火焰原子吸收光譜法測定茶水中銅、鋅元素的含量及沖泡時間對其浸出量的影響

宋曼銅，王歡，葉麗杰，鄧麗麗，喻道軍

（沈陽醫(yī)學(xué)院公共衛(wèi)生學(xué)院衛(wèi)生檢驗教研室，遼寧 沈陽 110034）

火焰原子吸收光譜法測定茶水中銅、鋅元素的含量及沖泡時間對其浸出量的影響

宋曼銅，王歡，葉麗杰，鄧麗麗，喻道軍

（沈陽醫(yī)學(xué)院公共衛(wèi)生學(xué)院衛(wèi)生檢驗教研室，遼寧 沈陽 110034）

目的：采用火焰原子吸收光譜法測定茶水中銅、鋅元素的含量，并考察不同浸提時間對其含量的影響，為建立食品微量元素檢測方法提供參考。方法：茶葉樣品經(jīng)沸水浸提不同時間后，利用火焰原子吸收光譜法測定其中銅、鋅元素的含量。結(jié)果：當(dāng)浸提時間小于10 min時，茶水中銅、鋅元素含量隨浸提時間的延長而顯著升高，10 min后變化不明顯；銅元素和鋅元素分別在0.02～0.15 mg/L和0.05～0.30 mg/L范圍內(nèi)線性關(guān)系良好，加樣回收率分別為98.5%～101.1%和98.7%～101.2%，RSD（n=9）均為0.8%。結(jié)論：火焰原子吸收光譜法可用于準(zhǔn)確測定茶水中銅、鋅元素的含量，浸提時間對茶水中銅、鋅元素的含量具有顯著影響。

火焰原子吸收光譜法；茶葉；銅；鋅；含量；浸提時間

茶葉是我國傳統(tǒng)的飲品之一，為山茶科山茶屬植物茶（Camellia sinensis（L.）O.Kuntze）的芽葉［1］，具有預(yù)防衰老，提高免疫功能，改善腸道細(xì)菌結(jié)構(gòu)和消臭、解毒等養(yǎng)生保健的功效［2］。茶葉中富含四十多種人體所必需的微量元素［3］，具有營養(yǎng)、保健和治療疾病等作用［4-5］。例如，茶葉中的鋅元素大量存在于多種蛋白質(zhì)、核酸合成酶中，是上百種酶的活性中心，是維持正常生命活動的關(guān)鍵因子［6-7］；但過量攝取鋅元素可能產(chǎn)生人體免疫功能減弱，膽固醇代謝紊亂等不利影響。銅元素是人體必需的8種微量元素之一，可以促進(jìn)人體內(nèi)鐵元素的吸收、運送和利用；但人體對銅的需求量與其中毒量十分接近，過量攝入銅元素易引起肝臟損傷，嚴(yán)重者甚至可傷害中樞神經(jīng)系統(tǒng)，出現(xiàn)失語、震顫等癥狀。因此，有必要對茶葉中的銅、鋅等微量元素的含量進(jìn)行評價。此外，浸提時間對茶葉中微量元素浸出量的影響一直鮮有報道，以銅、鋅等微量元素為指標(biāo)，考察適宜的茶葉浸提時間對茶葉的質(zhì)量控制及營養(yǎng)學(xué)等方面都具有重要的意義。本研究選取沸水浸提法對茶葉樣品進(jìn)行預(yù)處理，選取浸提不同時間后的茶水為研究對象，利用火焰原子吸收光譜法對其中銅、鋅2種元素的含量進(jìn)行測定。

1　材料與方法

1.1儀器、試劑與樣品AA-7000F型火焰原子吸收分光光度計（日本Shimadzu公司）；銅、鋅、空心陰極燈（北京有色金屬研究總院）；FA（N）/ JA（N）系列電子天平（上海民橋精密科學(xué)儀器有限公司）。銅、鋅元素標(biāo)準(zhǔn)液（1 000 mg/L，國家有色金屬及電子材料分析測試中心）；去離子水（實驗室自制）。碧螺春（江蘇蘇州）、金駿眉（福建武夷山）、鐵觀音（福建安溪）茶葉樣品（每種茶葉各3個品牌）均購自沈陽茶城。

