凤凰单丛茶古茶树茶叶中锰含量和浸出率测定

李张伟，何玉红

（韩山师范学院化学与环境工程学院，广东潮州 521041）

1 前 言

茶叶是人们喜爱的饮料之一，据统计，全球饮茶人数超过20亿[1]，茶叶饮品在人们的生活饮食中扮演着重要的角色．茶叶中含有50多种矿质元素，其中有些矿物质元素是人体有益的营养元素．锰是茶叶中含量较高的营养元素，锰对维持人体生理健康方面起着重要的作用[2]．例如锰可以促进人体骨骼的生长发育，维持大脑神经功能的正常运作，还能影响人体内糖的代谢．锰也是人体一些重要酶类的组成成分，例如锰-超氧化物歧化酶等．因此，从食物中摄入一定量的锰对于维持人体正常的生理功能至为重要．茶叶中锰的含量较高，这些锰可以通过茶水等途径进入人体，从而被人体吸收和利用，因此，茶叶是人体获得锰的来源之一．凤凰单丛茶产自粤东潮安县凤凰山，属乌龙茶类，其外形条索粗壮，匀整挺直，色泽黄褐，油润有光；冲泡清香持久，有独特的天然兰花香，滋味浓醇鲜爽，润喉回甘，具有独特的山韵品格，因此深受消费者喜爱．凤凰山现存200年以上树龄的凤凰单丛茶古茶树就有3 000多株，它们被中外专家认定为目前世界上数量最多、罕见多香型、多品种、栽培型珍稀茶树资源，被中外学者称为“中国国宝”[3]．长期以来，人们注重开发凤凰单丛茶古茶树的栽培、茶叶加工等方面的技术，却缺少对凤凰茶古茶树茶叶中矿物质元素的测定和研究，这对凤凰茶古茶树茶叶资源的保护和开发是不利的．用原子吸收法可以直接测定茶叶中的锰元素，方法简单操作方便，且精密度和准确度高，是一种测定茶叶中锰元素的理想的测定方法．因此，本研究对8种不同品种（系）的凤凰茶古茶树茶叶和茶汤中的重要矿物质元素-锰进行测定和分析，并对茶叶中锰的浸出规律进行探讨，旨在弄清茶叶中锰的吸收和富集规律，为凤凰茶古茶树茶叶正确的饮用方法提供借鉴和参考．

2 实验材料和方法

2.1 茶叶的来源

8种不同品种（系）的凤凰单丛茶古茶树分别为兰贵人、八仙、白叶、黄枝香、芝兰香、蜜兰香、银花香和柚花香茶叶．其中黄枝香、芝兰香、蜜兰香、八仙和白叶来源于凤凰镇乌岽茶园（海拔1 320 m），兰贵人来源于凤凰镇凤溪茶园（海拔430 m），银花香和柚花香来源于凤凰镇凤湖茶园（海拔636 m）．

2.2 干茶叶的消解

每份茶叶精确称量5.0 g，于烧杯中加入硝酸和高氯酸，盖上表面皿浸泡过夜，次日用电热板小火加热消化处理，使之完全溶解，再改用大火加热，至溶液变为浅黄色并冒白烟为止，揭开表面皿继续加热至近干时消化完成．用1%的硝酸定容．

2.3 茶汤的制备和消解

每一份茶叶称取10.0 g加沸水150 mL，盖上表面皿，100℃水浴15 min，过滤，滤渣再加沸水150 min提取一次，合并滤液，滤液加入硝酸2 mL，电热板加热浓缩至20 mL左右，再加入硝酸和高氯酸，消解至近干，加入1%硝酸溶液定容．

