火麻茶中硒、銅、鋅等微量元素的含量測(cè)定★

孟彬彬，藍(lán)建京，黃海露，鄧亞彤，王如意，謝其財(cái)，汪艷平

（河池學(xué)院化學(xué)與生物工程學(xué)院微生物及植物資源開發(fā)利用廣西高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣西 宜州 546300）

火麻（Cannabis sativa L）系桑科秋收雌雄異株植物大麻，在黑龍江、甘肅、浙江、廣西等地均有種植與培育[1]。據(jù)《周禮》記載：五谷之一火麻，味甘、性平，具有潤(rùn)燥健脾，滋陰補(bǔ)氣，潤(rùn)腸通便的功效?！侗静菥V目》則言火麻能補(bǔ)益中氣，久服康健不老。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究則認(rèn)為火麻防止血管中血栓形成[2]，調(diào)節(jié)血液中血脂的含量，長(zhǎng)期使用可以達(dá)到降“三高”的效果。在廣西巴馬縣很早就有種植和飲用火麻即火麻茶的傳統(tǒng)[3]，火麻茶由具有藥用作用的天然植物制備而成，它相對(duì)于其他養(yǎng)生茶來(lái)說(shuō)是一種綠色健康、沒有添加劑、無(wú)污染的養(yǎng)生保健茶，對(duì)于現(xiàn)代人們生活與飲食方式所產(chǎn)生的亞健康，飲用火麻茶可以明顯改善這類問題。

本實(shí)驗(yàn)采用利用火焰原子吸收光譜法檢測(cè)火麻茶以及其他茶葉品種中鋅、銅等微量元素的含量，利用原子熒光分析法檢測(cè)茶葉試樣中的硒元素。是目前對(duì)測(cè)定茶葉中微量元素的主要流行方法[4-8]。

1 儀器與試劑

1.1 儀器

原子吸收光譜儀，AA-7020，北京東西分析儀器有限公司；全自動(dòng)四通道氫化物發(fā)生器原子，AFS9900，北京海光儀Q 儀器有限公司；熒光光度計(jì)，北京海光儀Q 儀器有限公司；型不銹鋼加熱板，DBIV，江蘇金怡儀器科技有限公司；超純水一體機(jī)，石家莊泰勒特儀器設(shè)備有限公司；型超聲波清洗器，KQ-250DE，昆山市超聲儀器有限公司；電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱，DHG-9245A，上海齊欣科學(xué)儀器有限公司；高速多功能粉碎機(jī)，RH-801，浙江榮浩工貿(mào)有限公司；萬(wàn)分之一電子分析天平，AE241S，梅特勒-托利多儀器有限公司；銅空心陰極燈，廣州步步宏科學(xué)儀器設(shè)備有限公司；鋅空心陰極燈，北京東西分析儀器有限公司；硒空心陰極燈，北京海光儀器有限公司。

1.2 試劑與樣品

硝酸，分析純，成都金山化學(xué)試劑有限公司；鹽酸、硫酸、氫氧化鈉，分析純，西隴化工股份有限公司；硼氫化鉀，分析純，上海展云化工有限公司；銅標(biāo)準(zhǔn)溶液、鋅標(biāo)準(zhǔn)溶液、硒標(biāo)準(zhǔn)溶液，分析純，國(guó)家有色金屬及電子材料分析測(cè)試中心。

隨機(jī)選取當(dāng)前市場(chǎng)所銷售的火麻茶、火麻仁以及一些常飲用的茶葉，具體信息如表1 所示。

表1 試樣的基本信息

2 方法與結(jié)果

2.1 儀器工作條件

測(cè)定銅、鋅的條件：火焰原子吸收光譜法，檢測(cè)波長(zhǎng)為324.8 nm、213.9 nm；通帶寬度為0.5 nm、0.2 nm；燈電流均為75 mA；燃?xì)饬髁繛?.1 L/min、1.6 L/min；燃燒器高度均為7 mm。

測(cè)定硒的條件：原子熒光分析法，檢測(cè)負(fù)高壓為300 V；燈電流為80 mA；原子化器預(yù)熱溫度為200 ℃；載氣流量為400 mL/min；屏蔽氣流量為1000 mL/min；積分方式為峰面積。

2.2 樣品預(yù)處理

準(zhǔn)確稱取1.0 g 茶葉樣品放于50 mL 錐形瓶中，加入體積比為2∶1的HNO3、HCl 消化液10 mL 置于通風(fēng)櫥處，將錐形瓶放于已經(jīng)設(shè)置好160 ℃溫度的加熱板上，放入少量的玻璃碎片。加熱至溶液澄明，還剩2 mL 左右時(shí)，取下，加入5 mL 濃鹽酸，繼續(xù)加熱還剩2 mL 時(shí)消化完成。取下冷卻至室溫后，將消化完的試樣倒至10 mL 容量瓶中，加2 mL 濃鹽酸，用去離子水定容，搖勻，過(guò)0.45 μm 膜后低溫靜置6 h，待測(cè)。該消化液用同種方法處理稀釋后作為空白溶液。

