茶葉溶出物微量元素的研究及土壤適宜性分析

李 波，孫世群

（合肥工業大學 資源及環境工程學院，安徽 合肥230009）

1 引言

茶葉富含多種人體必需的微量元素［1，2］和對人體有益的成分如Fe、Zn、Se、Mn以及維生素C、維生素B、維生素E及茶多酚類等物質。如Mn可以改善動脈硬化患者的脂類代謝，但是這些物質特別是其中的微量元素能否被人體吸收，與其溶出率有很大關系，人體要從茶葉中獲得這些微量元素，最好的途徑就是通過飲用茶葉浸泡液而獲取其中的養分［3］。有關茶葉中微量元素的分析有很多報道［4］，有關茶葉中微量元素溶出率的研究也有一些報道［2］，但在自然習慣沖泡條件下微量元素溶出率的研究少見報道，研究在自然習慣沖泡條件下微量元素溶出率，既可正確評價茶葉中微量元素的生物利用率，又可準確計算經飲茶而進入人體的微量元素量，為預防過量攝入或補充攝入量提供依據。黃山作為我國一大重要茶葉產區，本試驗研究了不同沖泡時間及用不同時間、溫度（80℃和100℃）的水沖茶對黃山5種茶葉微量元素溶出的影響。并與中華人民共和國農業行業標準NY5017－2001，做出分析。

2 材料與方法

黃山毛峰、黃山野菊、黃山貢菊、祁門紅茶，太平猴魁是黃山茶葉的5種有代表性的茶葉。其中黃山毛峰、太平猴魁、祁門紅茶都是國內著名的茶葉品牌。黃山野菊、黃山毛峰主要產區是黃山區，太平猴魁主要產自太平地區，祁門紅茶主要產自祁門縣，黃山貢菊主要產自歙縣。本實驗主要測5種茶葉在自然沖泡調節下利用原子吸收分光光度儀Cu、Mn、Cd、Pb、Se5種微量元素的含量。原子吸收分光光度儀TAS－990AFG型：北京普析通用儀器有限責任公司 WX－4000微波快速消解系統為上海屹堯分析儀器有限公司，Zn、Fe、Mg、Se空心陰極燈，真空抽濾泵 LT28－50。硝酸；Cu、Pb、Cd.、Mn、Se標準溶液；去離子。

2.1 茶葉樣品的處理

將從市場上購買的茶葉置于105℃恒溫烘箱烘3h，自然冷卻。然后用粉碎機粉碎后，用分析天平準確稱取1.200g，平均置于6個溶解罐中，每個罐中再加入4mL的硝酸，然后密封裝機，按照表2的條件微波消解，等完成冷卻30h后收集溶解液，過濾后用0.5%的硝酸定容至250mL的容量瓶中并貼上標簽。

2.2 茶葉溶出物樣品的制備

稱取茶葉2.000g，在自然沖泡的條件下，用45mL高沸水和80℃、100℃的水分別沖泡5min、10min、20min。過濾，然后用真空泵抽濾，定容到50mL容量瓶。

2.3 標準曲線的繪制

銅、鎘、鉛、錳、錫元素標準儲備液用2%HNO3溶液將1 000mg／L的逐級稀釋至標準使用溶液。銅（Cu）標準系列：0 、1 、2 、3、4、5mg／L；鎘（Cd）標準系列：0、1、2、3、4、5mg／L；鉛（Pb）標準系列：0、0.2、0.4、0.8、1.2、1.6mg／L；錳（Mn）標準系列：0、1.0、2.0 、4.0、6.0、8.0mg／L。錫（Se）標準系列：0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0mg／L。通過測定各元素標準溶液在不同濃度時不同的吸光度繪制標準曲線圖（表1）。