2.4 茶叶和茶汤中锰的含量测定

采用火焰原子吸收分光光度法测定[4]（原子吸收分光光度计型号AA-7000，日本岛津公司）．

2.5 仪器工作条件

仪器工作条件，包括灯电流、波长、乙炔流量和空气流量等如表1所示．

表1 仪器的工作条件

3 实验结果与讨论

3.1 8种茶叶中锰的含量

从图1和表2可以看到，茶叶中锰含量在589～1 587 mg/kg范围内，普遍较高，平均值为934 mg/kg，其中柚花香茶叶中锰含量最高，达到1 587 mg/kg，最低者是蜜兰香589 mg/kg．锰含量高低的顺序为柚花香＞兰贵人＞银花香＞黄枝香＞芝兰香＞白叶＞八仙＞蜜兰香．茶树是一种富集锰元素的植物，土壤溶液中的可交换态锰离子可以通过吸附作用被茶树根部吸收，并通过茶树茎部导管进入到茶树叶片中，最后在茶叶中积累．并且锰在茶树中的分布规律是茶叶＞茶茎＞茶根．庄晓娟[4]等对不同产地的不同种类的六种茶叶中锰含量进行调查，发现六种茶叶中锰的含量范围在518.82～1 332.59 mg/kg之间，其中含量最高的是福建铁观音，最低的是浙江龙井；何霜[5]等对福建地区4个品种共32个茶叶样品中的锰含量进行测定，发现样品中锰含量在468～1 378 mg/kg之间．茶叶中锰的含量与土壤中的pH值相关．李张伟[6]等研究表明，茶叶中锰的含量与土壤中的pH值成反比，南方地区酸性土壤中的锰主要以生物有效性高的化学形态存在，容易被植物吸收利用．因此，茶园酸性土壤环境中的锰容易被茶树吸收和富集，呈现出富集锰的特点．

图1 茶叶中锰的含量

3.2 8种茶汤中锰的含量及其浸出率

从图2和图3可以看到，茶汤中锰的含量在146～570 mg/kg之间，平均值是383 mg/kg，其中柚花香茶汤中锰含量最高，达到570 mg/kg，最低者是蜜兰香146 mg/kg．茶汤中锰含量高低顺序为柚花香＞银花香＞兰贵人＞白叶＞芝兰香＞黄枝香＞八仙＞蜜兰香．8种茶叶中锰浸出率在24%～52%之间，浸出率最高的是银花香，达到52%，最低为蜜兰香，为24%，平均值为41%．茶叶中锰浸出率高低顺序为银花香＞白叶＞八仙＞芝兰香＞黄枝香＞兰贵人＞柚花香＞蜜兰香．马明海[7]以五种黄山地方茶——黄山毛峰、太平猴魁、屯溪绿茶、祁门红茶和茉莉花茶为研究对象，研究了这五种地方茶的锰浸出率，结果发现，这五种茶叶中锰浸出率在57%～86%之间，浸出率最高的是太平猴魁，最低的是茉莉花茶．而张洋婷[8]对绿茶中锰的浸出率研究发现，茶汤中锰的浸出率只有5%～15%之间．锰的浸出率与茶叶品种，提取方法和测定方法有关[8]．

图2 茶汤中锰的含量

图3 茶汤中锰的浸出率

表2 茶叶、茶汤中的锰含量和茶汤锰的浸出率

4 结 论

8种不同品种（系）的凤凰单丛茶茶叶中锰含量在589～1 587 mg/kg范围内，普遍较高,平均值为934 mg/kg，其中柚花香茶叶中锰含量最高．而茶汤中锰的含量在146～570 mg/kg之间，平均值是383 mg/kg，也是柚花香茶汤中锰含量最高．8种茶叶中锰浸出率在24%～52%之间，浸出率最高的是银花香．研究结果显示，8种凤凰单丛茶古茶树茶叶中锰含量较高，浸出率高，经常饮茶可以补充人体必需的锰元素．8种茶叶中柚花香茶叶中含锰量最高，缺锰的人群可以通过饮用柚花香型的凤凰茶古茶树茶叶来补充锰元素．

[1]高凤．吉庆里红茶：打造中国人自己的“立顿”[J]．农产品市场周刊，2016（16）：42-45.

[2]张忠诚，张忠玺，张荣广．锰与人体健康[J]．2003，20（2）：59-60.

[3]萧力争，晏嫦妤，李家贤，等．凤凰单丛古茶树资源的遗传多样性AFLP分析[J]．茶叶科学，2007，27（4）：280-285.

[4]庄晓娟，杨宏炜，庄明．六种茶叶中微量元素含量的调查及分析[J]，内蒙古大学学报，2006，37（2）：237-241.

[5]何霜，李珊，王志雄，等．基于微波消解的ICP-OES/ICP-MS法测定茶叶中30种矿物质元素[J]．食品工业科技，2017，38（12）：1-7.

[6]李张伟，张敏，徐桂崧．粤东凤凰山茶区土壤锰、锌赋存形态特征及对茶叶的有效性[J]．生态与农村环境学报，2011，27（5）：7-12．

[7]马明海，万顺利，黄民生，等．黄山地方茶中重金属浸出规律及健康风险评价[J]．食品工业科技，2015，36（20）：49-54.

[8]张洋婷，马洪波，郗艳丽，等．茶叶中重金属含量测定及其浸出规律的研究[J]．食品研究与开发，2015，36（22）：11-13.