2.3 線性范圍考察

火焰原子光譜法測(cè)定Cu 時(shí)，依次測(cè)定0.0、0.2、0.4、0.8、1.6、2.0 mg/L 銅標(biāo)準(zhǔn)系列溶液吸光度；火焰原子光譜法測(cè)定Zn 時(shí)，依次測(cè)定0.0、10.0、20.0、30.0、40.0、50.0 mg/L 的鋅標(biāo)準(zhǔn)系列溶液；原子熒光分析法檢測(cè)Se 是依次測(cè)定0.0、5.0、20.0、40.0、60.0、80.0 μg/L硒標(biāo)準(zhǔn)系列溶液。按照逐級(jí)稀釋的原理，逐級(jí)稀釋配制，將配制好的溶液靜置30 min 左右進(jìn)行測(cè)定。結(jié)果如表2、圖1～圖3 所示。

圖1 銅的標(biāo)準(zhǔn)曲線

圖2 鋅的標(biāo)準(zhǔn)曲線

圖3 硒的標(biāo)準(zhǔn)曲線

表2 銅、鋅、硒的標(biāo)準(zhǔn)曲線數(shù)據(jù)

2.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

測(cè)得銅的線性回歸方程為y=0.145 2x-0.005 3；鋅的線性回歸方程為y=0.018 9x+0.009 6；硒的線性回歸為y=42.084x+13.572。

2.5 方法學(xué)考察

2.5.1 精密度實(shí)驗(yàn)

取試樣1 準(zhǔn)確稱1.0 g 樣品按照2.2 方法進(jìn)行消化處理，對(duì)所分析的銅元素用火焰原子吸收法進(jìn)行6 次重復(fù)測(cè)定，通過(guò)測(cè)定數(shù)據(jù)計(jì)算出樣品的平均質(zhì)量濃度為0.634 0 mg/L，標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.004 8，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.75%，表明儀器精密度良好。

2.5.2 重復(fù)性實(shí)驗(yàn)

取6 份試樣1，每份準(zhǔn)確稱取1.0 g，按照2.2 方法進(jìn)行消化處理，需要對(duì)每個(gè)樣品進(jìn)行3 次重復(fù)測(cè)定，計(jì)算所得每個(gè)的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.464 2、1.649 1、2.855 8、0.957 3、2.056 5、2.239 0。6 個(gè)樣品相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD 為2.037 0%，表明本實(shí)驗(yàn)方法重復(fù)性良好。

2.5.3 加樣回收實(shí)驗(yàn)

取3 份試樣1，準(zhǔn)確稱取1.0 g，按照2.2 方法進(jìn)行消化處理，每個(gè)試樣進(jìn)行連續(xù)3 次測(cè)定，向試樣中加入標(biāo)準(zhǔn)使用溶液，分別為測(cè)定值的50%、100%、150%，再連續(xù)測(cè)定3 次，并計(jì)算所得平均回收率分別為99.10%、99.90%、98.63%。表明加標(biāo)回收率數(shù)據(jù)符合加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)規(guī)定的范圍內(nèi)，所測(cè)定的結(jié)果較為理想，同時(shí)也證明了測(cè)定火麻茶中銅的含量擁有良好的精確度和準(zhǔn)確性。

2.5.4 檢測(cè)限的實(shí)驗(yàn)

對(duì)空白溶液按照2.2 方法進(jìn)行消化處理，進(jìn)行11 次連續(xù)平行測(cè)定，計(jì)算所得平均質(zhì)量濃度為0.007 2 mg/L；樣品標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.003 5 mg/L；銅元素的標(biāo)準(zhǔn)曲線曲率為K=0.145 2；檢出限為0.072 3 mg/L。表明該方法和儀器有較好的穩(wěn)定性。

2.6 測(cè)定方法

準(zhǔn)確稱取1.0 g 不同品牌火麻樣品和其他茶葉樣品，按照2.2 方法進(jìn)行消化處理，用火焰原子吸收光譜儀分別對(duì)各樣品進(jìn)行測(cè)定銅、鋅元素濃度。檢測(cè)結(jié)果如表3 所示。