1.2方法

1.2.1儀器操作條件采用乙炔-空氣火焰原子吸收光譜法進(jìn)行測定，條件見表1。

表1　火焰原子吸收光譜法測定條件

1.2.2供試品的制備稱取茶葉樣品2.0 g，精密稱定，置于100 ml燒杯中，加入50 ml新沸去離子水，浸提10 min，趁熱過濾，冷卻至室溫，將濾液轉(zhuǎn)移至100 ml容量瓶中，加入去離子水定容至刻度，搖勻，用于銅、鋅元素的測定。以去離子水作為空白溶液。所得樣品溶液和空白試劑均以0.22 μm針頭濾器過濾，取續(xù)濾液進(jìn)行分析。

2　結(jié)果

2.1方法學(xué)考察

2.1.1銅、鋅標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制精密吸取銅、鋅元素標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液，加入去離子水稀釋，配制成系列標(biāo)準(zhǔn)溶液，按表1所示的儀器工作條件進(jìn)行測定，計算，標(biāo)準(zhǔn)曲線方程和相關(guān)系數(shù)見表2。

表2　待測元素線性關(guān)系考察結(jié)果

2.1.2精密度試驗精密量取銅、鋅元素標(biāo)準(zhǔn)液，按表1所示儀器工作條件測定，重復(fù)進(jìn)樣6次，記錄吸光度值，RSD值分別為0.3%和0.1%。結(jié)果表明，儀器精密度良好。

2.1.3重復(fù)性試驗稱取待測茶葉樣品2.0 g，精密稱定，按1.2.2項下處理，制備樣品溶液6份，按表1所示儀器工作條件進(jìn)樣分析，記錄吸光度值，結(jié)果顯示，茶葉樣品中銅、鋅元素含量RSD值分別為0.9%和0.1%，表明方法重復(fù)性良好。

2.1.4穩(wěn)定性試驗稱取待測茶葉樣品2.0 g，精密稱定，按1.2.2項下處理，制備樣品溶液6份，均于室溫下放置不同時間后，按表1所示儀器工作條件進(jìn)樣分析，記錄吸光度值，結(jié)果顯示，茶葉樣品中銅、鋅元素含量RSD值均不超過0.3%，表明茶葉樣品穩(wěn)定性良好。

2.1.5加樣回收率試驗稱取已知含量的茶葉樣品9份，各1.0 g，精密稱定，分別精密加入不同濃度的銅、鋅元素標(biāo)準(zhǔn)液（分別相當(dāng)于0.5、1.0、1.5 g樣品中銅、鋅元素的含量），按1.2.2項下處理，按表1所示儀器工作條件進(jìn)樣分析，計算2種元素的回收率，結(jié)果顯示銅、鋅元素的平均加樣回收率為98.5%～101.1%和98.7%～101.2%，RSD均為0.8%。見表3。

表3　回收率試驗結(jié)果（n=9）

2.2浸提時間的考察稱取3種茶葉樣品各7份，每份2.0 g，精密稱定，置于100 ml燒杯中，加入50 ml新沸去離子水，分別浸提3、5、7、10、30、60和120 min。趁熱過濾，冷卻至室溫，將濾液轉(zhuǎn)移至100 ml容量瓶中，加入去離子水定容至刻度，搖勻，所得樣品溶液以0.22 μm針頭濾器過濾，取續(xù)濾液在上述色譜條件下進(jìn)行分析。不同浸提時間下3種茶葉水提取液中銅、鋅元素含量見表4和表5。

表4　不同浸提時間下茶水中銅元素含量（μg/g）

表5　不同浸提時間下茶水中鋅元素含量（μg/g）

2.33種茶葉水提取液中銅、鋅元素含量的測定取碧螺春、金駿眉、鐵觀音3種茶葉各3批，按照1.2.2項下方法操作，平行制備9份樣品供試溶液，以1.2.1項下條件，依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線方程計算碧螺春、金駿眉、鐵觀音3種茶葉以去離子水浸提10 min后所得的水提取液中銅、鋅元素的含量，求平均值，結(jié)果見表6。

表6　茶水中銅、鋅元素的含量（μg/g，n=3）

3　討論

本文考察了3批共9個品牌不同種茶葉（碧螺春、金駿眉、鐵觀音）經(jīng)沸水浸提所得的茶水中銅、鋅元素的含量。與相關(guān)文獻(xiàn)報道經(jīng)干灰化、濕法消解、超聲波萃取等方法［8-9］制備的茶水樣品相比，本研究所采用的沸水直接浸提法制備的茶水樣品中銅、鋅等元素的含量相對較低，但本研究所采用的前處理方法符合人們?nèi)粘ｏ嫴璧牧?xí)慣，故更具有實際的指導(dǎo)意義。

