茶葉中微量元素的測定

黃佳東 湯鑫 倪穎穎 吳越

摘要?采用鄰二氮菲分光光度法直接測定了茶葉中鐵離子含量。用干法灰化法處理樣品，先把樣品置于520 ℃左右馬弗爐中灰化，使鐵游離出來，再用鹽酸羥胺將三價鐵還原成二價鐵，然后在511 nm波長處測定橙紅色絡合物Fe（Phen）32+的吸光度，由標準曲線及樣品的吸光度可查得溶液的鐵含量，此法快速、簡單、準確，可為指導人們在飲茶的同時進行補鐵提供理論依據。

關鍵詞?分光光度法;茶葉;鐵;標準曲線

基金項目：滁州職業技術學院2019年“大學生專項”規劃研究項目（主持人：黃佳東）;

滁州職業技術學院院級科研規劃課題（主持人：吳越，項目編號：YJZ-2019-40）

1.引言

茶葉在中藥大辭典中有“清頭目、除煩渴、化痰、消食、利尿、解毒”的功效 。有“治頭痛、目昏、多睡善寐、心煩口渴、食積痰滯、瘧、痢”等的論述。

茶葉中含有的化學成分大約有300多種，除了咖啡堿、多酚類、氨基酸、蛋白質、碳水化合物、芳香族化合物、果膠、維生素等有機和無機物外，還含有多種人體不可缺少的微量元素。鐵元素是人體必需的多種微量金屬元素中的一種，對人體健康是很重要的。鐵能合成血紅蛋白并且能與血紅蛋白結合運輸氧;在體內可用于生產能量ATP供給生命活動;同時還參與肌體正常免疫功能的維護;體內缺鐵則會導致缺鐵性貧血。因此，對茶葉中的鐵含量進行測定具有重要的營養學意義，可為指導人們在飲茶的同時進行補鐵以防治缺鐵性貧血提供理論依據。

茶葉樣品的預處理方法有干法灰化法、濕法消化法和微波消解法。濕法消化法在消化過程中產生大量酸霧，耗時長，消化有時不完全。雖然微波消解法加熱快、消解能力強、縮短溶樣時間，但其處理樣品量有限制，儀器價格高昂。干法灰化法基本不加或少加試劑，空白值低;樣品灼燒后灰分體積少，能處理較多的樣品可富集被測組分，降低檢測限;有機物能分解徹底，操作簡單。所以本文采用干法灰化法處理滁州幾種特色茶葉樣品。

茶葉中微量元素的測定方法有原子吸收光譜法、原子熒光光譜法、電感耦合等離子發射光譜法等，這些方法儀器費用昂貴，需要專業人員進行操作，維護和操作費用高。在測定微量元素含量的眾多方法中，分光光度法是一種價格低廉、靈敏度較高、操作方便、適合微量分析的方法。所以本文采用分光光度法測定滁州幾種特色茶葉中的鐵含量，方法快速、方便、準確，可作為果蔬產品中微量鐵含量的測定方法，有推廣和普及的價值。

2.實驗部分

2.1 儀器

可見分光光度計（UV-1800PC-DS2）、電子天平（JJ24BC）、馬弗爐（SX2）、恒溫水浴鍋（HH-1）

2.2 試劑

100 μg·ml-1鐵標準貯備液：準確稱取0.3511 g的（NH4）2Fe（SO4）2·6H2O，用15 ml，2 mol/L的鹽酸溶解，移到500 ml的容量瓶中，用蒸餾水稀釋至刻度，搖勻;

10 μg·ml-1鐵標使用液：準確稱取鐵標準貯備液50 ml，置于500 ml的容量瓶中，用蒸餾水稀釋至刻度，搖勻并稀釋10倍;

2 mol/L鹽酸（新鮮配置）;

還原劑：100 g/L鹽酸羥胺溶液（新鮮配置）;

緩沖溶液：1 mol/L乙酸鈉溶液;

顯色劑：1.2 g/L鄰二氮菲（新鮮配置）;