表3 各種茶葉所測(cè)銅、鋅元素的質(zhì)量濃度

各火麻茶中長(zhǎng)壽奧秘火麻茶中銅的含量最高，長(zhǎng)壽奧秘原生態(tài)辣木茶的含量最低，經(jīng)計(jì)算平均值為0.6942mg/L，火麻仁中Cu 平均質(zhì)量濃度為0.8537mg/L；Cu 在綠茶與鐵觀音所測(cè)出來(lái)的質(zhì)量濃度都比較高，其中綠茶則達(dá)到了1.538 1 mg/L，是所選取的茶葉中銅質(zhì)量濃度最高的，而黑茶的質(zhì)量濃度是最低的。這六類茶中銅質(zhì)量濃度波動(dòng)在0 mg/L～2.0 mg/L，符合中國(guó)茶葉衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（GB 9679—1988）[9]和達(dá)到中國(guó)有機(jī)茶葉衛(wèi)生指標(biāo)（NY 5196—2002）[10]規(guī)定的銅質(zhì)量濃度限定值。把這六類茶葉中銅元素質(zhì)量濃度從高到低排序依次為：綠茶＞鐵觀音＞火麻仁＞紅茶＞火麻茶＞黑茶。茶葉中鋅的質(zhì)量濃度在10 mg/L～30 mg/L，火麻茶中鋅的質(zhì)量濃度波動(dòng)不大，相對(duì)比較平均，其平均質(zhì)量濃度為23.492 5 mg/L，火麻仁中Zn 質(zhì)量濃度相對(duì)于其他茶葉是最高的，而甘肅產(chǎn)的火麻仁中Zn 質(zhì)量濃度最高，達(dá)到了27.328 0 mg/L，綠茶的含量最低，與馬嬙等[11]的研究結(jié)果相似，把這六種茶葉鋅質(zhì)量濃度從高到低排序依次為：火麻仁＞火麻茶＞鐵觀音＞黑茶＞紅茶＞綠茶。

準(zhǔn)確稱取1.0 g 不同品牌火麻樣品和其他茶葉樣品，按照2.2 方法進(jìn)行消化處理，用原子熒光光譜儀分別對(duì)各樣品進(jìn)行測(cè)定硒元素濃度，檢測(cè)結(jié)果如表4所示。

表4 各種茶葉所測(cè)得硒元素元素的濃度

茶葉和火麻仁中硒的含量在4 μg/L～80 μg/L的范圍內(nèi)波動(dòng)，硒的含量差別較大，火麻仁的含量最高，其中湖北產(chǎn)的火麻仁硒的含量最高，在3 個(gè)品種的火麻茶中，原生態(tài)辣木茶硒的含量是最高的，但是它們的含量波動(dòng)幅度不大，處于相對(duì)平均的水平，它們的平均含量為24.209 5 μg/L，而在普通茶葉中，黑茶中的含量是最低的，把這六種茶葉硒含量從高到低排序依次為：火麻仁＞火麻茶＞鐵觀音＞紅茶＞綠茶＞黑茶?？茖W(xué)家研究推薦成人每天硒的攝入量為30 μg～50 μg，國(guó)際組織上推薦量為40 μg，本次實(shí)驗(yàn)測(cè)出來(lái)的硒含量符合國(guó)內(nèi)國(guó)際上相關(guān)要求[11-12]。

3 結(jié)果討論

3.1 消化液選擇及消解溫度的考察

樣品應(yīng)充分反應(yīng)的基本特性，保證待測(cè)樣品消化所得元素濃度最高。考察V（HNO3）∶V（HCl）分別為2∶1、3∶1、4∶1、5∶1 時(shí)濃H2SO4消化液體系消化出樣品濃度情況。濃H2SO4消化出樣品濃度為0，V（HNO3）∶V（HCl）=2∶1 消化出濃度最高。根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，在V（HNO3）∶V（HCl）=2∶1 條件下，考察80、120、160、180 ℃下的溶解情況。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，溫度越高，消化效果越好。在160 ℃和180 ℃出現(xiàn)黃色、澄清、無(wú)殘?jiān)F(xiàn)象，兩者消化結(jié)果相差不大，根據(jù)能耗和安全方面考慮，選擇160 ℃進(jìn)行消化最優(yōu)。

3.2 料液比的考察

考察25 mL 和10 mL 稀釋定容出樣品濃度比較，取試樣1 準(zhǔn)確稱取1.0 g 樣品2 份，加入V（HNO3）∶V（HCl）=2∶1 參照2.2.方法進(jìn)行消化處理。結(jié)果表明，本實(shí)驗(yàn)選用25 mL、10 mL 兩種容量瓶對(duì)溶液進(jìn)行稀釋定容，結(jié)果表明25 mL 定容出樣品質(zhì)量濃度為0.275 1 mg/L，10 mL 定容出為0.700 70 mg/L，經(jīng)計(jì)算與分析料液比為10 mL 定容的方法最優(yōu)。

4 結(jié)論

本研究采用火焰原子吸收光譜法和原子熒光分析法研究硒、鋅、銅等微量元素在茶葉中的含量[13]。結(jié)果表明，火麻茶與火麻仁的銅含量較低，鋅、硒元素含量較高，而火麻仁中硒的含量與火麻茶及其他茶葉相比更高，硒、銅和鋅的含量在人體中限定元素的含量符合國(guó)家規(guī)定要求，說(shuō)明火麻茶中硒等對(duì)人體有益的微量元素是非常豐富的?；鹇槿始瓤梢宰鳛椴糠治⒘吭氐难a(bǔ)充劑，又可以作為礦物質(zhì)元素的綜合攝入源[14]。在人體研究中，微量元素在人體內(nèi)發(fā)揮了不同的作用，銅促進(jìn)新陳代謝、鋅促進(jìn)生長(zhǎng)發(fā)育、硒促進(jìn)抗體合成[15]，可為火麻仁開發(fā)利用提供參考。