五指山不同级别新鲜苦丁茶微量元素含量测定

陈文 王湘君 徐云升 赵阳 应雄

(1.琼州学院理工学院 海南三亚 572022;2.琼州学院生物科学与技术学院 海南三亚 572022;3.新乡市环境保护监测站 河南新乡 453002)

苦丁茶(llex kndingchaC.J.Tseng),是冬青科冬青属苦丁茶种常绿乔木植物,俗称茶丁、富丁茶[1]。主要产地在我国的海南、福建、广东、四川等省市,作为传统的保健饮料,至今已有2000多年的历史,为世界上濒临灭绝的珍稀药用饮料植物[2]。苦丁茶的叶味苦、性凉。采其嫩叶和芽制成的成品茶,尝之清鲜芳香,汤色黄绿消澈明亮,滋味醇厚浓郁,入口先苦后甘,甘甜凉爽,回甘持久,经久耐泡,饮后使人心旷神怡[3]。苦丁茶含有多种氨纂酸、维生素、苦味素、脂多糖和多种微量元素等对人体有益的成分[4],测定其微量元素的含量等很有必要。

最近,笔者对五指山苦丁茶基地的调查中发现,不少苦丁茶中、老茶叶遭到丢弃,不能有效地利用,造成很大的浪费。为此实验以苦丁茶不同部位茶叶细分等级,通过测定不同级别苦丁茶叶微量元素含量的差异性,为进一步综合利用苦丁茶提供一定科学依据[15]。

1 实验部分

1.1 材料、设备与试剂

1.1.1 苦丁茶样品

新鲜苦丁茶样品:采摘自主峰1867m的五指山茶园苦丁茶

一级苦丁茶:一芽两叶,肥壮娇嫩;二级苦丁茶:靠近一芽两叶一端的茶叶;

三级苦丁茶:老叶但未脱落的茶叶

1.1.2 主要设备

TAS—986原子吸收分光光度计,附微机和软件数据处理系统:北京普析通用仪器有限责任公司;电子分析天平:赛多利斯科学仪器(北京)有限公司;电子调温电热套:天津市泰斯特仪器有限公司;电子万用炉:天津市泰斯特仪器有限公司;SB2007型可控温电热板:上海华晏电炉厂;数显可调烘烤箱:武汉电炉厂;容量瓶:25mL,50mL,100mL,1000mL;吸量管:0.5mL,2mL,5mL,10mL。

1.1.3 主要试剂

(1)高氯酸:AR广州化学试剂厂;

(2)浓盐酸:AR广州化学试剂厂;

(3)浓硝酸:AR广州化学试剂厂;

(4)双氧水:AR广州化学试剂厂;

(5)锌标准液:SP中国计量科学研究院;

(6)铁标准液:SP中国计量科学研究院;

(7)镁标准液:SP中国计量科学研究院;

(8)钙标准液:SP中国计量科学研究院;

(9)钾标准液:SP中国计量科学研究院;

实验用水均为二次亚沸蒸馏水,所用玻璃器皿等均用5%硝酸溶液浸泡24h以上。

1.2 仪器优化操作参数

1.3实验方法

1.3.1苦丁茶样品初步处理

将采摘的新鲜苦丁茶按一、二、三三种等级分类好,然后分别采用自来水、一次沸腾蒸馏水、二次亚沸蒸馏水依次进行清洗。自来水冲洗时可将苦丁茶植物组织全部倒入蔬菜盆中,用玻璃棒搅动或用双手反复进行揉搓,除去表面的灰尘类杂质。一次水和二次水的清洗工作都需单片叶子逐步清洗,以少量多次为原则,每个样品清洗3一5次,置于室内空旷处自然风干24h,为防止样品在空气中氧化或变质,装入保鲜袋中,贴好标签,以备烘烤。

在白瓷盘中铺上保鲜膜,放入样品,再盖上一层保鲜膜,防止烘烤过程中烘箱内的杂物掉落。烘烤温度确定为105℃,烘烤时间为8小时。粉碎和研磨工作应与烘烤同步进行,最好可以做到当天烘烤出的样品当天可以粉碎和研磨。植物样品采用粉碎机粉碎后,过80目筛[5],筛上部分应再次粉碎或者放入玛瑙研钵中反复研磨,要保证所有待分析样品全部过筛。

1.3.2 苦丁茶样品消解

样品消解的目的在于除去干扰因素,完整保留被测组分,或使被测组分浓缩,这是分析过程中一个重要的步骤,其所需时间最长,约占整个分析时间的三分之二。在苦丁茶微量元素检测中,样品消解过程的先进与否,直接关系到分析方法的优劣[6]。本实验采取对苦丁茶消解时,采用HN03-HCIO4-H2O2(4:1:l)作为消解液,电热板加热消解方法[9]。

准确称取三个等级的苦丁茶粉碎后样品1.000g各三份于100 ml三角烧瓶中,并标号进行平行实验。往三角烧瓶中加入10ml HN03-HCIO4-H2O2(4:1:l)盖上表面皿后放置过夜(24h),在电热板上缓慢加热伴有棕色烟雾产生,至白烟冒尽,取下冷却,加入10mL二次蒸馏水,煮沸至出现白色针状固体,取下冷却,加入5ml(6mol/L)硝酸在电热板上加热溶解残渣,然后将溶液定量转移至50ml容量瓶中,以二次蒸馏水稀释至刻度。