茶葉樣品為滁州特色茶葉：春雪A，春雪B，云霧，毛峰，烘青。

2.3 樣品的處理

瓷坩堝在使用前用體積比1：4的鹽酸溶液在萬用電爐上煮沸大約30 min。再用清水沖洗，放入恒溫箱中進行干燥，然后放入馬弗爐中燒大約30 min。

將準備好的春雪A、春雪B、云霧、毛峰、烘青，分別準確稱取2 g放入瓷坩堝中，依次放電爐上低溫充分碳化，直至無白煙，然后將其置于520 ℃馬弗爐中灰化約6 h，使其中的灰分呈淺灰褐色或灰白色殘渣。再加入8 mL的蒸餾水和2 mol/L的鹽酸2 mL，然后加熱沸騰，冷卻后移入100 mL的容量瓶中，并用蒸餾水少量多次洗瓷坩堝，將洗液一起合并于容量瓶中，最后，用蒸餾水定容至刻度，混勻后備用。

2.4 樣品鐵含量的測定方法

準確吸取樣品溶液（春雪A、春雪B、云霧、毛峰、烘青各10 mL）于100 mL容量瓶中分別加入的100 g/L鹽酸羥胺2 mL，1.2 g/L的鄰二氮菲10 mL，1 mol/L的乙酸鈉溶液10 mL，每加入一種試劑都要搖勻。然后用蒸餾水稀釋至刻度，大約10 min后，在最大吸收波長處測定各個溶液的吸光度，并通過標準曲線求出各樣品中鐵的含量。

3.結果與討論

3.1 吸收曲線的繪制

吸取10 μg·ml-1鐵標準溶液2 mL，置于100 mL容量瓶中，分別加入100 g/L鹽酸羥胺1 mL，1.2 g/L的鄰二氮菲10 mL，然后加入1 mol/L乙酸鈉溶液10 mL，用蒸餾水定容至刻度，搖勻。用1 cm吸收池，以試劑空白為參比，從波長480～540 nm每隔10 nm測定一次吸光度（在500～520 nm之間，每隔5 nm測量一次）。以波長為橫坐標，吸光度為縱坐標繪制吸收曲線，結果如圖1所示。

由圖1知，鐵標準溶液的吸光度在511 nm處有最大值，所以本實驗選擇在511 nm處測定其吸光度。

3.2 標準曲線的繪制

吸取10 μg·ml-1鐵標準使用液0.0、2.0、4.0、6.0、8.0、10.0 ml，分別置6個100 mL容量瓶中，分別加入100 g/L鹽酸羥胺1 mL，1.2 g/L的鄰二氮菲10 mL，1 mol/L乙酸鈉溶液10 mL，每加入一種試劑都要搖勻，然后用蒸餾水稀釋至刻度。大約10 min后，用1 cm比色皿，以不加鐵標的試劑作為空白參比，在511 nm波長處測定各個溶液的吸光度。以含鐵量為橫坐標，吸光度為縱坐標，繪制標準曲線，結果見圖2。

線性擬合得到關系式： C=0.4786·A+0.0010，相關系數R=0.999829。

3.3 樣品鐵含量的測量結果

測定樣品溶液的吸光度，通過標準曲線測出各種樣品中的鐵濃度。

通過標準曲線測出的各種樣品鐵濃度，求出各樣品中的鐵含量，計算公式如下。結果如表7所示。

由表7可以看出，茶葉中鐵的含量由多到少的順序為：烘青、云霧、春雪A、春雪B、毛峰。

3.4 討論

分光光度法測定茶葉中微量鐵含量簡單迅速，靈敏度高。實驗測出滁州特色茶葉中烘青含鐵較高，其次為云霧、春雪A、春雪B、毛峰。這對于指導人們飲用茶葉進行補鐵和開發滁州茶葉產品提供了可靠依據。在日常生活中，貧血病患者要適量飲茶，并適當食用富含鐵及維生素C的食物，在補充維生素的同時，促進鐵的吸收。

參考文獻：

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滁州職業技術學院食品與環境工程學院，安徽 滁州?黃佳東，湯鑫，倪穎穎， 吳越