10,2 12,8 29,8 35,8 41,2 43 11,4 13,1 15,5 33,3 43,3 52 57,2 11 13,2 15,4 23,1 46,2 55,5 56,9 3,6 4,3 4,8 6,5 18,2 Cr - Mn 6,2 7,1 8,9 20,8 25 28,7 30 7,9 9,1 10,7 23,1 30 36 39,6 3,3 4,6 6,9 13,9 16,7 17,1 2,6 3,1 3,4 4,6 12,8 Fe 0,8 0,9 1,2 2,7 3,3 3,8 3,9 1,6 1,8 2,1 4,6 5,9 7,1 7,8 1,1 1,4 1,6 2,4 4,8 5,8 5,9 0,4 0,5 0,6 0,8 2,1 Ni 1,1 1,2 1,5 3,6 4,3 5,2 1,3 1,5 1,7 3,7 4,8 5,8 6,4 0,7 0,8 1,5 2,9 3,5 3,6 0,6 0,7 0,7 2,8 Cu 3,1 3,6 4,4 10,4 12,4 14,3 14,9 4,6 5,4 11,6 15,1 18,2 20 2,1 2,6 4,5 10,8 11,1 2,1 2,5 2,7 3,7 10,4 Zn 8,1 9,2 11,5 26,8 32,2 37 38,7 9,8 11,3 13,3 28,7 37,3 44,8 49,3 3,5 4,1 6,2 12,4 14,9 15,2 3,5 4,2 4,6 6,2 17,5 As - Se - Al 3,8 4,3 5,4 12,6 15,1 17,4 18,2 4,8 5,5 6,5 13,9 18,1 21,7 23,9 5,5 6,6 7,7 11,5 23,1 27,7 28,4 2,4 2,7 3,6 10,1 Cd - Pb - Tạp chí Khoa học & Công nghệ Số 12 STT 27 28 29 30 31 32 33 34 35 Mẫu OFS - 90 OFS - 100 OKT - 10 OKT - 20 OKT - 30 OKT - 50 OKT - 70 OKT - 90 OKT - 100 Na 14,7 15 4,6 4,9 6,1 7,2 12,9 14,8 15,4 K 23,5 23,9 7,5 9,3 10,9 19,6 22,5 23,5 29 Ca 1 0,3 0,3 0,5 0,6 1,1 1,3 1,4 Mg 4,0 4,1 0,7 0,7 1,4 1,7 3,4 3,6 B 21,9 22,3 4,7 5,2 10,0 11,7 20,9 24,1 25,1 Cr - Mn 15,4 15,6 2,9 3,3 6,2 7,3 13,1 15,1 15,7 Fe 2,6 2,6 0,9 1,9 2,2 4,0 4,6 4,8 Ni 3,3 3,4 0,7 0,7 1,4 1,6 3,4 3,5 Cu 12,5 12,7 2,8 3,1 12,5 14,4 15 Zn 21 21,3 4,3 4,9 9,3 10,9 19,5 22,4 23,4 As - Se - Al 12,1 12,3 3,7 4,2 7,9 9,3 16,6 19,1 20 Cd - Pb - Không phát nguyên tố dinh dưỡng vi lượng Cr, As dung dịch nước trà điều kiện pha (Bảng 5) Riêng đối Se nước trà điều kiện phân tích (Bảng 5) Có thể với Al, kết cho thấy tỉ lệ phóng thích tăng dần theo nhiệt hàm lượng nguyên tố mẫu trà thấp (Bảng 4) độ pha trà tăng chậm lại từ nhiệt độ 70 đến 100 0C Riêng dẫn đến hàm lượng phóng thích nước trà mẫu trà đỏ cho nồng độ Al cao với tỉ lệ phóng thích cao thấp giới hạn định lượng phương pháp (28,4 % 100 0C) Những dung dịch nước trà có thẩm định Xu hướng tỉ lệ phóng thích theo gia tăng hàm lượng Al tổng từ 0,15-2,33 mg/L, ngưỡng cho nhiệt độ tương tự nguyên tố dinh dưỡng đa phép hướng dẫn WHO hàm lượng cho phép tối lượng khả phóng thích nguyên tố tăng dần đa Al nước trà 15 mg Al tổng/L [25] theo nhiệt độ pha trà mẫu trà Ô long đa số cho tỉ lệ phóng 3.3 Sự phóng thích ngun tố nước trà thích thấp so với mẫu trà cổ thụ Tỉ lệ phóng thích thời gian ngâm trà khác nguyên tố dinh dưỡng vi lượng lại giảm dần theo thứ Tỉ lệ phóng thích ngun tố dinh dưỡng đa lượng tự B > Mn > Zn > Cu > Fe > Ni, Fe Ni cho tỉ lệ Na, K, Ca, Mg (Bảng 6) cho thấy hàm lượng ngun tố phóng thích thấp hẳn so với ngun tố cịn lại, nước trà tăng theo kéo dài thời gian ngâm trà từ hình thành phức có độ hịa tan thấp trà [24] phút đến 30 phút Tuy nhiên, gia tăng tỉ lệ phóng thích Hơn nữa, tannin tannic acid trà phản ứng hóa học theo thời gian ngâm trà khơng lớn thí nghiệm với nguyên tố trà, dẫn