茶葉溶出物微量元素的研究及土壤適宜性分析

李 波，孫世群

（合肥工業(yè)大學(xué) 資源及環(huán)境工程學(xué)院，安徽 合肥230009）

1 引言

茶葉富含多種人體必需的微量元素［1，2］和對人體有益的成分如Fe、Zn、Se、Mn以及維生素C、維生素B、維生素E及茶多酚類等物質(zhì)。如Mn可以改善動脈硬化患者的脂類代謝，但是這些物質(zhì)特別是其中的微量元素能否被人體吸收，與其溶出率有很大關(guān)系，人體要從茶葉中獲得這些微量元素，最好的途徑就是通過飲用茶葉浸泡液而獲取其中的養(yǎng)分［3］。有關(guān)茶葉中微量元素的分析有很多報道［4］，有關(guān)茶葉中微量元素溶出率的研究也有一些報道［2］，但在自然習(xí)慣沖泡條件下微量元素溶出率的研究少見報道，研究在自然習(xí)慣沖泡條件下微量元素溶出率，既可正確評價茶葉中微量元素的生物利用率，又可準(zhǔn)確計算經(jīng)飲茶而進(jìn)入人體的微量元素量，為預(yù)防過量攝入或補(bǔ)充攝入量提供依據(jù)。黃山作為我國一大重要茶葉產(chǎn)區(qū)，本試驗研究了不同沖泡時間及用不同時間、溫度（80℃和100℃）的水沖茶對黃山5種茶葉微量元素溶出的影響。并與中華人民共和國農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY5017－2001，做出分析。

2 材料與方法

黃山毛峰、黃山野菊、黃山貢菊、祁門紅茶，太平猴魁是黃山茶葉的5種有代表性的茶葉。其中黃山毛峰、太平猴魁、祁門紅茶都是國內(nèi)著名的茶葉品牌。黃山野菊、黃山毛峰主要產(chǎn)區(qū)是黃山區(qū)，太平猴魁主要產(chǎn)自太平地區(qū)，祁門紅茶主要產(chǎn)自祁門縣，黃山貢菊主要產(chǎn)自歙縣。本實(shí)驗主要測5種茶葉在自然沖泡調(diào)節(jié)下利用原子吸收分光光度儀Cu、Mn、Cd、Pb、Se5種微量元素的含量。原子吸收分光光度儀TAS－990AFG型：北京普析通用儀器有限責(zé)任公司 WX－4000微波快速消解系統(tǒng)為上海屹堯分析儀器有限公司，Zn、Fe、Mg、Se空心陰極燈，真空抽濾泵 LT28－50。硝酸；Cu、Pb、Cd.、Mn、Se標(biāo)準(zhǔn)溶液；去離子。

2.1 茶葉樣品的處理

將從市場上購買的茶葉置于105℃恒溫烘箱烘3h，自然冷卻。然后用粉碎機(jī)粉碎后，用分析天平準(zhǔn)確稱取1.200g，平均置于6個溶解罐中，每個罐中再加入4mL的硝酸，然后密封裝機(jī)，按照表2的條件微波消解，等完成冷卻30h后收集溶解液，過濾后用0.5%的硝酸定容至250mL的容量瓶中并貼上標(biāo)簽。

2.2 茶葉溶出物樣品的制備

稱取茶葉2.000g，在自然沖泡的條件下，用45mL高沸水和80℃、100℃的水分別沖泡5min、10min、20min。過濾，然后用真空泵抽濾，定容到50mL容量瓶。

2.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

銅、鎘、鉛、錳、錫元素標(biāo)準(zhǔn)儲備液用2%HNO3溶液將1 000mg／L的逐級稀釋至標(biāo)準(zhǔn)使用溶液。銅（Cu）標(biāo)準(zhǔn)系列：0 、1 、2 、3、4、5mg／L；鎘（Cd）標(biāo)準(zhǔn)系列：0、1、2、3、4、5mg／L；鉛（Pb）標(biāo)準(zhǔn)系列：0、0.2、0.4、0.8、1.2、1.6mg／L；錳（Mn）標(biāo)準(zhǔn)系列：0、1.0、2.0 、4.0、6.0、8.0mg／L。錫（Se）標(biāo)準(zhǔn)系列：0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0mg／L。通過測定各元素標(biāo)準(zhǔn)溶液在不同濃度時不同的吸光度繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線圖（表1）。

表1 標(biāo)準(zhǔn)曲線

2.4 儀器的工作條件

微波消解系統(tǒng)的工作條件見表2，原子光譜的工作條件見表3。

表2 微波消解系統(tǒng)的工作條件

表3 原子光譜的工作條件

2.5 樣品測定

通過測定茶葉溶出物中的各元素的吸光度對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)曲線，從而求得溶去物中各微量元素的含量，結(jié)果見表4，“－”表示未檢出。