表1 標準曲線

2.4 儀器的工作條件

微波消解系統的工作條件見表2，原子光譜的工作條件見表3。

表2 微波消解系統的工作條件

表3 原子光譜的工作條件

2.5 樣品測定

通過測定茶葉溶出物中的各元素的吸光度對應標準曲線，從而求得溶去物中各微量元素的含量，結果見表4，“－”表示未檢出。

表4 樣品微量元素的含量

3 茶葉產地土壤適宜性分析

茶樹生長區的成土母巖對茶葉品質的影響所表現出的差異，與它們的化學成分有關。黃山名茶生長區的大部分土壤含硅量都較高，一般可達65%～70%以上，大部分的硅來自石英砂巖與花崗巖等成土母質，而硅多的土壤均能形成適合茶樹生長的砂礫土壤，據中國農科院茶葉研究所研究，砂礫質土的優點是晝夜溫差大，利于茶樹對同化物的吸收與積累，根生長量多；茶葉中的茶氨基酸含量高，茶葉香氣好，滋味濃等。黃山名茶生長區的大部分土壤含鉀量較高，一般在2.5%～4.0%，而石灰巖與玄武巖等分布區的粘質土壤，原可保留更多的鉀，但因母巖少鉀，致使土壤含鉀比砂土還低。茶樹生性忌鈣，表現為黃山名茶生長區的土壤低鈣或含鈣量中等，一般僅0.2%～0.3%，而粘性土鈣含量一般都在0.4%～0.9%以上。鈣與鎂的含量在土壤中常呈正相關，所以產名茶的土壤中鎂的含量也低。鎂含量少時有利于茶的生長，但過多時，則對茶品質極為不利，從很多數據中反映出區內的土壤含鎂量不高，適合于名茶的生長。通過黃山茶葉地質環境對茶葉生長及品質影響的探討，認為適宜優質黃山茶葉生長的環境有以下特點。

（1）在茶葉自然形成的生態系統中，地質環境和氣候是主要的控制因素，在一定范圍內山區小氣候條件相同情況下，地質因素很可能在其中起主導作用。

（2）認為植物營養元素及其有效態等地球化學背景在不同地（巖）層的差別是造成黃山茶葉差異生長的重要原因之一。

（3）青白口紀鄧家組變石英砂巖、變粉砂巖、板巖為母質形成的粗骨土適宜種植黃山毛峰茶葉；志留紀康山組長石石英砂巖、粉砂巖、泥巖為母質形成的粗骨土、紅壤土適宜種植太平猴魁茶葉。

黃山毛峰、太平猴魁、祁門紅茶、黃山野菊、黃山貢菊5種茶的生長環境有利于其生長。本次檢出的Cu、Pb、Cd與無公害食品茶葉（中華人民共和國農業行業標準NY5017－2001）中的標準對照，均遠遠低于標準。

4 結語

黃山市茶葉含有豐富的Se、Mn等微量元素，其茶水中微量元素含量順序為Mn含量最多。Mn、Se是對人體健康十分重要的微量元素，對增強人體免疫功能是有益的。Pb是一種嚴重危害人類健康的重金屬元素，Cd可以引起染色體畸變，也可以引起基因突變，所以既可以引起急性病變，也可以引起腫瘤等慢性疾病。黃山茶葉產地的土壤品質非常適合茶葉的生長。在測定茶葉溶出物樣品中5種樣品的Pb、Cu、Cd的含量很低，本次檢出的Cu、Pb、Cd與無公害食品茶葉中（中華人民共和國農業行業標準NY5017－2001）的標準對照，均遠遠低于標準。可見黃山的茶葉從種植到生產和制茶工藝都已經十分成熟。不同微量元素溶出率隨浸泡時間的延長而異，本實驗中Mn元素溶出率隨浸泡時間延長而增大，Cu元素溶出率隨浸泡時間延長先增大而后減小。一般飲茶沖泡10min左右就可獲得較多微量元素，沸水沖泡茶葉其茶水微量元素含量更高。通過本實驗可以看出黃山5種茶葉生長的土壤環境優良，品質上乘，建議飲用。

［1］秦樊鑫.傅文軍.張松.貴州五種茶葉中微量元素溶出率的比較分析［J］.貴州農業科學，2005，33（2）：29～30.

［2］文 君.茶葉中微量元素分析進展［J］.中國衛生檢驗雜志，2002，12（3）.

［3］唐朝忠，唐中偉.9種補益中藥鋅銅錳鐵含量測定及其臨床意義［J］.山西農業大學學報，2000，20（3）：242～244.

［4］聶國朝.原子吸收法測定茶葉、茶樹葉和土壤中微量元素［J］.微量元素與健康研究，2003，20（6）：33.

［5］吳禮康.鄒曉春.原子吸收分光光度法測量茶葉中六種微量元素［J］.現代預防醫學，2003，30（5）：686～688.

［6］張秀香，王旭珍.原子吸收光譜法測定茶水和茶葉中的微量元素［J］.煙臺師范學院學報：自然科學版，2009（3）：91～92.

［7］王小平，江偉威.紅茶與綠茶中微量元素溶出率的比較研究［J］.蘇州大學學報：醫學版，2002（5）：51～52.

［8］傅化文.茶葉中微量元素溶出率的研究［J］.江蘇預防醫學，2001，12（2）：60～61.

［9］吳 全，王銀華.茶葉微量元素研究［J］.西南農業大學學報，1993，3（2）：21～22.

［10］Flaten A K.Speciation of alumninium in tea infusions studied by size exclusion chromatograpgy with detection by post－column reaction［J］.Sci Total Environ，1997，207（1）：21.