đến hàm lượng khảo sát nhiệt độ nước pha trà Ở đây, có vai trị nguyên tố không giống loại trà khác biệt nhiệt độ phóng thích nguyên tố từ trà vào nước hàm lượng chất [22] Trong đó, đặc biệt phản pha trà Nhiệt độ cao giúp chiết hiệu nguyên tố ứng kết tủa phức chelate làm giảm mạnh nồng độ trà vào nước Khi nhiệt độ pha trà đủ cao (70 0C), nguyên tố xác định nước trà Những mẫu trà có hàm gia tăng thời gian ngâm trà không làm chiết thêm đáng lượng tannin thấp cho tỉ lệ phóng thích nguyên tố cao kể nguyên tố vào nước cân mẫu trà có hàm lượng tannin cao [19] nguyên tố pha (pha rắn - trà pha lỏng - nước) Các nguyên tố không thiết yếu/nguyên tố độc khảo sát Hơn nữa, suốt trình ngâm trà, nhiệt độ hệ nghiên cứu bao gồm Al, Cd Pb Đối với chiết giảm dần theo thời gian dẫn đến việc kéo dài thời gian nguyên tố không thiết yếu, Cd Pb không phát ngâm trà không làm chiết thêm hàm lượng nguyên tố Bảng Tỉ lệ phóng thích (%) nguyên tố nước trà nhiều thời gian ngâm trà khác (“-”: không phát hiện) STT 10 11 12 13 14 15 16 Mẫu AW - AW - AW - 10 AW - 15 AW - 20 AW - 25 AW - 30 AG - AG - AG - 10 AG - 15 AG - 20 AG - 25 AG - 30 AR - AR - Na 34,8 36,2 36,8 37,3 37,8 45,5 47 24,3 24,7 25,7 26,1 27,3 28,3 30,3 19,4 20,3 K 28,5 28,6 29,5 30,6 31,7 33,7 34,7 30,7 33,3 34,2 35,3 35,6 37,5 39,3 22,7 23,5 Ca 1,1 1,2 1,3 1,7 1,8 1,1 1,3 1,6 1,7 1,9 2,2 0,7 0,8 Mg 6,3 6,9 6,6 6,7 7,1 7,6 7,8 7,1 7,3 7,7 8,9 10,2 11,5 11,6 4,5 B 34,6 36,9 35,8 37,2 37,6 38,8 38,6 42,1 43 43,3 43,3 43,4 43,5 46,3 43,7 43,9 Cr - Mn 24,3 24,5 25 25,5 26,1 29,1 30,1 26,4 29,4 30 33,5 36,4 36,9 38,5 12,8 13,2 Fe 2,5 2,8 3,3 4,8 10 16,1 17,1 4,4 5,9 8,4 11,4 11,8 12,4 3,9 4,4 Ni 4,2 4,3 4,3 4,4 4,3 4,5 3,9 4,4 4,8 5,6 5,7 5,7 5,8 2,5 2,7 Cu 11,7 11,9 12,4 12,6 13 13,3 13,5 13,8 13,9 15,1 16,2 17,1 17,1 17,8 8,1 8,6 Zn 29,8 31,7 32,2 32,6 33,2 39,9 42 35,6 37 37,3 39,2 40,5 41,7 43 11,2 11,9 As Se - - - Al 14,6 14,8 15,1 15,2 16,4 16,7 16,9 16 16,9 18,1 18,7 18,8 19 18,8 20,6 21,7 Cd - Pb - Đại học Nguyễn Tất Thành Tạp chí Khoa học & Cơng nghệ Số 12 30 STT 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 Mẫu AR - 10 AR - 15 AR - 20 AR - 25 AR - 30 OFS - OFS - OFS - 10 OFS - 15 OFS - 20 OFS - 25 OFS - 30 OKT - OKT - OKT - 10 OKT - 15 OKT - 20 OKT - 25 OKT - 30 Na 20,5 21,4 21,9 22,6 24,4 11,6 12 12,3 12,4 12,6 15,1 15,6 12,2 12,4 12,9 13,1 13,7 14,2 15,2 K 24,5 26,5 28,7 28,8 29 19 19,1 19,6 20,4 21,1 22,4 23,1 17,6 19,1 19,6 20,2 20,4 21,5 22,6 Ca 0,8 0,8 1,1 1,2 1,2 0,7 0,7 0,8 0,9 1,1 1,2 1,3 0,8 0,9 1,1 1,2 1,4 1,5 1,6 Mg 4,6 4,8 5,2 5,2 3,2 3,5 3,4 3,4 3,6 3,8 3,9 2,8 2,8 3,5 4,4 4,5 B 46,2 46 46,9 47,1 47,8 17,6 18,8 18,2 18,9 19,2 19,8 19,6 20,3 20,8 20,9 20,9 21 21 22,4 Cr - Mn 13,9 18,9 19 19,1 19,4 12,5 12,6 12,8 13,1 13,4 14,9 15,5 11,5 12,8 13,1 14,6 15,9 16,1 16,8 Tương tự, trường hợp nguyên tố dinh