表1 仪器工作条件Tabel1 Instrument condition

表2 各元素标准液的配制Table2 The preparation of standard solutions of elements

表3 标准液各元素回归方程和相关系数Table3 The regression and correlation coefficient of elements titers

1.3.3 标准溶液的配制

标准储备液:Zn、Fe、Ca、K、Mg均为国家标准溶液(中国计量科学研究院),浓度为1000μg/ml。分别准确吸取1.0mL的Zn、Fe、Ca、K、Mg单元素标准溶液于50mL容量瓶中,用0.5mol/L盐酸溶液稀释至刻度,配制成中间液于4℃冰箱保存,临用前稀释到所需浓度[7],标准系列如下:

1.3.4 标准曲线的绘制

按表1仪器工作条件,分别测定各标准系列工作液,由计算机绘出标准曲线,算出回归方程和相关系数(表3),工作范围内,各元素线性关系良好。

1.3.5 待测样品的准备

取1mL样品中间液用二次蒸馏水稀释至10mL,再取其中1mL于10mL比色管中,然后用原子分光光度计进行测定吸光度,重复测定3次[10]。

1.3.6 精密度实验

取5 种金属的标准品溶液,测定吸光度,计算RSD值。5种金属的RSD值均小于1%,表明仪器精密度良好,精密度实验结果见表4。

1.4 实验数据与结论

1.4.1 苦丁茶样品液实验数据

以表5所测得苦丁茶样品液吸光度为原始数据,为消除实验误差,将同一的等级苦丁茶样液的吸光度代入以下方程[11],其中n=3,

表4 精密度实验Table 4 The precision experiment(n=6)

表6 苦丁茶样品液实验吸光度平均值Table 6 The test average absorbance of Ilex sample liquid

A=(A1+A2+…+An)/n A—平均吸光度

对将每次测得每组数据进行加和,求得其加和平均数,即吸光度的平均值如表6。

1.4.2 含量测定

将表6苦丁茶样品液实验吸光度平均值代入相应元素标准液的线性公式,即表3标准液各元素回归方程,即可求得不同等级苦丁茶样液中各微量元素的浓度,后用含量计算公式可计算出不同等级苦丁茶中各微量元素的百分含量[12]。

含量计算公式:微量元素含量%=[(测量样液浓度C×V总)÷m总]×100%（表7）。

V总为样液总体积,m总为样品总质量。

经计算、对比分析可知,不同等级的海南五指山苦丁茶各微量元素含量不一样,其含量排序为K>Ca>Mg>Zn>Fe。一级苦丁茶中Zn、K、Mg这3种微量元素的含量高于二、三级,其含量排序为:一级的苦丁茶>二级苦丁茶>三级苦丁茶;而Ca、Fe这2种微量元素含量三级均要高于二、一等级的苦丁茶,其含量排序为:三级苦丁茶>二级苦丁茶>一级的苦丁茶,但总体差别不大[13]。

1.4.3 加样回收率实验

取已知微量元素含量的海南五指山产苦丁茶样品,按上述测样方法制备供试品溶液共6份,准确吸取5.0mL供试品溶液至10mL容量瓶中,准确加入对应质量的标准溶液,测定各元素的回收率来确定方法的准确度[8]。结果见表8,5种金属的平均回收率在101.38%-103.10%之间,相对标准偏差(RSD)在0.15%-1.57%之间[14]。

2 结语

实验采用湿法消解等办法对原料进行处理,利用火焰法原子分光光度法对不同等级苦丁茶中的5种微量元素含量进行了实验探究测定,含量测定结果表明,海南五指山苦丁茶中微量元素的含量不高,不同等级苦丁茶各微量元素含量不一样,其含量排序为K>Ca>Mg>Zn>Fe,一级苦丁茶中Zn、K、Mg这3种微量元素的含量高于其他等级,而三级苦丁茶中Ca、Fe这2种微量元素含量要高于其他等级的苦丁茶,但总体差别不大。单个的微量元素所占分量较低,但整个的微量元素所占分量较高。建议在采摘苦丁茶时,同时采摘未脱落的老叶,以免脱落后成分损失而失去利用价值。

根据药典[15]和《药用植物及制剂进出口绿色行业标准(WM2-2001)》规定,植物药中重金属含量必须小于或等于20mg/kg。实验结果表明,所有样品中Zn含量没有超过规定的重金属含量,表明苦丁茶样品中重金属含量没有超标。这得益于五指山四季如春,没有工业污染,属天然氧吧,给苦丁茶生长提供优越的生态环境。当前,国家正在大力发展海南国际旅游岛,因此,有必要对海南五指山苦丁茶的重金属、其微量元素含量进行检测,为海南常见饮品苦丁茶的安全性评价提供重要研究依据,促使海南省苦丁茶行业迅猛发展[16]。

表5 苦丁茶样品液吸光度实验数据Table 5 The liquid absorption test data of Ilex samples (n=3)

表7 苦丁茶微量元素含量结果Table 7 The results of the heavy metal content in Ilex (n=3)

表8 加样回收率实验结果Table 8 The adding sample recovery results (n=6)

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