火焰原子吸收光谱法测定陕西绿茶和黑茶中的微量元素

王 迁

(渭南师范学院化学与材料学院，陕西 渭南 714099)

我国的茶叶文化历史悠久、源远流长[1-2]。茶叶口感好、味道浓韵，不仅具有提神益思、润肺化痰、消食解腻、减肥养颜等特殊功效，还具有防癌、防辐射、抗病毒、抑制心血管疾病等医疗保健作用[3-4]。研究表明，茶叶中富含近500余种人体所需的营养成分，主要包括蛋白质、脂质、氨基酸、碳水化合物和多种维生素，同时茶叶中还含有丰富的铁、钙、镁等人体所必需的多种微量元素，对人体进行各项生理活动和代谢过程、维持人体正常的生命活动具有非常重要的意义，若缺乏微量元素会造成人体机能平衡失调，对健康造成很大的影响[5-7]。

陕西茶叶主产地地处秦岭腹地，所产茶叶以“高香、味浓、耐泡、形美、保健”而享誉中外[8-9]。目前，陕西茶叶形成了绿茶、红茶、黑茶等多种茶叶发展的格局。近年来有关各地不同种类茶叶中微量元素含量测定的报道较多[10-11]，但有关陕西绿茶和黑茶中微量元素的比较研究鲜有报道。鉴于此，作者以陕西绿茶中的3大品牌汉中仙毫、紫阳毛尖、商南泉茗以及黑茶泾阳茯茶为研究对象，采用高氯酸-硝酸(1∶4)混酸对样品进行消解，利用火焰原子吸收光谱法测定并比较陕西绿茶和黑茶中6种微量元素(Ca、Cu、Fe、Mg、Mn、Zn)的含量，为人们合理健康饮茶及茶饮品开发提供理论参考。

1 实验

1.1 材料、试剂与仪器

汉中仙毫(一级)，汉中山花茶业有限公司；紫阳毛尖(特级)，紫阳县天硒茶叶有限公司；商南泉茗(特级)，商南县茶叶联营公司；泾阳茯茶(特级)，泾阳茯茶世家茶叶有限公司。

浓硝酸、高氯酸均为优级纯；无水氯化钙、五水硫酸铜、九水合硝酸铁、六水合硫酸镁、硫酸锰、氧化锌均为分析纯；实验用水为二次蒸馏水。

WFX-200型原子吸收分光光度计，北京北分瑞利分析仪器有限公司；1810B型自动双重纯水蒸馏器，上海申立玻璃仪器有限公司；6种元素Ca、Cu、Fe、Mg、Mn、Zn等空心阴极灯。

1.2 样品前处理

分别取4种茶叶样品，依次用自来水、二次蒸馏水清洗3次，于阴凉处自然风干，置于110 ℃恒温鼓风干燥箱中烘干至恒重，用小型粉碎机粉碎，保存于干燥器中，备用。

1.3 样品消解

准确称取1.000 0 g茶叶样品粉末于100 mL烧杯中，缓缓加入20 mL浓HNO3，盖上表面皿，置于通风橱中浸泡过夜。次日，将样品置于电热板上消解，小火缓慢加热2 h，取蒸发液静置片刻；然后加入5 mL HClO4继续加热，至大量白烟冒出，消化液变为澄清、透明、无色或者微带黄色，继续加热蒸去大部分HNO3和HClO4至近干涸，静置冷却，转移至100 mL容量瓶中，用二次蒸馏水少量多次洗涤烧杯，洗液合并于容量瓶中并定容至刻度，摇匀，作为待测液[12-14]。

同法做空白对照实验。

1.4 仪器工作条件

采用空气/乙炔火焰测定，根据国标方法，对仪器工作条件进行优化，结果见表1。

表1 原子吸收分光光度计的工作条件

2 结果与讨论

2.1 标准曲线的绘制

配制浓度为1.000 0 g·L-1的微量元素标准储备液：用电子分析天平分别称取一定量的无水氯化钙、五水硫酸铜、九水合硝酸铁、六水合硫酸镁、硫酸锰、氧化锌，置于100 mL烧杯中，加入二次蒸馏水，用玻璃棒轻轻搅拌至完全溶解，将溶液转移至500 mL容量瓶中，二次蒸馏水定容，摇匀，备用。

用移液管分别移取一定体积的各微量元素标准储备液，置于50 mL容量瓶中，用逐步稀释法，配制6种微量元素的不同浓度梯度的标准溶液，各微量元素标准溶液的浓度见表2。

表2 微量元素标准溶液的浓度/(mg·L-1)

采用原子吸收分光光度计分别测定各微量元素标准溶液的吸光度，以浓度(x，mg·L-1)为横坐标、吸光度(y)为纵坐标绘制标准曲线，拟合得线性回归方程和相关系数，结果见表3。

表3 线性回归方程和相关系数

从表3可以看出，6种微量元素在工作浓度范围内与吸光度呈良好的线性关系。

2.2 方法学考察

2.2.1 精密度

为了考察分析方法及结果的精密性，采用火焰原子吸收光谱法对紫阳毛尖样品待测液中的6种微量元素含量平行测定7次，计算各微量元素含量的平均值及RSD，结果见表4。

从表4可知，紫阳毛尖中Ca、Cu、Fe、Mg、Mn、Zn含量的RSD分别为：0.42%、4.65%、1.04%、0.30%、1.17%、3.54%，说明该测定方法的重现性好，方法精密度高，满足分析测定要求。

表4 紫阳毛尖样品精密度实验结果(n=7)

2.2.2 加标回收率

为了考察分析方法的可靠性，采用火焰原子吸收光谱法对紫阳毛尖样品待测液中的6种微量元素进行低、中、高3个浓度水平[15]的加标回收率实验，结果见表5。

表5 紫阳毛尖样品加标回收率实验结果

从表5可知，紫阳毛尖中Ca、Cu、Fe、Mg、Mn、Zn 6种微量元素的加标回收率在92.37%～104.95%之间，符合火焰原子吸收光谱法的检测要求，说明该方法具有较高的准确度，可靠性较高。

2.3 样品测定结果(表6)

从表6可知，陕西绿茶和黑茶样品均含有丰富的微量元素，绿茶和黑茶中微量元素Mg、Ca含量均明显高于Mn、Fe、Zn、Cu的含量，且4种茶叶中微量元素含量大小依次为Mg>Ca>Mn>Fe>Zn>Cu。黑茶泾阳茯茶中Ca、Mg、Mn、Cu含量最高；绿茶紫阳毛尖中Fe含量最高；绿茶汉中仙毫中Zn含量最高。

表6 绿茶和黑茶中微量元素的含量/(mg·kg-1)

3 结论

以陕西茶庄中常见的3种绿茶和1种黑茶为研究对象，采用高氯酸-硝酸(1∶4)混酸对样品进行消解，利用火焰原子吸收光谱法测定陕西绿茶和黑茶中的6种微量元素(Ca、Cu、Fe、Mg、Mn、Zn)的含量。结果表明，陕西绿茶和黑茶中均含有丰富的人体必需的微量元素，但不同种类的茶叶中所含微量元素有一定的差异，4种茶叶中微量元素含量大小依次为Mg>Ca>Mn>Fe>Zn>Cu；黑茶泾阳茯茶中Ca、Mg、Mn、Cu含量最高；绿茶紫阳毛尖中Fe含量最高；绿茶汉中仙毫中Zn含量最高。该方法简单、快捷，具有较高的精密度与准确度，对陕西绿茶和黑茶的科学饮用、茶饮品的合理开发及深度研究提供了重要的实验依据和理论参考。