dưỡng đa lượng, việc kéo dài thời gian ngâm trà làm tăng tỉ lệ phóng thích khơng tăng nhiều trường hợp khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ pha trà Thứ tự tỉ lệ phóng thích giảm dần theo B > Mn > Zn > Cu > Fe > Ni Tỉ lệ phóng thích Fe Ni cải thiện tăng thời gian ngâm trà (lên đến 30 phút) với tỉ lệ phóng thích cao 17,1 % 7,8 % (so với giá trị cao 7,8 % 6,4 % phần khảo sát nhiệt độ); nhiên nguyên tố xem chiết trung bình - [26] nên hàm lượng chúng nước trà không tăng nhiều Kết cho thấy tăng dần tỉ lệ phóng thích Al kéo dài thời gian ngâm trà Giá trị nồng độ Al cao nước trà mẫu trà đỏ khoảng 2,5 mg/L, nằm giới hạn cho phép WHO [25] Kết luận đề xuất Phương pháp phân tích hàm lượng tổng nhóm ngun tố mẫu trà khô thành phẩm thiết bị ICPMS thẩm định, thỏa mãn tiêu chí Phụ lục F Fe 4,8 5,3 5,8 6 1,7 1,8 2,1 3,2 6,6 10,6 11,2 3,0 3,4 5,6 7,6 7,9 8,3 Ni 2,9 5,1 5,7 6,3 7,8 2,7 2,5 2,8 2,8 2,8 2,8 2,9 2,4 2,7 3,0 3,4 3,5 3,5 3,6 Cu 11,5 11,8 12 12,5 9,7 9,9 10,4 10,6 10,8 11,1 11,2 11,4 11,5 12,5 13,4 14,1 14,2 14,7 Zn 12 20,6 22 22,5 23,6 16,2 17,2 17,5 17,7 18 21,6 22,8 18,6 19,3 19,5 20,5 21,1 21,8 22,5 As - Se - Al 23,1 28,2 29 29,4 30,1 9,8 9,9 10,1 10,1 11 11,1 11,3 10,6 11,3 12 12,4 12,5 12,6 12,5 Cd - Pb - AOAC Hàm lượng nguyên tố dung dịch nước trà điều kiện nhiệt độ nước pha trà thời gian ngâm trà khác đánh giá qua việc tính tốn tỉ lệ phóng thích Kết cho thấy tỉ lệ phóng thích ngun tố tăng theo tăng nhiệt độ thời gian ngâm trà, yếu tố nhiệt độ đóng góp vai trị quan trọng Với hàm lượng ngun tố trà nước trà nhiều điều kiện pha, đặc biệt nguyên tố không thiết yếu Pb, Cd Al, cho thấy hàm lượng nguyên tố không vượt tiêu chí ngưỡng an tồn theo WHO, chứng minh tính an toàn người tiêu dùng Tuy nhiên, cần xác định hàm lượng nguyên tố mức độ thấp hơn, cần thiết phải phát triển thêm kĩ thuật phân tích cho độ nhạy cao Lời cảm ơn Nghiên cứu tài trợ Quĩ phát triển Khoa học Công nghệ - Đại học Nguyễn Tất Thành, mã số đề tài: 2020.01.054/HĐ-KHCN Tài liệu tham khảo Madalena Monsanto, M.F., Separation of polyphenols from aqueous green and black tea 2015 Zhang, J., R Yang, R Chen, Y Peng, X Wen, and L Gao, Accumulation of heavy metals in tea leaves and potential health risk assessment: a case study from Puan County, Guizhou Province, China International Journal of Environmental Research and Public Health, 2018 15(1): p 133 Engelhardt, U.H., Chemistry of Tea, Reference Module in Chemistry, Molecular Sciences and Chemical Engineering 2013, Elsevier Shahidi, F., J.-K Lin, and C.-T Ho, Tea and tea products: Chemistry and health-promoting properties 2008: CRC press Naczk, M and F Shahidi, Extraction and analysis of phenolics in food Journal of Chromatography A, 2004 1054(1): p 95-111 Namal Senanayake, S.P.J., Green tea extract: Chemistry, antioxidant properties and food applications – A review Journal of Functional Foods, 2013 5(4): p 1529-1541 Hung, Y.