火焰原子吸收光譜法測定陜西綠茶和黑茶中的微量元素

王 遷

(渭南師范學院化學與材料學院，陜西 渭南 714099)

我國的茶葉文化歷史悠久、源遠流長[1-2]。茶葉口感好、味道濃韻，不僅具有提神益思、潤肺化痰、消食解膩、減肥養顏等特殊功效，還具有防癌、防輻射、抗病毒、抑制心血管疾病等醫療保健作用[3-4]。研究表明，茶葉中富含近500余種人體所需的營養成分，主要包括蛋白質、脂質、氨基酸、碳水化合物和多種維生素，同時茶葉中還含有豐富的鐵、鈣、鎂等人體所必需的多種微量元素，對人體進行各項生理活動和代謝過程、維持人體正常的生命活動具有非常重要的意義，若缺乏微量元素會造成人體機能平衡失調，對健康造成很大的影響[5-7]。

陜西茶葉主產地地處秦嶺腹地，所產茶葉以“高香、味濃、耐泡、形美、保健”而享譽中外[8-9]。目前，陜西茶葉形成了綠茶、紅茶、黑茶等多種茶葉發展的格局。近年來有關各地不同種類茶葉中微量元素含量測定的報道較多[10-11]，但有關陜西綠茶和黑茶中微量元素的比較研究鮮有報道。鑒于此，作者以陜西綠茶中的3大品牌漢中仙毫、紫陽毛尖、商南泉茗以及黑茶涇陽茯茶為研究對象，采用高氯酸-硝酸(1∶4)混酸對樣品進行消解，利用火焰原子吸收光譜法測定并比較陜西綠茶和黑茶中6種微量元素(Ca、Cu、Fe、Mg、Mn、Zn)的含量，為人們合理健康飲茶及茶飲品開發提供理論參考。

1 實驗

1.1 材料、試劑與儀器

漢中仙毫(一級)，漢中山花茶業有限公司；紫陽毛尖(特級)，紫陽縣天硒茶葉有限公司；商南泉茗(特級)，商南縣茶葉聯營公司；涇陽茯茶(特級)，涇陽茯茶世家茶葉有限公司。

濃硝酸、高氯酸均為優級純；無水氯化鈣、五水硫酸銅、九水合硝酸鐵、六水合硫酸鎂、硫酸錳、氧化鋅均為分析純；實驗用水為二次蒸餾水。

WFX-200型原子吸收分光光度計，北京北分瑞利分析儀器有限公司；1810B型自動雙重純水蒸餾器，上海申立玻璃儀器有限公司；6種元素Ca、Cu、Fe、Mg、Mn、Zn等空心陰極燈。

1.2 樣品前處理

分別取4種茶葉樣品，依次用自來水、二次蒸餾水清洗3次，于陰涼處自然風干，置于110 ℃恒溫鼓風干燥箱中烘干至恒重，用小型粉碎機粉碎，保存于干燥器中，備用。

1.3 樣品消解

準確稱取1.000 0 g茶葉樣品粉末于100 mL燒杯中，緩緩加入20 mL濃HNO3，蓋上表面皿，置于通風櫥中浸泡過夜。次日，將樣品置于電熱板上消解，小火緩慢加熱2 h，取蒸發液靜置片刻；然后加入5 mL HClO4繼續加熱，至大量白煙冒出，消化液變為澄清、透明、無色或者微帶黃色，繼續加熱蒸去大部分HNO3和HClO4至近干涸，靜置冷卻，轉移至100 mL容量瓶中，用二次蒸餾水少量多次洗滌燒杯，洗液合并于容量瓶中并定容至刻度，搖勻，作為待測液[12-14]。