浸提時間的考察結(jié)果顯示，浸提時間對茶水中的銅、鋅元素浸出量具有顯著影響。本研究中，浸提時間小于10 min時，3種茶葉中銅、鋅元素的浸出量均隨浸提時間的延長而顯著增加，浸提10 min后，銅、鋅元素浸出趨于飽和，浸出量不再明顯增加，提示從攝取微量元素的角度考慮，日常飲茶時茶葉適宜的沖泡時間為10 min。

本研究結(jié)果顯示，任一種茶葉中的鋅元素含量均高于銅元素，且由于茶葉品種不同，其元素含量存在較大的差異。這可能與各地的氣候條件、自然環(huán)境等因素有關(guān)，同時由于碧螺春是未經(jīng)發(fā)酵的綠茶，鐵觀音為半發(fā)酵的青茶，而金駿眉為深度發(fā)酵的紅茶，這種制茶工藝的不同也可能是導(dǎo)致元素含量產(chǎn)生差異的原因。

［1］吳越，陳曉輝，錢忠直，等.HPLC法同時測定紅茶中6種活性成分的含量［J］.沈陽藥科大學(xué)學(xué)報，2010，27（9）：727-732.

［2］談彧君，何正平，陸紅，等.茶葉最適合沖泡條件的生物化學(xué)實驗論證［J］.實驗室研究與探索，2008，27（9）：42-45.

［3］范兆義，洪德臣，李楠.茶葉中的多種生命元素成分［J］.江西中醫(yī)學(xué)院學(xué)報，1996，8（3）：27-28.

［4］秦樊鑫，傅文軍，張松.貴州五種茶葉中微量元素溶出率的比較分析 ［J］.貴州農(nóng)業(yè)科學(xué)，2005，33（2）：29-30.

［5］孟君，郭全海，王花俊.茶葉及其茶水中鐵、銅、錳含量的測定 ［J］.貴州農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，39（4）：61-63.

［6］李旭玫.茶葉中的礦質(zhì)元素對人體健康的作用［J］.中國茶葉，2002，24（2）：30-31.

［7］呂文英.茶葉中幾種微量元素的測定與研究［J］.微量元素與健康研究，2001，18（1）：51-53.

［8］石元值，馬立鋒，韓文炎，等.茶葉中重金屬元素的原子吸收光譜測定法［J］.中國茶葉，2008，30（2）：17-19.

［9］尚永輝.原子吸收光譜法測定茶葉中鉛和鎘時消解方法的優(yōu)化［J］.化學(xué)分析計量，2008，17（2）：16-18.

（文敏編輯）

Determination on the Content of Copper and Zinc in Tea by Flame Atomic Absorption Spectrophotometry

SONG Mantong，WANG Huan，YE Lijie，DENG Lili，YU Daojun
（Department of Health Inspection，Shenyang Medical College，Shenyang 110034，China）

Objective：To determine the content of copper and zinc in tea by flame atomic absorption spectrophotometry and to investigate the influence on the content after leached for different time.Methods：The tea samples were leached for different time by boiling water and then the content of copper and zinc was determinated by flame atomic absorption spectrophotometry.Results：When the leaching time was less than 10 min，the content of copper and zinc increased significantly with the prolongation of the leaching time，while the increase was not obvious when the leaching time was more than 10 min.Copper and zinc showed good linearity in the range of 0.02-0.15 mg/L and 0.05-0.30 mg/L，separately.The recovery was in the range of 98.5%-101.1%for copper and 98.7%-101.2%for zinc with the RSD of 0.8%in copper and zinc（n=9）.Conclusion：The method is suitable to determine the content of copper and zinc in tea.Leaching time can influence the content of copper and zinc in tea significantly.

flame atomic absorption spectrophotometry；tea；copper；zinc；content；leaching time

O657.31

A

1008-2344（2016）06-0459-03

10.16753/j.cnki.1008-2344.2016.06.013

沈陽醫(yī)學(xué)院科技基金項目（No.20153044）

宋曼銅（1983—），女（漢），講師，研究方向：藥物質(zhì)量控制和藥代動力學(xué)研究.E-mail:songmtong@163.com

2016-06-03