-T., P.-C Chen, R.L.C Chen, and T.-J Cheng, Sequential determination of tannin and total amino acid contents Đại học Nguyễn Tất Thành Tạp chí Khoa học & Công nghệ Số 12 31 in tea for taste assessment by a fluorescent flow-injection analytical system Food Chemistry, 2010 118(3): p 876-881 Seenivasan, S., N Manikandan, N.N Muraleedharan, and R Selvasundaram, Heavy metal content of black teas from South India Food Control, 2008 19(8): p 746-749 Shekoohiyan, S., M Ghoochani, A Mohagheghian, A.H Mahvi, M Yunesian, and S Nazmara, Determination of lead, cadmium and arsenic in infusion tea cultivated in north of Iran Iranian Journal of Environmental Health Science & Engineering, 2012 9(1): p 37 10 Schwalfenberg, G., S Genuis, and I Rodushkin, The Benefits and Risks of Consuming Brewed Tea: Beware of Toxic Element Contamination 2013 11 Mossion, A., M Potin-Gautier, S Delerue, I Le Hécho, and P Behra, Effect of water composition on aluminium, calcium and organic carbon extraction in tea infusions Food Chemistry, 2008 106(4): p 1467-1475 12 Falahi, E and R Hedaiati, Heavy metal content of black teas consumed in Iran Food Additives & Contaminants: Part B, 2013 6(2): p 123-126 13 Hoàng, C.V and D.T.T Anh, Nghiên cứu xác định đồng thời lượng siêu vết đồng cadimi mẫu Trà phương pháp von-ampe hòa tan, sử dụng điện cực nano cacbon ống biến tính Tạp chí Phân tích Hóa, Lí Sinh học, 2015 4(20) 14 TCVN 5609:2007: Tea-Sampling (2007) 15 QCVN 01–28:2010/BNNPTNT: National Technical regulation for tea - Procedures for sampling,analysis of quality and food safety (2010) 16 TCVN 9738:2013: Tea - Preparation of ground sample of known dry matter content (2013) 17 Wong, M.H., K Fung, and H Carr, Aluminium and fluoride contents of tea, with emphasis on brick tea and their health implications Toxicology letters, 2003 137(1-2): p 111-120 18 Mládková, L., L Boruvka, and O Drábek, Distribution of aluminium among its mobilizable forms in soils of the Jizera mountains region Plant Soil and Environment, 2004 50(8): p 346-351 19 Dambiec, M., L Polechońska, and A Klink, Levels of essential and non-essential elements in black teas commercialized in Poland and their transfer to tea infusion Journal of Food Composition and Analysis, 2013 31(1): p 62-66 20 Zhang, J., R Yang, R Chen, Y Peng, X Wen, and L Gao, Accumulation of Heavy Metals in Tea Leaves and Potential Health Risk Assessment: A Case Study from Puan County, Guizhou Province, China 2018 133(15) 21 QCVN8-2: 2011/BYT: National technical regulation on the limits of heavy metals contamination in food (2011) 22 Brzezicha-Cirocka, J., M Grembecka, and P Szefer, Monitoring of essential and heavy metals in green tea from different geographical origins Environmental