手持LIBS測量茶葉中的有益元素和污染物

手持LIBS測量茶葉中的元素

LIBS在檢測茶葉樣品中有益元素和污染物中的應用

在Covid-19進入美國市場之前，來自喬治亞州格溫奈特學院（Georgia Gwinnett College）的Guo Ying博士，Lee Seungjin Lee博士和Tae Lee博士開始使用SciAps Z-300手持LIBS進行獨特的元素分析：他們測試了五個受歡迎的茶品牌以定量確定超市中常見的茶葉中有益和有害元素的含量。由于茶是世界上最受歡迎的飲料之一，因此GGC小組希望就每天應飲用的茶量提供可靠的建議。

郭博士說，“通過與建議的每日攝入量限制和參考劑量進行比較，我們將能夠洞悉茶葉的每日攝入量，從而避免攝入過多的有毒元素”。

雖然他們的研究因新型冠狀病毒肺炎而中斷了，但他們的初步測試表明，即便是可以食用的天然、健康的茶，實際上也可能含有一些對人體有毒的有害元素。研究中他們感興趣的元素是Ca，C，Mg，Al，K，Sr，Na，Li，P，Si，Cd和Cr。SciAps手持式LIBS Z-300能夠全部識別它們。

有益和有害元素

礦物質在維護人體機能方面起著重要作用。例如，鈣有助于肌肉收縮，酶活性，骨骼和牙齒的健康，血液凝結，神經沖動的傳遞以及調節心跳的功能。鉀可以幫助降低某些疾病的風險，例如中風，腎結石和高血壓。但雖然這些是對人體有益的元素，對每日的攝入量仍然會有限制。

此外，郭博士說，“由于從土壤中吸收或由于汽車或人類活動導致的大氣擴散，茶可能會被重金屬污染”。 因此，他們研究了不同茶葉品牌中有益礦物質（例如鉀和鈣）和有害污染物（例如鎘和鉻）的含量。重金屬即使在非常低的濃度下也可能具有劇毒。LIBS能夠檢測所有五個樣品中這些元素的存在。

將這些元素對人類食用的可接受水平進行比較。

每日杯中的元素

GGC團隊將每個茶品牌的茶粒制成顆粒物。通過測定在不同波長下的發射光譜的強度來確定樣品中感興趣的元素的存在。通過電感耦合等離子體質譜法驗證了結果。

該結果提供了有關茶的每日攝入量限制的見解，以避免攝入過多的有毒元素。

簡而言之，在所有研究的五個茶樣品中，相對豐度最高的三個元素是Ca，C和Mg。取決于品牌，相對豐度較低的元素會有所不同。檢測到的其他元素是Al，K，Sr，Na，Li，P和Si。同樣，在所有五個茶樣品中都觀察到了Cd和Cr的峰值，盡管相對豐度要低得多。

該研究尚未完成，但他們正在為下一步做準備。

郭博士說，“（在研究中斷之前），我們獲得了茶樣品的光譜，并且能夠定性地確定存在的元素”，下一步將是建立曲線校準并完成定量分析。

希望GGC小組在安全返回實驗室后繼續完成他們的研究工作，我們拭目以待。