表4 樣品微量元素的含量

3 茶葉產(chǎn)地土壤適宜性分析

茶樹生長區(qū)的成土母巖對茶葉品質(zhì)的影響所表現(xiàn)出的差異，與它們的化學(xué)成分有關(guān)。黃山名茶生長區(qū)的大部分土壤含硅量都較高，一般可達(dá)65%～70%以上，大部分的硅來自石英砂巖與花崗巖等成土母質(zhì)，而硅多的土壤均能形成適合茶樹生長的砂礫土壤，據(jù)中國農(nóng)科院茶葉研究所研究，砂礫質(zhì)土的優(yōu)點(diǎn)是晝夜溫差大，利于茶樹對同化物的吸收與積累，根生長量多；茶葉中的茶氨基酸含量高，茶葉香氣好，滋味濃等。黃山名茶生長區(qū)的大部分土壤含鉀量較高，一般在2.5%～4.0%，而石灰?guī)r與玄武巖等分布區(qū)的粘質(zhì)土壤，原可保留更多的鉀，但因母巖少鉀，致使土壤含鉀比砂土還低。茶樹生性忌鈣，表現(xiàn)為黃山名茶生長區(qū)的土壤低鈣或含鈣量中等，一般僅0.2%～0.3%，而粘性土鈣含量一般都在0.4%～0.9%以上。鈣與鎂的含量在土壤中常呈正相關(guān)，所以產(chǎn)名茶的土壤中鎂的含量也低。鎂含量少時有利于茶的生長，但過多時，則對茶品質(zhì)極為不利，從很多數(shù)據(jù)中反映出區(qū)內(nèi)的土壤含鎂量不高，適合于名茶的生長。通過黃山茶葉地質(zhì)環(huán)境對茶葉生長及品質(zhì)影響的探討，認(rèn)為適宜優(yōu)質(zhì)黃山茶葉生長的環(huán)境有以下特點(diǎn)。

（1）在茶葉自然形成的生態(tài)系統(tǒng)中，地質(zhì)環(huán)境和氣候是主要的控制因素，在一定范圍內(nèi)山區(qū)小氣候條件相同情況下，地質(zhì)因素很可能在其中起主導(dǎo)作用。

（2）認(rèn)為植物營養(yǎng)元素及其有效態(tài)等地球化學(xué)背景在不同地（巖）層的差別是造成黃山茶葉差異生長的重要原因之一。

（3）青白口紀(jì)鄧家組變石英砂巖、變粉砂巖、板巖為母質(zhì)形成的粗骨土適宜種植黃山毛峰茶葉；志留紀(jì)康山組長石石英砂巖、粉砂巖、泥巖為母質(zhì)形成的粗骨土、紅壤土適宜種植太平猴魁茶葉。

黃山毛峰、太平猴魁、祁門紅茶、黃山野菊、黃山貢菊5種茶的生長環(huán)境有利于其生長。本次檢出的Cu、Pb、Cd與無公害食品茶葉（中華人民共和國農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY5017－2001）中的標(biāo)準(zhǔn)對照，均遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于標(biāo)準(zhǔn)。

4 結(jié)語

黃山市茶葉含有豐富的Se、Mn等微量元素，其茶水中微量元素含量順序為Mn含量最多。Mn、Se是對人體健康十分重要的微量元素，對增強(qiáng)人體免疫功能是有益的。Pb是一種嚴(yán)重危害人類健康的重金屬元素，Cd可以引起染色體畸變，也可以引起基因突變，所以既可以引起急性病變，也可以引起腫瘤等慢性疾病。黃山茶葉產(chǎn)地的土壤品質(zhì)非常適合茶葉的生長。在測定茶葉溶出物樣品中5種樣品的Pb、Cu、Cd的含量很低，本次檢出的Cu、Pb、Cd與無公害食品茶葉中（中華人民共和國農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY5017－2001）的標(biāo)準(zhǔn)對照，均遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于標(biāo)準(zhǔn)。可見黃山的茶葉從種植到生產(chǎn)和制茶工藝都已經(jīng)十分成熟。不同微量元素溶出率隨浸泡時間的延長而異，本實(shí)驗中Mn元素溶出率隨浸泡時間延長而增大，Cu元素溶出率隨浸泡時間延長先增大而后減小。一般飲茶沖泡10min左右就可獲得較多微量元素，沸水沖泡茶葉其茶水微量元素含量更高。通過本實(shí)驗可以看出黃山5種茶葉生長的土壤環(huán)境優(yōu)良，品質(zhì)上乘，建議飲用。

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