Monitoring and Assessment, 2016 188(3): p 183 23 Aksuner, N., E Henden, Z Aker, E Engin, and S Satik, Determination of essential and non-essential elements in various tea leaves and tea infusions consumed in Turkey Food additives & contaminants Part B, Surveillance, 2012 5: p 126-132 24 Soomro, M.T., E Zahir, S Mohiuddin, A.N Khan, and I Naqvi, Quantitative assessment of metals in local brands of tea in Pakistan Pakistan Journal of Biological Sciences: PJBS, 2008 11(2): p 285-289 25 WHO Environmental Health Criteria 194 Aluminium Geneva: World Health Organization (1997) 26 Salahinejad, M and F Aflaki, Toxic and Essential Mineral Elements Content of Black Tea Leaves and Their Tea Infusions Consumed in Iran Biological Trace Element Eesearch, 2009 134: p 109-17 Assessment of multi-elemental concentrations in various tea types cultivated in Vietnam Le-Thi Anh-Dao, Nguyen Cong-Hau* Faculty of Environmental and Food Engineering, Nguyễn Tất Thành University * nchau@ntt.edu.vn Abstract Tea (Camellia sinensis L.) has been considered the second most popular non-alcoholic beverage in the world Tea has high nutritional and medicinal values because it contains not only various antioxidant compoun ds, amino acids but also many essential macro-nutrients and micro-nutrients In this study, the inductively coupled plasma-mass spectrometry (ICP-MS) was validated and applied to evaluate the release of elements, including macro -nutrients, micronutrients and non-essential elements in tea infusions prepared with various brewing temperatures and durations The results showed that the increase in the brewing water temperature played a more important role in rising the percentage of element released into the infusion than lengthening the infusion durations at the brewing temperature of 70 0C The release percentages of the micro-nutrients gradually decreased in the order of B > Mn > Zn > Cu > Fe > Ni, in which Fe and Ni exhibited their lower values compared to other elements The highest Al concentration in tea water was recorded in red tea samples (approximately 2,5 mg/L), under the permitted limits of WHO Keywords Camellia sinensis L., ICP-MS, tea infusion, elements, release percentage Đại học Nguyễn Tất Thành ... Đức 2.5 Đánh giá hàm lượng tổng nguyên tố nước trà nhiệt độ pha trà thời gian ngâm trà Sự phóng thích nhóm ngun tố (dinh dưỡng đa lượng, dinh dưỡng vi lượng không thiết yếu) trà đánh giá thay... 0,039 nguyên tố Al Fe thường chiếm hàm lượng cao, cỡ phần trăm Tuy nhiên, hàm lượng Al mẫu trà cao hàm lượng Fe Hàm lượng Al hai mẫu trà Ô long cao (1,5 – 3) lần so với mẫu trà cổ thụ Đó mẫu trà. .. phóng thích khơng giống loại trà Na (43,7 % cho trà Ấn Độ) 15,1 - 24,2 % loại trà khác Như vậy, phóng thích ngun tố đa lượng nước trà tùy thuộc vào chất nguyên tố, loại trà điều kiện pha Bảng