同法做空白對照實驗。

1.4 儀器工作條件

采用空氣/乙炔火焰測定，根據國標方法，對儀器工作條件進行優化，結果見表1。

表1 原子吸收分光光度計的工作條件

2 結果與討論

2.1 標準曲線的繪制

配制濃度為1.000 0 g·L-1的微量元素標準儲備液：用電子分析天平分別稱取一定量的無水氯化鈣、五水硫酸銅、九水合硝酸鐵、六水合硫酸鎂、硫酸錳、氧化鋅，置于100 mL燒杯中，加入二次蒸餾水，用玻璃棒輕輕攪拌至完全溶解，將溶液轉移至500 mL容量瓶中，二次蒸餾水定容，搖勻，備用。

用移液管分別移取一定體積的各微量元素標準儲備液，置于50 mL容量瓶中，用逐步稀釋法，配制6種微量元素的不同濃度梯度的標準溶液，各微量元素標準溶液的濃度見表2。

表2 微量元素標準溶液的濃度/(mg·L-1)

采用原子吸收分光光度計分別測定各微量元素標準溶液的吸光度，以濃度(x，mg·L-1)為橫坐標、吸光度(y)為縱坐標繪制標準曲線，擬合得線性回歸方程和相關系數，結果見表3。

表3 線性回歸方程和相關系數

從表3可以看出，6種微量元素在工作濃度范圍內與吸光度呈良好的線性關系。

2.2 方法學考察

2.2.1 精密度

為了考察分析方法及結果的精密性，采用火焰原子吸收光譜法對紫陽毛尖樣品待測液中的6種微量元素含量平行測定7次，計算各微量元素含量的平均值及RSD，結果見表4。

從表4可知，紫陽毛尖中Ca、Cu、Fe、Mg、Mn、Zn含量的RSD分別為：0.42%、4.65%、1.04%、0.30%、1.17%、3.54%，說明該測定方法的重現性好，方法精密度高，滿足分析測定要求。

表4 紫陽毛尖樣品精密度實驗結果(n=7)

2.2.2 加標回收率

為了考察分析方法的可靠性，采用火焰原子吸收光譜法對紫陽毛尖樣品待測液中的6種微量元素進行低、中、高3個濃度水平[15]的加標回收率實驗，結果見表5。

表5 紫陽毛尖樣品加標回收率實驗結果

從表5可知，紫陽毛尖中Ca、Cu、Fe、Mg、Mn、Zn 6種微量元素的加標回收率在92.37%～104.95%之間，符合火焰原子吸收光譜法的檢測要求，說明該方法具有較高的準確度，可靠性較高。

2.3 樣品測定結果(表6)

從表6可知，陜西綠茶和黑茶樣品均含有豐富的微量元素，綠茶和黑茶中微量元素Mg、Ca含量均明顯高于Mn、Fe、Zn、Cu的含量，且4種茶葉中微量元素含量大小依次為Mg>Ca>Mn>Fe>Zn>Cu。黑茶涇陽茯茶中Ca、Mg、Mn、Cu含量最高；綠茶紫陽毛尖中Fe含量最高；綠茶漢中仙毫中Zn含量最高。

表6 綠茶和黑茶中微量元素的含量/(mg·kg-1)

3 結論

以陜西茶莊中常見的3種綠茶和1種黑茶為研究對象，采用高氯酸-硝酸(1∶4)混酸對樣品進行消解，利用火焰原子吸收光譜法測定陜西綠茶和黑茶中的6種微量元素(Ca、Cu、Fe、Mg、Mn、Zn)的含量。結果表明，陜西綠茶和黑茶中均含有豐富的人體必需的微量元素，但不同種類的茶葉中所含微量元素有一定的差異，4種茶葉中微量元素含量大小依次為Mg>Ca>Mn>Fe>Zn>Cu；黑茶涇陽茯茶中Ca、Mg、Mn、Cu含量最高；綠茶紫陽毛尖中Fe含量最高；綠茶漢中仙毫中Zn含量最高。該方法簡單、快捷，具有較高的精密度與準確度，對陜西綠茶和黑茶的科學飲用、茶飲品的合理開發及深度研究提供了重要的實驗依據和理論參考。